CH221146A - Planetary gear changing device. - Google Patents

Planetary gear changing device.

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CH221146A
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CH
Switzerland
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gear
gear train
train
planet carrier
coupling
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Application number
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French (fr)
Inventor
Limited Sturmey-Archer Gears
Brown William
Original Assignee
Sturmey Archer Gears Limited
Brown William
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Publication date
Application filed by Sturmey Archer Gears Limited, Brown William filed Critical Sturmey Archer Gears Limited
Publication of CH221146A publication Critical patent/CH221146A/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears

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Description

  

  Dispositif de changement de vitesse     à,    engrenages     épicycloïdaua.       L'objet de la présente invention est un  dispositif de changement de vitesse à engre  nages     épicycloïdaux    du genre de ceux com  prenant deux trains d'engrenages     épicy-          cloïdaug,    dont chacun est constitué d'une  roue centrale, d'un porte-satellites et d'une  couronne dente, et des moyens pour accou  pler les éléments de ces deux trains ensemble  et à des organes menant, mené et fixe.  



  Dans les engrenages connus de ce genre,  il n'y avait que trois vitesses, et quoique  d'un rapport relativement rapproché, l'aug  mentation du pourcentage estimée, à partir  de la vitesse en prise directe, entre les rap  ports moyen et élevé, est plus grande que la  diminution du pourcentage entre les rapports  moyen et bas, ou en d'autres termes, la     "di-          minution"    est moindre que "l'augmentation".  



  Le dispositif suivant l'invention est carac  térisé en ce que les moyens d'accouplement  comportent des moyens pour accoupler le       porte-satellites    et la couronne de l'un des  trains respectivement aux organes menant et  mené ou aux organes mené et menant, et    d'autres moyens pour accoupler la roue cen  trale, le porte-satellites et la couronne du  deuxième train d'engrenages     respectivement    à  l'organe fixe, à.

   la roue centrale du premier  train     d'engrenage    et à l'organe mené, de ma  nière que la roue centrale de premier train  d'engrenages tourne à une vitesse constante et  dans le même sens par rapport à l'organe  mené, afin que, pour un rapport différentiel  augmenté et un rapport différentiel dimi  nué à partir de la prise directe, la valeur de  l'augmentation du rapport d'engrenage soit  plus faible que la valeur de la     diminution     du rapport d'engrenage.  



  De préférence, des moyens seront     prévus     pour accoupler les organes menant, mené et  fixe aux éléments de l'un des trains d'engre  nages     épicycloïdaux    de manière à en obtenir  un ou deux rapports d'engrenage de prise  directe.  



  On peut prévoir un mécanisme sélecteur  tel que, lorsqu'il est dans la position pour  mettre en action un seul des trains     d'engre-          nanges        épicycloïdaux,    pour un rapport d'en-           grenage    normal ou direct, le porte-satellites  de l'autre train se trouve libéré.  



  Dans une forme d'exécution préférée, la  couronne dentée du deuxième train est accou  plée en permanence à l'organe mené, et des  moyens sont prévus, a) pour accoupler alter  nativement le porte-satellites ou la couronne  dentée du premier train à l'organe mené, b)  pour accoupler alternativement la roue cen  trale de l'un ou l'autre train à l'axe pour la  maintenir fixe, et c) pour accoupler un or  gane menant alternativement soit au     porte-          satellites,    soit à. la couronne dentée du pre  mier train.  



  Dans le cas d'un engrenage à. quatre vi  tesses, il est possible d'obtenir la sélection  par un seul organe de commande, mais dans  le cas d'un engrenage à cinq vitesses, une  forme d'exécution préférée comporte deux  organes de commande séparés, l'un étant des  tiné au déplacement du sélecteur, et l'autre  servant à maintenir immobile alternative  ment l'une ou l'autre des roues centrales sur  l'axe. Dans un pareil     arrangement,    un levier  provoquera le rapport élevé, normal et bas,  tandis qu'un second levier sera utilisé pour  obtenir que les rapports élevé ou bas soient  rapprochés ou éloignés du rapport normal.

    D'autres combinaisons des mécanismes d'ac  couplement peuvent être prévues comme  alternatives de certaines des combinaisons  décrites ci-dessus, c'est-à-dire donnant les  mêmes rapports d'engrenage, mais avec des  accouplements différents.  



  Les dessins annexés représentent, à titre  d'exemple, deux formes d'exécution de l'ob  jet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe axiale d'un  moyeu de bicyclette dans lequel est monté  un changement de vitesse suivant l'invention,  quelques-uns des organes coupés étant dépla  cés     angulairement    pour plus de clarté.  



  La     fig.    2 est une coupe transversale sui  vant la ligne 2-2 de la     fig.    1, montrant le  train d'engrenages A.  



  La     fig.    3 est une coupe transversale sui  vant la ligne 3-3 de la     fig.    1., montrant le  train d'engrenages B.    La     fig.    4 est une coupe transversale sui  vant la ligne 4-4 de la fi-. 1, montrant le  dispositif d'entraînement à griffes du train  d'engrenages B.  



  La     fig.    5 est une coupe transversale sui  vant la ligne 5-5 de la. fi-. 1 montrant l'en  traînement par     cliquet    entre la couronne du  train d'engrenages B et le corps du moyeu.  



  La fi--. 6 est une vue en perspective du  cliquet montrant le biseau latéral à l'une de  ses extrémités dont le but sera décrit plus  tard.  



  La fi-. 7 est une coupe longitudinale  montrant une variante du dispositif de com  mande du sélecteur à l'intérieur de l'arbre.  



  La     fig.    8 est une coupe axiale d'une  deuxième forme d'exécution d'un     moyeu    de  bicyclette, comportant un changement de vi  tesse à engrenage     épicycloïdal.     



  Le dispositif représenté dans les     fig.    1. à  6 est construit comme moyeu de bicyclette  à quatre vitesses donnant trois rapports rap  prochés qui sont appropriés à des buts de  course, et un quatrième rapport d'engrenage  plus bas, tandis que la     fig.    7 montre un  moyen d'obtenir un cinquième rapport plus  élevé. Ce changement de vitesse peut natu  rellement avoir beaucoup d'autres emplois,  mais il est particulièrement construit pour  l'emploi susmentionné.  



  Comme représenté dans la     fig.    1, le train  d'engrenages     épicycloïdal    B comprend la cou  ronne dentée 11. prolongée à une de ses extré  mités pour pouvoir porter des     cliquets    d'en  traînement 12 et munie dans son alésage inté  rieur de deux séries de dents ou taquets     13@    et  14 disposées dans des plans séparés pour une  sélection     alternative    (voir aussi les     fig.    4 et  5<B>)</B>.

   Les dents 13 et 14 sont parallèles et con  centriques à. l'axe de la couronne dentée,  mais les deux séries de dents sont déplacées       angulairement    l'une par rapport à l'autre, de  manière que les dents 14 soient disposées  entre les dents 13 lorsqu'on regarde du bout.  Des pignons satellites doubles 15, portés par  des axes 16, sont en prise avec la couronne  dentée 11, les axes 1.6 traversant des paliers  dans une cage à satellites 17, pour former      des griffes d'entraînement 18, disposées à  proximité, mais dans un plan séparé des sé  ries de dents susmentionnées 13 et 14. La  cage à satellites 17 porte des cliquets d'en  traînement 20.

   Une couronne dentée 19 du  train d'engrenages A est formée dans le fond  26 de l'enveloppe du moyeu et se trouve en  prise avec des pignons satellites 21 portés  par des axes<I>21a</I> qui sont montés dans une  cage à. satellites 22. Cette cage 22 est soli  daire d'un pignon 23 en prise avec les pi  gnons satellites 15 pour compléter ainsi le  train d'engrenages     épicycloïdal    B     (fig.    3).  



  Un axe 24 est dispose concentriquement  aux éléments susmentionnés et porte de fa  çon rotative un pignon 25 en prise avec les  pignons satellites 21 pour ainsi former le       pignon    central solitaire et compléter le train  d'engrenages     épicycloïdal    A     (fig.    2). Le       pignon    central 25 porte des griffes 50 sur  une de ses faces. L'axe 24 est pourvu de  cannelures 52 sur lesquelles est montée une  pièce dentée 51 qui peut entrer en prise avec  les griffes 50 pour bloquer le pignon 25 sur  l'axe ou pour le libérer à volonté.  



  En outre, la cage à satellites 22 présente  dans son alésage une série de griffes 53 qui       peuvent    venir en prise également avec la  pièce dentée coulissante 51 pour bloquer la  cage 22 et le pignon 23 sur l'axe ou pour les  libérer à volonté. Une clavette 61 passant  à. travers une fente dans l'axe 24 est disposée  à l'arrière de la pièce coulissante 51 et peut  venir buter contre     une    portée 54e pour pro  duire le déplacement de la pièce coulissante  51 comme il sera, décrit plus tard.  



