Mécanisme de transmission de mouvement. On a déjà proposé des embrayages à roue libre pour relier un arbre de commande à un arbre commandé, qui comporte deux éléments d'embrayage à surface :d'embrayage conique, intérieur et extérieur, montés coaxialement et dont l'un est assujetti à. l'arbre de commande, l'autre à l'arbre commandé, leurs surfaces co niques étant séparées par un canal de largeur uniforme dans lequel sont insérés des rou leaux d'embrayage de façon que leurs, axes aient une même inclinaison par rapport aux axes desdits. éléments d'embrayage.
Dans une direction de rotation normale, la réaction entre les. organes de commande et commandé engendre une composante de fric tion dans la direction des axes des arbres qui tend à provoquer un déplacement axial re latif entre les éléments d'embrayages roté rieur et extérieur et il en résulte un coince ment des rouleaux entre ces éléments de fa çon à relier ceux-ci rigidement ensemble. Si la rotation est renversée. ladite composante tend .à provoquer un mouvement axial relatif entre les éléments d'embrayage intérieur et extérieur en direction opposée<B>de</B> façon qu'ils soient débrayés.
Afin que les rouleaux soient toujours en contact sur leur longueur entière avec les sur faces d'embrayage coniques avec lesquelles ils coopèrent, la surface d'embrayage de l'élé ment intérieur est légèrement concave et celle de l'élément extérieur légèrement convexe, les génératrices de ces surfaces étant légèrement courbes en dépendance de l'inclinaison des axes des rouleaux.
Or, la présente invention a pour objet un mécanisme de transmission de mouvement, comportant au moins un embrayage à roue libre avec un élément d'embrayage intérieur st un élément d'embrayage extérieur, fixés chacun respectivement sur l'un et l'autre de deux arbres coaxiaux, l'un desdits éléments étant monté de façon à pouvoir coulisser sur son arbre pour être amené en engagement avec l'autre élément sous l'action d'un res sort, lors du déplacement d'une fourche de commande destinée à empêcher normalement ledit mouvement axial.
Dans une forme d'exécution du méca nisme, toutes les roues dentées sur les arbres commandé et de commande engrènent côns- tamment les unes avec les autres, un em brayage individuel à roue libre étant prévu pour chaque groupe d'engrenage et l'engre nage nécessaire étant mis en action en libérant une fourche de commande qui em pêche autrement l'engagement de l'élément:
d'embrayage particulier sous l'action d'un ressort, tandis que tous les autres embrayages individuels sont bloqués en position de déga gement par .des fourches de commande, des éléments d'embrayage rigidement reliés aux roues dentées étant montés librement sur l'arbre.
Dans une forme d'exécution de l'objet de l'invention, le changement des engrenages changeurs de vitesse est établi pour permettre une sélection préparative par le moyen d'une disposition dans laquelle la commande du le vier de changement de vitesse prépare le chan gement d'un groupe d'engrenage de vitesse à un autre, mais le changement effectif n'est exécuté que lorsqu'une pédale ou un levier de commande prévu .à cet effet est temporai rement abaissé.
Il est .évident que, dans bien. des cas, par exemple en s'approchant d'une pente rapide, la possibilité de préparer d'a vance le changement de vitesse nécessaire, fa cilite beaucoup l'opération de changement ef - feetive, et le changement automatique par suite de l'abaissement de la pédale ou du Ie- vier de commande élimine tout danger de dé tériorer les roues d'engrenage.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet d- l'invention sont représentées, à. titre d'exem ple; au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre un embrayage pour con necter deux arbres coaxiaux, et La fig. 2 montre un embrayage formant partie d'un mécanisme à changement de vi- tesse dans lequel les roues d'engrenage en grènent constamment;
La fig. 3 montre une coupe centrale verti cale d'un mécanisme à changement de vi tesse, et La fig. -I est une coupe suivant la ligne 4--4 de la fig. 3; La fig. 5 montre schématiquement une forme d'exécution d'un mécanisme à chango- ment de vitesse. comportant plusieurs groupes d'engrenage à sélection préparatoire;
La fi-. 6 montre une disposition de méca nisme modifiée dans laquelle un embrayage du type décrit peut être bloqué de façon que le mécanisme peut agir comme frein.
