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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE TRANSMISSION.
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux transmissions serai-mécaniques du type dans lequel l'énergie est transmise de l'arbre conducteur à l'arbre conduit, au moyen d'un mécanisme à engrenages différentiels sous le con- trôle d'une machine dynamo électrique d'un type quelconque.
L'inventeur a essayé sans succès, à de nombreuses re- prises, d'obtenir une transmission à vitesse variable et 1' un de ses essais ayant eu le plus de succès comportait une dynamo entre l'arbre moteur et l'arbre entraîné. Le coût de cette dynamo était cependant prohibitif par suite de ses grandes dimensions et de son poids élevé, de sorte que celle- ci a été presqu'aussitôt abandonnée et l'ancien type de transmission à train d'engrenages est devenu à nouveau
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prépondérant. L'un des objets de l'invention est de prévoir des moyens, grâce auxquels la dimension de la machine électrique peut être réduite au minimum, de sorte que l'on élimine ainsi les deux désavantages principaux mentionnés ci-dessus des trahsmissions magnétiques précédemment connues.
Il est évident que la simple idée énoncée ci-dessus peut être amenée à réalisation de nombreuses façons différentes, au moyen de trains d'engrenages en combinaison avec un accouplement magnétique glissant.
Un objet de l'invention est de prévoir une transmis- sion dans laquelle l'énergie de l'organe moteur entra.ne le croisillon ou carter d'un engrengge différentiel ayant deux pignons principaux reliés rigidement, avec des nombres de dents différents; l'arbre du rotor de la dynamo est en prise avec le plus grand de ces pignons, par l'intermédiai- re d'un engrenage convenable, et le stator de la dynamo des engrène de la même manière avec le plus petit, /pignons;
ce stator fait partie simultanément ou est connecté à l'ar- bre conduit de telle manière que la puissance de l'organe moteur est divisé inégalement entre Je s deux éléments rota- tifs - le rotor et le stator - de sorte que la force électro- magnétique nécessitée entre les deux pour transmettre le couple nécessaire à l'arbre conduit sera sensiblement moindre que la puissance de l'organe moteur ou la puissance trans- mise à l'arbre conduit.
Dans le but de permettre la compréhension de l'inven- tion et sa réalisation, on l'a décrite dans ce quisuit en se référant aux dessins, lesquels montrent aussi d'au- tres caractéristiques nouvelles ; mais il doit être bien entendu que l'invention n'est, en aucune façon limitée aux détails représentés, et que toute personne versée dans le métier peut modifier ou changer les détails individuels sans sortir du cadre de l'invention,
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Sur la figure 1 est représentée une coupe d'un dis- positif de transmission suivant l'invention, dans une position pour laquelle la puissance est transmise directement de l'ar- bre conducteur à l'arbre conduit, sans modification de la vitesse.
A la figure 2, on a représenté une coupe correspon- dante dans laquelle les organes sont disposés afin de réali- ser une régulation automatique de la vitesse entre l'arbre conducteur et l'arbre conduit.
A la figure 3 est représentée une coupe dans la- quelle les organes sont disposés de façon à réaliser un entraînement en sens inverse avec une démultiplication déter- minée par rapport à l'arbre conducteur.
A la figure 4 est représenté en détail à échelle double, une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
En se référant au dessin, le dispositif de trans- mission oomprend un mécanisme d'embrayage 1, un engrenage différentiel 2 et une machine électrique 3. L'autre conduc- teur 4 est directement relié au plateau extérieur 5 de l'embrayage 1, lequel présente une surface intérieure ooni- que. En prise aveo oette surface on a prévu un plateau d'embrayage 6 ayant une surface intérieure et une surface extérieure coniques. Le plateau d'embrayage 6 est maintenu en prise aveo la surface intérieure du plateau 5 au moyen de ressorts à boudins 7 et 8 qui s'appuient sur un disque 9 lequel, en tournant, porte contre un rebord 10 prévu sur le moyeu 11 de l'embrayage 6. Entre le rebord 10 et le dis- ques 9 un roulement à billes 12 est, de préférence, prévu afin de réduire le frottement.
L'engrenage différentiel 2 comporte un carter ex- térieur ou croisillon 13, lequel, dans une réalisation con- venable choisie pour cette description, est monté d'une
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façon rotative par rapport à l'axe central du mécanisme. A l'extrémité gauche sur le dessin du mécanisme différentiel, celui-ci est prévu avec un moyeu 14, lequel, au moyen de roulements à billes 16, est monté sur un bâti fixe 15. Le moyeu 14 possède un prolongement 17, qui s'étend dans la di- rection de l'embrayage 1 et est prévu à sa périphérie avec des clavettes ou saillies longitudinales 18.
