Dispositif de transmission irréversible. Lobjet de l'invention est un dispositif de transmission irréversible pouvant, par exem ple, être utilisé dans un dispositif de chan gement de vitesse.
Il se distingue d'autres dispositifs de transmission connus en ce qu'il comporte une pièce recevant un mouvement de rotation continu et transmettant un mouvement de rotation alternatif à au moins un organe fileté en prise avec un autre organe fileté au quel est communiqué de la sorte un mouve ment de va-et-vient qui est transformé en un mouvement de rotation continu.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du dispositif, appliquées à des dispositifs de changements de vitesse.
La fig. 1 est une vue schématique d'un tel changement de vitesse, non muni cepen dant du dispositif selon l'invention, et sert à faire comprendre plus facilement celle-ci; La fig. 2 est une vue schématique d'une première forme d'exécution; La fig. 8 est un plan schématique d'une seconde forme d'exécution; La fig. 4 en est une vue en bout partielle schématique partie en coupe; La fig. 5 est un plan constructif partie en coupe d'une troisième forme d'exécution, après enlèvement de la partie supérieure d'un carter; La fig. 6 en est une coupe constructive verticale longitudinale axiale suivant la ligne A-A de la fig. 5; Les fig. 7, 8, 9, 9bis en sont des coupes constructives verticales transversales pas sant par les lignes B-B, C-C, D-D, E-E de la fig. 5; Les fig. 10 et 11 montrent en coupe des variantes;
La fig. 12 est une vue schématique d'une quatrième et dernière forme d'exécution.
Le dispositif selon la fig. 1 comporte un arbre moteur a, qui est supposé être mis en rotation à vitesse constante par le moteur non représenté du véhicule et qui tourne dans des paliers b c, ainsi qu'un arbre en traîné d coaxial au premier, reposant dans des paliers tels que f et pouvant tourner à toutes les vitesses comprises entre une valeur maximum donnée dans un sens (marche- avant) et une valeur maximum donnée dans l'autre sens (marche arrière). Les arbres a d sont reliés par un différentiel e à engrenages coniques comprenant deux roues dentées eÚ eê dont l'une, eÚ, est solidaire de l'arbre mo teur a, tandis que l'autre, eê, est folle sur l'arbre entraîné d, et deux pignons satellites e e4 tournant sur des portées d d4 d'une pièce dÚ solidaire de cet arbre entraîné d avec lequel elle forme un T.
Si maintenant l'on permet à la roue eê de tourner sur l'arbre d à la même vitesse que la roue eÚ et l'arbre a, mais en sens op posé, les pignons satellites e e4 tournent sur leurs portées d d4 sans être obligés de com muniquer à la pièce dÚ et à l'arbre d aucun mouvement de rotation autour de l'axe com mun de d et de a. Lorsqu'on empêche la roue eê de tourner sur l'arbre d à la même vitesse que la roue eÚ et en sens opposé à ce lui du mouvement de cette dernière roue, on force les pignons e e4 à rouler entre les deux roues eÚ eê en communiquant une rotation à la pièce dÚ et à l'arbre d autour de l'axe com mun de d et de a; cette rotation est d'autant plus rapide que la vitesse de la roue eê est plus faible.
Quand, par contre, on fait tour ner la roue eê à une vitesse plus élevée que la roue eÚ, mais toujours en sens opposé, on oblige les pignons satellites e e4 à tourner avec la pièce dÚ autour de l'axe de d et de a dans un sens opposé à celui du mouvement de l'arbre d dans le second cas; la vitesse de cette rotation est d'autant plus grande que la vitesse de eê dépasse davantage la vi tesse de eÚ.