Dans la. fig. 1, A et B sont deux arbrf. coaxiaux;<I>C et D</I> sont, respectivement, l'élé ment intérieur et l'élément extérieur d'un em brayage pourvu des rouleaux obliques E. L'élément extérieur D est rigidement fixé sur l'arbre B de façon à ne pas pouvoir se dépla cer axialcment sur celui-ci, tandis que l'élé ment intérieur C est monté sur l'arbre .4 à, rainure et à. clavette de façon à. pouvoir cou lisser axialement sur lui sur une étendue de mouvement limitée.
L'élément intérieur C comporte des rebords F et G entre lesquels sont placés les! rouleaux obliques E.
Une fourche de commande H pénètre en tre Ici rebord T et un rebord similaire ou col let<I>I</I> de l'arbre<I>A</I> et empêche dans la posi tion de dégagement de l'embrayage l'élément intérieur C de glisser axialement en engage ment avec l'élément extérieur D sous l'action d'un ressort à. boudin I disposé autour de l'arbre<I>A</I> entre. un collet K et le collet<I>I.</I>
Si la fourche H est libérée, le ressort .I pousse l'élément intérieur C contre l'élément extérieur D jusqu'à. ce que la prise soit éta blie entre les rouleaux et les deux éléinent# d'embrayage. Immédiatement après, ]'élément intérieur C se serre davantage dans l'élément D en raison de la, composante axiale du frot tement entre les rouleaux E et les surfaces correspondantes des éléments et la pression entre les: ,éléments d'embrayage et les rou- leaux augmente ainsi jusqu'à ce que l'em- brayage soit solidement engagé pour trans mettre la. commande à l'arbre B.
A l'exception de la pression de ressort primitive nécessaire pour établir la prise en tre les rouleaux et les éléments d'embrayage, la totalité de la pression d'engagement néces saire pour l'entraînement est produite par le couple à. transmettre, grâce aux rouleaux E, auxquels la. composante axiale du frottement tend à presser automatiquement lesdits élé ments -en engagement, et est proportionnelle audit couple. En outre, l'embrayage sel main tient serré par lui-même et n'exerce point de pression latérale sur l'arbre commandé.
L'en gagement est assuré tant qu'un couple de commande est transmis, mais si le couple de vait être renversé, ce qui arriverait lorsque l'arbre commandé dépasse l'arbre de com mande en vitesse, par exemple lorsque le mo teur du véhicule est mis au ralenti, l'élément intérieur est obligé de s'éloigner de l'élément extérieur et la pression entre les éléments d'embrayage et les rouleaux est supprimée et l'embrayage est débrayé.
Comme le ressort .7 a. encore la tendance de forcer les éléments, d'embrayage et les rou leaux 'a. entrer en engagement, la. commande reprendra immédiatprnent après que le ren versement du couple aura cessé On se rendra. compte que cet embrayage est en effet un embrayage à marche libre ré.. ffl <B>Cr a</B> ble. lequel, s'il. n'est pas commandé, agit à la manière d';
rn embrayage à marche libre normal, mais il peut, lorsque cela est néces saire, être empêché de transmettre la. com mande clans l'une ou l'autre direction.
Le couple de commande est transmis par un grand nombre de rouleaux se trouvant en contact sur une lune avec l'élément intérieur aussi bien qu'avec l'élément extérieur de fa çon que la presçion et, par conséquent, l'usure des éléments d'embra@Tame ainsi que des rou- leauv seront réduites.