Le moyeu 11 du plateau 6 comporte des rainures axiales 19 qui correspon- dent avec les saillies longitudinales 18 ci-dessus, et le plateau 6 peut ainsi coulisser sur le prolongement du moyeu 14 du mécanisme différentiel 2, mais il ne peut tourner par rapport au dit moyeu*
Dans le mécanisme différentiel 2 et sur une tige ro- tative 20, verticale par rapport à l'axe du système, tige dont le frottement de rotation est réduit au moyen d'un roulement à billes 21, on a monté un grand pignon conique 22 et un petit pignon conique 23, reliés rigidement l'un à l'autre ou clavetés sur le même axe 20.
Le pignon 22 mentionné en premier est en prise aveo un pignon 24 monté sur un roulement à billes 25 dans le carter du mécanisme différentiel; grâce à des saillies lon- gitudinales ou clavettes analogues 26, ce pignon est entrat- né par des rainures ou clavettes correspondantes prévues sur un arbre 27 qui est monté de façon à pouvoir coulisser dans le sens axial, sur un, roulement à billes 28 de l'embrayage; à l'autre extrémité, laquelle sera décrite, cet arbre est aussi monté de façon à pouvoir coulisser suivant son axe dans un roulement à billes prévu sur le stator 30 de la ma- chine dynamo-électrique.
L'énergie motrice du pignon 22 est ainsi transmise à l'arbre 27 par le pignon 24. Le deuxième pignon 23 est, comme déjà mentionné, en prise avec un pignon 61, monté sur l'arbre 27,; le moyeu 31 de ce pignon est prolongé à travers
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le carter du mécanisme différentiel et il est supporté dans un roulement à billes 32 monté sur un bâti fixe 33.
Le moyeu 31 est en une pièce avec le stator 30 de la dynamo on il est fixé à celui-ci, de sorte que la puissance motrice est transmise du ,pignon 23 au stator 30 de la dynamo, par le pignon 61 et le moyeu 31.
L'arbre 27 porte à l'intérieur de l'embrayage 1 un plateau 34 ; celui-ci d'une part, est adapté pour porter contre 1' intérieur du plateau 6, dans le but d'accoupler l'arbre 27 au carter 2, et, d'autre part, il comporte une garniture de frein en forme de disque 35, laquelle, comme il sera décrit, est disposée pour être pressée contre une garniture de frein correspondante en forme de disque 36, fixée au plateau 5 dans le but de lier l'arbre 27 à l'arbre conducteur 4.
Un premier but de ce plateau est de constituer un moyen grâce auquel une liaison sans rotation puisse être établie entre le carter du différentiel et l'arbre 27, de sorte qu'une connexion directe est ainsi réalisée entre l'arbre conducteur et l'arbre conduit. Ce rôle, cependant, n'est pas toujours désirable, et spécialement lorsque la transmission doit être utilisée sur des véhicules, il est souvent utile d'avoir quelque peu de jeu entre l'arbre con- ducteur et l'arbre conduit.
Ce plateau peut alors être supprimé, et être remplacé par un autre embrayage de toute autre forme connue et jugée désirable, telle que, par exemple, dans sa forme la plus simple, un cliquet et un mécanisme à rochet; ce méoanisme doit avoir pour but d'assurer que le mouvement du rotor par rapport au stator soit toujours dans la même direction, pu, en d'autres termes, que le rotor ne puisse jamais tour- ner par rapport au châssis plus lentement que le stator, mais qu'à tous moments, il puisse tourner plus vite.
Le pla-
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teau 34 est fixé à l'arbre 27 au moyen d'une clavette 37, et il peut être déplace vers la gauche du dessin, , au moyen de tiges 38 dont une extrémité est fixée au disque 39; celui-ci au moyen d'un roulement à billes 40, permet une poussée sans frottement contre le plateau 34; à l'autre extrémité les tiges sont fixées à un manchon 41 comportant une gorge circulaire 42, dans laquelle une fourchette 43 peut être engagée.
Les tiges 38 peuvent glisser en avant et en arrière par des ouvertures 44 du rebord annulaire 10 du plateau 6.
