Changement de vitesse continu. Il existe de nombreux systèmes de chan gements de vitesse continus basés saur le prin cipe général de la transmission du mouvement entre un arbre moteur et un arbre conduit au moyen de systèmes à roue libre, de boutons excentrés entrainés dans la rotation de l'arbre moteur et placés à une ,distance radiale 4e celui-ci susceptible d'être modifiée. en fonc tionnement, de boutons excentrés montés -à une distance radiale fixa de l'arbre conduit, de bielles reliant les boutons moteurs .aux boutons conduits.
En répartissant convenablement ces diffé rents. éléments, on peut ainsi transformer en mouvement continu les séries 4'impulsions, que reçoit l'arbre conduit et rendre sa vitesse suffisamment uniforme, tandis qu'en faisant varier la position des boutons moteurs, .l'on fait également varier l'amplitude de ces im pulsions élémentaires imprimées à l'arbre con duit, donc sa vitesse de rotation,
vitesse qui peut même être nulle lorsque cette longueur est réduite à zéro. Les changements de vitesse réalisés. en application de ce principe ont révélé des in convénients portant sur les deux points essen tiels suivants: le Difficulté de réaliser un dispositif de roue libre suffisamment simple et robuste, 2e Difficulté :de faire varier en marche, par des moyens simples et sûrs, la longueur des manivelles motrices.
La présente invention a pour objet un changement de vitesse -du type mentionné ci dessus, mais ,dans: lequel les -inconvénients mentionnés sont supprimés par le fait que la sélection -des impulsions s'opère au moyen de roues libres constituées, par des systèmes dif férentiels d'entraînement à bande souple et à friction, et que la modification des. distances radiales des boutons excentrés par rapport à l'arbre .moteur s'opère par -dispositifs com mandés par trains planétaires.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme ,d'exécution du change ment de vitesse faisant l'objet -de l'invention. Fig. 1 est un schéma illustrant: le principe de base du fonctionnement connu en lui même.
Fig. \3 représente un système de roue libre qui comporte ladite forme d'exécution du changement de vitesse.
Fi--. 3 est une variante de ce .système de roue libre.
Fig. 4 est une vue en plan dudit, change- ment de vitesse, montrant plus particulière ment les dispositifs commandant la variation des distances radiales des boutons excentré par rapport à l'arbre moteur.
Fig. 5 est une vue latérale dudit chance ment de vitesse.
Comme le montre schématiquement la fig. 1, soit un arbre moteur d'axe 0 et un arbre conduit d'axe 0'.
Une manivelle OM est disposée sur l'ar bre moteur.
Une manivelle OUF, clé longueur supé rieure à. celle de<I>DM, est</I> calée sur l'arbre conduit.
Les deux manivelles étant reliées par une bielle 1l1'!11, à un tour complet de l'arbre 0 correspondent évidemment deux oscillations égales et de signe différent de la manivelle 0'M'. Si la liaison de .la. manivelle 0'1i' à son arbre 0' est réalisée au moyen d'un dis positif à roue ,libre ne communiquant le mou vement moteur que pour un seul sens de rota tion, on conçoit que le mouvement continu (le l'arbre moteur se traduira. par une série d'im pulsions imprimées à l'arbre conduit dans le sens permis par la roue libre.
Il suffira de multiplier suffisamment le nombre des manivelles motrices et réceptrices et de les répartir convenablement. autour de leurs axes respectifs pour que le mouvement de l'arbre conduit devienne continu et sa vi tesse suffisamment uniforme.
On conçoit, en outre, que le rayon de ma nivelle O'M' restant invariable, si l'on fait diminuer le rayon moteur 0111, l'amplitude des impulsions élémentaires imprimées à. l'ar bre conduit sera de plus en plus réduite et: la vitesse de rotation sensiblement continue qui en résulte sera de plus en plus lente. Elle pourra mémo être nulle si le rayon 0:1'I est. réduit à. zéro.
On a donc, pour une vitesse uniforme de l'arbre moteur 0. la possibilité de transmettre une vitesse variable à l'arbre 0' en faisant simplement varier les rayons des manivelles motrices 011.
Pour obvier aux inconvénients des divers changements clé vitesse connus basés sur ce principe de fonctionnement. la, forme d'exé cution représentée du changement de vitesse selon l'invention présente les dispositions :sui vantes L'entraînement de l'arbre conduit s'effec tue. non par des rochets, des cliquets, des billes ou des coins, mais par un anneau son ple constituant un embrayage à, bande dont le fonctionnement correspond à celui des freins à bande dits ,;
différentiels" dont la caracté- ristique essentielle est de se serrer dans un sens de rotation déterminé et de se desserrer dans le sens inverse.