T1 est évident que la disposition peut être telle que l'élément intérieur ou l'élément ex térieur soit disposé de façon à pouvoir coulis ser sur l'arbre commandé. Dans la fig. 2, qui représente un em brayage agencé pour être employé dans un mécanisme à changement de vitesse à engrè nement permanent de roues dentées, l'arbre B doit être commandé par l'arbre de renvoi A'. L'élément intérieur C de l'embrayage est fixé de façon à pouvoir coulisser sur l'arbre A et est normalement maintenu hors d'engagement avec l'élément extérieur D par la fourche de commande H à. l'encontre de la pression du ressort J comme décrit pour la fig. 1.
Les roues dentées K et<I>L</I> engrènent cons tamment, la roue L solidaire de l'élément ex térieur D de l'embrayage étant montée libre ment sur une douille 111 de l'arbre B. Lors du relâchement de la. fourche de commande, l'élément intérieur et l'élément extérieur de l'embrayage sont amenés en engagement par l'effet du ressort J.
Les. fig. 3 et 4 montrent une forme d'exé cution du mécanisme constituant un méca nisme de changement de vitesse d'une auto mobile ou d'un autre mécanisme, dans lequel le levier de changement de vitesse et le ren voi de sélection sont établis de façon que les positions et les mouvements du levier sont identiques à. ceux du type normal de change ment de vitesse.
L'arbre moteur est représenté en 1, l'ar bre de renvoi en 2 et l'arbre principal ou pro pulseur en 3. Les roues des engrenages de changement de vitesse engrènent en perma nence entre elles pour chaque engrenage et la vitesse requise en tout temps est obtenue en lâchant une fourche de commande correspon dante qui empAche le ressort d'embrayage cor respondant de faire coulisser l'élément inté rieur respectif pour venir en engagement avec l'élément extérieur de l'embrayage cor respondant.
4 et 5 sont respectivement l'élément exté rieur et l'élément intérieur de l'embrayage à vitesse maximum, 6 et 7 les parties analogues de l'embrayage de la seconde vitesse, 8 et 9 celles de l'embrayage de la première vitesse, et 10 et 11 celles d'un engrenage de renver sement de marche. Les 'éléments extérieurs 6, 8 et 10 sont supportés par des boîtes 12, 13, 14 solidaires de leurs roues dentées respectives, qui en grènent .de la manière usuelle avec des roues dentées 15, 16, 17 du manchon 18 de l'arbre de renvoi 2.
L'élément extérieur 4 est fixé à l'arbre 1 qui actionne l'arbre de renvoi par des roues dentées 19 et 20.
Les éléments extérieurs sont fixés à leurs boîtes par des boulons 21 placés à chaud qui servent également de clavettes pour\tra.nsmet- tre la commande.
Les .éléments intérieurs sont munis de re bords pour guider les rouleaux d'embrayage 32, 22a, 22b, 22e .et de rainures pour les. four ches de commande 23, 23a, 23b et 23c, les col lets à. rainure agissent également comme re bords de guidage pour les rouleaux. Les élé ments extérieurs 6 et 8 des embrayages repré sentés tournent sur des douilles 24, 25 'calées sur l'arbre 3, tandis que l'élément extérieur de l'engrenage de renversement\ de marche est monté sur un roulement à rouleaux 26.
La position des boîtes 12 et 13 sur l'arbre principal est déterminée par des fourches fixes 27, 28 et celle de la. roue de renverse ment de marche 14 l'est par un rebord 29 ri gidement fixé sur cet arbre.
Un ressort d'embrayage 30 est monté à une extrémité de la douille 24 et à l'autre ex trémité dans une échancrure prévue dans une rainure 23 de la. fourche de commande 31. Le ressort 30 tend à. mouvoir l'élément intérieur 5 vers la gauche en engagement avec l'élé ment extérieur 4. Un ressort d'embrayage 30a monté dans des échancrures de rainures 23a et 23b des fourches de commande 31a et 31b tend à mouvoir l'élément intérieur 7 vers la gauche et l'élément intérieur 9 vers la droite en engagement respectivement avec leurs élé ments extérieurs 6 et 8.
