Brevet FR2351278A1 — publié le 19771209

La presente invention concerne un moteur à ressort dlentranement, ou accumulateur dténergie analogue, convenant pour les jouets ayant un organe à entraîner et en particulier pour les avions à hélice communénent -appelés avions à moteur caoutchouc. flans les dispositifs commis de ce genre, le remontage de l'écheveau de caoutchouc constituant le ressort s'effectue généralement par manoeuvre de l'hélice en sens inverse de son déroulement en vol et nécessite un nombre de tours d'hélice égal a' celui qui est restitué en vol. Pour abreger cette operation de remontage, on peut utiliser un multiplicateur extérieur et amovible muni d'une manivelle, tel une chignolle à main portant un crochet, permettant d'effectuer plusieurs tours d'hélice par tour de manivelle. L'opération est plus rapide, mais reste malcommode car elle nécessite un outil extérieur et un aide ou un pied support adapté à l'avion pour le maintenir pendant le remontage. Par ailleurs, sur les modèles volants légers et maquettes d'avions à l'échelle, on monte de préférence des hélices de petite taille qui présentent au moins deux avantages : avantage esthétique car elles peuvent s'approcher en forme et dimensions de la réduction à l'échelle de l'hélice de l'avion réel, avantage technique car elles nécessitent un couple moteur plus faible qui déséquilibre moins l'avion en vol. Elles tournent cependant plus rapidement que les hélices de taille supérieure et leur entraSnement nécessite parfois un multiplicateur à engrenages, placé dans la moquette, entre ltéche- veau moteur et l'hélice. L'écheveau moteur est mieux utilisé et la restitution en vol d'un grand nombre de tours d'hélice est possible.Le remontage de l'écheveau reste cependant effectué par rotation rétrograde de l'hélice et est encore plus long que sur un avion normal : l'emploi d'un dispositif extérieur genre chignole devient pratiquement indispensable. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients du remontage t avec celui-ci il est en effet possible de remonter l'écheveau moteur en tournant directement l'hélice en marche arrière, d'un nombre de tours petit par rapport à celui qui est restitué en vol, et donc dans un temps court, sans aide ni accessoire extérieur. Le dispositif objet de l'invention est constituâ essentiellement d'usa ressort accumulateur relie à un arbre de sortie par deux transmissions â roue libre de rapports différents et réalisées de façon que, Si elles étaient utilisées séparément, elles feraient tourner l'arbre de sortie dans le n sens mais & des vitesses différentes. La transmission dont le rapport est le plus grand est automatiquement mise en service pendant la phase de déroulement du moteur. Elle est avanta geusement multiplicatrice pour restituer un grand nombre de tours dthélice à partir d'un nombre donné de tours de ressort. Elle se met automatiquement en roue libre pendant la phase de remontage du ressort. L'autre transmission, à rapport plus faible, est en roue libre pendant la phase de déroulement et se met automatiquement en service pendant la phase de remontage du ressort. Son rapport plus court permet un remontage rapide. À titre d'exemple, un dispositif réalise selon l'invention et comportant une transsission de rapport 25 à 1 (vingt cinq à un) et une autre directe,permet, pour chaque tour rétrograde d'hélice au remontage, de remonter le ressort de un tour par la transmission directe, et de restituer ensuite au déroulement vingt cinq tours d'hélice, par la transmission multiplicatrice. On comprendra mieux le fonctionnerent du dispositif selon l'invention en examinant les figures placées en annexe. Les figures 1, 2 et 3 sont schématiques et les parties fixes des mécanismes y sont représentées reliées à un socle pour faciliter la compréhension du dessin. La figure 1 illustre une réalisation simple du dispositif selon l'invention. Le ressort accumulateur 2, constitué d'un écheveau de caoutchouc, est monté entre un crochet fixe 1 et un crochet tournant 3 solidaire d'une roue dentée 5. L'ensemble de la roue 5 et du crochet 3 peut tourner librement dans le palier 4. Un arbre cannelé 6 solidaire de ia roue 5 porte un tambour denté déclic 8 qui peut coulisser librement mais non tourner sur l'arbre cannelé 6 et qui est repoussé par un ressort 7 l'obligeant à rester en contact avec un deuxième tambour denté 9. Ce tambour 9, le pignon 11, et l'hélice 13 sont entés solidaires de l'axe de sortie 10, tournant libre rant dans le palier 12. Un autre axe 19, tournant librement dans les paliers 14 et 21, est solidaire d'un tambour denté 18, et d'un pignon 20 entraîné par la roue 5. Une roue 16, coulissant et tournant librement sur l'axe 19, est solidaire d'un tambour denté à déclic 17. Un ressort 15 oblige ce tambour denté 17 à rester en contact avec son homologue 18. La roue 16 engrène par ailleurs avec le pignon 11. Pendant le déroulement du ressort accumulateur 2, ia transmission multiplicatrice comprenant les roue 5, pignon 20, cliquet 18 et 17, roue 16 et pignon 11, assure la transmission du couple vers l'arbre de sortie 9. Le sens du mouvement est celui indiqué par les