Mécanisme variateur de vitesse On connaît<B>déjà</B> des mécanismes variateurs, de vitesse, dans lesquels le rapport de transmission entre un arbre d#entrée. et un arbre<B>de</B> sortie peut être modifié<B>de</B> façon continue dans une certaine plage.
Dans la plupart des variateurs connus, l'entraîï- nement est effectué par friction, de sorte que ces variateurs comprennent généralement une garniture ou une courroie en matière souple dont l'usure est relativement rapide. En outre, ce genre de variateur ne se prête pas bien<B>à</B> la transmission de couples élevés.
La présente invention a pour objet un mécanisme variateur de vitesse ne comprenant pas de garniture en matière souple et présentant, de ce fait, une grande résistance<B>à</B> l'usure.
Ce mécanisme est caractérisé en ce qu'il com prend un multiplicateur de vitesse constitué par deux éléments rotatifs, les axes de rotation de ces deux éléments étant parallèles entre eux, un des, éléments entraînant l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison retenus sur l'un des éléments par un dispositf <B>à</B> roue libre, ces organes de liaison étant agencés de façon<B>à</B> pouvoir assurer l'accouplement des deux élé, ments <B>à</B> une distance variable<B>à</B> compter du centre d'un desdits éléments, un, dispositif permettant de modifier Fexcentricité d'un des éléments par rapport <B>à</B> l'autre de façon<B>à</B> faire varier ladite distance.
Le dessin annexé représente, schématiquement et<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du méca nisme objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> en est une coupe.
La fig. 2 est une coupe selon la ligne Il-Il de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une coupe partielle d#un multipli cateur de vitesse utilisé dans ce mécanisme.
Les fig. 4 et<B>5</B> représentent schématiquement et en bout deux éléments rotatifs de ce multiplicateur de vitesse.
La fig. <B>6</B> est une vue en perspective d'un seg ment du multiplicateur.
La fig. <B>7</B> est une vue de détail,<B>à</B> plus grande échelle, d'un dispositif<B>à</B> roue libre employé dans ce multiplicateur.
Les fig. <B>8</B> et<B>9</B> sont des schémas explicatifs.
Le mécanisme représenté comprend un boîtier<B>1</B> fermé par un couvercle 2, lequel est traversé par un arbre<B>3</B> d'entrée, tandis que le fond du boîtier est traversé par un arbre 4 de sortie. Ces deux arbres portent chacun un pignon denté planétaire<B>5,</B> respec tivement<B>6,</B> faisant partie, d'un différentiel. Deux pignons satellites<B>7</B> et<B>8</B> de ce différentiel sont portés par une cage<B>9</B> prolongée par une douille<B>10</B> munie d'une roue dentée<B>11.</B> Cette douille<B>10</B> tourne libre ment sur l'arbre<B>3,</B> d'une part, et dans un alésage d'une plaque 12, d'autre part.
La cage, du différentiel est entraînée<B>à</B> partir de l'arbre<B>3</B> par l'intermédiaire d'un pignon<B>13</B> claveté sur celui-ci et engrenant avec une roue dentée 14 solidaire d'un premier élément<B>15</B> d'un multiplicateur de vitesse, dont le second élément<B>16</B> porte une roue dentée<B>17</B> engrenant avec la roue dentée<B>11.</B> Le rap port de transmission entre le pignon<B>13</B> et la roue 14 est de<B>1 :</B> 2, tandis qu'entre les roues<B>11</B> et<B>17,</B> <B>il</B> est de<B>1 : 1.</B>
La plaque 12 est montée de façon rotative contre une paroi interne<B>18</B> du boîtier<B>1,</B> et elle est main tenue en place par trois sabots<B>19</B> fixés sur cette paroi<B>18.</B> Cette plaque 12 peut tourner sous l'action d'un levier 20 de commande qui est pivoté sur le boîtier<B>1</B> et dont une extrémité fait saillie<B>à</B> l'exté rieur. L'extrémité intérieure<B>de</B> ce levier 20 est ter minée par une fourche entre les bras<B>de,</B> laquelle est gage un téton 21 fixé<B>à</B> la plaque 12. Cette der- eng niùre porte un axe 22 pour l'élément<B>16,</B> tandis que l'élément<B>15</B> du multiplicateur de vitesse est porté par un axe<B>23</B> fixé au couvercle 2.