  Coopérant avec une clavette 35, une tige  36 et une chaîne 37 (qui seront décrits plus  tard), une tige 54, vissée dans la tige 36, pré  sente les trois butées 54a, 54b et 54c. La.  butée d'extrémité     54a    s'appuie à. l'intérieur de  la tige 36 lorsque la tige 54 est vissée à fond,  et un collier 55 s'appuie contre la butée 54b.  Entre le collier 55 et la clavette 35 est dis  posé un ressort 56, ce ressort étant plus fort  dans une position partiellement comprimée  qu'un ressort 38 dans la     position    complète  ment comprimée. L'extrémité de la tige     36            détermine    la position de la clavette 35 par       rapport    aux butées 54b et 54c.

   Un autre     res-.     sort 57 agit contre un collier 58 qui s'ap  puie contre une portée de l'axe 24 et main  tient normalement la pièce coulissante 51 en  prise avec les griffes 50 de la roue centrale  25 de manière à bloquer     cette    roue sur l'axe.  La cage à. satellites 22 est montée     rotative-          ment    dans les deux extrémités de la cage à  satellites 17 et aussi sur le     pignon    25, de  façon à faire l'ensemble concentrique à     elle-          même    et à l'axe 24 et à prévoir de bonnes  surfaces portantes. La pièce 26 supporte éga  lement la cage 17 puisqu'elle s'adapte sur le  diamètre extérieur des cliquets 20.  



  La couronne dentée 11 est centrée par des  prolongements 18 des axes 16 des pignons sa  tellites, engagés dans son alésage. L'entraî  nement est transmis depuis l'extrémité gau  che de l'engrenage par les cliquets d'entraîne  ment<B>20</B> au fond 26 qui porte des dents de  rochet 27 travaillant dans le sens de l'avance.  Ce fond 26 est monté par l'intermédiaire d'un  roulement à billes sur un cône 28 qui est  vissé sur l'arbre.     L'entraînement    est trans  mis de l'autre extrémité de l'engrenage par  des cliquets 12 au fond droit 29 qui     porte    des  dents de rochet 30 travaillant aussi dans le  sens de l'avance (voir aussi     fig.    5).

   Un or  gane menant 31 est monté par un roulement  à billes dans le fond 2-9 et se trouve sup  porté encore par un roulement à billes placé  sur un cône 32 qui est     vissé    sur l'axe 24. La  partie intérieure de l'organe     d'entraînement     31 traversant le fond 29 est montée     rotative-          ment    dans la couronne dentée     11.    pour le  maintenir     concentrique    à l'axe de l'ensemble.

    Entre les deux fonds 26 et 29 et fixée à ces  pièces, est disposée l'enveloppe 33- qui sert  aux diverses fonctions d'espacer les pièces  de support 26 et 29, de former un carter  pour le mécanisme entier et des brides de  fixation     33a    pour construire une roue de  bicyclette au moyen de rayons de la manière  habituelle.  



  Sur l'axe 24 est montée de façon coulis  sante une bague 34 pouvant être actionnée  par la clavette 35, la     tige    36 et la chaîne 37      d'une manière connue. Le ressort. 38 agit  entre la bague 34 et le cône 32 et sert à dé  placer la bague 34 vers la gauche, tandis  que le déplacement dans l'autre sens est  obtenu par une traction appliquée à la     chaîne     37. Entre les extrémités du ressort 38 et du  cône 32 est disposé un manchon 59, tandis  qu'entre l'autre extrémité du ressort 38 et la  bague 34 est disposé un chapeau 60.

   Une  pièce coulissante à griffes 40 est montée     rota-          tivement    sur la bague 34 et est maintenue       axialement    par un collier 39 solidaire de la  bague et par la clavette 35, cette pièce cou  lissante 40 étant en prise avec l'organe d'en  traînement 31 pour tourner avec ce dernier,  tandis qu'elle est libre pour être déplacée       axialement    par la bague 34 et la clavette 35.

    Un pignon à chaîne 41 est monté, dans l'ap  plication du mécanisme à une roue de bicy  clette, sur l'organe d'entraînement 31, ce  montage étant effectué par des griffes dans  l'exemple décrit, de manière que la force  puisse être transmise à l'organe d'entraîne  ment 31 au     moyen    d'une chaîne de la roue  à chaîne habituelle non représentée.  



  Dans la position normale, l'effet combiné  des ressorts est par conséquent de mettre en  prise la pièce coulissante 51 avec le pignon  25 pour le bloquer sur l'arbre, et la pièce  coulissante 40 avec les griffes d'entraîne  ment 18 pour accoupler l'organe d'entraîne  ment 31 au porte-satellites 17. L'accouple  ment à. griffes 40 peut être déplacé vers la  droite en exerçant une traction sur la chaîne  37 de manière qu'il puisse venir en prise  avec les dents 13, ce déplacement étant pos  sible puisque le ressort 56 est plus fort que  le ressort 38, tandis qu'un mouvement perdu  a, lieu entre la tige 54 et la clavette 67. Une  nouvelle traction sur la chaîne 37 produira  d'abord la,     mise    en prise de la pièce 40 avec  les dents 14.

   A ce point, le chapeau 60 de  la     bague    34 viendra. en. contact avec le man  chon 59 qui s'appuie contre le cône 32 et  empêche un mouvement     ultérieur    vers la  droite de la pièce 40. A ce point, la butée  54e de la     tige    54 s'appuie également contre  la clavette 61, de manière qu'une nouvelle         1-raet:on    sur la chaîne 37 produira. la     coin-          du    ressort 56 et le déplacement de       hi    clavette 61 vers la droite en entraînant       ;wec    elle la pièce coulissante 51.

   La pièce 51  e déplacera par conséquent. hors de prise       avce    les griffes 50 du pignon 25 et viendra  en prise avec les griffes 53 du     porte-satel-          l;tes    22 combiné avec le pignon central 23,  tandis que la     pièce    à griffes 40 reste en prise  avec les dents 14 de la couronne 11, de ma  nière à donner des rapports d'engrenage  comme décrits plus loin. Lorsque la, chaîne  37 est libérée, la clavette fil retourne d'abord  dans sa position montrée dans la     fig.    1,     ta.n-          d'.s    qu'un mouvement perdu a lieu entre la  1 54 et la     bague    34.  



  Le train d'engrenages     épicycloïdal    est tel       que.    si un effort de rotation est appliqué  aux griffes d'entraînement 18 du     porte-          satellites    17. la couronne dentée 11 sera tour  née dans le     même    sens à une vitesse augmen  tée, cette vitesse étant déterminée par le  nombre de dents de la couronne 11 et du  pignon central 23, et encore par le fait que  ce pignon central 23 tourne dans le même       cens    par l'action de la couronne dentée 19       (laquelle,    dans cet engrenage. est solidaire de  la couronne 11 et tourne à la.

   même vitesse  que celle-ci grâce au cliquet 12 supportant la  pièce 29, l'enveloppe 33 et la pièce 26) agis  sant sur la cane à satellites     22)    au moyen des  pignons satellites 21 qui sont en prise avec  la couronne 19 et le pignon central 25, ce       dernier    étant fixé à l'axe 24 qui est maintenu  de façon non rotative dans le cadre de la  bicyclette. Puisque la pièce de support 26  tourne plus vite que le porte-satellites 17.  les dents de rochet 27 dépassent les cliquets  211 et il n'y a pas de liaison entre la cou  ronne 19 et le porte-satellites 17. Cet arran  gement des sélecteurs donne un surentraîne  ment à rapport rapproché pour une grande  vitesse.  



  Pour la prise directe. la. pièce à griffes  40 est     déplacée    pour venir en prise avec les       dents    13 sur la. couronne 11. La force est  transmise de l'organe 31 par l'intermédiaire  (le cette pièce 40 et les dents 13 à la cou-           ronne    11. Puisqu'on a montré que la couronne  11 tourne toujours plus vite que le     porte-          satellites    17, cet effort     d'entraînement    sera  transmis par les cliquets 12, portés par<B>là</B>  couronne 11, à la pièce 29 et ainsi à l'enve  loppe du moyeu. Entre-temps, les     engrenages     marchent à vides et l'autre pièce 26 dépassera  les cliquets 20 coopérant avec elle.  