Comme représenté en fig. 2, une cuvette 1 est centrée, librement sur l'arbre conduit 0'. Contre la, jante intérieure de cette cuvette s'applique, sur lest. environ de la circonfé rence, un anneau 3, composé d'une lame d'acier, réalisé de façon à présenter à la fois robustesse et flexibilité.
Cet anneau d'acier est garni, sur la partie qui s'applique contre la- cuvette 1, d'une gar niture de friction 3.
Cet. anneau _, qui est l'anneau entraîné. est relié par ses deux extrémités à des leviers 4 et 5 articulés sur un manchon 6 solidaire de l'arbre conduit 0'.
On sait que lorsqu'un entraînement de ce ; genre est ainsi réalisé au .moyen d'un lien souple, les tensions<I>T</I> et<I>t</I> existant aux deux extrémités pendant le fonctionnement sont entre elles dans un rapport tel que l'on a:
EMI0002.0064
f étant le coefficient de frottement de la gar niture interposée, 0 l'angle correspondant à la. portion de circonférence sur laquelle s'ap- plique la garniture, e la base des .logarithmes népériens.
Pour un enroulement correspondant à 3/,4 de circonférence et une garniture de type moyen, on peut avoir, par exemple:
EMI0003.0001
On sait également que l'effort tangentiel qui produit l'entraînement par friction est égal à la différence des deux tensions, soit <I>T-1</I> et que, par conséquent, dans le cas présent, on a:
F= <I>3t</I> Si .l'on suppose donc que l'anneau élasti que 2 est ordinairement plaqué contre la cu- vette 1 avec une force préliminaire très faible :susceptible d'amorcer un très léger effort d'entraînement, aussitôt que la cuvette 1 sera actionnée dans le sens voulu, chacune des extrémités de l'anneau transmettra au levier qui la supporte une tension telle que l'une ;sera quatre fois plus:
élevée que l'autre.
En reliant, au moyen d'une bielle 7, les leviers 4 et 5, @on pourra. reporter l'une sur l'autre l'action de ces deux tensions.
Il en résultera, par exemple, que pour une faible tension s'amorçant à l'une des extrémités, une partie plus ou moins grande de la tension T qui s'établit à l'autre extré mité pourra être reportée sur la tension t qui s'accroîtra, devenant t', donnant naissance à une nouvelle tension T' plus élevée aussi, et ainsi de suite jusqu'à obtention de la force d'entraînement nécessaire.
Pour le mouvement inverse, un raisonne ment analogue montrerait que le desserrage complet est également automatique.
Suivant la position,des articulations de la bielle 7 sur les leviers 4 et 5, on peut faire varier le rapport -dans lequel réagissent l'une sur l'autre les tensions <I>T</I> et<I>t.</I>
On obtient ainsi un entraînement qui est absolument immédiat, sans être brutal, et qui s'effectue sans choc et sans bruit. Dans la pratique, on a intérêt à euppri- mer le plus grand nombre d'articulations.
C'est ainsi que l'on peut avantageusement réaliser la liaison des deux extrémités de l'an neau, comme représenté sur la fig. 3.
Suivant cette variante, les articulations des extrémités de l'anneau sur les leviers sont remplacées par une fixation directe,de la lame 2 sur les leviers 4' et 5' et c'est l'élasticité propre de la bande qui permet, pour ,les très faibles oscillations nécessaires, les mouve ments relatifs entre l'anneau et les leviers.
Ces leviers ont, en outre, une forme parti culière qui permet leur liaison par simple contact.
D'autres formes que celles représentées sur la figure peuvent ,d'ailleurs être conçues. Il peut être, en outre, intéressant de pro voquer .le retour des cuvettes par ressorts -de rappel.
On évite .ainsi les changements de point de contact. des tourillons lors de l'inversion de sens.
En se référant maintenant ,aux fi.g. 4 et 5, le changement,de vitesse représenté comporte un arbre 8 relié au moteur. Cet. arbre actionne, par engrenages, un arbre portant des boutons ,de manivelles, cet arbre constituant l'arbre moteur du changement ,de vitesse.
Cet arbre moteur est, en réalité, en deux parties 9 et 10 dont chacune reçoit le mou vement -de l'arbre 8 au moyen d'un couple d'engrenages coniques. Ces deux parties tour nent donc à des vitesses égales, mais de signes ,différents.
