Mécanisme de commande pour dispositif de transmission à entramement par friction La présente invention a pour objet un mécanisme de commande pour un dispositif de transmission à entraînement par friction, à rapport de transmission variant d'une manière continue, dans lequel l'entraî nement entre des éléments coaxiaux menant et mené est assuré par des organes tournant sur des arbres d'orientation réglable,
les surfaces de roulement des éléments et organes venant en prise l'un avec l'autre étant disposées de telle manière que le déplacement angulaire de ces arbres fasse varier en sens opposés les rapports de transmission entre l'élément mené et les organes tournant sur les arbres et entre ceux-ci et l'organe menant, tandis qu'un mécanisme de ré glage du rapport de transmission permet d'effectuer le réglage simultané de ces arbres.
Ce mécanisme de commande est caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de commande susceptible d'être déplacé pour faire varier le rap port de transmission du dispositif et relié au méca nisme de réglage du rapport de transmission par des moyens comportant un dispositif élastique limiteur de pression agissant, pour les deux directions de déplacement de l'organe de commande, pour res treindre l'effort appliqué à ce mécanisme à une va leur déterminée et assurer le déplacement angulaire desdits arbres pendant le fonctionnement du disposi tif de transmission sans pouvoir exercer un effort excessif sur les organes du dispositif à l'encontre de la résistance opposée par le frottement aux points de contact.
Le dessin schématique ci-joint représente,. à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe longitudinale repré sentant le dispositif de transmission à entraînement par friction auquel s'applique le mécanisme de com mande.
La fig. 2 est une vue de détail représentant approximativement les rainures en forme de cames dans un plateau de commande permettant de modi fier la vitesse suivant une progression géométrique par rapport au mouvement angulaire dudit plateau.
La fig. 3 est une autre vue de détail représen tant approximativement les rainures en forme de ca mes d'un plateau de commande permettant d'obtenir des modifications de vitesse variant suivant une pro gression hyperbolique par rapport au déplacement angulaire dudit plateau.
La fig. 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe axiale, du mécanisme de commande cons tituant la première forme d'exécution et susceptible d'être utilisé avec le dispositif de transmission re présenté aux fig. 1 à 3.
La fig. 5 est une vue en coupe d'un détail suivant la ligne V-V de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en élévation d'un détail, à plus grande échelle, du mécanisme de commande constituant la seconde forme d'exécution.
La fig. 7 est une vue en bout du mécanisme représenté à la fig. 6 faisant apparaître une disposi tion préférée de son organe dé commande.
Les fig. 1, 2 et 3 représentent schématiquement un dispositif de transmission à entraînement par fric- tion de type connu comprenant des éléments co axiaux 1, 2 dont l'un forme l'élément menant et l'autre, l'élément mené, ces éléments présentant des jantes d'entraînement par friction 3 et 4, ces jantes étant écartées l'une de l'autre dans le sens axial et étant en prise avec des corps sphériques 5 dont le nombre est égal au moins à trois et de préférence à cinq.
Ces corps sphériques sont distribués d'une ma nière régulière le long de la périphérie des jantes d'entraînement par friction 3 et 4 et sont maintenus en prise avec ces dernières par un organe de com pression constitué avantageusement par un anneau extérieur 6 tournant librement et dont la surface intérieure 7 épouse la courbure des corps sphéri ques 5.
L'expression corps sphérique, utilisée dans la présente description signifie un corps dont les sur faces, venant au contact des jantes d'entraînement par friction ou de parties analogues des éléments menant et mené et au contact de l'anneau extérieur de maintien ou autre organe de compression for ment des parties d'une sphère pour toutes les orien tations que peut prendre l'arbre portant le corps sphérique sous l'action des déplacements d'un pla teau de commande 16.
Chacun des corps sphériques 5 peut tourner sur un arbre 8 tourillonnant dans les paliers 9 façonnés dans ce corps sphérique 5, cet arbre portant à l'une de ses extrémités en saillie une tête 10 à faces planes et à son autre extrémité en saillie un collier 11 éga lement à faces planes,
cette tête et ce collier venant en prise respectivement avec des guides 12 et 13 en arc de cercle usinés suivant des plans radiaux dans les parois opposées d'un carter entourant les élé ments en regard.
Un épanouissement 14 à surface sphérique en forme de collier porté par une partie en saillie de l'arbre 8 pénètre dans une fente 15 dudit plateau de commande 16, chacune des fentes 15 présentant une forme telle que les arbres 8 bas culent simultanément dans des plans radiaux par rapport aux éléments 1 et 2 autour des axes longi tudinaux des corps sphériques 5 correspondants, de manière à modifier le rapport de démultiplication entre les éléments 1 et 2 lorsque l'on fait subir au plateau de commande 16 un déplacement angulaire autour de l'ensemble. Les parties rainurées du pla teau de commande 16, disposé latéralement par rap port aux corps sphériques 5, épousent à peu près la courbure de ces derniers.
