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"MECANISME DE CHANGEMENT DE VITESSE."
La présente invention concerne les mécanismes de changement de vitesse et en particulier ceux appliqués aux véhicules automobiles et connus sous le nom de transmissions, ou jeux d'engrenages.
Les transmissions, pour automobiles, actuellement en usage courant exigent un déplacement volontaire d'engrenages pour obtenir la réduction de vitesse voulue. Ce dépla- cement d'engrenages se fait à la main, ce qui exige qu'on retire une main du volant de direction pendant que le véhicule
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est en marche. En raison des conditions actuelles de trafic intense, spécialement dans les endroits très encombrés, et de l'usage de moteurs à grande vitesse, avec reprise ou accélération relativement plus rapide, il est essentiel que le conducteur conserve toujours le contrôle complet de la voiture et, pour ce faire, ait ses deux mains sur le volant de direction pour parer à toutes les éventualités et assurer non seulement sa propre sécurité, mais encore celle des autres.
De plus, les transmissions actuelles sont limitées quant aux réductions, le conducteur d'une voiture automobile n'ayant le choix qu'entre un nombre limité de vitesses qui ne sont qu'approximatives dans leur action, outre qu'elles exigent une opération manuelle.
L'invention a pour objet particulier d'offrir un mécanisme de changement de vitesse qui sera commandé automatiquement par la résistance rencontrée et permettra à la puissance de rester la même tandis que la vitesse fournie est augmentée ou diminuée proportionnellement à la résistance.
Une telle construction permettra à un moteur de fonctionner à sa vitesse la plus efficace pour fournir sa puissance maximum tout en permettant à la voiture de rouler à la vitesse maximum, sur chaque déclivité, pour la puissance développée.
Bien qu'un dispositifde ce genre convienne parti- culièrement pour être utilisé dans des automobiles, on peut également bien en faire usage dans d'autres machines où des réductions de vitesse sont nécessaires, comme les machinesoutils, tourelles d'artillerie, etc.
Sur les dessins ci-joints, qui représentent, à titre d'exemple d'ailleurs purement illustratif une réalisation de l'invention que l'on pourrait du reste réaliser, sans se départir de son esprit, sous de nombreuses autres formes d'exécution :
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Fig. 1 est un schéma représentant le principe de fonctionnement de l'invention dansson état de grande vitesse;
Fig. 2 est un schéma représentant le principe de fonctionnement dans son état de petite vitesse ;
Fig. 3 est an plan, partie en coupe, d'un mécanisme de changement de vitesse construit et fonctionnant conformément auxdits principes ;
Figs. 4,5, 6 et 7 sont des coupes suivant 4-4, 5-5, 6-6 et 7-7, fig. 3;
Fig. 8 est une vue similaire à fig. 3, représentant une construction modifi ée ;
Fig. 9 représente deux unités semblables à celle représentée sur la fig. 8, accouplées pour former une seule transmission.
Un des principes de l'invention, en tant qu'appliqué à son état de grande vitesse, est représenté schématiquement sur la fig. 1 où a désigne un arbre tourillonnant dans des paliers fixes b, b et portant, y assujettie, une poulie e sur laquelle est enroulé un câble, ou élément flexible équivalent, d, à l'extrémité libre duquel est attaché un poids e représentant la puissance appliquée au système. A l'arbre a est également assujetti un bras fqui est en prise (de la manière représentée) avec un bras assujetti à l'une des extrémités d'un arbre h tourillonnant dans une pièce rotative 1 folle sur l'arbre et constituant un égalisateur, ou élément différentiel. A l'autre extrémité de l'arbre h est assujetti un bras ± présentant une oreille k qui s'étend dans une encoche, 1, formée dans la pièce rotative 1.
Cette construction permet un mouvement du bras par rapport à la pièce i, ce bras étant normalement tenu en prise avec un bras n (ci-après décrit) par un ressort à boudin m, travaillant à la torsion, dont un des bouts est attaché à la
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pièce i et l'autre, au moyeu du bras j. Le bras 1 est en prise (de la manière représentée) avec le bras n qui est fou sur l'arbre a et qui est rigidement solidaire d'une poulie o également folle sur le ditarbre et de préférence du même diamètre que la poulie c.