Un ressort d'em brayage<B>30e</B> monté à une extrémité dans la douille 25 et à. l'autre extrémité dans une échancrure prévue dans la rainure<B>23e</B> de la fourche de commande 31c tend à mouvoir l'élément intérieur 11 de l'engrenage de ren- versement vers la droite en engagement avec l'élément extérieur 10 de l'embrayage.
La fourche de commande 31c de l'engre nage de renversement de marche est reliée à une douille 32 coulissant sur une broche fixe 33 parallèle .à l'arbre principal 3 et la fourche de commande 31b est reliée par une barre ;34 à une douille 35 coulissant également sur la broche 33- Un balancier de sélection 36 est disposé pour osciller autour d'un pivot fixe 37 et est mû au moyen d'un levier de changement de vitesse 38, qui est monté de façon à être mo bile dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre,
une bille à l'extrémité inférieure du levier s'engageant dans la position représen tée dans une fente 59 du bras 40 -du 1ala.n- cier.
Le balancier présente, à chaque extré mité, des coulisses 41, 42, dont les portions inférieures sont concentriques au tourillon 3 7 et les parties supérieures sont élargies pour permettre un mouvement limité vers la droit de l'une ou l'autre des chevilles 43, 44 s'en gageant dans les coulisses lorsque le balan cier oscille de la position neutre dans une di rection ou l'autre. La cheville 43 est reliée à la douille 35 et la cheville 44 à la douille 32.
Si le levier 38 est actionné pour abaisser la partie à coulisse 41 et soulever la partie à coulisse 42, la cheville 43 et avec elle la fourche de commande 31b est libre de se mouvoir vers la droite et, sous l'action dit ressort 30a, l'élément intérieur 9 est amené en engagement avec l'élément extérieur 8 de l'embrayage de la première vitesse, tandis que les autres embrayages sont libres.
Si le levier 38 est actionné dans la di rection opposée, la cheville 44, la douille 32 et la fourche de commande 31c de l'engre nage de renversement de marche 17 sont mues vers la droite et l'embrayage 10, 11 est em brayé.
Les ressorts 45, 46 maintiennent le levier de changement de vitesse 38 normalement dans sa position neutre. Un arrêt 47 est prévu pour ce levier. Un second balancier 36a, à coulisses, est prévu sur le tourillon 37 similaire et paral lèle au balancier 36, et les coulisses y sont pratiquées de façon que la fourche de com mande 31 de l'embrayage à pleine vitesse ou de l'embrayage de la seconde vitesse puisse être mue vers la gauche par son ressort 30 ou 30a.
Tous les embrayages - pour les change ments de vitesse et les engrenages sont enfer més dans une boîte 48.
Lorsque le levier de changement de vi tesse est à sa position neutre, toutes les che villes telles que 43 et 44 sont maintenues dans les portions radiales .des coulisses et les éléments intérieurs -de tous les embrayages sont empêchés de venir s'engager, sous l'ac tion des ressorts 30, 30a avec les éléments extérieurs, et pour chaque position de com mande du levier 38, un embrayage avec son engrenage correspondant sera embrayé.
La construction de la boîte, des engrena ges, des arbres et paliers est -d'un type ordi naire et n'implique point de modification de la construction pratique normale. Le chan gement de vitesse est simplifié, toutes les difficultés sont éliminées pour le conducteur qui ne pourra pas détériorer les parties.
Le passage d'un engrenage à grande vi tesse à un engrenage plus lent est très facile, même en marchant avec une vitesse élevée, parce que l'action en roue libre de l'em brayage empêche toute détérioration par suite de la tendance du véhicule à actionner l'ar bre de renvoi et le moteur, lorsqu'on passe à la vitesse inférieure et directement après que la vitesse du moteur et de l'arbre de renvoi a suffisamment été réglée, la commande reprend automatiquement et sans choc.
