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VARIATEUR DE VITESSE A GAMME CONTINUE.
L'invention se rapporte à un variateur de vitesse permettant d'obtenir un rapport de transmission variable dans une gamme continue entre un arbre moteur et un arbre entraîné, du type dans lequel l'arbre moteur im- prime en tournant à chacun d'un certain nombre d'organes oscillants primaires un mouvement d'oscillation d'amplitude constante qui détermine, à son tour, un mouvement d'oscillation d'un organe oscillant secondaire accouplé audit or- gane oscillant primaire et relié à l'arbre entraîne par un dispositif de roue libre, l'amplitude du mouvement d'oscillation de chaque organe oscillant se- condaire et par conséquent, le rapport de transmission du variateur pouvant être modifiés à volonté par un ajustement des positions relatives des axes d'oscillation des organes oscillants primaires et secondaires.
La plupart des variateurs de vitesse analogues connus se distin- guent de ce type, du fait que déjà l'amplitude du mouvement d'oscillation des organes oscillants primaires est variable, tandis que les organes oscillants secondaires se meuvent avec un amplitude égale à celle des organes oscillants primaires correspondants;
les organes oscillants primaires peuvent alors être d'une seule pièce avec les organes oscillants secondaires. On connaît égale- ment un variateur de vitesse du type en question dans lequel le mouvement im- primé à chaque organe oscillant primaire à partir de l'arbre moteur est trans- mis par une manivelle avec une amplitude constante, et dans lequel le mouvement imprimé à chaque organe oscillant secondaire à partir de l'organe oscillant primaire associé est transmis par une bielle d'accouplement et par une secon- de manivelle,
la variation d'amplitude du mouvement des organes oscillants se- condaires étant obtenue par modification de l'angle entre les directions dans lesquelles agissent les deux manivelles.Ces variateurs de vitesse connus sont de construction compliquée et ne permettent d'obtenir une grande uniformité de la vitesse angulaire de l'arbre entraîné que si l'on utilise un grand nombre d'organes oscillants, ce qui, la plupart du temps, du fait des difficultés con- structives que cette disposition implique, est difficilement réalisable.
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L'invention a pour objet un variateur de vitesse du type décrit, permettant d9obtenir une grande uniformité du mouvement de rotation de l'ar- bre entraîné avec un nombre réduit d'organes oscillants; certains modes de ré- alisation du variateur de vitesse suivant l'invention permettent, en outre, d'éliminer d'autres inconvénients des dispositifs connuso
Le variateur de vitesse suivant l'invention est caractérisé par le fait que chaque organe oscillant secondaire est accouplé à un organe os- cillant primaire correspondant par une articulation dont la distance a au moins l'un des axes doscillation desdits organes varie, au cours de chaque demi-période du mouvement d'oscillation de telle manière que,
pour une vites- se angulaire constante de l'arbre moteur d# la variation relative de la dt vitesse angulaire d# de l'organe oscillant secondaire soit plus faible que dt la variation relative de la vitesse angulaire dss de l'organe oscillant primaire, dt
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés sur lesquels on a re- présenté, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisation et une va- riante de l'inventiono
Sur ces dessins: la Figo 1 est une coupe longitudinale d'un variateur de vitesse suivant l'inventiono
Les Figso 2, 3 et 4 sont des coupes, respectivement suivant les lignes II-II, III-III et IV-IV de la Figo 1.
La Figo 5 est une vue en perspective d'un détail du variateur.
La Figo 6 est un schéma destiné à bien faire comprendre le fonc- tionnement du dispositif de la Figo %,
Les figso 7 à 9 sont des courbes représentatives mouvements re- latifs des organes du variateur.
La Figo 10 représente schématiquement une variante du mécanisme d'entrainement de un des organes du variateuro
La Figo 11 représente des courbes mettant en évidence le fonc- tionnement de ladite varianteo
Sur les Figs. 1 à 5, la référence 1 désigne le carter du varia- teur ; ce carter est fermé à ses deux extrémités par des couvercles 2 et 3 vis- sés et porteurs de palierso
Dans le carter 1 sont, en outre, centrés, un flasque 5 solide- ment relié au couvercle 3 par des nervures d'entretoisement 4 et un flasque circulaire 6 monté de manière à pouvoir être déplacé angulairement dans un sens ou dans l'autre.
Le flasque 6 est muni, sur une partie de sa périphérie, d'une denture conique 8 avec laquelle est en prise un pignon conique 9 dont l'axe 10 est tourillonné dans un palier rapporté 11 vissé de l'extérieur dans la par¯:. supérieure (sur la Figo 1) du carter 1. L'extrémité de l'axe 10 qui fait saillie hors du carter porte une poignée 12 au moyen de laquelle on peut faire tourner de l'extérieur le pignon 9, de façon à déplacer angulairement le flasque 6 dans le carter 1, Pour empêcher tout décalage axial du flasque circulaire 6, celui-ci est impobilisé, sur une face par le pignon conique 9 et, sur son autre face, par un épaulement annulaire intérieur 7 du couver- cle 2.