Un câble, ou élément flexible équivalent, p, est enroulé autour de la poulie o en sens inverse de celui dont le câble d est enroulé sur la poulie ± et est attaché, par son extrémité libre, à l'un des bouts d'un ressort à boudin ( représentant la résistance) dont 12autre bout est attaché à un point fixe. La tension minimum du ressort g doit être considérée comme suffisante pour vaincre ltinertie de la pièce i s'ilui était permis d'agir indépendamment sur elle.
En supposant que le poids e (qui constitue la commande) exeroe une traction supérieure à la résistance offerte par le ressort q, la poulie ± se mettra à tourner dans le sens de la flèche tracée sur elle, ce qui fera tourner l'arbre a et le bras f dans le même sens et imprimera l'effort au bras g. En raison de la relation existant entre la pièce i et le ressort q, comme cela a été dit ci-dessus, le bras tend à faire, et fait, tourner l'arbre h, et par conséquent la pièce i tout entière, autour de l'arbre a comme axe. Cela fait tourner le bras ..1. tout entier autour du même axe et ce bras, à son tour, fait tourner le bras n sur l'arbre a.
Le mouvement du bras n, par l'intermédiaire de la poulie o et du câble p,vainc ainsi la résistance du ressort q, Puisque ce ressort offre moins de résistance, à ce moment, que la traction du poids e, les bras et g restent en prise, comme le font également les bras 1 et n, et tout le mécanisme tourne dans son ensemble à la mêmevitesse et dans le même sens que la commande. Cette action se continue jusqu'à ce que la tension du ressort .9. devienne égale à la force de la commande, après quoi les forces se
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trouvent déséquilibrées et la continuation du fonctionnement fait que le bras ,1 est amené à faire une fraction de tour dans le même sens que la commande autour de l'axe de l'arbre h.
Cette fraction de tour du bras j est transmise, par l'in- termédiaire de l'arbre h, au bras g, ce qui fait que celui-ei est avancé angulairement par rapport au bras f, l'action se produisant autour du point de contact entre ces parties comme pivot. Cela fait que la pièce i tourne momentanément plus vite que la commande, condition qui a été amenée par la commande aidée par l'action réciproque des parties, comme décrit ci-dessus. Cette action interrompt l'engagement de commande entre le bras à et le bras n et, à ce moment, le recul du ressort g fait tourner la poulie o et le bras n dans le sens opposé à la commande.
De plus, après l'interrup- tion de l'engagement de commande entre les bras j et n, le ressort m ramène les bras ± et ± à leurs positions normales, leur mouvement dans ce sens étant limité par l'extrémité de l'encoche 1. Le bras l reprend son engagement de commande avec le bras n et, puisque la tension du ressorte a été diminuée dans l'intervalle, tout le mécanisme tourne à nou- veau dans son ensemble jusqu'à ce que la tension du ressort q redevienne sensiblement égale à la force de la commande; alors, l'action nue-décrite se répète. Cette action est similaire à celle d'un dispositif réalisant la présente in- vention jusqu'au point où le mécanisme de grande vitesse @ cesse de fonctionner comme commande.
Fig. 2 est un schéma représentant un autre prin- cipe de l'invention, en tant qu'appliqué à son état de pe- tite vitesse qui comprend une infinité de vitesses infé- rieures à la grande. Il doit être bien entendu que cette partie du mécanisme n'agit, dans le fonctionnement du dis- positif, que lorsque la partie de grande vitesse cesse d'agir.
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Sur cette fig., l'arbre a porte, y assujettie, une roue de friction r en prise avec une roue de friction s assujettie sur l'une des extrémités d'un arbre t tourillonnantdans une pièce rotative, 1, qui est folle sur l'arbre a. A l'autre extrémité de l'arbre t est fixée une roue de friction u en prise avec une roue de friction, v, folle sur l'arbre a.
Une roue w, rigidement solidaire de la roue de friction v et folle sur l'arbre a, reçoit la résistance à la commande.
Les roues de friction r et .2 ont de préférence le même diamètre, tandis que la roue de friction u est de plus grand diamètre que la roue de friction v.
Le mécanisme représenté sur ce schéma a pour but de permettre une description qui permettra une compréhension plus claire de la gamme inférieure de vitesses et fera ressortir plus clairement ce que l'on appellera un fo nctionne- ment "à embrayage glissant" du dispositif. Dans le fonc- tionnement de cette partie du dispositif, il doit être bien entendu que la résistance à la commande est plus grande que l'effort moteur, ou de commande. Dans ces conditions, la pièce i tourne plus vite que la commande, comme cela a été expliqué à propos de fig. 1.