Pour une certaine, position de la plaque 12, les axes 22 et<B>23</B> sont placés dans le prolongement l'un de l'autre, et si l'on fait tourner cette plaque 12 en agissant sur le levier 20, on provoque un décalage entre ces deux axes, ce qui fait apparaître une excentricité de l'élément<B>16</B> par rapport<B>à</B> l'élément <B>15</B> du multiplicateur<B>de</B> vitesse.
La fig. <B>3</B> est une vue<B>à</B> plus grande échelle du multiplicateur de vitesse, sur laquelle on retrouve les axes 22 et<B>23</B> et les roues dentées 14 et<B>17.</B> L'élément<B>15</B> comprend une pièce 24 tournant libre ment sur l'axe<B>23</B> et solidaire en rotation<B>de</B> la roue dentée 14. Cette pièce 24 présente un logement <B>de</B> forme annulaire dans lequel sont placés des rou leaux<B>25</B> maintenus en position par une cage<B>26 '</B> ainsi qu'une pièce<B>27</B> présentant une gorge pour le guidage<B>de</B> plusieurs segments<B>28</B> dont un est repré senté en perspective<B>à</B> la fig. <B>6.</B>
Comme le montre la fig. <B>5,</B> la pièce 24 présente une paroi cylindrique<B>29</B> dans laquelle sont prévues des encoches<B>30</B> uniformément réparties le long de cette paroi. Ces encoches sont constituées par des portions de surface cylindrique, dont l'axe est paral lèle<B>à</B> l'axe de rotation de l'élément<B>15.</B>
Une de ces encoches<B>30</B> est représentée en détail <B>à</B> la fig. <B>7</B> qui montre un rouleau<B>25</B> maintenu en position par la cage<B>26</B> grâce<B>à</B> des ressorts<B>31</B> en forme générale de<B>U</B> engagé sur chaque partie de la cage<B>26</B> qui sépare deux rouleaux voisins, les extré mités de ces, ressorts<B>31</B> pénétrant dans des gorges annulaires prévues sur chaque rouleau<B>25.</B> De cette façon, chaque rouleau est maintenu élastiquement dans une position déterminée par rapport<B>à</B> la cage <B>26.</B>
Un dispositif est prévu pour déplacer cette cage <B>26</B> de façon<B>à</B> décaler tous les rouleaux<B>25</B> par rapport aux encoches<B>30,</B> de sorte que chaque rou leau<B>25</B> vient prendre appui contre un bord incliné de l'encoche<B>30</B> correspondante. Chaque segment<B>28</B> présente une surface<B>32</B> constituant une portion cylindrique destinée<B>à</B> coopérer avec l'un ou l'autre des rouleaux<B>25.</B> On voit<B>à</B> la fig. <B>7</B> que cet arrange ment constitue un dispositif multiplicateur<B>à</B> roue libre permettant aux segments<B>28</B> de tourner dans un sens par rapport<B>à</B> la pièce 24, mais pas dans l'autre.
Ainsi,<B>à</B> la fi,-,.<B>7,</B> le segment<B>28</B> représenté pourrait tourner dans le sens de la flèche Fl, tandis que si on voulait le faire tourner en sens contraire, il se produirait un coinçage du rouleau<B>25</B> entre le segment et la pièce 24, par suite du bord incliné de l'encoche<B>30,</B> ce qui empêcherait le segment de tourner.
En faisant tourner la cage<B>26</B> par rapport<B>à</B> la pièce 24, on peut déplacer tous les rouleaux<B>25</B> pour les faire coopérer avec l'autre bord des encoches<B>30,</B> ce qui renverse le sens de blocage du dispositif<B>à</B> roue libre.
Ce déplacement de la cage<B>26</B> est commandé par un arbre,<B>33</B> dont une extrémité porte un téton excen trique 34 engagé dans une rainure de la cage<B>26</B> et dont l'autre extrémité porte un bras<B>à</B> fourche<B>35,</B> comme représenté aux fig. <B>3</B> et<B>8.</B> Lors du fonction nement du mécanisme, cet arbre<B>33</B> est entraîné en rotation en même temps que la roue 14 et l'élément <B>15,</B> et<B>à</B> chaque tour, il passe en regard d'un organe de commande<B>36</B> (fig. <B>1)</B> pivoté dans le couvercle 2 et dont l'extrémité intérieure présente une palette<B>37</B> susceptible de coopérer avec l'une ou l'autre de deux saillies<B>38</B> et<B>39</B> constituant la fourche dudit bras<B>35.</B> En référence<B>à</B> la fi-.<B>8,
</B> on voit que si l'arbre<B>33</B> se déplace dans le sens de la flèche F, et que la palette<B>37</B> occupe la position représeÎtée en trait plein, cette dernière passera entre les deux saillies <B>38</B> et<B>39</B> sans les déplacer. Par contre, si la palette <B>37</B> est amenée dans la position<B>37'</B> représentée en pointillé, elle rencontrera la saillie<B>38</B> au cours de cette rotation et fera pivoter l'arbre<B>33</B> en sens inverse des aiguilles, d'une montre, ce qui déplacera la cage<B>26</B> par rapport<B>à</B> la pièce 24. Des crans, non représentés, sont prévus pour maintenir la cage<B>26</B> dans l'une ou l'autre des deux positions utiles qu'elle peut occuper par rapport<B>à</B> la pièce 24.
