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" Perfectionnements apportes aux dispositifs d'entraînement à sens unique ".
L'invention est relative aux dispositifs d'entraî- nement à sens unique à interposer entre deux organes à entraî- ner l'un par l'autre, cest-à-dire aux dispositifs du genre des roues libres.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces dispo- sitifs, qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique, notamment qu'ils permettent d'ob- tenir un entraînement positif, sans glissement, qu'ils évitent d'exercer sur les surfaces d'entraînement des pressions exagé- rées, et enfin, qu'ils permettent d'obtenir des mouvements d'amplitude quelconque, contrairement à ce qui se passe pour les roues libres à encliquetages, rochets, etc.
Elle consiste, principalement, à faire comporter, aux dispositifs du genre en question, au moins deux surfaces propres à rouler l'une par rapport à
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l'autre lorsque les deux organes que l'on veut entraîner subis- sent des déplacements relatifs, lesdites surfaces ayant leurs mouvements de roulement conjugués de préférence de façon positive, par exemple par un engrènement, et à interposer, entre ces surfaces, au moins un obstacle propre à intervenir de façon telle que, pour l'un des sens de roulement, il s'oppose de façon positive à ce roulement, pro- voquant ainsi la solidarisation de l'ensemble, donc permettant l'entraînement.. des deux susdits organes l'un par l'autre dans le sens d'entraînement tendant à provoquer le susdit sens de roulement,
tandis qu'au contraire le roulement peut s'effectuer librement dans l'autre sens, c'est-à-dire sans provoquer l'en- traînement desdits organes l'un par l'autre.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férehce en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre deproduits industriels nouveaux, les dispostifs du genre en question comportant application de ces mêmes disposi- tions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ain- si que les ensembles, notamment les transmissions de véhicules automobiles et ces véhicules eux-mêmes, pouvant comprendre de semblables dispositifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig. 1 à 7, de ces dessins, illustrent schémati- quement le principe d'un dispositif d'entraînement à sens uni- que conforme à l'invention, selon autant de modes de réalisa-
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tion différant par la nature du roulement envisagé.
Les fig. 8 et 9 montrent, respectivement en éléva- tion et en vue de côté schématique, un semblable dispositif établi selon un autre mode de réalisation, et les fig. 1011 montrent les cercles primitifs des surfaces de roulement.
Les fig. 12 à 14 montrent respectivement en élévation, en coupe axiale et en coupe transversale, un semblable dispo- - établi sitif/selon les schémas de principe des fig. 5 et 7.
La fig. 15 montre en coupe, dans deux positions dif- férentes de fonctionnement, certains éléments-- de ce dispositif et les fig. 16 et 17 montrent les mêmes éléments en plan et en élévation.
Les fig. 19 à 21 montrent, respectivement en éléva- tion, en coupe axiale et en coupe transversale, un dispositif du même genre établi selon un autre mode de réalisation.
Les fig. 22 à 25 montrent, respectivement en coupes par XXII et XXIII fig. 24, en coupe axiale, et en coupe par XXV fig. 22, un semblable dispositif établi selon le schéma de la fig. 3.
Les fig. 26 et 27 montrent, semblablement aux fig.
23 et 24, le même dispositif établi selon deux variantes de réalisation.
La fig. 28 montre en coupe axiale un semblable dis- positif pour l'entraînement de deux arbres en prolongement l'un de l'autre.
Les fig. 29 à 32 montrent respectivement, les fig.
29 et 30 en coupe transversale et en coupe axiale, et les fig.
31 et 32 également en coupe transversale et axiale mais dans des plans différents, un dispositif du genre de ceux représen- tés sur les fig. 22 à 27, et comportant un système de renverse- ment de marche conforme à l'invention.
La fig. 33 montre un système élastique comporté par
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ce dispositif et lui-même conforme à l'invention.
La fig. 36 montre une cale destinée à coagir avec un dippositif conforme à l'invention et établie selon un autre mode de réalisation.
Les fig. 35 et 36, enfin, montrent respectivement en coupe transversale et en coupe jpar XXXVI-XXXVI fig. 35 une cale établie conformément à un autre mode de réalisation de l'inven- tion.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un dis- positif pour entraîner deux organes l'un par l'autre -- quelle que soit la nature de ces organes, qu'ils soient destinés à être animés tous deux de mouvements continus ou au contraire de mouvements alternatifs, ou l'un d'un mouvement continu et l'autre d'un mouvement alternatif --, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On fait comporter, à ce dispositif, au moins deux surfaces de roulement propres à rouler l'une par rapport à l'autre sous l'effet d'un déplacement relatif des organes à entraîner, ce roulement étant obtenu par tous moyens appropri- és, et on interpose entre lesdites surfaces au moins un ob- stacle propre à intervenir de façon telle que, pour l'un des sens de roulement, il s'oppose de façon positive à ce roulement, provoquant ainsi la solidarisation de l'ensemble, donc l'entras - nement de deux organes l'un par l'autre, tandis qu'au contraire le roulement peut s'effectuer dans l'autre sens, sans provo- quer l'entraînement.