L'arbre moteur 13 du variateur est tourillonné, d'une part, dans un palier à billes 14 encastré dans le couvercle 2 et, d'autre part, dans un palier à billes 15 disposé au centre du flasque circulaire mobile 6.
L'arbre entraîné 16 est coaxial à 1?arbre moteur 13 et tourne dans un second palier à billes 17 disposé au centre du flasque 6 et dans un palier à billes 18 encastré dans le couvercle 30 L'arbre moteur 13 porte un excentrique 19e
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Quatre organes oscillants primaires 20, tourillonnés chacun dans deux paliers à billes 21 encastrés dans le flasque mobile 6, sont disposés sy- métriquement par rapport à l'axe commun des arbres 13 et 16. Chacun desdits organes oscillants 20 est constitué par un arbre 22, d'une seule pièce à l'une de ses extrémités avec un bras incurvé 23, disposé du côté du flasque 6 opposé à celui qui est en contact avec le couvercle 2, et qui porte à son autre ex- trémité un second bras 24.
Dans ce bras 24 est vissé un pivot 25 sur lequel un galet 26 est tourillonné par l'intermédiaire d'un roulement à billes 27. Ce ga- let roule sur l'excentrique 19 de l'arbre moteur 13. Le pivot 25 porte encore un petit galet 28 dont la périphérie présente une gorge. Un anneau 29 roule dans cette gorge et dans les gorges correspondantes des petits galets 28 des trois autres organes oscillants primaires 20, et ledit anneau maintient les quatre galets 26 en contact avec leur surface de roulement sur l'excentrique
19.
Le variateur comporte, en outre, quatre organes oscillants secon- daires 30 dont les arbres 31 sont tourillonnés symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre entraîné 16, chacun dans un palier à billes 32 encastré dans le couvercle 3 et dans un palier à billes 32a encastré dans le flasque 5,
Les axes des arbres 31 et les axes des arbres 22 des organes os- cillants primaires sont tous à la même distance de l'axe commun des arbres 13 et 16.
Sur l'extrémité de chaque arbre 31 la plus voisine du flasque mobile 6 est claveté un bras de manivelle 32 muni d'un maneton 33 qui porte un galet 34. Le galet 34 de chacun des quatre organes oscillants secondaires 30 est en- gagé dans un évidement 35 fraisé dans le bras de manivelle 23 de l'un des quatre organes oscillants primaires 20, ce qui assure une articulation entre les bras de manivelle 23 et 32.
L'évidement 35 a, sur toute sa longueur, une largeur correspon- dant au diamètre du galet 34 ; ligne médiane est un arc de cercle dont le rayon est normalement égal à la distance entre l'axe de l'arbre 22 et l'axe commun des arbres 13 et 16. Ledit rayon peut être également choisi légèrement plus grand.
Chacun des arbres 31 porte un accouplement à roue libre 36 dont l'élément d'accouplement extérieur en forme de tambour 37 est calé en rota- tion sur l'arbre 31 par une clavette 38, tandis que son élément d'accouple- ment intérieur 39 est tourillonné sur ledit arbre par des rouleaux ou aiguil- les 400 Ledit élément d'accouplement intérieur porte sur sa périphérie exté- rieure des dents dont un flanc 41 s'étend sensiblement radialement par rap- port à l'axe de rotation dudit élément, tandis que l'autre flanc 42 de cha- que dent s'étend suivant un arc de spirale ayant ledit axe pour centre ; paroi intérieure 43 de l'élément d'accouplement extérieur 37, qui se trouve à proximité immédiate desdites dents, est cylindrique. Dans chaque espace en- tre deux dents adjacentes est emprisonné, entre les surfaces 41, 42 et 43, un rouleau 44.
Si l'élément d'accouplement extérieur 37 tourne dans le sens de la flèche 45 (Fig. 4) par rapport à l'élément intérieur 39, les rouleaux 44 sont amenés et maintenus contre les flancs 41, c'est-à-dire dans la par- tie la plus profonde des espaces entre les dents, où ils ne peuvent se coin- cer entre les surfaces 41 et 43 et où, par conséquent, ils ne transmettent au- cune force entre lesdites surfaces. Si, par contre, l'élément d'accouplement extérieur 37 tourne dans le sens de la flèche 46, plus vite que l'élément in- térieur 39, les rouleaux 44 sont amenés et maintenus contre les flancs 42 et se coincent entre ceux-ci et la surface 43, de sorte que l'élément d'accouple- ment extérieur 37 entraîne par friction l'élément intérieur 39 par l'intermé- diaire des rouleaux 44.
'Sur l'élément intérieur 39 de chaque accouplement à roue libre 36 est claveté un pignon 47. Les pignons 47 des quatre accouplements à roue libre sont tous en prise avec un pignon commun 48 porté par l'arbre entraîné 16.
Lorsque l'arbre moteur 13 tourne et entraîne l'excentrique 19, les galets 26 sont alternativement écartés de l'axe de l'arbre 13, puis ra- menés par l'anneau 29 vers cet axe, de sorte que chaque organe oscillant pri-
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maire'20 reçoit un mouvementd'oscillation alternatif d'amplitude constante, autour de l'axe de son arbre 22. La période de ce mouvement d'oscillation correspond à un leur complet de l'arbre moteur 13; les mouvements d'oscilla- tion des quatre organes oscillants primaires 20 sont déphasés entre eux d'un angle correspondant à la disposition relative de leurs paliers 21 dans le flasque mobile 6s c'est-à-dire d'un quart de tour de l'arbre 13.