En référence<B>à</B> la fig. <B>6,</B> chaque segment<B>28</B> présente une partie 40 destinée.<B>à</B> s'engager dans la rainure annulaire de la pièce<B>27</B> (fig. <B>3).</B> En outre, il présente une partie 41 en forme de secteur, des, tinée <B>à</B> prendre appui contre la face plane de la pièce 24, pour assurer un bon guidage du segment dans le logement annulaire de cette dernière. Chaque segment présente encore un doigt 42 sur lequel peut pivoter un galet 43, chacun de ces galets étant engagé dans une rainure 44 radiale légèrement arquée de l'élément<B>16.</B> Cet élément comprend six rainures arquées 44 et l'élément<B>15</B> porte également six seg ments<B>28,</B> dont deux seulement sont représentés<B>à</B> la fi-.<B>5.</B>
Le multiplicateur représenté fonctionne de la façon suivante<B>:</B> Lorsque les axes 22 et<B>23</B> sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre, l'élément<B>15</B> entraîne l'élément<B>16</B> par l'intermédiaire des segments<B>28</B> qui constituent des, organes de liaison. Tous# les galets 43 sont concentriques<B>à</B> l'axe 22 de rotation de l'élément<B>16,</B> de sorte que ce dernier est entrâmé <B>à</B> la même vitesse que celle, de l'élément<B>15.</B>
Par contre, si on décale les axes 22 et<B>23</B> en faisant tourner la plaque 12 au moyen du levier 20, on provoque une excentricité e comme représenté schématiquement<B>à</B> la fig. 4, et les galets 43 sont excentrés par rapport<B>à</B> l'élément<B>16.</B> Dansa, ces con ditions, l'entrâmernent de l'élément<B>16</B> par l'élément <B><I>15</I></B> se fait par l'intermédiaire du segment portant le galet 43 qui est le plus proche de l'axe de rotation de, l'élément<B>16</B> et la vitesse angulaire de l'élément<B>16</B> est plus élevée que celle de l'élément<B>15.</B> En effet, si on considère le chemin parcouru par les galets 43, qui est représenté par<B>le</B> cercle pointillé<B>A à</B> la fig. 4,
il est visible qu7au cours d'une rotation complète de l'élément<B>15,</B> chaque galet s'éloigne et se rapproche du centre de l'élément<B>16.</B> En supposant que<B>l'élé-</B> ment<B>15</B> soit muni d'un seul galet 43a dont la posi tion soit fixe par rapport<B>à</B> cet élément, il est visible qu'au cours d'une rotation complète, dans<B>le</B> sens contraire des aiguilles d'une montre, le rapport des vitesses angulaires entre les éléments<B>15</B> et<B>16</B> variera autour d7une valeur moyenne par suite de la variation de la distance séparant le galet 43a du centre de l'élément<B>16.</B> Si on désigne par R la dis tance séparant le centre du galet 43a et le centre <B>de</B> rotation de l'élément<B>15,
</B> le rapport de transmis sion variera<B>à</B> peu près sinusoïdalement entre les valeurs
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<B>.</B> La forme arquée des rainures 44 a pour effet d%pporter une correction<B>à</B> cette variation sinusoïdale, de façon que<B>le</B> rapport de transmission reste pratiquement constant sur un arc s'étendant sur 30o en avant et en arrière de la position d'excentricité maximum, comme on l'expli quera plus en détail en référence<B>à</B> la fig. <B>9.</B>
Etant donné que le dispositif multiplicateur pré sente six galets, 43 et que ceux-ci sont reliés<B>à l'élé-</B> ment<B>15</B> par un mécanisme<B>à</B> roue libre, il en résulte que le rapport de transmission reste fixé<B>à</B> la valeur de<B>1</B> car chaque fois qu'un galet sort de la plage
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pour laquelle ce rapport est sensiblement cons tant et en dehors de laquelle ce rapport diminue, le galet suivant pénètre dans cette plage et assure l'en- traimement de l'élément<B>16.</B> Quant au galet qui est sorti de ladite plage, il est poussé par la rainure 44 correspondante de l'élément<B>16,</B> de sorte qu'il se déplace en roue libre par rapport<B>à</B> l'élément<B>15</B> en tournant plus vite que ce dernier.
