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La présente invention a pour objet des changements de vitesses à enclenchement perfectionnés, dans lesquels;, par des moyens , principalement méca- niques, on peut réaliser un changement continu, commandé manuellement et automa- tiquement , du rapport d'engrenage, tout en remplaçant, en même temps, l'embraya- ge à engrènement progressif et en opérant en marche directe, économique et silen- cieuse . Ces engrenages conviennent pour toutes espèces de machines, utilisant des engrenages et cela notamment dans des cas, où des changements de vitesses sont exigés et principalement pour divers véhicules, en particulier ceux actionnés par mateur.
Les changements de vitesses à enclenchement actuels présentent sur- tout l'inconvénient que leurs parties mobiles sont relativement grandes et sont sollicitées de façon défavorable, de sorte que leur grande masse, animée d'un mou- vement de va-et-vient provoque des vibrations nuisibles et une usure rapide.Leur dispositif de réglage et d'embrayage compliqué, coûteux et délicat constitue un autre point faible, aussi bien dans le cas de dispositifs mécaniques qu'hydrauli- ques ou autres. Dans beaucoup d'installation , on est alors dans: '1.'impossibilité de mettre hors circuit le mécanisme mobile, dans le cas de marche à vide, ou à des moments où une marche de degré inférieur n'est pas exigée, c'est-à-dire, où il serait possible d'utiliser la marche économique, dite directe.
L'installation complète est alors en général démesurément grande quant à ses dimensions et son poids, et par conséquent impropre à l'emploi sur des véhicules à moteur.
Tous les inconvénients précités sont éliminés ou atténués par les changements de vitesses suivant l'invention, caractérisée notamment en ce que : a) la force motrice est transmise de l'arbre de commande à l'arbre secondaire, exclusivement ou prépondéremment,par traction et que le moyen de trac- tion correspondant utilisé est sollicité de façon aussi régulière que possible et est fabriqué entièrement ou en partie prépondérante à partir de matières demi -- fabriquées, de résistance à la traction spécifique élevée, par exemple en bandes d'acier minces, fils en acier minces, assemblés les uns à coté des autres ou filés en un ou plusieurs câbles, chaînes à rouleaux, etc.,de sorte que la masse de la partie principale,animée d'un mouvement de va-et-vient:
, est très petite; en outre, un tel moyen de traction est flexible et souple, ne nécessitant ainsi qu'un espace de fonctionnement restreint. b) le moyen de traction n'est aucunement fixé à l'arbre de commande de façon permanente, mais peut, au contraire, être facilement monté sans aucun contact avec l'arbre de commande, de sorte que ce dernier peut, si cela est nécessaire, tourner seul , par exemple en marche à vide ou en marche directe. c) le support réversible du moyen de traction est facile à manoeuvrer moyennant une vis de mouvement simple, qui se met en prise par son segment denté et qui peut être glissée hors de prise par simple basculage, après quoi le support réversible du moyen de traction rebondit automatiquement dans la position zéro, rendant ainsi inutile l'emploi d'un dispositif de débrayage spécial.
Le support réversible est actionné de manière analogue moyennant cliquet d'arrêt.
D'autres caractéristiques essentielles encore seront mises en éviden- ce au cours de la description ci-après, dans les revendications et par les di- verses figures.
Les figures illustrent des exemples d'exécution de principe de chan- gements de vitesse suivant l'invention et représentent :
Fig. 1 : la coupe latérale du premier exemple d'exécution, avec régla- ge au rapport d'engrenage maximum (nombre de tours maximum de l'arbre secondaire);
Fig. 2 idem, avec réglage en position zéro;
Fig. 3 : une coupe verticale longitudinale du deuxième exemple d'exé- cution;
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cercle); Fig. 4 : une vue horizontale du même exemple d'exécution (sans cou- vercle);
Fig. 5 : une couche latérale du même exemple, avec réglage au rapport d'engrenage maximum;
Fig. 6 : idem, avec réglage en position zéro;
Fig. 7 : une coupe longitudinale des embrayages à une direction à roue d'encliquetage pour changements de vitesses suivant les figs. 1 à 6 et 13 à 16, à échelle agrandie ;
Fig. 8 : un schéma de l'embrayage à une direction à roue d'encliqueta- ge, à échelle agrandie, à l'état embrayé;
Fig. 9 : idem, à l'état débrayé;
Fig. 10 : une vie latérale sur l'extrémité de contact du moyen de traction pour le changement de vitesse suivant les figs. 3 à 6, à échelle agrandie et avec ressort compensateur;
Fig. 11 :une vue verticale sur la même pièce;
Fig. 12 : une vue verticale sur un moyen de traction à bande, servant en même temps de ressort de rappel à bande; à l'état enroulé, détendu ;
Fig. 13 : idem , à l'état déroulé, tendu ;
Fig. 14 une coupe latérale du troisième exemple d'exécution d'un changement de vitesse monté dans le carter du moteur de commande, avec réglage au rapport d'engrenage maximum;
Fig. 15 : idem, avec réglage en position zéro;
Fig. 16 : une coupe horizontale d'un groupe d'engrenages de commande combinés avec emploi du changement de vitesse suivant l'invention ;
Fig. 17 une vue verticale sur le quatrième exemple d'exécution du changement de -vitesse, avec application à la bicyclette;
Fig. 18 une vue verticale sur un exemple d'exécution d'un dispositif de commande à roue d'encliquetage;
Fig. 19 : une vue horizontale sur le même dispositif.
Les figs. 1 et 2 représentent un exemple d'éxécution du changement de vitesse suivant l'invention, utilisant comme arbre de commande un vilebrequin le avec deux coudes 2 opposés de 180 , sur les pivots desquels sont placés des bagues de contact ou rouleaux 2', susceptiblesde rotation, en vue de diminuer le frottement.
L'arbre secondaire 12 est pourvu de deux embrayages à une direc- tion, à course libre, de préférence du type perfectionné décrit plus loin dans les figs. 7 à 9, dont la bague primaire 10 est munie de dents, sur son pourtour, qui s'enfoncent dans des orifices dans les moyens de traction 3, en bande d'acier légère et flexible et qui, avec une de ses extrémités , est rattachée au pivot 4 du support réversible 5, et avec l'autre extrémité à la bande d'accouplement en acier 13, flexible, cette bande étant enroulée sur le rouleau 15 et étant rat- tachée par son autre extrémité au moyen de traction à bande 3, appartenant à l'au- tre embrayage à une direction 10, 10', 11 et au deuxième coude 2.
Le rouleau 15 est enfermé dans le support 16 qui est repoussé par le ressort de compensation 17, servant à compenser l'irrégularité de mouvement et à tendre l'ensemble du système de moyen de traction. Chacun des deux moyens de traction 3, avec l'embray- age 10, 10', 11 s'y rattachant, est placé en face d'un des deux couches 2 (un seul coude tant représenté dans la figure). Le pivot 4, de longueur double, peut être commun aux deux moyens de traction 3.
Le support réversible 5, commun aux deux moyens de traction 3 et pivotable aùtour de l'arbre de commande (son arbre pivotant pouvant aussi se situer extérieurement à l'axe de l'arbre 1) est muni d'un segment circulaire 61 avec couronne dentée à vis, s'engrenant dans une vis
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de réglage 6, à blocage automatique;, montée rotativement dans le palier 8, pivo- table autour du pivot 9,disposé lui-même en dehors de l'axe de la vis de réglage 6 de telle façon que, sous l'effet de la force périphérique du support réversible 5,celle-ci est constamment et automatiquement poussée en prise avec son engrena- ge. Le renversement de la position du support 5 des moyens de traction 3 se fait ici par rotation de la roue de commande manuelle 7.
En retirant cette dernière, on peut alors séparer la vis de réglage 6 de la couronne dentée du support réver- sible 5, de sorte que celui-ci, en perdant son appui et sous l'effet du ressort 17, retourne automatiquement dans la position zéro, dans laquelle le changement de vitesse est débrayé, ce qui dispense d'un dispositif de débrayage spécial.