La roue de friction r, qui est mise en rotation par la commande en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, en la regardant de la gauche de la fig.,- tend à entraîner la roue de friction s dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre et la roue de friction s tend, par l'intermédiaire de l'arbre t, à entraîner la roue de friction u dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, comme c'est indiqué par les flèches en pointillé tracées sur ces roues. La roue de friction u tend à entraîner la roue de friction v en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, comme c'est indiqué par la flèche en trait continu tracée sur elle.
La résistance à la commande transmise par l'intermédiaire de la
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roue de friction v tend à empêcher les roues de friction u et s de tourner dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, indiqué par les flèches en pointillé tracées sur elles.
On peut supposer que la résistance dans la roue v est assez grande pour la tenir immobile et que la roue r tourne. Comme la roue v est d'un diamètre inférieur à celui de la roue u, la pièce i aura tendance à tourner dans le même sens que la roue r. Le résultat est que les roues de friction s et u ainsi que la pièce i tournent ensemble, en sens inverse du mouvement des aiguilles dtune montre, autour de l'arbre a, comme c'est indiqué par la flèche tracée sur la pièce i. Etant donné que l'effort résistant est plus grand que l'effort de commande, les roues s et u tourneront sur leur axe commun, en augmentant encore la vitesse de la pièce i et en l'obligeant à se déplacer plus vite que la commande.
La pièce i, en tournant plus vite que la commande, entratne les roues de friction s et u sur les roues de friction et v; cela tend à tirer, et tire, la roue de friction v avec la pièce i et l'action de la roue de friction u sur la roue de friction v est similaire à celle d'un embrayage glissant.
Il est évident que, à mesure que la vitesse de la roue de friction v décroît, celle de la pièce i augmente et, comme cela a été dit précédemment, lorsque cette partie du mécanisme fonctionne, la pièce 1 tourne plus vite que la commande et, à mesure que la résistance à la commande ralentit la roue menée, c'est-à-dire la roue v, la différentielle de vitesse entre la pièce 1 et la commande augmente.
Dans la transmission ordinaire, lorsqu'elle fonctionne aux petites vitesses, la force de la commande est augmentée par une roue d'engrenage plus petite en entraînant une plus grande qui transmet sa force à la roue menée. Cette
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roue d'engrenage plus petite en entraînantune plus grande donne à la commande un plus grand rapport de leviers sur la roue menée, ou, en d'autres termes, un avantage mécanique.
Mais, lorsque la résistance à la commande est vaincue par un embrayage glissant, la force de la commande n'est pas aug- mentée, mais reste la même, et la roue menée est entraînée à une vitesse plus lente, à laquelle la force de commande est capable de vaincre une telle résistance. Le mécanisme que l'on vient de décrire agit de la même manière qu'un "embray age glissant* en ce que la force de la commande n'est pas augmentée par un rapport de leviers défini, tel quune petite roue dentée en entraînant une plus grande, mais permet à la force de la commande d'entraîner la roue menée à une vitesse plus lente que celle de la commande.
La différence entre Inaction d'un "embrayage glissant" et le dispositif décrit ici est que l'"embrayage glissant" livre sensiblement toute la force de la commande à la roue menée tandis qu'avec le présent dispositif, la force de commande n'est pas tout à fait toute livrée, étant estimé que pratiquement 95 % de la force de commande peut être livrée à la roue menée, ce qui est dû à la nécessité d'étudier ce mécanisme de façon que les vitesses plus lentes puissent être obtenues automatiquement. Cette différence de force est un sacrifice pour assurer la relation automatique et voici une description de la façon dont cette diffé- rence se produit :
On a dit précédemment que la pièce ¯% tournait plus vite que la commande, mais que la roue de friction r entraînait le mécanisme.
Puisque la pièce 1 tourne plus vite que la roue de friction r, et que par conséquent la roue de friction s tourne sur son axe en sens inverse de celui dans lequel la roue de friction r tend à l'entraîner;
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la force de la commande est transmise par l'intermédiaire dela roue de friction s, de l'arbre t, de la pièce rotative i et de la roue de friction u à la roue de friction v qui reçoit la résistance à la commande. Cette force, à la périphérie de la roue v, est théoriquement égale au pro- duit de la multiplication de la force de commande à la péri- phérie de la roue r par le quotient obtenu en divisant le rayon de la roue v par le rayon de la roue r (abstraction faite du frottement).
