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DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE PUISSANCE.
La présente invention a pour objet un dispositif de transmission de puissance, convenant plus particulièrement pour les dynamos à moyeu, et ayant plusieurs étages de multiplication insérés entre la partie motrice et la partie conduite, à la manière des paliers à billes à pression axiale, dont la pression axiale de frottement se trouve placée en dépendance du moment de résistance de la partie conduite au moyen d'une connexion à vis qui met les éléments du dispositif sous pression axiale. Dans ce dispositif de conversion connu, les éléments de la connexion à vis s'appuient en partie sur les paliers du dispositif ou sur son enveloppe, ce qui produit des pertes inutiles par frottement et nécessite la construction de paliers spécieux à pression axiale.
La présente invention se distingue de ces dispositifs connus,substantiellement en ce que les étages de multiplication sont enfermés en une unité fermée en soi qui tourne sans pression axiale et avec faible perte par frottement.
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Cela est résolu grâce à la présente invention par le fait qu'en dépendance de la partie conduite,l'induit de la dynamo par exemple, des supports de pas de vis de la connexion à pas de vis qui s'engagent mutuellement engagent les éléments du dispositif du premier et du dernier étage dans des directions de pression opposées et transfèrent ses pressions aux éléments du dispositif de tous les étages intermédiaires en sens opposé de telle manière que tous les éléments du dispositif avec les deux supports de pas de vis forment une unité fermée en soi qui fonctionne sans pression axiale.
Un tel dispositif des deux supports de pas de vis de la connexion à vis est surtout avantageux dans les dispositifs dans lesquels il s'agit d'obtenir de hautes vitesses avec faible transmission de puissance et dans lesquels le rapport de conversion reste également constant, et le couple moteur de la partie motrice est au contraire soumis à de fortes variations comme c'est plus spécialement le cas des induits des machines dynamo à moyeu. Au lieu d'une connexion à vis on peut aussi prévoir des surfaces de pression en forme de vis aux cages des paliers à billes qui exercent la pression axiale des billes dans des directions opposées. De telles cages à billes sont portées par l'anneau externe ou interne de l'étage de multiplication se trouvant à l'avant dans le sens de la conversion ou par l'organe d'embrayage ou de débrayage du dispositif.
Suivant un autre trait caractéristique de l'invention, les deux supports de pas de vis de la connexion à vis sont placés sous l'action d'un ressort, qui se trouve placé en connexion fermée avec les éléments du dispositif et qu'il appuie de son action. Ce ressort a pour but d'éliminer tout jeu des deux supports de vis et de maintenir les éléments du dispositif de tous les étages en contact constant.
L'objet de l'invention est illustré dans les dessins cijoints, dans lesquels figs. 1 et 2 montrent deux modes de réalisation en coupe longitudinale et fig. 3 montre de manière
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@ schématique une couronne de corps de roulement et la cage de guidage.
En se reportant au mode de réalisation illustré dans la fig. l, le dispositif de multiplication de vitesse ou de puis- sance suivant l'invention comprend deux étages dont les couron- nes à corps de roulement tournent autour d'un axe fixe 1 et sont actionnées par le moyeu 2 d'une roue motrice 2a.Dans le moyeu 2 se trouve fixé un manchon 3 ayant des surfaces de roulement externes 4 et 5 pour les couronnes 6 et 7 des corps de roulement. La surface de roulement interne 8 pour la couronne 6 des corps de roulement du premier étage de trans- mission est formée sur un anneau de roulement 9 qui est formé en même temps comme cage 10 pour les corps de roulement 7 du deuxième étage de transmission.
Cet étage possède un anneau de roulement 12 qui présente une surface de roulement 11 pour les corps de roulement 7, et qui est prévu avec un pas de vis sur un manchon 15 servant de moyeu à la partie conduite 14, pouvant par exemple être une dynamo à moyeu. Le manchon 15 porte également à l'une de ses extrémités l'anneau de roule- ment interne 16 d'un palier à billes 17, contre lequel s'appuie l'anneau interne 9 du premier étage. Les paliers 6, 7 des corps de roulement des deux étages sont formés comme des paliers à pression axiale et sont prévus en conséquence avec des surfaces de roulement obliques, dirigées l'une contre l'autre.
