Brevet FR2785658A1 — publié le 20000512

Domaine technique Le dispositif objet de cette invention a pour but de faire varier les vitesses et/ou les couples transmis entre moteur d'entraînement et récepteur. Le dispositif objet de cette invention s'applique à toutes les machines mécaniques ou électromécaniques, qui comprennent une partie menante et une partie menée, dont les transferts de mouvements et de couples entre les deux parties s'effectuent par un (ou des) arbre (s) rotatif (s). Le mécanisme objet de cette invention s'intercale entre la partie moteur et la partie réceptrice de la machine, pour modifier les vitesses transmises de manière à ce que, à un instant donné, la vitesse instantanée de rotation du moteur peut tre différente de la vitesse instantanée de rotation du récepteur. Afin d'tre plus précis, voici quelques exemples de machines sur lesquelles pourrait s'appliquer le dispositif objet de cette invention : moto-compresseur, moto-pompe, groupe électrogène ; en règle générale, tous les mécanismes comprenant un moteur d'entraînement avec un organe de transmission (automobile, train, etc.). Etat de la technique La plupart des machines actuelles, ayant une partie menante et une partie menée, ont des liaisons entre les deux parties de type simples ou directes, par exemple des manchons d'accouplements, ou sous forme de réduction fixe, par exemple des trains d'engrenages ou des transmissions par courroies. Quelques dispositifs permettent de faire varier les vitesses et/ou les couples d'entraînement entre moteur et récepteur, pendant un tour de rotation, mais ils sont soit de formes complexes ou soit avec des possibilités de réglage faible. Exposé de l'invention Le dispositif objet de cette invention se monte entre l'arbre rotatif d'un moteur d'entraînement et l'arbre rotatif d'un récepteur (entraîné par ce mme moteur). Conformément à l'invention, un exemple détaillé du dispositif est constitué d'un bâti dans lequel est monté à chaque extrémité un arbre rotatif d'entrée relié au moteur d'entraînement, et un arbre rotatif de sortie relié au récepteur. L'arbre d'entrée monté tournant sur le bâti porte un levier articulé en forme de"L", dont l'axe de pivotement est fixé perpendiculairement à l'axe de rotation de l'arbre d'entrée. Le levier est fermement maintenu dans son axe de pivotement de manière à pouvoir transmettre les efforts de transmission entre le moteur et le récepteur. Sur le levier articulé sont fixés deux galets, un galet de came et un galet d'appui. Le galet de came circule dans un chemin de came dont la trajectoire est une courbe fermée qui se situe autour de l'axe de rotation de l'arbre d'entrée. Le chemin de came peut tre à double profil, par exemple une rainure dans le bâti, pour emprisonner le galet et lui imposer une trajectoire précise. II peut tre également à simple profil en ajoutant, au galet de came, un ressort ou un contre-galet de câme. La forme du chemin de câme, dont des tronçons ont une forme hélicoidale, provoque le basculement du levier pendant la rotation de l'arbre d'entrée, et imprime un mouvement basculant en arc de cercle au galet d'appui, situé à l'autre extrémité du levier. Le galet d'appui circule et s'appuie dans une rainure située dans l'arbre de sortie pour communiquer le mouvement de rotation et les efforts d'entraînement entre les deux arbres d'entrée et de sortie. Cette rainure dans l'arbre de sortie permet également d'accepter les déplacements du galet d'appui dont la trajectoire globale n'est pas un cercle. L'arbre de sortie tournant dans le bâti fixe reçoit le mouvement de rotation avec le couple d'entraînement pour les transmettre au récepteur. La combinaison du mouvement en arc de cercle, communiqué par le levier articulé, avec le mouvement de rotation de l'arbre d'entrée, communiqué par le moteur d'entraînement, permet d'accélérer ou de décélérer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie, et par conséquent du récepteur. La longueur du levier articulé entre le galet d'appui et l'axe de pivotement, ainsi que la longueur du levier entre le galet de came et l'axe de pivotement peuvent tre différentes afin d'amplifier ou de diminuer l'angle de l'arc de cercle décrit par le galet d'appui. Les pièces du mécanisme de la présente invention ont toutes des mouvements de révolution. De ce fait, l'équilibrage des masses en mouvement sera aisé ou aidé par des contrepoids. II va de soi, que des pièces du dispositif objet de cette invention peuvent tre modifiées ou supprimées afin de mieux s'intégrer à son environnement et de réduire les frottements et les coûts. Notamment, le bâti pourra tre supprimé ; les paliers, les flaques et les bouts d'arbres d'entrée et de sortie, du dispositif objet de cette invention, peuvent tre les mmes pièces que celles du moteur et du récepteur qui seront à lier. II va également de soi, que les galets fixés sur le levier articulé cité ci-dessus peuvent tre remplacés par des patins de glissement ou tout