Par exemple
Si l'on appelle "x" le rayon de la roue r, "y" le rayon de la roue v, "z" la force de commande, la force de la commande appliquée contre sa résistance est alors z fois . Mais le diamètre de la roue v doit être plus petit que celui de la roue u afin de produire le nombre infini de vitesses inférieures à la grande vitesse.
En supposant maintenant que les roues r et s sont d'égal rayon (x) et que le rayon (y) de la roue v est les 3 du rayon de la roue u, et en appelant @la distance entre les axes des arbres a et t, on a alors rayon x des roues r et s 2 2 rayon y de la roue v et la force de la commande contre sa résistance est
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soit 80 % de la force de commande; mais cette quantité sera plus élevée que 80 % en raison de la résistance de frottement à la rotation de la pièce i.
Il est évident que la partie de la force de commande (abstraction faite du frottement) qui agit sur la résistance à la commande dépend du rapport des diamètres des roues r et v.
Il est également évident que le mécanisme ne revien-
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dra pas de lui-même à l'état de grande vitesse tant que la résistance à la commande ne sera pas sensiblement égale à cette partie de la force de commande transmise à la pièce recevant la résistance. Mais, une fois dans l'état de grande vitesse, le plein effort de commande (abstraction faite du frottement) sera appliqué contre la résistance à la commande.
On sait parfaitementque cette mise du mécanisme à l'état de grande vitesse pourrait être accélérée, dans une automobile en marche, en fermant momentanément l'étrangleur et en laissant la vitesse du moteur devenir sensiblement la même que celle de l'arbre propulseur de la voiture, ce qui est produit par la force mouvante de cette dernière.
La caractéristique principale du fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrtre est que la force de commande transmise par la roue de friction r ten d continuellement à entraîner la roue s en sens inverse de celui dans lequel elle tourne et que cette force est transmise, par l'intermédiaire de la pièce i et de la roue u et agit contre la résistance. La force de commande tendant à entraîner les roues u et s en sens inverse de celui dans lequel elles tournent fait que la roue v tourne pour une partie du chemin avec la roue r, ou à une vitesse inférieure à celle de la roue r, selon combien la résistance est plus grande que la force de commande.
En d'antres termes, la roue, r, par l'intermédiaire de la roue s, de l'arbre t et des rouesu et v, tend continuellement à entrainer la pièce i en sens inverse de la commande tandis que la résistance offerte par la roue v tend continuellement, par l'intermédiaire de la roue u de l'arbre t et des roues s et r, à entrainer la pièce i dans le sens de la commande. Il est ainsi évident que cette partie de la force de la commande qui atteint la roue v agit continuellement contre la résistance à la commande, peu importe la différence de vitesse entre la pièce 1 et la commande. Cela
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est vrai lorsque l'état de petite vitesse existe.
Sur les Figs. 3 à 7 inclusivement, 11 désigne un arbre de commande recevant de la puissance d'une source quelconque convenable et tourillonnant dans des paliers 12 et la!.. Le palier 12 est fixe tandis que le palier 12' comprend le manchon d'une pièce 13 qui constitue l'élément menéou commandé etqui, tournantelle-même dansun palier fixe 14, est capable de transmettre de la puissance au mécanisme à commander. Sur l'arbre 11 est assujetti un rochet 15 dans lequel prend un cliquet 16 (Figs.3 et 4) pivotant sur un plateau 17 qui entoure le moyeu d'une roue dentée 18, folle sur l'arbre 11, et est claveté à ce moyeu. Le cliquet 16 est tenu en prise avec le rochet 15 par un ressort 19.
Le cliquet 17 et le rochet 15 constituent une disposition simple d'accouplement n'agissant que dans un seul sens, ou "à roue libre", dont on peut utiliser toute autre disposi- tion convenable et bien connue. La roue dentée 18 engrène avec une roue dentée 20 assujettie à l'une des extrémités d'un arbre 21 tourillonnant dans une pièce rotative 22 qui est folle sur l'arbre 11 et qui constitue un égalisateur ou élément différentiel. A l'autre extrémité de l'arbre 21 est assujetti un chien 23 qui est disposé, comme représenté,pour prendre sur l'une des chevilles d'une série de chevilles 24 faisant partie d'une roue 25 (voir Figs. 3 et 5)qui est folle sur l'arbre 11 mais est rigidement solidaire du manchon 12' de l'élément mené 13 dont il a été question précédemment.