Chacune de ces deux parties @de l'arbre moteur porte à l'autre extrémité un plateau manivelle 11 ,dont le bouton 12 est solidaire d'une plaque 13 susceptible de se déplacer suivant un diamètre dans une glissière à queue d'aronde 13' pratiquée dans le plateau manivelle, de telle façon que le bouton de manivelle peut "être amené même au centre du plateau.
La plaque portant ledit bouton 12 est mu nie, -d'un écrou 14 commandé par une vis 15. La rotation de cette vis est donc @susceptible de produire le déplacement de la plaque 13 dans ,le plateau 11.
La. rotation de la vis peut, elle-même, être obtenue grâce à un couple d'engrenages. coni ques dont l'un, 16, fait corps avec la. vis, et l'autre, 17, est lié à. un arbre 18 passant dans l'axe ,de l'arbre moteur et portant, à son autre extrémité, un autre pignon conique 19.
Les deux pignons coniques 19 tournent normalement à vitesse égale en sens contraire l'un de l'autre comme les demi-arbres moteur: qui les supportent. Mais ces deux pignons co niques 19 font. partie d'un système différen tiel composé des pignons 19, de satellites ?0 et d'un porte-satellites 21.
Normalement, ce porte-satellites est immo bile puisque les pignons 19 tournent à. vitesse égale en sens inverse l'un de l'autre. Il est d'ailleurs immobilisé par un système à. vis sans fin 22 irréversible, pouvant être actionné dans un sens on dans l'autre, par exemple à main au moyen d'un plateau manivelle ?2' ou par tout autre procédé.
Donc, tant que le porte-satellites 21- de meure immobile, les pignons 19 tournent à la même vitesse que les deux parties 9 et 10 de l'arbre moteur et aucun mouvement ne se produit qui puisse provoquer un déplacement des boutons de manivelle 12.
Mais toute rotation dans un sens ou dans l'autre du porte-satellites provoque une va riation de vitesse des pignons 19 et, par suite, un mouvement relatif par rapport aux par ties 9 et 10 de l'arbre moteur, se traduisant par la rotation des arbres 18, des pignons 17, 16, & la vis 15. donc par un déplacement de l'écrou 14 et du bouton 1.2.
La variation du rayon de manivelle est ;ainsi obtenue par une commande, très précise et facile à actionner soit directement, soit par tout système de servomoteurs.
La. fig. 5 montre comment l'action des manivelles peut être utilisée pour que le mouvement de l'arbre conduit soit suffisam ment continu et uniforme. On retrouve, sur cette figure, un des plateaux manivelle 11 qui sera appelé, par exemple, plateau de gau che. Ce plateau, tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, entraîne pendant une fraction de tour un arbre conduit auxiliaire 33 portant un système de roue libre tel que celui représenté en fig. 2 ou 3.
Mais cette fraction (le rotation est, en réalité, reportée sur un troisième arbre 24, constituant l'arbre conduit, par un harnais d'engrenages égaux 25. Pour un demi-tour du plateau manivelle.ll, l'arbre 24 effectue donc une fraction de tour en sens inverse des aiguilles d'une montre.
Mais, pour le deuxième demi-tour du pla teau manivelle, l'action de, la. bielle 26, sans effet sur l'arbre conduit auxiliaire 23 pen dant le mouvement de retour, est reportée sur l'arbre conduit 24 grâce à, une bielle, d'accou plement 27 qui commande un système à roue libre semblable à celui qui est placé .sur l'ar bre 23, mais agissant. en sens inverse.
L'arbre conduit 24 recevra donc une deuxième impulsion en sens inverse des aiguilles d'une montre, cette impulsion sui vant immédiatement la. première.
Donc, un tour complet de plateau-mani- velle provoque deux impulsions de même sens sur l'arbre conduit 24.
Le plateau. manivelle de droite agira de la même façon mais de manière à ce que les impulsions qu'il donne à l'arbre 24 se; conju guent de la façon la plus convenable avec les deux premières pour régulariser le mouve ment. Gela sera, obtenu par décalage appro prié du bouton manivelle de droite par rap port au bouton manivelle de gauche et par une disposition convenable des bielles de com mande qui lui correspondent. On aura. donc.
quatre impulsions par tour d'arbre moteur. , Les légères variations de vitesse qui sub sistent sont. corrigées par l'inertie du système ou l'adjonction d'un léger volant.
Le dispositif différentiel de commande des boutons manivelles a. été réalisé et repré- , senté .sur la fi-. 4 sous sa. forme la plus sim ple de façon à, simplifier l'exposé, mais il peut y avoir de nombreuses variantes, parti culièrement par trains planétaires @d'ciigre- nages droits. s