Dispositif de changement de vitesse. La présente invention se rapporte à des dispositifs .de changement de vitesse du type dans lequel, d'une part, une série de roues coniques, dentées, de diamètres différents, sont placées côte à côte sur un arbre commun, de manière qu'elles constituent un organe composé ayant la. forme -d'un cône unique, d'autre part, une roue dentée cylindrique est montée sur un arbre parallèle à une géné ratrice du cône, afin qu'elle puisse se .dépla cer dans le sens -de ;son axe et se trouver en prise avec l'une ou l'autre roue conique den tée, assurant de la sorte une liaison de com mande selon l'un ou l'autre terme d'une sé rie de rapports de @ vitesses variables.
Cette invention a pour objet de fournir un dispositif -de changement de vitesse sus mentionné, dans lequel les dents des roues coniques sont taillées de façon qu'elles don nent une liaison de commande satisfaisante entre l'arbre -des roues coniques et le pignon denté cylindrique avec lequel elles coopèrent.
Ce dispositif est caractérisé en ce que les roues coniques possèdent une denture qui a été taillée à l'aide d'un outil capable de pro duire des dentures cylindriques droites, l'é bauche conique servant à produire les roue coniques ayant été placée par rapport à l'ou til, de telle manière que l'axe du cône est incliné d'un angle égal à la moitié de l'an gle de la pointe<B>du</B> cône, sur l'axe de rotation qu'aurait une ébauche cylindrique dans la quelle le même outil taillerait une denture cylindrique droite.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ob jet de ;l'invention.
La fig. 1 est une coupe horizontale .du la première forme d'exécution: La fig. 2 est une coupe longitudinale cor respondante; La fig. d est une coupe suivant la ligne III-III .de la fig. 1; La fig. 4 est une vue d'un détail de construction; La fig. 5 est une coupe horizontale de la. seconde forme d'exécution; La fig. 6 est une coupe verticale de la seconde forme d'exécution; La fig. 7 en est une vue .en élévation et en bout;
La fig. 8 est une vue, à plus grande échelle, de l'une des roues coniques dentées sur l'arbre de renvoi de la transmission; les dents ont été successivement coupées par vingt-quatre échelons pour que l'on puisse en voir la variation .de contour depuis la grande base jusqu'à la petite base de la roue conique; La fig. 9 est une vue en élévation d'une portion d'une roue semblable; La fig.= 10 est une vue correspondante dans un plan comprenant l'axe de la roue;
La, fig. 11 est une coupe suivant la ligne XI-XI de la fig. 10; la fig. 12 est une vue en plan montrant la face d'une dent; Les fig. 13 et 14 sont -des projections d'une dent, respectivement dans le sens des flèches XIII et XIV tracées sur la fig. 12.
Dans les fi-. 1 à 7, 1 est le carter de la transmission; 2 l'arbre moteur; 3 un palier portant les tourillons de ce dernier; 4 l'arbre commandé, lequel, comme ile font voir les fig. 1 et 2, est rainé; 5 le palier, logé dans le carter, qui reçoit l'une des extrémités de l'arbre commandé, tandis que l'autre extré mité repose dans le palier 6, venant s'assem bler dans la. cavité 7, ménagée dans l'extré mité agrandie 8 de l'arbre moteur;
9 l'arbre de renvoi tournant dans les coussinets des paliers 10 et 1.1, montés dans le cârter. Selon le mode d'exécution représenté par les fig. 5 à 7, une roue dentée 12, attaquant la roue dentée 13 calée sur l@extrémité agrandie de l'arbre moteur, est solidaire de cet arbre de renvoi.
Selon le mode d'exécution représenté par les fig. 1 à 3, un frein à segments est prévu pour qu'il réalise et rompe la liaison de com mande entre la roue 12 et l'arbre de renvoi. Ce frein analogue aux modèles connus, comprend les segments 14, fixés sur l'élément moteur du frein, lequel, dans le mode d'exé- cution illustré, est un prolongement 15 de la roue 12, et les segments 16, adaptés sur ,l'élément commandé .du frein, lequel, dans le mode d'exécution illustré, est constitué par un manchon 17, monté sur l'arbre de renvoi, et porte un ressort 18, dont l'effort a pour objet d'amener en contact les segments mo teurs et commandés.
Pour qu'on puisse rom pre la liaison entre les éléments moteurs et commandés, on a prévu un levier à fourche 19 (fig. 3), muni des galets 20 appuyant sur le manchon 17. Ce levier à fourche pivote autour de l'axe 21 et peut, au moyen de l'or gane 22 @à extrémité garnie de billes, être actionné par le levier coudé 23 pivotant au tour de l'axe 24 sur le carter de la transmis sion. L'une des extrémités de ce levier coudé appuie sur la. surface d'un organe à. came \?5, que l'on peut. manoeuvrer par un volant quand on veut modifier le rapport de trans mission entre l'arbre moteur et l'arbre com mandé.
