Mécanisme de transmission de mouvement à rapport variable. La présente invention a pour objet un mé canisme de transmission de mouvement per mettant de transmettre, dans un rapport variable, le mouvement d'un arbre de com mande à un organe conduit.
Ce mécanisme présente la particularité qu'un arbre de commande rotatif actionne un organe pouvant imprimer un mouve ment de va-et-vient de course variable des éléments mobiles agissant sur des moyens pour transformer ce mouvement de va-et-vient en mouvement de rotation et entraînant un organe conduit rotatif.
Sur l'arbre de commande peut être cou plée, de façon à pouvoir prendre toute in clinaison voulue par rapport à l'axe de l'ar bre même, une portion d'anneau rotative sur laquelle est monté fou un élément an nulaire empêché de tourner et auquel sont reliés des bras couplés avec l'organe con duit.
Un mécanisme de transmission de ce genre peut trouver application partout on le mouvement de rotation d'un arbre de commande doit être transmis dans un rap port variable à un organe conduit et ainsi par exemple dans une quantité de machines- outils, dans les appareils moteurs de ba teaux, cans les locomotives, automobiles et, en général, dans les véhicules à moteur de tout genre.
Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, représentent une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention dans son ap plication à une voiture automobile, mais il est clair que l'invention ne se limite pas à cette application spéciale qui n'est donnée qu'à titre d'exemple.
Sur ces dessins, la fig. 1 est une éléva tion latérale du mécanisme de transmis sion avec carter en coupe verticale pour laisser voir les organes internes; La fig. 2 en est le plan correspondant avec quelques parties en coupe; La fig. 3 est la moitié de gauche d'une coupe transversale du mécanisme suivant la ligne I-I de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe transversale faite, dans la moitié supérieure, suivant la ligne II-II de la fig. 1 et dans la moitié infé rieure suivant la ligne III-III 'de la fig. 1, en regardant dans le sens clés flèches; La fig. 5 montre à plus grande échelle et en coupe axiale, dans la moitié supérieure, la portion du mécanime du côté de l'arbre de commande; La fig. 6 en est le plan correspondant, en coupé axiale cans la moitié supérieure;
La. fig. 7 est, dans la moitié de gauche, une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la fig. 5 et, dans la portion supé rieure de la moitié de droite, une coupe transversale suivant la ligne V-V de la fig. 5; La fig. 8 montre, à plus grande échelle, en élévation frontale dans la moitié infé rieure et en coupe axiale clans la moitié su périeure, un des dispositifs destinés à trans former le mouvement de va-et-vient en mou vement de rotation à l'organe conduit; La fig. 9 en est une élévation latérale, partie en coupe; La fig. 10 en montre, dans la moitié de gauche, une coupe perpendiculaire à l'axe, suivant la ligne VI-VI de la fig. 8 et, dans la portion inférieure de la moitié de droite, une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 8; Les fig. 11, 12 et 13 sont des vues dé dé tail du mécanisme;
Les fig, 14, 15 et 16 montrent un em brayage pour coupler l'organe conduit en formé d'arbre aux moyeux des roues cl'un véhicule; la fig. 14 en représente clans la moitié supérieure et clans la moitié infé rieure deux coupes perpendiculaires à l'axe; la fig. 15 en est, dans la moitié inférieure, une élévation latérale et, dans la moitié su périeure, une coupe axiale regardée dans le sens de la flèche VIII en fig. 14; la fig. 16 est une vue analogue regardée cans le sens de la flèche IX en fig. 14.
Comme on le voit cans les fig. 1 à 7, le mécanisme de transmission, dont les or ganes mobiles sont renfermés dans un car ter 1, comporté un arbre de commande 3 supporté par cles paliers 2 ainsi que par un palier cé butée 17 et destiné à être soli darisé avec un arbre moteur (non repré senté). L'arbre 3 comporte un pivot trans- versal 4 formant deux tourillons sur les quels est pivoté l'anneau A relié par une bielle 7 avec un manchon glissant sur l'arbre 3 et relié, à l'aide des pivots 12, à une fourchette 13 pivotée en 14 au carter 1 et commandée par un tirant 16.