Dans des formes d'exécution connues d'un dis positif de transmission, le plateau de commande peut tourner, sa périphérie étant maintenue à l'intérieur du carter, ce qui entraîne l'inconvénient résultant du fait qu'il faut commander le plateau de commande par un levier faisant saillie à travers une rainure pratiquée à la périphérie du carter, rainure qu'il est difficile de rendre étanche ; ou encore il faut com mander le plateau de commande par un dispositif à vis sans fin qui ne convient pas à la commande sensible du plateau de commande par les moyens décrits ci-après.
Dans le dispositif représenté, le carter enfermant les éléments menant et mené comprend une pièce principale d'extrémité 17 et une pièce opposée 18 formant couvercle, la pièce principale portant l'en semble de la partie tournante du dispositif de trans mission.
L'élément 1 est solidaire de l'arbre tubu laire extérieur 19 ou lui est fixé d'une manière appropriée, cet arbre tubulaire 19 tourillonnant dans des paliers écartés l'un de l'autre en direction axiale, par exemple dans des roulements à galets 20 montés dans la pièce principale 17 du carter, de manière que cet arbre tubulaire 19 tourne en s'appuyant uni quement sur cette pièce principale 17. L'autre élé ment 2 est monté sur une partie 22 d'un arbre inté rieur 21 qui s'étend à l'intérieur de l'arbre tubulaire 19 et est monté coaxialement à tourillonnement à l'intérieur de celui-ci.
L'élément 2 peut tourner et coulisser axialement par rapport à la partie 22 de l'arbre intérieur, et l'entraînement entre l'arbre 21 et l'élément 2 est assuré par des moyens automatiques de réglage de pression à cames et à galets comprenant, par exem ple, une série de galets 23 en forme d'olives, dis posés radialement par rapport à l'arbre 21.
Ces ga lets 23 sont logés dans les ouvertures transversales d'une bague 24 et viennent en prise avec les sur faces en forme de cames se faisant face en 25 et en 26 sur la surface extérieure de l'élément 2 et la surface intérieure d'une butée 27 respectivement, cette butée 27 formant un collier claveté sur l'extré mité de l'arbre 21 et venant s'appuyer sur une tête 28 formée sur ladite extrémité.
Ce dispositif automatique de réglage de la pres sion agit d'une manière bien connue en soi, de telle manière que, si l'élément 2 tourne par rapport à l'ar bre 21, le maintien des galets 23 entre les surfaces en forme de cames 25 et 26 transforme les efforts de torsion en une poussée axiale sur l'élément 2 vers l'élément 1, la poussée ainsi exercée variant pro portionnellement à la charge.
Un roulement de butée 29 est disposé entre l'ar bre extérieur 19 et l'arbre intérieur 21 de telle sorte que, pour une poussée axiale donnée appliquée à l'élément 2 vers l'élément 1, il se produit une pous sée de réaction égale et opposée sur la butée 27, poussée qui est transmise par l'arbre 21, le roule ment de butée 29 et l'arbre 19 à cet élément 1. Ainsi le dispositif de réglage de la pression a pour effet d'appliquer des forces de poussée axiales égales et opposées sur les éléments 1 et 2 dans des direc tions tendant à déplacer ces éléments l'un vers l'au tre.
Il s'ensuit que les jantes d'entraînement par fric tion 3 et 4 sont amenées à venir en prise par frot tement avec les corps sphériques 5 sous des pres sions qui s'équilibrent et agissent sur l'anneau de retenue 6 tournant librement, de manière à assurer efficacement la transmission de puissance, pour tous les rapports de démultiplication définis par le ré- glage, par modification de l'orientation du plateau de commande 16.
Le roulement de butée 29 est de préférence à galets tronconiques comportant des galets tubulai res pour supprimer toute action de pompage d'huile. Ce roulement est disposé au voisinage de l'extrémité extérieure de l'arbre extérieur 19 pour servir égale ment au tourillonnement de l'extrémité extérieure de l'arbre 21 coaxialement à l'intérieur de l'arbre 19. Suivant une variante, on pourrait utiliser d'une ma nière analogue un ensemble de paliers comportant un palier de tourillonnement et un palier de butée.
On pourrait également monter à tourillonnement l'arbre 21 à l'intérieur de l'extrémité intérieure de l'arbre 19 par l'intermédiaire d'un roulement à galets 30, mais ce roulement n'est nullement indispensable. En raison de la distribution symétrique des pressions agissant sur les corps sphériques 5, ces derniers réagissant avec l'anneau de retenue 6 sur les jantes 3 et 4 d'entraînement à friction assurent un centrage automatique de l'élément 2, de telle sorte que l'ex trémité intérieure de l'arbre 21 demeurera dans une position coaxiale par rapport à l'arbre 19.