Le chien 23 est pourvu, sur la face interne de son moyeu, d'une oreille 26 qui s'étend dans une encoche 10 formée dans la pièce rotative 22 (Fig. 3 et 6). Cette construction permet un mouvement du chien 23 par rapport à la pièce rotative 22 dans un but qui sera indiqué plus¯loin. Le chien 23 est normalement tenu en prise avec une des chevilles 24 par un ressort à boudin 27,travaillant à la torsion, dont une des extrémités est attachée à la pièce 22 et l'autre, au moyen du chien.Les roues
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dentées 18 et 20 ont de préférence des cercles primitifs du même diamètre qui est de préférence égal au diamètre d'un cercle passant par les centres des chevilles 24.
Le mécanisme décrit jusqu'ici constitue cette portion du dispositif qui transmet la plus grande vitesse à l'élément mené 13 . Le principe du fonctionnement a été clairement décrit par rapport au schéma représenté sur la fig. 1. Dans le fonctionnement réel, avec puissance appliquée à l'arbre 11 pour le faire tourner dans le sens de la flèche tracée sur lui, et l'élément mené 13 offrant une résistance inférieure à la force de commande, le rochet 15 tournera dans le sens de la flèche tracée sur lui. Par l'intermédiaire du cliquet 16 et du plateau 17 , la roue dentée 18 sera mise en rotation dans le même sens.
La roue dentée 18 , par l'intermédiaire de la roue dentée 20 , fera tourner la pièce 22 dans le même sens et cette pièce, à son tour, fera, par l'intermédiaire du chien 23 , tourner la roue 25, et par conséquent l'élément mené 13 , dans le même sens.
Toutes les parties sus-mentionnées seront bloquées ensemble, tout le mécanisme tournera ,dans son ensemble, avec la commande et il n'y aura pas de mouvement relatif des parties.
Lorsque l'état de grande vitesse existe, en raison des diamètres égaux des portions effectives de la roue dentée 18 et de la roue 25,ou, en d'autres termes, en raison des rapports de leviers égaux des roues dentées 18 et 20 ,du chien 23 et de la roue 25 , la force résistante doit être plus grande que la force de la commande avant que le chien 23 commence à se dégager de la roue 25 . Puisque la roue dentée menante, ou de commande, 18 tend, par l'intermédiaire de la roue dentée 20 et de l'arbre 21 ,à entraîner la pièce 22 dans le sens opposé à la commande et puisque la résistance de la roue 25 n'est pas supérieure à la force
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de la commande, tout le mécanisme tourne dans son ensemble et il y a un équilibre de forces.
Mais, comme cela a été dit précédemment, les rapports de leviers sont égaux, de sorte que, si la force résistante est plus grande que la force de commande , cette résistance tendant toujours, par l'intermédiaire de la roue 25, à entraîner la pièce 22 dans le sens de la commande a alors l'occasion d'effectuer réellement cet entraînement en faisant tourner partiellement le chien 23 . On a alors un état non équilibré des forces et la portion de grande vitesse du mécanisme cesse de fonctionner.
Voici maintenant comment est établi le mécanisme qui transmet à l'élément mené 13 des vitesses inférieures à la grande vitesse. A l'arbre 11 est assujettie une roue dentée 28 qui engrène avec une roue dentée 29 assujettie par une liaison à cheville et fente, 30, à l'une des extrémités d'un arbre 31 tourillonnant dans la pièce rotative 22, dont il a été question précédemment, en un point diamétralement opposé à l'arbre 21 qui s'y trouve. A l'autre extrémité de l'arbre 31 est assujettie une roue dentée 32 qui engrène avec une roue dentée 33 , folle sur l'arbre 11 mais rigidement solidaire de la roue 25 , comme c'est représenté sur la fig. 3 .
Les cercles primitifsdes roues dentées 28 et 29 ont de préférence le même diamètre tandis que le cercle primitif de la roue dentée 32 est de plus grand diamètre que celui de la roue dentée 33 .