A cet effet, on peut procéder de multiples manières pouvant différer, notamment, par la forme et la disposition des surfaces 1 et 2 coa-
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gissant avec l'obstacle, c'est-à-dire par la nature du roule- ment, celui-ci pouvant appartenir, par exemple, soit au type cycloldal (fig. 1 et 2), l'une des surfaces ou des groupes de surfaces 2 étant plane et l'autre 1 circu- laire, soit, si lesdites surfaces sont toutes deux des surfaces fermées, au type hypocycloldal (fig. 3 à 5), ou au type épicy- cloidal (fig. 6 et 7), ou à la fois à ces deux types (fig. 12 à 21), les axes desdites surfaces pouvant d'ailleurs être pa- rallèles (fig. 3 à 7), ou non parallèles (fig. 8 et 9), soit à tout autre type;
et par la nature du susdit obstacle, celui-ci pouvant être essentiellement constitué, suivant la réalisation la plus simple, par au moins un galet ou une bille 3 (fig. 1 à 11), qui vient se présenter au contact simultané des deux surfaces 1 et
2 vers lesquelles il est de préférence, à cet effet, sollicité par une action auxiliaire, par exemple par une action élastique telle que celle exercée par un ressort 4, étant entendu que le susdit obstacle peut être réalisé de multiples autres manières, notamment de celles qui seront décrites plus loin.
On va tout d'abord, avant d'entrer dans les détails de réalisation d'un tel dispositif d'entraînement, mettre en évidence son principe de fonctionnement, à la lumière des fig.
1 à 11.
Sur la fig. 1, on a supposé que l'organe entraîneur était'constitué par un bâti mobile en taanslatiôn 5 et portant un axe 6 sur lequel est montée, la surface de roulement cylindri- que 1 : lesdéplacements dudit bâti font rouler ladite surface par rapport à une surface plane 2 qui peut être, soit portée par l'organe à entraîner, soit lié à celui-ci de façon appro- priée.
On conçoit que, dans ces conditions, lorsque le bâti
5 se déplace dans un certain sens -- qui est le sens d'entraî- nement et qui est désigné par la flèche E sur la fig. 1 comme
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sur les suivantes --, le roulement de la surface 1 sur la s ur- face 2 tend à s'effectuer dans un sens -- désigné par R sur les dites figures --, pour lequel le galet 3 vient bloquer les deux surfaces 1 et 2: ledit roulement étant, de ce fait, im- possible, l'ensemble est solidarisé, c'est-à-dire que le bâti 5 entraine les surfaces 2, donc l'organe à entraîner, et cela positivement, sans qu'aucun glissement soit possible.
Si au contraire le bâti 5 se déplace en sens inverse, le sens de roulement est lui-même inversé et l'on voit que le galet 3, bien que pouvant continuer à s'appuyer élastiquement sur les deux surfaces 1 et 2, ne s'oppose pas à leur roulement, puisque celui-ci tend à expulser le galet.
Il y a lieu de noter que, contrairement à ce qui se passe dans les systèmes de roues libres à cliquets ou à coince- ment, l'entraînement par l'action du galet 3 se produit de fa- çon instantanée, puisque celui-ci s'oppose de façon absolue au roulement dans le sens R.
En outre, aucun effort exagéré n'est exercé par le galet sur les surfaces 1 et 2, contrairement à ce qui se passe dans les roues libres à coincement, où l'entraînement n'est ob- tenu que lorsqu'un effort d'arc-boutement important a été exer- cé, effort qui d'ailleurs n'exclue pas la possibilité de glis- sement.
Les fig. 2 à 11 se comprennent aisément, d'après ce qui vient d'être dit, le fonctionnement demeurant le même.
La fig. 2 montre qu'on peut obtenir l'entraînement par deux groupes de surfaces, ou davantage.
Les fig. 3 et 4 montrent que, dans le cas de roule- ments hypocycloldaux, on peut par exemple obtenir l'entraîne- ment dans un seul sens d'une surface cylindrique 2 d'axe 7, à l'aide d'une deuxième surface de roulement 1 excentrée par rap- port à la première, cet entraînement pouvant être obtenu par exemple,
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soit en montant la surface 1 sur un axe 6 porté par un bras 8 -- ou par tout autre organe-- tournant autour de l'axe 7 (fig. 3), soit en montant ladite surface sur un excentrique 9 soli- daire d'un semblable bras (fig. 4), le résultat étant le même.