Etant donné que les arbres coaxiaux 19 et 21 reposent uniquement dans la pièce principale 17 du carter, le plateau de commande 16 peut former le prolongement d'une pièce creuse centrale 31 montée sur une broche 32 disposée coaxialement par rap port à l'arbre 21 et tourillonnant dans un manchon 33 formant palier et monté dans un bossage 34 de la pièce 18 formant couvercle, cette broche 32 tra versant ce couvercle pour permettre sa connexion avec un organe de commande quelconque.
L'arbre intérieur 21 peut porter à son extrémité extérieure une poulie 35 pouvant entraîner par exem ple une courroie en V, tandis que l'arbre 19 porte d'une manière analogue une poulie 36, les poulies 35 et 36 étant clavetées sur les arbres correspondants 21 et 19. La poulie 36 peut comporter des pales 37 pour créer des courants d'air de refroidissement sur la pièce principale 17 du carter.
Pour monter les paliers 20 dans lesquels tou rillonne l'arbre 19, on peut utiliser une fourrure cylindrique rapportée 38 que l'on introduit dans un alésage axial usiné dans un bossage 39 formé sur la pièce principale 17 du carter ; cette fourrure pré sente à son extrémité extérieure une bride 40 grâce à laquelle la fourrure peut être fixée dans le bossage 39 par des moyens tels que des vis 41.
Les bagues extérieures 42 des roulements 20 et un manchon d'écartement intermédiaire 43 peuvent être montés entre une butée 44 formée à l'extrémité intérieure de la fourrure rapportée 38 et une bague 45 par l'intermédiaire d'une bague extérieure 46 venant bu ter sur la bride 40 de la fourrure rapportée 38 et maintenue en place sur cette fourrure par des vis 47.
La partie principale du carter peut comporter des ailettes 48 et une paroi extérieure 49 destinées à former des canalisations 50 s'étendant radialement ou en spirale et servant à diriger le courant d'air provenant des pales 37 par-dessus la pièce princi pale 17 du carter.
Le carter peut comporter à son extrémité supé rieure des moyens tels. qu'une patte 51 servant à monter le dispositif de manière qu'il puisse être réglé en orientation et donner ainsi à l'entraînement la tension voulue.
En assemblant les différents organes, on visse l'écrou 54 à l'extrémité extérieure de l'arbre 21 pour qu'il déplace la poulie 35 et la bague intérieure du palier de butée 29 le long de l'arbre et oblige ainsi les jantes d'entraînement par friction à venir au con tact des corps sphériques avec une pression préli minaire suffisante pour assurer le fonctionnement du dispositif de réglage automatique de la pression.
Dans le dispositif décrit, on utilise un mécanisme de commande pour le plateau de commande ou autre mécanisme de réglage du rapport de transmission pour un dispositif de transmission par friction à va riation continue de vitesse, comme décrit ci-dessus, et ce mécanisme comprend un organe susceptible d'être déplacé à la main ou automatiquement pour faire varier le rapport de transmission dans ce dis positif,
cet organe étant relié au plateau de com mande ou autre mécanisme de réglage du rapport de transmission par des moyens comportant un limi teur de pression élastique agissant pour les deux di rections de déplacement de l'organe de commande de manière à limiter l'effort appliqué à ce plateau de commande ou mécanisme de réglage du rapport de transmission à une valeur suffisante pour assurer le déplacement angulaire des arbres portant les corps sphériques ou organes assurant la transmission de l'entraînement pendant le fonctionnement du dispo sitif de transmission, sans que cette valeur soit suf fisante pour appliquer des,
efforts excessifs aux orga nes du dispositif en s'opposant à la résistance due au frottement de coulissement ou au frottement sta tique aux points de contact à friction.
Dans la forme d'exécution préférée représentée à la fig. 4 du dessin ci-joint, l'organe de commande 55 comporte un bras de levier 56 se terminant par un bouton 57 permettant le fonctionnement com mandé à la main et cet organe de comande est relié à l'une des extrémités d'une barre de torsion 58 dont l'autre extrémité est reliée à la broche 32 por tant le plateau de commande du dispositif de trans mission.
La partie médiane de la barre de torsion 58 a une longueur et une section droite suffisantes pour présenter une élasticité à la torsion telle que l'organe de comande 55 puisse être déplacé sur une longueur quelconque dans toute l'étendue permise à son mouvement sans transmettre d'effort exagéré au plateau de commande. L'amplitude des mouvements du bras de levier 56 correspond à la gamme per mise pour le mouvement angulaire de la broche 32 et elle peut être indiquée sur une échelle portée par une plaque rainurée en arc de cercle 59. Des moyens peuvent être prévus pour la mise en place de l'or gane de commande 55 en vue de déterminer un rapport de transmission déterminé.