  Si, cependant, l'effort de rotation est ap  pliqué à la couronne 11 par les dents 14, et  les     cliquets    12 étant libérés des dents de ro  chet 30, comme il sera décrit plus loin, le  porte-satellites 17 sera entraîné dans le même  sens à une vitesse     réduite,    cette vitesse étant  déterminée par le nombre de dents de la  couronne 11 et du pignon central 23 et aussi  par le fait que ce pignon central tourne dans  le même     sens    par l'action de la couronne 19  (laquelle, dans cet engrenage, est solidaire  du porte-satellites 17 et tourne à la même  vitesse que ce dernier grâce aux cliquets 20  et aux dents de rochet 27)

   agissant sur la  cage à satellites 22 au     moyen    des pignons sa  tellites 21 qui sont en prise avec la couronne  19 et le pignon central 25, ce dernier étant  bloqué sur l'axe 24 comme décrit ci-dessus.  Cet     arrangement    des sélecteurs donne une  petite vitesse à rapport rapproché.  



  Si, dans cette dernière position des en  grenages, le pignon central 25 est libéré de  l'axe, et si le porte-satellites et le pignon cen  tral 22 sont fixés à l'axe par un déplacement  de la pièce coulissante 51 comme décrit     ci-          dessus,    le porte-satellites 17 et l'organe en  traîné tournent dans le même sens à une vi  tesse réduite, cette vitesse étant déterminée  par le nombre de dents de la couronne 11,  du pignon central     23    et des pignons satellites  15 seulement, le train d'engrenages A étant  maintenant hors fonction et le pignon central  25 tournant fou sur l'axe.  



  Cet arrangement des sélecteurs donne  une deuxième petite vitesse d'un rapport plus  éloigné du rapport normal ou fixe.  



  On voit que le rapport entre les vitesses  de la couronne 11 et du porte-satellites 17  est tel que dans tous les cas mentionnés la  couronne 11 tourne dans le même sens que le    porte-satellites 17, mais à une plus grande  vitesse que ce dernier, cette variation dans la  vitesse dépendant des     trains    d'engrenages en  fonction.

   En outre, on voit que le rapport est  tel que, si les deux couronnes sont accouplées,  c'est-à-dire lorsque les cliquets 12 sont enga  gés, l'effet différentiel des deux trains     épi-          cycloïdaux    est plus grand que si la couronne  19 est accouplée au porte-satellites 17 par les  cliquets 20, ce fait ayant comme résultat que  l'augmentation du rapport d'engrenage sera  moindre que la     diminution    du rapport d'en  grenage.

   Dans l'exemple décrit, les     pignons-          satellites    15 sont des pignons doubles, mais  ils peuvent être des pignons simples, si     c'est     nécessaire, les     pignons    doubles étant em  ployés pour donner un rapport d'engrenage       particulier.    Alternativement, les pignons 21  peuvent être des pignons doubles si cela est  nécessaire pour donner tout autre rapport  particulier.  



  Pour démontrer le rapport rapproché et  le rapport bas plus éloigné     qui    peuvent être  obtenus par le mécanisme décrit en utilisant  des roues dentées tout à fait ordinaires, on  citera les détails suivants:  La couronne dentée 11 et les     pignons    cen  traux 23 ont respectivement 56 et 20 dents,  tandis que les     pignons-satellites    doubles 15  ont respectivement 14 et 20 dents.

   La cou  ronne dentée 19, les satellites 21 et le pignon  central 25 ont respectivement 60, 15 et  30     dents.    A l'aide de tels engrenages, la vi  tesse élevée donne une     augmentation    de  <B>7,2%</B> sur la prise directe, le premier engre  nage de petite vitesse     donne    une diminution  de     7,65%    et la deuxième petite vitesse donne  une     diminution    de 20%.

   En employant la       nomenclature        habituelle,    les rapports d'en  grenage seraient par conséquent approximati  vement 80, 921/2, 100 et     1071/4.    La     diminu-          tion    de pourcentage 71/2 ou l'augmentation  71/4 des rapports rapprochés ou différentiels  est moindre que la moitié de la diminution de  pourcentage     20@    du rapport normal ou direct  qui, de son côté, est moindre que l'augmen  tation de pourcentage du rapport normal ou  direct qui serait 25.

        L'opération de débrayage des cliquets 1?  est la suivante:  En se déplaçant de la position en prise  avec des dents 13, la pièce à griffes 4(I se  déplacera d'abord     axialement    dans une posi  tion derrière les     cliquets    13 et tournera     alois     par l'effet de la force transmise par l'organe  menant 31 jusqu'à ce qu'elle vienne en prie  avec la deuxième série de dents 14 qui sont  déplacées     angulairement    par     rapport    à la  première série 13. Pendant ce petit arc de  rotation, aucune force n'est transmise de l'or  gane menant 31 à l'ensemble de l'engrenage,  et ainsi les cliquets 12 ne sont pas chargés.

    Ces cliquets qui, jusqu'à maintenant, ont  transmis le mouvement à l'enveloppe, sont  munis d'extrémités biseautées 42 (fi-,.<B>6)</B> qui  peuvent venir en prise avec la     pièce    coulis  sante 40 pendant. ce petit arc de rotation, de  manière que cette extrémité des cliquets soit  soulevée pour libérer l'autre     extrémité    en  l'éloignant des dents de rochet coopérantes de  la pièce 29. Lorsque cette libération a été  effectuée, la pièce 40 vient en prise avec la  deuxième série de dents 14 et par leur inter  médiaire l'entraînement est appliqué direc  tement à la couronne dentée.

   La relation  entre les axes de. rotation des cliquets 12, les  dents d'entraînement 14 et la largeur de la  pièce coulissante 40 est telle que lorsque  cette pièce reprend sa position d'entraînement  contre les dents 14, les cliquets 12 sont main  tenus hors de prise avec les dents 30 de la  pièce 29.  



  On remarquera encore qu'en     passant    de  la prise directe à une petite vitesse, comme  décrit plus haut, dans le cas où l'organe  d'entraînement 31 est immobile et     oii        l'enve-          loppe    du moyen tourne de manière à dépasser  les deux séries de     cliquets    12 et 20, la ré  sistance du mécanisme     forcera.    la pièce cou  lissante 40 à     reprendre    une position sur<B>la</B>  face non entraînante de la série de dents 13.

    Pour permettre un mouvement     axial    de la  pièce coulissante 40, le biseau 42 est découpé  dans les cliquets 12     (fig.    6), de manière que  la pièce 40 puisse déplacer     axialement,    grâce  à l'action de coincement du biseau, en soule-         vant    les cliquets 12, et puis retomber en  arrière sur la face non entraînante de la se  conde série de dents 14. En reprenant l'en  traînement de nouveau, la pièce coulissante  40 fera soulever les cliquets 12 grâce à la  forme de leur partie arrière avant     d'entraî-          3ier    les dents 11 comme décrit plus haut.

   Les       cliquets        7:2     < :t 20 provoquent une action de  roue libre pour tous les     rapports    d'engrenage.  



  Comme     représenté    dans la     fig.    7, le méca  nisme sélecteur du côté droit est d'une cons  truction déjà connue, la clavette 35 étant  solidaire de la tige. 36.     3u    lieu de la tige de  prolongement 54 de la fi-. 1, une autre tige  62 fixée à la clavette 61 est utilisée, cette  tige portant un ressort 63 qui appuie contre  un collier 64 vissé dans l'axe. La tige est mu  nie de la chaîne     d'actionnement    usuelle. Le  ressort 63 est plus fort que le ressort 5 7 et  ainsi il maintiendrait normalement la pièce  coulissante 51 en prise avec les griffes 53 du  porte-satellites 22     pour    le bloquer sur l'axe  24.

   En tirant 1a tige 62 vers l'extérieur (vers  la. gauche), la pièce coulissante 51 libère l'or  gane ?? et embraye les griffes 50 pour blo  quer le pignon 25 à. l'axe.  



  On remarque dans cette construction qu'il  est possible     d'actionner    la tige sélectrice 36  pour obtenir une vitesse supérieure, nor  male (directe) ou     inférieure,    tandis que la  lige sélectrice 62 détermine si la vitesse     su-          périeure    ou inférieure est d'un rapport rap  proché ou d'un     rapport    éloigné, suivant que  le pignon ?5 ou le porte-satellites et pignon       ??    23 est maintenu immobile.  



  L'invention n'est naturellement pas     limi-          l        ée    aux détails de la forme d'exécution sus  décrite, beaucoup d'entre eux pouvant être  modifiés sans sortir du cadre de l'invention.       Les    particularités     principales    du changement  de vitesse décrit sont les suivantes:  1.

   Le     pignon    central du train     d'engre-          nages        B    est relié à des éléments alternatifs  du train d'engrenages     B    au moyen du train  d'engrenages     épicycloïdal    A. de manière que  ledit pignon central soit entraîné dans le sens  des organes menant et mené pour     réduire     ainsi l'augmentation ou la diminution du      rapport d'engrenage existant entre les élé  ments menant et mené du train d'engrenages       épicycloïdal    B.  



