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MECANISME REGULATEUR A PIGNON CENTRAL." @
La présente invention se rapporte à un mécanisme régulateur centrifuge du type dans lequel les contrepoids régulateurs se déplacent dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation et sont reliés, par des secteurs dentés, à un organe rotatif tel qu'un manchon muni d'un pignon concentrique à l'arbre d'entrainek ment; l'invention consiste en une disposition perfectionnée des éléments d'un mécanisme de ce genre ainsi qu'en un dispositif perfectionné permettant d'utiliser le mouvement de l'organe rota- tif en vue de commander le déplacement axial d'un organe coulis- sant ou analogue.
Conformémant à l'invention, le mécanisme comporte une en- veloppe, disque ou autre support fixé sur l'arbre rotatif, un
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un manchon monté coaxialement sur le dit arbre, un pignon denté formé ou fixé sur le manchon et une série de leviers en forme de secteurs montés à pivot sur le disque-support ou analogue, chacun des leviers étant lesté excentriquement de manière à jouer le rôle de contrepoids régulateur et présentant un se[,- ment denté engrenant avec le pignon central,- de telle manière que le pivotement des leviers sous l'action de la force centri- fuge produise le mouvement de rotation du manchon par rapport à 1'arbre.
En vue de transformer la rotation relative du manchon en déplacement axial d'un organe coulissant, tel que le disque ou cône d'entraînement d'une transmission à friction, le man- chon rotatif est maintenu appliqué entre le dit organe et une butée non coulissante, grâce à un dispositif télescopique com- portant des rainures hélicoïdales, spirales ou autres, des ca- mes ou analogues et des goujons , galets ou analogues agissant en liaison et disposés de préférence de telle manière que la valeur du déplacement axial pour une rotation donnée du manchon varie pour les différents points compris dans les limites du déplacement.
L'invention est décrite ci-après, à titre d'exemple seulement, en référence aux dessins joints dans lesquels:
La fig. I est une vue en bout du mécanisme régulateur perfectionné dans une de ses formes de réalisation.
La fig. 2 est une coupe transversale du même mécanis- me régulateur applqué à la commande du disque d'entraînement déplaçable suivant son axe d'un changement de vitesse à friction.
La fig. 3 est une coupe transversale similaire d'une autre forme de construction.
En référence à la fig. 1,1'arbre d'entraînement ou arbre régulateur a est muni d'une enveloppe rotative b entourant les leviers lestés c qui sont montés à pivot sur des goujons, d et contrôlés par des ressorts e retenus par des goujons intermé-
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Les leviers comport.ent des segments dentés c1 qui engrènent avec un pignon central g forma ou fixé¯sur un manchon g1,ce dernier pouvant tourner sur l'arbre régulateur a.
On voit que les leviers régulateurs c sont montés à pivot en des points d voisins du rebord b1 du support b; ils 'sont formés d'un arc de cercle c2 dans la partie quittait suite au segment denté c1, un arc de cercle c3,coupant le précédent et présentant la forme de la partie interne du rebord b1 de l'enveloppe de manière à épouser cette partie lorsque le levier atteint sa position extérieure extrême, chaque levier présente ensuite un arc concave c4 en forme de demi cercle reliant la saillie c5 de pivotement à l'extrémité interne de la jante den- tée ci en forme de segment.
L'extrémité de la jante de chaque levier est disposée de man:Lère à buter contre un taquet b2 rivé sur le fond de l'enveloppe, afin que la tension du ressort ne soit pas appliquée aux dents du pignon dans la position de re- pos ; dans l'autre position extrême, les leviers ontleur face courbe c3 en contact avec l'intérieur du rebord b1. Les faces courbes concaves c4 ménagent l'espace nécessaire pour le loge- ment des ressorts de contrôle e et, du fait que les vides en question sont prévus, le centre de gravité de chacun des leviers se trouve de l'autre côte de la ligne reliant l'axe a; au pivot d,à l'endroit où la rencontre des côtés courbes c2 et c3 for- me un lobe excentrique lesté soumis à l'action de la force cen- trifuge.