Les variations de vitesse de la roue eê, nécessaires pour cela, sont obtenues de la manière suivante: Du moyeu e5 de la roue eê est solidaire une roue dentée cylindrique g engrenant avec une roue dentée cylindrique h calée sur un arbre i qui tourne dans des pa liers j et k et porte une roue dentée l à den ture hélicoïdale. La roue l est en prise avec une vis sans fin m solidaire d'un arbre n reposant dans des paliers o p; l'inclinaison des filets de la vis m est telle que cette der nière est irréversible, c'est-à-dire que m peut faire tourner la roue l, mais que cette roue l ne peut faire tourner la vis.
Sur l'arbre n est calée une roue dentée cylindrique q en grenant avec une roue dentée r solidaire d'un arbre s reposant dans un palier t et por tant un galet u en prise avec un plateau mo teur y parallèle à l'arbre s et claveté sur l'arbre moteur a, à la rotation duquel il par ticipe donc continuellement. Le galet u peut coulisser axialement sur une partie sÚ de cet arbre s, mais sans cesser de communiquer à ce dernier, grâce à une clavette dormante sê, la rotation qu'il reçoit du plateau v; de cette façon la vitesse de s peut varier à volonté. Le plateau v peut coulisser d'une certaine quantité sur l'arbre a, tout en participant toujours à la rotation de celui-ci et est main tenu constamment en prise avec le galet u du fait d'un ressort w.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Si l'on suppose que le galet u occupe, par rapport au plateau v une position radiale telle qu'étant donné le rapport de transmis sion des engrenages r-q m-1 h-g la vi tesse de la roue eê soit égale à celle de la roue eÚ tout en étant de sens opposé par cons truction, les pignons e e4 tournent sur les portées d d4, sans rouler entre les roues eÚ eê et ne communiquent aucune rotation à l'arbre d qui demeure immobile.
Lorsqu'à partir de cette position radiale donnée correspondant à une vitesse nulle de l'arbre d, on rapproche peu à peu le galet u du centre du plateau v, on diminue progres sivement la vitesse avec laquelle la roue eê peut tourner; de la sorte, les pignons e e4 sont obligés de rouler de plus en plus vite entre les roues eÚ cê et de communiquer à l'arbre d une vitesse qui, partant d'une valeur nulle, passe successivement par toutes les valeurs comprises entre cette valeur nulle et une valeur maximum donnée. L'arbre reçoit donc en marche avant toutes ces vitesses les unes après les autres.
On peut aussi, à partir de la position ra diale indiquée ci-dessus, faire mouvoir le ga- let u vers l'extérieur par rapport au plateau v; la roue eê tourne toujours en sens opposé à la rotation de la roue eÚ, mais à une vitesse qui dépasse de plus en plus celle de cette roue eÚ: les pignons e e4 sont forcés de rou ler entre les roues eÚ eê dans un sens opposé à celui de leur rotation antérieure autour de l'axe des arbres a d et cela à une vitesse de plus en plus grande, si bien que l'arbre d tourne de plus en plus vite en marche arrière.
Grâce à l'engrenage 1-m à denture héli coïdale intercalé entre le galet u et la roue eê, ce galet u peut faire tourner la roue eê à la vitesse correspondant à sa position radiale, mais la roue eê ne peut actionner la roue l sous la poussée des efforts qu'elle reçoit des pignons e e4, de manière à la faire tourner plus vite que ce que donne le galet u.
Dans la première forme d'exécution (fig. 2), l'arbre i, relié p la roue eê du diffé rentiel e par l'engrenage g-h, porte une roue x à denture hélicoïdale engrenant avec une denture hélicoïdale taillée à la périphérie d'un plateau y muni d'un bouton de mani velle yÚ. Ce dernier est en relation par une bielle z avec l'une des extrémités lÚ d'un le vier 1, dont l'autre extrémité, 1ê, est reliée, par une bielle 2 à un écrou 3; le levier 1 est pivoté en 1 sur un écrou 4. Les deux écrous 3, 4 embrassent des vis 5, 6 de pas égaux, mais contraires, remplaçant la vis unique m du dispositif selon la fig. 1, et solidaires d'un arbre 7 qui repose dans des paliers 8, 9 et auquel un mouvement de rotation alternatif peut être communiqué.