flèches. L'helice est entraînée dans un mouvement de rotation sensiblement plus rapide que celui du crochet tournant 3. Le tambour à déclic 8 recule en comprimant son ressort 7, pour laisser son homologue 9 tourner plus vite que lui dans le sens de la flèche. Pendant le remontage par contre, qui est opéré en imprimant à l'hélice un mouvement de rotation dans le sens opposé à la flèche, les tambours 9 et 8 réengrènent sous l'action du ressort de rappel 7, et transmettent intégralement le mouvement au ressort accumulateur 2. La roue 16 et le tambour denté 17 sont entraînées par le pignon 11 à un régime faible dans le sens opposé à la flèche. Le pignon 20 et le tambour denté 18 sont entraînés par la roue 5 à un régime plus éleve, dans le sens opposé à la flèche également. Le tambour i declic 17 et la roue 16 reculent en comprimant le ressort 15 sous l'effet de cette vitesse diffèrentielle. D'autres modes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre de l'invention : La figure 2 illustre ainsi un autre mode de réalisation dans lequel le dèroulement de llécheveau se fait dans le sens indiqué par les flèches et au travers de la transmission directe. Le remontage du ressort accuxula- teur est opéré par l'intermédiaire des pignons 28, 23, 22 et 29, donc au travers d'une transmission multiplicatrice.Consne dans le cas du dispositif illustré sur la figure 1, chaque tour d'hélice au remontage permet la restitution de plusieurs tours au déroulement. Outre les roues libres situées sur les transmissions, le dispositif illustré sur la figure 2 comporte un troisième dispositif à declic monte sur liane de l'hélice lui-meme. Il est constitué d'un cône denté 24 solidaire de l'arbre de sortie, d 'un autre cône denté complémentaire 25 solidaire de l'hélice 26 qui peut tourner librement sur l'arbre de sortie, et d'un ressort de rappel 27 maintenant les deux cônes dentés en contact. La presence de ce troisième dispositif à déclic ne change en rien les phases de remontage et de déroulement proprement dite, mais, en fin de déroulement, lorsque l'arbre de sortie stinmobilise, l'hélice peut continuer à tourner dans le même sens, après avoir suffisemment comprimé le ressort 27 pour que les dents des cônes 24 et 25 soient desengagRes. La figure 3 représente un autre exemple de réalisation possible du dispositif selon l'invention, dans lequel la transmission multiplicatrice utilisée au déroulement comprend : une roue 34, un pignon inverseur 32 dont l'axe est solidaire de deux bras articulés 31 et 33, et maintenu en contact avec un pignon 44 par un ressort de rappel 30. Le pignon 44 et la roue 42 sont solidaires dtun wAme axe tournant librement dans le palier 43. La roue 42 engrène avec le pignon 41. Ce dernier et la roue 40 sont solidaires de l'axe 38 qui tourne librement dans le palier 39. La roue 40 engrène avec le pignon 37 solidaire de l'arbre de sortie et de l'hélice. Le déroulement s'opère avec une multiplication importante de la vitesse grâce aux trois étages de multiplication 34-32-44 , 42-41 et 40-37 , le dispositif à déclic 35-36 libérant la transmission directe comne dans le cas représenté en figure 1 Au remontage, la transmission est directe entre l'hélice et 1 'écheveau; le pignon inverseur se soulève en tirant sur le ressort 30, laissant la roue 34 tourner rapidement dans le sens inverse de la flèche, malgré la rotation plus lente du pignon 44 La figure 4 représente une varianté du dispositif selon l'invention dans laquelle l'ensemble mécanique est regroupé dans un carter en forme de capotage de moteur d'avion.Le train dtengrenage est avantageusement fortement multiplicateur au déroulement pour réduire le nombre de tours imposés à l1écheveau, réduire donc sa longueur, et rendre ainsi l'ensemble tres compact. La fixation au fuselage de l'avion est réalisee, par exemple, au moyens de pattes élastiques 49 . Un dispositif permettant de bloquer à volonté la transmission en fin de remontage et de la débloquer avant l'envol est réalisé à titre d'exemple sous la forme d'un levier 45 articulé en 46 dans le carter moteur, et dont l'extrémité peut se loger entre les dents d'une des roues 48 de la transmission pour l'immobiliser. Un ressort de rappel 47 maintient le levier effacé en vol. Le dispositif selon l'invention est utilisé avantageusement pour ltentratnement des helices d'avions jouets, volants ou non. La possibilité de placer entre l'écheveau moteur et l'hélice une transmission multiplicatrice présente des avantages déjà évoques ci-dessus dans le cas des maquettes et des avions volants légers : elle permet l'adoption de petites hélice plus esthétiques et déséquilibrant moins 1 'avion en vol. Dans d'autres cas, elle permet l'augnentation de la durée du vol, en conservant une grande hélice à rotation lente, des compromis entre les deux options étant d'ailleurs possibles. D'autre part, la possibilitd de remontage rapide est un avantage évident et très apprécié dans le domaine des avions jouets, particulièrement lorsqu'on les destine aux enfants. Enfin, la possibilité de réaliser des groupes propulseurs compacts est un avantage important dans la réalisation de maquettes