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DISPOSITIF .DE TRANSMISSION ,DE MOUVEMENT..
La présente invention concerne un dispositif de transmission de
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mouvement de rotation d 9un arbre dJentraînementfmmoins un arbre entraîne.
L'invention a pour objet un dispositif de transmission de ce type dans lequel la transmission est assurée par des moyens élastiques interposés
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entre l'arbre d?entraînement et le ou les arbres entraînés, l'agencement étant tel que, pour chaque valeur du couple deentrai'nement, le rapport de transmis- sion varie en fonction du couple résistante du fait des déformations variables des moyens élastiques précités.
Suivant l'invention, le dispositif de transmission comprend un
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arbre d9entraînement ooudéa au moins un arbre récepteur parallèle à l'arbre daentraînement précité et comportant un nombre de bras de manivelle égal à ce- lui des coudes du dit arbre dveratranemnt9 ces bras de manivelle étant montés sur le dit arbre récepteur par l'intermédiaire de moyens d'entraînement unidi- rectionnel, tels que des roues libres, et des moyens de liaison entre le mane- ton de chacun des dits bras de manivelle et le maneton correspondant de Par=
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bre d9entrai'nement, ce dispositif de transmission étant caractérisé en ce que les dits moyens de liaison sont constitués chacun par au moins un ressort à la- me courbe,
articulé à l'une de ses extrémités au dit maneton du dit arbre ré- cepteur et à son autre extrémité au maneton correspondant du dit arbre d'en- traînement, de manière à former une bielle élastique travaillant à l'extension et susceptible de changer de longueur,de telle sorte que, pour chaque valeur
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du couple d9entraînement, le rapport de la vitesse angulaire de l'arbre d'en- traînement à la vitesse angulaire du ou des arbres récepteurs soit fonction du souple résistante
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Grâce à i9utli sat.oxa de ressorts à lames comme bielles élastiques, on peut, en les choisissant convenablement, éviter un "glissement (ou patinage) de puissance".
autrement dit, obtenir une transmission presque totale de puis- sance de l'arbre d'entraînement à l'arbre entraînée même pour un grand couple
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résistante En effet, le système élastique d'après l'invention est tel que la courbe qui représente en coordonnées cartésiennes les variations de l'allon- gement des éléments de ce système (bielles élastiques formées par des ressorts à lames) en fonction de l'effort auquel ils sont soumis, est une courbe à asymptote parallèle à l'axe des efforts; autre dit, on obtient un système élas- tique qui peut transmettre un effort théoriquement infini avec un allongement de ses éléments tendant asymptotiquement vers une valeur finie.
Cette condition ne serait pas remplie si l'on utilisait des ressorts tels que ceux qu'on utili- se habituellement pour des efforts de traction, à savoir,le plus souvent, des ressorts à boudinso
Suivant un mode de réalisation préféré, les bras de manivelle sont constitués par des éléments rigides montés, par l'intermédiaire de roues libres, sur chaque arbre entraîné., les manetons de ces bras de manivelle étant reliés aux manetons de l'arbre d'entraînement par des ressorts à lames courbes articu- lés à leurs extrémités respectives aux manetons de l'arbre d'entraînement et aux bras de manivelle précités.
On conçoit;, qu'en choisissant d'une manière convenable la distance entre les arbres parallèles précités, les longueurs des coudes de l'arbre d' entraînement et des bras de manivelle de l'arbre entraînée longueurs pouvant d'ailleurs être égales ou différentes, les longueurs des ressorts à lames et la courbure et la force de ces ressorts, on peut obtenir un rapport de réduc- tion qui varie d'une manière parfaitement progressive.
11 doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limitée au nombre de coudes ou de manetons de l'arbre d'entraînement, et, par consé- quent, au nombre de bras de manivelles de l'arbre entraîné, ni à la forme ou à la nature des ressorts à lames interposés entre les deux arbres, ces ressorts pouvant être constitués soit par des lames courbes simples, soit par des grou- pes de lames convenablement agencées.
On concevra, pour fixer les idées que, plus le nombre de coudes est grand, plus le mouvement transmis est régulier. Par ailleurs, dans le cas où le dispositif de transmission est interposé entre un moteur à pistons et un arbre entraîné quelconque, tel que, par exemple, un arbre à cardan d'une voiture automobile, on pourra, en choisissant convenablement le nombre de coudes et en synchronisant le fonctionnement avec les temps du moteur, obtenir une régularisation du mouvement du moteur se répercutant très favorablement sur le rendement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit, dans le cas de l'application aux voitures automobiles, entre les deux arbres,, un dispositif agencé de manière à obliger l'arbre d'entraînement de tourner au moins à une vitesse en rapport donné avec celle du ou des arbres entraînés.