A cet effet, l'arbre 7 porte une roue dentée conique 10 engrenant avec une roue dentée conique 11 solidaire d'un pignon denté cylindrique 12 en prise avec un secteur denté 13; celui-ci tourne sur un axe 14 et est solidaire d'un bras 15 relié par une bielle 16 au maneton 17Ú d'un pla teau 17 présentant à sa périphérie une den ture hélicoïdale en prise avec une roue 18 à denture hélicoïdale calée sur l'arbre s du galet u.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: Lorsque l'arbre moteur a, le plateau v et le galet u sont en mouvement, ils communi quent une rotation continue au plateau 17 qui, par l'intermédiaire de la bielle 16, du bras 15, du secteur 13, du pignon 12, de l'engrenage 11-10, transmet un mouvement de rotation alternatif à l'arbre 7; les deux écrous 3, 4 se rapprochent et s'écartent al ternativement l'un de l'autre; quand ils s'écartent, le levier 1 tourne autour de son axe 1 dans un sens opposé à celui du mou vement des aiguilles d'une montre; s'ils se rapprochent, ce levier 1 se meut dans le sens du mouvement des aiguilles. Le mouvement alternatif de son extrémité lÚ est transformé en mouvement de rotation continu par la bielle z et le plateau y et est transmis à la roue eê.
Suivant la vitesse communiquée à cette roue eê et dépendant de la position ra diale du galet u par rapport au plateau v, on obtient pour l'arbre d toutes les vitesses comprises entre une valeur maximum en marche avant et une valeur maximum en marche arrière.
Le dispositif de transmission est irréver sible, car le plateau g et la bielle z ne peu vent déplacer les écrous sur les vis.
Du fait de la transmission par bielles et leviers entre la roue 17 et le plateau y, il y a des points morts dans le mouvement de ce dernier; ils sont généralement franchis par inertie, mais peuvent être gênants. Pour évi ter cela, on relie encore la roue 17 au plateau y par un dispositif de transmission à, mouve ment rotatif irréversible; à cet effet, la roue 17 est solidaire d'un plateau 90 présentant à sa périphérie des logements 90Ú qui vont en diminuant de hauteur d'une extrémité à l'autre et contiennent chacun une bille 91. Les billes 91 sont maintenues en place dans les logements 90' par un anneau 92 pouvant tourner sur le plateau 90 et engrenant par une denture ad hoc avec une roue dentée 93 en prise avec une roue dentée 94 solidaire de la roue y.
De cette façon, cette dernière roue 94 peut faire tourner la roue y, parce que les billes 91 se coincent entre le fond de leurs logements et l'anneau 92, mais la roue y ne peut faire tourner la roue 17 du fait que les billes 91 se décoicent et que l'an neau 92 tourne alors librement sur le pla teau 90.
Une deuxième forme d'exécution (fig. 3 et 4) est établie de manière que la vitesse de l'arbre entraîné varie en raison inverse de l'effort demandé à celui-ci, si bien que la puissance fournie à l'arbre a demeure sensi blement constante. A cet effet, la roue den tée cylindrique g n'est plus solidaire de la roue conique eê du différentiel e, mais peut, au contraire, tourner sur le moyeu de cette roue eê qui, par contre, est venue de fabrica tion avec une roue dentée cylindrique 74, de même diamètre que g. Les deux roues g, 74 engrènent avec un pignon commun 75, dont l'axe 76 est porté par l'un des bras d'un le vier 7 7 qui tourne sur le palier f de l'arbre d et dont l'autre bras est relié par une bielle 78 à un bras 79 calé sur un arbre 80.
