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Dispositif de changement de vitesse progressif à organes de roulement,
La présente invention est relative à des dispositifs de changement de vitesse progressifs, comportant un arbre entraîneur et un arbre entraîné en prolongement axial l'un de l'autre, et des éléments ou organes de roulement, coopérant avec deux surfaces de friction formées
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par des surfaces de révolution coaxiales, et commandés par un organe pivotant sur lequel tous les éléments de roulement s'appuient, tout changement dan l'orientation de l'axe de ces éléments de roulement produisant un changement progressif du rapport de transmission entre l'arbre entraîneur et l'arbre entraîné.
Suivant la présente invention, la pression d'application est produite par un ressort dont la tension est réglable et qui agit axialement sur l'une des surfaces de révolution, la disposition étant par ailleurs prévue de telle manière que les poussées axiales exercées par les deux surfaces de révolution soient absorbées par l'un des arbres et qu'aucun effort axial ne soit transmis au carter.
Les éléments de roulement ont de préférence une forme sphérique.
Le dessin annexé représente des modes de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente en coupe axiale un premier mode de réalisation.
La fig. 2 est une vue en coupe similaire à celle de la fig. 1, les éléments de roulement étant représentés dans une position inclinée.
La fig. 3 montre le même mode de réalisation vu en élévation laterale, avec une partie représentée en coupe
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radiale.
Les figs. 4 et 5 montrent en coupe axiale des variantes de réalisation.
La fig. 6 montre un exemple d'application du premier mode de réalisation quelque peu modifié.
Dans le mode de réalisation d'après les figs. 1 à 3, l'arbre 1 est rendu solidaire d'une pièce 2 munie de l'une des surfaces de révolution. L'arbre 1 est monté rotativement à l'intérieur du carter 22, fermé par un couvercle 21, dans lequel est montée rotativement une pièce 6 munie de l'autre surface de révolution et rendue solidaire d'une bride 7 d'un arbre 8. Le prolongement de l'arbre 1 est monté rotativement sur un roulement à billes 13 à l'intérieur de la bride 7 et de la surface de révolution 6. Les arbres 1 et 8, ainsi que les éléments tournants 2 et 6, sont centrés sur un axe commun.
Les surfaces de révolution des pièces 2 et 6 se trouvent en contact de frottement avec cinq éléments de roulement sphériques 3 qui s'appuient, d'autre part, contre un anneau tournant 5. Chacune des billes est montée rotativement sur un axe 50 qui la traverse et dont une extrémité, munie d'un renflement sphérique 51, est guidée dans une rainure 52 pratiquée dans un plateau 53, tandis que les deux extrémités sont guidées dans des rainures radiales 52a du carter 22. Les rainures 52 ont une forme incurvée
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et le plateau 53 est orientable à l'intérieur du carter 22.
A l'aide d'un levier 16, le plateau 53 peut être déplacé entre deux positions extrêmes du levier 16 qui sont in - diquées en pointillé sur la fig. 3. Les déplacements du levier 16 ont pour effet d'incliner les axes 50 des billes.
La fig. 1 montre le levier 16 dans sa position médiane, les axes 50 des billes 3 sont parallèles à l'axe commun des arbres 1 et 8, et les points de contact entre les billes 3 et les surfaces de révolution des pièces 2 et 6, de même diamètre, se trouvent à égale distance des axes de rotation 50 des billes, de sorte que le rapport de transmission est égal à 1 : 1.
Lorsque le levier 16 est rabattu vers la position de gauche (fig. 3), les axes 60 des billes sont orientés dans la position de la fig. 2, dans laquelle la distance entre le point de contact de la surface de bille avec la surface de révolution de la pièce 6 et l'axe de rotation des billes est beaucoup plus petite que la distance entre cet axe et le point de contact avec la surface de révolution de la pièce 2. Si 1 désigne l'arbre entraîneur, la position des organes représentée par la fig. 2 produit une démultiplication sur l'arbre entraîné 8 et c'est l'inverse lorsque le levier 16 est amené dans la position de droite de la fig. 3.
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La pression d'application des surfaces de révolution sur les billes 3 est produite par un ressort hélicoïdal 11 qui s'appuie par une extrémité sur un écrou 12 vissé sur le prolongement de l'arbre 1 et à l'aide duquel on peut régler la tension dudit ressort, tandis que l'autre extrémité prend appui par l'intermédiaire d'un dispositif de roulement 10 sur la pièce 6. Les composantes axiales de cette pression d'application ne sont pas transmises au carter, mais elles sont au contraire absorbées par l'arbre 1, tandis que les composantes radiales sont absorbées par l'anneau 5. Ce dernier peut tourner librement et il peut également se régler dans le sens axial. On réalise de cette manière une transmission certaine de la puissance, et le dispositif de transmission décrit se distingue par une grande simplicité de construction.
Le mode de réalisation de la fig. 4 se distingue de celui précédemment décrit par le fait que les billes 3' ont une forme qui n'est appoximativement sphérique. La forme des billes peut également s'écarter de la forme strictement sphérique de telle manière que la pression d'application varie en fonction du rapport de transmission, par exemple de telle manière que, dans le cas d'une grande démultiplication, avec un grand couple de rotation de départ la transmission ait lieu avec une pression d'application
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élevée, tandis que les rapports de multiplication produisent des pressions d'application faibles.