Suivant un mode de réalisation, ce dispositif est constitué par un train d'engrenages comportant une roue libre montée sur l'arbre d'entraîne- ment, une roue fixe calée sur l'arbre entraîné et un pignon en prise simulta- nément avec les deux roues précitées, grâce à quoi., en descente, le moteur peut freiner la voiture.
Suivant un autre mode de réalisation, afin d'augmenter dans le dispositif précstë, le nombre de ressorts ou groupes de ressorts à lames cour- bes et de diminuer ainsi l'effort transmis par chaque ressort ou groupe de ressorts, sans augmenter le nombre de coudes de l'arbre coudé, on transmet le mouvement de l'arbre coudé d'entraïnement,non pas à -on., mais à plusieurs ar- bres récepteurs au moyen de lames de ressorts courbes ou de groupes de lames de ressorts courbes disposés en étoile autour de chaque maneton du dit arbre coudé, à chaque arbre récepteur étant affecté, sur chaque maneton, un ressort ou un groupe de ressorts déterminés, le mouvement des arbres récepteurs étant ensuite transmis à un ou plusieurs arbres entraînés;
, par des moyens de liaison desmodromique tels que bielles ou analogues.
La transmission de mouvement de l'arbre d'entraînement à chaque arbre récepteur s'effectue de la même manière que dans le cas où il n'est prévu qu'un arbre récepteur.
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Linvention sera mieux comprise à l'aide de la description dé- taillée qui suit et à l'examen des dessins annexés sur lesquels on a repré-
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sentég à titre d'exemple non limitatif, quelques modes de réalisation de 12 invention destinés à fixer les idées.
Sur ces dessins g
Les Figso 1 et 2 sont des diagrammes explicatifs du fonctionne-
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ment du dispositif suivant l'inventiono
La Fige 3 représente un mode de réalisation pratique du disposi- tif
La Fig. 4 est un plan vu du dessus montrant une réalisation cons-
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tructive du dispositif représenté sur la Figo 3.
La Fige 5 est une vue d'un détail.
La Fig 6 représente en coupe schématique un autre mode de réali- sation du dispositif suivant l'invention, dans lequel trois ressorts sont
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montés en étoile autour de chaque maneton de l'arbre deentraînement.
La Fig. 7 représente une coupe schématique de 1 accouplement au moyen d'une bielle rigide des trois arbres récepteurs du dispositif de la Fig 6, avec 1-'arbre entraîné.
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Dans le diagramme théorique de la Fig" 1, l'arbre d'entraînement est représenté en y et un arbre récepteur en x. L'arbre d9entraînement v est un vilebrequin présentant un certain nombre de bras de manivelle 2 et sur 1;' arbre récepteur x sont montés un certain nombre de bras de manivelle 1 corres- pondant chacun à l'un des bras de manivelle 2, les bras de manivelle 1 étant
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solidarisés en rotation de l'arbre x dans un seul sens grâce à l'interposition d'un dispositif d'entraînement unidirectionnel tel que la roue libre 5 entre chaque bras 1 et l'arbre x
Le maneton 4 de chaque bras de manivelle 1 est relié au maneton 3 du bras de manivelle 2 correspondant par un ressort à lame courbe 6, ou par un groupe de tels ressorts,
les extrémités des dits ressorts étant articulés
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respectivement sur1es manetons 4 et 3.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant
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Sur la Figo 19 à représente la position qu'occupe le maneton 4 au moment où le maneton 3 occupe la position représentée en e Le prolongement de la corde a-e de l'arc formé par le ressort 6 passe à ce moment par l'axe de l'arbre y Lorsque l'arbre y tourne, chaque maneton 3 décrit la circonférence représentée en trait mixte autour de l'axe de y Lorsque le maneton 3 décrit une course angulaire représentée sur la figure par l'arc e-f, le maneton 4 décrit une course angulaire représentée par l'arc a-b.
Lorsque le maneton 3
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décrit 19arc f-s le maneton 4 décrit une course angulaire représentée par baco A ce moments 1.9 arbre Y.:. a tourné de 180 s et 1.9 arbre a tourné d'un cer- tain angle correspondant à la course angulaire a-c du maneton 4. Après que le arbre y a dépassé le point mort correspondant à la tension maximum du ressort, qui est le point d'intersection de la trajectoire du maneton 3 et de la corde au moment où cette corde passe par l'axe de l'arbre de y, le ressort tendu
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continue à exercer une traction sur le maneton 4 jusqu"à ce que le dit ressort reprenne sa forme initiale, après quoi le maneton 4 reviendra en arrière en passant par d et décrira en sens inverse la course angulaire préalablement ef- fectuée, pour revenir finalement en a,
au moment où le maneton 3 revient en e après avoir effectué un tour complet. Puis le cycle recommence., A chaque
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tour de 1arbre y correspond donc finalement un certain angle de rotation de l'arbre x, la course angulaire de retour du bras de manivelle 1 étant sans ef- fet sur cette rotation, en raison de la présence de la roue libre 5.