Ce changement de vitesse fonctionne alors comme suit :
Le support 5 étant placé en position zéro (comme représenté dans la fig. 2), l'arbre de commande à vilebrequin 1 tourne à vide, parce que les pivots de coude 2 ou les rouleaux 2' tournent extérieurement aux moyens de traction 3, ce qui fait que tout le reste du mécanisme reste arrêté.
Par renversement progres- sif du support 5, dans le sens des aiguilles d'une montre, les moyens de traction 3 sont progressivement pliés pour chaque tour du coude 2, jusqu'au moment où, au cours ultérieur de ce renversement du support 5, les deux moyens de traction à bande 3 forment autour des rouleaux 2' un arc permanent dont la position , la forme et la longueur se modifient au cours de chaque tour de l'arbre de commande le ce qui, par l'intermédiaire des bagues 10 des deux embrayages à une direction, imprime à l'arbre secondaire 12 de,3 impulsions à une direction répétées. Plus la position du support 5 se rapproche de la position représentée dans la fig. 1, plus la torsion devient forte, mais plus aussi le moment de torsion imprimé à l'arbre secondaire 12 devient plus petit à chaque impulsion.
L'arbre secondaire 12 est mis en rotation la plus rapide, mais avec le moment de torsion le plus petit, dans la position (suivant la fig. 1) et en rotation la plus lente, mais avec le moment de torsion le plus grand, dans la position voisine avant la position zéro (sui- vant la fig. 2). Du fait du grand nombre de dents des roues d'encliquetage, le changement du rapport d'engrenage s'opère pratiquement de façon continue entre ces deux positions limites. La course de retour à vide des deux moyens de trac- tion 3 et des deux bagues 10 s'opère ici par accouplement mutuel des deux moyens de traction d'engrenage 3, par l'intermédiaire d'un moyen de traction d'accouple- ment 13, suspendu sur ressorts.
Les figs. 3 à 13 illustrent un exemple d'exécution avec application comme boite de vitesses pour véhicules à moteur et possibilité d'emploi de la prise directe et de changement automatique du rapport d'engrenage. La force mo- trice est amenée du moteur par le vilebrequin 34, avec volant 75. L'embrayage à friction habituel est remplacé ici par un embrayage à griffes de synchronisation du type habituellement utilisé dans les changements de vitesses de véhicules à moteur et qui est placé sur la partie prolongée 35 du vilebrequin 34, fixé tangen- tiellement tout en étant coulissable axialement.
Par l'intermédiaire du levier de vitesse et de la tige de commande de fourchette usuels (le mécanisme de commande n'étant pas indiqué dans le dessin pour plus de clarté de ce dernier) cet embraya- ge peut être poussé, soit dans les griffes du pignon droit ou du pignon à chaîne 37, de sorte que, moyennant un autre pignon droit ou à chaine 38, la force est d' abord transmise à l'arbre de commande 1 de l'engrenage intermédiaire et ensuite, en passant par le mécanisme de changement de vitesse proprement dit, à l'arbre secondaire et plus loin encore, soit aussi dans les griffes de l'extrémité adjacen- te de l'arbre secondaire 12, réalisant ainsi la transmission directe sur l'arbre secondaire et plus loin, le mécanisme de changement de vitesse proprement dit,
ainsi que tout le dispositif de commande et les engrenages 37 et 38 étant ainsi mis hors circuit et restant à l'arrêt. Dans ce cas, le mécanisme de changement de vitesse proprement dit est constitué de l'arbre de commande 1,pourvu d'un couple de cames excentriques ou d'excentriques circulaires 2, en opposition de 1800 et développés à la manière des paliers à rouleaux, dans le but de réduire le frotte- ment. Contrairement à 1 'exemple d'exécution précédent, le moyen de traction 3, en bande d'acier, disposé en face de chaque excentrique 2, est pourvu d'une extrémité
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de contact 3' rigide rattachée au support réversible 5 par l'intermédiaire du pivoi 4.
L'autre extrémité des bandes d'acier 3 est alors rivée sur les bagues primaires 10 des deux embrayages à une direction à roues d'encliquetage sur l'arbre 12. Par rotation de l'arbre de commande 1, les excentriques 2 impriment un mouvement oscil lant aux extrémités de contact 3' ce qui, par l'intermédiaire des bandes d'acier 3 et des embrayages à une direction 10, 10', 11, imprime à l'arbre 12 des impul- sions alternatives répétées dans une direction.
Les courses de retour à vide des bagues 10 et des moyens de traction 3, à extrémités rigides 3', sont effectuées, dans ce cas, par deux ressorts à bande 14, en forme de spirales, rattachés par une extrémité à la bague 10 et par l'autre extrémité à la boite d'engrenage 44. Le support réversible 5 du moyen de traction 3 est exécuté ici en forme d'étrier; il est pivotable autour de deux pivots de guidage 18, montés dans la bofte d'en- grenage 44 et est de nouveau pourvu d'un segment circulaire 6' avec engrenage à vis ou pignon droit à denture oblique, dans lequel la vis de réglage 6 engrène.
Cette dernière est montée dans le palier 8 de façon pivotable, ce palier étant librement glissé sur l'arbre 24 au moyen de deux oeillets et étant constamment et automatiquement engrené par pression au moyen du ressort 19 lequel, après engrê nement accompli, est de nouveau renforcé, dans son action, par l'effet de la force périphérique du support réversible 5. Le repoussage hors de l'engrènement s'effectue au moyen d'organes de pression (non représentés dans la figure ) qui agissent sur les rouleaux 21 attachés sur le prolongement 20 de l'arbre de la vis de réglage 6.
Dans le présent cas sont;;prévus trois rouleaux pour trois organes de pression, de sorte que le repoussage hors de l'engrènement peut être effectué automatiquement au départ de trois endroits, par exemple de la tige de renverse- ment vers l'embrayage de synchronisation 36 (automatiquement dans le cas de mar- che à vide ou en prise directe), de la tige de renversement vers le pignon 39 (aut( matiquement dans le freinage sur le moteur) et de la pédale de freinage (automa- tiquement à chaque freinage assez fort du véhicule à moteur). La vis de réglage 6 peut être manoeuvrée, en outre, à la main ou par le pied du conducteur, par l' intermédiaire d'une tige de traction spéciale ou dispositif analogue.
Après repou sage de la vis de réglage 6, le support 5 retourne de nouveau automatiquement et rapidement dans la position de marche à vide suivant la fig. 6, grâce à la pression exercée par les excentriques 2 sur les extrémités de contact 3' et grâ- ce aussi aux ressorts de rappel 14 (éventuellement encore à l'aide d'un autre ressort approprié), la butée 33 avec le ressort 32 servant alors à l'amortisse- ment des impacts. Le dispositif pour le réglage automatique et la commande manuel- le du rapport d'engrenage est exécutée ici de la manière suivante :
Sur l'arbre de la vis de réglage 6 est fixée la roue 22 à engrenage à vis; cette roue est en engrènement permanent avec le filet de mouvement 23, formé sur l'arbre 24, parallèle aux arbres 1 et 12.
Sur cet arbre est fixée la roue 25 à engrenage pour chaîne à rouleaux, embrassant simultanément la roue 27 et le pignon droit 26 engrené avec la roue 28. Le moyeu tubulaire de la roue 27 est librement glissé sur l'arbre de commande 1 et conduit à l'intérieur du régula- teur centrifuge 29, de préférence pseudo-astatique, fixé sur l'arbre , où,avec lamelle mobile, il est rattaché à l'embrayage à friction également disposé à l' intérieur. Le moyeu tubulaire de la roue 28 est librement glissé sur le moyeu de la roue 27 et conduit également dans l'intérieur du régulateur 29, où il est atta. ché à la seconde lamelle mobile.
