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On connaît des variateurs de vitesse à entraînement par friction du type illustre à titre d'exemple non limitatif d'application par la figu- re 1 des dessins annexés. Dans de tels variateurs, on trouve un arbre pri- maire ou moteur 1 qui entraîne par un système d'engrenages 2 et 3, l'axe de plateaux entraîneurs ± sur lesquels roulent en friction des galets lis- ses 5 montés sur roulements à billes. On peut régler le déplacement symé- trique des galets 1 avec une vis 6, pour faire varier leur position par rapport au centre des plateaux 4 et, par suite, pour faire varier la vites- se.
Les galets 1 roulent en friction d'autre part sur un plateau en- traîné 7, rotativement solidaire de l'arbre secondaire ou entraîné 8 qui porte, par exemple, une poulie 9 comme illustré par le dessin.
Dans une autre forme de réalisation, le variateur de vitesse peut avoir un seul plateau entraîneur 4. avec un galet de friction 5.
Dans ces variateurs à friction, il est essentiel qu'une importan- te pression s'exerce entre les plateaux et les galets pour une transmis- sion sans glissement qui détériorerait irrémédiablement des organes coûteux à exécuter. Cette pression est donnée par un moyen élastique puissant tel que par exemple un ressort à boudin de forte section. Cependant, pour ob- tenir une pression, qui, comme on le conçoit, doit être en proportion de la puissance transmise, il est aussi connu d'utiliser des billes interpo- sées entre des organes de liaison et qui roulent entre ces organes dans des creusures que présentent les dits organes.
Les billes ne peuvent avoir le plus souvent qu'un diamètre réduit pour des raisons d'encombrement, et, de ce fait, ces billes arrivent à former une empreinte dans leurs creusures lors des fonctionnements sous fortes pressions, ou bien lorsque le varia- teur transmet une puissance constante pendant une période assez longue.
Les perfectionnements qui font l'objet de l'invention remédient à ces inconvénients, et, par leurs dispositions qui concernent aussi le montage du plateau récepteur entraîné, le montage à portées directes de la butée de rattrapage de jeu, le système de graissage..., ils assurent pour toutes les applications un fonctionnement sûr du variateur de vitesse.
Dans les dessins annexés qui illustrent plusieurs formes d'exécu- tion de l'objet de l'invention :
La figure 1 est une vue d'ensemble en coupe d'un variateur à en- traînement par friction, qui est illustré à titre d'exemple d'application non limitatif pour les perfectionnements de l'invention. La partie du va- riateur (plateau et arbre secondaire entraînés) intéressée par ces perfec- tionnements est représentée en traits plus forts.
La figure 2 est, à une échelle plus importante, une coupe axiale du plateau et de l'arbre secondaire entraînés, établis avec les perfec- tionnements de l'invention.
La figure 3 est une vue de face de l'organe de liaison à creusu- res, solidaire du plateau entraîné et des secteurs sphériques d'entraîne- ment.
La figure 4 est une vue en coupe partielle dans le sens axial et longitudinal d'une creusure, suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
La figure 5 est une vue en coupe partielle dans le sens transver- sal d'une creusure, suivant la ligne 5-5 de la figure 3.
La figure 6 est une vue partiellement en coupe qui montre le dispositif d'entraînement selon les perfectionnements, dans une position
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lorsque le variateur est à l'arrêt ou bien lorsque le variateur fonctionne sous une puissance réduite.
La figure 7 est une vue semblable à la figure 6, qui illustre une position du dispositif d'entraînement lorsque le variateur fonctionne sous une puissance plus élevée.
La figure 8 est, à une échelle différente, une vue en coupe qui illustre les perfectionnements de l'invention, ainsi que le jeu de l'orga- ne de liaison placé entre la butée de rattrapage de jeu et les secteurs sphériques d'entraînement.
Les figures 9, 10 et 11 illustrent à une échelle plus importante et par des vues correspondantes, l'intérêt et le rôle de la rainure à deux positions exécutée dans le manchon de l'arbre secondaire en vue de facili- ter le montage et le démontage du ressort de poussée de forte section.
