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"Variateur de vitesse automatique"
L'invention consiste dans une transmission à courroie trapé- zôtadle dont les deux poulies sont susceptibles de changer auto- matiquement de diamètre utile en fonction des variations du couple résistant.
Cette variation automatique et simultanée des diamètres est telle qu'avec un couple moteur constant on peut vaincre un couple résistant variable par modification du rapport des vitesses res- pectives de l'arbre moteur et de l'arbre conduit.
Les dispositifs ci-après, dêcrist à titre d'exemple,représen- tent diverses réalisations qui feront ressortir le principe de l'invention.
La figure 1 représente en élévation une transmission selon l'invention;la figure 2 est une coupe suivant le plan qui contient l'arbre moteur et l'arbre conduit.
La poulie réceptrice représentée à gauche est composée par les flasques 1 et 2,constituant une poulie à gorge trapézoïdale.
Ces deux flasques sont, dans cet exemple, pourvus de profondes mortaises radiales, telles qu'ils puissent, suivant un moyen connu, se pénétrer pour augmenter la marge de ' @
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variation du diamètre utils de le poulie.
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Le flasque 1 a;0ourTl''; fou sur l'arbre 5. 1:.: a 1 il est ro7.i,': Plastiquèrent ,. G,t arbre par un ressort à spir81c;:: dont une Gxtr0i est fixée au flasque 1 et dont l'autre extrémité est fixée au plateau 5, 1ui-;:êr solidaire d.-. l'arbre ...en6 5.
Le flasque .: constitue 11 GGrou d'un fi le :: ,¯C ..5 pr * f 1 cj la sur l'arbre 3. Par le .jeu des :.0'31sl.:3 r8d¯alGf), la c .:.. o 1 ;.. ": .1. ,J . rit: flasque c est solidaire, de celle du flasque 1.
L'eesenble décrit consbitue une poulie 1 ..; .c nb e , a [?ore, d':)'1": les :.on::':. flesquer peuvent se rapprocher lorsque l'ensemble de J.8 poulie tourne autour de l'arbre 5 dans le sens de 13 .u!¯.:C''7. , et que psr Euite le flasque 2 80 visse sur 1# ,L'lletaC3 'J8:: psr cet 8rb.'o. toutefois, le ssort 4 oppose sa résistance au couple qui .!-;r),.l:::::r'J=1.t .. produire cet effet de vissage, et tend...
J.Q,3qur[?'U:JU:'1 effort n'est transmis par 18 courroie, a rame- ner 10 flasque mobile dans la position r3-;r{;Se11t:(j sur la fiaure S. TH) ressort spirale ne torsion pendrait être r'Ji.:- j; 1 :a c par un ressert cylindrique <> d. torsion de for..'..j analo- gue aux ressorts de 11;::e:J.ë.ixH utilisés sur les démarreurs d' J ut o:>.o'vL les.
I:8 poulie -motrice représentée a droite dos figures 1 et S. est cO:Uif100.8 de C1C LL;: flasques 7 et 3 identiques à ceux d=> 10. poulie :1i.8116(;. Le flasque 7 est solidaire de l'ar- bre moteur ed, le flasque 3 est solidaire en rotation cil1 '18fi- que 7, ùa:L2 '-eut glisser sur l'arbre '.. Un ressort 10 tend à rapprocher i;:u'i:-'iW'.:::.:c7 't les deux flasques et à les ramener da"'s 1 position figurée sur le dessin* L'effet de ce ressort est de maintenir la cour-
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roie tendue, quel que soit le diamètre d'enroulement de cette courr:oie sur la poulie menée.
Le fonctionnement est le suivant :
La transmission étant en mouvement, si le couple ré- sistant croit, le ressort s'enroule sur lui-même jusqu'à ce que, se comportait comme un dynamomètre de torsion, il équi- libre à nouveau le couple résistant.
Cet enroulement correspond à une rotation de l'en- semble des flasques 1 et 2 autour de l'arbre 3. Pendant cette rotation, le flasque 2 se visse sur le filetage 6 et se rap- proche du flasque 1, augmentant air.si le diamètre d'enroule- ment de la courroie .sur la poulie menée.
Simultanément, la courroie étant de longueur inva- riable, 'l'augmentation de diamètre de la poulie menée s'est traduite par une réaction de la courroie sur la gorge conique, réaction qui écarte le flasque 8 du flasque 7 en comprimant le ressort 10. Ce mouvement du flasque 7 a diminué le diamè- tre d'enroulement de la courroie sur la poulie motrice.
