Brevet FR2609770A1 — publié le 19880722

La présente invention concerne un dispositif variateur de la vitesse d'un arbre rotatif d'entrée pour l'entraînement d'un arbre de sortie en un mouvement variant périodiquement entre une vitesse nulle et une vitesse prédéterminée. Les dispositifs connus à ce jour, qui sont en mesure d'accomplir cette fonction présentent une structure trop complexe et nécessitent des moyens de commande spécifiques qui sont destinés à déterminer des phases de vitesse différente La présente invention a pour but de proposer un dispositif variateur du type défini plus haut qui pallie aux inconvénients des dispositifs connus. Pour atteindre ce but, un variateur de vitesse selon l'invention comprend un pignon entraîné en rotation par ledit arbre d'entrée et engrenant une denture prévue au pourtour d'un organe oblong comprenant une partie médiane dont les deux côtés extérieurs sont conformés en crémaillères rectilignes parallèles et dont les deux extrémités présentent un profil semi-circulaire, et un élément rotatif adapté à transmettre son mouvement à l'arbre de sortie, ledit organe comprenant des moyens formant un chemin de guidage rectiligne parallèle auxdits côtés formant crémaillères, dans lequel s'engage ledit élément de façon à permettre à l'organe denté un mouvement rectiligne, ce chemin de guidage ayant une longueur telle que l'axe dudit élément se confond avec les centres de courbure des extrémités semi-circulaires de l'organe, lorsque celui-ci occupe ses positions extrêmes et ledit organe comprenant les moyens lui interdisant toute rotation dans ledit chemin de guidage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la longueur des parties formant crémaillères et le rayon des parties arrondies de l'organe denté déterminent le rapport des périodes de vitesse nulle et de vitesse prédéterminée du mouvement de l'arbre de sortie. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le chemin de guidage de l'organe denté est réalisé sous forme d'un évidement dans l'organe denté. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément s'engageant dans le chemin de guidage présente une section transversale non circulaire, avantageusement carrée et le chemin de guidage possède un profil correspondant à la forme dudit élément. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe denté est monté mobile sur des moyens à roulement à billes. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens à roulement à billes comportent une plaque formant palier pour une multitude de billes réparties avantageusement sur toute la surface que couvre l'organe denté lors de ses déplacements rectilignes et rotatifs, ledit organe reposant sur ces billes. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective et en coupe partielle d'un variateur de vitesse selon la présente invention, et - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques destinées à illustrer le fonctionnement du variateur de vitesse selon la figure 1. Sur les figures les arbres d'entrée et de sortie portent les références respectivement 1 et 2. L'arbre d'entrée 1 transmet sa rotation par un jeu de pignons 3 à un pignon 4 qui engrène la denture prévue au pourtour d'un organe de forme oblongue 5. La partie médiane 6 de celui-ci possède des côtés rectilignes formant alors crémaillères, tandis que les extrémités 7 sont de forme semi-circulaire. L'organe denté 5 comprend un évidement 9 de forme avantageusement parallélépipédique , qui s'étend dans l'axe longitudinal de l'organe 5 et forme un chemin de guidage pour un élément 10 à section transversale avantageusement carrée. Cet élément 10 est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 2. L'évidement 9 et l'élément 10 sont dimensionnés de telle manière que ce dernier ne puisse effectuer dans l'évidement qu'un mouvement de translation. En raison de cette configuration et de la disposition relative des différents éléments composant le variateur de vitesse, l'organe 5 effectue un mouvement rectiligne tant que le pignon 4 engrène un des côtés latéraux 6 formant crémaillères rectilignes et un mouvement de rotation lorsque le pignon 4 vient en prise avec une des parties de forme semi-circulaire 7. Pour réduire les forces de friction que doit vaincre organe 5 lors de son mouvement complexe, celui-ci prend appui sur un palier à billes 11, les billes indiquées en 12 étant réparties sur