La figure 12 est une coupe axiale d'une deuxième forme d'exécu- tion du dispositif donnant la pression axiale automatique.
La figure 13 est à une échelle plus importante, une vue suivant la ligne 13-13 de la figure 12. Le tracé en traits fins illustre les bil- les intermédiaires d'entraînement dans une position lorsque le dispositif est au repos ou lors d'une transmission de puissance réduite.
La figure 14 est, dans les mêmes conditions que la figure 13, une vue suivant la ligne 14-14 de la figure 12.
La figure 15 est une section en secteur circulaire, sur l'axe circulaire des creusures, suivant la ligne 15-15 de la figure 13.
La figure 16 est une section sur l'axe diamètral, suivant la li- gne 16-16 de la figure 13.
La figure 17 illustre le dispositif en position de repos ou cor- respondant à une transmission de puissance de valeur réduite.
La figure 18 illustre le dispositif avec une position relative des organes donnant une augmentation de pression, lors d'une transmission d'une puissance plus élevée.
La figure 19 est une vue correspondant à la figure 18, suivant la ligne 19-19 de la dite figure 18.
Suivant les perfectionnements de l'invention, le plateau entraî- né 7 est directement centré et porté par l'arbre secondaire entraîné 8.
Pour cela, suivant l'exemple du dessin, le dit plateau présente une petite portée de centrage 71 dans une couronne 10 à laquelle il est fixé par des vis 11 ou autres moyens. La couronne 10 est ajustée sur un roulement à aiguilles 12 qui est lui-même ajusté sur une portée à l'extrémité de l'ar- bre secondaire 8. On emploie de préférence un roulement à aiguilles pour mieux assurer la portée d'appui du plateau et aussi pour éliminer tout frottement susceptible de freiner le déplacement des secteurs sphériques dans leurs creusures, comme il ressort de la suite de la description.
Le plateau 7 et l'arbre secondaire 8 sont en effet pratiquement entraînés en- semble à la même vitesse de rotation.-
L'arbre secondaire 8 est alésé en 81 sur une partie de sa lon- gueur, et, dans son alésage, est ajusté à coulissement un manchon 13 avec lequel il est solidarisé en rotation par une ou plusieurs clavettes 14.
Un ressort à boudin 15 de forte section carrée selon l'exemple non limita- tif du dessin, est monté en compression et en appui d'une part entre le fond de l'alésage 81, et, d'autre part, le fond de l'alésage du manchon 13.
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Dans l'axe de l'arbre 8 et du manchon 13, est placée une butée 16 dont la tête 161 est ajustée à coulissement dans une portée correspon- dante du manchon 13. La tête 161 est en appui dans le fond de la portée du manchon, de sorte que la butée 16 subit la poussée du ressort 15 par l'intermédiaire du manchon 13.
La butée 16 présente, à une extrémité, d'une manière connue, une calotte sphérique convexe 162 en appui dans la creusure de même forme qui est exécutée dans l'extrémité d'une vis 17. Cette dernière fait partie d'un dispositif de rattrapage automatique du jeu, dispositif qui est connu et qui comporte essentiellement un ressort à boudin 18 logé dans l'axe de l'arbre 8. Le ressort 18 est attaché d'une part à une vis 19 qui permet de lui donner une tension circulaire, et, d'autre part, le dit ressort est attaché à la vis 17 qu'il peut entraîner et pousser en avant ainsi que la butée 16, chaque fois que cela est possible, lorsque l'ensemble prend du jeu.
La tête 161 de la butée 16 présente une creusure 163 en forme de calotte sphérique, dans laquelle vient prendre appui le bossage arrière de forme correspondante 201 d'un organe de liaison 20 qui appartient au dispo- sitif d'entraînement particulier entre, d'une part le plateau 3 et, d'autre part, le manchon 13 et l'arbre 8. Des ergots d'entraînement 21 portés par le manchon 13, pénètrent dans des trous de l'organe 20 pour solidariser rotativement les deux organes.
