Changement de -Vitesse automatique par embrayage centrifuge. L'invention concerne un changement de vitesse automatique par embrayage centri fuge.
Ce changement de vitesse est caractérisé par au moins un embrayage centrifuge au tomatique, dont les masses d'embrayage sont accouplées aux organes<B>à</B> entraîner et le tam bour aux organes moteurs, ledit tambour étant au surplus relié aux organes<B>à</B> -entrai- ner par l'intermédiaire d'une démultiplica tion, en un point de laquelle est intercalée une roue libre et cela de manière<B>à</B> autoriser aux organes<B>à</B> entraîner, une vitesse supé rieure<B>à</B> celle résultant de leur entraînement par l'interm'édiaire de la démultiplication.
Le dessin représente,<B>à</B> titre d'exemple, trois formes d'exécution d'un changement de vitesse conforme<B>à</B> l'invention, ainsi que quel ques formes d'exécution -d'embrayage auto matique utilisable plus particulièrement dans les changements de vitesse décrits. La fig. <B>1</B> montre la dispasition des masses dans le tambour -de l'embrayage automatique utilisé dans le changement de vitesse selon La fig. 2, laquelle en représente une pre mière forme d'exécution<B>là</B> un seul étage, en coupe axiale, tandis que La fig. <B>3</B> représente une.
coupe axiale d'une seconde forme d'exécution avec, trois étages, et La fig. 4 une troisième forme d'exécution, également<B>à</B> trois étages; Les fig. <B>à</B> et<B>6</B> sont des -diagrammes; Les fig. <B>7 à 9</B> montrent d'autres exemples de disposition des masses dans les embraya ges utilisés.
En réf 6rence aux fig. <B>1</B> -et 2 du dessin, il a été représenté en<B>1</B> et très sommairement, -des organes moteurs destinés<B>à</B> entraîner l'arbre 2 de l'embrayage, dont l'arbre<B>3</B> commande les organes<B>à</B> entraîner.
L'arbre 2 est muni d'un -dispositif centri fuge 4 d'un type connu, lequel,<B>à</B> une cer- taine vitesse des organes. moteurs, entraîne le tambour<B>5,</B> lequel sert également<B>de</B> tambour <B>à</B> undispositif centrifuge :6, lequel est accou <B>plé</B> avec l'arbre<B>3.</B>
<B>.</B> La fig. <B>1</B> montre, vu -de face, l'arrange ment des masses<B>7 de</B> l'un des dispositifs cen trifuges 4 ou<B>6 à</B> l'intérieur du tambour<B>5,</B> ces masses pivotant autour -des pivots<B>8</B> et étant retenues entre elles par le moyen de ,ressorts <B>9. On</B> reviendra, plus tard sur une condition particulièrement intéressante que peut remplir<B>la,</B> disposition des masses<B>7 à</B> l'intérieur du tambour<B>5.</B>
Ip- tambour<B>5</B> est relié<B>à</B> une roue, -dentée <B>10</B> montée folle sur l'arbre<B>3</B> et engrenant avec deux roues dentées<B>11</B> et 12 constituant une démultiplication entre la roue dentée<B>10</B> et une roue dentée<B>13</B> solidaire de l'arbre<B>3.</B> Ilest <B>à</B> remarquer qu'entre les roues<B>Il</B> et 12 se trouve un dispositif 14 du genre roue libre, supposé formé ici par un encliquetage très sommairement représenté, lequel doit être orienté de manière'jà ce que l'arbre<B>3</B> soit sus ceptible,<B>à</B> un moment -donné, de tournier <B>à</B> une vitesse supérieure<B>à</B> celle résultant -de son entraînement par l'intermédiaire de la démultiplication.
Les divers organes de démultiplication précités sont placés<B>à</B> l'intérieur d'un carter <B>15</B> pouvant -être, parexemple, <B>à</B> bain d'huile, une partie de ces organes étant montés comme le montre le dessin sur des roulements<B>à</B> billes.