  2. Le pignon central du train d'engre  nages B est relié à celui des éléments du train  B qui réduit l'augmentation du rapport d'en  grenage de ce train d'une valeur plus grande  qu'il ne réduit la diminution du rapport  d'engrenage de ce train d'engrenage.  



  3. Le pignon central du train d'engre  nages B peut être bloqué séparément du  pignon central du train d'engrenages A de  manière à permettre au train B d'être em  ployé seul à la manière usuelle pour donner  une diminution du rapport d'engrenage, et  non pas en conjonction avec le train d'en  grenage secondaire, pour obtenir ainsi quatre  vitesses.  



  4. L'organe menant peut transmettre de  la force à l'organe mené suivant un rapport  de 1 :1, ou donner une augmentation fixe  ou deux diminutions d'engrenage, ces aug  mentations et diminutions pouvant être déter  minées par les nombres de dents des trains  d'engrenages, la première augmentation et la  première diminution ayant un rapport plus  rapproché de la prise directe 1 : 1 que celle  pouvant être obtenue dans un engrenage     6pi-          cy        cloïdal    usuel de même grandeur, ensemble  avec une diminution ultérieure obtenue en  employant l'un des     trains    d'engrenages à la  manière usuelle.  



  5. En     prévoyant    une commande séparée  pour la pièce coulissante fonctionnant entre  les deux pignons centraux des trains d'en  grenages     épicycloïdaux,    on peut obtenir une  autre augmentation du rapport d'engrenage  égale à l'augmentation obtenue par l'emploi  du train primaire seul, comme dans le cas  de. la diminution du rapport d'engrenage       e@.pliqué    ci-dessus. Ce contrôle séparé par  un ressort et une tige donne un total de cinq  vitesses comportant deux augmentations,       deux    diminutions et une prise directe.  



  6. Tous les éléments tournants sont mon  tés     rotativement    les uns dans les autres et  dans la boîte du changement de vitesse de  manière à être concentriques les uns aux    autres et à l'axe de la boîte dans toutes  les conditions de marche et avec un minimum  de mouvements relatifs.  



  7. Le rapport d'engrenage peut être  changé à volonté au moyen d'accouplements  mobiles entre les éléments menant et mené  pendant que le changement de vitesse fonc  tionne.  



  8. Tous les trains d'engrenages sont sup  portés     rotativement    des deux côtés pour éli  miner des efforts dus à des charges en     porte-          à    -faux.  



  9. Les vitesses relatives des trains d'en  grenages à. rapport rapprochés sont mainte  nues plus basses que dans les engrenages       épicycloïdaux    usuels, augmentant ainsi la  durée des engrenages aussi bien que la charge  pouvant être transmise par une grandeur  donnée d'engrenage.  



  Un désavantage de la     construction    de la  première forme de l'engrenage     susdécrite    est  que les roues satellites du train A, pendant  que le quatrième et     cinquième    rapport d'en  grenage, soit le rapport éloigné, est employé,  sont obligés de tourner à des vitesses relati  vement élevées, ce désavantage pouvant être  évité dans une autre forme d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  Dans la seconde forme     d'exécution    des  moyens sont prévus pour débrayer le     porte-          satellites    du train d'engrenages A du pignon  central du train B lorsque ce pignon est  maintenu immobile.  



  Dans cette seconde forme     d'exécution    du  changement de vitesse, la couronne dentée du  train d'engrenages A est accouplée aux or  ganes menés et des moyens sont prévus, a)  pour accoupler     alternativement    le     porte-          satellites    ou la couronne du     train    B à l'or  gane mené, b) pour accoupler alternativement  la roue centrale du train B à l'axe pour la  maintenir immobile et pour obliger la roue  centrale du train B à tourner avec le     porte-          satellites    du train A autour de la roue cen  trale immobile du train     d'engrenages    A, et c)  pour accoupler l'organe menant alternative  ment au,

       porte-satellites    ou à la couronne du  train d'engrenages B.      Dans cette seconde forme     d'exécution,    un  mécanisme sélecteur est disposé de manière  que pour un engrenage à quatre     vitesses,    tan  dis que le pignon central du train B est  oblige de tourner avec le porte-satellites du  train A autour du pignon central immobile  du train A, et tandis que le porte-satellites  du train B est libéré de l'organe mené (la  couronne du train B étant accouplée à l'or  gane mené), l'organe menant peut être accou  plé alternativement à la couronne du train       B    pour un     rapport    normal ou direct, ou au  porte-satellites du train B pour une vitesse  élevée à rapport rapproché,

   ou tandis que  l'organe menant est relié à la couronne du  train B, cette dernière est libérée de l'organe  mené (le porte-satellites du train B étant  alors accouplé à l'organe mené) pour obte  nir une petite vitesse à rapport rappro  ché, ou tandis que l'organe menant est  encore accouplé à la couronne du train b'  et que le porte-satellites du train B est  encore accouplé à l'organe mené, le pi  gnon central du train B est maintenu immo  bile, tandis que le train A peut tourner à  vide pour obtenir une quatrième ou petite vi  tesse de rapport plus éloigné; ou pour une  cinquième vitesse élevée d'un rapport plus  éloigné, le mécanisme sélecteur est disposé  comme pour le rapport de la quatrième vi  tesse mais avec l'organe menant relié au  porte-satellites du train B et la couronne du  train B reliée à l'organe mené.  



  Dans cette seconde forme d'exécution, le  pignon central . solidaire du train d'engre  nage A est maintenu immobile en perma  nence et les moyens pour accoupler et dé  brayer le porte-satellites du train A avec le  pignon central du train B comportent aussi  des moyens pour maintenir immobile le pi  gnon central du train d'engrenage B.  



  Comme représenté dans la     fig.    8, ce chan  gement de vitesse a beaucoup     d'éléments    de  construction similaires à celui de la fi-. 1  et ces éléments similaires sont désignés avec  les mêmes chiffres de référence.  



  Les différences principales sont les sui  vantes    1. Le pignon central     ?5    est fixé à de  meure par des rainures     24a    et un écrou 24b       siir    l'axe 24 et ce pignon ne possède pas de  griffes 5U     comme    celui du premier exemple.  



  ?. Le     porte-satellites    ou la cage 22 est  distinct du pignon central 23 et la partie  arrière en forme de disque de cette cage  porte une couronne dentée intérieure     22c.     Le pignon 23 est muni de     longues    griffes       53a        équivalentes    aux griffes 53 du premier       exemple,        tandis        que    ces griffes 53a s'éten  dent à     proximité    de la couronne dentée inté  rieure 22c de la cage     22.    Le pignon 23 porte  une bride     23a    qui constitue une butée pour  un ressort<B>531)

  </B> porté par les griffes 53a et  s'appuyant contre la surface arrière de  griffes 67 décrites plus loin.  



  3.     Ait    lieu de la     pièce    coulissante 51,  il y a     mie    clavette coulissante 65     montée     dans     haxe    24 et portant un collier rotatif 66       tourillonné    sur     l'axe    24 et présentant sur son  pourtour extérieur les griffes 67 qui sont en  prise en permanence avec les griffes longues       53a.    et pouvant être embrayées avec ou     dé-          brayées    de la couronne dentée intérieure 22e  de la. cage     ??.        Entre    le collier 66 et la.

   cla  vette 65 il y a une bague     65a    dont la face  est découpée pour venir en prise avec les       extrémités    de la clavette, l'autre face de cette  bague constituant un palier à butée pour le  collier 66. Ce collier rotatif 66 présente une  denture intérieure 68 pouvant venir en     prise          avec    (les dents 69 solidaires de l'axe ?4 immé  diatement     derrière    le pignon ?3. La clavette  coulissante 65 peut être actionnée par la tige  36 de la même     manière    que c'était le cas  pour la     pièce    coulissante 51 de la     fig.    1.

    Les     org;ines    coulissants sont maintenus     nor-          ina.lement    de façon que la cage 22 soit reliée  au pignon 23 pour tourner     ensemble    avec  lui au     moyen    d'un ressort     53b.     



  On voit     que    pour les changements de  vitesse à rapports direct et rapproché, la cla  vette coulissante 65 reste dans une position  dans laquelle la cage     22    est reliée au pignon  23, le mécanisme sélecteur fonctionnant     exac-          tement    comme décrit dans le premier       exemple.         Pour la quatrième     vitesse    inférieure  éloignée, la tige 36 déplace la clavette cou  lissante 65 de façon que les griffes 67 du  collier 66 débrayent de la couronne dentée  intérieure 22c, tandis que les dents inté  rieures 68 sur le collier s'embrayent avec les  dents 69 sur l'axe, de sorte que la cage 22  est ainsi libérée,

   tandis que le pignon 23  est     maintenu    immobile puisque les griffes  longues 53a embrayent encore avec les  griffes     extérieures    67 sur le collier 66.  



