Dispositif de transmission<B>à</B> entraînement par friction La présente invention a pour objet un dispositif de transmission<B>à</B> entraffiement, par friction, fonction nant d'une manière complètement progressive, dans lequel l'entraînement entre les éléments menant et mené portés par des arbres coaxiaux est transmis par des corps sphériques distribués suivant un cercle et contre lesquels des jantes que présentent ces<B>élé-</B> ments viennent s'appliquer le long<B>de</B> zones disposées dans des plans écartés l'un de l'autre axialement, ces corps exerçant une réaction sur un organe tournant de compression venant au contact de ces corps dans des zones ménagées dans un plan intermédiaire entre lesdits plans écartés l'un de l'autre,
tandis que cha que corps sphérique peut tourner sur un arbre dont les extrémités en saillie sont maintenues dans des guides radiaux ménagés dans les parois, en regard d'un carter enfermant les organes tournants assem blés, ces arbres des corps sphériques venant égale ment en prise avec des fentes usinées dans un pla teau de commande disposé<B>de</B> telle manière que son déplacement angulaire fasse basculer simultanément les arbres des corps sphériques dans des plans ra diaux par rapport<B>à</B> l'axe desdits arbres, afin de mo difier le rapport de démultiplication,
les éléments menant et mené étant de plus repoussés axialement l'un vers l'autre par un dispositif de réglage automa tique de la pression disposé de telle manière que les efforts de torsion dépendant de la charge trans mise produisent une poussée axiale proportionnelle qui repousse les éléments menant et mené l'un vers l'autre, au moins un palier de butée étant disposé de manière telle que la pression axiale exercée par ce dispositif automatique de réglage de la pression réagisse par l'intermédiaire des arbres coaxiaux sur ces éléments et par l'intermédiaire des corps sphéri ques sans faire subir d'efforts au carter.
Ce dispositif de transmission est caractérisé par le fait qu'un arbre tubulaire extérieur portant l'un desdits éléments tourne dans une pièce principale formant une extrémité du carter pour être porté<B>à</B> tourillonnement uniquement par cette pièce d'extré mité et qu'un arbre intérieur portant l'autre élément s'étend<B>à</B> l'intérieur<B>de</B> cet arbre tubulaire et touril- lonne suivant le même axe que celui-ci et indépen damment d'une autre pièce d'extrémité du carter for mant couvercle, et opposée<B>à</B> la première pièce, de telle sorte que ladite pièce principale d'extrémité du carter porte la totalité de l'ensemble tournant du dis positif de transmission.
Le dessin annexé représente, schématiquement et <B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. <B>1</B> est une coupe longitudinale, faite<B>à</B> peu près suivant la ligne A-A (fig. 2), d'un dispositif d'entraînement par friction constituant ladite forme d'exécution. La fig. 2 est une vue en bout partielle du cou vercle recouvrant le carter. La fig. <B>3</B> est une vue de détail représentant approximativement les fentes en forme de cames usinées dans un plateau de commande pour obtenir des modifications de vitesse en progression géomé trique par rapport au déplacement angulaire dudit plateau.
La fig. 4 est une vue de détail- représentant approximativement les fentes formant cames prati quées dans un plateau de commande pour effectuer des modifications de vitesse en progression hyperbo lique par rapport au déplacement angulaire dudit plateau.
Suivant la forme d'exécution représentée, le dis positif de transmission<B>à</B> entraînement par friction comprend des éléments coaxiaux<B>1</B> et 2 dont l'un forme l'élément menant et l'autre l'élément mené, ces éléments présentant des jantes périphériques d'entraîï- nement par friction<B>3</B> et 4, ces jantes étant écartées l'une de l'autre dans<B>le</B> sens axial et en prise avec des corps sphériques<B>5</B> au nombre de trois au moins, et<B>de</B> préférence au nombre de cinq.