toute la surface que balaie l'organe 5 pendant son mouvement. Il est à noter que l'évidement de guidage 9 présente une longueur telle que l'axe de rotation de l'élément 10 se confond avec le centre des parties arrondies 7 lorsque l'organe 5 se trouve dans ses positions extrêmes de son mouvement rectiligne. Le fonctionnement du dispositif variateur de vitesse selon la présente invention ressort des figures 1 à 3 et de la description qui vient d'etre faite. L'arbre d'entrée 1 est considéré comme tournant à une vitesse constante. On comprend aisément que la rotation de l'arbre 1 et du pignon 4 ne provoque qu'un mouvement rectiligne de l'organe denté 5 tant que le pignon 4 engrène un des côtés 6 formant crémaillères rectilignes de l'organe 5. Par conséquent l'élément 10 et ainsi l'arbre de sortie 2 restent immobiles. Lorsque l'organe 5 atteint la position a indiquée en trait interrompus à la figure 2, le pignon commence à engrener une des parties arrondies 7 de l'organe 5. Tant que le pignon est en prise avec cette partie 7, l'organe 5 est entraîné en rotation , comme cela montre clairement la figure 3, et effectue un mouvement de 1800, pour atteindre la position indiquée en traits pleins sur la figure 2. La rotation de l'élément 10 a pour conséquence la rotation de l'arbre de sortie 2. A cette phase de rotation de l'arbre de sortie 2 suit à nouveau une phase d'immobilisation de cet arbre puisque le pignon 4 sera à nouveau en prise avec une partie formant crémaillère 6 de l'organe 5. Si l'on utilise l'arbre 2 comme arbre de sortie, on obtient un mouvement pas à pas, chaque pas correspondant à un mouvement angulaire de 1800. En associant à l'arbre 2 un engrenage par exemple l'engrenage 13 représenté à la figure 1, on peut transformer ce mouvement pas à pas de 1800 en un mouvement pas à pas où chaque pas correspond à un mouvement angulaire d'une valeur en fonction du rapport de transmission de l'engrenage 13.Ce mouvement peut être capté à l'arbre indiqué en 14. REVENDICATIONS 1.- Dispositif variateur de la vitesse d'un arbre rotatif d'entrée pour l'entraînement d'un arbre de sortie en un mouvement variant périodiquement entre une vitesse nulle et une vitesse prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend un pignon (4) entraîné en rotation par l'arbre d'entrée (1) et engrenant une denture prévue au pourtour d'un organe (5) oblong comprenant une partie médiane dont les deux côtés extérieurs sont conformés en crémaillères rectilignes parallèles (6) et dont les extrémités présentent un profil semi-circulaire (7), et un organe rotatif (10) adapté à transmettre son mouvement à l'arbre de sortie (2), ledit organe (5) comprenant des moyens formant un chemin de guidage (9) rectiligne, parallèle auxdits côtés formant crémaillères (6), dans lequel s'engage ledit élément (10) de façon à permettre à l'organe denté (5) un mouvement rectiligne, ce chemin de guidage ayant une longueur telle que l'axe dudit élément (10) se confond avec les centres de courbure des extrémités semi-circulaires (7) de l'organe (5), lorsque celui-ci occupe ses positions extrêmes et ledit élément comprenant les moyens lui interdisant toute rotation dans ledit chemin de guidage. 2.- Variateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur des parties formant crémaillères (6) et le rayon des parties (7) de l'organe denté (5) déterminent le rapport des périodes de vitesse nulle et de vitesse prédéterminée du mouvement de l'arbre de sortie (2, 14). 3.- Variateur de vitesse selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le chemin de guidage (9) est réalisé sous forme d'un évidement dans l'organe denté (5). 4.- Variateur de vitesse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément précité (10) s'engageant dans le chemin de guidage (9) présente une section transversale non circulaire, avantageusement carrée , et le chemin de guidage (9) possède un profil correspondant à la forme dudit élément (10). 5.- Variateur de vitesse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe denté (5) est monté mobile sur des moyens à roulement à billes (11). 6.- Variateur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens à roulement à billes (11) comportent une plaque formant palier pour une multitude de billes (12) réparties avantageusement sur toute la surface que balaie l'organe denté (5) lors de ses déplacements rectiligne et rotatif.