Selon les modes d'exécution que représen tent, .d'une part, les fig. 1 à 4, et, d'autre part, les fig. 5 à 7, le volant 26, destiné à permettre ces -changements de vitesse, est porté par un, axe 27, sur lequel est également calée la roue 28, attaquant la roue 29 voisine de ,la tête de la vis menante 30, que reçoivent les paliers 31 et 32; il s'en suit que, en tour nant le volant, on déplace latéralement l'é crou 33 sur la vis menante. Cet écrou pré sente un prolongement @à fourche 34 s'enga geant dans une rainure ménagée sur la péri phérie du manchon 36, lui-même fixé par une clavette sur l'arbre commandé 4.
Selon le mode d'exécution représenté par les fig. 1 à 4, l'extrémité opposée de -ce manchon porte les griffes<B>37,</B> en sorte que, quand le man chon occupe la position visible sur la fig. 1, les griffes du manchon attaqueront les grif fes correspondantes voisines du centre de la roue.13. Selon l'un et l'autre mode d'exécu tion une roue dentée 38, portée par les, ba gues 39 et les billes 40, est montée sur le manchon 36;
ces bagues reposent sur la par tie sphérique 41. du manchon, de sorte qu'elles jouissent d'une certaine liberté de mouvement sur un axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre sur lequel elles sont montées.
En faisant mouvoir la vis menante et les éléments y associés et, partant, en écartant la roue dentée sur bagues de la position repré sentée par la fig. 1, on pourra amener le pi gnon à attaquer l'une ,ou l'autre roue conique 42, dont la plus grande, selon le mode d'exé cution donné par les fig. 1 à 6, est capable de glisser sur l'arbre de renvoi.
Selon le mode d'exécution donné par les fig. 1 à 3, la roue en question est reliée au manchon du frein 17, de façon que la liaison de com mande entre elle et l'arbre de renvoi puisse être soit réalisée, soit rompue, tandis que, selon le mode d'exécution donné par les fig, 5 à 7, elle peut .glisser sur l'arbre tout en res tant en liaison de commande avec lui par l'intermédiaire de la languette 43.
Selon le mode d'exécution représenté par les fig. 1 à 3, le ressort 18 -du frein agit ,de façon à repousser, sur d'arbre, cette grande roue dans le sens de l'axe, tandis que, selon le mode .d'exécution représenté par 'La fig. 5, c'est le ressort 44 qui produit le même résultat. Toutes les roues coniques sans exception portent des encoches., qui, lorsque lesdites roues sont serrées les unes contre les autres dans le sens de l'axe, -les obligent à tourner ensemble avec l'arbre de renvoi.
Ces encoches, dans les constructions existantes, ont pour objet de permettre un mouvement relatif entre les roues voisines pendant que l'on modifie le rapport,de vites ses entre l'arbre moteur et l'arbre commandé, ce qui implique le déplacement, sur l'arbre., cle,la roue dentée sur bagues 38 .dans le sens de l'axe, de façon que l'on rompe la liaison de commande entre elle et l'une quelconque -des roues coniques dentées, d'une part, et que l'on réalise une liaison de commande en tre elle et une autre roue conique dentée, d'autre part.
Selon le mode d'exécution représenté par <I>les</I> fi-. 5 à 7, c'est le ressort 44 qui oblige les encoches à pénétrer les unes dans les au tres> comme nous l'avons dit plus haut; la plus grande des roues coniques dentées se déplace alors dans le sens de l'axe, mais reste en liaison de commande avec l'arbre de ren voi pendant que l'on modifie le rapport du vi- tes,se entre l'arbre moteur et l'arbre com mandé.
Selon le mode d'exécution représenté par des fig. 1 à 4, on déclenche ou rompt la liai son avec la plus grande des roues dentées, à 'la suite du déplacement de celle-ci dans le sens allant vers @la gauche de la<B>fi,-. 1,</B> en faisant en sorte que la roue dentée sur ba gues cesse d'attaquer l'une des roues coniques dentées et en l'amenant à engrener avec une autre de ces mêmes roues.
Pour déclencher en rompre cette liaison, on se sert du frein, !sur lequel on agit, en même temps qu'on dé place la vis, menante 30, par la manoeuvre du volant 26, qui oblige les parties en sail- iie de la came 25 à faire tourner le levier coudé autour de son pivot dans le sens op posé à celui de l'action exercée par le res sort 18, de façon à rompre la liaison de com mande entre la roue 12 et l'arbre de renvoi.
La came a un profil tel que, pendant l(, temps requis par le déplacement de la vis me- nan@e, le frein est -débrayé d'une quantité suffisante pour qu'on conduise la roue dentée sur bagues 38 de la position on elle attaquera la roue conique immédiatement voisine sur l'arbre de renvoi 9.