Ces corps sphé riques sont distribués d'une manière régulière le long de la périphérie des jantes d'entraînement par fric tion<B>3</B> et 4 et ils sont maintenus en prise avec celles- ci par une bague extérieure<B>6</B> tournant librement et dont la surface intérieure<B>7</B> épouse la courbure des corps sphériques<B>5.</B> Chacun des corps sphériques<B>5</B> peut tourner sur un arbre<B>8</B> tourillonnant dans les paliers<B>9</B> façonnés dans ce corps sphérique<B>5,</B> cet arbre portant<B>à</B> l'une de ses extrémités en saillie une tête<B>10 à</B> faces planes et<B>à</B> son autre extrémité en saillie un collier<B>11</B> également<B>à</B> faces planes,
cette tête et ce collier venant en prise respectivement avec des guides 12 -et<B>13</B> en arc de cercle usinés suivant des plans radiaux dans les parois opposées d7un car ter entourant les éléments en regard. Un épanouisse ment 14<B>à</B> surface sphérique en forme de collier porté par une partie en saillie de l'arbre<B>8</B> pénètre dans une fente<B>15</B> d'un plateau de commande<B>16,</B> chacune des fentes<B>15</B> présentant une forme de came telle que les arbres<B>8</B> basculent simultanément dans des plans radiaux par rapport aux éléments<B>1</B> et 2 autour des axes longitudinaux des corps sphériques<B>5</B> cor respondants,
de manière<B>à</B> modifier le rapport de démultiplication entre les éléments<B>1</B> et 2 lorsque l'on fait subir au plateau de commande<B>16</B> un dépla cement angulaire autour de Paxe <B>de</B> l'ensemble. Les parties rainurées du plateau<B>16,</B> disposé latéralement par rapport aux corps sphériques<B>5,</B> épousent<B>à</B> peu près la courbure de ces derniers.
Dans des formes d7exécution connues d'un dispo sitif de transmission, les éléments menant et mené<B>1</B> et 2 sont montés sur des arbres coaxiaux tourillon- nant dans des paliers-supports montés aux extrémités opposées du carter et faisant saillie par rapport<B>à</B> celui-ci, ces arbres coaxiaux étant maintenus alignés coaxialement par des supports disposés entre ces arbres et écartés des paliers-supports dans le sens axial.
Suivant une variante connue, les éléments<B>1</B> et 2 sont portés par des arbres coaxiaux, c'est-à-dire par un arbre, tubulaire extérieur et un arbre intérieur tra versant celui-ci. Mais dans ce cas encore, les arbres tourillonnent dans des paliers aux extrémités oppo sées du carter et pour les raisons<B>déjà</B> données, un usinage trùs-précis, des éléments du carter est néces saire et l'ensemble du carter doit être relativement lourd.<B>De</B> plus, le plateau de commande doit être monté de manière<B>à</B> tourner par sa périphérie<B>à</B> l'in térieur du carter, ce qui entraîne les inconvénients <B>déjà</B> mentionnés.
C'est pourquoi il est avantageux de prévoir sur le carter entourant les éléments menant et mené du dispositif de transmission, une pièce principale d'ex trémité<B>17</B> et une pièce opposée<B>18</B> formant cou vercle, la pièce principale portant l'ensemble de la partie tournante du dispositif<B>de</B> transmission.
L'élé ment<B>1</B> est solidaire d'un arbre tubulaire extérieur<B>19</B> ou lui est fixé d'une manière appropriée, cet arbre tubulaire<B>19</B> tourillonnant dans des paliers écartés l'un de l'autre en direction axiale, par exemple dans des roulements<B>à</B> galets 20 montés dans la pièce principale<B>17</B> du carter, de manière que cet arbre tubulaire<B>19</B> tourne en s'appuyant uniquement sur cette pièce principale<B>17.</B> Uautre élément 2 est monté sur une partie 22 d'un arbre intérieur 21 qui s'étend<B>à</B> l'intérieur de l'arbre tubulaire<B>19</B> et est monté coaxialement <B>à</B> tourillonnement <B>à</B> l'intérieur de celui-ci indépendamment de la pièce opposée<B>18</B> du carter formant couvercle.