Dans le fonctionnement de cette portion du dispositif, dont le principe a été clairement exposé par rapport au schéma représenté sur la fige 2 , il doit être bien entendu que, comme cela a été dit précédemment ,la résistance de l'élément mené 13 a atteint un point où elle est supérieure à la force de la commande. Le fonctionnement du dispositif , après cela, est le suivant : En raison de la
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résistance de l'élément mené 13 , et par conséquent de la roue 25 , le chien 23 fait une fraction de tour en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, sur la fig.
5 ce qui fait tourner partiellement l'arbre 21 et la roue dentée 20 dans le même sens, en obligeant ainsi la pièce 22 à tourner plus vite que la commande. Le chien 23 continue à tourner sur son axe jusqu'à ce qu'il soit dégagé de la cheville 24 avec laquelle il était en prise. L'encoche 10 , prévue pour limiter le mouvement 23 , lui permet un mouvement suffisant pour le dégager des chevilles 24 .
Une fois cela fait, le cliquet 16 ressaute sur le rochet 15 et les roues dentées 18 et 20 n'ont aucun mouvement relatif. Pendant que le chien 23 est dégagé , la roue dentée 29 ,en tournant tout entière autour de l'arbre 11 , plus vite que cet arbre, a un mouvement rotatif sur l'arbre 31.
Les roues dentées 32 et 33 , en raison de leur différence de rapport comparées aux roues dentées 29 et 28 , et selon l'amplitude de mouvement de la roue dentée 33 , peuvent, ou non, avoir entrainé l'arbre 31 aussi vite que la roue 29 tournant sur lui. Ce mouvement possible de la roue dentée 29 par rapport à l'arbre 31 a été permis par la liaison à fente et cheville 30 entre cette roue et ledit arbre. La roue dentée 28 prend alors la commande et, en raison de la résistance de l'élément mené 13 , qui à ce moment excède la force de la commande, les roues dentées 29 et 32 et l'arbre 31 tournent dans leur ensemble autour de l'axe de l'arbre 11 et, par conséquent, la pièce 22 se met à tourner en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre et plus vite que la commande.
En tournant plus vite que la commande, la pièce 22 entraîne les roues dentées 29 et 32 autour des roues dentées 28 et 33 et imprime un certain mouvement à la roue dentée 33 , dans la direction de la commande . La roue 33 , qui est rigidement solidaire de la
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roue 25, laquelle est, à son tour, rigidement solidaire de l'élément mené 13, imprime ce mouvement à ce dernier.
Le mécanisme sus-décrit convient particulièrement pour être employé comme transmission dans des voitures légères pour le transport des personnes. On n'a pas représenté d'engrenages de marche arrière, car la marche arrière du véhicule peut être effectuée par un jeu d'engrenages de marche arrière ordinaire, actionné à la main.
Dans le fonctionnement du dispositif sus-décrit comme appliqué à une automobile, le conducteur de la voiture n'a qu'à mettre l'embrayage en prise pour faire démarrer cette dernière. Cette opération met l'arbre 11 en rotation en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre sur la fig. 3 . L'arbre 11 entraîne le rochet 15 qui, par l'intermédiaire du cliquet 16 , fait tourner la roue dentée 18 dans le même sens. La roue dentée 18 fait tourner la pièce 22 sur l'arbre 11 , dans le même sens, et, en raison de la résistance de la roue 25 ,qui est immobile du fait de l'inertie de la voiture, le chien 23 commence à tourner sur son axe et transmet ce mouvement à la roue dentée 20 , ce qui fait tourner la pièce plus vite que la commande.
Cette action se continue jusqu'à ce que le chien 23 ait été dégagé de la cheville 24 , de la roue 25 ,avec laquelle il était en prise. Une fois cela fait, la roue dentée 28 prend la commande et, en raison de la résistance, qui à ce moment excède la force de la commande, les roues dentées 29 et 32 ainsi que l'arbre 31 tournent, dans leur ensemble, autour de l'arbre 11 ce qui fait tourner la pièce 22 dans le même sens, mais plus vite, que la commande. La pièce 22 , en tournant plus vite que la commande, imprime un certain mouvement à la roue dentée 33 et, par l'intermédiaire de la roue 25 et de l'élément mené 13 , met la voiture en marche.