Le manchon rotatif g1 est muni de surfaces à profil de came, portant la référence h, ce profil étant à peu près hélicoïdal, ainsi qu'il ressort clairement de la fig. 2, ces surfaces à profil de carnes agissent en liaison avec des goujons munis de galets ou analogues, placés sur l'organe coulissant qui doit être contrôlé par le régulateur. Dans ces conditions, lors- que la vitesse de l'enveloppe b s'accroît, les leviers régula- teurs se déplacent vers l'extérieur, autour de leur pivot d,
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én opposition avec l'action des ressorts tenseurs c, ce qui dé- termine la rotation du manchon g autour de l'arbre..9:, sous l'action des segments dentés c-, il en résulte un déplacement axial correspondant de l'organe coulissant, grâce à l'action des cames h.
Il doit être entendu que l'on peut choisir à volon- té le nombre des leviers lestés c; ce nombre sera, de préféren- ce, de trois ou quatre, de manière à obtenir une construction équilibrée et à utiliser complètement l'espace disponible à l'intérieur de l'enveloppe. Il doit être également entendu que le nombre et la position des leviers,. l'espacement des dents sur leur segment et le nombre des dents du pignon central doivent être choisis d'une manière convenable en vue d'obtenir une dis- position symétrique et une charge uniforme des dents des engre- nages.
Si l'on se réfère maintenant à la fig. 2, on voit que le manchon g1 est supporté par un écrou a1 vissé sur l'extré- mité de l'arbre d'eentrainement a. il est pourvu d'un palier de butée a2 reportant la pression qui s'exerce à l'extrémité sur les surfaces h à profil de cames. Ces surfaces à profil de cames sont placées dans des positions symétriques sur les côtés opposés du manchon ,de telle manière que les dites surfaces viennent en contact avec une paire de galets 1 (dont un seulement est re- présenté), diamétralement opposés et qui sont adaptés sur un goujon j. porté par un manchon creux k qui s' étend axialement de- puis le moyeu du disque d'entrainement 1 et qui coulisse d'une façon télescopique 'par rapport à la douille g, en opposition avec L'action des ressorts de contrôle k1,
logés dans le couver- cle avant b3 de l'enveloppe, le couple d'entrainement est ainsi transmis de l'arbre régulateur a par l'enveloppe b au dit manchon creux au moyen de clavettes longues s'engageant dans un rebord denté k2 ou au moyen de goupilles coulissant dans des ouvertures tourillonnées ménagées dans un rebord similaire.
La forme des surfaces h à profil de cames présente une partie initiale h1 d'inclinaison faible ou nulle, en vue de permettre à 11 arbre ré @
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gulateur a d'atteindre une vitesse minima avant que su produise un déplacement appréciable du disque 1 ou pendant que se produit le rattrapage de la flexion du disque ou de sa monture; ces surfaces présentent en outre une partie intennédiaire h2 dont l'inclinaison s'accroit, suivant la caractéristique du couple de la machine ou analogue et une partie finale h3 d'inclinaison maxima qui détermine un déplacement rapide du disque vers la po- sition de prise directe, la force centrifuge accrue qui s'exerce sur les contrepoids régulateurs compensant le plus faible rapport de vitesse offert par cette partie de la face.
La forme indiquée peut être obtenue en combinant un arc du cercle tangent à un galet i dans sa position initiale, arc de rayon égal à peu près à deux fois celui du galet, avec un segment hélicoïdal incliné à 40 sur la génératrice, l'angle d'attaque aura donc à l'origine une valeur de 14 environ après que la came aura absorbé une flexion du disque ou un jeu d'un millimètre environ, donnant un rapport initial de
I à 4 pour les vitesses, rapport qui décroît sensiblement jusqu'à
1:1 pour la partie la plus inclinée de la came .Cette variation de forme des surfaces à profil de cames peut être combinée àvec des modifications de la force des ressorts de contrôle e et k1, en vue de satisfaire aux conditions de fonctionnement.