Les fig. 5 à 7 montrent ces détails et 5 y désigne la portion interne de l'anneau A monté sur les tourillons du pivot 4; 6 désigne le pivot de connexion de cet anneau avec la bielle 7 qui est articulée en 8 sur le manchon 9 glissant sur l'arbre 3, ce manchon étant em brassé par une boîte 11 dont il est rendu solidaire dans la direction axiale par un épaulement 10. La boîte 11 comporte les pivots 12 engagés par la fourchette 13 qui est couplée avec le tirant 16 par la bielle 15.
Sur la portion d'anneau 5 est monté, à l'aide de roulements à billes 18 et 19 un élément annulaire 20 comportant à la péri phérie des tourillons 21 et 22 auxquels sont articulées par des fourchettes 23 dont le pi vot, perpendiculaire au tourillon 21 oui 22 constitue avec celui-ci un joint universel, deux paires de bielles 25 et 26 placées à 90 l'une de l'autre. Cet élément annulaire 20 est guidé, à l'aide de galets 24 montés sur deux touril lons radiaux diamétralement opposés, par deux paires de guides en arc de cercle 28.
De cette façon, l'élément annulaire 20 ne prend pas part à la rotation de la portion d'anneau 5 sur laquelle il est emboîté et il demeure tout à fait immobile lorsque la portion d'anneau 5 tourne avec l'arbre 3 et se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre même. Mais si la portion- d'anneau 5 est amenée par la manouvre du tirant 16, dans une position inclinée par rapport à l'axe de l'arbre 3, la rotation de. la portion d'anneau 5 provoque à l'élément annulaire 20 une oscillation sphérique au- tour.du point. 0 (fig. 5) où son plan médian rencontre l'aie de l'arbre 3. .
Il s'ensuit que les bielles- 25 et 26 qui demeurent immobiles .lorsque - la portion d'anneau 5. tourne dans un- plan perpendi- culaire à l'axe de l'arbre 3, exécutent un mouvement de va-et-vient dont l'amplitude est d'autant plus grande que la portion d'anneau 5 est plus inclinéé sur ledit axe. Pour transmettre à l'aide de ces bielles 25 et 26 le mouvement à l'arbre conduit, les bielles mêmes sont couplées avec des dis positifs capables de transformer leur mou vement de va-et-vient en un mouvement de rotation.
A cet effet, dans l'exemple repré senté, une des bielles 25 est articulée à un levier 30 pivoté en 30' et dont l'extrémité libre est reliée par une bielle 27 avec un des dispositifs précités qui seront décrits plus loin; l'autre bielle, 25, est reliée à un levier en forme de secteur 31 pivoté, lui aussi, sur l'axe 30' et dont l'autre extrémité est reliée par une bielle 29, avec un autre des dispositifs mentionnés. D'une façon ana logue les deux bielles 26 sont reliées à des leviers en forme de secteur 32 pivotés en 32' et dont l'autre extrémité est reliée par une bielle 29' avec un des dispositifs mentionnés.
Les dispositifs dont il vient d'être ques tion sont désignés aux fig. 1 à 3 par B; ils présentent la forme de boîtes d'entraînement montées sur l'arbre 35 qui est l'arbre con duit et qui est supporté par les paliers 36. et ils sont construits de façon à pouvoir transformer le mouvement de va-et-vient des bielles 25 et 26 en un mouvement de rotation de l'arbre 35.
La construction détaillée de ces boîtes d'entraînement est montrée aux fig. 8 à 13, où 34 désigne une poulie solidaire de l'arbre 35 et échancrée des deux côtés pour rece voir deux organes d'entraînement égaux en tre eux et chacun relié à une des bielles 25 ou 26 à l'aide d'une oreille 33. Chaque or gane d'entraînement est constitué par un disque 39 monté à rotation sur le moyeu de la poulie 34 et sur l'arbre 35 à l'aide de roulements à billes 40 et 41. Ledit disque comporte une couronne annulaire sur la quelle est emboîtée et fixée une couronne 39' et qui prend place dans l'échancrure de la poulie 34 dont elle limite la portion libre à une gorge annulaire dans laquelle sont logés des galets 37 ayant leur axe paral lèle à l'axe de l'arbre 35 et emprisonnés dans des ouvertures ménagées dans une couronne 38.
Des couronnes 42 qui sont mobiles dans un évidement annulaire des disques 39 ser vent à la commande du dispositif pour ob tenir la rotation cans un sens ou dans l'au tre de l'arbre 35.