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A mesure que la voiture marche et que la résistance décroît, la vitesse de la pièce 22 diminue et continue à diminuer, avec une augmentation correspondante de la vitesse de rotation de ltélément mené ,jusqu'à ce que la résistance soit égale à la force de la commande appliquée à la roue dentée 33. A ce moment, le chien 23 tourne partiellement pour revenir en prise avec la roue 25 , après quoi le mécanisme tourne comme un tout et la voiture est actionnée à grande vitesse.
On voit par conséquent que la construction décrite offre une transmission qui comprend un moyen, contrôlé automatiquement par la résistance de l'élément mené , pour actionner celui-ci à une vitesse qui est sensiblement directement proportionnelle à la vitesse de l'élément menant, ou de commande, et à la force exercée par lui et sensiblement inversement proportionnelle à la résistance de l'élément mené.
Le mécanisme représenté sur la fig. 3 reçoit de préférence sa commande de l'extrémité décrite ; mais il peut être inversé et recevoir sa commande de l'extrémité opposée.
Dans ce cas, la pièce 22 , dans l'état de petite vitesse, tournerait dans le même sens, mais plus lentement, que la commande pour certaines des vitesses/et tournerait en sens inférieu- res res-inverse de la commande pour le restant des vitesses infé- terait immobile rieures. D'après l'action de la pièce 22 dans ces conditions, pour une des il est évident que le mécanisme ne reviendrait pas à l'état de grande vitesse aussi rapidement que s'il était actionné , ou recevait sa commande, de la manière représentée, auquel cas la pièce 22 a à ralentir pour venir à l'état de grande vitesse, amortir la vitesse d'une masse en rotation étant plus facile que de l'accélérer.
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Sur la fig. 8 , on a représenté une construction modifiée dans laquelle une petite vitesse définie peut être obtenue. La portion de grande vitesse de ce dispositif est similaire à celle représentée sur la fig. 3 ,sauf l'adjonction d'une roue dentée 48 , qui sera décrite ciaprès, et ses parties ont été désignées par les mêmes caractères de référence. La roue dentée 48 est folle sur l'arbre 11 et est interposée entre la roue 25 et l'élément mené 13 , en étant rigidement solidaire de chacune de ces parties. Le fonctionnement de cette portion du dispositif est identique à celui décrit à propos du mécanisme de grande vitesse représenté sur la fig. 3 .
La portion de petite vitesse de ce dispositif est similaire à celle représentée sur la fig. 3 , à l'exception de la roue dentée 18 susmentionnée, pour une gamme définie de vitesses inférieures à la grande vitesse et jusqu'à une vitesse où la résistance a augmenté jusqu'à un point prédéterminé. Les parties de cette portion du dispositif ont été désignées par les mêmes caractères de référence que les parties similaires sur la fig. 3 . Lorsque la résistance à la commande a augmenté jusqu'à une valeur prédéterminée, la commande se fait par l'intermédiaire du mécanisme suivant.
A l'arbre 11 est assujettie, en un endroit adjacent au palier 12, une roue dentée 40 qui engrène avec une roue dentée 41 assujettie à l'une des extrémités dtun arbre intermédiaire 42 qui tourillonne dans des paliers fixes 43 et à l'autre extrémité duquel est assujetti un rochet 44 ( ou accouplement de commande, n'agissant que dans un sens , équivalent) dans lequel prend un cliquet à ressort 45 pivotant sur une roue dentée 46 qui est elle-même folle sur ledit arbre et tenue en place dessus par un collier ,47, La roue dentée 46 engrène avec la roue dentée 48 sus-décrite. Le diamètre du cercle primitif
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de la roue 41 est de préférence plus grand que celui du cercle primitif de la roue 40 ,avec ce résultat que l'arbre intermédiaire 42 est actionné à une vitesse plus lente que celle de la commande.
Le fonctionnement du mécanisme représenté sur la fig. 8 peut être brièvement résumé comme il suit : Lorsque la force de l'arbre de commande 11 excède la résistance de l'élément mené 13 , la commande se fait par l'intermédiaire de la portion de grande vitesse du mécanisme, d'une manière similaire à celle décrite à propos de fig. 3 . A ce moment, la roue dentée 48 tournera à la même vitesse et dans le même sens que la commande. Du fait que l'arbre intermédiaire 42 tourne plus lentement que la commande et en raison, aussi, du rapport des roues dentées 48 et 46,la roue 46 est mise en rotation par la roue 48 à une vitesse supérieure à celle qui pourrait lui être imprimée par la commande et cette roue 46 tourne, par conséquent, folle sur l'arbre 42 , le cliquet 45 ressautant sur les dents du rochet 44 .
