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VARIATEUR DE VITESSE CONTINU
L'invention est relative à un variateur de vitesse continu qui ne nécessite qu'un effort réduit pour sa manoeuvre et pour lequel le rapport de transmission va- rie entre de larges limites.
Il est connu de faire varier une vitesse d'une ma- nière continu en transmettant le mouvement de l'arbre moteur (ou d'une roue motrice) à l'arbre conduira, l'aide d'organes qui frottent les uns contre les autres et en modifiant la position relative d'un de ces organes par rapport à d'autres en vue de faire varier le rapport de transmission et, dans ce cas, il est généralement né- cessaire de faire intervenir un effort notable pour vaincre la résistance due au frottement.
Le variateur de vitesse, qui fait l'objet de l'in- vention, permet d'obtenir une variation importante et
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rapide du rapport de transmission sans exercer un ef- fort appréciable pour passer de la vitesse maximum à la vitesse minimum et vice-versa, pour l'arbre conduit et il est caractérisé en ce que ses organes cinémati- ques sont dans un état d'équilibre que l'on peut modi- fier avec un effort très réduit.
L'invention consiste, principalement, à faire com- porter aux variateurs, du genre en question, des élé- ments en forme de disques convenablement profilés et avec des parties concaves, établies en regard les unes des autres, ces éléments étant montés respectivement et, par exemple, sur des bouts d'arbres mais indépen- damment l'un de l'autre. Un de ces éléments est calé sur l'arbre moteur et l'autre sur l'arbre conduit et dans l'intervalle séparant ces éléments est logé un galet dont on peut modifier la position relative par rapport auxdits éléments et, par conséquent, les points de contact avec ceux-ci. Ce galet est monté sur un sup- port articulé à une partie fixe du dispositif et que l'on peut déplacer angulairement autour de son axe et par translation dans une direction parallèle à l'axe du dispositif.
Le galet est monté sur un pivot qui fait un angle avec l'axe de rotation du support du galet, sur la partie fixe du dispositif. Cet angle reste constant quelle que soit l'inclinaison du plan occupé par le galet entre les deux disques. On fait intervenir des moyens, par exemple des ressorts, pour assurer l'adhérence entre les disques et le galet pour la transmission du mouvement à vitesse variable.
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Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple et schématiquement, un mode de réalisation pratique de l'invention.
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La Fig.l montre, en coupe longitudinale suivant ses axes principaux, le variateur établi selon l'invention.
Les Figs. 2 et 3 montrent, respectivement, en élévation (parties en coupe) et en coupe selon A-A fig.2, le galet par lequel le mouvement est transmis d'un disque à l'autre, ainsi que son support.
La Fig.4 montre, schématiquement, la position du dispo- sitif à l'état de repos, et avec rapport de transmission 1 : 1.
Les Figs.5 et 6 montrent, respectivement en coupe selon B-B fig.4 et en coupe selon C-C fig.5, ce même dispositif à l'état de repos.
La Fig.7 montre, semblablement à la fig.4, le disposi- tif à l'état de repos et la manière dont le galet est mon- té sur son axe d'appui.
Les Figs. 8 et 9 sont des coupes selon D-D fig.7 et selon E-E fig. 8.
La Fig.lO montre, semblablement aux figs.4 et 7, le di- spositif en mouvement et la manière dont l'axe du galet est supporté.
Les Figs.ll et 12 sont des coupes selon F-F fig.10 et selon G-G fig.ll.
La Fig.13 montre, en perspective (parties en coupe), le montage du galet sur son support.
Le dispositif, montré sur les dessins, comprend deux éléments ou disques 1 et 2, établis en regard l'un de l'autre, et qui peuvent tourner indépendamment sur le même arbre ou sur deux arbres coaxiaux. Pour l'exemple montré, l'un des disques, par exemple celui désigné par 1, est mon- té sur l'arbre moteur 3 et l'autre (2) sur l'arbre conduit 4.
Les parties de ces disques, qui se trouvent en regard, sont profilées de manière à constituer une cavité torique
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de section transversale sensiblement circulaire formée par des gorges concaves, de section semi-circulaire 5, mé- nagées respectivement dans ces disques. Cette section cir- culaire est interrompue en 6 en un point déterminé pour permettre le passage d'un ou de plusieurs supports 7. Cha- cun de ces supports 7 porte, à son extrémité libre, un ga- let ou roue 8 dont le diamètre extérieur est égal au dia- mètre de la section circulaire et qui est monté sur le support 7 de manière que son centre 9 (fig.l) coincide avec celui de la section circulaire.
