<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne un variateur de vitesse continu à organes de traction passant entre deux paires de disquesconiques et dans lequel plusieurs organes de traction sont disposés en parallèle, en vue d'augmenter la puissance spécifique. Jusqu'à présent on ne construisait de tels variateurs qu'avec des organes de traction non métalliques susceptibles de fléchir perpendiculairement au plan du mouvement, chaque arbre comportant, entre les brins des organes de traction, des disques d'appui dont les flancsprésentent le même angle que les disques coniques et qui sont soit immobiles dans le sens axial, soit déplaçables par une tringlerie de contrôle en vue de la modification du: rapport de transmission.
En conséquence, la charge ne se répartit que d'une façon imparfaitement uniforme entre les divers brins des organes de traction, comme c'est aussi le cas pour les transmissions habituelles à rapport fixe par courroies trapézoïdales multiples. De plus, le plan passant par le brin de l'organe de traction, normalement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre menant et de l'arbre mené., prend une position oblique dans le cas d'une modification du. rapport de transmission. Ce décalage latéral de l'organe de traction dépendant du- rapport de transmission et la répartition non uniforme de'a charge provoquent une usure accrue et une diminution de la capacité de transmission et du rendement.
On ne peut s'en accomoder que dans le cas d'organes de traction flexibles perpendiculairement au plan du mouvement et de préférence non métalliques.
Ces deux inconvénients apparaissent avec plus d'acuité lorsqu' on utilise ses organes de traction métalliques, indispensables aux varia- teurs de puissance élevée et c'est pourquoi de tels variateurs à organes de traction métalliques, par exemple des chaînes articulées, n'ont pas été utilisés jusqu'à présent.
L'invention évite ces inconvénients et rend ainsi possible le montage parallèle d'organes de traction métalliques pour variateurs de puissance élevée. Elle permet de réaliser des variateurs qui surclassent sensiblement les variateurs à organes de traction flexibles perpendiculairement au plan du mouvement et généralement non métalliques, en ce qui concerne le rendement, la capacité de transmission et la résistance à l'usure.
A cet effet, suivant l'invention, dans un variateur à organes de traction passant entre deux paires de disques coniques, en vue d'une répartition uniforme des charges entre les organes de traction, un disque d'appui est disposé sur chaque arbre entre chaque groupe de deux organes de traction, ces disques étant montés sur l'arbre de façon à tourner avec lui mais à pouvoir coulisser axialement.
De ce fait, des différences de longueurs entre les organes de traction peuvent être compensées grâce à une faible déplacement la- téral des disques d'appui, de telle sorte que tous les organes de trac- tion soient chargés également. Si l'on n'utilise que deux organes de traction, les disques d'appui, disposés suivant l'invention sur les arbres et séparrant les organes de traction, peuvent recevoir une forme plane ou faiblement conique tandis que les disques coniques extérieurs présen- tent des flancs d'inclinaison quelconque mais sensiblement plus grande, de sorte que les plans passant par les organes de traction restent exactement ou au moins approximativement parallèles entre eux et perpendiculaires aux arbres, même si le rapport de transmission change.
Ainsi on évite un décalage latéral inadmissible, notamment pour les organes de traction métalliques et on rend possible le montage en parallèle d'organes de traction métalliques pour variateurs à puissance élevée ; en même temps on augmente le rendement et l'on diminue l'usure grâce à la répartition uniforme de la charge et à l'absence du décalage latéral.
<Desc/Clms Page number 2>
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le diamètre des disques d'appui est plus grand que le diamètre des disques coniques et les disques d'appui sont plans dans la zone de contact avec les organes de traction ; ils s'effilent toutefois en dehors de cette zone suivant une courbe choisie d'une façon particulièrement avantageuse, mais pouvant être quelconque en vue d'éviter autant que possible des chocs à l'entrée des organes de traction entre les disques en question.
EMI2.1
Du fait que à*ofgàhe"de %:êaetion easàe;?àûivant l'invention,'entre dàux, disques dont les-flancs présentent des inclinaisons différentes, à savoir entre un disque conique d'angle relativement élevé et un disque d'appui plan ou presque plan, l'organe de traction subit normalement une solliement citation à la torsion autour de son axe longitudinal, qui ne disparaltdis- que si la section de l'organe- de traction, aux endroits ou celui-eci entre en contact de friction ou de forme avec les disques,\} est conformée de telle sorte que les lignes d'action de toutes les forces en jeu passent s- par un point commun. Ceci est, par exemple, le cas lorsque la section de contact est circulaire.