Les flèches R indiquent, aussi bien pour les surfaces 1 que pour les surfaces 2, le sens dans lequel le roulement est impossible.
Des solutions semblables s'appliquent au cas du rou- lement épicycloïdal (fig. 6, étant bien entendu que les surfa- ces de roulement telles que 2 peuvent être multipliées (fig. 5 et 7), étant alors portées par un bâti commun 11 (fig. 10), dont est solidaire le bras d'entraînement ou autre élément sembla- ble 8.
Le fonctionnement demeure le même lorsque l'on utili- se les surfaces de roulement d'axes non parallèles, par exem- ple coniques : ainsil'on pourrait, pour réaliser l'entraînement d'un arbre 7 dont seraient solidaires les surfaces coniques 2, avoir recours à des surfaces de roulement correspondantes 1, portées par un bâti commun 11 lui-même pivotant autour de l'ar- bre 7, avec interposition de galets 3.
Dans chaque cas, le roulement des surfaces 1 par rap- port aux surfaces 2 ou inversement peut s'opérer, soit par simple contact, soit² selon une disposition à adopter de préférence, de façon positive,, ce que l'on obtient par exemple en munissant, soit une portion desdites surfaces, soit des éléments solidai- res de celles-ci, de dentures propres à engrener les unes avec les autres.
Selon cette dernière disposition, qui va être exclu- sivement envisagée maintenant, on pourra, soit laisser au con- tact les surfaces 1 et 2, soit au contraire prévoir entre el- les un certain jeu, de toute façon convenablement inférieur à
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l'épaisseur minimum des galets ou autres obstacles.
Ayant exposé les dispositions de base de l'invention, on va décrire dans ce qui suit divers modes de réalisation dif- férant, notamment, par la nature et le montage des éléments servant d'obstacles.
Selon le mode de réalisation des fig. 12 à 17, se rattachant à la fois aux roulements hypo et épicycloldal, on constitue l'un des deux organes à entraîner l'un par l'autre, par exemple l'organe entraîneur, par un bâti 11 coa- xial à l'arbre récepteur 7 et monté par exemple fou sur un prolongement de celui-ci, ce bâti portant les axes 6 sur les- quels on monte des bagues 10 dont la surface extérieure maté- rialise les surfaces 1;
on constitue l'organe entraîné par un plateau 20 soli- daire de l'arbre récepteur et comprenant deux couronnes lisses intérieure et extérieure aux bagues 10 et matérialisant les surfaces 2, , on réalise, la liaison positive entre les surfaces 1 et 2, à l'aide de dentures 12 qui peuvent être ménagées, d'une part, sur les surfaces 1 des bagues 10, et, d'autre part, sur l'une ou sur l'autre des deux surfaces 2, de préférence sur l'un des bords de ces diverses surfaces dont la largeur res- tante demeure libre de coagir avec les éléments servant d'ob- stacles, et, enfin, concernant ces éléments, on les constitue par exemple par des galets 3 que l'on peut faire porter, notamment,
soit par des cages 13 montées sur les axes 6 et compre- nant chacune au moins deux galets 3 coagissant avec les deux surfaces 2 (le galet coagissant avec la surface intérieure pou- vant être de plus faible diamètre), ces cages étant soumises à l'action de ressorts 4 interposés entre les axes 6 et lesdi- tes cages, soit par deux cages cylindriques telles que 14 (fig.18)
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coaxiales à l'arbre 7 et liées élastiquement à l'ensemble du bâti 11, étant entendu que les cages et les galets pourraient aus- si être remplacés par les cales décrites plus loin.
La liaison entre les cages 13 ou 14 et lesorganes qui les portent peut d'ailleurs. être faite telle qu'elle permette, par une commande appropriée, d'amener ces organes dans l'une ou l'autre des deux positions telles qu'indiquées respective- ment en trait plein et en trait pointillé sur la fig. 15, posi- tions correspondant à deux sens d'entraînement différents, les galets étant alors prévus en nombre convenable pour assurer le fonctionnement correct dans l'une ou l'autre de ces deux positions.
Selon le mode de, réalisation des fig. 19 à 21, la surface intérieure 2, dont il a été parlé en référence aux fig.
12 à 17, est ménagée, non plus sur le plateau 20, mais sur un moyeu 15 monté fou sur l'arbre 7, et, en outre, la liaison positive par dentures 12 est prévue aussi bien entre les satel- lites 10 et le plateau 20 qu'entre ces mêmes satellites et le moyeu ou planétaire 15.