  Pour obtenir un cinquième rapport d'en  grenage, on     employera    de préférence un mé  canisme de commande séparé pour déplacer  la clavette     coulissante    65 et son collier 66 de  la même manière que décrit pour déplacer  la pièce coulissante 51     (fig.    7), de manière  que, tandis que le collier 66 était dans une  position pour maintenir le pignon 23 immo  bile, l'autre sélecteur 40 pouvait être déplacé  dans la position montrée dans la     fig.    3 qui  était nécessaire avant pour la vitesse supé  rieure à rapport rapproché.  



  La construction du changement de vitesse  représenté dans la     fig.    8 comporte plusieurs  particularités secondaires telle que la disposi  tion de     cliquets    (non représentés) du méca  nisme à roue libre dans une rainure 20a et le  prolongement de la cage 22 du train d'engre  nages A vers le bord de la rainure 20a par  une bride annulaire 22d pour gagner de la  place dans le sens axial. En outre, au lieu  des pignons satellites 15 doubles, des pignons  satellites 15 simples sont employés, donnant  de l'espace pour le ressort 53b qui ramène le  collier coulissant 66, mais cette modification  ne change pas le fait que le rapport d'engre  nage de diminution est plus grand que le  rapport d'engrenage d'augmentation.

   Ainsi,  dans une exécution pratique, les rapports sui  vants ont été approximativement obtenus    ire vitesse - réduction de 25       2me    - réduction de 10 %       3me    --     prise    directe  4m(' - augmentation de 9,1     /10          5me    - augmentation de     3,3"/3%       L'invention n'est pas limitée aux détails  de construction     représentés,    dont     quelques-          uns    peuvent être modifiés sans s'écarter de  son esprit.



  Gear change device with epicycloidal gears. The object of the present invention is a gear changing device with epicyclic gears of the kind comprising two epicyclic gear trains, each of which consists of a central wheel, a planet carrier and a toothed crown, and means for coupling the elements of these two trains together and to driving, driven and fixed members.



  In known gears of this type there were only three speeds, and although relatively close in ratio, the estimated percentage increase, from the direct drive speed, between the medium and high ratios. , is greater than the percentage decrease between the mid and low ratios, or in other words, the "decrease" is less than the "increase".



  The device according to the invention is charac terized in that the coupling means comprise means for coupling the planet carrier and the ring gear of one of the trains respectively to the driving and driven members or to the driven and driving members, and d 'other means for coupling the central wheel, the planet carrier and the crown of the second gear train respectively to the fixed member, to.

   the central wheel of the first gear train and the driven member, so that the central wheel of the first gear train rotates at a constant speed and in the same direction with respect to the driven member, so that, for an increased differential ratio and a decreased differential ratio from the direct drive, the value of the increase in the gear ratio is smaller than the value of the decrease in the gear ratio.



  Preferably, means will be provided for coupling the driving, driven and fixed members to the elements of one of the epicyclic gear trains so as to obtain one or two direct drive gear ratios.



  It is possible to provide a selector mechanism such that, when it is in the position to actuate only one of the epicyclic gear trains, for a normal or direct gear ratio, the planet carrier of the planet gear. another train is released.



  In a preferred embodiment, the ring gear of the second train is permanently coupled to the driven member, and means are provided, a) for alternately coupling the planet carrier or the ring gear of the first train to the 'driven member, b) for alternately coupling the cen tral wheel of one or the other train to the axle to keep it fixed, and c) for coupling an or gane leading alternately either to the planet carrier or to. the toothed crown of the first train.



  In the case of a gear at. four speeds, it is possible to achieve the selection by a single actuator, but in the case of a five-speed gear, a preferred embodiment has two separate actuators, one being tiné the movement of the selector, and the other serving to keep alternately one or the other of the central wheels on the axle. In such an arrangement, one lever will cause the high, normal and low gear, while a second lever will be used to get the high or low gears closer or further to the normal gear.

    Other combinations of the coupling mechanisms can be provided as alternatives to some of the combinations described above, i.e. giving the same gear ratios, but with different couplings.



  The appended drawings represent, by way of example, two embodiments of the object of the invention.



  Fig. 1 is an axial section of a bicycle hub in which a gear change according to the invention is mounted, some of the cut members being displaced angularly for greater clarity.



  Fig. 2 is a cross section taken along line 2-2 of FIG. 1, showing the gear train A.



  Fig. 3 is a cross section taken along line 3-3 of FIG. 1., showing the gear train B. FIG. 4 is a cross section taken along line 4-4 of the fi-. 1, showing the claw drive device of the gear train B.



  Fig. 5 is a cross section taken along line 5-5 of the. fi-. 1 showing the ratchet drag between the crown of the gear train B and the body of the hub.



  The fi--. 6 is a perspective view of the pawl showing the side bevel at one of its ends, the purpose of which will be described later.



  The fi-. 7 is a longitudinal section showing a variant of the device for controlling the selector inside the shaft.



  Fig. 8 is an axial section of a second embodiment of a bicycle hub, comprising an epicyclic gearshift.



  The device shown in FIGS. 1. to 6 is constructed as a four-speed bicycle hub giving three close, high-speed ratios which are suitable for racing purposes, and a lower fourth gear ratio, while fig. 7 shows a way to achieve a higher fifth gear. This gear shifting can of course have a lot of other jobs, but it is especially built for the job mentioned above.



  As shown in fig. 1, the epicyclic gear train B comprises the toothed crown 11. extended at one of its ends to be able to carry drag pawls 12 and provided in its internal bore with two series of teeth or cleats 13 @ and 14 arranged in separate planes for alternative selection (see also fig. 4 and 5 <B>) </B>.

   Teeth 13 and 14 are parallel and con centric to. the axis of the ring gear, but the two series of teeth are angularly displaced with respect to each other, so that the teeth 14 are disposed between the teeth 13 when viewed from the end. Double planet gears 15, carried by axes 16, are engaged with the toothed ring 11, the axes 1.6 passing through bearings in a planet gear cage 17, to form drive claws 18, arranged nearby, but in a separate plan of the aforementioned series of teeth 13 and 14. The planet cage 17 carries drag pawls 20.

   A toothed crown 19 of the gear train A is formed in the bottom 26 of the casing of the hub and is engaged with planet gears 21 carried by axles <I> 21a </I> which are mounted in a cage at. satellites 22. This cage 22 is integral with a pinion 23 in engagement with the planet gnons 15 to thus complete the epicyclic gear train B (FIG. 3).



  An axis 24 is arranged concentrically with the aforementioned elements and rotatably carries a pinion 25 in engagement with the planet pinions 21 to thereby form the solitary central pinion and complete the epicyclic gear train A (fig. 2). The central pinion 25 carries claws 50 on one of its faces. The axis 24 is provided with splines 52 on which is mounted a toothed part 51 which can engage with the claws 50 to block the pinion 25 on the axis or to release it at will.



  In addition, the planet cage 22 has in its bore a series of claws 53 which can also engage with the sliding toothed part 51 to block the cage 22 and the pinion 23 on the axis or to release them at will. A key 61 passing through. through a slot in the axis 24 is disposed at the rear of the sliding part 51 and can abut against a bearing surface 54e to produce the displacement of the sliding part 51 as will be described later.



  Cooperating with a key 35, a rod 36 and a chain 37 (which will be described later), a rod 54, screwed into the rod 36, presents the three stops 54a, 54b and 54c. The end stop 54a rests on. the inside of the rod 36 when the rod 54 is fully screwed in, and a collar 55 bears against the stop 54b. Between the collar 55 and the key 35 is disposed a spring 56, this spring being stronger in a partially compressed position than a spring 38 in the fully compressed position. The end of the rod 36 determines the position of the key 35 relative to the stops 54b and 54c.

   Another res-. Sort 57 acts against a collar 58 which rests against a bearing surface of the axle 24 and the hand normally holds the sliding part 51 in engagement with the claws 50 of the central wheel 25 so as to block this wheel on the axle. The cage at. planet gear 22 is rotatably mounted in both ends of planet gear cage 17 and also on pinion 25, so as to make the assembly concentric to itself and to axis 24 and to provide good bearing surfaces. The part 26 also supports the cage 17 since it adapts to the outside diameter of the pawls 20.



  The ring gear 11 is centered by extensions 18 of the axes 16 of the tellite sa pinions, engaged in its bore. The drive is transmitted from the left end of the gear by the drive pawls <B> 20 </B> at the bottom 26 which carries ratchet teeth 27 working in the direction of advance. This bottom 26 is mounted by means of a ball bearing on a cone 28 which is screwed onto the shaft. The drive is transmitted from the other end of the gear by pawls 12 to the right bottom 29 which carries ratchet teeth 30 also working in the direction of advance (see also fig. 5).