Lors dumouvement d'oscillation précité, les bras de manivelle 23 des organes oscillants primaires 20 entraînent les galets d'articulation 34 des organes oscillants secondaires 30 engagés dans leurs évidements 35 et impriment, par conséquent, à chacun desdits organes, un mouvement d'oscilla- tion alternatif autour de l'axe de son arbre 31.
L'amplitude du mouvement d'oscillation des organes oscillants secondaires 30 n'est pas constante; elle est fonction du rapport des distances entre l'axe d'un galet d'articu- lation 34 quelconque, dans les positions extrêmes de son mouvement d'oscil- lation, et les axes des arbres 22 et 31 correspondants, c'est-à-dire les axes d'oscillation des organes oscillants primaire et secondaire associés à ce galeto
En ce qui concerne l'axe de l'organe oscillant secondaire, cet- te distance 1 (Figso 5 et 6) est invariables étant donné que le galet d'ar- ticulation 34 est tourillonné sur le maneton 33, qui est fixe sur ledit or- gane oscillant secondaire.
Par contre, la position de l'axe de l'arbre 22 et, par conséquent, sa distance r à l'axe du galet 34, peut être modifiée par dé- placement angulaire du flasque mobile 6, au moyen de la poignée 12 et du pi- gnon conique 9. De cette manière, on peut, en dépit de l'amplitude constante du mouvement d'oscillation des organes oscillants primaires 20, faire varier le rapport des distances entre axes précitées et, par conséquent, l'amplitude du mouvement d'oscillation des organes secondaires 30.
Dans un cas extrême, on peut, par exemple, déplacer angulairement le flasque mobile 6 dans une me- sure telle que les axes des galets d'articulation 34 se trouvent dans le pro- longement des axes des arbres 22; dans ces conditions, les galets d'articu- lation 34 restent immobiles en dépit du mouvement des organes oscillants pri- maires 20, et le mouvement d'oscillation des organes secondaires 30 a une amplitude nulle. Dans un autre cas particulier,, les axes des arbres 22 peu- vent être amenés, par déplacement angulaire du flasque 6, dans le prolonge- ment des axes des arbres 31 ; organes oscillants associés 20 et 30 se meu- vent alors comme s'ils étaient d'une seule pièce, de sorte que l'amplitude du mouvement des organes oscillants secondaires 30 est égale à celle du mou- vement des organes oscillants primaires 20.
L'agencement est tel que chaque organe oscillant primaire 20 oscille d'un angle aussi petit que possible, de part et d'autre d'une posi- tion moyenne, dans laquelle l'axe du galet 26 correspondant est à une distan- ce de l'axe commun des arbres 13 et 16 égale à la distance entre ledit axe et celui de l'arbre 22, et dans laquelle, en outre, le centre de la ligne média- ne en forme d'arc de cercle de l'évidement 35 de la manivelle 23 se trouve sur l'axe des arbres 13 et 16. Il en résulte que le milieu de la course alter- native du galet 34 et la position médiane correspondante de l'organe oscil- lant secondaire 30 associé ne sont pas décalés lorsqu'on déplace angulaire- ment le flasque 6 pour faire varier l'amplitude du mouvement d'oscillation des organes secondaires 30.
Dans son mouvement d'oscillation alternatif, chaque organe os- cillant secondaire 30 entraîne, par l'intermédiaire de l'accouplement à roue libre 36 correspondant, le pignon 47 calé sur l'élément intérieur 39 dudit accouplement, lorsque ledit organe, au cours de son mouvement d'oscillation, se déplace dans le sens de la flèche 46 avec une vitesse angulaire instanta- née plus grande que celle dudit pignon. De ce fait;, le pignon 47 considéré entraîne, par l'intermédiaire du pignon 48, l'arbre entraîné 16 ainsi que les trois autres pignons 47,toujours dans le même sens.
La vitesse angulaire de chaque organe oscillant 30 augmente, à chaque demi-oscillation qui s'effectue dans le sens de la flèche 46, de zéro à une valeur maxima, pour décroître en- suite jusqu'à zéro ; le mouvement d'un organe 30 déterminé est déphasé, car rapport à celui de l'organe 30 immédiatement adjacent, d'un quart de tour de
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3.'arbre moteur 13o Par suite, après chaque quart de tour de l'arbre moteur 13, la vitesse angulaire croissante de l'un des organes 30 dépasse la vitesse an- gulaire décroissante du pignon 47 qui lui est associé et qui était, pendant le quart de tour considéré, entraîné par l'organe 30 immédiatement précédent dans le sens de rotation de l'arbre 13.