Un tel exemple, complété par des obstacles constitués par exemple par des cages à billes 14 liées par des ressorts 4 aux axes 6 des satellites,' peut recevoir le mouvement, soit du plateau 20, soit des satellites 10, soit du moyeu 15, comme représenté, auquel cas, à supposer par exemple que ce mouvement soit un mouvement alternatif, d'amplitude inférieure à 180 , transmis par une bielle 16, il est aisé de voir que, pour l'une des deux courses alternatives, ledit ensemble fait bloc comme si la manivelle 8 était solidarisée avec,l'arbre 7, tandis que, pour l'autre course, le mouvement inverse du moyeu 15 a seule- ment pour effet de faire tourner les satellites.
De même, si l'on suppose le moyeu fixe, l'arbre 7 peut tourner en roue li- bre dans le sens du mouvement d'entraînement, en provoquant la
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rotation des satellites en même temps que le mouvement de ré- volution de .eurs axes à vitesse moitié de celle de l'arbre 7.
Selon les modes de réalisation des fig. 22 à 32, on utilise, en conformité avec le schéma de la fig. 2, des élé- ments excentrés 10 et 20, l'un d'eux 10 étant monté sur un ex- centrique 9 qui peut être solidaire de l'organe entraîneur --, par exemple la manivelle 8, ou un arbre entraîneur 17 (fig. 28), etc. -- tandis que l'autre 20 est par exemple un plateau soli- daire de l'arbre récepteur 7.
Il va de soi qu'un même excentrique peut coagir avec deux bagues 10 et deux plateaux 20 (fig. 24).
En outre, et ce quel que soit le mode de réalisation, on peut faire attaquer le même arbre récepteur par plusieurs dispositifs entraîneurs (fig. 27), une telle disposition étant intéressante pour obtenir l'entraînement d'un arbre à l'aide d'un dispositif de transmission comprenant plusieurs manivel- les dont les amplitudes sont inférieures à 1800, et dont les mouvements sont convenablement décalés les uns par r apport aux autres.
Les dispositifs entraîneurs à excentriques, selon fig.
3 et 22 à 32, utiliseront de préférence des obstacles consti- tuant des sortes de cales 18, de forme appropriée aux courbures des surfaces 1 et 2, étant entendu toutefois que ces cales pourraient remplacer les galets ou billes dans tous les cas.
Comme déjà spécifié pour les galets, ces cales se- ront reliées élastiquement à l'un des organes entraîneur ou entraîné; c'est ainsi que, par exemple, la manivelle 8 (fig.24 et 32) peut porter à cet effet une traverse 19 sur laquelle la ou les cales s'appuient élastiquement, par exemple par l'inter- médiaire de ressorts à lames 4, ladite traverse formant butée en 30, de façon à limiter les déplacements relatifs desdites cales.
On pourrait aussi, pour constituer les obstacles, et
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ainsi que représenté sur les fig. 29 et 31, avoir recours à des galets ou billes 3 que l'on ferait porter par des cages ayant substantiellement la forme des cales 18 susspécifiées, et selon encore une autre disposition similaire, on pour- rait agencer un tel obstacle de façon que celui-ci, tout en agissant par ses surfaces extérieures à la manière d'une cale (fig. 35 et 36), comporte au moins un galet 3, de préférence tubulaire, auquel on donne un diamètre un peu supérieur à l'é- paisseur de la cale en cet endroit.
Selon cette dernière disposition, c'est le galet qui commence par provoquer le calage en s'arrêtant. Comme son arrêt provoque l'immobilisation de la cale, la pression a le temps de provoquer l'éjection de l'huile, sans soumettre la cale à un patinage. D'autre part, le galet tubulaire se déformant élastiquement sous l'effet de la pression, celle-ci peut se répartir uniformément sur les surfaces lisses de la cale.
Tous autres moyens pourraient d'ailleurs être prévus pour s'opposer au patinage des cages ou des cales dont parlé ci-dessus. C'est ainsi qu'on pourrait avoir recours à une bille de calage 21, ainsi que représenté sur la fig. 3, pour laquelle on a supposé que l'obstacle 18 était solidaire d'un anneau 22.
L'invention permet en outre, par des dispositions simples, d'obtenir le renversement de marche, ce qui est parti- culièrement intéressant dans l'application, ci-dessus envisa- gée, d'un arbre 7 à entraîner par un ou plusieurs systèmes de bielleet manivelle 16,8.