autre mécanisme d'appui. Afin d'améliorer la trajectoire du galet d'appui, dont le débattement de l'extrémité du levier décrit un arc de cercle qui s'inscrit dans un plan tangent au rayon de giration des arbres d'entrée ou de sortie, il faut incliner l'axe de pivotement du levier articulé d'un angle différent de 90 , de manière à ce que la projection de la trajectoire décrit par le galet d'appui soit confondue avec un cercle concentrique à l'axe de rotation des arbres d'entrée ou de sortie. Une modification du dispositif de la présente invention consiste à modifier la forme du levier articulé pour lui donner une forme de"T". Le nouveau levier porterait à chacune de ses trois extrémités deux galets d'appui et un galet de came. L'avantage du nouveau dispositif est de pouvoir faire varier les vitesses et les couples d'entraînement de deux récepteurs par rapport à ceux d'un mme moteur d'entraînement. Brève description des dessins On décrira à titre d'exemple non limitatif, des formes de réalisation préférentielles de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale, suivant la ligne AA de la figure 2, du mécanisme de la présente invention comportant un levier articulé en forme de"L". La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne BB de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne CC de la figure 2. Pw-La figure 4 est une variante du mécanisme de la figure 1 présentant une coupe longitudinale dans laquelle l'axe du levier articule est incliné. La figure 5 est une variante du mécanisme de la figure 3 présentant une coupe partielle dans laquelle le levier articulé est en forme de"T" Exposé détaillé de formes de réalisations préférentielles Dans les figures 1,2 et 3, un dispositif conforme à cette invention comprend un arbre d'entrée (1), maintenu au châssis fixe (2) par un palier, et qui est lie à l'arbre du moteur d'entraînement. Cet arbre d'entrée (1) est muni d'un axe vertical (3) sur lequel s'articule un levier (4). Le levier (4) est maintenu solidement sur l'axe (3) par des roulements. A une extrémité du levier (4) est fixé un galet de came (5) de forme sphérique qui circule dans un chemin de came (6) solidaire du bâti (2). A l'autre extrémité du levier (4) est fixé un galet d'appui (7), de forme sphérique, qui s'appuie et circule dans une rainure (8) solidaire de l'arbre de sortie (9). L'arbre de sortie (9), maintenu au châssis fixe (2) par un palier, est lié à l'arbre du récepteur. Des contrepoids ajustables (10) permettent d'équilibrer les masses rotatives. Un volant d'inertie (11) est fixé à l'arbre d'entrée (1). La figure 4 présente une variante sur une partie du mécanisme de la présente invention constitué par un axe incliné (12) fixé sur un arbre d'entrée (14) sur lequel s'articule un levier (15) identique au levier des figures 1, 2 et 3. La figure 5 présente une variante sur une partie du mécanisme de la présente invention constitué par un levier (16) en forme de"T"sur lequel sont montés deux galets d'appui (17) et un galet de came (18). Une couronne d'entrée (19) fixée tournante sur le bâti (20) porte l'axe d'articulation (22) du levier (16). La couronne d'entrée (19) permet le passage d'un bras du levier (16) et reçoit le mouvement rotatif d'entraînement du moteur. Les deux arbres de sortie (21) entraînent chacun un récepteur. Revendications 1. Dispositif de variation des vitesses et des couples transmis entre moteur d'entraînement et récepteur caractérisé par le fait qu'il comprend : Un levier (4) articulé sur un axe (3), lui-mme fixé sur un arbre d'entrée (1). L'axe d'entrée (1) étant lié au moteur d'entraînement. Deux appuis (5) et (7) situés aux extrémités du levier (4). Un arbre de sortie (9) lié au récepteur. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le levier (4) est en forme de"L"avec son axe d'articulation dans le coin du"L". 3. Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que l'appui (5) circule dans un chemin de came (6) qui fait pivoter le levier (4) et par conséquent l'appui (7), autour de l'axe (3), pendant la rotation de l'arbre d'entrée (1). 4. Dispositif selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé par le fait que le chemin de came (6) est une gorge rectangulaire dont la trajectoire est une courbe fermée qui fait le tour de l'axe de rotation de l'arbre d'entrée (1) et dont des tronçons de la courbe fermée auront une forme hélicoïdale. 5. Dispositif selon les revendications 1,3 et 4 caractérisé par le fait que le levier (16) a une articulation à la jonction des trois bras, et a une forme de"T"ayant à chacune de ses trois extrémités deux appuis (17) et un appui de câme (18). 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que les appuis (5), (7), (17) et (18) sont des galets dont la bande de roulement est sphérique. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'axe (12), du levier articulé (15), est fixé incliné (angle différent de 90 ) par rapport à l'axe de rotation de l'arbre d'entrée (14).