En ce qui concerne la butée 16 et le rôle précèdemment défini qui lui est dévolu, il est remarquable, dans le montage ci-dessus décrit, que cette butée permet de transmettre directement la poussée de rattrapage de jeu automatique du système 17-18-19, aux organes du dispositif d'entraî- nement et de pression proportionnelle entre le plateau 3 et l'arbre 8. Cet- te transmission directe de la poussée améliore l'efficacité du rattrapage du jeu qui peut résulter principalement d'un affaiblissement du ressort 15.
L'entraînement avec pression proportionnelle entre le plateau 1 et l'arbre 8 est obtenu par l'organe de liaison précité 20 qui est solidai- re d'un manchon 13 et de l'arbre 8, et avec un organe de liaison 22 qui est solidaire du plateau 7 par ajustement et coincement conique.
Entre ces organes de liaison sont placés des organes d'entraîne- ment établis sous forme de secteurs sphériques 23, qui présentent d'une part une large calotte sphérique convexe ±1 destinée à prendre appui dans des creusures 221 exécutées d'une manière particulière, suivant 3 rayons, dans l'organe 22.
Les creusures 221 sont exécutées en effet 1 ) suivant un axe circulaire de rayon R (figure 3); 2 ) avec une courbe ou rampe de rayon Rl dans le sens longitudinal des creusures (figure 4), et enfin 3 ) avec une concavité de rayon R 2 dans le sens transversal (figure 5).
La calotte sphérique des secteurs d'entraînement 23 a le même rayon 82 qui est le rayon transversal des creusures 221 (figure 5). D'au- tre part les secteurs 23 présentent une concavité 232 en forme de calotte sphérique de rayon R3, destinée à prendre appui sur des bossages 202 pré- sentant une forme convexe correspondante.
Les rayons R 2 et R3 des calottes 231 et 232 ont le même centre.
Les secteurs d'entraînement ¯23 sont positionnés rigoureusement et circulai- rement par des doigts 24 fixés par ajustement forcé ou de toute autre ma- nière dans la partie axiale et médiane des creusures 221, Ces doigts pé- nètrent dans des trous 233 percés dans l'axe des secteurs 23, à partir de la calotte 231, jusqu'à une profondeur suffisante.
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Pour ne pas entraver le roulement des secteurs 23 dans les creu- sures 221, la partie émergeante des doigts 24 qui pénètre dans les trous 233, a un profil curviligne en développante de cercle, de manière à gar- der toujours le contact à l'intérieur du trou 233 et à fixer la position des secteurs 23 sans gêner leur roulement (figure 7).
Le fonctionnement du système d'entraînement formé par les organes 20-22 et 23 est illustré par les figures 6 et 7, et en particulier par la figure 7 où l'on voit qu'une légère rotation relative de l'organe 22 a pour effet d'entraîner les secteurs 23 qui roulent sur les rampes 221 de rayon R1, en repoussant, suivant les flèches, l'organe de transmission 20, le ressort 15 est comprimé, et, par réaction, la pression entre les pla- teaux et galets est augmentée d'autant, proportionnellement à la puissan- ce transmise.
On observe dans ce montage le large appui des calottes 231 et 232 qui empêche pratiquement la formation d'empreintes sur les surfaces d'appui. Avec la calotte 231, on a, sous l'encombrement réduit des sec- teurs sphériques 23, le bénéfice del'emploi d'une sphère de grand diamè- tre R2 (figure 5).
Egalement, il est important de préciser l'intérêt du montage de l'organe 20 qui est placé en appui par les calottes sphériques convexes 201 et 202, respectivement entre la butée 16 et les secteurs d'entraînement 23. Ce montage autorise un certain jeu de l'organe 20 par rapport au plan du plateau et au manchon 13. Ce jeu est illustré avec une amplifica- tion voulue dans la figure 8. De la sorte, d'une part l'organe 20 peut rattraper de légers écarts de dimension des bossages 202 ou des secteurs 23, ce qui implique une précision moins coûteuse dans l'exécution de ces organes, et, d'autre part, si la rotation du plateau n'est pas parfaitement plane par suite des jeux des roulements ou pour toute autre cause, il n'est pas transmis de vibrations à l'arbre 8 et aux organes internes.