Le fonetionnemen>t,du,di-spositif est je sui vant: Le moteur<B>1</B> étant accéléré, il en résultera l'entraînement du tambour 15 par les masses 4, ceci de la manière habituelle<B>-à</B> n'importe quel -démarreur centrifuge connu. Le tambour ainsi entraîné entraînera avec lui la roue den tée<B>10</B> et le train -d'engrenages<B>11,</B> 12,<B>13,</B> ce qui aura pour effet de faire tourner l'arbre <B>3-</B> avec le dispositif centrifuge<B>6</B> dans le même sens que le tambour<B>5,</B> mais<B>à</B> une vitesse de rotation inférieure<B>à</B> celle -de ce dernier.
En accélérant peu<B>à</B> peu la vitesse -du mo teur<B>1,</B> -on amènera l'arbre<B>3 à</B> communiquer aux masses<B>6</B> -du dispositif une -vitesse suffi- sante, pour que ces dernières, s'appliquant contre le tambour<B>5,</B> soient entraînées peu<B>à</B> peu par ce dernier, la vitesse -de l'arbre<B>3</B> de venant alors de ce fait supérieure<B>à</B> celle de son entraînement par l'intermédiaire de la -démultiplication.
L'encliquetage 14 sautera de -dent en dent et, au fur -et<B>à</B> mesure que la vitesse de l'arbre<B>3</B> augmentera, la, rigi dité de l'accouplement -entre les deux -disposi tifs centrifuges 4 et<B>6</B> par l'intermédiaire du tambour #5 augmentera également, jusqu'au moment où le moteur<B>1</B> transmettra son mou vement de ratai-ion directement<B>ï</B> l'arbre<B>3,</B> comme si cet arbre était solidaire du mo teur.
Il est évident que la direction dans la quelle les masses<B>7</B> sont montées par rapport <B>à</B> leurs pivots<B>8</B> sera de sens contraire pour les deux -dispositifs.4 et<B>6</B> l'un par rapport<B>à</B> l'autre.
Dans la, fig. <B>1,</B> la flèche<B>16</B> indique le sens de rotation des masses motrices du dis positif 4 par rapport au tambour<B>5:</B> les masses précèdent les pivots-. Dans le disposi tif<B>-6,</B> les pivots devront précéder les masses.
Il est évident aussi qu'au lieu d'un encli quetage 14, on peut utiliser n'importe quel dispositif connu produisant l'effet de roue libre.
Dans l'exemple décrit, le changement de v itesse se fait par l'intermédiaire d'un seul étage -de démultiplication, mais il est possible de réaliser un changement de vitesse con- forme <B>à</B> -l'invention, mais toutefois<B>à</B> plusieurs étages.
La fig. <B>3</B> montre un tel changement de vitesse dans lequel l'arbre moteur avec son dispositif -centrifuge -est figuré en<B>17,</B> tandis que l'arbre<B>à</B> entraîner, porteur d'une roue dentée<B>18</B> et de trois dispositifs centrifuges <B>19,</B> 20, 21 est figuré en 22.
Sur cet arbre 22 sont placées en outre et tournant folles sur lui deux roues dentées<B>23,</B> 24 solidaires des tambours des dispositifs centrifuges<B>19</B> et 20, tandis que le tambour du dispositif 21 est solidaire de Parbre- moteur et d'un engre nage<B>25.</B> Parallèlement<B>à</B> l'axe 22 sont disposées une série de quatre roues dentées<B>H, 27, 28,</B> <B>29</B> reliées entre elles également par -des en cliquetages autorisant, -en allant de gauche<B>à</B> droite, chaque roue<B>à</B> tourner plus rapidement que la précédente.