Il suffit en effet, disposant de deux jeux d'obsta- cles devant correspondre respectivement aux deux sens de mar- che -- par exemple de deux cales ou cages 18, fig. 29 et 31 --, de prévoir des moyens pour permettre de modifier les positions respectives desdits obstacles par rapport aux surfaces 1 et 2, ces moyens étant en outre de préférence fait tels qu'ils per- mettent aussi d'amener les cales dans une position pour laquel-
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le aucun entraînement n'est possible, ni dans un sens ni dans l'autre, c'est-à-dire dans une position de point mort.
Lesdits moyens peuvent être réalisés de multiples manières, et, sur les dessins (fig. 29 à 33) on a seulement en- visagé, uniquement à titre d'exemple, l'application au cas d'un dispositif d'entraînement se rattachant au schéma de la fig. 3.
Dans ce cas il suffit, par exemple, de faire porter la traverse 19, non plus directement par la manivelle 8, mais par un collier 24, coaxial à l'arbre 7, et d'avoir recours, pour commander la position relative de ce collier par r apport à la manivelle, à des moyens cinéma- tiques, de préférence susceptibles d'entrer en jeu à volonté même lorsque les divers organes du dispositif d'entraînement sont en mouvement.
Ces moyens cinématiques peuvent consister par exemple en une croix de Malte 25 portée par un bras 26 solidaire de la manivelle 8 et propre à coagir avec trois encoches 27 ménagées sur le collier 24 et correspondant aux trois positions : marcheavant, point mort, marche arrière; la susdite croix de Malte étant actionnable à l'aide de secteurs dentés 28 coagissant ave un pignon 29 solidaire de cette croix.
On conçoit aisément que, si les cales 18 ou autres sont convenablement déterminées, par r apport aux encoches 27, on peut obtenir que, pour la position correspondant à l'encoche médiane, les ressorts soient complètement détendus, de sorte que ni l'u- ne ni l'autre des cales ne puisse provoquer le calage, mais qu'au contraire ce calage puisse être effectif par le fait de l'une ou de l'autre desdites cales, pour les posi- tions correspondant aux encoches extrêmes.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut obtenir un ensemble dont le fonctionnement
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ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présente, par rapport aux disposi- tifs du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment, celui de provoquer un entraînement absolument positif sans glissement possible, celui de n'exercer sur les surfaces d'entraînement que des efforts modérés, celui de permettre le renversement de marche, et celui de s e prêter à toutes applications, notamment à l'entraînement d'un arbre de transmission, pour des véhicules automobiles ou autres, par un système de changement de vitesse progressif à bielles motrices.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
RÉSUMÉ.
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"Improvements to one-way training devices".
The invention relates to one-way drive devices to be interposed between two members to be driven one by the other, that is to say to devices of the freewheel type.
Its aim, above all, is to make these devices such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice, in particular that they make it possible to obtain a positive training, without slipping, that they avoid exerting excessive pressure on the drive surfaces, and finally, that they allow movements of any amplitude to be obtained, unlike what happens for freewheels with ratchets, ratchets , etc.
It consists, mainly, in making include, the devices of the kind in question, at least two surfaces suitable for rolling one relative to
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the other when the two components that are to be driven undergo relative displacements, said surfaces having their rolling movements preferably conjugated in a positive manner, for example by meshing, and to be interposed, between these surfaces, at least an obstacle specific to intervening in such a way that, for one of the directions of rolling, it opposes positively to this rolling, thus causing the assembly to be joined together, thus allowing the drive .. of both aforesaid members one by the other in the direction of drive tending to cause the aforesaid direction of rolling
while, on the contrary, the rolling can take place freely in the other direction, that is to say without causing the said members to be dragged together.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to certain modes of application, as well as certain embodiments, of said provisions; and it targets, more particularly still and this by way of new industrial products, the devices of the type in question comprising the application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the assemblies, in particular the transmissions of vehicles. automobiles and these vehicles themselves, which may include similar devices.
And it can, in any event, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 to 7 of these drawings schematically illustrate the principle of a one-way drive device according to the invention, according to as many embodiments.
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tion differing in the nature of the planned rotation.
Figs. 8 and 9 show, respectively in elevation and in schematic side view, a similar device established according to another embodiment, and FIGS. 1011 show the pitch circles of the rolling surfaces.
Figs. 12 to 14 show respectively in elevation, in axial section and in transverse section, a similar device - established / according to the block diagrams of FIGS. 5 and 7.
Fig. 15 shows in section, in two different operating positions, certain elements of this device and FIGS. 16 and 17 show the same elements in plan and in elevation.
Figs. 19 to 21 show, respectively in elevation, in axial section and in transverse section, a device of the same type established according to another embodiment.