Chaque couronne 39' présente aux en droits où appuyent les galets 37, un nombre corrsespondant d'encoches à double rampe (fig. 10) et chaque couronne 38 comporte deux dents 46 et 52 (fig. 10), contre l'une ou l'autre desquelles peuvent être amenées les dents 45 et 51 appartenant à la couronne correspondante 42.
Chacune des couronnes 42 comporte une saillie radiale 43 qui s'étend a l'extérieur à travers une fente de la paroi cylindrique du disque correspondant 39, lequel porte, à l'endroit où se trouve la fente pour cette saillie 43, une pièce de garde 47 (fig. 10, 11, 12) dans laquelle est ménagée une échancrure où prend place un ressort-lame arqué 48 percé d'une ouverture 49 à travers laquelle passe la saillie 43 de la couronne 42. Cette ouverture 49 est allongée et elle comporte près de chaque extrémité une paire d'élargissements ou crans opposés 50, 50' (fig. 11), tandis que la saillie 43 est pour vue de deux dents latérales de retenue 44 (fig. 13) prenant normalement place dans l'une ou dans l'autre paire d'élargissements ou crans.
Vis-à-vis de la pièce de garde 47 de cha que disque 39 est calé sur un arbre 53 un disque 54 flanqué de deux joues à came 55 et comportant une dent 56 qui peut être amenée en prise avec la saillie 43 d'un côté ou du côté opposé pour la déplacer et par là modifier la position des dents 45 et 51 par rapport à celles 46 et 52.
Pendant la rotation de chaque disque 54, en vue d'amener la dent 56 en prise avec la saillie 43, les joues à came 55- exercent une pression sur le ressort-lame 48 de façon à le presser vers l'intérieur, c'est-à-dire à l'effacer pour faire sortir les dents 44 des élargissements ou crans 50 ou 50' où elles étaient engagées. Alors la dent 56 peut dé placer la saillie 43 dans le sens dans lequel est actionné le disque 54 (fig. 9).
Le déplacement de chaque disque 54 a pour effet d'amener soit la dent 51 contre celle 52 ou la dent 45 contre celle 46 en limitant par là par rapport au disque cor respondant 39 la course de la couronne cor respondante 38 sur laquelle sont fixées les dents 46 et 52. Cette couronne 38 avec ses galets 37 ne peut donc se déplacer que dans un sens.
Alors, lorsque le disque 39 correspon dant sous l'action de la bielle reliée à son oreille 33, oscille, par exemple, dans le sens dé la flèche en fig. 10, les galets 37 de la couronné 38 correspondante tendent à mon ter sur la rampe qui se trouve en arrière par rapport au sens du mouvement et, comme cela est permis par le fait que la couronne 38 peut se déplacer dans le sens de la flèche jusqu'à ce que la dent 52 vienne buter contre celle 51, les galets 37 se coin cent contre la surface opposée appartenant à la poulie 34 et entraînent celle-ci ainsi que l'arbre 35 dans lé sens marqué par les flèches.
Lorsque, par contre, l'oreille 33 est déplacée dans le sens opposé à celui de la flèche, la couronne 38 est solidarisée par la dent 45 avec le disque 39, les galets ne mon tent pas sur la rampe opposée à celle sur laquelle ils montaient auparavant et il n'y a aucune action de coincement. Le déplace ment de l'oreille 33 dans le sens contraire à celui marqué par la flèche ne transmet donc aucun mouvement de rotation à l'ar bre 35.
Si les dents 45 et 46 sont éloignées l'une de l'autre et si celles 51 et 52 sont rappro chées l'une de l'autre, ce qui est obtenu par la manouvre du disque 54 de la façon in diquée, il n'y aura pas de transmission de mouvement à l'arbre 35 lorsque l'oreille 33 est déplacée dans le sens de la flèche et il y aura par contre transmission de mouve ment, dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche sur l'arbre 35, lorsque l'oreille 33 est déplacée dans le sens opposé à celui de sa flèche.
Chacun de ces dispositifs transforme donc le mouvement de va-et-vient imprimé à l'oreille 33 en un mouvement de rotation de l'arbre 35 et cela dans un sens ou dans l'autre suivant la position de l'organe de commande 42.
Par suite du fait que la transmission du mouvement entre les disques 39 et les pou lies 34 est réalisée par entraînement à l'aide d'organes de coincement (galets 37), elle a lieu seulement lorsque les poulies 34 retar dent par rapport aux disques 39, tandis que les poulies peuvent tourner plus vite que les disques 39.