La fig. 5 montre une autre forme d'exé cution du mécanisme de ehanaement de vi tesse muni de moyens de sélection prépara toire.
La disposition générale du moteur, des arbres de propulsion et de renvoi, des engre nages et de la boîte d'engrenage est similaire à celle décrite dans la forme d'exécution pré cédente. 51 est l'arbre propulseur, 52 l'arbre de renvoi; 53 et 54 sont deux éléments d'em brayage extérieurs fixés respectivement à des roues dentées 55, 56 engrenant en. permanence avec la première et la seconde roue dentées 57, 58 sur l'arbre de renvoi 52.
Comme dans la forme d'exécution représentée aux fig. 3 et 4, les éléments extérieurs 53, 54 et les roues dentées 55, 5.6 tournent librement sur l'arbre 51, sauf qu'un élément d'embrayage intérieur 59 ou 60 est déplacé de façon -à entrer en prise avec son élément extérieur correspondant par la pression d'un ressort 61 ou 61'.
Le ressort 61 est intercalé entre , un collet 63 de l'arbre 51 et un rebord 64 d'une douille 59' coulissant sur l'arbre et fixée à l'élément d'embrayage intérieur 59. Le ressort 61' est maintenu similairement entre un collet 6.3' et un rebord 64' d'une douille 60' reliée à l'élé ment d'embrayage intérieur 60.
Les fourches de commande 65, 65' forment des prolongements dirigés vers le bas de le viers fixés respectivement à des broches hori zontales 6,6, 66' et pourvus de bras approxi mativement horizontaux 67, 68 et<B>67,</B> 68'. Les bras 67, 67' se terminent par des crochets 68', 69' dirigés vers le bas et établis pour pé nétrer dans des entailles 70, 70' d'une barre 71.
Une cheville 72 est logée dans une coulisse 73 prévue dans la tête de la barre 71 et est fixée à une barre 74 articulée en 75 à un 4e vier à pédale 76 qui est la pédale d'embrayage principale du véhicule, pivotant autour d'une cheville 77. La barre 71 est normalement pressée vers la droite contre une butée-limite 78 par un ressort 79, dont une extrémité est fixée à la barre 71 et l'autre extrémité en un point fixe 80.
Les entailles 70 et 70' ont une forme telle que, lorsque le levier à pédale est actionné, la barre 71, lors de son mouvement vers la gau che, soulève l'extrémité à crochet 69 du bras 67 ou l'extrémité à crochets 69' du bras 67' qui est engagée dans l'entaille correspondante.
L'extrémité inférieure 81 d'un levier de changement de vitesse 82, pivoté en 83, est reliée par une bielle 84 à une barre 85, dont un. prolongement de diamètre réduit 86 passe par une ouverture 87 dans une patte 88 soli daire d'une barre 89. Des ressorts @à boudin 90 et 91 entourent la partie 86, le ressort 90 étant inséré entre une face de la patte 88 et le renflement 92 du prolongement de barre 86, et le ressort 91 étant intercalé entre la face opposée de la patte et la tête de la barre 85.
La face inférieure de la barre 89 est pa rallèle à la barre 71 et est munie de deux en tailles 93, 93' dans lesquelles viennent se lo ger des crochets dirigés vers le haut 94, 94', prévus aux bras 68, 68' des fourches de com mande 65, 65'. La distance entre les entail les 93, 93' est telle que lorsque la cheville à ressort 95 du levier de changement de vitesse 82 pénètre dans un cran 96 d'un segment fixe 97 et que les ressorts 90 et 91 sont comprimés de façon égale, l'entaille 93 se trouve en face du crochet 94. Inversement, lorsque la che ville à ressort 95 est dans le cran 96' et que les ressorts 90 et 91 sont comprimés égale ment, l'entaille 93' se trouve en face du cro chet 94'.