Un tube de graissage 25 est ajusté dans l'axe de l'organe 20 au- quel il est fixé par un léger sertissage . Ce tube traverse l'organe de liaison 22 dé sorte qu'au cours du fonctionnement, de l'huile se trouve projetée dans le dit tube, et, par un trou percé dans la tête 161 de la butée 16,cette huile passe à l'intérieur du manchon par centrifugation pour lubrifier les divers organes.
Le montage du variateur et en particulier des organes subissant la poussée du ressort 15, est facilité par la disposition suivant laquelle une vis 26 est vissée dans l'arbre 8 l'extrémité de cette vis étant enga- gée dans un trou fraisé 131 du manchon 13. Le trou 131 peut ainsi retenir le manchon 13 et le ressort 15 bandé, pendant le montage du plateau 1 et des divers organes. Bien entendu le trou 131 est suffisamment dimensionné pour ne pas gêner ensuite les déplacements d'amplitude réduite du manchon 13 dans le sens axial.
D'autre part, le trou est prolongé par une fraisure 132 de hauteur plus réduite qui constitue une sécurité lors du démontage. En ef- fet, si l'on extrait du variateur l'ensemble illustré par les figures 2 et 8, et si on veut dévisser la vis 26 sans prendre garde à la force ex- pansive du ressort 15, lorsque l'extrémité de la vis 26 est au niveau de la fraisure 132, il se produit une brusque détente du ressort heureusement limitée par l'extrémité de la fraisure, qui avertit du danger constitué par un démontage sans précaution.
Le plateau entraîné 7 est monté directement, comme il a été indi- qué, sur une portée à une extrémité de l'arbre secondaire ou arbre de sor-
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tie 8, un roulement à aiguilles étant interposé de préférence entre la di- te portée et une couronne d'appui 10 fixée et centrée à l'arrière du pla- teau.
Il résulte de cette disposition que la partie centrale du plateau 7 et de l'arbre 8 est libérée de toute servitude de montage, et qu'on peut y loger, à proximité immédiate du centre, le dispositif assurant, entre le plateau 7 et l'arbre ¯$' une pression d'entraînement automatiquement propor- tionnelle à la puissance transmise.
Cette disposition assure une action prépondérante aux forces du couple d'entraînement sur les organes intermédiaires de transmission, en donnant un effort de mise en pression dans le sens axial ayant une plus grande valeur.
Suivant une deuxième forme de réalisation du dispositif de pres- sion axiale automatique et proportionnelle, à partir de la disposition a- vantageuse précitée, entre les organes 20 et 22 sont interposés des orga- nes d'entraînement constitués par plusieurs billes 27 de grand diamètre.
Il peut y avoir trois billes au minimum, ou encore quatre billes selon l'exemple recommandé du dessin. Il n'y a aucun intérêt à augmenter ce nom- bre, sinon ce serait au détriment de l'avantage donné par le grand diamè- tre des billes.
Selon le tracé en traits fins des billes illustré par les figu- res 13, 14 et 19 des dessins, les billes se trouvent placées sur un axe circulaire de façon à être approximativement jointives sous réserve d'un intervalle extrêmement réduit subsistant entre chacune des billes pour au- toriser très librement et sans coincement leur déplacement, comme il résul- te de la suite de la description.
Les organes de liaisons 20 et 22 présentent d'une manière identi- que des creusures 203 et 222 en nombre correspondant aux billes 27. Ces creusures sont exécutées chacune d'une manière très particulière suivant 3 rayons, c'est-à-dire :
1 ) suivant un axe circulaire de rayon R (figures 13 et 14);
2 ) suivant une courbe ou rampe de rayon R1 (figure 15) dans le sens longitudinal des creusures, et enfin :
3 ) avec une concavité de rayon R2 dans le sens transversal des creusures (figures 16); le rayon R 2 n'est autre que le rayon des billes 27.