La construction et le réglage du régulateur 29 sont effectués de façon à ce que, pour un nombre de tours déterminé de l'arbre de commande, correspondant au nombre de tours le plus favorable du moteur du vehicul aucune des deux lamelles mobiles ne soit entraînée et que les deux roues 27, 28 restent arrêtées. Mais lorsque le rapport de la puissance ,du moteur à sa résis- tance varie et que, par conséquent, le nombre de tours du moteur'et, conséquem- ment aussi le nombre de tours de l'arbre de commande descend en-dessous de ou dépasse une certaine limite choisie, la lamelle mobile de l'embrayage à friction, par suite d'une différence, positive ou négative, s'étant établie entre la force des ressorts et la force centrifuge des poids du régulateur , se serre contre 1' une ou l'autre des lamelles mobiles.
De cette façon, l'une ou l'autre des roues
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27, 28 est entraînée, après quelles deux roues 25, 26 également l'arbre 24 avec le filet 23 et la roue 22 avec la vis de réglage 6 se mettent à tourner dans l' un ou l'autre sens (suivant que le régulateur 29 entraîne la roue à chaîne 27, qui imprime à la roue 25 une rotation dans le même sens ou que le régulateur en- traine le pignon droit 28 qui imprime à la roue 26 une rotation en sens inverse); le support réversible 5 change ainsi de position, ce qui modifie aussi le rapport d'engrenage dans le sens voulu. Le rapport d'engrenage ne se modifie cependant toujours que jusqu'au moment où le moteur et l'arbre de commande avec le régala- teur 29 atteignent de nouveau leur nombre de tours normal optimum où les roues 27, 28 s'arrêtent de nouveau.
Au besoin, l'action du régulateur peut être influen- cée soit manuellement, soit par le pied du conducteur, par-l'intermédiaire d'une fourchette d'embrayage spéciale (non indiquée dans les figures) et peut'être commandée par une douille 30, axialement ooulissable' ce qui permet de réaliser tout changement du rapport d'engrenage, sans égard à la vitesse de rotation de l'arbre de commande 1.
Mais il serait aussi possible de ne laisser subsister du régulateur 29 que l'embrayage à friction actionné par la, douille et de n'utili- ser ainsi qu.e la commande manuelle du rapport d'engrenage avec l'avantage, cepen- dant, que la force nécessaire au renversement du support 5, ne doit pas être exercée à la main, parce qu'elle est fournie par l'arbre primaire 1, c'est-à-dire, par le moteur, de sorte qu'il s'agit alors d'un réglage par dispositif servo- mécanique. Il serait possible aussi de disposer le régulateur 29, y compris les roues 27, 28 et la douille 30, sur un autre arbre entraîné par l'arbre primaire 1 ou éventuellement directement par le moteur.
Dans toute espèce de réglage, le support réversible 5 est utilement complété par les saillies de sécurité 31, aux deux extrémités du segment denté qui, derrière les deux positions limites du sup- port 5, repoussent automatiquement et temporairement la vis. de réglage 6 hors de son engrènement avec le segment denté 6' en empêchant ainsi le glissement et l'u- sure rapide du dispositif de réglage. Le conducteur du véhicule peut être averti de tout repoussage de cette espèce par l'intermédiaire de signalisation optique ou acoustique, actionnée à l'aide de moyens connus (électriques;, pneumatiques ou analogues), pour lui faire prendre les dispositions nécessaires (dégagement de l'accélérateur, pas en prise directe, etc.).
Les saillies de sécurité peuvent être, soit fixes (comme dans le dessin.), soit réversibles, de façon connue. Le réglage automatique décrit permet de réaliser de grandes économies de carburant, ainsi ,que d'énergie, tant psychique que physique du conducteur du véhicule à, moteur. Concernant ce dernier point, il convient d'ajouter encore la particulari- té que, par suite de la possibilité d'interruption totale de la transmission de force et de la variation continue du rapport d'engrenage à partir de zéro, l'em- brayage à friction habituel n'est pas nécessaire dans ce cas, ce qui supprime les manoeuvres fréquentes de la pédale d'embrayage.
L'embrayage à roue d'encliquetage perfectionné, axial, tripartite, déjà connu en principe, est illustré séparément à échelle agrandie par les figs.
7,8, 9. Par rapport aux embrayages à roue d'encliquetage bipartites usuels, il présente deux avantages essentiels : a) en rendant les roues d'encliquetage plus durables et plus silen- cieuses, par suite de l'absence du ressort de presse-cliquet, b) en augmentant la durabilité et en diminuant simultanément les frais de fabrication des roues d'encliquetage, par le fait de permettre l'emploi de profils d'engrenage plus solides et de meilleur prix de revient.
Le principe de la solution du problème est d'abord présenté schéma- tiquement dans les figs. 8 et 9. La partie primaire, c'est-à-dire , motrice, de l'embrayage se compose de la bague 10, à laquelle est rivée l'extrémité du moyen de traction en 'bande d'acier 3 et de la :roue d'encliquetage 10', qui transmet les impulsions à la partie secondaire, c'est-à-dire à la roue d'encliquetage en- traînée ll,dans l'encliquetage de laquelle elle s'insère (au début de l'impul- sion) et se retire (au début de la course de retour à vide), et cela alternative- ment.
Moyennant leurs larges saillies, qui permettent un certain faible pivotement
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mutuel ou "dévissage", nécessaire pour l'introduction de l'engrenage de la roue d'encliquetage motrice 10' dans l'engrenage de la roue d'encliquetage entraînée 11, la bague 10 et la roua d'encliquetage 10' engrènent constamment.
Au début de la course de retour à vide, la roue d'encliquetage motrice se retire automa- tiquement de l'engrenage de la roue d'encliquetage 11 s'enfonce plus profondé- ment dans-la bague 10 (voir fig. 9) et reste dans cette position pendant toute la durée de la course à vide, et cela, contrairement aux roues d'encliquetage ac- tuelles où, après le passage de chaque dent, l'engrènement se répète toujours par la pression du ressort, ce qui non seulement rend l'embrayage fort bruyant,mais , de plus, provoque son usure et sa détérioration rapides.
Après achèvement de la course de retour à vide, la roue d'encliquetage motrice 10', à cause de la force centrifuge de sa masse, tend à conserver la direction de rotation acquise. SuivanJ besoin, cette masse peut être choisie plus ou moins grande, ou être remplacée par un petit frein à friction, agissant constamment sur la roue d'encliquetage motri- ce 10'.
Sur les saillies obliques , (dont suivant besoin l'inclinaison peut être choisie plus ou moins grande) la roue 10' glisse alors dans le sens utile à l'en- grènement avec l'engrenage de la roue d'encliquetage entraînée vers où elle est ensuite encore complètement enfoncée par la force de l'impulsion, transmise par l'intermédiaire des saillies obliques (voir fig. 8) et elle est obligée de rester dans cette position jusqu'à la fin de la course d'impulsion en avant, sans possi- bilité de glissement de travers et endommagement de l'engrenage de roues d'encli- quetage.
Cette façon d'assurer l'engrènement, par emploi de force, rend possible un autre perfectionnement de l'embrayage à roues d'encliquetage, en ce sens que, pour éviter le glissement de travers, les-flancs d'action des dents ne doi- vent pas être inclinés en avant dans la direction de la course d'impulsion ou tou au moins être orientés perpendiculairement à cette direction et avoir un profil aigu ou seulement légèrement arrondi, mais peuvent être inclinés vers l'arrière , dans la direction de la course de retour et avoir un profil obtus, suffisamment arrondi.
De ce fait, les dents deviennent non seulement plus solides et plus ré- sistantes à la rupture, mais sont aussi d'un meilleur prix de revient, ceci du fait qu'au lieu de nécessiter un fraisage ou rabotage coûteux, elles peuvent être fabriquées par estampage à chaud ou aussi à froid, par laminage, etc. En outre, les crêtes des dents peuvent être orientées, soit radialement, c'est-à-dire directement vers l'axe de l'arbre 12, soit obliquement , c'est-à-dire inclinées, par rapport au rayon, et être rectilignes ou curvilignes, etc.