Si la
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résistance de l'arbre x augmente, le ressort 6 se tend davantage et, par con- séquent, s'aplatit encore, de sorte qu'à chaque tour de l'arbre y correspond alors un angle de rotation plus petit de 1-'arbre x9 cependant qu'un effort plus grand est transmis par le ressort, de l'arbre z à l'arbre Xo Sur le diagramme de la Fige 2 qui correspond sensiblement au mode
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de réalisation préféré de l'invention, la longueur du ressort 6 a été choisie égale à la somme de la corde a-e de l'arc a m e formé par le dit ressort lors- que celui-ci n'estsoumis à aucun effort et du double e g de la longueur Yg du bras de manivelle 2.
De cette manière, si la résistance de l'arbre x est très forte, c'est-à-dire si, par exemple,on cale l'arbre x, lorsque le maneton 3 arrive au point g' voisin du point situé sur la droite passant par a et 1 axe Y de l'arbre y' le maneton 4 du bras de manivelle 1 n'a pratiquement pas quitté le point a et le ressort est pratiquement complètement aplati, de sorte qu'il joue pratiquement le rôle d'une bielle rigide et qu'un effort théorique- ment infini est appliqué en a au maneton 4. Ceci illustre bien les avantages inhérents à l'emploi de ressorts à lames.
La Fig. 3 représente un mode de réalisation pratique du dispositif suivant l'invention. Sur cette figure, le vilebrequin d'entraînement y comporte quatre bras de manivelle 7, 8, 9, 10 décalés de 90 entre eux. L'arbre x porte de son côté par l'intermédiaire de roues libres telles que 11, 12, 13, quatre bras de manivelle 14, 15, 16, 17. Les manetons des bras 7, 8, 9, 10 sont reliés aux manetons des bras 14, 15, 16, 17 par des ressorts à lames courbes 18, 19,20, 21. Chaque ensemble bielle-manivelles constitué par un bras de manivelle tel que 7, un ressort à lame courbe tel que 18 et un bras de manivelle tel que 14 fonctionne comme décrit précédemment à propos de la Fig. 1.
Dans l'exemple représenté sur les Figs. 3 et 4, le vilebrequin comporte quatre manivelles et le dispositif, quatre bielles élastiques. Les phases de fonctionnement de ces bielles étant décalées de 90 , les efforts trans- mis par chacune d'elles s'additionnent sur l'arbre entraîné et le dit décalage de phase assure un fonctionnement régulier. Etant donné que les ressorts, après avoir été détendus, reprennent à chaque tour leur position initiale, il n'y a pas de perte d'énergie appréciable et toute la puissance de l'arbre y est pra- tiquement transmise à l'arbre x, les ressorts à lames étant convenablement choisis.
Sur la Figo 3, l'appareil est représenté au repos, tous les ressorts étant détendus.
Dans l'exemple représenté sur les Figso 4 et 5, l'arbre d'entraî- nement Y est, d'autre part, relié à l'arbre récepteur x par un train d'engrena- ges 22, 23, 24, le pignon 22 étant solidarisé en rotation de l'arbre d'entrai- nement y dans le sens où le dit pignon entraîne le dit arbre par un dispositif d'entraînement uni-directionnel, tel que la roue libre 25, et le pignon 23 étant calé en rotation sur l'arbre récepteur x Cette disposition est destinée particulièrement à l'application du dispositif de transmission suivant 19inven- tion aux voitures automobiles.
Elle permet, dans les descentes, de réaliser un freinage de la voiture par le moteur.
Sur la Fig. 6, y représente l'arbre d'entraînement et x, x' et x" trois arbres récepteurs. III représente un maneton d'un coude 2 de l'arbre y Trois bras représentés par 1, l'et 1" sont solidarisés en rotation avec les arbres x, x' et x" respectivement, dans un seul sens, grâce aux dispositifs de roue libre, représentés schématiquement par 5, 5' et 5' Des lames de ressorts courbes 6, 6' et 6", articulées respectivement sur des manetons ¯4 4' et 4" relient respectivement les bras 1, 1' et 1" au maneton III, par l'intermédiaire d'une tête de bielle maîtresse II sur laquelle elles sont articulées en,2, 3' et 3" respectivement.