Le galet 8 (figs.2, 3 et 13) est constitué en plu- sieurs parties : couronne circulaire 10 dont le contour est tel qu'elle comprenne une bande d'appui sur les deux disques 1 et 2 en ayant le même diamètre que celui de la section circulaire de la cavité existant entre ces disques.
La couronne peut tourner autour d'un roulement à billes 11 engagé sur un manchon 12 qui est articulé, à l'aide d'un pivot 14, à un doigt 13 faisant partie du support 7. De cet- te manière le manchon 12 peut osciller autour du pivot 14, étant guidé dans un passage diamétral 15 du manchon 12.
Le support 7 est prolongé au delà du contour d'un des disques, par exemple le disque 2, par une tige 16, à section circulaire, qui est engagée dans une partie fixe 17 du dispo- sitif ou de la machine pour permettre au support 7 de se dé- placer par rotation (fig.7) et par translation axiale par rapport à l'axe 19 de la tige 16. Les différents organes sont montés de manière que l'axe géométrique 18 (fig.3) du pivot 14 et l'axe 19 de la tige 16 se rencontrent en un point 9 par lequel passe le plan qui correspond au diamètre maximum de la couronne circulaire 10 du galet. Ce point se trouve aussi au centre de la section circulaire de la cavi- té torique délimitée par les gorges 5 des disques.
Le pivot 14 est fixé sur le support 7 de manière que son axe géome-
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trique 18 forme un angle approprié avec l'axe géomé- trique 19 de la tige 16 (figs.3 et 13).
Un ressort 20 prend appui sur une bague 21 calée en 22 sur l'arbre 4 et il refoule le disque 2 contre le galet 8 et celui-ci contre le disque 1, ce qui est per- mis par le mouvement axial possible du support 16 dans d'assurer son guide 17. Ce ressort a pour but l'adhérence, avec une charge constante, entre les trois pièces 1, 2 et 8.
La transmissione du mouvement, à partir du disque 1, a lieu de la manière suivante. La rotation du disque 1,considéré comme étant l'organe entraineur, fait tour- ner par adhérence l'ensemble formé par le galet 8 qui, également par adhérence, entraine le disque 2. Il est évi- dent que les disques 1 et 2 ont des sens de rotation oppo- ses*
Pour un tel dispositif, le rapport de transmission varie en fonction de la position angulaire du galet 8 ou de l'angle Ó (fig.l) que son plan fait avec l'axe 19 qui est parallèle à l'axe de rotation des deux disques 1 et 2.
Pour que la transmission du mouvement soit correcte, il est évident que la roue ou galet 8 doit occuper une position telle que son plan passe par la tangente, au point 9, à la circonférence 9' (fig.4) dont le centre se trouve sur l'axe géométrique 23 de l'arbre 4 (figs.l, 5 et6).
Pour modifier la position du galet 8 et de l'angle Ó on fait tourner le support 7 autour de l'axe 16 (fig.7).
Dans,'ce cas, le plan du galet 8 ne passe plus, au début, par la tangente à la circonférence susdite (fig.7).Le mouvement du disque entraineur 1 est transmis, par adhé- rence, au galet 8 qui est entrainé en rotation le long d'un trajet oblique, déterminé par la position du galet,
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en oscillant à l'aide de son manchon 12 autour du pivot 14 jusqu'à venir occuper une nouvelle position pour la- quelle son plan passe par la tangente au point 9 à la circonférence 9', dont le centre se trouve sur l'axe géométrique 23 (figs.l, 4, 10, 11 et 12). Ceci correspond à la position unique d'équilibre pour la transmission du mouvement, qui est occupée automatiquement par le galet 8 quand une cause externe tend à faire tourner le support 7.
On se:rend compte que par l'agencement des diffé- rents organes, on obtient qu'à toute position du support 7 correspond une position unique du galet 8 pour un sens de rotation donné du disque 1. L'amplitude de l'oscilla- tion du galet 8, qui détermine les différents valeurs du rapport de transmission, dépend de la valeur du dépla- cement angulaire du support 7 et est influencée par l'an- gle ss que le pivot 14 fait avec l'axe 19 du support 7.
Le déplacement du support 7 peut être obtenu sans aucun effort quand le dispositif est à l'arrêt. Dans ce cas le galet 8 oscille autour de ses deux points de con- tact avec les deux disques (figs.7, 8 et 9) sans rencon- trer aucune résistance et il va rejoindre sa position d'équilibre quand le disque entraineur se met en mou- vement (figs.10, 11 et 12).
Quand le dispositif est en marche, le déplacement angulaire du support 7 amène immédiatement le galet 8 à sa position d'équilibre.