Figs. 22 to 25 show, respectively in sections by XXII and XXIII fig. 24, in axial section, and in section through XXV fig. 22, a similar device established according to the diagram of FIG. 3.
Figs. 26 and 27 show, similarly to FIGS.
23 and 24, the same device established according to two variant embodiments.
Fig. 28 shows in axial section a similar device for driving two shafts extending from one another.
Figs. 29 to 32 show respectively, FIGS.
29 and 30 in cross section and in axial section, and FIGS.
31 and 32 also in transverse and axial section but in different planes, a device of the type shown in FIGS. 22 to 27, and comprising a reversing system according to the invention.
Fig. 33 shows an elastic system comprised by
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this device and itself in accordance with the invention.
Fig. 36 shows a wedge intended to coact with a device according to the invention and established according to another embodiment.
Figs. 35 and 36, finally, show respectively in cross section and in section jpar XXXVI-XXXVI fig. A wedge made in accordance with another embodiment of the invention.
According to the invention, and more especially according to those of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts to which it seems that preference should be given, proposing to establish a device for driving two organs one by the other - whatever the nature of these organs, whether they are intended to be animated both by continuous movements or on the contrary by reciprocating movements, or one of a continuous movement and the other of an alternating movement - we do it as follows, or in a similar way.
This device is made to include at least two rolling surfaces suitable for rolling relative to each other under the effect of a relative movement of the components to be driven, this rolling being obtained by any appropriate means. , and interposed between said surfaces at least one obstacle capable of intervening in such a way that, for one of the directions of rolling, it opposes this rolling positively, thus causing the assembly to become united, therefore the entrainment of two parts one by the other, while on the contrary the rolling can be done in the other direction, without causing the entrainment.
To this end, one can proceed in many ways which may differ, in particular, by the shape and the arrangement of the surfaces 1 and 2 coa-
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sliding with the obstacle, that is to say by the nature of the bearing, the latter possibly belonging, for example, to either the cycloldal type (fig. 1 and 2), one of the surfaces or of the groups of surfaces 2 being flat and the other 1 circular, either, if said surfaces are both closed surfaces, of the hypocycloidal type (fig. 3 to 5), or of the epicycloidal type (fig. 6 and 7) , or both of these two types (fig. 12 to 21), the axes of said surfaces possibly being parallel (fig. 3 to 7), or not parallel (fig. 8 and 9), or to any other type;
and by the nature of the aforesaid obstacle, the latter being able to be essentially constituted, according to the simplest embodiment, by at least one roller or a ball 3 (fig. 1 to 11), which comes into simultaneous contact with the two surfaces 1 and
2 towards which it is preferably, for this purpose, biased by an auxiliary action, for example by an elastic action such as that exerted by a spring 4, it being understood that the aforesaid obstacle can be achieved in many other ways, in particular of those which will be described later.
We will first of all, before entering into the details of the production of such a drive device, demonstrate its operating principle, in the light of FIGS.
1 to 11.
In fig. 1, it was assumed that the driving member was constituted by a movable frame 5 taanslatiôn and carrying an axis 6 on which is mounted, the cylindrical rolling surface 1: the displacements of said frame roll said surface relative to a flat surface 2 which can be either carried by the member to be driven or linked to it in an appropriate manner.
It is understood that, under these conditions, when the frame
5 moves in a certain direction - which is the driving direction and which is indicated by the arrow E in FIG. 1 like
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on the following -, the rolling of the surface 1 on the surface 2 tends to take place in a direction - denoted by R in the said figures -, for which the roller 3 blocks the two surfaces 1 and 2: said bearing being, therefore, impossible, the assembly is secured, that is to say that the frame 5 drives the surfaces 2, therefore the member to be driven, and this positively, without qu 'no slippage is possible.
If, on the contrary, the frame 5 moves in the opposite direction, the direction of rolling is itself reversed and it can be seen that the roller 3, although it can continue to rest elastically on the two surfaces 1 and 2, does not 'not oppose their bearing, since it tends to expel the roller.
It should be noted that, contrary to what happens in ratchet or wedging freewheel systems, the drive by the action of the roller 3 occurs instantaneously, since the latter is absolutely opposed to rolling in direction R.
Furthermore, no exaggerated force is exerted by the roller on the surfaces 1 and 2, unlike in the freewheels with jamming, where the drive is obtained only when a force of Significant bracing has been exerted, a force which does not exclude the possibility of slipping.
Figs. 2 to 11 are easily understood, from what has just been said, the operation remaining the same.
Fig. 2 shows that training can be obtained by two or more groups of surfaces.