Ainsi, à un accroissement du coup-le résistant, cor- respond une réduction de la vitesse de l'arbre mené, puisque la poulie menée augmente de diamètre pendant que la poulie me- nante diminue de diamètre.
La variation inverse se produit lorsque le couple résistant décroît.
Un choix judicieux des diamètres des poulies, de la farde du ressort et du pas de la vis, permet de maintenir à une valeur constante le produit du couple résistant par le rapport des vitesses des deux arbres.
La figure 3 représente en élévation une variante de réalisation du ressort dynamométrique de la poulie menée.
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Des ressorts à boudin 11 et 12, travaillant en traction, sont logos dans des gorges constituées par les cloiso ns 13, 14 et 15 portées par le plateau solldaire de l'arbre mené.
Ces ressorts sont reliés au plateau par les broches 15 et 17 et à la poulie morée par les broches 18 et 19; on voit que la rotalion de la poulie menée dans le sens de la flèche fait travailler les ressorts 11 et 12, en traction. noter que le même principe pourrait être mis en oeuvre avec des ressorts travaillant en compression.
La figure 4 représente une autre réalisation dans laquelle le rapprochement ou l'écartement des flasques de la poulie motrice, en fonction de ceux de la poulie réceptrice, sont obtenus par une commande rigide. Elle montre, en même temps, titre accessoire, un autre mode de construction des deux poulies suivant lequel les deux flasques sont solidarisés par des broches 20, 21, 22 au lieu des mortaises radiales décrites précédemment.
Le ressort de rapprochement des flasques de la poulie menante est remplacé par une commande rigide. la variation en sens inverse des diamètres des poulies menante et menée est assurée par un levier 23 pouvant osciller autour d'un axe fixe 24 et relié d'une part par le tourlillon 25 et la bague 26 au flasque mobile 27 de la poulie menée, et d'autre part, par le tourillon 23, la bague 29 et les broches 21 et 22 au flasque mobile 30 do la poulie menante.
Le fonctionnement de la poulie menée étant le même que dans le cas des figures 1 et 2, on comprend que pour un écartement ou un rapprochement des flasques de cette poulie,
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le jeu du levier 23 provoque un rapprochement ou un écarte- ment égal des flasques de la poulie menante.
La figure 5 représente une réalisation dans laquel- le le dispositif dynamométrique n'est pas assujetti au mouve- ment de rotation de la poulie menée .
Le flasque 31 de la poulie menée est solidaire de l'arbre 32 et entraîne la rotation du flasque mobile 33 par les broches 34 et 35. de mécanisme dynamométrique, d'ailleurs d'un sys- tème connu, est constitué par l'ensemble dénommé "différen- tiel" en construction automobile. Le pignon 35 calé sur l'ar- bre 32 entraîne le pignon 37 solidaire de l'arbre creux 38 qui joue le rôle d'arbre récepteur de la puissance à trans- mettre; cet entraînement se fait par les satellites 39 et 40, fous sur des axes solidaires du boîtier 41.
Le boîtier 41 ne peut glisser sur l'arbre 32, mais il peut tourner autour de cet arbre et de l'arbre creux concen- trique 38.
Une vis 42 est solidaire du boîtier 41 et se visse dans un écrou 43 relié au levier 44 par un tourillon 45.
Un ressort à boudin 46 est relié au boîtier 41 par un câble 47 enroulé autour du boîtier, de telle sorte que la rotation du boîtier ne puisse se faire qu'en tendant le res- sort.
Le fonctionnement est le suivant :
Le système étant en mouvement, on conçoit que la transmission du couple moteur à l'arbre creux 38 sur lequel est appliqué le couple résistant, crée une réaction qui tend à faire tourner le boîtier autour des arbres 32 et 38.
Cette rotation s'arrête lorsque la tension du res-
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sort46 équilibre le couple de réaction qui sollicita le boî- tier41. Mais durant cette rotation, la vis 42 a fait avan- car son écrou 43 qui a poussé le flasque 33, augmentant ainsi le diamètre de la poulie menés; simultanément, le flasque mo- bile 33 réagit sur le flasque mobile de la poulie monante, par le même mécanisme que sur la figure 4, c'est-à-dire par le jeu du levier 44.
Lorsque le couple résidant diminue, le décanisme agit om sens nvérse.
Au lieu de la liaison rigide entre les deux poulies, on pourrait, bien entendu, employer sur la poulie motrice, un ressort compensateur, comme celui des fibres 1 et 2.
Les figuras 6 et 7 représentent un mode d'exécution d'une poulie réceptrice selon l'invention.