A coté des organes de traction de section quelconques susceptibles, éventuellement, d'absorber les moments de torsion, en raison de leur résistance, le variateur objet de l'invention est muni de - préférence d'organes de traction pour lesquels, grâce à la conformation de la section de contact, il n'y a pas à redouter l'apparition de moments - de torsion, par exemple d'organes de traction de section circulaire qui-,-, peuvent être réalisés, notamment sous la forme de chaînes métalliques ar-
EMI2.2
Moulées comport1lO1!wdes éléments de pressionw#taJ.]J.l1ue.sJ.diipaeéàasCllalae. maillons et pouvant tourner, autour-de l'axe longitudinal de-la chaîne..
agencement objet, e inven on peut être applique a toutes les formes habituelles d'exécution de variateurs à disques coniques et, de préférence, aux variateurs de type connu dans lequels des forces d' application dépendant du moment de rotation sont produites entre les disques et le ou les organes de traction au moyen de rampes et de billes ou par des dispositifs analogues-.
Comme il a été déjà mentionné au début dur présent mémoire les disques d'appui disposés entre les brins de l'organe de traction peuvent coulisser librement dans le sens axial, en vue de maintenir con- stamment un état de charge uniforme des organes de traction montés en par- allèle et de rétablir automatiquement l'équilibre de charge entre les or- ganes de traction après un dérangement de cet équilibre. Pour obtenir ce comportement stable en ce qui concerne la répartition de la charge, on peut par ailleurs 9 d'une façon connue, rendre différentes les forces d'appli- cation dépendant du moment de rotation du c8té mené. De plusdans cer- tains cas il s'est révélé avantageux de donner des inclinaisons diffé- rentes aux flancs des disques coniques extérieurs des côtés menant et mené.
Ces deux mesures,en dehors du but sus-mentionné, peuvent aussi servir,séparément ou ensemble,à mieux répartir les forces axi- ales libres à absorber, et à diminuer les efforts nécessaires au ré- glage du conducteur en charge.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisées les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une coupe horizontale schématique d'un variateur simple à deux organes de traction parallèles.
La figure 2 est une coupe verticale du variateur de la figure 1.
Le variateur comporte un arbre menant 1 et un arbre mené 2, montés dans un carter non représenté. L9arbre 1 porte une paire
<Desc/Clms Page number 3>
des disques coniques 5,6 montes au moyen d'une clavette' élastique 3 de façon à tourner avec l'arbre mais à pouvoir coulisser longitudinalement sur lui et l'arbre 2 port'e une paire de disques coniques 7,8 montes de marne au moyen d'une clavette analogue 4.
L'arbre menant 1 aussi bien que l'arbre mené 2 portent chacun un autre disque d'appui 9 ou 10, de préfé- rence légèrement conique, monté entre les disques coniques 5 et 6 ou 7 et 8, également de façon à tourner avec l'arbre mais à pouvoir coulisser li- brement dans le sens axialo Un organe de traction sans fin,par exemple une courroie trapézoïdale ou, de préférence, une chaîne métallique articulée ou à rouleaux 11, passe entre les disques d'appui 9 et 10; un autre organe de traction analogue passant de même entre les disques coniques 6 et 8 et les disques d'appui 9 et 10.
En vue du changement du rapport de transmis- sionles disques coniques 5 et 6 peuvent être déplacés longitudinalement sur leur arbre 1 par l'intermédiaire de butées à billes 13 et d'anneaux de pression 14 et les disques coniques 7 et 8 peuvent être déplacés longi- tudinalement sur leur arbre 2, par l'intermédiaire de butées à billes 15 et d'anneaux de pression 16,au moyen de deux leviers de réglage 19 et 20 en forme de cadre, pivotant autour des articulations 17 et 180 L'ajustement des leviers de réglage 19 et 20 se fait par une broche filetée de réglage 21 montée dans le carter non représenté du variateur et s'engageant dans des filets des traverses 22 et 23 du cadreo Un volant à main 24 permet de faire tourner la broche 210
Si l'on fait varier la position des leviers 19 et 20 en tournant le volait à main 24,
les distances réciproques des disques coniques 5, 6 et 7, 8 changent. De ce fait,les rayons de roulement des organes de traction 11 et 12 et donc, le rapport de transmission entre les arbres 1 et 2 changent. Etant donné que les disques coniques 5 et 6, demmême que les disques 7 et 8, se déplacent symétriquement l'un par rapport à l'autre les disques d'appui 9 et 10 restent dans une position invariable sur leurs arbres et ne subissent par de déplacement dans le sens axialo Les disques d'appui 9 et 10 peuvent être presque plans.