Au point de vue constructif, on peut atteindre ce résultat par le fait que les éléments de roulements possèdent dans les zones de transmission correspondantes un évidement de la surface périphérique, les ressorts d'application pouvant ainsi se détendre et exerçant une pression plus faible, lorsque le contact entre les billes et les surfaces de révolution a lieu dans cette zone évidée de la surface des billes.
Ainsi que le montre la fig. 5, les billes 3 peuvent être munies d'une gorge 54, dans laquelle s'engage l'anneau extérieur 5'. Afin que cet anneau 5' puisse se déplacer latéralement lors de l'inclinaison des axes 50 des billes 3, comme le montre en pointillé la fig. 5, il serait nécessaire de corriger la forme sphérique en ce sens que les billes puissent se déplacer quelque peu vers l'intérieur au cours de l'inclinaison. Cette correction produirait une modification de la pression d'application sur les surfaces de révolution des pièces 2 et 6 et elle aurait pour effet de modifier la pression d'application en fonction du couple de rotation transmis par les surfaces de révolution.
Lorsque, par exemple en cas de démultiplication, le couple de rotation est important au point de départ, les billes sont appliquées plus fortement au point de contact
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avec la surface de révolution d'entrée.
La fig. 6 montre l'application du dispositif de transmission pour le changement du pas des pales d'une hélice. La pièce 2 munie d'une surface de révolution est rendue solidaire de l'arbre 55 de l'hélice, tandis que la pièce 6 agit sur les pales 59 de l'hélice par l'intermédiaire de pignons dentés 56, 57 et d'une transmission par vis sans fin 58, de sorte que, lors de la modification du rapport de transmission par déplacement du plateau 53, en partant du rapport 1 :1, la pièce 6 tourne par rapport à l'arbre de l'hélice, les pales de l'hélice, les pales de l'hélice exécutant ainsi un mouvement de pivotement autour de leur axe longitudinal, c'est-à-dire que l'angle d'incidence est augmenté ou diminué. Le déplacement du plateau 63 peut être produit par un régulateur de vitesse ou à la main à partir du siège du pilote.
Le choix du nombre des billes du dispositif suivant l'invention permet de constituer un nombre suffisamment élevé de points de contact pour la transmission de la puissance, entre les billes et les surfaces de révolution, afin que la pression d'application unitaire puisse être relativement réduite et que l'on obtienne malgré cela une
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transmission certaine. Il en résulte également que l'usure est réduite dans la même mesure ce qui assure une longue durée du dispositif pour un mode de construction très simple.
Revendications : @
1. Dispositif de changement de vitesse progressif comportant un arbre entraîneur et un arbre entraîné coaxiaux et des éléments de roulement coopérant avec deux surfaces de friction coaxiales, formées par des surfaces de révolution, et avec un troisième organe rotatif, sur lequel s'appuient tous les éléments de roulement, une inclinaison de l'axe des éléments de roulement produisant un changement progressif du rapport de transmission entre l'arbre entraîneur et l'arbre entraîné,
caractérisé en ce que la pression d'application est produite par un ressort à tension réglable agissant axialement sur l'une des surfaces de révolution et disposé de telle manière que les poussées axiales produites par les deux surfaces de révolution soient absorbées par l'un des arbres et qu'aucune poussée axiale ne soit transmise au :carter.
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2. Dispositif de changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des surfaces de révolution est rendue solidaire de l'un des arbres et l'autre surface de révolution est rendue solidaire en rotation de l'autre arbre, mais peut se déplacer axialement sur cet arbre.
3. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le montage rotatif, permettant le déplacement axial de l'une des surfaces de révolution, est logé à l'intérieur de cette surface.
4. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un des arbres est monté rotativement à l'intérieur de la surface de révolution montée sur l'autre arbre.
5. Dispositif de changement de vitesse suivant la revendication 1, c,aractérisé en ce que les éléments de roulement ont une forme sphérique.
6. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le changement de l'inclinaison des axes des billes est produit par un plateau réglable en rotation et dans lequel est pratiquée une rainure pour chacun des axes des billes, tandis que les extrémités de ces axes s'engagent dans des rainures radiales ménagées dans le carter du dispositif.
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7. Dispositif de changeant de vitesse suivant les revendications 1,5 et 6, caractérisé en ce que le plateau réglable en rotation est actionné à l'aide d'un levier à main sortant du carter par une fente ménagée dans ce carter.
8. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1,5 et 6, caractérisé en ce que l'axe des billes porte sur la partie en prise avec la rainure du plateau un renflement sphérique.
9. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1 et 8, caractérisé en ce que la forme des éléments de roulement s'écarte de la forme sphérique de telle manière que la pression d'application sur les surfaces de révolution s'adapte au couple de rotation transmis de façon qu'elle ne produise que la pression de frottement nécessaire à la transmission de l'effort nécessaire à chaque instant.
10. Dispositif de changement de vitesse suivant les revendications 1,5 et 6, appliqué aux hélices à pas variable, caractérisé en ce que l'une des surfaces de révolution est rendue rigidement solidaire de l'arbre de l'hélice, tandis que l'autre surface de révolution peut tourner par rapport à l'arbre de l'hélice et agit par l'intermédiaire d'organes de transmission sur les pales de l'hélice en vue de les faire pivoter autour de leur axe longitudinal pour modifier l'angle d'incidence.