d'avion de chasse à moteur à piston et hélice, dont le nez très court demande à concentrer le poids à l'avant du fuselage, comme c'est d'ailleurs le cas ce l'avion reel. Ces groupes propulseurs compacts, éventuellement blocables en fin de remonta- ge, sont également très appréciables pour la réalisation d'avions multimoteurs Le dispositif selon l'invention s'applique également avantageusement à la propulsion d'autres véhicules jouets automoteurs. Des automobiles jouets peuvent en être équipées. Les exemples de réalisation examines cidossus restent valables en remplaçant les hélices par des roues ou des essieus. Sur un véhicule ainsi équipe, le remontage est effet sans clé ni manoeuvre particulière, mais simplement en imprimant au vehieule un mouvement de marche arrière continus ou même un mouvement de va et vient. En effet, grâce à la différence de rapport des transmissions, les tours de ressort engrangés pendant les trajets en marche arrière, ne sont que très partiellement perdus pendant les retours en marche avant. Un canot automobile équipé d1un moteur selon l'invention sera avantageu- sement doté d'une molette solidaire en rotation de l'hélice, sur le même arbre ou sur un arbre différent, et dont une partie au moins de la jante dépasse du jouet: en faisant rouler colle-ci sur une surface dure, dans un vouvoient de va et rient, le remontage s'opère conne il a été examiné oi-desns. La figure 5 illustre une variante du dispositif selon l'invention, par ticulièrenênt adaptée à l'entraînement d'hélices contra-rotatives, dans laquelle le corps du mécanisas est rendu mobile autour d'un axe placé à l'arrière et aligné avec l'axe de sortie. Les deux hélices sont montes respectivement sur l'axe de sortie et sur le corps, de façon à tourner en sens inverse l'une de l'autre.Le remontage est effectué en tournant une des hé lices en marche rétrograde par rapport à l'autre.Un tel ensemble pout être utilisé à la propulsion d'un avion, à la sustentation d'un héliooptère à double roter dont on connait par ailleurs la rezarquable stabilité ou constituer lui même un objet volant original, carrossé ou non, doté de surfaces ou contrepoids stabilisateurs ou non. Les transmissions décrites cidessus sous la forme de trains d'engrenages peuvent Stre réalisées par tout autre moyen sans sortir pour autant du cidre de l'invention : courroies, chaines, flexibles,roues & friction, etc. Les dispositifs à déclics décrits peuvent aussi être remplacés par d'autres dispositifs de roue libre: cliquets, galets de friction, à coïncent, roues à rochets, etc. Les dispositifs bruyante sont préférables quand l'émis- sion d'un bruit augmente le réalisme du jouet: bruit de moteur dans une automobile, reproduit & partir du mouvement d'échappement d'un cliqueteur exemple, Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrite et représentés ci dessus, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 . Moteur â ressort pour jouet, constitué par un accumulateur d'énergie å ressort ou analogue, caractérisé par le fait que la liaison fonctionnelle entre le ressort et l'arbre de sortie capote deux organes de transmission de mouvement de rapports différents, comportant chacun un dispositif de mise en roue libre, et tels que s'ils opéraient isolément, ils feraient tourner l'arbre de sortie dans le même sens mais å des vitesses sensiblement différentes, l'une des transmissions servant pendant la phase motrice, et l'autre pendant la phase de remontage rapide du ressort, qui s'opère par simple mouvement rétrograde appliqué l'arbre de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'une au moins des transmissions est multiplicatrice dans le sens ressortarbre de sortie. 3 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qurune au moins des transmissions est réalisée au moyen d'engrenages. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisS par le fait que l'ensemble nicanique est regroupé dans un carter ayant, par exeDplo, la forme diun moteur d'avion. 5 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac irisé par le fait qu'un dispositif de blocage est prévu pour immobiliser le mécanisme en fin de remontage du ressort accumulateur. 6 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac- térisé par le fait qutun des organes an moins, par exemple un cliquet, est conçu pour émettre un bruit déterminé, par exemple un bruit de moteur. 7 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac térisé par le fait que l'ensemble du mécanisme est mobile autour d'un axe confondu avec l'axe de sortie, permettent ainsi l'entraînement de deux hélices contra-rotatives, dont l'une serait solidaire du mécanisne, et l'autre de l'arbre de sortie. 8 , Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracterisé par le fait qu'une troisième roue libre équipe l'arbre de sortie, de façon à permettre un libre fonctionne-rit de l'organe entraîné après couplet déroulement du moteur. 9 , Dispositif selon l'uns quelconque des revendications 1 à 8 carac térisé par le fait qu'un organe de remontage distinct de l'organe entrain nains solidaire de lui en rotation, est prévu, par exemple sous la forme d'une roue moletée.