L'élément 2 peut tourner et coulisser axialement par rapport<B>à</B> la partie 22 de l'arbre intérieur, et l'en- trainement entre l'arbre 21 et l'élément 2 est assuré par des moyens automatiques de réglage de pression <B>à</B> cames et<B>à</B> galets comprenant, par exemple, une série de galets<B>23</B> en forme d'olives, disposés radiale- ment par rapport<B>à</B> l'arbre 21.
Ces galets<B>23</B> sont logés dans les ouvertures transversales d'une bague 24 et viennent en prise avec les surfaces en forme de cames se faisant face en<B>25</B> et en<B>26</B> sur la surface extérieure de l'élément 2 et la surface intérieure d'une butée<B>27</B> recpectivement, cette butée<B>27</B> for mant un collier claveté sur l'extrémité de l'arbre 21 et venant s'appuyer sur une tête<B>28</B> formée sur ladite extrémité.
Ce dispositif automatique de réglage<B>de</B> la pres sion agit d'une manière bien connue en soi de telle manière que, si l'élément 2 tourne par rapport<B>à</B> l'ar bre 21, le maintien des galets<B>23</B> entre les surfaces en forme de cames<B>25</B> et<B>26</B> transforme les efforts de torsion en une poussée axiale sur l'élément 2 vers l'élément<B>1,</B> la poussée ainsi exercée variant propor tionnellement<B>à</B> la charge.
En dehors des mouve ments combinés de rotation et de coulissement axial de l'élément 2 par rapport<B>à</B> l'arbre 21, obtenus<B>à</B> la suite du fonctionnement du dispositif de réglage<B>de</B> la pression par cames et par galets, on a constaté en pratique que, lorsque le dispositif de transmission est soumis a une forte charge, il peut se produire une distorsion élastique sensible de l'anneau de retenue<B>6</B> par rapport<B>à</B> la forme exacte d'un cercle et il en résulte un déplacement axial complémentaire de l'élément 2 sur la partie 22 de l'arbre 21<B>à</B> la suite de la poussée axiale assurée par le dispositif<B>à</B> cames et<B>à</B> galets.
Ainsi l'élément 2 n'est nullement fixe par rapport<B>à</B> l'arbre 21, mais peut être considéré comme flottant dans les limites imposées par le fonctionne ment du dispositif<B>à</B> cames et<B>à</B> galets et par le degré d'élasticité de l'anneau de retenue<B>6</B> et la position de cet élément 2 sur l'arbre 21 change suivant les varia tions de la charge.
Un roulement de butée<B>29</B> est disposé entre l'ar bre extérieur<B>19</B> et l'arbre intérieur 21 de telle sorte que, pour une poussée axiale donnée appliquée<B>à</B> l'élément 2 vers l'élément<B>1,</B> il se produit une poussée de réaction égale et opposée sur la butée<B>27,</B> poussée qui est transmise par l'arbre 21, le roulement de butée<B>29</B> et l'arbre<B>19 à</B> cet élément<B>1.</B> Ainsi, le dis positif de réglage de la pression a pour effet d'appli quer des forces de poussée axiales égales et oppo sées sur les éléments<B>1</B> et 2 dans des directions ten dant<B>à</B> déplacer ces éléments l'un vers l'autre.
Il s#en- suit que les jantes d'entraînement par friction<B>3</B> et 4 sont amenées<B>à</B> venir en prise par frottement avec les corps sphériques<B>5</B> sous des pressions qui s'équili brent et agissent sur l'anneau de retenue<B>6</B> tournant librement, de manière<B>à</B> assurer efficacement la trans mission<B>de</B> puissance, pour tous les rapports de<B>dé-</B> multiplication définis par le réglage, par modification de l'orientation du plateau<B>de</B> commande<B>16.</B>
Le roulement de butée<B>29</B> est, de préférence,<B>à</B> galets tronconiques comportant des galets tubulaires pour supprimer toute action de pompage d1uile. Ce roulement est disposé au voisinage de l'extrémité extérieure de l'arbre extérieur<B>19</B> pour servir égale ment au tourillonnement de l'extrémité extérieure de l'arbre 21 coaxialement <B>à</B> l'intérieur de l'arbre<B>19.</B> Suivant une variante, on pourrait utiliser d'une ma nière analogue un ensemble de paliers comportant un palier de tourillonnement et un palier de butée.