Selon le mode d'exécution représenté par les fig. 5 à 7, la vis menante est pourviii, d'une came à galet 47, qui appuie sur<B>le</B> doigt 48, de façon que, lorsque sa partie en saillie appuie sur l'une des extrémités du doigt, l'autre extrémité attaque le levier 19 - que l'on distingue mieux sur la fig. 7 - monté sur le pivot 5(l.
Sous l'effet du doigt 48, ce levier 49 tourne sur son pivot et >on extrémité opposée, qui appuie sur la tige capable de glisser dans l'arbre de renvoi 9 et de porter par l'un de ses bout; sur une par tie de la plus grande des roues coniques, re pousse ladite tige dans le sens de l'axe et d; place la roue conique en cause, dans la di rection opposée à celle de l'action exercée par le ressort 44, d'une quantité suffisante pour que les encoches d'une -des roues coniques se dégâgent des encoches de la roue conique voi sine.
On comprendra .que, lorsque la plus grande des roues coniques est déplacée .de la quantité indiquée, l'une quelconque des roues coniques se dégagera de la roue conique voisine; simultanément, on se rendra compte que seule la roue qui commence à être sai sie par le mécanisme cessera d'être en prise avc la roue conique voisine.
De .surplus, le mode d'exécution consi déré comporte un second doigt 52 travaillant en conjonction avec le levier 49. Ce doigt pé nètre dans le carter et est conçu pour qu'il se trouve en contact avec la fourche 34, qui saisit le collier sur lequel est montée la roue dentée sur bagues. De la sorte, en se déplaçant vers sa position extrême de droite (fig. 6), la fourche appuiera sur ce -doigt, fera tourner le levier 49 autour de son pi vot et, partant, repoussera la tige 51 vers l..2 côté gauche de la fig. 5;
il en résulte que la plus grande des roues coniques se -dépla cera dans le sens opposé à celui de l'action exercée par le ressort 44 et permettra au reste des roues coniques de rompre ;leur liai son de commande avec l'arbre .de renvoi.
Pour que l'on puisse :lire le rapport de vitesse dans le mode d'exécution en cause, l'axe auquel est relié le volant présente un pignon 53, attaquant une roue .droite dentée 54, montée sur le pivot 55, lequel porte éga lement un pignon 56 tournant avec la roue dentée 54 et en prise avec la roue dentée 57, calée sur le pivot @58; celui-ci porte une ai guille 59, qui :se déplace en regard d'un ca dran gradué 60.
La forme des roues coniques, dentées, -qui .est établie en conformité de cette inven tion et en constitue le trait caractéristique, est clairement représentée par les fig. 8 à 14.
L'ensemble des roues 42, montées .sur l'arbre commun 9, constitue un organe com posé ayant la forme d'un cône ou tronc de cône circulaire unique et l'axe 4 qui porte la denture 38 est .disposé parallèlement à une crénératrice de ce cône unique. Comme la denture 38 avec laquelle les roues coniques coopèrent est une denture cylindrique droite, la denture de ces roues n'est pas une denture conique ordinaire, laquelle n'assurera pas une liaison .d'engrenage satisfaisante entre des arbres 9 et 4, mais les dents de ces roues coniques ont été obtenues par un outil capa ble de tailler une denture cylindrique droite, par exemple par le même outil qui a servi à tailler la denture 38.
A cet effet, l'ébau che conique, .dans laquelle la denture sera taillée, est disposée, par rapport à l'outil, de telle manière que son axe est incliné d'un angle égal à la moitié de l'angle au sommet du cône :duquel .l'ébauche .conique est un tronçon, sur 'l'axe de rotation qu'aurait une ébauche -cylindrique dans laquelle le même outil taillerait une denture cylindrique droite.
Dans 'la fig. 8, a indique le contour do l'une des dents à d'extrémité la plus grande de la roue conique et<I>b, c, d, e, f, g, h, j,</I> k, Z, 972, <I>72, O,</I> P, Cq, <I>9', S,</I> t, 2G, 9J, 21J, x, y dési gnent 'les contours des -dents diminuant. pro gressivement par 24 échelons jusqu'à l'extré mité la plus petite.
Comme on pourra. s'en rendre .compte par l'examen de la fi-. 9, l'ampleur des faces de la denture augmente de la plus grande ex trémité à la plus petite extrémité de la roue; par contre, à mesure que l'on s'approche de l'extrémité la plus petite, les dents tendent à s'amincir près de la ra cine. Sur la fig. 10, la ligne F-F, sur la quelle se porte<B>le-</B> pas, est sensiblement pa rallèle à l'axe de la roue et, par conséquent. est plus proche de la racine des dents dans le voisinage de da plus grande extrémité de la. roue qu'elle ne l'est à proximité de la plus petite extrémité.