La figure 6 est la coupe axiale d'une poulie récep- trice dans laquelle les flasques 48 et 49 respectivement so- lidaires des douilles 50 et 51 peuvent s'écarter ou se rap- procher à volonté, tout en étant angulairement solidaires grâce aux rainures de clavetage 52 où trois billes jouent le rôle de clavettes sans frottement.
La douille51 porte un filetage creux à filet demi- rond 54 servant d'écrou à la vis 55 tracée sur l'arbre mené.
Une bille 55 dans chaque filet assure au système vis-écrou un fonctionnement sans frottement.
Le ressort dynamométrique de torsion est constitué dans cet exemple par un manchon de caoutchouc 57 travaillant en torsion; des armatures métalliques non représentées assu- rent l'indéformabilité du manchon en empêchant son aplatis- sement; ces armatures participent également a l'élasticité du ressort et dans certains ces la construction de celui-ci
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peut de ramener à celle d'un ressort en spirale enrobé dans lecaoutchouc.
Ce ressort est fixé d'une part sur le flasque 48 et d'autre part sur le plateau 58 calé sur l'arbre récepteur.
Une bille 60 roulant dans deux chemins 60 et 61 creu- sés dans le plateau 58 et dans l'extrémité de la douille 50 joue le rôle de butée limitant le déplacement angulaire du couple de flasques par rapport à l'arbre récepteur.
Le fonctionnement de ce mécanisme est identique à celui des organes des figures 1 et 2.
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- KEVENDICATIONS -
1 ) Transmission à rapport variable comportant une courroie trapézoïdale reliant deux poulies formées cha- cune de deux flasques écartables de façon à permettre la variation du diamètre utile des poulies, caractérisée en ce que l'un des flasques de la poulie réceptrice est monté sur l'arbre récepteur avec une fixation élastique par ressort lui permettant de prendre,par rapport à cet arbre, sous l'ac- tion des déformations subies par le ressort en fonction du couple résistant, un mouvement angulaire relatif qui provo- que le rapprochement ou l'écartement du deuxième flasque et par suite l'augmentation ou la diminution du diamètre utile de la poulie suivant que le couple résistant augmente ou diminue;
les déplacements des flasques de la poulie récep- trice provoquent à leur tour le déplacement en sens inverse des flasques de la poulie motrice, soit par l'intermédiaire de la courroie elle-même, soit par une transmission spécia-
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2 ) Treansimssion suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que 1 poulie menée est formée d'un flas- que 1 smonté fou sur l'arbre récepteur 3 et relié cet arbre par un ressort 4 tardis que le second flasque 2 forme écrou sur /un filetage de l'arbre 3 (fig. l et 2),.
3 ) Transmission suivant les revendications 1 et 2, caractérisée em ce que le filetage de commande de l'écar- tement des flasques est un filetage à billes. 54, 55, 56 (fig. 6).
4 ) Transmission suivant les revendications 1, 2 et 5, caractérisée en ce que le clavetage de solidarisa;ion des deux flasques est assuré par un train de billes roulant dans deux rainures 52 (fig. 6).
5 ) Transmission suiant les revendications 1, 2, 3, et 4, caractérisée en ce que les butées limitant le dépla- cementangulaire desflasques sur l'arbre sont constituées par une bille 6à roulant dans deux rainures 60, 61 (fig. 6 et 7).
6 ) transmission suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que la poulie menée 32, 33 (fig. 5) entraîne l'arbre mené 33 par l'intermédiaire d'un différentiel 36, 37, 39, 40 danslequel le couple transmis produit sur le boîtier 41 une réaction équilibrée par le système de câble 47 et de ressort 4S et dans lequel la rotation relative du boîtier 41, fonction du couple résistante rapproche ou écarte les flas- ques de la poulie menée au moyen de l'écrou 43 se déplaçant longitudinalement et de la vis 42 solidaire du bottier 41.
7 ) Transmission suivant la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle les variations de diamètre de la poulie motrice sont com- mandées par l'intermédiaire de la courroie de transmission elle-même, caractérisée en ce que les deux flasques 7 et 8
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de la poulie motrice sont soumis à l'action d'un ressort 10 qui tend à les rapprocher (fig. 2).
8 ) Transmission suivant la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la transmission des déplacements relatifs des flas- ques de la poulie réceptrice à la poulice motrice s'effectue au moyen d'un levier à deux bras (23, fi g. 4 ou 44 fig. 5) asservi aux flasques mobiles des deux poulies et donnant au flasque de la poulie motrice des déplacements égaux mais de sens contraire à ceux du flasque mobile de la poulie menée.