A cet effet, l'or gane de commande peut comporter un cliquet 60 soumis à la force élastique d'un ressort 61, et pré sentant une extrémité 62 en forme de coin en prise avec une pièce dentée 63.
Cette dernière peut être montée sur un manchon 64 dans lequel tourillonne l'extrémité 65 de la barre de torsion 58, le man chon 64 pouvant tourillonner dans un support 66 et étant normalement verrouillé à l'encontre de toute rotation ou de tout mouvement angulaire autour de son axe par une cheville de verrouillage 67 traver sant une ouverture d'un disque 68 fixé sur le man chon 64 et en prise avec une ouverture 69 dans le support 66.
On comprend donc que cette cheville 67 se trou vant dans la position représentée, le bras de levier 56 lorsqu'il est amené d'une position angulaire à une autre sera retenu dans la position choisie par la venue en prise de l'extrémité en forme de coin 62 du cliquet 60 avec la pièce dentée 63. Si le dispo sitif d'entrainement ne fonctionne pas, le frottement statique apparaissant aux points de contact par frot tement entre les éléments susceptibles de tourner empêchera tout mouvement angulaire de la broche 32, de telle sorte que la barre de torsion sera sou mise à des efforts de torsion dans une direction ou dans l'autre.
Aussitôt que les éléments tournants du dispositif de transmission commencent à tourner, l'effort de torsion exercé par la barre de torsion 58 sur la broche 32 assurera un changement de l'orien tation du plateau de commande, changement dont l'amplitude correspond à l'amplitude du déplace ment angulaire du bras 56. Si le dispositif de trans- nüssion est en fonctionnement pendant le déplace ment du bras de levier 56, le plateau de commande suivra le déplacement du bras de levier 56 sans qu'il y ait torsion de la barre de torsion 58. Si l'on retire la cheville 67, le bras de levier 56 peut être déplacé librement pour modifier le rapport de trans mission de toute manière appropriée.
S'il est nécessaire d'assurer une commande auto matique du rapport de démultiplication en fonction des modifications de fonctionnement de la machine ou de l'installation à laquelle le dispositif de trans mission est associé, le disque 68 peut être relié par engrenage ou être en prise autrement avec un élé ment ou un dispositif se déplaçant en fonction de ces variations de fonctionnement.
Pendant le fonctionnement du dispositif de trans mission, il peut être avantageux d'effectuer une sélec tion préliminaire du changement de rapport de trans mission lorsqu'on le désire. A cet effet, il est prévu des moyens pour verrouiller et déverrouiller le pla teau de commande ou le mécanisme de réglage du rapport de transmission ou un organe de commande correspondant et l'empêcher de tourner.
Par exem ple, comme représenté, on peut utiliser un poussoir 70 soumis à l'action d'un ressort et présentant une partie en forme de coin 71 en prise avec la jante dentée 72 d'un organe de commande 73 fixé sur la broche 32, et ce poussoir peut comporter une tige 74 présentant un bouton 75 qui peut servir à retirer la tige vers l'extérieur à l'encontre d'un ressort 76 de manière à dégager la jante dentée 72, le bouton 75 présentant une saillie 77 (fig. 5) susceptible d'être logée pour la position en prise du poussoir dans une ouverture 78 d'un plateau 79 ; en faisant tourner le bouton 75 lorsqu'il est dans sa position de retrait, cette saillie peut être placée de manière à venir buter contre la surface du plateau 79 pour retenir le pous soir 70 dans cette position de retrait.
Si l'on sup pose que le dispositif de transmission est en fonction nement, la venue en prise de l'extrémité 71 du pous soir 70 avec la jante dentée 72 de l'organe 73 main tient le plateau de commande dans la position cor respondant au rapport de transmission utilisé. On peut procéder alors à la présélection d'un rapport de transmission en réglant convenablement l'orientation du bras de levier 56 que l'on amène à une position choisie à l'avance et dans laquelle il est maintenu par la venue en prise de l'extrémité 62 du cliquet 60 avec la pièce dentée 63 verrouillée par la cheville 67.
La barre de torsion 58 est ainsi soumise à une torsion dans une direction donnée et lorsqu'on veut changer le rapport de transmission pour prendre celui qui a formé l'objet de cette présélection, il suffit de retirer le poussoir 70 en agissant sur le bouton 75.
Suivant la variante représentée aux fig. 6 et 7, le dispositif élastique de limitation de la pression comprend un ensemble à ressort et à came. La bro che 32 portant le plateau de commande comprend un organe de commande 80 qui peut présenter une périphérie dentée 72 susceptible de venir en prise avec l'extrémité 71 en forme de coin d'un poussoir effaçable 70 soumis à l'action d'un ressort, comme il est représenté d'une manière analogue aux fig. 4 et 5. Un levier 81 portant un bossage 82 peut tour ner et se déplacer axialement sur une tige 83 s'éten dant à partir de l'organe de commande 80.