Par ce qui précède, on comprend qu'à l'aide de la transmission décrite le mouve ment de rotation de l'arbre moteur 3 peut être transmis à l'arbre 35 à un rapport va riable avec progressivité à partir dé la po sition d'arrêt.
En effet si la portion d'anneau 5 est maintenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre 3, l'élément annulaire 20 demeure immobile et les bielles 25, 26 aussi, de sorte que les oreilles 33 ne reçoivent aucune commande. Au fur et à mesure que, par la manouvre du tirant 16, la portion d'anneau 5 est inclinée sur ledit axe, l'élé ment annulaire 20 prend un mouvement d'oscillation d'amplitude de plus en plus grande et les bielles 25, 26 transmettent aux oreilles 33 des oscillations d'une amplitude de plus en plus grande. Cette transmission réunit donc à la fois les fonctions d'un em- brayagë èt d'un changement de vitesse.
Dans l'application à un véhicule automo bile où il faut permettre à une roue d'un côté de tourner plus vite qu'à la roue de l'autre dans les virages, les roues sont mon tées sur des tronçons 61 couplés avec l'arbre 35 par un dispositif désigné aux fig. 1 à 3 par C et dont la construction, analogue à celle des dispositifs. 13, est montrée eaux fi-. 14 à 16. - .
Ce dispositif comporte-une boite -60 calée sur l'arbre 61 -et à l'intérieur de laquelle prend place un disque 57 calé sur l'arbre 35. Entre les surfaces cylindriques opposées de la boite 60 et du disque 57 sont insérés des galets 58 placés dans des ouvertures d'une couronne 59 comportant des dents 66 et 72 disposées dans des plans transversaux différents. Contre ces dents 66 ou 72 peu vent buter des dents 65 ou 71 respective ment, portées par un tambour 62 tournant avec le disque 57 et pouvant être déplacé axialement à l'aide d'une fourchette 69 pi votée en 70 et reliée aux tourillons 68 d'une bague 67 embrassant le tambour 62.
La position axiale de ce tambour 62 est fixée par une goupille à ressort 64 engageant l'un ou l'autre des crans 63 prévus au tam bour 62.
L'engagement de la dent 71 avec celle 72 ou de la dent 65 avec celle 66 est ici provo qué par l'oscillation de la fourchette 69 qui est provoquée par une rainure à came dans laquelle est engagée l'extrémité libre 73 de la fourchette, cette rainure étant ménagée dans un manchon 74 calé sur le même arbre 53 (fig. 4) sur lequel sont calés les disques 54 pour la commande des dispositifs d'en traînement. De cette façon, la fourchette 69, et, par conséquent, le tambour 62, aura une posi tion différente suivant que le mécanisme de transmission est ajusté pour la marche avant ou pour la marche arrière, et seront en prise les dents 71 et 72 ou celles 65 et 66.
Le couplage entre le disque 57 et la boîte 60 est réalisé par les galets 58 de la même façon que le couplage des disques 39 avec les poulies 34 dans le dispositif précédem ment décrit avec référence aux fig. 8 à 13, de sorte que l'entraînement est effectué aussi longtemps que le disque 57 tourne plus vite que la boîte 60. Lorsque la boîte 60 tourne plus vite que le disque 57, le couplage cesse et l'arbre 61, avec la roue, peut tourner librement, ce qui correspond au fonctionnement du différentiel actuelle ment en usage dans les automobiles.
La commande de l'arbre 53 pour ajuster le mécanisme de transmission pour la marche avant ou pour la marche ar rière pourra être réalisée en y calant (fig. 2 à 4) un pignon 75 relié par une chaîne avec une roue à empreintes 76 à la quelle sont reliés, en deux points diamétra lement opposés 76', deux tirants 77 pouvant être man#uvrés par le conducteur.
L'anneau A, au lieu d'être monté sur les tourillons 4 de l'arbre 3, pourrait aussi être pivoté transversalement sur un disque à profil sphérique porté par l'arbre 3; sur ce disque pourrait aussi être pivoté d'une façon analogue un anneau à contrepoids qui serait déplacé en même temps et en sens opposé par rapport à l'anneau A par l'organe de commande de cet anneau, de façon à équi librer la partie tournante du mécanisme.