L'accouplement à roue libre 36, entre l'organe 30 considéré et le pignon 47 correspondant, devient alors entraîneur, tandis que l'accouplement 36 entre l'orgare immédiatement précédent et son pignon 47 commence à faire roue libreo L'arbre 16 est, par suite, entraîné successivement par les quatre organes oscillants secondaires 30, chacun d'eux l'entraînant pendant un quart de tour de l'arbre moteur 13; de sorte que l'ar- bre 16 est finalement entraîné de façon ininterrompue. L'angle dont chaque or- gane 30 entraîne le pignon 47 correspondant, chaque fois que l'accouplement à roue libre 36 associé devient entraîneur, est, en première approximation, pro- portionnel à l'amplitude du mouvement d'oscillation dudit organe et, par con- séquent, on peut le faire varier en agissant sur le pignon 12.
Par suite, le rapport de transmission entre l'arbre moteur 13 et l'arbre 16 entraîné par les pignons 47 peut être modifié à volonté dans une gamme continue.
On va indiquer ci-après, en se référant aux Figs. 6 à 9, les con- ditions dont dépend, pour le variateur décrit, l'uniformité de rotation de l'arbre entraîné 16, lorsque l'arbre moteur 13 tourne à une vitesse constante.
Soient Ó un angle de rotation de l'arbre moteur 13, ss l'an- gle d'oscillation d'un organe oscillant primaire 20 et ' l'angle d'oscillation de l'organe oscillant secondaire 30 correspondant, ces angles étant comptés par rapport à la position desdits organes et dudit arbre dans laquel- le le galet 26-associé est en contact avec l'excentrique 19 au point de la surface de roulement dudit excentrique le plus voisin de l'axe de rotation de l'arbre 13, Les organes oscillants 20 et 30 se trouvent, dans ces conditions, comme on peut le voir sur les Figso 2 et 3, dans la position extrême de leur demi-course d'oscillation dans le sens des aiguilles d'une montre.
Sur la Figo 7, on a porté en abscisses l'angle de rotationÓ de l'arbre moteur 13 et en ordonnées le rapport dss c'est-à-dire le rapport en- Ó dss tre le petit angle dss dont l'organe primaire 20 est déplacé pour une rotation de l'arbre 13 d'un petit angle dÓ et ledit angle dÓ, la courbe étant tracée pour un demi-tour de l'arbre 13 ; la rotation dudit arbre à raison d'un demi-tour détermine, quel que soit le sens de cette rotation, une demi -oscil- lation de l'organe 20 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig.2).
Si la vitesse angulaire dÓ de l'arbre 13 est constante, dss est une mesure dt. dÓ de la vitesse angulaire dss de l'organe 20. dt
Comme on peut le voir sur la courbe de la Fig. 7, ladite vitesse angulaire croit, en partant d'une valeur nulle pour Ó = 0 , jusqu'à une va- leur maxima, pour décroître ensuite jusqu'à une nouvelle valeur nulle, qui est atteinte pour 0( légèrement supérieur à 180 . Si l'on néglige le fait que la distance entre l'exe du galet 26 et l'axe d'oscillation de l'organe 20 n'a qu'une valeur finie, la courbe est sinusoïdale avec un maximum pour Ó = 90 , c'est-à-dire que la vitesse angulaire de l'organe 20 atteint son maximum après un quart de tour de l'arbre 13.
La Fig. 6 représente schématiquement le fonctionnement du bras de manivelle incurvé 23 de l'organe oscillant primaire 20 en coopération avec le bras de manivelle 32 de l'organe oscillant secondaire 30, lequel est lié audit bras 23 par le galet d'articulation 34. La référence 1 désigne la dis- tance fixe entre l'axe du galet 34 et l'axe d'oscillation de l'organe 30; r est la distance variable entre ledit axe du galet 34 et l'axe d'oscilla- tion de l'organe 20.
La distance r est variable, d'une part, du fait que la position de l'axe d'oscillation de l'organe 20 peut être modifiée au moyen de la poignée 12, par déplacement angulaire du flasque mobile 6, tandis que le galet 34 reste à la distance fixe 1 de l'axe fixe de l'organe 30 et, d'au- tre part, du fait que le galet 34, sauf dans les deux cas particuliers précé- demment décrits, coulisse nécessairement dans l'évidement 35 du bras de mani-
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velle 23, lorsque l'organe 20 tourne autour de son axe d'oscillation. Dans le premier des cas particuliers qui viennent d'être mentionnés, la distance entre les axes d'oscillation des deux organes 20 et 30 est égale à 1 et r est toujours nul,dans le second cas particulier, r est toujours égal à 1.
Une limitation de l'angle dont peut tourner le flasque mobile 6 permet de maintenir la distance entre les axes d'oscillation précités au plus égale à 1 (deuxième cas particulier), de sorte que r est toujours plus petit que 1. Sur la Fige 6, le galet 34 et l'évidement 35, dans lequel ledit galet est engagé, sont représentés à la position extrême dans laquelle les angles et 0 définis cidessus sont nuls. Si l'on fait tourner l'organe 20 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, l'axe du galet 34 décrit alors, comme on peut le voir sur la figure, un segment de cylindre de révolution de rayon 1 autour de l'axe d'oscillation de l'organe 30 ; par quite, r décroît jusqu'à ce que l'axe précité du galet 34 se trouve dans le même plan que les deux axes d'oscillation, après quoi r croît.