Il est important que ces caractéristiques soient bien respectées, en particulier l'exécution des creusures rigoureusement sur un même axe circulaire de rayon Rafin que les billes 27 soient déplacées d'une ma- nière parfaitement concentrique,sans aucune déviation spirale qui aboutirait au coincement des billes.
Dans ces conditions, compte tenu de la position des billes 27 qui sont à peu près jointives, comme il a été indiqué, les dites billes réalisent entre elles un auto-guidage réciproque lors de leurs déplacements afin d'avoir exactement le même déplacement dans leurs creusures, sur l'axe de rayon R, sans qu'il soit nécessaire d'employer des bagues de guidage et autres complications de montage.
Les figures 17 et 18 illustrent le fonctionnement du dispositif de pression axiale automatique considéré dans les organes 20 et 22 et les billes 27. On voit en particulier, dans la figure 18, qu'une légère rota- tion relative de l'organe 22 entraîne les billes 27 qui roulent sur les rampes de rayon R1 des creusures 203 et 222 on repoussant, suivant les flè-
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ches. l'organe 22. Par suite, la pression est augmentée entre les plateaux et galets d'entraînement, proportionnellement à la puissance transmise.
On peut souligner les avantages suivants de ce dispositif à bil- les de grand diamètre : - grande mobilité entre les organes de liaison par la présence des billes, et par suite fonctionnement plus précis et plus souple.
- grand diamètre des billes en particulier par rapport au rayon R1. et par suite large appui de ces billes dans leurs creusures, en évi- tant la formation d'empreintes; -auto-guidage des billes entre elles par leur disposition en suc- cession qu'on peut considérer comme pratiquement jointive; - économie dans l'exécution puisqu'on utilise simplement des billes sans dispositions spéciales de guidage.
L'intérêt et les avantages des perfectionnements de l'invention ressortent bien de la description et des dessins.
REVENDICATIONS.
1. - Perfectionnements aux variateurs de vitesse à entraînement par friction dans lesquels un arbre primaire entraîne au moins un plateau avec un ou plusieurs galets lisses qui roulent en pression entre ce ou ces plateaux, et un plateau entraîné solidaire de l'arbre secondaire ou arbre de sortie du variateur, la pression sur les plateaux et galets étant don- née par un ressort à boudin de forte section avec un système de rattrapage automatique du jeu par ressort et vis de poussée, ces perfectionnements étant caractérisés par un montage du plateau entraîné directement sur une portée à l'extrémité de l'arbre de sortie, en interposant de préférence un roulement à aiguilles entre la dite portée de l'arbre et une couronne d'appui fixée et centrée à l'arrière du plateau,
une butée interposée direc- tement entre la vis qui est sous l'emprise du ressort du dispositif de rattrapage automatique du jeu et un organe de liaison du dispositif d'en- traînement monté entre le plateau entraîné et un manchon logé dans l'alésa- ge de l'arbre de sortie, un système d'entraînement à pression proportion- nelle automatique constitué par un organe de liaison solidaire du plateau entraîné et un deuxième organe de liaison qui est solidaire rotativement du manchon et de l'arbre de sortie, les dits organes présentant des creu- sures ou bossages exécutées particulièrement en fonction de moyens d'entraî- nement constitués par des solides de révolution aménagés ou non et interpo- sés entre les organes de liaison,
un tube fixé axialement dans l'organe de liaison solidaire du manchon et de l'arbre de sortie et qui traverse axia- lement le plateau en vue de lubrifier l'intérieur du manchon et de l'arbre de sortie, une vis vissée dans l'arbre de sortie et coopérant avec le man- chon pour limiter la détente du ressort de poussée logé dans le dit manchon.
2. - Perfectionnements aux variateurs de vitesse suivant 1- carac- térisés par la butée directement interposée entre la vis du dispositif de rattrapage du jeu et un organe de liaison, la dite butée prenant appui par une calotte sphérique convexe dans la vis de poussée, tandis qu'elle pré- sente d'autre part une tête montée dans une portée du manchon avec une creu- sure exécutée en forme de calotte sphérique dans l'extrémité de la dite tê- te pour prendre appui sur un bossage arrière de l'organe de liaison.
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