Sur la Fig. 7, on voit les trois arbres récepteurs x, x' et x' re- liés à un seul arbre entraîné x"' au moyen d'une bielle rigide à trois bras 29 Cette bielle est articulée, d'une part, autour des manetons 26, 26' et 26" situés sur des bras 27, 27' et 2711 solidaires, respectivement, avec les arbres x, x' et x" et, d'autre part, autour du maneton 28 situé sur un excentrique 30 solidaire de l'arbre x"'
Sur les Figs. 6 et 7, les flèches représentent les sens de rotation de l'arbre d'entraînement et de l'arbre entraîné.
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La liaison entre chaque arbre récepteur èt l'arbre d'entraînement est identique à celle décrite dans le premier mode de réalisation et les trois arbres récepteurs sont accouplés par la bielle 29 Le fonctionnement de ce dispositif est identique à celui décrit dans le premier mode de réalisation, dans le cas où un seul arbre serait entraîné par trois ressorts 6 articulés sur trois coudes d'un arbre d'entraînement coudé, les trois coudes étant déca- lés d'une façon identique au décalage des trois arbres récepteurs du mode de réalisation des Figs. 6 et 7.
Il est bien entendu que le dispositif n'est nullement limité au nombre des coudes de l'arbre d'entraînement, ni au nombre d'arbres récepteurs intermédiaires entre l'arbre d'entraînement et l'arbre entraîné. On peut éga- lement relier les arbres récepteurs, non pas tous à un seul arbre entraînée mais par groupes à deux ou plusieurs arbres entraînés indépendants. Ceci peut éviter l'emploi du dispositif connu sous le nom de différentiel et pourrait être utilisé également dans une voiture automobile, par exemple;, dans laquelle on voudrait avoir quatre, ou plusieurs roues motrices indépendantes.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de transmission d'un mouvement de rotation du type comprenant un arbre d'entraînement coudé, au moins un arbre récepteur parallè- le au dit arbre d'entraînement et comportant un nombre de bras de manivelle égal à celui des coudes du dit arbre d'entraînement, ces bras de manivelle étant montés sur le dit arbre récepteur par l'intermédiaire de moyens d'entraî- nement unidirectionnel, tels que des roues libres, et des moyens de liaison entre le maneton de chacun des dits bras de manivelle et le maneton correspon- dant de l'arbre d'entraînement,
ce dispositif de transmission étant caractérisé en ce que les dits moyens de liaison sont constitués chacun par au moins un ressort à lame courbe articulé à l'une de ses extrémités au dit maneton du dit arbre récepteur et à son autre extrémité au maneton correspondant du dit arbre d'entraînement, le ou les dits ressorts faisant fonction de bielle élas=- tique travaillant à l'extension et susceptible de changer de longueur, de tel- le sorte que, pour chaque valeur du couple d'entraînement, le rapport de la vi- tesse angulaire de l'arbre d'entraînement à la vitesse angulaire du ou des ar- bres récepteurs soit fonction du couple résistant.
2.- Dispositif suivant 1 remarquable par le fait que chaque ressort ou groupe de ressorts à lame courbe a une longueur et une courbure telles que la courbe de représentation en coordonnée cartésiennes des variations de l'al- longement de chaque élément élastique en fonction des efforts qui agissent sur l'ensemble du système ait une asymptote parallèle à l'axe des efforts.
3.- Dispositif suivant 1 du type dans lequel le mouvement est transmis à un seul arbre récepteur, remarquable par le fait que lorsqu'un res- sort ou un groupe de ressorts n'est soumis à aucune tension, la longueur de l'arc qu'il forme, mesurée entre les axes des manetons correspondants des deux arbres, soit égale à la somme de la longueur de la corde qui sous-tend cet arc et du double de la distance entre l'axe du maneton correspondant de l'arbre d'entraînement et l'axe de ce dernier.
4.- Dispositif de transmission suivant 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un arbre d'entraînement coudé unique et par une pluralité d'arbres récepteurs parallèles à l'arbre d'entraînement précité et disposés autour de celui-ci, chaque arbre récepteur portant un nombre de bras de mani- velles égal à celui des manetons de l'arbre d'entraînement, ces bras étant montés à roue libre sur l'arbre récepteur correspondant, chaque maneton de l' arbre d'entraînement étant relié par un ressort à lame courbe travaillant à l'extension du bras correspondant de chacun des arbres récepteurs précités.
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