Sur ce lui-ci est disposé un bras 81 muni d'un bou ton 81Ú logé dans une gorge u6 du galet u en prise avec le plateau v. Un second bras 79ê de l'arbre 80 forme avec le bras 79Ú un levier coudé 79 et est relié, d'une part, à un ressort 82 tendant constamment à déplacer le levier 77 dans le sens du mouvement qu'ef fectuent les aiguilles d'une montre (fig. 4) et à rapprocher le galet u du centre du pla teau v, d'autre part, à un dash-pot 83 ser vant à empêcher que ce levier 77 n'oscille continuellement.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: Le galet u, suivant sa, position radiale sur le plateau v, fait tourner la roue 74 à une vitesse déterminée, si l'on admet que l'arbre moteur a se meut toujours à une vitesse cons tante. La rotation de la roue 74 est trans mise à la roue g et, par suite, à la, roue eê du différentiel e par le pignon 75.
Selon le plus ou moins grand effort que les pignons e e4 exercent sur cette roue eê, le pignon 75, non seulement tourne autour de son propre axe 76, mais se déplace encore autour de l'axe commun des arbres a d en entraînant le galet u qui se meut radialement dans un sens ou dans l'autre sur le plateau v; la construc tion étant établie de façon que la vitesse communiquée à la roue g varie en raison in verse de la vitesse communiquée à l'arbre d, il en résulte que la puissance prise sur l'ar bre a demeure sensiblement constante.
La troisième forme d'exécution (fig. 5 à 9bis) comporte une enveloppe ou un carter métallique 19 divisé par un joint horizontal en deux parties 19Ú, 19ê, réunies par des bou lons non représentés, et par une cloison trans versale verticale 195 en deux chambres 19 , 194. Les arbres moteur a et entraîné d tra versent longitudinalement cette enveloppe 19, sont coaxiaux et tournent, le premier, dans des paliers à billes 20, 21, 22, le second, dans des paliers à billes 23, 24; le palier 22 est disposé dans un plateau 25 venu de fabri cation avec l'arbre d.
Le plateau 25 porte deux axes 26 sur chacun desquels tourne, par l'intermédiaire de roulements à billes 27, deux pignons satellites cylindriques 28, 29 engrenant, l'un, 28, avec un pignon 30, l'au tre, 29, avec un pignon 31 commun aux deux et solidaire d'une douille 32 enfilée librement sur l'arbre a et tournant dans des paliers à billes 33, 34; les pignons 30 sont en prise avec un pignon cylindrique 35 venu de fabri cation avec l'arbre a et commun aux deux pignons 30. Dans la douille 32 est taillé un pignon cylindrique 100 engrenant avec la roue 74 reliée par le pignon commun 75 à la roue g clavetée sur un arbre 101 portant le plateau y à, manchon yÚ. Ce dernier est ac tionné par la bielle z reliée, comme précé demment, au levier 1 et par celui-ci aux écrous 3, 4 placés sur les vis sans fin 5, 6 clavetées sur l'arbre 7.
L'arbre 7 est soli daire d'une roue 37 à denture hélicoïdale en prise avec une roue 38 d'un arbre 39 tour nant dans des paliers à billes 41, 42 et por tant un pignon cylindrique 40. Une crémail lère 43 se mouvant dans un guide 44, attaque le pignon 40 et est reliée par une bielle 45 à l'une .des extrémités 46' d'un levier 46 pivoté en 463 sur l'enveloppe 19. L'autre extrémité, 462 est en relation par la bielle 16 avec un bouton de manivelle 17' du plateau 17 venu de fabrication avec un arbre 51 tournant dans un palier à billes 53 de la paroi 195; sur l'ar bre 51 est claveté un pignon conique 52 en grenant avec deux pignons 54 solidaires d'arbres 55, 56 qui reposent dans des paliers à billes 57, 58, 59, 60 portés par l'enveloppe 19 et par une cage 61 commune aux deux paliers 58, 59.