Lorsque la résistance de l'élément mené 13 a augmenté à un point juste au delà de la force de l'arbre de commande 11 , la portion de grande vitesse sera mise hors d'action, comme cela a été décrit à propos de fig. 3 , et la commande se fera par l'intermédiaire des parties de la portion de petite vitesse du dispositif, qui correspond à la portion de petite vitesse représentée sur la fig. 3 . A ce moment, la roue dentée 48 fera encore tourner la roue 46 à une vitesse supérieure à celle qui pourrait lui être imprimée par la commande et elle continuera à le faire jusqu'à ce que la résistance de l'élément mené 13 ait augmenté jusqu'à un point donné, déterminé par le rapport des roues dentées 40 et 41 et le rapport des roues dentées 48 et 46 .
A ce moment, en raison
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du rapport du train de roues dentées sus-décrit, la roue 46 sera commandée par l'arbre 11 , au moyen des roues 40 et 41, du rochet 44 et du cliquet 45 , à une vitesse supérieure à celle que la roue 48 tend à lui imprimer. On voit ainsi qu'on a atteint une petite vitesse définie, la commande , à ce moment, se faisant par l'intermédiaire de l'arbre 11 des roues 40 et 41 , du rochet 44 et du cliquet 45 , des roues 46 et 48 et de l'élément mené 13 .
Le mécanisme que l'on vient de décrire convient particulièrement pour être utilisé comme transmission sur les fortes voitures pour le transport des personnes et les camionnettes.
Fig. 9 représente une transmission dans laquelle deux jeux de mécanisme comme celui de fig. 8 sont accouplés ensemble.
Pour plus de commodité , le jeu adjacent à la source de puissance a été désigné, dans son ensemble, par A tandis que l'autre jeu a été désigné par B. Les parties similaires sont désignées par les mêmes caractères de référence que sur la fig. 8 ,à l'exception des arbres de commande qui sont désignés par 11 et 11' et des éléments commandés qui sont désignés par 13 et 13',pour le jeu A et le jeu B , respectivement. L'élément commandé, 13, du jeu A est assujetti à la roue dentée 40 du jeu B pour tourner avec celle-ci et, par conséquent, avec l'arbre 11' .
Le fonctionnement du dispositif complet représenté sur la fig. 9 peut être brièvement résumé comme il suit : Lorsque la résistance de l'élément mené 13' est inférieure à la force de l'arbre de commande 11 , la commande se fait par les portions de grande vitesse des jeux A et B ,les trains d'engrenages des deux jeux restant inactifs parce que les roues dentées 48 font tourner les roues dentées 46 à une
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vitesse supérieure à celle à laquelle les roues dentées 40 tendent à les faire tourner. Cela constitue l'état de grande vitesse.
Lorsque la résistance de l'élément mené 13' augmente jusqu'à un point suffisamment au delà de la force de la commande, la commande se fait par la portion de petite vitesse de l'un des jeux et la portion de grande vitesse de l'autre jeu, les trains d'engrenages des deux jeux ne fonctionhant pas à ce moment. Lorsque la résistance à la commande a augmenté jusqu'à un point prédéterminé , le train d'engrenages de celui des jeux qui fonctionnait en petite vitesse prend la commande. Cet état constitue une vitesse intermédiaire définie. Si la résistance augmente encore suffisamment ,le jeu qui fonctionnait en grande vitesse fonctionne alors en petite vitesse, à l'exclusion de son train d'engrenages et, avec une nouvelle augmentation de résistance, ce jeu fonctionne par l'intermédiaire de son train d'engrenages, ce qui a pour résultat une petite vitesse définie.
On voit ainsi que, avec deux jeux de mécanisme accouplés, on peut obtenir trois vitesses définies. Avec trois jeux, on pourrait obtenir quatre vitesses définies, et ainsi de suite. Le mécanisme sus-décrit convient particulièrement pour être utilisé comme transmission sur des gros camions, des autobus et des machines où il est nécessaire d'avoir un certain nombre de vitesses définies.