Le levier 43, qui au dessin est représenté seulement en traits pointillés car il n'a rien à voir aveo le cas présent, peut être monté à pivotement en 45 et être prévu avec une poignée 46 pour sa manoeuvre. Une courroie 48 est tendue entre un point 47 situé entre l'articulation 45 et le manchon 41, et un mécanisme de serrage 49 pour une bande de frein 50; celle- ci porte contre l'extérieur du carter 13 du mécanisme dif- férentiel. A l'autre extrémité, l'arbre 27 est prévu avec un rotor 51 claveté sur lui, ce rotor portant de préférence un enroulement secondaire 52.
Le rotor et l'arbre sont poussés vers le côté gauche de la figure au moyen d'un ressort à boudin 53, lequel peut être placé à tout endroit convenable; dans le cas particulier ce ressort est placé à l'intérieur du stator 30 de la machine électrique 3. L'arbre 27, au point où il sort hors du stator 30 est supporté par un roulement à billes 54.
Le stator 30 de la dynamo comporte des pôles 55 avec des bobinages convenablementj disposés 56 ; les pôles 55 du stator et à la fois l'armature magnétique 51 du rotor ont une forme conique de façon à aller en diminuant vers la droite de la figure dans un but qui sera décrit.
L'arbre conduit 57 est relié à l'extrémité droite du stator 30 de façon qu'il tourne avec ce stator.
La transmission représentée fonctionne de la manière suivante :
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D'abord la liaison est supprimée entre l'arbre con- ducteur 4 et le reste du mécanisme. Ceci est effectué en déplaçant la poignée 46 vers la droite de la figure, de sor- te que, d'abord le plateau 34 et ensuite le plateau 6 sont dégagés de la liaison avec le plateau 5. L'arbre conducteur et le plateau 5 tournent alors librement Lorsqu'on veut faire tourner l'arbre conduit 57, le levier 46 est tiré vers la gauche du dessin, dans la position représentée à la fi- gure 2. Dans cette position le plateau 5 et le plateau 6 sont en prise tandis que le plateau 34 est libre.
Le mouve- ment est alors trahamis de l'arbre 4 au moyeu 17 par les plateaux 5 et 6 et ensuite au carter du mécanisme différen- tiel, de sorte que ce carter est amené en rotation. Les pi- gnons 22 et 23 répartissent alors l'énergie d'une manière oonnue entre le pignon 24 et le pignon 61. Le pignon 24 est relié à l'arbre 27 au moyen des rainures 26; l'arbre 27 étant celui sur lequel est monté le rotor de la dynamo ce rotor est, par suite, entraîné. Le pignon 61 est relié au stator de la dynamo, lequel, à son tour, est connecté à l'arbre conduit 57 ; la force motrice est ainsi transmise du mécanisme différentiel à ces derniers organes, de sorte que ce dernier arbre tourne à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation de l'arbre 27.
Les liaisons électriques, c'est-à-dire les connexions des bobinages de la dynamo peuvent être effectuées de toute manière convenable, mais il doit être noté qu'il a été trouvé pratiquer dans certains cas, de court-circuiter les enroulements primaires et secondaires montés en série, et de laisser la marche dépendre du magnétique rémanent pour ltétablissement primitif du champ; dans certains autres cas, on a trouvé plus convenable de relier à des points exté- rieurs le bobinage primaire ou le bobinage secondaire, ou encore les deux, par exemple avec des balais tels que re- présentés en 58 et 59, et de contrôler le champ de l'extérieur
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soit par un régulateur, soit à la main.
L'action électro-magnétique entre le stator et le rotor de la dynamo, a une influence retardatrice sur le mou- vement relatif entre ces deux organes et la force retarda- trice est augmentée dans une certaine proportion par le mou- vement relatif des deux organes; en d'autres termes, le rotor tend à attirer le stator avec lui. Cette force est transmise par l'intermédiaire de l'arbre 27 au pignon 24, lequel frei- ne le pignon 22 et ainsi par suite le pignon 23 qui est rigi- dement lié au pignon 22; la rotation du stator et de l'arbre entraîné par rapport au bâti fixe 33 est par suite modifiée suivant la charge à laquelle l'arbre entraîné 57 est soumis, car il doit toujours y avoir équilibre entre les oouples de rotation transmis aux deux organes tournants.