La fig. 3 représente un mode de construction modifié dans lequel le mécanisme régulateur est disposé directement sur le disque d'entrainement d'un changement de vitesse à friction du même type que celui qui est indiqué à la fig. 2. Dans cette dis- position modifiée, la position du mécanisme régulateur est inverse de celle de la fig. 2, les leviers lestés et le manchon central muni d'un pignon se trouvant supportés par le disque à friction avec lequel ils peuvent coulisser, tandis que les goujons munis de galets ou organes analogues avec lesquels coopèrent les rainures hélicoïdales ou les surfaces à profil de cames sont montés sur l'arbre régulateur d'entrainement.
Ainsi que l'indique la fig. 3, l'arbre de la machine, indiqué en traits pointillés à gauche de la figure, est boulonné
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au rebord m 1 d'un manchon m montéavec ruulement à billes dans le couvercle avant n de l'embrayage, lequel entoure le volant de-la machine.
Sur l'extrémité en saillie du manchon m est clavetée une bague m2 présentant deux pivots diamétralement opposés, fai- sant saillie, et munis de galets i, Ces galets portent centre les surfaces h à profil de cames dont la forme est à peu près héli- coïdale et qui coût formée aur une brigue ou manchon g2 monté à rotation sur le moyeu du disque 1 d'entraînement à friction;
la bague ou manchon g2 fait corps avec un pignon central g qui engrène avec les segments dentés cl des leviers régulateurs c mon- tés à pivot sur les goujons d,comme dans la construction anté- rieure, mais dans ce cas, les leviers régulateurs ( dont un seul est représenté) sont montés sur le disque 1 qui porte une plaque arrière 11 destinée à entourer les éléments mobiles.
La commande est transmise du manchon m au disque 1 grâce à une liaison télespopique comportant un piston creûx o à clavettes longues extérieures et qui coulisse à l'intérieur du manchon m à clavettes longues intérieures, le disque 1 étant cla- veté sur l'extrémité externe du dit piston.
Un resort est enrou- lé autour d'un boulon p1 fixé dans la partie centrale du piston de telle manière qu'il soit comprimé entre la tête du boulon et l'ex- trémité rabattue intérieurement d'une douille dont l'extrémité op- posée, rabattue extérieurement, se loge dans un évidement du man- chon m, Le ressort p tend ainsi à pousser le disque 1 vers l'ar- rière dans la direction du manchon m, la partie la plus basse des surfaces h à profil-de cames étant en contact avec les galets i mais, quand la vitease de l'arbre de commande s'accroît,
les poids régulateurs déterminent la rotation de la bague g2 par rapport au disque 1 et aux galets .1. en sorte que les surfaces h à profil de came poussent le disque d'entrainement 1 vers l'avant en l'éloi- gnant du manchon m.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de construction qui ont été décrites ci-dessus, pas plus qu'à la combinaison du mécanisme régulateur avec une forme prti-
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culière de changement de vitesse à friction.
REVENDICATIONS
L'invention vise :
I) Un mécanisme régulateur centrifuge comportant une enveloppe, disque ou autre support fixé sur un arbre rotatif, un
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manchon plac4 é coaxia.7 em:ot, 81JT' 1 inêinéi nrbre, un pignon dent ior- mé ou fixé sur le manchon et plusieurs leviers en forme de secteurs montés à pivot sur le disque support ou¯analogue, chacun des le- viers étant lestés excentriquement de manière à agir comme un contrepoids régulateur et présentait un segment denté engrenant avec le pignon central, en sorte que le pivotement des leviers sous l'effet de la force centrifuge produit un mouvement de rotation du manchon relativement à l'arbre.
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CENTRAL PINION REGULATOR MECHANISM. "@
The present invention relates to a centrifugal regulating mechanism of the type in which the regulating counterweights move in a plane perpendicular to the axis of rotation and are connected, by toothed sectors, to a rotating member such as a sleeve provided with a pinion concentric with the drive shaft; the invention consists of an improved arrangement of the elements of a mechanism of this type as well as an improved device allowing the movement of the rotary member to be used with a view to controlling the axial displacement of a sliding member. health or the like.