Les arbres 55, 56 sont pour vus chacun d'une roue dentée cylindrique 62 ou 63 en prise avec un pignon 64 ou 65 de l'un des arbres s ou s4, sur chacun desquels peut coulisser, mais non tourner, un galet uÚ ou uê en prise avec le plateau v commun aux deux; ce plateau v peut coulisser, mais non tourner, sur l'arbre moteur a, et est maintenu en prise avec les galets par un ressort.
Le déplacement radial des galets uÚ uê par rapport au disque v a lieu au moyen de deux bras pivotants 67, 68 munis de boutons 67Ú, 68Ú logés dans des gorges u6 des galets. Le bras 67 est relié par un secteur denté 110 à un secteur denté 111 calé sur un arbre 112 actionné d'une façon qui sera indiquée plus loin; celui-ci, d'autre part, porte un bras 113 relié par une biellette 114 au bras 68. L'an gle dont se meut l'arbre 112 est limité par une pièce 115 avec laquelle vient en contact une butée 116 du secteur 111. A cette pièce est fixée l'une des extrémités d'un ressort 117 dont l'autre est accrochée au levier 68.
Le réglage automatique de la puissance prise sur l'arbre a lieu comme précédemment: Le pignon 75 est porté par un levier dou ble 77 relié, d'une manière que le dessin ne montre pas, à l'arbre 112. Celui-ci porte un bras 119 en relation par une biellette 120 avec un bras rotatif 121 traversant une chape 122 de la tige 123 du piston 124 du dash- pot 83.
Le passage du liquide de l'une des cham bres du dash-pot dans l'autre est réglé au moyen d'un pointeau 125 commandant un ca nal 126 reliant les deux chambres.
Des doigts 138, 139, respectivement soli daires des boutons yÚ, 17Ú, assurent l'en traînement de 17Ú par yÚ tout en ne permet tant pas à yÚ d'entraîner 17Ú. Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est semblable à celui de la seconde; la crémaillère 43 remplace le secteur denté 13 et le différentiel à roues cylindriques le dif férentiel à roues coniques.
Les fig. 10 et 11 montrent deux varian tes. Selon la première, il n'y a qu'une seule vis 5 calée sur l'arbre 7 à mouvement rotatif de va-et-vient, et un seul écrou 6 actionnant le levier 1. D'après la seconde, une vis 130 reliée au levier 1 est placée à l'intérieur d'un écrou 131 recevant un mouvement de rotation alternatif, grâce à un engrenage 132-133 à denture hélicoïdale. L'écrou l31, lui-même, est fileté extérieurement et passe dans un écrou 134. La vis 130 se déplace donc axiale- ment de la quantité résultant de la différence des pas de vis, grâce aux sens donnés à ceux-ci.
La fig. 12 représente de façon schéma tique la dernière forme d'exécution. Une en veloppe rotative 141 tourne dans des paliers à billes 144, 145 et est actionnée par l'arbre moteur a au moyen de roues dentées cylin driques 142, 143. L'enveloppe 141 porte un arbre 146 que le plateau v et le galet u font tourner à une vitesse, variable suivant leur position relative, par l'intermédiaire de roues dentées 147, 148. L'arbre 146, qui tourne librement dans un palier à billes 149 de l'en veloppe 141 en sens inverse de celle-ci, est solidaire d'une roue dentée 150 commandant, par des moyens qui ne sont que partiellement indiqués à la figure, lé mouvement de rota tion alternatif de la vis 5 sur laquelle est placé l'écrou 6.
Ce dernier actionne, à son tour, après transformation de son mouvement alternatif en mouvement de rotation continu par des moyens non représentés et analogues à ceux utilisés précédemment, une roue den tée 151; cette roue est en prise avec la roue 153 calée sur l'arbre entraîné d qui tourne dans des paliers 149, 154, et est coaxial à l'arbre 146.
Comme l'arbre 1.46 tourne en sens inverse de l'enveloppe I.47., la vitesse différentielle des deux est seule transmise à l'arbre en traîné d; si, par exemple, ils se meuvent à. la même vitesse en sens opposés, l'arbre d de meure immobile.