Il -est<B>-à</B> noter que-la trans mission<B>9-5, 26, 27,</B> 24 est une démultiplica tion toutefois moins gTande que la transmis sion<B>25, 26, 28, 23,</B> la plus grande -démulti plication étant réalisée par la transmission<B>25,</B> <B>26, 29, 1.8.</B>
1ie, fonctionnement du dispositif est le suivant: L'arbre moteur<B>17</B> étant mis en mouve ment entraînera<B>à</B> un moment donné la roue dentée<B>25</B> et, -de ce fait, toutes les roues den tées<B>26, 27, 28</B> et<B>29.</B> La roue,dentù# <B>29</B> étant la seule accouplée<B>à</B> l'arbre 22 transmettra <B>le</B> mouvement du moteurà ce derniér avec la plus grande démultiplication possible. 1;
arbre 22 tournera lentement jusqu'à un moment donné où le dispositif centrifuge<B>19</B> le re liera<B>à</B> la roue dentée<B>23.</B> Cette roue 23 tour nant plus vite que la roue<B>18,</B> entraînera l'ar bre<B>22</B> de plus en plus vite, ce qui est rendu possible crâce <B>à</B> Ycneliquetage <B>30.</B>
Zn La, vitesse de l'arbre 22 augmentant, ce sera le -dispositif centrifuge 20 qui, a son tour, le reliera<B>à</B> la roue dentée 24 tournant plus vite encore que la roue<B>23.</B> L'arbre 22 sera peu #à peu entraîné<B>à</B> cette vitesse supé rieure<B>à</B> la précédente, mettant en action l'en cliquetage<B>31.</B>
Enfin, la vitesse<B>de</B> l'arbre 22 augmentant encore, l'accouplement rigide entre cet arbre et l'arbre<B>17</B> para l'intermédiaire du dispositif 21 ne tardera pas<B>à</B> se faire, l'arbre 22 tour nant alors<B>à</B> la même vitesse que l'arbre<B>17,</B> après avoir mis en action en -dernier lieu l'en cliquetage<B>32.</B>
La mise en marche #se sera donc produite dans<B>ce</B> dispositif par l'intermédiaire de qua tre étages correspondant<B>à</B> des vitesses<B>-diffé-</B> rentes progressives.
<B>Il</B> est évident que pour obtenir le résultat précité, 'les dispositifs centrifuges<B>19,</B> 20, 21 devront être réglés de manière<B>à</B> travailler aux vitesses voulues auxquelles ils devront produire l'accouplement.
Selon la disposition de la fig. 4, qui re présente également un accouplement<B>à</B> quatre étages -de fonctionnement identique au pr6cé- dent, les divers dispositifs centrifuges ont été placés concentriquement.. les uns aux au tres.
Le fonctionnement de cet embrayage résulte sans autre -de l'examen du,dessin: L'arbre moteur<B>33</B> entraîne le tambour. 34 lequel, par l'intermédiaire de la roue dentée <B>35,</B> met en marelle le jeu de roues dentées<B>36</B> et, par l'intermédiaire de_ la roue dentée<B>37,</B> l'arbre<B>38</B> destiné<B>à</B> transmettre le mauve- ment de mise en marelle. Sa rotation déclen chera un premier jeu 4e masse<B>39</B> agissant sur le tambour 40, de manière<B>à</B> produire l'en traînement de l'arbre<B>38</B> par la roue dentée 41.
La vit-esse augmentant, un second jeu d(, masses 42 mettra en action la, roue dentée 43 jusqu'à ce qu'enfin le jeu de masses 44 pro duise l'accouplement rigide entre l'arbre 33 et l'arbre,38.
Au lieu de prévoir l'embrayage centrifuge <B>à</B> l'intérieur d'un tambour<U>commun</U> audit embrayage et<B>-à</B> celui faisant partie -du changement de vit-esse revendiqué, on pour rait le prévoir indépendant, c'est#à-.dire ayant un tambour qui lui soit propre. De même, au lieu d'un embrayage centrifuge, on pourrait disposer un autre embrayage d'un type quel conque connu -entre les organes moteurs et le changement de vitesse.