According to the invention, the mechanism comprises a casing, disc or other support fixed on the rotating shaft, a
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a sleeve mounted coaxially on said shaft, a toothed pinion formed or fixed on the sleeve and a series of sector-shaped levers pivotally mounted on the support disc or the like, each of the levers being eccentrically weighted so as to play the role regulator counterweight and having a toothed gear meshing with the central pinion, - such that the pivoting of the levers under the action of the centrifugal force produces the rotational movement of the sleeve relative to the shaft .
In order to transform the relative rotation of the sleeve into the axial displacement of a sliding member, such as the drive disc or cone of a friction transmission, the rotary sleeve is kept applied between said member and a non-stopper. sliding, thanks to a telescopic device comprising helical grooves, spirals or the like, cams or the like and pins, rollers or the like acting in connection and preferably arranged in such a way that the value of the axial displacement for one rotation sleeve data varies for the different points within the displacement limits.
The invention is described below, by way of example only, with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. I is an end view of the improved regulator mechanism in one embodiment.
Fig. 2 is a cross section of the same regulating mechanism applied to the control of the drive disc movable along its axis of a friction change of speed.
Fig. 3 is a similar cross section of another form of construction.
With reference to FIG. 1.1 The drive shaft or regulator shaft a is provided with a rotating casing b surrounding the weighted levers c which are pivotally mounted on studs, d and controlled by springs e retained by intermediate studs
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The levers comprise toothed segments c1 which mesh with a central pinion g formed or fixed on a sleeve g1, the latter being able to rotate on the governor shaft a.
It can be seen that the regulating levers c are pivotally mounted at points d adjacent to the rim b1 of the support b; they 'are formed by an arc of a circle c2 in the part left following the toothed segment c1, an arc of a circle c3, cutting the previous one and having the shape of the internal part of the rim b1 of the casing so as to match this part when the lever reaches its extreme outer position, each lever then presents a concave arc c4 in the form of a semicircle connecting the pivoting projection c5 to the internal end of the toothed rim ci in the form of a segment.
The end of the rim of each lever is arranged so that it abuts against a cleat b2 riveted to the bottom of the casing, so that the spring tension is not applied to the teeth of the pinion in the re- position. pos; in the other extreme position, the levers have their curved face c3 in contact with the inside of the rim b1. The concave curved faces c4 provide the necessary space for housing the control springs e and, since the voids in question are provided, the center of gravity of each of the levers is on the other side of the line. connecting the axis a; at the pivot d, where the meeting of the curved sides c2 and c3 forms a weighted eccentric lobe subjected to the action of the centrifugal force.
The rotary sleeve g1 is provided with cam profile surfaces, bearing the reference h, this profile being roughly helical, as is clear from FIG. 2, these surfaces with the profile of tails act in conjunction with studs provided with rollers or the like, placed on the sliding member which is to be controlled by the regulator. Under these conditions, when the speed of the envelope b increases, the regulating levers move outwards, around their pivot d,
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in opposition to the action of the tensioning springs c, which determines the rotation of the sleeve g around the shaft..9 :, under the action of the toothed segments c-, there results a corresponding axial displacement of l 'sliding member, thanks to the action of the cams h.
It must be understood that the number of weighted levers c can be chosen at will; this number will preferably be three or four, so as to obtain a balanced construction and to make full use of the space available inside the enclosure. It should also be understood that the number and position of the levers ,. the spacing of the teeth on their segment and the number of teeth of the central pinion must be chosen in a suitable manner in order to obtain a symmetrical arrangement and a uniform load of the teeth of the gears.
If we now refer to fig. 2, it can be seen that the sleeve g1 is supported by a nut a1 screwed onto the end of the drive shaft a. it is provided with a thrust bearing a2 transferring the pressure which is exerted at the end on the surfaces h with cam profile. These cam-shaped surfaces are placed in symmetrical positions on the opposite sides of the sleeve, so that said surfaces come into contact with a pair of rollers 1 (only one of which is shown), diametrically opposed and which are fit on a stud j. carried by a hollow sleeve k which extends axially from the hub of the drive disc 1 and which slides in a telescopic manner 'with respect to the sleeve g, in opposition to the action of the control springs k1,
housed in the front cover b3 of the casing, the driving torque is thus transmitted from the regulator shaft a by the casing b to said hollow sleeve by means of long keys engaging in a toothed flange k2 or by means of pins sliding in journal openings made in a similar rim.