   A leading or gane 31 is mounted by a ball bearing in the bottom 2-9 and is further supported by a ball bearing placed on a cone 32 which is screwed on the axis 24. The inner part of the organ drive 31 passing through the bottom 29 is rotatably mounted in the ring gear 11. to keep it concentric with the axis of the assembly.

    Between the two bottoms 26 and 29 and fixed to these parts, is arranged the casing 33- which serves the various functions of spacing the support parts 26 and 29, to form a housing for the entire mechanism and fixing flanges 33a to construct a bicycle wheel by means of spokes in the usual way.



  On the axis 24 is mounted in a sliding manner a ring 34 which can be actuated by the key 35, the rod 36 and the chain 37 in a known manner. The spring. 38 acts between the ring 34 and the cone 32 and serves to move the ring 34 to the left, while the displacement in the other direction is obtained by a traction applied to the chain 37. Between the ends of the spring 38 and the cone 32 is disposed a sleeve 59, while between the other end of the spring 38 and the ring 34 is disposed a cap 60.

   A sliding part with claws 40 is rotatably mounted on the ring 34 and is held axially by a collar 39 integral with the ring and by the key 35, this smooth neck part 40 being engaged with the dragging member 31. to rotate with the latter, while it is free to be moved axially by the ring 34 and the key 35.

    A chain sprocket 41 is mounted, in the application of the mechanism to a bicycle wheel, on the drive member 31, this mounting being effected by claws in the example described, so that the force can be transmitted to the drive member 31 by means of a chain of the usual chain wheel not shown.



  In the normal position, the combined effect of the springs is therefore to engage the sliding part 51 with the pinion 25 to lock it on the shaft, and the sliding part 40 with the driving claws 18 to couple the shaft. 'drive member 31 to the planet carrier 17. Coupling to. claws 40 can be moved to the right by exerting a traction on the chain 37 so that it can engage with the teeth 13, this displacement being possible since the spring 56 is stronger than the spring 38, while a lost movement takes place between the rod 54 and the key 67. A new pull on the chain 37 will first produce the engagement of the part 40 with the teeth 14.

   At this point, the cap 60 of the ring 34 will come. in. contact with the sleeve 59 which rests against the cone 32 and prevents further movement to the right of the part 40. At this point, the stop 54e of the rod 54 also rests against the key 61, so that 'a new 1-raet: one on channel 37 will produce. the wedge of the spring 56 and the displacement of the key 61 to the right while driving; with it the sliding part 51.

   Exhibit 51 st will therefore move. out of engagement with the claws 50 of the pinion 25 and will engage with the claws 53 of the carrier 22 combined with the central pinion 23, while the claw piece 40 remains in engagement with the teeth 14 of the crown 11, so as to give gear ratios as described below. When chain 37 is released, the wire key first returns to its position shown in fig. 1, ta.n- d'.s that a lost movement takes place between the 1 54 and the ring 34.



  The epicyclic gear train is such that. if a rotational force is applied to the drive claws 18 of the planet carrier 17. the ring gear 11 will be turned in the same direction at an increased speed, this speed being determined by the number of teeth of the ring gear 11 and of the central pinion 23, and also by the fact that this central pinion 23 rotates in the same cens by the action of the toothed ring 19 (which, in this gear, is integral with the ring 11 and rotates at the.

   same speed as this thanks to the pawl 12 supporting the part 29, the casing 33 and the part 26) acting on the planet gears 22) by means of the planet gears 21 which are in engagement with the crown 19 and the pinion central 25, the latter being fixed to the axis 24 which is held in a non-rotating manner in the frame of the bicycle. Since the support piece 26 rotates faster than the planet carrier 17. the ratchet teeth 27 exceed the pawls 211 and there is no connection between the crown 19 and the planet carrier 17. This arrangement of selectors give close-ratio overtraining for high speed.



  For direct grip. the. claw piece 40 is moved to engage with teeth 13 on the. crown 11. The force is transmitted from the member 31 through the intermediary (this part 40 and the teeth 13 to the crown 11. Since it has been shown that the crown 11 always turns faster than the planet carrier 17, this driving force will be transmitted by the pawls 12, carried by <B> there </B> crown 11, to part 29 and thus to the casing of the hub. In the meantime, the gears run empty. and the other part 26 will protrude from the pawls 20 cooperating with it.



  If, however, the rotational force is applied to the ring gear 11 by the teeth 14, and the pawls 12 being released from the rocker teeth 30, as will be described later, the planet carrier 17 will be driven into the gearbox. same direction at a reduced speed, this speed being determined by the number of teeth of the crown 11 and of the central pinion 23 and also by the fact that this central pinion rotates in the same direction by the action of the crown 19 (which, in this gear, is integral with the planet carrier 17 and rotates at the same speed as the latter thanks to the pawls 20 and the ratchet teeth 27)

   acting on the planet gear cage 22 by means of its tellite pinions 21 which are engaged with the crown wheel 19 and the central pinion 25, the latter being blocked on the axis 24 as described above. This arrangement of the selectors gives a low speed to close ratio.



  If, in this last position of the gears, the central pinion 25 is released from the axis, and if the planet carrier and the central pinion 22 are fixed to the axis by a displacement of the sliding part 51 as described below - above, the planet carrier 17 and the trailing member rotate in the same direction at a reduced speed, this speed being determined by the number of teeth of the crown 11, of the central pinion 23 and of the planet pinions 15 only, the gear train A now being disabled and the central pinion 25 spinning idle on the axis.



  This arrangement of the selectors gives a second low speed of a ratio further from the normal or fixed ratio.



  It can be seen that the ratio between the speeds of the crown 11 and of the planet carrier 17 is such that in all the cases mentioned the crown 11 rotates in the same direction as the planet carrier 17, but at a greater speed than the latter. , this variation in speed depending on the gear trains in operation.

   Furthermore, it can be seen that the ratio is such that, if the two crowns are coupled, that is to say when the pawls 12 are engaged, the differential effect of the two epicycloidal trains is greater than if the crown 19 is coupled to the planet carrier 17 by pawls 20, this fact having as a result that the increase in the gear ratio will be less than the decrease in the gear ratio.

   In the example described, the planet gears 15 are double gears, but they can be single gears, if necessary, with the double gears being used to give a particular gear ratio. Alternatively, the pinions 21 can be double pinions if this is necessary to give any other particular ratio.



  In order to demonstrate the close ratio and the further down ratio which can be obtained by the mechanism described by using quite ordinary toothed wheels, the following details will be cited: The ring gear 11 and the central pinions 23 have respectively 56 and 20 teeth, while the double planet gears 15 have 14 and 20 teeth respectively.

   The toothed crown 19, the planet wheels 21 and the central pinion 25 have 60, 15 and 30 teeth respectively. Using such gears, the high speed gives an increase of <B> 7.2% </B> on direct drive, the first low speed gear gives a decrease of 7.65% and the second low speed gives a decrease of 20%.

   Using the usual nomenclature, the graining ratios would therefore be approximately 80, 921/2, 100 and 1071/4. The 71/2 percentage decrease or the 71/4 increase in close or differential ratios is less than half of the 20 @ percentage decrease in normal or direct ratio which, in turn, is less than the increase. percentage tation of the normal or direct ratio which would be 25.

        The operation of disengaging the pawls 1? is as follows: By moving from the position engaged with teeth 13, the claw piece 4 (I will first move axially into a position behind the pawls 13 and rotate alois by the effect of the force transmitted by the driving member 31 until it comes in begging with the second set of teeth 14 which are angularly displaced relative to the first set 13. During this small arc of rotation, no force is transmitted from the or gane leading 31 to the gear assembly, and thus the pawls 12 are not loaded.

    These pawls which, until now, have transmitted the movement to the casing, are provided with bevelled ends 42 (fi- ,. <B> 6) </B> which can engage with the slurry part 40 while. this small arc of rotation, so that this end of the pawls is lifted to release the other end away from the cooperating ratchet teeth of the part 29. When this release has been effected, the part 40 engages with the second series of teeth 14 and by their intermediary the drive is applied directly to the ring gear.

   The relationship between the axes of. rotation of the pawls 12, the drive teeth 14 and the width of the sliding part 40 is such that when this part resumes its driving position against the teeth 14, the pawls 12 are hand held out of engagement with the teeth 30 of room 29.



  It will also be noted that by passing from the direct drive to a low speed, as described above, in the case where the drive member 31 is stationary and the casing of the means rotates so as to exceed the two series of pawls 12 and 20, the resistance of the mechanism will force. the smoothing neck piece 40 to resume a position on <B> the </B> non-driving face of the series of teeth 13.