Cependant, une forme légèrement conique correspondant à un angle à la base de 1 est avantageux afin que les organes de traction puissent passer sans frotter sur les bords des disqueso Il est possible, toutefois, d'utiliser des disques d'appui plans dans la zone des rayons de roulement des organes de traction en donnant à cesdisques d'appui un diamètre plus grand que celui des disques coniques et en biseautant les disques d'appui en dehors de ladite zone des rayons de roulement, Ce mode de réalisation n'a pas été représenté sur le dessin.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit notamment par substitution de moyens tedhniques équivalents sans que l'on sorte pour- cela du cadre de la présente invention.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a continuous speed variator with traction members passing between two pairs of conical discs and in which several traction members are arranged in parallel, in order to increase the specific power. Until now, such variators have only been constructed with non-metallic traction members capable of flexing perpendicularly to the plane of movement, each shaft comprising, between the strands of the traction members, bearing disks whose flanks present the same angle that the conical discs and which are either stationary in the axial direction or movable by a control linkage for the purpose of modifying the transmission ratio.
Consequently, the load is distributed only imperfectly uniformly between the various strands of the traction members, as is also the case for the usual fixed ratio transmissions by multiple V-belts. In addition, the plane passing through the strand of the traction member, normally perpendicular to the longitudinal axis of the driving shaft and of the driven shaft., Takes an oblique position in the case of a modification of. transmission ratio. This lateral shift of the gear ratio dependent traction member and non-uniform load distribution causes increased wear and decreased transmission capacity and efficiency.
This can only be accommodated in the case of flexible traction members perpendicular to the plane of movement and preferably non-metallic.
These two drawbacks appear more acutely when its metal traction members are used, which are essential for high-power variators, and this is why such variators with metal traction members, for example articulated chains, do not have to. not been used so far.
The invention avoids these drawbacks and thus makes possible the parallel mounting of metal traction members for high power variators. It allows variators to be produced which significantly outclass variators with flexible traction units perpendicular to the plane of motion and generally non-metallic, in terms of efficiency, transmission capacity and wear resistance.
To this end, according to the invention, in a variator with traction members passing between two pairs of conical discs, with a view to a uniform distribution of the loads between the traction members, a support disk is arranged on each shaft between each group of two traction members, these discs being mounted on the shaft so as to rotate with it but to be able to slide axially.
Therefore, differences in length between the traction members can be compensated by a small lateral displacement of the support discs, so that all the traction members are loaded equally. If only two traction members are used, the bearing disks, arranged according to the invention on the shafts and separating the traction members, may receive a planar or slightly conical shape, while the outer conical disks present. tent flanks of any inclination but substantially greater, so that the planes passing through the traction members remain exactly or at least approximately parallel to each other and perpendicular to the shafts, even if the transmission ratio changes.
Thus, an inadmissible lateral offset is avoided, in particular for metal traction members, and it is possible to mount metallic traction members in parallel for high power drives; at the same time, efficiency is increased and wear is reduced thanks to the uniform distribution of the load and the absence of lateral offset.
<Desc / Clms Page number 2>
According to another embodiment of the invention, the diameter of the bearing discs is greater than the diameter of the conical discs and the bearing discs are plane in the zone of contact with the traction members; however, they taper outside this zone along a curve chosen in a particularly advantageous manner, but which may be of any kind in order to avoid as much as possible shocks at the entry of the traction members between the disks in question.
EMI2.1
Due to the fact that at * ofgàhe "of%: eaetion easàe;? According to the invention, 'between two discs whose sides have different inclinations, namely between a conical disc of relatively high angle and a bearing disc plane or almost plane, the tensile member normally undergoes a stress citation to torsion about its longitudinal axis, which only disappears if the section of the traction member, at the places where it comes into contact with friction or shape with the disks, \} is shaped so that the lines of action of all the forces in play pass through a common point. This is, for example, the case when the contact section is circular .