On voit immédiatement que, pour un déplacement angulaire de l'organe oscillant primaire 20 d'un petit angle déterminé D l'organe oscillant secondaire 30 est entraîné d'un angle d d'autant plus faible que r est plus petito Par suite, pour une vitesse angulaire constante dÓ de l'organe oscillant primaire 20, la vitesse angulaire l'organe de oscil dt lant secondaire 30 diminue jusqu'à ce que l'axe du galet 34 atteigne le plan précité, après quoi elle augmente si l'organe 20 continue à se déplacer angulairement.
Sur la Fig. 8, on a porté en ordonnées le rapport dÓ qui reprédss sente une mesure de la vitesse angulaire dÓ pour dss = constante et on abscisdt dt ses l'angle de rotation Ó de l'arbre moteur 13 et ceci pour différentes distances entre les axes d'oscillation des organes oscillants primaire et secondaire, exprimées par le rapport de la valeur minima min de r à la longueur la Comme on peut le voir, les variations en moins et en plus de ce rapport dÓ sont d'autant plus sensibles que r est petit par rapport à 1, c'est-à-dire que la distance entre les axes d'oscillation des deux organes 20 et 30 est plus grande, et que l'amplitude du mouvement de l'organe oscillant 30 est plus faibleoPar contre, dans le cas particulier déjà mentionné, dans lequel les deux axes d'oscillation coïncident, c'est-à-dire dans lequel r est égal à 1, le rapport di est toujours égal à 1.
dss en mulatipliant les ordonnées de la courbe dss (Fig. 7) et des courbes dss (Figo 8) pour de mêmes valeurs d'Ó, on obtient les courbes d'ordÓ/dss données dÓ de la Figo 9, qui indiquent de quel angle dÓ tourne un organe osillant secondaire pour chaque rotation de l'arbre moteur 13 d'un petit angle dÓ Pour une rotation uniforme de l'arbre 13, la valeur dss est une dÓ mesure de la vitesse angulaire des organes oscillants secondaires 30.
On peut voir que les courbes de la Fige 9 sont sensiblement plus aplaties, au voisinage de leur maximum, surtout pour de faibles valeurs de r . /1, que la courbe de la Fige 7..
La Fig. 9 montre les courbes dÓ/d Ó des quatre organes oscillants secondaires 30 du variateur, pour un tour complet de l'arbre moteur 13.
Comme déjà exposé, par suite de la présence des accouplements à roue libre 36, à chaque instant, c'est l'organe oscillant 30 dont la vitesse angulaire est la plus grande qui assure l'entraînement des pignons 47 et 48 et de l'arbre entraîné 16. L'entraînement des pignons 47 s'effectue, par conséquent, avec une vitesse angulaire qui correspond à la partie tracée entrait renforcé des courbes;, pour les différents organes oscillants 30. La vitesse angulaire de l'arbre entraîné 16, pour une rotation uniforme de l'arbre moteur 13, est pro-
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portionnelle à celle des pignons 47 et correspond, pour un tour complet de
19arbre moteur 13. à la suite ininterrompue des parties en trait renforcé des courbes.
Pour une position angulaire donnée du flasque mobile 6, par suite de l'aplatissement des courbes ±J:; la rotation de l'arbre 16 est moins irré- dÓ gulière que si l'entraînement de cet arbre, au lieu d'être assuré à partir des organes oscillants secondaires 30, ésat assuré d'une manière analogue, mais directement à partir des organes oscillants primaires 20, comme c'est le cas, par exemple, dans les variateurs de vitesse connus qui ont été mention- nés dans le préambule et dans lesquels la variation du rapport de transmis- sion entre un arbre moteur et un arbre entraîné est assurée par une variation de l'amplitude du mouvement d'oscillation d'organes oscillants primaires, ou plus exactement d'espèce unique.
En outre, dans le variateur de vitesse suivant l'invention, la non-uniformité relative de la rotation de l'arbre entraîné est d'autant moins marquée que l'amplitude du mouvement d'oscillation de l'organe secondaire 30 est plus petite et que, pour un nombre de tours donné de l'arbre moteur 13, le nombre de tours de l'arbre entraîné 16 est plus faible. Cette propriété est avantageuse, d'une part, en raison du fait que l'arbre entrainé, pour de faibles vitesses, a, en règle générale, à transmettre des couples de rota- tion plus importants qu'aux grandes vitesses et qu'une rotation non-uniforme est particulièrement fâcheuse avec de tels couples importants.
D'autre part, la non-uniformité résiduelle de l'entraînement de 1-'arbre]6 est encore com- pensée partiellement par l'inertie des éléments tournants du variateur dis- posés en aval des accouplements à roue libre 36 (à savoir, les éléments 39 desdits accouplements, les pignons 47, le pignon 48 et l'arbre 16. ), celle de la machine ou du mécanisme actionnés par l'intermédiaire du variateur de vitesse et, éventuellement, celle d'un volant d'inertie claveté sur l'arbre 16.