Le bos sage 82 porte des galets 84 en des points diamé tralement opposés pour prendre appui contre des surfaces en forme de cames 85, 86 présentant des pentes opposées l'une à l'autre sur l'organe de com mande 80. Un ressort 87 entoure la tige 83 entre le levier 81 et une butée 88 que l'on peut régler au moyen d'un écrou 89 que l'on visse plus ou moins sur l'extrémité filetée de la tige 83. Comme repré senté en fig. 7, le levier 81 peut comporter deux bras articulés en 90 sur les biellettes 91 dont les extrémités extérieures sont articulées en 92 sur un levier à deux bras 93 pivotant en 94 et présentant un bras de levier supplémentaire 95 manoeuvrable à la main.
Ce dernier porte un cliquet 96 soumis à l'action d'un ressort et dont l'extrémité en forme de coin 97 est en prise avec un secteur d'enté 98. On voit immédiatement que le levier 93 comporte des bras dont le rayon est plus long que celui des bras du levier 81, de telle sorte que l'on peut obtenir une amplitude plus grande pour les déplacements angulaires du levier 81 et de la broche 32 portant le plateau de commande pour un déplacement sui vant un arc de faible longueur appliqué au bras de levier de commande 95.
Le mécanisme de commande décrit peut être appliqué à tout dispositif de transmission variable comportant un entraînement par frottement et va riant d'une manière parfaitement continue, et dans laquelle les éléments transmettant l'entraînement sont constitués par des corps sphériques ou bien où les éléments transmettant l'entraînement forment des dis ques en prise avec les surfaces concaves se faisant face des éléments menant et mené, ces disques étant réglables en orientation suivant le rapport de trans mission que l'on veut obtenir. De plus, les organes de commande peuvent, être de toute autre forme ou constitution.
Ainsi, ils peuvent incorporer tout dis positif mécanique présentant du jeu dans les deux directions de mouvement à partir d'un point neutre à l'encontre d'un ressort ou autre dispositif élastique. En particulier, dans le cas d'une commande à dis tance, le mécanisme peut comprendre une transmis sion hydraulique incorporant un ou plusieurs accu mulateurs d'énergie soumis à l'action de ressorts et disposés de manière à limiter la pression susceptible d'être transmise et à assurer l'emmagasinage d'une énergie suffisante pour effectuer le réglage du pla teau de commande ou du mécanisme dé réglage de rapport de transmission en cours de fonctionnement du dispositif de transmission.
Le mécanisme de com mande peut également incorporer une transmission électrique entre l'organe de commande et le méca nisme de réglage du rapport de transmission et cela par exemple au moyen d'un commutateur à avance intermittente utilisant un solénoïde ou un moteur électrique de puissance limitée pour effectuer le dé placement du mécanisme de réglage du rapport de transmission.
The present invention relates to a control mechanism for a friction drive transmission device with continuously varying transmission ratio, in which the drive between driving and driven coaxial elements is provided by members rotating on adjustable orientation shafts,
the rolling surfaces of the elements and members coming into engagement with one another being arranged in such a way that the angular displacement of these shafts causes the transmission ratios between the driven element and the members rotating on the shafts to vary in opposite directions. shafts and between them and the driving member, while a transmission ratio adjustment mechanism allows simultaneous adjustment of these shafts.
This control mechanism is characterized by the fact that it includes a control member capable of being moved to vary the transmission ratio of the device and connected to the mechanism for adjusting the transmission ratio by means comprising an elastic device. pressure limiter acting, for the two directions of movement of the control member, to restrict the force applied to this mechanism to a determined value and ensure the angular displacement of said shafts during operation of the transmission device without power exert an excessive force on the members of the device against the resistance offered by the friction at the contact points.
The attached schematic drawing represents ,. by way of example, two embodiments of the object of the invention. Fig. 1 is a longitudinal section showing the friction drive transmission device to which the control mechanism is applied.
Fig. 2 is a detail view showing approximately the cam-shaped grooves in a control plate making it possible to modify the speed following a geometric progression with respect to the angular movement of said plate.
Fig. 3 is another detail view showing approximately the cam-shaped grooves of a control plate making it possible to obtain speed modifications varying according to a hyperbolic progression with respect to the angular displacement of said plate.
Fig. 4 is an elevational view, partially in axial section, of the control mechanism constituting the first embodiment and capable of being used with the transmission device shown in FIGS. 1 to 3.
Fig. 5 is a sectional view of a detail taken along the line V-V of FIG. 4.
Fig. 6 is an elevational view of a detail, on a larger scale, of the control mechanism constituting the second embodiment.
Fig. 7 is an end view of the mechanism shown in FIG. 6 showing a preferred arrangement of its control member.