Beside traction members of any section capable, optionally, of absorbing torsional moments, due to their resistance, the variator object of the invention is provided with - preferably traction members for which, thanks to the conformation of the contact section, there is no need to fear the appearance of moments - of torsion, for example of traction members of circular section which -, -, can be produced, in particular in the form of metal chains ar-
EMI2.2
Moldings include1lO1! Wpressure elementsw # taJ.] J.l1ue.sJ.diipaeéàasCllalae. links and rotatable, around the longitudinal axis of the chain.
Object arrangement, the invention can be applied to all usual embodiments of conical disc variators and, preferably, to variators of known type in which torque-dependent application forces are produced between the disks and the traction member (s) by means of ramps and balls or by similar devices.
As was already mentioned at the start of this brief, the bearing disks arranged between the strands of the traction member can slide freely in the axial direction, with a view to constantly maintaining a uniform state of load of the traction members. mounted in parallel and automatically restore the load balance between the traction units after a disturbance of this balance. In order to achieve this stable behavior with regard to load distribution, it is furthermore possible in a known manner to make the application forces different depending on the torque of the driven side. Furthermore, in some cases it has been found to be advantageous to give different inclinations to the flanks of the outer conical discs of the leading and driven sides.
These two measures, apart from the abovementioned aim, can also serve, separately or together, to better distribute the free axial forces to be absorbed, and to reduce the forces necessary for adjusting the driver under load.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be achieved the particularities which emerge both from the text and from the drawing forming, of course, part of said invention.
Figure 1 is a schematic horizontal section of a simple variator with two parallel traction members.
Figure 2 is a vertical section of the drive of Figure 1.
The variator comprises a driving shaft 1 and a driven shaft 2, mounted in a housing, not shown. L9arbre 1 carries a pair
<Desc / Clms Page number 3>
5,6 conical discs mounted by means of an elastic key 3 so as to rotate with the shaft but to be able to slide longitudinally on it and the shaft 2 carries a pair of conical discs 7,8 mounted in marl by means of a similar key 4.
The drive shaft 1 as well as the driven shaft 2 each carry a further bearing disc 9 or 10, preferably slightly conical, mounted between the conical discs 5 and 6 or 7 and 8, also so as to rotate. with the shaft but can slide freely in the axial direction An endless traction member, for example a V-belt or, preferably, an articulated metal chain or with rollers 11, passes between the support discs 9 and 10; another similar traction member passing in the same way between the conical discs 6 and 8 and the support discs 9 and 10.
With a view to changing the transmission ratio, the conical discs 5 and 6 can be moved longitudinally on their shaft 1 by means of thrust ball bearings 13 and pressure rings 14 and the conical discs 7 and 8 can be moved longi - tudinally on their shaft 2, by means of ball bearings 15 and pressure rings 16, by means of two adjustment levers 19 and 20 in the form of a frame, pivoting around the joints 17 and 180 The adjustment of the adjustment levers 19 and 20 is made by a threaded adjustment spindle 21 mounted in the housing (not shown) of the variator and engaging in the threads of the cross members 22 and 23 of the frame o A hand wheel 24 allows the spindle 210 to turn
If we vary the position of levers 19 and 20 by turning the handwheel 24,
the reciprocal distances of the conical discs 5, 6 and 7, 8 change. As a result, the rolling radii of the traction members 11 and 12 and therefore the transmission ratio between the shafts 1 and 2 change. Since the conical discs 5 and 6, same as the discs 7 and 8, move symmetrically with respect to one another, the bearing discs 9 and 10 remain in an invariable position on their shafts and are not subjected to any of displacement in the axial direction The support discs 9 and 10 can be almost plane.
However, a slightly conical shape corresponding to an angle at the base of 1 is advantageous so that the traction members can pass without rubbing on the edges of the discs o It is possible, however, to use flat support discs in the area of the rolling radii of the traction members by giving these support discs a diameter greater than that of the conical discs and by bevelling the support discs outside said area of the rolling spokes, This embodiment has no been shown in the drawing.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiment which has just been described in particular by substitution of equivalent tedhnic means without departing from the scope of the present invention.