Grâce à ces inerties, lorsque la vitesse angulaire d'un organe d'oscilla- tion secondaire actif à un moment donné diminue, la vitesse angulaire de l'arbre 16 et des pignons 47 ne diminue pas instantanément dans la même me- sure., mais, comme indiqué par exemple sur la Fig. 9, en trait interrompu, suivant les parties de courbe d jusqu'à ce que l'accouplement à roue libre 36 de l'organe 30 immédiatement suivant devienne entraîneur. Le fait que cet effet d'inertie compensateur est moins sensible aux faibles vitesses de l'ar- bre entraîné 16, rend également désirable, à de telles vitesses faibles le mode d'entrainement suivant l'invention qui assure une plus grande compen- sation de la non-uniformité.
Dans ces conditions, on pourrait renoncer à la limitation pré- cédemment mentionnée de la course angulaire du flasque mobile 6, limitation par laquelle la distance entre les axes d'oscillation des organes 20 et 30 est au plus égale à la distance 1 entre l'axe d'un galet d'articulation 34 et l'axe d'oscillation de l'organe secondaire 30 correspondant. Dans ce cas, la distance r entre l'axe dudit galet d'articulation et l'axe d'oscillation de l'organe primaire 20 associé pourrait devenir plus grande que 1. Si tel était le cas, l'amplitude et, par conséquent, la non-uniformité du mouvement d'oscillation de l'organe secondaire 30, deviendraient plus grandes que cel- les de l'organe primaire 20.
Un variante de réalisation du variateur qui vient d'être dé- crit pourrait consister, par exemple, en ce qu'au lieu de prévoir quatre mé- canismes d'entraînement comportant chacun un organe oscillant primaire 20, un organe oscillant secondaire 30, un accouplement à roue libre 36 et un pignon 47, on utiliserait cinq ou six ou, au contraire, seulement trois mé- canismes de ce type. L'angle de rotation de l'arbre moteur 13, correspon- dant à l'entraînement de l'arbre 16 par chacun de ces mécanismes, serait alors de 72, 60 ou 120 , respectivement, au lieu de 90 . Plus ledit angle est petit, plus la rotation de l'arbre moteur 16 est uniforme,pour un en- traînement uniforme par l'arbre moteur 13.
En effet,pour chaque organe os- cillant secondaire 30, la valeur de Ó et celle de la vitesse angulaire dÓ dÓ dt à l'instant où 1?accouplement à roue libre 36 associé devient entraîneur et
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où, par conséquent, ledit organe 30 commence à assurer l'entraînement de l'ar- bre 16, sont d'autant moins inférieures à leur valeur maxima que la fraction de l'amplitude du mouvement d'oscillation dudit organe nécessaire à cet en- traînement est plus réduit.
Cependant, lorsqu'on augmente l'angle en question, la non-uniformité devient trop brusquement plus marquée, de sorte qu'il est la plupart du temps impossible de réaliser un dispositif convenable avec moins de quatre mécanismes d'entraînemento
Suivant une autre variante, on pourrait fixer le flasque 6 dans le carter et monter le couvercle 3 et le flasque 5 de manière à ce qu'on puisse les faire tourner sur eux-mêmes d'un certain angle.
En outre,dans chaque mécanisme, le maneton 33 et le galet d'ar- ticulation 34 pourraient être portés par le bras de manivelle 23 de l'organe oscillant primaire 20, au lieu d'être portés par le bras de manivelle 32 de l'organe oscillant secondaire 30, l'évidement 35 étant alors ménagé dans le bras 32, au lieu de l'être dans le bras 23. Dans ce cas, la Fig. 6 ne serait plus valable, étant donné que c'est la distance 1 qui serait variable et non plus la distance r, tandis que celle-ci deviendrait invariable.
Cependant, lors du mouvement d'oscillation des organes 20 et 30 d'une position extrême à l'autre, l'axe du galet 34 décrirait un segment de cylindre de révolution au- tour de l'axe d'oscillation de l'organe 20, de sorte que 1 croîtrait tout d'a- bord, pour décroître ensuite ; le rapport r varierait, lors de ce mouvement, dans le même sens que dans l'exemple précédemment décrit, de sorte que le fonctionnement resterait identique.
L'entrainement des organes oscillants primaires 20 à partir de l'arbre moteur 13 pourrait également être réalisé d'une autre manière.
Par exemple, au lieu de l'excentrique 19, on pourrait utiliser une came dont le profil permettrait d'obtenir une plus grande uniformité du mouvement d'oscillation des organes 20 que l'excentrique représenté. Plus pré- cisément, la partie du profil de cette came avec laquelle un galet 26 donné est en contact, pendant la fraction du mouvement d'oscillation de l'organe 20 correspondant, au cours de laquelle ladite came assure l'entraînement de l'arbre 16 par l'intermédiaire de l'organe oscillant secondaire 30 associé et de l'accouplement à roue libre 36 entraîneur au moment considéré, pour- rait être dessinée de telle manière que l'angle d'oscillation de l'organe se- condaire 30 considéré, pour une distance donnée entre les axes d'oscillation des deux organes 20 et 30, au cours de ladite fraction du mouvement d'oscil- lation de l'organe primaire 20,
soit proportionnel à l'angle de rotation de l'arbre moteur 13. On réaliserait ainsi, pour le rapport de transmission particulier correspondant à ladite distance, les conditions idéales dans les- quelles l'angle de rotation de l'arbre entrainé 16 serait toujours proportion- nel à celui de l'arbre moteur 13. Ce rapport de transmission correspondrait, de préférence, selon le type de machine à entraîner par l'intermédiaire du variateur de vitesse, au plus petit régime (non-uniformité minima pour un couple de rotation maximum) ou à un régime moyen (non-uniformité moyenne aus- si faible que possible dans toute la gamme de travail) de l'arbre entraîné 16.