Figs. 1, 2 and 3 schematically show a friction drive transmission device of known type comprising coaxial elements 1, 2, one of which forms the driving element and the other the driven element, these elements having friction drive rims 3 and 4, these rims being spaced apart from each other in the axial direction and being engaged with spherical bodies 5, the number of which is equal to at least three and preferably five.
These spherical bodies are distributed in a regular manner along the periphery of the friction drive rims 3 and 4 and are kept in engagement with the latter by a compression member advantageously constituted by an outer ring 6 rotating freely and the inner surface of which 7 follows the curvature of the spherical bodies 5.
The expression spherical body, used in the present description means a body whose surfaces, coming into contact with the drive rims by friction or similar parts of the driving and driven elements and in contact with the outer retaining ring or the like. compression member forms parts of a sphere for all the orientations that the shaft carrying the spherical body may take under the action of the movements of a control plate 16.
Each of the spherical bodies 5 can turn on a shaft 8 journaled in the bearings 9 formed in this spherical body 5, this shaft carrying at one of its projecting ends a head 10 with flat faces and at its other projecting end a collar. 11 also with flat faces,
this head and this collar engaging respectively with guides 12 and 13 in the form of an arc of a circle machined along radial planes in the opposite walls of a casing surrounding the opposite elements.
A collar-shaped spherical surface flare 14 carried by a projecting part of the shaft 8 enters a slot 15 of said control plate 16, each of the slots 15 having a shape such that the low shafts 8 simultaneously rise in planes. radial with respect to the elements 1 and 2 around the longitudinal axes of the corresponding spherical bodies 5, so as to modify the gear ratio between the elements 1 and 2 when the control plate 16 is subjected to an angular displacement around the 'together. The grooved parts of the control plate 16, arranged laterally with respect to the spherical bodies 5, roughly match the curvature of the latter.
In known embodiments of a transmission device, the control plate can rotate, its periphery being held inside the housing, which results in the drawback resulting from the fact that the control plate must be controlled. control by a lever projecting through a groove made on the periphery of the casing, which groove is difficult to seal; or else it is necessary to control the control plate by a worm device which is not suitable for the sensitive control of the control plate by the means described below.
In the device shown, the housing enclosing the driving and driven elements comprises a main end part 17 and an opposite part 18 forming a cover, the main part carrying the assembly of the rotating part of the transmission device.
The element 1 is integral with the outer tubular shaft 19 or is fixed to it in an appropriate manner, this tubular shaft 19 journaling in bearings spaced apart from each other in the axial direction, for example in ball bearings. rollers 20 mounted in the main part 17 of the casing, so that this tubular shaft 19 rotates by resting solely on this main part 17. The other element 2 is mounted on a part 22 of an internal shaft 21 which extends inside the tubular shaft 19 and is mounted coaxially journalistically therein.
The element 2 can rotate and slide axially with respect to the part 22 of the inner shaft, and the drive between the shaft 21 and the element 2 is provided by automatic means of pressure adjustment with cams and rollers. comprising, for example, a series of rollers 23 in the form of olives, arranged radially with respect to the shaft 21.
These gaets 23 are housed in the transverse openings of a ring 24 and engage with the cam-shaped surfaces facing each other at 25 and 26 on the outer surface of the element 2 and the inner surface of the element 2. a stop 27 respectively, this stop 27 forming a keyed collar on the end of the shaft 21 and coming to rest on a head 28 formed on said end.
This automatic pressure adjustment device acts in a manner well known per se, such that, if the element 2 rotates relative to the shaft 21, the maintenance of the rollers 23 between the ring-shaped surfaces. cams 25 and 26 transforms the torsional forces into an axial thrust on the element 2 towards the element 1, the thrust thus exerted varying proportionally to the load.
A thrust bearing 29 is arranged between the outer shaft 19 and the inner shaft 21 such that, for a given axial thrust applied to the element 2 towards the element 1, there is a reaction thrust. equal and opposite on the stop 27, which thrust is transmitted by the shaft 21, the stop bearing 29 and the shaft 19 to this element 1. Thus the pressure adjusting device has the effect of applying forces equal and opposite axial thrusts on the elements 1 and 2 in directions tending to move these elements towards one another.
It follows that the friction drive rims 3 and 4 are caused to come into frictional engagement with the spherical bodies 5 under pressures which balance each other and act on the freely rotating retaining ring 6, so as to efficiently ensure the transmission of power, for all the gear ratios defined by the adjustment, by modifying the orientation of the control plate 16.
The thrust bearing 29 is preferably frustoconical rollers comprising tubular rollers to suppress any oil pumping action. This bearing is arranged in the vicinity of the outer end of the outer shaft 19 to also serve for the journaling of the outer end of the shaft 21 coaxially inside the shaft 19. According to a variant, one could similarly use a set of bearings comprising a journal bearing and a thrust bearing.