Les surfaces de roulement obliques 4 et 8 de l'un des paliers 6 sont inclinées en sens opposé aux surfaces de roulement 5, 11 de l'autre palier 7 et sont pressées au moyen des parties taraudées 12 et 13 contre les couronnes 6 et 7 des corps de roulement, Un ressort 38 s'appuyant contre la partie conduite 14 entoure le manchon 15 avec un certain jeu et presse contre les deux parties 12, 13 vissées ensemble ce qui permet de maintenir une certaine pression initiale dans les étages de multiplication ou démultiplication de puissance. La cage 18 du premier étage est fixée sur l'axe fixe 1 et est
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empêchée de tourner au moyen d'une clavette, tandis que l'en- neau de roulement externe 3 des deux étages est mis en rotation par le moyeu 2 de la roue motrice 2a.
L'anneau 3 transmet son mouvement de rotation par l'intermédiaire du corps 6 dans le sens d'une accélération à l'anneau interne 9 du palier du corps de roulement qui de son coté transmet un mouvement de rotation à la couronne 7 du deuxième étage au moyen de la cage 10. La couronne 7 roule maintenant grâce à la différence entre les vitesses de rotation de la surface de roulement externe 5 et de la cage 10 avec vitesse croissante par rapport au premier étage et actionne ainsi l'anneau interne 12 avec la partie conduite entière 14, qui pourra être par exemple une roue dentée, dans le rapport de conversion total du dispositif de multiplication. La partie conduite 14 produit maintenant un certain moment de résistance qui agit en direction opposée à la direction de rotation de l'anneau interne 12 de l'étage qui à ce moment est le dernier.
Le sens et le degré d'inclinaison du pas de vis sont maintenant choisis de telle manière que la partie conduite 14, à cause de son moment de résistance, fait visser l'anneau 7 du dernier étage dans la couronne 7 au commencement de la rotation du dispositif. Comme ce mouvement de vis se transmet en même temps mais en direction opposée à 1' anneau 9 du premier étage qui est connecté de manière fermée à la pression en direction axiale avec le manchon 15, les surfaces de roulement des deux étages sont pressées contre les couronnes 6, 7 d'après le moment de résistance choisi de la partie conduite et de la force motrice qui actionne la partie conduite.
De cette manière on obtient une pression de frottement irréprochable dans les divers étages correspondant aux rapports de transmission donnés, qui est entièrement indépendante de la pression de l'axe de la roue.
Les possibilités d'utilisation du chemin de roulement oblique qui transmet la pression en direction axiale, sont nombreuses. Un exemple de réalisation d'un dispositif de
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transmission à trois étages pour dynamos à moyeu est montré en coupe longitudinale dans la fig. 2 des dessins.
Suivant cette fige 2, un manchon 3 à trois surfaces de roulement 4, 5 et 19 est prévu sur l'axe 2. Les couronnes 6 et 7 sont comprimées par les anneaux internes 9 et 12, qui sont en connexion fermée à la pression par le pas de vis 13 et le manchon 15. La cage 18 de la couronne 6 est montée de manière à pouvoir tourner librement sur l'un des deux tronçons d'axe la, 1b constituant l'axe de roue, au moyen d'une couronne à billes 20 et formée comme anneau interne 21 pour l'une des couronnes à billes 22 servant de premier étage de transmission de puissance. Dans cette couronne un anneau de cage 23 s'engrène, monté de manière à tourner fou sur le tronçon 16 d'axe de roue et fixé d'une manière appropriée au moyen d'un écrou 25 monté sur le tronçon 1b de l'axe prévu avec un levier de commande 24.