En première approximation, c'est-à-dire si l'on considère le décalage de l'a- xe du galet 26 comme linéaire et radial par rapport à l'axe de l'arbre 13, et si l'on néglige la non-uniformité résiduelle de la transmission du mouvement entre les organes 20 et 30 pour le rapport de transmission intéressé, la par- tie précitée du profil de la came devrait être un arc de spirale arithméti- que, pour remplir les conditions énoncées. Le profil de la came peut égale- ment être corrigé en fonction de la distance finie, entre les axes d'oscilla- tion des organes 20 et l'axe du galet 26, qui détermine une trajectoire incur- vée de ce dernier, et en fonction de la valeur du rapport de transmission en- tre les organes 20 et 30.
A l'exception de la fraction spéciale qui a été décrite ci-des- sus, le profil de la came peut être quelconque.
Si l'on utilise un profil de came qui s'écarte de la f orme ex- centrée, il est nécessaire d'utiliser des moyens différents de l'anneau 29
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et des petits galets 28 pour maintenir les galets 26 en contact avec leur sur- face de roulement sur la came et, par exemple, des ressorts agissant sur les organes oscillants et tendant à faire basculer ceux-ci de telle manière que les galets 26 soient appliqués sous pression contre leur surface de roulement sur la cameo Ces ressorts pourraient également agir sur les organes oscil- lants secondaires.
Les galets d'articulation 34 seraient alors maintenus sous pression, par ces ressorts et par les forces à transmettre des organes
20 aux organes 30, contre une même paroi latérale de l'évidement 35 ; cette disposition est avantageuse en ce qu'elle permet d'obtenir un fonctionnement sans jeu du variateur.
Suivant une autre variante, le profil d'une came utilisée au lieu de l'excentrique 19 pourrait être constitué par deux parties d'arc iden- tiques, symétriques par rapport à l'axe de l'arbre 13, de façon qu'à chaque tour de cet arbre, correspondent deux mouvements d'scillation alternatifs complets de chaque organe oscillant primaire 20. Le profil de came pourrait être, par exempleune ellipse ayant son centre sur l'axe de l'arbre 13.
Dans ce cas, il convient de prévoir un nombre pair de mécanismes d'entraînement (20,30, 36, 47) de façon que les organes oscillants 20,30 de deux mécanis- mes diamétralement opposés par rapport à l'axe des arbres 13 et 16 effec- tuent simultanément des mouvements identiques mais opposés, que les accou- plements à roue libre 36 des deux mécanismes en question soient simultané- ment entraîneurs et que les pignons 47 desdits mécanismes entraînent simul- tanément le pignon 48 communo Les forces de réaction et d'inertie du variateur sont alors équilibrées par rapport à l'axe des arbres 13 et 16.
Pour mainte- nir la non-uniformité de la rotation de l'arbre entraîné 16 aussi peu marquée que dans l'exemple précédemment décrit, il est nécessaire de doubler le nombre de mécanismes d'entraînement, c'est-à-dire d'en prévoir huit; étant donné que quatre mécanismes d'entraînement ne suffisent pas à assurer une rotation con- tinue de l'arbre 16, le variateur, même si l'on désire se contenter d'un moin- dre degré d'uniformité, doit comporter au moins six mécanismes d'entraîne- ment.
Suivant une autre variante de réalisation, l'entraînement de cha- que organe oscillant primaire 20 à partir de l'arbre 13 peut être assuré par l'intermédiaire d'une bielle agissant sur une manivelle portée par ledit ar- bre au lieu de l'excentrique 19, ladite bielle étant articulée sur un mane- ton prévu à cet effet sur l'organe oscillant à entraîner. Cette variante est représentée schématiquement sur la Fig. 10. Sur cette figure, la référence 50 désigne un bras de manivelle porté par l'arbre 13 et muni d'un maneton 51.
Celui-ci est relié par une bielle 52 à un autre maneton 53 porté par le bras 24 de l'organe oscillant primaire 20 à entraîner, au lieu du maneton 25 précédemment mentionnée Le rayon de manivelle R, c'est-à-dire la distance en- tre l'axe du maneton 51 et l'axe de l'arbre moteur 13, est égal, dans l'exem- plereprésenté, au tiers de la distance entre ledit axe et l'axe d'oscillation de l'organe 20, mais pourrait également être choisi plus petit.