    To allow axial movement of the sliding part 40, the bevel 42 is cut in the pawls 12 (fig. 6), so that the part 40 can move axially, thanks to the wedging action of the bevel, by lifting the pawls 12, and then fall back on the non-driving face of the second series of teeth 14. By resuming the dragging again, the sliding part 40 will raise the pawls 12 thanks to the shape of their front rear part to drive teeth 11 as described above.

   Pawls 7: 2 <: t 20 cause freewheeling action for all gear ratios.



  As shown in fig. 7, the selector mechanism on the right side is of an already known construction, the key 35 being integral with the rod. 36. 3instead of the extension rod 54 of the fi. 1, another rod 62 fixed to the key 61 is used, this rod carrying a spring 63 which bears against a collar 64 screwed into the axis. The rod is supplied with the usual actuator chain. The spring 63 is stronger than the spring 57 and thus it would normally keep the sliding part 51 in engagement with the claws 53 of the planet carrier 22 to lock it on the axis 24.

   By pulling the rod 62 outward (to the left), the sliding part 51 releases the organ ?? and engages the claws 50 to block the pinion 25 to. axis.



  Note in this construction that it is possible to actuate the selector rod 36 to obtain a higher, normal (direct) or lower speed, while the selector rod 62 determines whether the higher or lower speed is of a close ratio or a distant ratio, depending on whether the pinion? 5 or the planet carrier and pinion ?? 23 is kept motionless.



  The invention is of course not limited to the details of the embodiment described above, many of them being able to be modified without departing from the scope of the invention. The main features of the described gear change are as follows: 1.

   The central pinion of the gear train B is connected to reciprocating elements of the gear train B by means of the epicyclic gear train A. so that the said central pinion is driven in the direction of the driving members and driven for thereby reduce the increase or decrease in the gearing ratio existing between the driving and driven elements of the epicyclic gear train B.



  2. The central pinion of gear train B is connected to that of the elements of train B which reduces the increase in the gear ratio of this train by a greater value than it reduces the decrease in ratio. gear of this gear train.



  3. The center pinion of gear train B can be locked separately from the center pinion of gear train A so as to allow train B to be used alone in the usual way to give a reduction in the gear ratio. gear, and not in conjunction with the secondary gear train, thereby obtaining four speeds.



  4. The driving member may transmit force to the driven member in a ratio of 1: 1, or give a fixed increase or two decreases in gearing, which increases and decreases can be determined by the number of teeth. gear trains, the first increase and the first decrease having a closer ratio to the direct drive 1: 1 than that obtainable in a usual 6-pin gear of the same size, together with a subsequent decrease obtained by employing one of the gear trains in the usual way.



  5. By providing a separate control for the sliding part operating between the two central gears of the epicyclic gear trains, a further increase in the gear ratio can be obtained equal to the increase obtained by using the primary train alone. , as in the case of. the reduction in the gear ratio e @ .pliqué above. This control separated by a spring and a rod gives a total of five speeds with two increases, two decreases and a direct drive.



  6. All rotating elements are rotatably mounted within each other and in the gearshift box so as to be concentric with each other and with the axis of the box under all operating conditions and with a minimum relative movements.



  7. The gear ratio can be changed at will by means of movable couplings between the driving and driven elements while the gear change is running.



  8. All gear trains are rotatably supported on both sides to eliminate forces due to cantilever loads.



  9. The relative speeds of the gear trains at. close ratios are kept lower than in conventional epicyclic gears, thus increasing the life of the gears as well as the load that can be transmitted by a given gear size.



  A disadvantage of the construction of the first form of the above-described gearing is that the planetary wheels of the A-train, while the fourth and fifth gear ratios, ie the far ratio, are employed, are forced to rotate at speeds relatively high, this disadvantage can be avoided in another embodiment of the object of the invention.



  In the second embodiment, means are provided for disengaging the planet carrier of the gear train A from the central pinion of the train B when this pinion is kept stationary.



  In this second embodiment of the speed change, the ring gear of the gear train A is coupled to the driven organs and means are provided, a) for alternately coupling the planet carrier or the crown of the train B to the 'driven gear, b) to alternately couple the central wheel of train B to the axle to keep it stationary and to force the central wheel of train B to rotate with the planet carrier of train A around the stationary central wheel of the gear train A, and c) to couple the drive member alternatively to the,

       planet carrier or to the crown of the gear train B. In this second embodiment, a selector mechanism is arranged so that for a four-speed gear, the central pinion of the train B is forced to rotate with the planet carrier of train A around the stationary central pinion of train A, and while the planet carrier of train B is released from the driven unit (the crown of train B being coupled to the driven unit), the driving member can be coupled alternately to the crown of train B for normal or direct gear, or to the planet carrier of gear B for high speed at close ratio,

   or while the driving member is connected to the crown of train B, the latter is released from the driven member (the planet carrier of train B then being coupled to the driven member) to obtain a low gear ratio brought closer, or while the driving member is still coupled to the crown of train b 'and the planet carrier of train B is still coupled to the driven member, the central pin of train B is kept immobile, while the train A can run empty to obtain a fourth or lower gear speed further away; or for a high fifth speed of a more distant gear, the selector mechanism is arranged as for the fourth gear ratio but with the driving member connected to the planet carrier of train B and the crown of train B connected to the 'organ driven.



  In this second embodiment, the central pinion. integral with the gear train A is kept immobile at all times and the means for coupling and disengaging the planet carrier of train A with the central pinion of train B also comprise means for keeping the central pinion of train D stationary. 'gear B.



  As shown in fig. 8, this gear change has many similar construction elements to that of the fi. 1 and these like elements are designated with the same reference numerals.



  The main differences are as follows 1. The central pinion 5 is fixed to de meure by grooves 24a and a nut 24b on the axis 24 and this pinion does not have 5U claws like that of the first example.



  ?. The planet carrier or the cage 22 is separate from the central pinion 23 and the disc-shaped rear part of this cage carries an internal toothed ring 22c. The pinion 23 is provided with long claws 53a equivalent to the claws 53 of the first example, while these claws 53a extend near the internal ring gear 22c of the cage 22. The pinion 23 carries a flange 23a which constitutes a stopper for a spring <B> 531)

  </B> carried by claws 53a and resting against the rear surface of claws 67 described later.



  3. Instead of the sliding part 51, there is a sliding key 65 mounted in axis 24 and carrying a rotary collar 66 journalled on axis 24 and having on its outer periphery the claws 67 which are permanently engaged with the pins. long claws 53a. and can be engaged with or disengaged from the inner ring gear 22e of the. cage     ??. Between the collar 66 and the.

   key 65 there is a ring 65a, the face of which is cut out to engage with the ends of the key, the other face of this ring constituting a thrust bearing for the collar 66. This rotary collar 66 has internal teeth 68 can come into engagement with (the teeth 69 integral with the axis? 4 immediately behind the pinion? 3. The sliding key 65 can be actuated by the rod 36 in the same way as was the case for the sliding part 51 of Fig. 1.

    The sliding bodies are normally held so that the cage 22 is connected to the pinion 23 to rotate together with it by means of a spring 53b.



  It can be seen that for direct and close ratio gear changes, the sliding key 65 remains in a position in which the cage 22 is connected to the pinion 23, the selector mechanism operating exactly as described in the first example. For the distant lower fourth gear, the rod 36 moves the smoothing neck key 65 so that the claws 67 of the collar 66 disengage from the inner ring gear 22c, while the inner teeth 68 on the collar engage with the teeth 69 on the axis, so that the cage 22 is thus released,

   while the pinion 23 is kept stationary since the long claws 53a still engage with the outer claws 67 on the collar 66.



  To obtain a fifth gear ratio, a separate control mechanism will preferably be employed to move the sliding key 65 and its collar 66 in the same manner as described for moving the sliding part 51 (Fig. 7), so that, while the collar 66 was in a position to hold the pinion 23 immobile, the other selector 40 could be moved to the position shown in FIG. 3 which was necessary before for the top speed at close ratio.



  The construction of the speed change shown in fig. 8 has several secondary features such as the provision of pawls (not shown) of the freewheel mechanism in a groove 20a and the extension of the cage 22 of the gear train A towards the edge of the groove 20a by a flange annular 22d to save space in the axial direction. Further, instead of the double planet gears, single planet gears 15 are employed, giving space for the spring 53b which returns the sliding collar 66, but this modification does not change the fact that the gear ratio decrease is greater than the increase gear ratio.