Dans la position du changement de vitesse représentée à la figure, l'élément intérieur 59 a étés amené en engagement avec l'élément ex térieur 53 par le ressort 61, et l'arbre 51 est actionné par les roues dentées 55 et 57, le crochet 94' du levier 65' portant sur la face inférieure. de la barre 89 et le crochet 69' étant soulevé hors de l'entaille 70'. Le res sort 61 est comprimé et la roue dentée 56 et l'élément d'embrayage extérieure 54 tournent à vide sur l'arbre 51 qui est actionné par les roues dentées 57 et 55.
Supposons maintenant que le levier de changement de vitesse 82 soit mû de façon que la cheville à ressort 95 vienne se placer dans le cran 96', le ressort 91 étant, par con séquent, comprimé et le ressort 90 détendu; il ne se produira alors point de changement jusqu'à ce que le levier à pédale 76 soit ac tionné; alors le bras 67 est soulevé, la four che de commande 65 est mue vers la gauche. le ressort 61 est comprimé et les éléments d'embrayage 53, 59 sont débrayés et le cro chet 94 est retiré de l'entaille 93. La barre 89, sous l'action du ressort 91, sera mue vers la gauche jusqu'à ce que l'entaille 93' soit en face du crochet 94'.
Lorsque la pédale est re lâchée, le crochet 94' du bras 68' du levier 65' pénètre, sous l'action du ressort 61', dans l'entaille 98', et en même temps les éléments d'embrayage intérieur et extérieur 54 et 60 seront amenés en engagement et l'arbre 51 est actionné par les roues dentées 56 et 58.
,Si le levier de changement de vitesse 82 est ramené de façon que la. cheville à. ressort 95 s'engage dans le cran 96 et si la pédale est subséquemment abaissée et relâchée, un changement de vitesse est effectué dans la di rection opposée, les roues dentées 56 et 58 Étant débrayées et les roues 55 et 57 em brayées.
Bien qu'on n'ait représenté au dessin que deux engrenages de changement de vitesse, on peut aussi employer d'autres engrenages, le levier de changement de vitesse étant relié, par exemple, à une seconde barre similaire à. la, barre 48 et disposée pour coopérer avec une seconde barre similaire à. la barre 89, et les barres 89 et 71 peuvent être remplacées par des cames rotatives ou des disques encochés.
Comme précédemment expliqué, toutes les formes d'exécution décrites permettent la marche à roue libre, parce que, si la. vitesse du véhicule dépasse celle du moteur, la. com posante de frottement due à. l'inclinaison des rouleaux obliques provoque le dégagement de l'embrayage fonctionnant à ce moment. Il peut toutefois être utile de pouvoir empscher une marche à roue libre afin d'employer le moteur comme frein.
La fig. 6 montre une disposition de ce genre qui est en général similaire à celle de la fig. 2, mais en plus de la fourche de com mande H, par suite du relâchement de laquelle l'élément intérieur C de l'embrayage est obligé d'entrer en. engagement avec l'élément extérieur D' par l'effet du ressort J, on a prévu une seconde fourche de commande, 111, reliée à un disque N pourvu de dents 0 pou vant entrer en prise avec des dents 0' sur l'élément extérieur C.
Le disque N est ola- veté en P sur une douille Q solidaire de l'élé ment intérieur C et peut coulisser sur la douille. Si la marche à roue libre doit étre empêchée, la fourche de commande<I>Dl</I> est mue vers la droite par un organe de manoeuvre ap proprié de façon à amener les .dents 0 en prise avec les dents 0' qui sont conformées de fa çon à permettre une commande en sens in verse.
Bien qu'on ait décrit des mécanismes de changement de vitesse appliqués à des véhi cules, il va de soi qu'ils peuvent aussi être utilisés pour d'autres, buts tels que par exem ple pour des renvois de renversement de ca nots automobiles, et aussi pour des machines outils.