Dams le but de donner à la dynamo des dimensions pas trop importantes, le nombre de dents du pignon 22 est considérablement supé- rieur au nombre de dents du pignon 23. L'arbre 27 tourne par suite, à une vitesse considérablement supérieure à celle du stator, en toutes circonstances, aussi longtemps que le plateau 34 est hors de prise avec le plateau 5.
Lorsque la change se trouve sur l'arbre conduit 57, et que celui-ci a atteint la vitesse qui peut être considé- rée comme normale, le système de contrôle de la vitesse peut être mis hors service. Ceci est obtenu en plaçant les dif- férents organes comme représenté à la figure 1. A cet effet, l'arbre 27 est accouplé directement à l'arbre conducteur 4, et l'embrayage 1, le mécanisme différentiel 2, et la dyna- mo 3 avec l'arbre conduit 57 tournent tous dans le même sens, au même nombre de tours que l'arbre conducteur 4.
Alors, si, comme indiqué ci-dessus, le plateau 34 est supprimé et un méoanisme d'embrayage est mis à sa place, la transmission peut être toujours dans la position de fonc- tionnement. Quand l'arbre conducteur est démarré, le rotor
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commence à tourner, et aussitôt que l'attraction magnétique entre le rotor et le stator devient assez importante, l'ar- bre conduit commence à tourner. Lorsque l'attraction magné- tique entre les deux circuits magnétiques augmente, l'arbre conduit augmente sa vitesse et la différence de vitesse en- tre les deux organes diminue.
De plus, il apparaît dans la réalisation prise en considération, que dans certaines circonstances, il est dé- sirable de faire tourner l'arbre conduit dans le sens inver- se', Afin d'obtenir ceci, le levier 46 est déplacé tout à fait vers la droite, comme représenté à la figure 3. Dans cette position le plateau 34 est poussé contre la garniture de frein 36 sur le plateau 5 de sorte que ces deux organes sont amenés en prise l'un avec l'autre. Simultanément, on tire le mécanisme de frein 49 du frein à bande 50 placé au- tour du carter du différentiel 13, de sorte qu'on évite la rotation du carter 13.
Le plateau 6 est à nouveau dégagé de son contact avec le plateau 5, car le manchon 41 presse contre le rebord 10, et pousse le plateau 6 vers la gauche. Dans cette position, la force motrice est transmise directement de l'arbre con- ducteur 4 à l'arbre 27, lequel, grâce au pignon 24, fait tourner le pignon 22. Comme le pignon 22 ne peut tourner autour de son axe longitudinal avec la bande de frein 10 serrée, ce mouvement de rotation est transmis par le pignon 23 au pignon 61 dans le sens inverse, et comme le pignon 61 est directement réuni par le stator de la dynamo à l'arbre conduit 57, ce dernier tourne dans le sens inverse avec un rapport de transmission fixe qui est déterminé par le nombre de dents des pignons 24, 22,23 et 61.
Dans la période pendant laquelle le mécanisme est utilisé pour le contrôle automatique du rapport de transmis- sion entre l'arbre conducteur 4 et l'arbre conduit 57, il
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peut être intéressant de modifier l'attraction magnétique, entre le rotor et le stator de la dynamo 3. Ceci peut être effectue, comme il a été exposé, au moyen d'une résistance régable, disposée à l'extérieur, et réunie au moyen des balais 58 et 59 qui portent sur un collecteur 60 du stator 30; ou encore le contrôle peut être obtenu en modifiant l'entrefer entre les pôles 55 du stator et le circuit magnétique 51 du rotor, par un déplacement de l'arbre dans le sens longitudinal. Dans ce but, les circuits magnétiques mentionnés ci-dessus peuvent être coniques comme représenté au dessin.
Revendications et Résumé.
1. Transmission dans laquelle la puissance d'un arbre conducteur est transmise à un mécanisme différentiel qui répartit le mouvement de rotation à l'arbre conduit et à l'arbre d'un dynamo, de telle sorte que le nombre de tours de l'arbre conduit, par rapport à celui de l'arbre donduc- teur est diminué lorsque la charge augmente, en même temps que le nombre de tours de l'arbre de la dynamo augmente jus- dynamique qu'à ce qu'un équilibre/soit obtenu entre ce dernier, et 1' arbre conducteur, caractérisée par le fait que le rapport de transmission entre le mécanisme différentiel et l'arbre de la dynamo est bien supérieur à celui existant entre le mécanisme différentiel et l'arbre conducteur, dans le but de réduire au minimum les dimensions requises pour la dy- namo.