Cet anneau de cage 23 possède, ainsi que montré par la fig. 3 des dessins, pour chaque bille ou pour chaque corps de roulement de la couronne 22 une dent de guidage 26 placée à angle dans la direction de rotation. Afin que dans ce cas il n'y ait pas de charge axiale unilatérale du dispositif, les dents 26 de l'eanneau de cage 23 sont, ainsi que montré dans la fig. 3 des dessins dirigées alternativement vers la droite et vers la gauche, de telle sorte que l'anneau 23 comprime un certain nombre de billes de droite et le même nombre de billes de gauche, quand il est pressé sur le tronçon d'axe lb au moyen du levier de commande 24.
De cette manière, les corps de roulement 22 du premier étage mis en rotation par l'anneau externe 3 sont pressés en direction axiale contre les surfaces de roulement par les dents de cage obliques 26 et sont mis ainsi en rotation avec la pression de frottement requise. L'accélération imprimée à l'anneau 21 est transmise au second étage au moyen de la cage 18. La transmission du mouvement de rotation du deuxième au troisième étage et de celui-ci finalement à la partie conduite 14, pouvant par exemple être un induit de dynamo, se
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fait de la manière déjà décrite pour le premier exemple de
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.> réalisation.
\V-" 1.411 Comme pour une forte multiplication/est nécessaire d'avoir des anneaux internes de roulement aussi petits que possible, on prévoit au lieu de l'axe des tronçons d'axe qui sont connectés au moyen d'un câble d'acier.
Le moyeu 2 s'appuie sur le côté de la dynamo au moyen d'un palier à billes 28 du deuxième tronçon d'axe la 1b.
Les deux tronçons 1a et 1b à fixer à la fourche de la roue sont connectés entr'eux au moyen d'un câble 29 consistant en un fil d'acier, qui traverse la perforation centrale des deux tronçons et est fixé aux deux extrémités au moyen d'une tête 30 et d'un écrou 31.
Il est également possible d'insérer entre les deux étages montrés dans la fig. 1, un ou plusieurs des étages de multiplication ou démultiplication construits suivant le deuxième mode de réalisation. Dans ce cas il est préférable de ne permettre la pression axiale des corps de roulement de s'exercer que d'un seul côté afin que la pression qui agit en direction axiale puisse se transmettre aux étages suivants. L'anneau de cage présente dans ce but des dents ayant des surfaces de pression qui ne s'étendent que dans une seule direction obliquement par rapport à la direction de rotation, et qui pressent les corps de roulement contre leurs surfaces de roulement avec pression axiale unilatérale.
On peut également former la cage pour une couronne de corps de roulement en deux anneaux taraudés s'engageant l'un dans l'autre, dont l'un est prévu avec les surfaces de pression taraudées ou en forme de coin, et l'autre au contraire entoure les corps de roulement avec un certain jeu et est connecté obligatoirement avec l'un des anneaux de roulement de l'étage de multiplication inséré. Par une rotation relative des deux anneaux on obtient la pression de frottement requisse d'après le rapport de multiplication désiré.
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Un grand avantage de ce dispositif de transmission de puissance réside encore dans la construction simple qui convient pour la fabrication en série, dans l'élimination de toutes les parties délicates et dans un changement aussi simple que possible dans le sens de la multiplication ou démultiplication.
Le dispositif suivant l'invention peut trouver son utilisation non seulement dans les machines dynamos à moyeu, mais peut être utilisé partout où il s'agit de l'obtention de grandes vitésses avec faible transmission de puissance.
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POWER TRANSMISSION DEVICE.
The present invention relates to a power transmission device, more particularly suitable for hub dynamos, and having several multiplication stages inserted between the driving part and the driving part, in the manner of axial pressure ball bearings, of which the axial frictional pressure is placed in dependence on the moment of resistance of the pipe part by means of a screw connection which puts the elements of the device under axial pressure. In this known conversion device, the elements of the screw connection rest partly on the bearings of the device or on its casing, which produces unnecessary friction losses and requires the construction of specious bearings with axial pressure.
The present invention differs from these known devices, substantially in that the multiplication stages are enclosed in a per se closed unit which rotates without axial pressure and with low friction loss.