La fig. 7 illustre, en coupe longitudinale, l'exécution pratique d'un couple combiné d'embrayages perfectionnés de cette espèce. Une roue d'encli- quetage, commune, entraînée, secondaire Il est fixée sur un arbre secondaire 12 rainuré et repose axialement, par ses deux extrémités, dans des écrous 20, y vissés. Les écrous sont protégés contre le desserrage spontané et sont filetés aussi à l'extérieur.
Sur les deux côtés du moyen de la roue d'encliquetage secon- daire sont fixées les bagues primaires 10, sur les couronnes desquelles sont rivées les extrémités des moyens de traction par bande 3 et sur les moyeux des- quelles les roues d'encliquetage 10' primaires sont vissées de telle façon que leurs dents d'encliquetage se situent en face des dents de la roue d'encliquetage secondaire 11, ces moyeux étant pourvus d'un filet de mouvement multiple, carré, de pas approprié (remplaçant les saillies obliques suivant les figs. 8 et 9).
Lors de la transmission des impulsions, les bagues primaires 10 s'appuient sur les écrous 20', vissés sur les écrous 20'et protégés, également, contre le des- serrage spontané . Dans les bagues 10 sont fixés les ressorts à bande en forme de spirales, qui assurent la course de retour de ces bagues.
Les figs. 10 et 11 illustrent, à échelle agrandie, les extrémités de contact rigides 3', utilisées dans:le changement de vitesse suivant les figs.
3 à 6. L'extrémité 3' est exécutée, dans ce cas, en forme d'une tige de trac- tion avec un oeillet pour connexion pivotable avec le support réversible 5, alors que la connexion avec le moyen de traction par bande 3, bien que pouvant égalemen être exécutée de façon pivotable à l'aide d'un oeillet et goujon, est exécutée, par contre, de façon fixe, en utilisant la vis 46 et cela par serrage entre le
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côté frontal de l'extrémité 3' et la pièce complémentaire courbée 49, de sorte que, dans les manoeuvres de pivotement de l'extrémité 3', la bande 3 se plie sur la pièce complémentaire 49, courbée à un rayon suffisamment grand et le côté frontal arrondi de l'extrémité 3'.
Par rapport à la connexion pivotable, avec oeillet et goujon, ce genre de connexion par bande, présente l'avantage de néces- siter une extrémité moins large et de ne pas exiger de graissage. L'extrémité est pourvue, en outre, d'un ressort 47, servant à amortir d'eventuels chocs nuisi- bles des excentriques 2 sur les extrémités 3' rigides, chocs qui pourraient se produire temporairement lors du renversement du support 5, de la position de cour- se à vide, en passant par la région des rapports d'engrenage les plus bas , où l'extrémité 3' ne reste pas encore en contact durable avec l'excentrique 2.
Le ressort 47 est fait d'une pièce de fil métallique rond ou à section carrée et cela sur la forme de base d'une épingle à cheveux, dont chaque branche est tor- due en une ou plusieurs spirales et est pliée dans le même sens en forme de cro- chet, près de la liaison transversale. Le ressort 47 est alors fixé à cheval sur l'extrémité rigide 3', de façon telle que sa liaison transversale repose sur la pièce complémentaire 49; ses branches de contact sont situées extérieurement, en direction longitudinale oblique, aux flancs de la face de contact de l'extrémi- té rigide 3'; ses spirales reposent sur la cheville 48, soudée sur la nervure de renforcement de l'extrémité 3'rigide et ses deux extrémités sont fixées à l' extrémité 3' moyennant la vis 46.
La tension du ressort 47 agit en sens contrai- re à la flèche indiquée, c'est-à-dire contre la direction d'impact de l'excentri- que 2. De cette façon l'impact de l'excentrique 2, plus large que l'extrémité 3' d'environ deux fois l'épaisseur da fil métallique du ressort 47, est amorti, parce qu'avant d'entrer en contact avec l'extrémité rigide 3',proprement dite, l'excentrique doit d'abord aplatir le ressort 47. La tension et la course maximum du ressort 47 peuvent varier suivant besoin. Dans la solution du problème suivant les figs. 10 et 11 la course maximum du ressort 47 est limitée moyennant une saillie spéciale sur la tête de la vis 46.
On évite ainsi, d'une part, l'impact de l'excentrique 2 sur la bande 3 et son endommagement éventuel et réalise, d' autre part, un passage plus souple de l'excentrique 2 au-dessus de l'espace creux entre la pièce complémentaire 49 et l'extrémité rigide 3'. Les dispositifs d'amor- tissement sur les extrémités 3' pourraient aussi être exécutés autrement qu'indi- qué ci-dessus, par exemple de façon que l'impact serait transmis de l'excentri- que 2 sur un ressort approprié au moyen d'un levier d'arrêt spécial ou analogue, ou que le dispositif d'amortissement pourrait, de manière analogue, être aména- gé sur d'autres corps d'impact, c'est-à-dire, sur l'excentrique 2 (par exemple au moyen de ressorts dépassant le pourtour de l'excentrique, etc.).
Les impacts pourraient aussi être empêchés totalement, en outre, par un aménagement de la butée 33 de façon telle que le support réversible 5 ne pourrait pas parvenir jus- qu'à la position de marche à vide, ou que le support 5 ne pourrait descendre qu'à une position, correspondant à un rapport d'engrenage déterminé inférieur, où la came, l'excentrique ou le coude 2 reste déjà en contact durable avec le moyen de traction 3 ou avec son extrémité rigide 3'. Cela suppose cependant l' emploi d'un embrayage à friction habituel pour le démarrage et la marche à vide.
Les figs. 12 et 13 illustrent un autre mode d'exécution du moyen de traction 3", remplaçant en même temps le ressort de rappel 14. Cela est réa- lisé en ce que le moyen de traction 3", à bande ou à fil métallique, est exécu- té en un matériau très élastique, généralement en acier, et reste enroulé, à l'é- tat détendu, en bobine qui, quant à sa forme et ses dimensions, correspond appro- ximativement au pourtour de la bague 10. A l'état complètement monté, au moyen de traction 3", exécuté de cette façon, agit alors contre.sa propre rectifica- tion, c'est-à-dire qu'il tend vers un enroulement aussi étroit que possible sur la bague 10, qu'il ramène dans sa position, en entraînant aussi derrière lui- même l'extrémité 3' et le support réversible 5 dans le sens de la position de marche à vide.
Dans le cas où les résistances contre ces mouvements de retour sont plus grandes, les dimensions de l'angle du moyen de traction 3", à l'état déten- du, peuvent être choisies plus petites que le pourtour de la bague 10, ce qui réalise une tension initiale déterminée.
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Les figs. 12 et 13 représentent aussi un autre mode d'exécution de la bague 10, dont le pourtour a la forme d'une came. On obtient ainsi l'avantage que, dans l'intervalle le plus fréquemment utilisé, la courbe sinusoide, repré- sentant l'évolution des vitesses angulaires de la bague 10, au cours d'une course du moyen de traction 3, devient plus aplatie et qu'ainsi la rotation de l'arbre secondaire 12 devient plus régulière. Un effet analogue pourrait être atteint par une bague 10, exécutée en forme d'excentrique ou similaire.
Les autres organes utilisés sur le changement de vitesse suivant les figs. 3 à 6, sont les suivants :
Une roue 40 à deux espèces d'engrenages, soit un engrenage droit et un engrenage conique, les deux normalement hors d'engrènement, est clavetée sur l'arbre secondaire 12. L'engrenage droit fonctionne uniquement dans la des- cente de longues côtes, où il est avantageux d'utiliser l'effet de freinage du moteur et constitue, en même temps, un moyen de secours inférieur, pour le cas d'une panne au changement de vitesse proprement dit, avec ses excentriques 2, moyens de traction 3, 3' et embrayages à roues d'encliquetage 10, 10', 11. Dans ce cas, au moyen de la roue 40, on pousse en engreènement le pignon 39, disposé sur l'arbre primaire en position tangentiellement fixe, mais axialement coulissa- ble.