The shaft 21 could also be mounted journalled inside the inner end of the shaft 19 by means of a roller bearing 30, but this bearing is by no means essential. Due to the symmetrical distribution of the pressures acting on the spherical bodies 5, the latter reacting with the retaining ring 6 on the friction drive rims 3 and 4 ensure automatic centering of the element 2, so that the inner end of shaft 21 will remain in a coaxial position with respect to shaft 19.
Since the coaxial shafts 19 and 21 rest only in the main part 17 of the casing, the control plate 16 can form the extension of a central hollow part 31 mounted on a spindle 32 arranged coaxially with respect to the shaft 21 and journaling in a sleeve 33 forming a bearing and mounted in a boss 34 of the part 18 forming a cover, this pin 32 passing through this cover to allow its connection with any control member.
The inner shaft 21 can carry at its outer end a pulley 35 which can drive, for example, a V-belt, while the shaft 19 carries in a similar manner a pulley 36, the pulleys 35 and 36 being keyed on the shafts. corresponding 21 and 19. The pulley 36 may include blades 37 to create cooling air currents on the main part 17 of the housing.
To mount the bearings 20 in which the shaft 19 rotates, it is possible to use an attached cylindrical sleeve 38 which is introduced into an axial bore machined in a boss 39 formed on the main part 17 of the housing; this fur has at its outer end a flange 40 thanks to which the fur can be fixed in the boss 39 by means such as screws 41.
The outer rings 42 of the bearings 20 and an intermediate spacer sleeve 43 can be mounted between a stop 44 formed at the inner end of the added sleeve 38 and a ring 45 by means of an outer ring 46 coming from bu ter on the flange 40 of the added fur 38 and held in place on this fur by screws 47.
The main part of the housing may include fins 48 and an outer wall 49 intended to form ducts 50 extending radially or in a spiral and serving to direct the air flow from the blades 37 over the main part 17 of the. crankcase.
The housing may include at its upper end such means. a tab 51 serving to mount the device so that it can be adjusted in orientation and thus give the drive the desired tension.
By assembling the different components, the nut 54 is screwed on the outer end of the shaft 21 so that it moves the pulley 35 and the inner ring of the thrust bearing 29 along the shaft and thus forces the rims friction drive to come into contact with the spherical bodies with sufficient preliminary pressure to ensure the operation of the automatic pressure adjustment device.
In the described device, a control mechanism is used for the control plate or other transmission ratio adjustment mechanism for a continuously variable speed friction transmission device, as described above, and this mechanism comprises a member capable of being moved by hand or automatically to vary the transmission ratio in this positive device,
this member being connected to the control plate or other mechanism for adjusting the transmission ratio by means comprising an elastic pressure limiter acting for the two directions of movement of the control member so as to limit the force applied to this control plate or mechanism for adjusting the transmission ratio to a value sufficient to ensure the angular displacement of the shafts carrying the spherical bodies or members ensuring the transmission of the drive during the operation of the transmission device, without this value is sufficient to apply,
excessive stresses on the organs of the device opposing the resistance due to sliding friction or static friction at the friction contact points.
In the preferred embodiment shown in FIG. 4 of the attached drawing, the control member 55 comprises a lever arm 56 terminating in a button 57 allowing operation controlled by hand and this control member is connected to one end of a bar torsion 58 whose other end is connected to the pin 32 por as the control plate of the transmission device.
The middle portion of the torsion bar 58 is of sufficient length and cross section to exhibit torsional elasticity such that the control member 55 can be moved any length within the full extent allowed for its movement without transmitting. exaggerated effort on the control plate. The amplitude of the movements of the lever arm 56 corresponds to the permissible range for the angular movement of the spindle 32 and it can be indicated on a scale carried by a grooved plate in an arc of a circle 59. Means can be provided for the angular movement of the spindle 32. installation of the control organ 55 in order to determine a determined transmission ratio.
For this purpose, the control organ may include a pawl 60 subjected to the elastic force of a spring 61, and having a wedge-shaped end 62 in engagement with a toothed part 63.
The latter can be mounted on a sleeve 64 in which the end 65 of the torsion bar 58 is journaled, the sleeve chon 64 being able to journal in a support 66 and being normally locked against any rotation or angular movement around it. of its axis by a locking pin 67 passing through an opening of a disc 68 fixed on the sleeve 64 and engaged with an opening 69 in the support 66.
It is therefore understood that this pin 67 is hole vant in the position shown, the lever arm 56 when it is brought from one angular position to another will be retained in the position chosen by the engagement of the shaped end. 62 of the pawl 60 with the toothed piece 63. If the driving device does not operate, the static friction appearing at the points of contact by frictional contact between the elements capable of turning will prevent any angular movement of the spindle 32, thus preventing any angular movement of the spindle 32. such that the torsion bar will be subjected to torsional forces in one direction or the other.