The shape of the cam-profiled surfaces h has an initial part h1 of little or no inclination, in order to allow the shaft to be re @
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gulator has to reach a minimum speed before su produces an appreciable displacement of the disc 1 or while the bending catching up of the disc or its mount takes place; these surfaces also have an intermediate part h2 the inclination of which increases, depending on the torque characteristic of the machine or the like and a final part h3 of maximum inclination which determines a rapid displacement of the disc towards the gripping position direct, the increased centrifugal force exerted on the regulating counterweights compensating for the lower speed ratio offered by this part of the face.
The indicated shape can be obtained by combining an arc of the circle tangent to a roller i in its initial position, arc of radius equal to approximately twice that of the roller, with a helical segment inclined at 40 on the generator, the angle of attack will therefore initially have a value of about 14 after the cam has absorbed a bending of the disc or a play of about a millimeter, giving an initial ratio of
I to 4 for the speeds, ratio which decreases appreciably until
1: 1 for the most inclined part of the cam. This variation in shape of the cam profile surfaces can be combined with changes in the force of the control springs e and k1, in order to satisfy the operating conditions.
Fig. 3 shows a modified mode of construction in which the regulator mechanism is arranged directly on the drive disc of a friction gear change of the same type as that shown in FIG. 2. In this modified arrangement, the position of the regulating mechanism is the reverse of that of fig. 2, the weighted levers and the central sleeve provided with a pinion being supported by the friction disc with which they can slide, while the studs provided with rollers or the like with which the helical grooves or the surfaces with cams are mounted on the drive regulator shaft.
As shown in fig. 3, the machine shaft, shown in dotted lines on the left of the figure, is bolted
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at the edge m 1 of a sleeve m mounted with a ball joint in the front cover n of the clutch, which surrounds the flywheel of the machine.
On the projecting end of the sleeve m is keyed a ring m2 having two diametrically opposed pivots, projecting, and provided with rollers i, These rollers bear the center of the surfaces h with the profile of cams, the shape of which is approximately heli - Coidal and which cost formed at a plot or sleeve g2 rotatably mounted on the hub of the friction drive disc 1;
the ring or sleeve g2 is integral with a central pinion g which meshes with the toothed segments cl of the regulating levers c pivotally mounted on the studs d, as in the previous construction, but in this case the regulating levers ( only one of which is shown) are mounted on the disc 1 which carries a rear plate 11 intended to surround the movable elements.
The command is transmitted from the sleeve m to the disc 1 thanks to a telespopic link comprising a creûx piston o with long external keys and which slides inside the sleeve m with long internal keys, the disc 1 being keyed on the end. external of said piston.
A spring is wound around a bolt p1 fixed in the central part of the piston in such a way that it is compressed between the head of the bolt and the end folded back inwardly of a sleeve whose end op- placed, folded on the outside, is housed in a recess of the sleeve m, The spring p thus tends to push the disc 1 backwards in the direction of the sleeve m, the lowest part of the surfaces h with profile- of cams being in contact with the rollers i but, when the speed of the control shaft increases,
the regulating weights determine the rotation of the ring g2 with respect to the disc 1 and the rollers .1. so that the cam-shaped surfaces h push the drive disc 1 forward, away from the sleeve m.
It should be understood that the invention is not limited to the forms of construction which have been described above, nor to the combination of the regulating mechanism with a specific form.
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friction shifting gear.
CLAIMS
The invention aims:
I) A centrifugal regulating mechanism comprising a casing, disc or other support fixed to a rotating shaft, a
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sleeve placed coaxia. 7 em: ot, 81JT '1 inêinéi nrbre, a toothed pinion or fixed on the sleeve and several levers in the form of sectors pivotally mounted on the support disc or analog, each of the levers being ballasted eccentrically so as to act as a regulating counterweight and had a toothed segment meshing with the central pinion, so that the pivoting of the levers under the effect of the centrifugal force produced a rotational movement of the sleeve relative to the shaft.