On pourrait également monter<B>à</B> tourillonnement l'arbre 21<B>à</B> l'intérieur de l'extrémité intérieure de l'arbre<B>19</B> par l'intermédiaire d'un roulement<B>à</B> galets <B>30,</B> mais ce roulement n'est nullement indispensable. En raison de la distribution symétrique des pressions agissant sur les corps sphériques<B>5,</B> ces derniers,ré- agissant avec l'anneau de retenue<B>6</B> sur les jantes<B>3</B> et 4 d'entraffiement <B>à</B> friction assurent un centrage automatique de l'élément 2, de telle sorte que l'extré mité intérieure de l'arbre 21 demeurera dans une position coaxiale par rapport<B>à</B> l'arbre<B>19.</B>
Etant donné que les arbres coaxiaux<B>19</B> et 21 reposent uniquement dans la pièce principale<B>17</B> du carter, le plateau de commande<B>16</B> peut former le prolongement d'une pièce creuse centrale<B>31</B> montée sur une broche<B>32</B> disposée coaxialement par rapport <B>ù</B> l'arbre 21 et tourillonnant dans un manchon<B>33</B> formant palier et monté dans un bossage 34 de la pièce opposée<B>18</B> formant couvercle, cette broche<B>32</B> traversant ce couvercle pour permettre sa connexion avec un organe de commande quelconque.
L'arbre intérieur 21 peut porter<B>à</B> son extrémité extérieure une poulie<B>35</B> pouvant entramer par exemple une courroie en V, tandis que l'arbre<B>19</B> porte d'une manière analogue une poulie<B>36,</B> les pou lies<B>35</B> et<B>36</B> étant clavetées sur les arbres correspon dants 21 et<B>19.</B> La poulie<B>36</B> peut comporter des pales<B>37</B> pour créer des courants d'air de refroidis sement sur la pièce principale<B>17</B> du carter.
Les deux parties du carter peuvent être établies <B>à</B> partir de tôle matricée ou bien, comme représenté, au moyen de pièces moulées en métal léger tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium. On peut d'ailleurs associer une partie principale de carter obtenue par moulage avec un couvercle obtenu par matriçage.
Pour monter les paliers 20 dans lesquels touril lonne l'arbre<B>19,</B> on peut utiliser une fourrure cylin drique rapportée<B>38</B> que l'on introduit dans un alé sage axial usiné dans un bossage<B>39</B> formé sur la pièce principale<B>17</B> du carter<B>;</B> cette fourrure présente <B>à</B> son extrémité extérieure une bride 40 grâce<B>à</B> la quelle la fourrure peut être fixée dans le bossage<B>39</B> par des moyens tels que des vis 41.
Les bagues exté rieures 42 des roulements 20 et un manchon d'écar tement intermédiaire 43 peuvent être montés entre une butée 44 formée<B>à</B> l'extrémité intérieure de -la fourrure rapportée<B>38</B> et une bague 45 par Pintermé- diaire d'une bague extérieure 46 venant buter sur la bride 40 de la fourrure rapportée<B>38</B> et maintenue en place sur cette fourrure par des vis 47.
La partie principale du carter peut comporter des ailettes 48 et une paroi extérieure 49 destinée<B>à</B> former des canalisations<B>50</B> s'étendant radialement ou en spirale et servant<B>à</B> diriger le courant d'air pro venant des pales<B>37</B> par-dessus la pièce principale<B>17</B> du carter.
Les guides en arc de cercle 12 et<B>13</B> disposés radialement peuvent également être constitués par des pièces rapportées montées dans les moulages, ces pièces rapportées étant constituées par un métal ou une matière présentant la résistance désirée aux efforts et<B>à</B> l'usure.