   Thus, in a practical execution, the following ratios were approximately obtained 1st speed - reduction of 25 2nd - reduction of 10% 3rd - direct drive 4m ('- increase of 9.1 / 10 5th - increase of 3.3 "/ 3% The invention is not limited to the construction details shown, some of which can be modified without departing from its spirit.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif de changement de vitesse à en grenages épicycloïdaux comportant deux trains d'engrenages épicycloïdaux, dont cha cun est constitué d'une roue centrale, d'un porte-satellites et d'une couronne dentée, et des moyens pour accoupler les éléments de ces deux trains ensemble et à des organes menant, mené et fixe, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement comportent des moyens pour accoupler le porte-satellites et la couronne de l'un des trains respectivement aux organes menant et mené ou aux organes mené et menant, et d'autres moyens pour ac coupler la roue centrale, porte-satellites et la couronne du deuxième train d'engrenages respectivement à l'organe fixe, CLAIM A gear change device with epicyclic gears comprising two epicyclic gear trains, each of which consists of a central wheel, a planet carrier and a ring gear, and means for coupling the elements of these two trains together and to driving members, driven and fixed, characterized in that the coupling means comprise means for coupling the planet carrier and the crown of one of the trains respectively to the driving and driven members or to the members driven and driving, and other means for ac coupling the central wheel, planet carrier and the crown of the second gear train respectively to the fixed member, à la roue cen trale du premier train d'engrenages et à l'or gane mené, de manière que la roue centrale du premier train d'engrenages tourne à une vitesse constante et dans le même sens par rapport à l'organe mené, afin que, pour un rapport différentiel augmenté et un rapport différentiel diminué à partir de la prise di recte, la valeur de l'augmentation du rapport d'engrenage soit plus faible que la valeur de la diminution du rapport d'engrenage. SOUS-REVENDICATIONS 1. to the central wheel of the first gear train and to the driven member, so that the central wheel of the first gear train rotates at a constant speed and in the same direction with respect to the driven member, in order to that for an increased differential ratio and a decreased differential ratio from the direct drive, the value of the increase in the gear ratio is smaller than the value of the decrease in the gear ratio. SUB-CLAIMS 1. Dispositif selon la revendication, dans lequel les deux trains d'engrenages épicy- cloïdaux comportent chacun une roue cen trale, un porte-satellites et une couronne den tée, caractérisé en ce que la couronne du deuxième train d'engrenages est accouplée en permanence à l'organe mené, des moyens étant prévus, a) pour accoupler alternative ment le porte-satellites ou la couronne du premier train d'engrenages à l'organe mené, b) pour accoupler alternativement la roue centrale du deuxième train d'engrenages ou du premier train d'engrenages à l'organe fixe, et c) pour accoupler un organe menant alter- nativement au porte-satellites ou à la cou ronne du premier train d'engrenages. 2. Device according to claim, in which the two epicycloidal gear trains each comprise a central wheel, a planet carrier and a toothed crown, characterized in that the crown of the second gear train is permanently coupled to the driven member, means being provided, a) for alternately coupling the planet carrier or the crown of the first gear train to the driven member, b) for alternately coupling the central wheel of the second gear train or from the first gear train to the fixed member, and c) to couple a member leading alternately to the planet carrier or to the crown of the first gear train. 2. Dispositif selon la revendication, ca ractérisé par des moyens pour accoupler sé lectivement les éléments de l'un des trains d'engrenages aux organes menant, mené et fixe, de manière à obtenir en outre au moins un rapport d'engrenage normal (non diffé rentiel) de ce train d'engrenages. 3. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, à quatre vitesses, ca ractérisé par des moyens pour accoupler la. roue centrale du premier train d'engrenages directement à l'organe fixe, tandis que la couronne et le porte-satellites de ce premier train sont accouplés respectivement aux or ganes menant et mené pour obtenir un qua trième rapport d'engrenage plus bas (non dif férentiel). 4. Device according to claim, characterized by means for selectively coupling the elements of one of the gear trains to the driving, driven and fixed members, so as to obtain in addition at least one normal gear ratio (not different rentiel) of this gear train. 3. Device according to claim and sub-claim 1, four speeds, ca actérisé by means for coupling the. central wheel of the first gear train directly to the fixed member, while the crown wheel and the planet carrier of this first gear are coupled respectively to the leading and driven organs to obtain a lower fourth gear ratio (no dif ferential). 4. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, à quatre vitesses, carae- térisé par des moyens pour accoupler la roue centrale du premier train d'engrenages direc tement à l'organe fixe, tandis que le porte- satellites et la couronne de ce premier train sont accouplés respectivement aux organes menant et mené pour obtenir un quatrième rapport d'engrenage plus élevé (non diffé rentiel). 5. Device according to claim and sub-claim 1, at four speeds, characterized by means for coupling the central wheel of the first gear train directly to the fixed member, while the planet carrier and the ring gear. this first train are respectively coupled to the driving and driven members to obtain a higher fourth gear ratio (non-differential). 5. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, à cinq vitesses, caracté risé par des moyens pour accoupler la roue centrale du premier train d'engrenages direc tement à l'organe fixe, tandis que la couronne et le porte-satellites de ce premier train sont accouplés alternativement, respectivement aux organes menant et mené, pour obtenir de ce premier train d'engrenages des rapports d'engrenage directs (non différentiels) plus bas et plus élevé. 6. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la couronne du deuxième train d'engrenages est accouplée en permanence à l'organe mené, tandis qu'un des autres éléments du deuxième train est débrayé pour que les engrenages puissent tourner à vide. 7. Device according to claim and sub-claim 1, at five speeds, characterized by means for coupling the central wheel of the first gear train directly to the fixed member, while the crown and the planet carrier of this first train are alternately coupled, respectively to the driving and driven members, to obtain from this first gear train lower and higher direct gear ratios (non-differential). 6. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the crown of the second gear train is permanently coupled to the driven member, while one of the other elements of the second train is disengaged so that the gears can run when empty. 7. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 6, caractérisé en, ce que la roue centrale du premier train d'en grenages et le porte-satellites du deuxième train d'engrenages sont accouplés en perma nence, et en ce que des moyens sont prévus pour accoupler et débrayer la roue centrale du deuxième train d'engrenages et l'organe fixe, respectivement pour les rapports d'en grenages indirects (différentiels) et directs (non différentiels). 8. Device according to claim and sub-claims 1 and 6, characterized in, that the central wheel of the first gear train and the planet carrier of the second gear train are permanently coupled, and in that means are provided for coupling and disengaging the central wheel of the second gear train and the fixed member, respectively for the indirect (differential) and direct (non-differential) gear ratios. 8. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 6. caractérisé en ce que la roue centrale du deuxième train d'en grenages est accouplée en permanence à l'organe fixe, et en ce que des moyens sont prévus pour accoupler la roue centrale du premier train d'engrenages alternativement au porte-satellites du deuxième train ou à l'organe fixe, tandis que dans le dernier cas ledit porte-satellites est débrayé de manière à pouvoir tourner -a vide, respectivement pour les rapports d'engrenage indirects (différen tiels) et directs (non différentiels). 9. Device according to claim and sub-claims 1 and 6, characterized in that the central wheel of the second gear train is permanently coupled to the fixed member, and in that means are provided for coupling the central wheel of the first gear train alternately to the planet gear carrier of the second gear or to the fixed member, while in the latter case said planet carrier is disengaged so as to be able to turn empty, respectively for indirect gear ratios (differential) and direct (non-differential). 9. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme destiné à actionner les moyens d'accouplement comprend deux organes d'em brayage coulissants à griffes pouvant être embrayés par un seul organe d'actionnement coulissant. un mouvement perdu étant prévu entre l'organe d'actionnement et les deux or ganes d'embrayage à griffes, respectivement dans l'un et dans l'autre sens de mouvement de l'organe d'actionneanent coulissant. 10. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the mechanism intended to actuate the coupling means comprises two sliding clutch members with claws which can be engaged by a single sliding actuator member. a lost movement being provided between the actuating member and the two claw clutch organs, respectively in one and the other direction of movement of the sliding actuating member. 10. Dispositif selon la revendication, ca ractérisé en ce que les deux trains d'engre nages épicycloïdaux sont proportionnés de manière que l'augmentation et la diminution de pourcentage, à partir de la prise directe, des rapports rapprochés ou différentiels soient au plus égales à la moitié de l'augmen tation ou de la diminution du rapport normal ou direct. Device according to claim, characterized in that the two epicyclic gear trains are proportioned so that the increase and decrease in percentage, from the direct drive, of the close or differential ratios are at most equal to the half of the increase or decrease in the normal or direct ratio.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2509721A (en) * 1939-04-11 1950-05-30 Brown William Epicyclic change-speed gear
US2530646A (en) * 1938-10-07 1950-11-21 Brown William Epicyclic variable-speed gearing

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