L'engrenage conique fonctionne alors uniquement pour la marche arrière du vé- hiculé à moteur dans laquelle, par un seul mouvement d'embrayage, à l'aide de fourchettes d'embrayage mutuellement accouplées (non représentées dans les figu- res), le moyeu à griffes de la roue conique 41 est retiré de l'engrènement avec les griffes de la roue 40, la roue conique 41 étant disposée''sur l'arbre secondai- re entraîné 12', en position tangentiellement fixe et axialement coulissable, 1' arbre 12' reposant, par une de ses extrémités , dans l'arbre 12 et, avec l'autre extrémité, dansas palier de la boite d'engrenage 44 tout en étant librement rota- tif.
En même temps, la roue conique 42, librement rotative sur le pivot trans- versal 43, est poussée en engrènement tant avec l'engrenage conique de la roue 40, qu'avec l'engrenage conique de la roue 41. En marche avant normale, c'est- à-dire pendant le temps de fonctionnement le plus prolongé, les roues coniques sont hors d'engrènement; les griffes du moyeu de la roue 41 sont enfoncées dans les griffes de la roue 40 et les deux arbres 12 et 12' tournent comme une seule pièce.
Le changement de vitesse suivant les figs. 3 à 6 peut être utilisé de deux manières. Ou bien, le conducteur du véhicule peut préférer son agrément personnel et n'utiliser que le changement de vitesse indirect avec ses excen- triques 2, moyens de traction 3,3', embrayages d'encliquetage 10, 10', 11 et ar- bres 12, 12' , qui (sauf l'embrayage de marche arrière et le freinage sur moteur, très rarement utilisés seulement) sont entièrement automatiques, ou bien, le conducteur a plutôt intérêt à un fonctionnement plus éconômique et plus silencieur du véhicule, auquel cas il change de vitesse, en passant sur la transmission di- recte de la force, c'est-à-dire du vilebrequin 34 aux arbres 12, 12', au moment opportun,
c'est-à-dire lorsque le support réversible 5 se trouve dans la position du rapport d'engrenage maximum, suivant la fig. 5, et que l'arbre 12 a approxi- mativement le même nombre de tours que le moteur. De cette deuxième manière, on peut réaliser de grandes économies de carburant,depuis que la plupart des véhi- cules à moteur accomplissent la majeure partie de leur parcours en prise directe.
Le changement de vitesse à l'aide de l'embrayage 36, pour passer de la transmis- sion indirecte en prise directe, et inversement, peut d'ailleurs être rendu auto- matique, en outre, par divers autres moyens connus (par exemple de nouveau par régulateurs centrifuges, pseudoastatiques, semblables au régulateur 29, déjà décrit, et agissant sur la fourchette d'embrayage de l'embrayage 36). Le disposi- tif de changement de vitesse des transmissions indirectes peut aussi être constru: de façon que, pour la position la plus élevée du support réversible 5, suivant la fig. 5, l'arbre 12 présente un nombre de tours plus élevé que le moteur, de sorte que, dans ce cas, la marche indirecte peut être utilisée comme marche dite à grai de vitesse, avec un rapport d'engrenage supérieur qu'en prise directe 1:1.
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En tout cas, les embrayages d'encliquetage 10, 10', 11 servent aussi alors en marches indirectes par l'arbre de commande 1, comme engrenage dit à roue libre., Par analogie, ce changement de vitesse pourrait aussi être construit de façon que l'arbre primaire 1, avec les excentriques 2, se trouverait dans l'axe du vilebrequin 34, lequel l'actionnerait directement, alors que les embrayages d' encliquetage 10, 10', 11 avec l'arbre 12 formeraient l'embrayage intermédiaire par lequel la force serait transmise à l'arbre secondaire final 12', coaxial avec le vilebrequin 34 et l'arbre primaire 1, ce qui rendrait possible, ici également, la prise directe, le freinage sur le moteur et le réglage automatique.
Les figs. 14 et 15 illustrent un exemple de mode d'exécution du chan- gement de vitesse suivant l'invention dans lequel, pour des raisons de réduction de l'encombrement, du poids et des frais de fabrication,le changement de vitesse est combiné avec le mécanisme à vilebrequin de son moteur primaire, de commande par exemple du moteur à combustion de l'automobile, de la motocyclette, du-trac- teur, etc., de façon telle que le vilebrequin existant et le carter existant 53, 54 (opportunément adapté) sont utilisés l'un comme arbre de commande du chan- gement de vitesse (au lieu de l'arbre de commande 1, avec vilebrequins et ex- centriques 2) et l'autre au lieu de boite de vitesse spéciale 44, 45.
Dans ce cas, l'ensemble du mécanisme à vilebrequin reste normal, sauf que le chapeau 55 de la bielle du moteur est pourvu d'un rouleau de contact 2' par lequel l'extrémité de contact 3',profilée en forme d'U, est mise en mouvement oscillant, les oscil- lations étant transmises, comme impulsions à une direction à tractions répétées sur le premier arbre secondaire 12, à l'aide d'un moyen de traction à chaînes à, rouleaux 3, rattaché à l'extrémité 3', et rattaché, par son autre extrémité , à la bague primaire 10 ( laquelle, dans le but d'améliorer sa sollicitation, est éventuellement pourvue d'un engrenage à chaîne correspondant)* La force peut alors être transmise sur l'organe entrainé proprement dit, soit direstement de la roue 51 (par exemple dans la motocyclette, moyennant une chaîne secondaire, à la roue arrière), ou,
comme indiqué dans les figures, par des engrenages 51, 52 et par un embrayage à griffes, de synchronisation 36, sur l'arbro secondaire 12', disposé coaxialement avec le vilebrequin 1, et de là, seulement, à l'organe entraîné proprement dit, dans le but de rendre aussi possible l'utilisation de la transmission directe économique et silencieuse de la force du vilebrequin du moteur à l'organe entraîné proprement dit. Dans ce cas, l'embrayage de synchro- nisation 36 est disposé sur l'extrémité de l'arbre secondaire 12' en position tan- gentiellement fixe et axialement ooulissable, de façon à pouvoir être enfonce, soit dans les.griffes de la roue 52, soit dans les griffes du vilebrequin primaire de commande 1.
L'extrémité de contzct 3' est rattachée, avec son autre extrémité et moyennant le pivot 4, au support réversible 5, avec son segment denté 6', dans lequel engrène de nouveau la vis de réglage 6, amovible, avec la roue 'dentée 22, prolongement 20 et rouleaux 21, pour le repoussage de la vis de réglage hors de l'engrènement. La roue 22 est en engrènement permanent avec le filet de mou- vement 23 sur l'arbre 24, accouplé directement à l'arbre de l'électromoteur de commande 50, recevant le courant électrique, par exemple de la dynamo ou de 1' accumulateur du vêhïculea Le réglage du rapport d'engrenage se fait, soit manuel- lement, soit par le pied, au moyen d'un levier de changement de vitesse approprié, avec lequel , en plus de l'interruption du courant,
on peut effectuer la rotation du moteur dans l'un ou l'autre sens et, par conséquent, l'augmentation ou la réduction du rapport d'engrenage, soit encore automatiquement, de telle manière que le changement de vitesse est effectué, soit par un régulateur centrifuge pseu- do-astatique, ou par un régulateur, construit sur le type des tachymètres élec- triques, et actionné directement ou indirectement par le vilebrequin du moteur et réglé pour le maintien d'un nombre de tours déterminé optimum du moteur. Si, par suite de l'accroissement de la résistance, le nombre de tours du moteur descend en-dessous d'une limite déterminée, le régulateur'met automatiquement le courant électrique en circuit de telle façon que le moteur électrique 50 tourne dans le sens où le rapport d'engrenage augmente et inversement.