Figs. 3 and 4 show that, in the case of hypocycloidal bearings, it is for example possible to obtain the drive in one direction of a cylindrical surface 2 of axis 7, by means of a second surface of bearing 1 eccentric with respect to the first, this drive being obtainable for example,
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either by mounting the surface 1 on an axis 6 carried by an arm 8 - or by any other member - rotating around the axis 7 (fig. 3), or by mounting said surface on an eccentric 9 solidly d 'a similar arm (fig. 4), the result being the same.
The arrows R indicate, both for surfaces 1 and for surfaces 2, the direction in which rolling is impossible.
Similar solutions apply to the case of the epicyclic bearing (fig. 6, it being understood that the rolling surfaces such as 2 can be multiplied (fig. 5 and 7), being then carried by a common frame 11 (fig. 10), which is attached to the drive arm or other similar element 8.
The operation remains the same when one uses the rolling surfaces of non-parallel axes, for example conical: thus one could, to carry out the drive of a shaft 7 of which would be integral the conical surfaces 2 , have recourse to corresponding rolling surfaces 1, carried by a common frame 11 itself pivoting around the shaft 7, with the interposition of rollers 3.
In each case, the rolling of the surfaces 1 with respect to the surfaces 2 or vice versa can take place, either by simple contact, or ² according to an arrangement to be adopted preferably, in a positive manner, which is obtained for example by providing either a portion of said surfaces, or elements integral with them, with teeth suitable for meshing with each other.
According to this last arrangement, which will now be considered exclusively, it is possible either to leave the surfaces 1 and 2 in contact, or on the contrary to provide a certain clearance between them, in any case suitably less than
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the minimum thickness of rollers or other obstacles.
Having explained the basic arrangements of the invention, various embodiments will be described in what follows which differ, in particular, by the nature and the mounting of the elements serving as obstacles.
According to the embodiment of FIGS. 12 to 17, being attached to both the hypo and epicyclic bearings, one of the two members to be driven by each other, for example the driving member, is formed by a frame 11 coaxial with the receiver shaft 7 and mounted, for example, idle on an extension thereof, this frame carrying the pins 6 on which rings 10 are mounted, the outer surface of which materializes the surfaces 1;
one constitutes the member driven by a plate 20 integral with the receiving shaft and comprising two smooth rings inside and outside the rings 10 and materializing the surfaces 2, the positive connection between the surfaces 1 and 2 is made, to using teeth 12 which can be formed, on the one hand, on the surfaces 1 of the rings 10, and, on the other hand, on one or the other of the two surfaces 2, preferably on the one of the edges of these various surfaces, the remaining width of which remains free to coact with the elements serving as obstacles, and, finally, concerning these elements, they are formed for example by rollers 3 that can be made wear, in particular,
or by cages 13 mounted on the pins 6 and each comprising at least two rollers 3 coacting with the two surfaces 2 (the roller coacting with the inner surface can be of smaller diameter), these cages being subjected to the the action of springs 4 interposed between the pins 6 and the said cages, or by two cylindrical cages such as 14 (fig. 18)
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coaxial with the shaft 7 and elastically linked to the whole of the frame 11, it being understood that the cages and the rollers could also be replaced by the shims described later.
The connection between the cages 13 or 14 and lesorganes which carry them can moreover. be made such that it allows, by an appropriate control, to bring these members into one or the other of the two positions as indicated respectively in solid lines and in dotted lines in FIG. 15, positions corresponding to two different driving directions, the rollers then being provided in a suitable number to ensure correct operation in one or the other of these two positions.
According to the embodiment of FIGS. 19 to 21, the inner surface 2, which has been mentioned with reference to FIGS.
12 to 17, is provided, no longer on the plate 20, but on a hub 15 mounted loosely on the shaft 7, and, moreover, the positive connection by teeth 12 is provided both between the satellites 10 and the plate 20 than between these same satellites and the hub or sun gear 15.
Such an example, supplemented by obstacles constituted for example by ball cages 14 linked by springs 4 to the axes 6 of the satellites, 'can receive the movement, either of the plate 20, or of the satellites 10, or of the hub 15, as shown, in which case, assuming for example that this movement is a reciprocating movement, of amplitude less than 180, transmitted by a connecting rod 16, it is easy to see that, for one of the two alternative races, said assembly forms a block as if the crank 8 were secured to the shaft 7, while, for the other stroke, the reverse movement of the hub 15 only has the effect of rotating the satellites.
Likewise, if the hub is assumed to be fixed, the shaft 7 can turn freely in the direction of the drive movement, causing the
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rotation of the satellites at the same time as the revolving movement of their axes at half the speed of the shaft 7.