As soon as the rotating elements of the transmission device begin to rotate, the torsional force exerted by the torsion bar 58 on the spindle 32 will ensure a change in the orientation of the control plate, the amplitude of which corresponds to l The magnitude of the angular displacement of the arm 56. If the transmission device is in operation during the displacement of the lever arm 56, the control plate will follow the displacement of the lever arm 56 without any twisting of the lever. the torsion bar 58. If the pin 67 is removed, the lever arm 56 can be moved freely to change the transmission ratio in any suitable manner.
If it is necessary to ensure automatic control of the gear ratio as a function of changes in the operation of the machine or of the installation with which the transmission device is associated, the disc 68 may be connected by gearing or be otherwise engaged with an element or device moving as a function of these variations in operation.
During operation of the transmission device, it may be advantageous to perform a preliminary selection of the transmission ratio change when desired. For this purpose, means are provided for locking and unlocking the control plate or the gear ratio adjustment mechanism or a corresponding control member and preventing it from rotating.
For example, as shown, one can use a pusher 70 subjected to the action of a spring and having a wedge-shaped portion 71 engaged with the toothed rim 72 of a control member 73 fixed to the pin 32. , and this pusher may comprise a rod 74 having a button 75 which can be used to withdraw the rod outwardly against a spring 76 so as to release the toothed rim 72, the button 75 having a projection 77 ( Fig. 5) capable of being housed for the engaged position of the pusher in an opening 78 of a plate 79; by rotating the knob 75 when it is in its withdrawn position, this projection can be placed so as to abut against the surface of the plate 79 to retain the pushbutton 70 in this withdrawn position.
If it is assumed that the transmission device is in operation, the engagement of the end 71 of the push button 70 with the toothed rim 72 of the member 73 hand holds the control plate in the corresponding position to the transmission ratio used. We can then proceed to the preselection of a transmission ratio by suitably adjusting the orientation of the lever arm 56 which is brought to a position chosen in advance and in which it is maintained by the engagement of the end 62 of the pawl 60 with the toothed piece 63 locked by the pin 67.
The torsion bar 58 is thus subjected to a torsion in a given direction and when it is desired to change the transmission ratio to take the one which formed the object of this preselection, it suffices to remove the pusher 70 by acting on the button 75.
According to the variant shown in FIGS. 6 and 7, the elastic pressure limiting device comprises a spring and cam assembly. The pin 32 carrying the control plate comprises a control member 80 which may have a toothed periphery 72 capable of engaging with the wedge-shaped end 71 of an erasable pusher 70 subjected to the action of a spring, as shown in a manner analogous to FIGS. 4 and 5. A lever 81 carrying a boss 82 can rotate and move axially on a rod 83 extending from the actuator 80.
The bos sage 82 carries rollers 84 at diametrically opposed points to bear against cam-shaped surfaces 85, 86 having opposing slopes to each other on the control member 80. A spring 87 surrounds the rod 83 between the lever 81 and a stop 88 which can be adjusted by means of a nut 89 which is screwed more or less on the threaded end of the rod 83. As shown in FIG. 7, the lever 81 may include two arms articulated at 90 on the rods 91, the outer ends of which are articulated at 92 on a lever with two arms 93 pivoting at 94 and having an additional lever arm 95 which can be operated by hand.
The latter carries a pawl 96 subjected to the action of a spring and the wedge-shaped end 97 of which is engaged with an entry sector 98. It is immediately seen that the lever 93 comprises arms whose radius is longer than that of the arms of the lever 81, so that a greater amplitude can be obtained for the angular displacements of the lever 81 and of the spindle 32 carrying the control plate for a displacement following an arc of short length applied to the control lever arm 95.
The described control mechanism can be applied to any variable transmission device comprising a friction drive and going in a perfectly continuous manner, and in which the elements transmitting the drive are constituted by spherical bodies or where the transmitting elements the drive form disks in engagement with the concave surfaces facing each other of the driving and driven elements, these disks being adjustable in orientation according to the transmission ratio that is to be obtained. In addition, the control members can be of any other shape or constitution.
Thus, they can incorporate any mechanical device exhibiting play in both directions of movement from a neutral point against a spring or other resilient device. In particular, in the case of a remote control, the mechanism may comprise a hydraulic transmission incorporating one or more energy accumulators subjected to the action of springs and arranged so as to limit the pressure liable to be. transmitted and to ensure the storage of sufficient energy to adjust the control plate or the transmission ratio adjustment mechanism during operation of the transmission device.
The control mechanism can also incorporate an electric transmission between the control member and the gear ratio adjustment mechanism, for example by means of an intermittent advance switch using a solenoid or an electric motor of limited power. to move the gear ratio adjustment mechanism.