D'après une autre possi- bilité, le régulateur et le changement de marche à la main ou au pied peuvent être
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disposés de façon telle que le réglage automatique peut encore être influencé se- lon la volonté du conducteur. L'électromoteur de commande 50 peut-être remplacé par un moteur pneumatique, alimenté, par exemple par le réservoir d'air comprimé pour le freinage du véhicule à moteur ou par un moteur hydraulique, alimenté, par exemple par l'huile de la lubrification sous pression du moteur à combus- tion du véhicule ou par un autre dispositif analogue. Ces moteurs pneumatiques et hydrauliques, de construction connue, peuvent également être commandés par des robinets, soupapes, vannes, etc. du type connu et cela, soit manuellement, soit par des régulateurs centrifuges pseudo-astatiques.
La fig. 14 représente le changement de vitesse réglé sur le rapport d'engrenage maximum. Par inclinai- son du support réversible 5 dans le sens de la position de marche à vide, suivant la fig. 15 , le rapport d'engrenage diminue graduellement, jusqu'à ce que, dans la position extrême, c'est-à-dire la position de marche à vide, l'extrémité de contact 3' et avec elle également le moyen de traction 3, l'embrayage 10, 10', 11 et l'arbre secondaire 12 sont, en bloc, mis hors circuit (dans la marche à vi- de ou en prise directe). Dans les moteurs à plusieurs cylindres en série, les ex- trémités 3', moyens de traction 3 et embrayages 10, 10' 11 peuvent être disposés à chaque bielle du moteur, ce qui rend plus régulière la rotation de l'organe entraîné.
Une contribution à une marche plus régulière est fournie aussi par la disposition telle que représentée dans la figure, suivant laquelle l'arbre secon- daire 12 est disposé dans la partie supérieure du carter du moteur, autant que possible près des cylindres du moteur, de sorte que la force soit transmise du piston du moteur à l'extrémité 31, directement à partir de la bielle (et non pas retardée, par l'intermédiaire dit vilebrequin et du volant) et que la majeure partie de cette force soit transmise au début de la course. Une plus grande régularité de marche peut aussi être obtenue par l'arrangement de deux ou plu- sieurs arbres 12 recevant des impulsions interpolées d'un vileorequin commun qu'ils transmettent à un organe entraîné commun.
Il serait aussi possible d'exécu. ter les bras et les contrepoids du vilebrequin du moteur sous forme de deux cames ou excentriques 2, disposés l'un à côté de l'autre, en opposition de 180 et conférant un mouvement oscillant aux extrémités 3', etc. On peut évidemment aussi appliquer à des changements de vitesses indépendants, séparés du moteur de commande proprement dit(par exemple à des changements de vitesses suivant les figs. 3 à 13), l'arrangement de l'extrémité 3' utilisé dans l'alternative suivant les figs.
14 et 15 (où, par l'intermédiaire du rouleau de contact 2', le vile- brequin agit sur la partie terminale de l'extrémité 3', alors que le moyen de traction 3 est rattaché à sa partie médiane) et qui est avantageuse en ce que, jusqu'au moment d'atteindre la position de marche à vide, proprement dite, 1' extrémité 3' reste constamment en contact avec le rouleau 2' et, par conséquent, aussi avec le vilebrequin 1, ce qui exclut d'éventuels impacts passagers suscep- tibles de se produire aux rapports d'engrenage ; les plus bas.
En principe , le vilebrequin avec rouleau de contact 2' sur la bielle, peut être appliqué aussi au changement de vitesse indépendant, auquel cas la bielle fonctionnerait unique- ment comme pièce de guidage et, par conséquent, pourrait être conduite très faci- lement, son extrémité étant conduite en forme d'arc au moyen d'une tige de trac- tion oscillante. L'utilisation d'un vilebrequin, c'est-à-dire d'un arbre coudé, comme arbre de commande, présente l'avantage, par rapport aux cames, de fournir une grande course.
La fig. 16 illustre un exemple d'application de ces changements de vitesses au groupe de machines actionnant des véhicules à moteur à chenilles.
Trois changements de vitesses exécutés au point de vue de leur mécanisme d'en- grenage proprement dit, selon les indications des figs. 14 et 15, sont disposés dans une boite commune 44. L'un d'entre eux, c'est-à-dire celui qui est actionné par le vilebrequin 1, sert comme engrenage de changement de vitesse pour change- ment continu et automatique du moment de rotation et des tours du moteur , sui- vant la résistance s'opposant à la marche du véhicule, c'est-à-dire que sa fonc- tion est celle de changements de vitesses usuels dans des véhicules à moteur, alors que les deux autres changements de vitesses servent de mécanisme de direc-
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tion du véhicule. Le moteur actionne le vilebrequin 1, d'où le mouvement est transmis à l'arbre secondaire 12, sur l'extrémité duquel est claveté l'engrena- ge conique 65.
Celui-ci est en engrènement permanent avec les roues 56 et 58, li- brement rotatives sur l'arbre médian 59 et pourvues de griffes, dans lesquelles l'embrayage à griffes 60 peut être enfoncé,ce-dernier embrayage étant rattaché à l'arbre médian 59 en position tangentiellement fixe, mais axialement coulissa- ble. Suivant que l'embrayage 60 est enfoncé à droite ou à gauche, le véhicule circule en marche avant ou en marche arrière. Des demi-essieux coudés de commande , d'embrayage et de débrayage 1" sont disposés coaxialement avec l'arbre médian 59 au moyen d'embrayages à griffes 61 ; ils sont en assemblage rigide avec des engrenages à chaîne 64, servant à actionner les chenilles de locomotion du véhi- cule.
En outre, des disques de frein 63 sont fixés à chacun des deux demi-essieux coudés; ils servent, d'une part, au freinage du véhicule (par freinage simultané avec les deux disques) et, d'autre part, pour faire tourner le véhicule sur pla- ce (par freinage avec l'un des disques seulement). Deux tourillons avec rouleaux de contact 2', sur chacun de ces demi-essieux 1", constituent alors les éléments d'actionnement de ces deux changements de vitesses qui servent ici comme dispo- sitif. de direction régénératif, exempt de pertes.
Leurs arbres de commande sont mutuellement combinés en un seul arbre de régénération 12", sur lequel est clave- té l'engrenage droit de régénération 62, 'engrenant en permanence avec le pignon de régénération 57, assemblé rigidement avec l'engrenage conique 56.
Pour la marche en ligne droite, en avant ou en arrière , les deux embrayages 61 sont embrayés et les deux changements de vitesses de direction sont réglés sur un rapport d'engrenage quelconque entre les demi-essieux 1" et l'arbre 12",mais non pas sur une vitesse de l'arbre 12", supérieure à celle donnée par le rapport des roues 57 et 62; éventuellement , ils sont réglés sur la marche à vide, où les mécanismes d'engrenages ne fonctionnent pas du tout, c'est-à-dire où les moyens de traction et une partie de l'embrayage 10, 10' restent arrêtés.
En effectuant un virage, par exemple un virage à droite, on débraye l'embrayage de droite 61, en établissant ainsi dans le changement de vitesse de direction droit un rapport d'engrenage avec lequel l'arbre 12" et, par conséquent, aussi la roue 62, le pignon 57, la roue 56, l'arbre 59, l'embrayage 61, le demi-essieu 1", la roue à chaîne 64 et la chenille gauche tournent plus vite qu'en marche en ligne droite dans des conditions autrement égales,et cela d'autant plus vite que le rayon de la courbe doit être plus petit et inversement. Un virage à gauche s'effectue de façon analogue.