Enfin, on peut intercaler entre le chànge- ment de vitesse automatique revendiqué et les organes<B>à</B> entraîner un changement de -vi tesse quelconque non automatique connu avec ou sans embrayage, l'embrayage automatique de démarrage pouvant être utilisé<B>à</B> cet ef fet en en ramenant les masses vers 'le, centre et contre Faction de la force centrifuge au moyen d'un dispositif quelconque approprié <B>de</B> tringles, câbles, leviers, etc.
lies fig. <B>5</B> et<B>6</B> du dessin montrent une disposition particulière que peuvent réaliser les masses, leurs points de pivotement et le tambour, ayant pour effet de produire en marche normale ce que nous appellerons ten- dance au coincement des masses dans le tam bour.
Un élément de masse m<B>p</B> ivoté en 45 et entraîné dans le sens de la flèche 46, sera sol licité par deux forces: la force centrifuge C d'une part, et la, force F pro-venant de Pen- traînement de cet élément de masse par<B>le</B> pivot 45 et par l'intermédiaire de la biel lette 47.
La force centrifuge<B>C</B> sera, égale<B>à:</B>
EMI0004.0007
si v est la -vitesse tangentielle de cette masse et r le rayon<B>à</B> l'extrémité duquel elle est si tuée.
La force F provenant de l'entraînement de l'élément est- une -valeur que l'on peut cal culer -si lon connaît le couple agissant sur le pivot 45 et le rayon r' perpendiculaire<B>à</B> la -direction de la biellette 47, elle varie donc avec la grandeur<B>de</B> l'angle a -que forme cette biellette, avec le rayon du tambour au point d'appui #de la masse m.
La force F peut en -outre être décomposée en une action tangentielle ou force T -et une action normale ou force<B>N,</B><U>comme</U> cela, ressort de la fig. <B>6.</B>
Or, si d'une part, on a:
EMI0004.0013
on a également, en appelant y le coefficient de frottement entre la masse, respectivement sa garniture et le tambour, la relation: T # <B><I>(C</I></B> + <B><I>N)</I></B> ja ou encore, en combinant ces deux équations:
EMI0004.0019
d'où -l'on peut tirer:
EMI0004.0020
Cette, dernière relation montre que- <B><I>1)</I> C</B> est nul pour tg a =: ju 2) C est positif pour tg a<B>> Il</B> <B>3) C</B> est négatif pour tg a<B> < </B> u Le dernier de ces trois cas correspond<B>à</B> Lin fonctionnement très brutal du -dispositif qui, une-fois embrayé, ne peut plus être<B>dé-</B> brayé.
Ilest donc nécessaire -de dimensionner les divers organes de l'embrayage, -de façon<B>à</B> réaliser la condition: tg a<B>> 1_ & </B> que Pou con-viendra d'appeler tendance au coincement.
Selon la forme d'exécution -de<B>la,</B> fig. <B>7,</B> on peut prévoir -une suspension au moyen de deux pivots 48 et 49 pour chaque masse<B>50.</B>
On eut encore munir, selon la fig. <B>8,</B> la masse<B>51</B> et le pivot<B>152</B> d'une denture, ces deux oroanes étant reliés par une biellette<B>53</B> ou bien encore, et comme cela est montré<B>à</B> la fig. <B>9,</B> on peut guider la masse 54 au moyen d'une glissière<B>55.</B>
Quelle que soit la construction envisagée, si l'élément final de la trajectoire d'un<B>élé-</B> ment -de la masse au moment du contact avec le tambour forme avec la normale au tambour au point -de contact un angle différent de zéro déterminant<B>à</B> l'aide de la réaction tan gentielle une composante s'ajoutant<B>à</B> l'effet -centrifuge, on a<B>à</B> faire<B>à</B> une construction remplissant les conditions -de la présente in vention.
Enfin il est<B>à</B> remarquer qu'il n'est pas nécessaire que toutes les masses d'un em brayage soient orientées de manière<B>-à</B> satis faire<B>à</B> la condition ci-dessus et qu'il est suf fisant que plus de la moitié de leur surface active agisse comme cela vient d'être indiqué.