Au lieu d'utiliser des fourrures, on pourrait cons tituer les guides 12,<B>13</B> par des rainures ménagées dans les moulages et dont les surfaces sujettes<B>à</B> usure sont durcies par traitement approprié.
Le carter peut comporter<B>à</B> son extrémité supé rieure des moyens tels qu'une patte<B>51</B> grâce<B>à</B> la quelle l'ensemble peut être monté de manière<B>à</B> pou voir subir un réglage angulaire permettant l'applica tion de la tension nécessaire<B>à</B> l'entraï1nement ainsi que des moyens tels qu'une deuxième patte<B>52</B> (fig. 2) pour assurer la liaison avec une tige de réglage ou un organe analogue. Pour que<B>le</B> niveau d'huile dans le carter puisse être déterminé exactement, quelle que soit l'orientation de l'ensemble autour de la patte<B>51,</B> il est prévu une fenêtre<B>53</B> (fig. 2) dans la partie intérieure de la pièce<B>18</B> formant couvercle suivant un arc de cercle dont le centre se trouve sur l'axe de l'ensemble.
Pour assembler les différents organes, on visse l'écrou 54 sur l'extrémité extérieure<B>de</B> l'arbre 21 de manière<B>à</B> déplacer la poulie<B>35</B> et la bague inté rieure du roulement de butée<B>29</B> le long de l'arbre, grâce<B>à</B> quoi les jantes d'entraffiement par friction <B>3</B> et 4 des éléments<B>1</B> et 2 viennent en prise avec les corps sphériques en leur appliquant une charge pré liminaire déterminée pour assurer le fonctionnement du dispositif automatique de réglage de la pression.
En desserrant l'écrou 54, on permet<B>à</B> l'élément 2 de se déplacer axialement en s'écartant de l'élément<B>1</B> de manière<B>à</B> faciliter renlèvement ou<B>le</B> remplace ment de l'anneau de retenue<B>6</B> ou des corps sphé riques<B>5.</B>
On comprendra aisément que<B>le</B> dispositif de transmission décrit ne permet pas seulement une pro duction économique, mais offre encore d'autres avan tages importants. Ainsi, le carter étanche<B>à</B> l'huile dans lequel est monté le plateau de commande qui permet un fonctionnement particulièrement sensible. De plus, en raison du déplacement angulaire restreint du plateau de commande autour de son axe en cours de fonctionnement, il est très facile de fermer her métiquement le carter pour empêcher toute faite d#huilc le long de la broche<B>32,</B> par exemple en uti lisant une fermeture étanche comportant un dia phragme flexible en forme de soufflet.
L'établissement d7un tel dispositif d'étanchéité permettrait<B>à</B> l'ensemble de fonctionner même avec son axe dirigé verticalement et portant les poulies <B>35</B> et<B>36 à</B> son extrémité supérieure. De plus, en re tirant la partie<B>18</B> formant couvercle en même temps que le plateau de commande, on rend accessible la partie tournante du dispositif, ce qui permet l'inspec tion et le remplacement de ses organes tels que Pan neau de retenue<B>6</B> ou les corps sphériques<B>5</B> sans que ron doive déranger le montage de l'ensemble dans la pièce principale<B>17</B> du carter. Par suite, on pourra aisément effectuer sur place les examens et les réparations qui peuvent être exigés en service normal.
En variante, l'élément 2 peut être fixé sur l'arbre 21 ou être en une pièce avec lui, et l'élément<B>1</B> peut tourner et se déplacer axialement par rapport<B>à</B> l'ar bre<B>19</B> auquel cas le dispositif de réglage de la pres sion est disposé entre Pélément <B>1</B> et une butée mon tée sur l'arbre<B>19.</B> Suivant une autre variante, le dis positif de réglage de la pression peut être disposé en tout autre point, par exemple entre les poulies<B>35</B> et <B>36,</B> de manière<B>à</B> produire une réaction entre les ar bres, auquel cas les deux éléments<B>1</B> et 2 sont fixes par rapport aux arbres correspondants.