De cette manière, on peut réaliser un grand nombre de petites étapes de différences de vitesse entre les deux chenilles de locomo- -Lion (suivant le nombre de dents des roues d'encliquetage 10', 11) et obtenir ain- si un changement pratiquement continu de ces rayons et, par conséquent, une mar- che souple,non saccadée, du véhicule dans le virage. Le caractère régénératif de tout ce dispositif d'actionnement des chenilles de locomotion constitue ici un avantage important.
En effet, alors que la résistance de frottement et d'af- fouillement des chenilles de locomotion contre le virage sur la surface d'assise de la voie de roulement tend à maintenir le véhicule en marche aussi"droite que possible, la force motrice qui, après débrayage d'un embrayage 61, parvient com- me effort de poussée à la chenille de locomotion du côté intérieur de la courbe, par l'intermédiaire de la seconde chenille du côté extérieur de la courbe , et le corps ou le cadre du véhicule, n'est pas anéantie par freinage ( comme dans beaucoup de véhicules) mais est régénérée . Elle est reconduite par l'arbre 12" et les roues 62, 57 sur l'arbre médian 59 qui, ensemble avec la force venant du moteur, la transmet sur la chenille du coté extérieur de la courbe par l'inter- médiaire de l'embrayage embrayé 61, le demi-essieu 1" et la roue 64.
De cette façon, cette dernière chenille reçoit, à sa seule disposition dans la courbe pour'la traction, la totalité de la force du moteur.
Il est aussi possible, dans le groupe de machines de commande de véhicules motorisés à chenilles, de remplacer le changement de vitesse modifica- teur de vitesse (avec l'arbre de commande 1) représenté dans la fig. 16, par un autre système de changement de vitesse, éventuellement avec marche arrière y
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directement imbriquée. Dans ce cas, il est alors avantageux de transmettre indirectement l'énergie mécanique régénérée de l'arbre 12" sur l'arbre médian , en passant par ce changement de vitesse modificateur de vitesse et les roues 65, 56, pour éviter d'équiper les roues 62 et 57 d'une marche arrière séparément dé- brayable.
Les embrayages à griffes 61 pourraient être remplacés par des embrayage à friction ou autres, et éventuellement par des engrenages planétaires débrayable
Les figs. 17 à 19 illustrent un autre exemple de mode d'exécution du changement de vitesse, suivant la présente invention, avec application à la bi- cyclette. Chacune des pédales 65, autrement normales, est pourvue d'un excentri- que 2 qui, pour simplifier la construction et pour alléger la manivelle de pédale 1 des sollicitations de torsion, est confectionné d'uneseule pièce avec le bras de la pédale 65 ou est fixé au bras de la pédale 65 et qui est construit à la façon d'un roulement à galets, dans le but de diminuer le frottement.
De manière analogue, le bras de la pédale 65 pourrait être formé du côté extérieur, avec un pivot et la manivelle de la pédale à la manière d'un arbre coudé (vilebrequin) En face de chacun de ces excentriques 2 est fixée l'extrémité de contact 3' , rattachée par une extrémité au moyen dé traction 3 et par l'autre extrémité au pivot 4 du support réversible 5, le moyen de traction 3 ne composant en partie d'une tige de traction rigide et en partie de la chaîne à rouleaux enroulée autou de la roue à chaîne 10 habituelle.
Les deux roues à chaîne 10, disposées des deux côtés de la roue-arrière de la bicyclette, sont arrangées sur le moyeu de cette roue-arrièrë au moyen d'embrayages à roue libre, de façon à former la bague primaire de l'embrayage à une direction de sorte que la roue-arrière est ac- tionnée dans la direction vers la roue-avant de la bicyclette, uniquement lors du mouvement de -l'extrémité: 3' et du moyen de traction 3 et cela alternativement des côtés droit et gauche. Les extrémités des chaînes droite et gauche sont mutuellement reliées au moyen d'un faible câble d'accouplement 12, s'enroulant autour du rouleau 15, fixé au cadre 74 de la bicyclette par l'intermédiaire du support 16 et du ressort de compensation 17 (mécanisme d'accouplement qui pourrai sans doute , être remplacé par un aménagement de ressorts de rappel 14).
Le support réversible 5 est exécuté, dans ce cas, en forme d'un levier à deux bras, pivotable autour du pivot 18, fixé au cadre 74 et pourvu à l'autre extrémité d'un écrou 6" pivotable, dans lequel engrène la vis de réglage 6, que l'on tour- ne au moyen d'une roue de commande manuelle 7. ( A noter que, dans ce cas, le segment denté du support 5 appliqué dans les alternatives précédentes de change- ments de vitesses peut être remplacé par un écrou 6", plus simple, meilleur march et plus léger, parce que, au besoin, la force des jambes du cycliste peut être interrompue instantanément par arrêt du pédalage et que, par conséquent, il n'est pas nécessaire de renverser immédiatement le support 5 dans sa position de point mort).
Plus le pivot 4 est tourné dans le sens de la roue-avant, moins le rapport d'engrenage sera grand (vitesse de course moindre et force de trac- tion plus grande). L'écrou 6" avec la vis 6 pourrait aussi être disposé près de la roue directrice 7 et être relié au support 5 au moyen d'un câble, etc.
La possibilité sus-mentionnée, d'une interruption facile et rapide de l'arrivée de la force, procure, en outre, l'avantage qu'au lieu de la commande moyennant la roue manuelle 7 de la vis 6 et de l'écrou 6", on peut employer le type de commande pu s rapide par mécanisme de roues d'encliquetage,suivant les figs. 18 et 19. Dans ce cas,on rattache à l'extrémité supérieure du support 5 le câble 66, roulé autour du tambour 69, qui est pourvu d'un engrenage d'enclique tage axial 68 et est rigidement assemblé avec le levier à main 71, au moyen de l'arbre 70. L'arbre 70 est aménagé rotativement dans le support 67, également pourvu d'un engrenage d'encliquetage :'Les deux engrenages d'encliquetage sont serrés l'un contre l'autre par le ressort 73 par l'intermédiaire de la rondelle 72 et de l'arbre 70.
Si le cycliste veut changer le rapport d'engrenage, il cesse de pédaler pendant un instant, de sorte que la réaction de la force transmise n'agit pas sur le support 5, lequel peut donc'facilement être renversé, soit pour augmenter la vitesse (par simple pivotage du levier 71 dans le sens de l'enroule- ment du câble 66 sur le tambour 69, ce qui fait alternativement glisser, l'un à
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côté de l'autre et encliqueter les deux engrenages d'encliquetage 68) ou, pour augmenter la force de traction (par relèvement axial, suivi de pivotage du levier 71, dans le sens du déroulement du câble 66 du tambour 69, les deux engrenages d'encliquetage 68 étant ainsi hors d'engrènement). Il serait évidemment possible, également, d'employer à la place d'engrenages d'encliquetage arrêtant dans une direction, des griffes arrêtant dans les deux directions.
Dans ce cas, avant chan- gement du rapport d'engrenage, tant pour augmenter que pour diminuer la vitesse, le levier 71 devrait être relevé axialement. Suivant une autre possibilité, le. support réversible 5 pourrait être muni d'une allonge de levier, orientée vers le haut et munie d'un cliquet, arrêtant dans un ou dans les deux sens, en s'en- cliquetant dans un segment denté, fixé au cadre de la bicyclette.
Cet exemple de mode d'exécution de changement de vitesse peut avan- tageusement être appliqué aussi à toutes les autres espèces connues de véhicules actionnés par la force de l'homme, comme par exemple : tricycles pour invalides, draisines commandées à la main ou par les pieds, bicyclettes, tricycles, quadricy- cles pour enfants, avec commande par les pieds ou par les mains,, etc. Tous ces véhicules, pourvus du changement de vitesse suivant l'invention, présentent la particularité de rouler en avant avec pédalage dans les deux sens.