According to the embodiments of FIGS. 22 to 32, in accordance with the diagram of FIG. 2, eccentric elements 10 and 20, one of them 10 being mounted on an eccentric 9 which may be integral with the drive member - for example the crank 8, or a drive shaft 17 ( fig. 28), etc. - while the other 20 is for example a solid plate of the receiver shaft 7.
It goes without saying that the same eccentric can coact with two rings 10 and two plates 20 (FIG. 24).
In addition, and whatever the embodiment, it is possible to have the same receiving shaft driven by several driving devices (fig. 27), such an arrangement being advantageous for obtaining the driving of a shaft using 'a transmission device comprising several cranks whose amplitudes are less than 1800, and whose movements are suitably offset from each other.
Eccentric drive devices, according to fig.
3 and 22 to 32, will preferably use obstacles constituting kinds of wedges 18, of a shape appropriate to the curvatures of surfaces 1 and 2, it being understood, however, that these wedges could replace the rollers or balls in all cases.
As already specified for the rollers, these wedges will be elastically connected to one of the driving or driven members; thus, for example, the crank 8 (fig. 24 and 32) can carry for this purpose a cross-member 19 on which the wedge (s) are resiliently supported, for example by means of leaf springs 4, said cross member forming a stop at 30, so as to limit the relative movements of said wedges.
We could also, to constitute the obstacles, and
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as shown in FIGS. 29 and 31, have recourse to rollers or balls 3 which would be carried by cages having substantially the shape of the wedges 18 specified above, and according to yet another similar arrangement, one could arrange such an obstacle so that that here, while acting through its outer surfaces in the manner of a wedge (fig. 35 and 36), comprises at least one roller 3, preferably tubular, to which a diameter is given a little greater than the thickness of the hold at this location.
According to the latter arrangement, it is the roller which begins by causing the wedging by stopping. As its stopping causes the immobilization of the wedge, the pressure has time to cause the ejection of the oil, without subjecting the wedge to slipping. On the other hand, the tubular roller deforming elastically under the effect of the pressure, the latter can be distributed uniformly over the smooth surfaces of the wedge.
All other means could moreover be provided to oppose the slipping of the cages or of the wedges mentioned above. Thus one could have recourse to a wedging ball 21, as shown in FIG. 3, for which it was assumed that the obstacle 18 was integral with a ring 22.
The invention also makes it possible, by simple arrangements, to obtain the reversing of direction, which is particularly advantageous in the application, envisaged above, of a shaft 7 to be driven by one or more. connecting rod and crank systems 16.8.
In fact, having two sets of obstacles which must correspond respectively to the two directions of travel - for example two wedges or cages 18, fig. 29 and 31 -, to provide means for allowing the respective positions of said obstacles to be modified with respect to surfaces 1 and 2, these means also preferably being made such that they also allow the wedges to be brought into a position. position for which
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No training is possible, neither in one direction nor in the other, that is to say in a neutral position.
Said means can be implemented in many ways, and, in the drawings (fig. 29 to 33) it has only been envisaged, purely by way of example, the application to the case of a driving device attached to the. diagram of fig. 3.
In this case, it suffices, for example, to carry the cross member 19, no longer directly by the crank 8, but by a collar 24, coaxial with the shaft 7, and to have recourse, to control the relative position of this collar by r contribution to the crank, to kinetic means, preferably capable of coming into play at will even when the various members of the drive device are in motion.
These kinematic means may consist, for example, of a Maltese cross 25 carried by an arm 26 integral with the crank 8 and able to coact with three notches 27 provided on the collar 24 and corresponding to the three positions: walking forward, neutral, reverse; the aforesaid Maltese cross being operable by means of toothed sectors 28 coacting with a pinion 29 integral with this cross.
It is easily understood that, if the wedges 18 or others are suitably determined, by r contribution to the notches 27, it is possible to obtain that, for the position corresponding to the median notch, the springs are completely relaxed, so that neither the u - Neither of the wedges can cause the wedging, but on the contrary this wedging can be effective by the fact of one or the other of said wedges, for the positions corresponding to the extreme notches.
As a result, whatever the embodiment adopted, it is possible to obtain an assembly whose functioning
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Sufficiently emerges from the foregoing for it to be unnecessary to dwell on it and which presents, compared to devices of the kind in question already in existence, numerous advantages, in particular that of causing an absolutely positive drive without slipping possible, that of exerting only moderate forces on the drive surfaces, that of allowing the reversal of direction, and that of lending itself to all applications, in particular to the drive of a transmission shaft, for vehicles automobiles or others, by a progressive gear change system with driving rods.
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application nor to those of the embodiments of its various parts having more especially been considered; on the contrary, it embraces all the variants.
ABSTRACT.
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