Le maneton 53 est à une distance de 1, 4R de l'axe d'oscillation de l'organe 20, sur le bras 24 dudit organe et la longueur de la bielle 52, mesurée entre les axes des ma- netons 51 et 53 sur lesquels elle est articulée, doit être pratiquement égale au produit de la distance entre l'axe de l'arbre moteur 13 et l'axe d'oscil- lation de l'organe 20 par un coefficient compris entre 0,9 et 1; dans l'exem- ple décrit ici, ladite longueur est égale à 2,8 fois le rayon de manivelle, R, c'est-à-dire au produit de la distance précitée par un coefficient égal à 0,933.
A chaque tour de l'arbre moteur 13, l'organe oscillant primaire 20 effectue une oscillation alternative complète entre deux positions extrê- mes, dans lesquelles l'axe du maneton 53 occupe les positions 53' et 53", respectivement. La position 53' du maneton 53 correspond à une position 51' du maneton 51, tandis que la position 53" correspond à une position 51" dudit maneton 51. Soient, comme précédemment, Ó un angle de rotation de l'arbre mo- teur 13 à partir de sa position angulaire correspondant à la position 51' du maneton 51 et @ l'angle doscillation correspondant de l'organe 20 à partir de ladite position 51' dudit maneton.
La courbe de la Fig. 11, qui repré-
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sente dss en fonction d'Ó Indique la valeur du petit angle dss dont l'or- dÓ gane oscillant 20 se déplace lorsque l'arbre moteur 13 tourne d'un petit angle do( Si l'arbre 13 tourne uniformément, sa vitesse angulaire dÓ est constan- dÓ te, de sorte que dss est une mesure de la vitesse angulaire dss de l'organe dÓ dÓ . oscillant 20. Un facteur essentiel de la non-uniformité de dss est la distance dÓ (dans l'exemple représenté 1,4 R) entre l'axe d'oscillation de l'organe pri- maire 20 et l'axe du maneton 53. Si cette distance est choisie plus grande, la non-uniformité devient plus marquée. Pratiquement, ladite distance doit être maintenue entre 1, 2 R et 1, 6 R.
A titre de comparaison, on a également tracé sur la Fig. Il une courbe b des valeurs de dss qu'on obtiendrait si le rayon de manivelle R, dÓ toutes choses égales d'ailleurs, était réduit de moitié par rapport à la di- mension indiquée sur la Fig. 10. Il en serait, par exemple, ainsi dans le cas où, comme dans les dispositifs connus, on modifierait le rayon de manivel- le R et, par conséquent, l'amplitude du mouvement d'oscillation de l'organe 20, pour faire varier le rapport de transmission du variateur. La courbe en trait interrompu b' correspond à la courbe b, mais, pour faciliter la compa- raison, on a choisi, pour la courbe b', une échelle d'ordonnées telle, que l'ordonnée du maximum de ladite courbe b' cofncide avec l'ordonnée du maxi- mum de la courbe a.
Si comme dans l'exemple des Figs. 1 à 5, on dispose de quatre mécanismes d'entraînement (20, 30,36, 47), l'arbre 16 est entraîné succes- sivement par chacun d'eux pendant celui des quarts de tour de l'arbre mo- teur au cours duquel la vitesse angulaire de l'organe oscillant secondaire 30 et, par conséquent, en règle générale, également la vitesse angulaire de l'organe oscillant primaire 20 du mécanisme considéré, sont plus grandes que celles des trois autres mécanismes.
Sur la Fig. 11, on peut voir la gamme des valeurs de # pour lesquelles ces conditions sont remplies. On remarque immédiatement que, dans cette gamme, dP d'après la courbe a, est inférieur de 20 % à l'ordonnée du maximum de cefte courbe, et, d'après les courbes b et b', inférieur de 28% à ladite ordonnée maxima. Lorsque le fonctionnement associé des organes os- cillants 20 et 30 ne surcompense pas la non-uniformité, le choix d'une fai- ble longueur de la bielle 52 par rapport au rayon de manivelle a également l'avantage de réduire le degré de non-uniformité de la rotation de l'arbre entraîné 16.
La Fig. 11 montre également que, dans les variateurs de vites- se connus mentionnés dans le préambule, dans lesquels la variation du rap- port de transmission entre un arbre moteur et un arbre entraîné est assurée par une modification du rayon de manivelle R, la non-uniformité relative du mouvement des organes oscillants et, par conséquent, de la rotation de l'ar- bre entraîné, est d'autant plus marquée que l'amplitude du mouvement des or- ganes oscillants et, par conséquent, le nombre de tours de l'arbre entraîné, sont plus faibles. Comme précédemment exposé, ces conditions sont la plu- part du temps indésirables, mais le mécanisme d'entraînement décrit ci- dessus comportant des organes oscillants primaires à amplitude constante permet d'éviter lesdites conditions.
Il est à noter que l'entraînement des organes oscillants primai- res 20 au moyen de systèmes bielle-manivelles suivant la Fig. 10 est cinéma- tiquement identique à l'entraînement par excentrique et galets suivant les Figs. 1 à 5, si le rayon de manivelle R est égal à l'excentricité de l'ex- centrique 19 et si la longueur de la bielle 52, mesurée entre les axes des manetons 51 et 53 est égale à la somme du rayon de l'excentrique 19 et de celui des galets 260