Les exemples de modes d'exécution précités illustrent uniquement le principe de l'invention. Des modes d'exécution et d'application pratiques peu-- vent varier ,tant pour l'ensemble que dans les détails. C'est ainsi par exemple: a) Cames, excentriques et coudes 2 ; les cames peuvent être profilées de différentes façons, dans le but, principalement, de réaliser un mouvement plus uniforme de l'arbre secondaire 12 et peuvent être pourvues d'une,deux ou plu- sieurs crêtes; les excentriques peuvent être pourvus d'urne ou plusieurs bagues de glissement ou de roulement, pour réduire le frottement ;
lescames, excentriques et manivelles peuvent être fabriqués d'une seule pièce avec l'arbre primaire, ou être fabriqués séparément et être fixés sur l'arbre 1 par des cales, des mortai- ses, des embrayages à griffes, éventuellement faciles à débrayer, les manivelles ou arbres coudés peuvent être d'une seule pièce ou combinés. b) Extrémités 3 : elles peuvent être de face de contact droite ou courbée de différentes manières et être pourvues d'une série de rainures, éventu- ellement en forme de roulements à galets qui, en établissant le contact proprement dit entre la came, l'excentrique ou la manivelle 2 et l'extrémité 3, réduisent- le frottement ;
l'extrémité 3' peut, dans les limites de sa face de contact, être développée quant à sa forme, pour provoquer un mouvement aussi uniforme que possible de l'arbre secondaire 12. c) Moyens de traction 3 :ils peuvent aussi être en cuir, caoutchouc, corde de chanvre, matières plastiques, etc.; la partie qui n'est pas enroulée peut être exécutée en forme de tige de traction rigide ; peuvent être non seu- lement des chaînes à rouleaux, simples ou doubles, mais aussi des chaînes dites chaînes Renold silencieuses, ou d'autres espèces connues de chaînes. d) Embrayages à une direction 10, 10', 11 :
ils peuvent être du système des embrayages d'encliquetage de toutes espèces connues, ou du système basé sur le calage de rouleaux, billes , cônes, tonnelets ou autres corps simi- laires entre surfaces disposées mutuellement, en principe ,en forme de coin; dans les deux systèmes, les embrayages peuvent être du type axial, radial, conique, hyperboloïde ou autres types connus. e) Mécanisme de réglai 5 à 9 :le support réversible 5 et son se- gment denté 6, peuvent être d'une seule pièce ou se composer de deux pièces réu- nies ; la vis de réglage 6 et le segment délit,6 6';
du support réversible 5 peuvent être pourvus ,5 la première de filet et le second l'engrenage, à profil chanfrei- né unilatéralement @ de- façon à agir irréversiblement seulement contre le pivo- tage spontané du support 5 , dans la direction vers''la.position de marche à vi- de , alors que dans le sens', opposa le support'5 :peut' être pivoté au moyen d'un levier de réglage manuel, rattaché au support, tandis ,que la vis 6
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saute les diverses dents du segment 6' du support 5, à la manière d'un cliquet;
le mécanisme de réglage avec la vis 6, l'écrou 6 et la roue à main 7, ou avec mécanisme de roues d'encliquetage 66 à 73, peut aussi être appliqué dans des véhicules et machines actionnés par moteur, où alors l'interruption rapide éven- tuelle de l'arrivée de force peut être effectuée moyennant un embrayage spécial. f) Dispositif de commande et de réglage 22 à 30 : roues 22, 23, 25, 26, 27, 28 peuvent être remplacées par des engrenages coniques, des poulies à câbles ou autres éléments de transmission connus; sous le terme d'un changement de marche commandé manuellement, il faut comprendre aussi un changement de marche effectué par le pied ou d'une autre façon, mais en tout cas dû à l'initiative propre de la personne manoeuvrante. g) Arrangement général :
les arbres primaires et secondaires 1 et 12 peuvent être non seulement parallèles, mais aussi transversaux; un arbre de commande 1 unique peut actionner plusieurs arbres secondaires 12 ou un arbre se- condaire 12 unique peut être actionné par plusieurs arbres primaires 1; les arbre primaire et secondaire 1 et 12 peuvent avoir un nombre quelconque de garnitures, cames (excentrique, manivelle) - moyens de traction - embrayages à une direction; les arbres de commande et secondaire 1 et 12 tournent dans le même sens ou en sens opposé ; divers mécanismes peuvent être mutuellement combinés autrement que dans les exemples ;
la force des ressorts de rappel 14 peut être remplacée par des poids, de l'air comprimé ou par des électro-aimants, l'embrayage de synchronisation à griffes 36 peut être remplacé par un embrayage à friction ou par des embrayages hydrauliques ou électromagnétiques; des embrayages planétai- res, susceptibles d'être embrayés et débrayés au moyen d'embrayages à friction ou de freins à friction, peuvent être utilisés comme engrenages auxiliaires 37 à 43; les arbres de commande et secondaire 1 et 12 peuvent être pourvus d'amortis seurs de torsion à régénération connus, pour l'amortissement économique de brus- ques surcharges éventuelles et moindres sollicitations de tous les mécanismes;
le changement de vitesse peut être pourvu d'un dispositif indicateur, dont l'aiguil- le est liée au mouvement du support réversible 5 et indique sur le cadran gradué le rapport d'engrenage qui vient d'être adopté et peut être complété par divers dispositifs auxiliaires mécaniques, hydrauliques, pneumatiques, électriques, élec tromagnétiques, acoustiques et optiques appropriés, de types connus, servant à faciliter davantage la manipulation et à perfectionner le fonctionnement de ces changements de vitesses ;
si le moteur de commande est un moteur à piston (mo- teur à combustion,machine à vapeur, etc.), il peut être adapté et la position angulaire des cames de l'arbre primaire 1 peut être réglée de façon à ce que la force et la vitesse du moteur, variant périodiquement, soient opportunément utili sées pour réaliser une marche uniforme de- 1'.arbre secondaire 12. h) Application :
dans toutes espèces de véhicules motorisés, à roues, demi-chenilles, chenilles ou sur rails, avec moteurs à pistons, turbine ou rota- tifs, moteurs à combustion, électromoteurs et machines à vapeur et cela non seule ment pour la transmission de la force du moteur sur leurs roues motrices ou éven- tuellement sur leurs chenilles,mais aussi pour actionner d'autres organes nécessi tant une vitesse variable, comme, par.exemple soufflantes pour charger les cylin dres des moteurs, soufflantes ou ventilateurs pour l'air de refroidissement, pom- pes à eau, treuils à câble, appareils de levage, démarreurs à volant pour vé- hicules et avions, pour la transmission progressive et sans .à-coups de l'ener- gie de mouvement du volant sur-le-moteur à démarrer, etc.:
dans toutes espèces de véhicules actionnés au pied ou à la main, tels que bicyclettes, tricycles d'in valides, véhicules pour enfants, à deux, trois ou quatre roues, etc.; pour le démarrage d'hélices de navires et roues à aubes de navires, pour le démarrage d'hélices d'avions, de machines fixes, en parriculier de machines-outils, qui presque toutes travaillent avec des vitesses variables.
D'autres modes d'exécution encore de ces changements de vitesses peu- vent se différencier des exemples décrits au point de vue de certaines de leurs parties ou organes et aussi de l'arrangement général, pour autant que leur nature
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reste en accord avec le principe de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Changements de vitesses à changement de marche continu, commandés manuellement ou automatiquement, dont l'arbre primaire est pourvu d'excentriques manivelles ou cames commes éléments d'action pour exercer sur l'arbre secondaire des impulsions à une direction, au moyen d'embrayages à une direction, de cons- truction connue, en particulier pour des véhicules à moteur, caractérisés en ce que, pour la transmission des impulsions d'excentriques, manivelles ou cames (2) sur des bagues primaires (10) d'embrayages à une direction (10,10', 11), sont disposés des moyens de traction (3, 3', 3"), de préférence flexibles ou articu- lés, qui sont reliés ou sont en engrènement caténaire avec la bague primaire (10) par une extrémité et sont reliés avec un support réversible (5) par l'autre extrémité.