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This is solved by the present invention by the fact that depending on the driven part, the armature of the dynamo for example, the thread supports of the thread connection which engage each other engage the elements. of the device of the first and of the last stage in opposite pressure directions and transfer its pressures to the elements of the device of all the intermediate stages in the opposite direction in such a way that all the elements of the device with the two thread supports form a unit closed in itself which operates without axial pressure.
Such a device of the two thread supports of the screw connection is especially advantageous in devices in which it is a question of obtaining high speeds with low power transmission and in which the conversion ratio also remains constant, and the engine torque of the driving part is on the contrary subjected to strong variations as is more especially the case of the armatures of hub dynamo machines. Instead of a screw connection, it is also possible to provide screw-shaped pressure surfaces to the cages of the ball bearings which exert the axial pressure of the balls in opposite directions. Such ball cages are carried by the external or internal ring of the multiplication stage located at the front in the direction of the conversion or by the clutch or disengagement member of the device.
According to another characteristic feature of the invention, the two thread supports of the screw connection are placed under the action of a spring, which is placed in closed connection with the elements of the device and which it supports. of its action. The purpose of this spring is to eliminate any play of the two screw supports and to keep the elements of the device of all the stages in constant contact.
The object of the invention is illustrated in the accompanying drawings, in which figs. 1 and 2 show two embodiments in longitudinal section and FIG. 3 way shows
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@ schematic of a rolling element ring and the guide cage.
Referring to the embodiment illustrated in FIG. 1, the speed or power multiplication device according to the invention comprises two stages, the crowns of which have a rolling body rotate about a fixed axis 1 and are actuated by the hub 2 of a driving wheel 2a .In the hub 2 is fixed a sleeve 3 having outer rolling surfaces 4 and 5 for the rings 6 and 7 of the rolling bodies. The inner rolling surface 8 for the ring 6 of the rolling bodies of the first transmission stage is formed on a rolling ring 9 which is at the same time formed as a cage 10 for the rolling bodies 7 of the second transmission stage.
This stage has a rolling ring 12 which has a rolling surface 11 for the rolling bodies 7, and which is provided with a screw thread on a sleeve 15 serving as a hub for the driving part 14, which can for example be a dynamo. with hub. The sleeve 15 also carries at one of its ends the internal rolling ring 16 of a ball bearing 17, against which the internal ring 9 of the first stage rests. The bearings 6, 7 of the rolling bodies of the two stages are formed as axial pressure bearings and are accordingly provided with oblique rolling surfaces, directed against each other.
The oblique rolling surfaces 4 and 8 of one of the bearings 6 are inclined in the opposite direction to the rolling surfaces 5, 11 of the other bearing 7 and are pressed by means of the threaded parts 12 and 13 against the rings 6 and 7 of the rolling bodies, A spring 38 pressing against the driving part 14 surrounds the sleeve 15 with a certain play and presses against the two parts 12, 13 screwed together which makes it possible to maintain a certain initial pressure in the multiplication stages or power reduction. The cage 18 of the first stage is fixed on the fixed axis 1 and is
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prevented from rotating by means of a key, while the outer rolling ring 3 of the two stages is rotated by the hub 2 of the driving wheel 2a.
The ring 3 transmits its rotational movement through the body 6 in the direction of acceleration to the internal ring 9 of the bearing of the rolling body which for its part transmits a rotational movement to the crown 7 of the second stage by means of the cage 10. The ring gear 7 now rolls thanks to the difference between the speeds of rotation of the external rolling surface 5 and of the cage 10 with increasing speed relative to the first stage and thus actuates the internal ring 12 with the entire driving part 14, which could for example be a toothed wheel, in the total conversion ratio of the multiplication device. The driven part 14 now produces a certain moment of resistance which acts in the opposite direction to the direction of rotation of the inner ring 12 of the stage which at this moment is the last.
The direction and the degree of inclination of the screw thread are now chosen in such a way that the driving part 14, because of its moment of resistance, causes the ring 7 of the last stage to screw into the crown 7 at the beginning of the rotation of the device. As this screw movement is transmitted at the same time but in the opposite direction to the ring 9 of the first stage which is pressure-connected in an axial direction with the sleeve 15, the rolling surfaces of the two stages are pressed against them. crowns 6, 7 according to the selected moment of resistance of the driving part and of the driving force which actuates the driving part.
In this way an irreproachable frictional pressure is obtained in the various stages corresponding to the given transmission ratios, which is entirely independent of the pressure of the axis of the wheel.
The possibilities of using the oblique raceway which transmits the pressure in the axial direction, are numerous. An example of an embodiment of a
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Three-stage transmission for hub dynamos is shown in longitudinal section in fig. 2 of the drawings.
Following this pin 2, a sleeve 3 with three rolling surfaces 4, 5 and 19 is provided on the axis 2. The rings 6 and 7 are compressed by the internal rings 9 and 12, which are in closed connection to the pressure by the thread 13 and the sleeve 15. The cage 18 of the ring gear 6 is mounted so as to be able to rotate freely on one of the two sections of axis la, 1b constituting the wheel axis, by means of a ball crown 20 and formed as an inner ring 21 for one of the ball crowns 22 serving as the first power transmission stage. In this crown a cage ring 23 engages, mounted so as to turn idle on the section 16 of the wheel axle and fixed in an appropriate manner by means of a nut 25 mounted on the section 1b of the axle provided with a control lever 24.
This cage ring 23 has, as shown in FIG. 3 of the drawings, for each ball or for each rolling body of the crown 22 a guide tooth 26 placed at an angle in the direction of rotation. So that in this case there is no unilateral axial load of the device, the teeth 26 of the cage ring 23 are, as shown in fig. 3 of the drawings directed alternately to the right and to the left, so that the ring 23 compresses a certain number of balls on the right and the same number of balls on the left, when it is pressed on the axle section lb at the using the control lever 24.
In this way, the rolling bodies 22 of the first stage rotated by the outer ring 3 are pressed axially against the rolling surfaces by the oblique cage teeth 26 and are thus rotated with the required frictional pressure. . The acceleration imparted to the ring 21 is transmitted to the second stage by means of the cage 18. The transmission of the rotational movement from the second to the third stage and from the latter finally to the driving part 14, which can for example be an armature dynamo
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done in the manner already described for the first example of
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.> realization.
\ V- "1.411 As for a strong multiplication / is necessary to have internal rings of the bearing as small as possible, one envisages instead of the axis of the axis sections which are connected by means of a cable of steel.
The hub 2 rests on the side of the dynamo by means of a ball bearing 28 of the second section of axis 1b.
The two sections 1a and 1b to be fixed to the fork of the wheel are connected to each other by means of a cable 29 consisting of a steel wire, which passes through the central perforation of the two sections and is fixed at both ends by means a head 30 and a nut 31.
It is also possible to insert between the two floors shown in fig. 1, one or more of the multiplication or reduction stages constructed according to the second embodiment. In this case it is preferable to allow the axial pressure of the rolling bodies to be exerted only on one side so that the pressure which acts in the axial direction can be transmitted to the following stages. The cage ring has for this purpose teeth having pressing surfaces which extend only in one direction obliquely to the direction of rotation, and which press the rolling bodies against their rolling surfaces with axial pressure unilateral.
The cage for a rolling body ring can also be formed into two threaded rings engaging one into the other, one of which is provided with the threaded or wedge-shaped pressure surfaces, and the other on the contrary surrounds the rolling bodies with a certain play and is compulsorily connected with one of the rolling rings of the inserted multiplication stage. By relative rotation of the two rings the required friction pressure is obtained according to the desired multiplication ratio.
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A great advantage of this power transmission device still lies in the simple construction which is suitable for mass production, in the elimination of all delicate parts and in as simple a change as possible in the direction of multiplication or reduction.
The device according to the invention can find its use not only in hub dynamo machines, but can be used wherever it is a question of obtaining high speeds with low power transmission.