Si on considère un galet 43 au cours de la rotation de l'élément<B>15,</B> on voit que ce galet est rendu solidaire de l'élément<B>15</B> par le mécanisme<B>de</B> roue libre qui passe du point ci au point<B>b</B> de sa trajectoire<B>A,</B> puis après avoir dépassé le point<B>b,</B> ce galet est entraîné plus vite que l'élément<B>15</B> jusqu'à ce qu'il atteigne de nouveau le point a et qu7il soit donc<B>à</B> nouveau bloqué sur l'élément<B>15</B> par le dispositif de roue libre.
La figg. <B>9</B> montre<B>à</B> plus grande échelle la coopé ration entre un galet 43 et une rainure 44 pendant le passage du point a au point<B>b</B> de la plage d'entraîï- nement. Le cercle B représenté en trait mixte est concentrique<B>à</B> l'élément<B>16</B> et son rayon est égal<B>à</B> la distance séparant le point a du centre de l'élément <B>16.</B> Ce rayon représente donc la distance entre<B>le</B> centre de l'élément<B>16</B> et le galet 43 au moment oÙ il commence<B>à</B> entreiner cet élément.
Du point a au point m, pour lequel le galet 43 est le plus proche du centre de l'élément<B>16,</B> les li-nes A-B s'éloignent progressivement l'une de l'autre et le galet coulisse dans la rainure 44 en se rapprochant du centre de l'élément<B>16.</B> Par suite de l'obliquité de la rainure 44 par rapport<B>à</B> un rayon de l'élément<B>16,</B> cette obliquité étant mesurée par un angle<B>a</B> au point de fonctionne ment considéré,
ce coulissement dans la rainure 44 provoque un déplacement angulaire de l'élément<B>16</B> par rapport<B>à</B> la position qu'il occuperait si la rai nure 44 était dirigée radialement. Ce déplacement angulaire est indiqué<B>à</B> la fig. <B>9</B> par la lettre<B>d</B> et correspond<B>à</B> un retard de la rotation de l'élément <B>16</B> par rapport au cas où la rainure 44 serait radiale. De<I>m<B>à b,</B></I> ce décalage angulaire s'annule, de sorte que l'élément<B>16</B> tourne plus vite que si la rainure 44 était radiale.
Il en résulte qu7en donnant<B>à</B> la rainure 44 une inclinaison correcte, on peut obtenir que le rapport de transmission soit pratiquement constant entre Îes éléments<B>15</B> et<B>16</B> pour la plage d'entrdînement de,<I>a<B>à b.</B></I>
<B>Il</B> résulte de ce qui précède que le rapport de transmission entre les éléments<B>15</B> et<B>16</B> augmente en fonction de, lexcentricité entre ces deux éléments, quels que soient le sens et la direction de cette excentricité. Lorsque la grandeur absolue de cette dernière est égale, par exemple,<B>à</B> la moitié de la distance entre l'axe du galet 43 et l'axe<B>de</B> rotation de l'élément<B>15,</B> le rapport de multiplication est de <B>1 :</B> 2, c7est-à-dire que l'élément<B>16</B> effectue deux tours lorsque l'élément<B>15</B> en effectue un.
En se reportant<B>à</B> la fig. <B>1,</B> on comprend que lorsque le rapport du multiplicateur est de<B>1 : 1,</B> l'arbre 4 de sortie est immobile, le rapport du varia teur étant alors<B>1 - 0.</B> Cette condition n'est évidem ment valable que lorsque la cage<B>9</B> tourne<B>à</B> une vitesse angulaire égale<B>à</B> la moitié de celle du pignon planétaire<B>5.</B> Dès que l'on agit sur le levier 20 pour déplacer la plaque 12, on augmente l'excentricité du multiplicateur et la vitesse de rotation de la cage<B>9</B> devient plus grande que la moitié de celle du pignon <B>5,</B> de sorte que le pignon<B>6</B> est entramé dans le même sens que le pignon<B>5.</B> Pour fixer les, idées, en admet tant que la vitesse de rotation de l'arbre<B>3</B> soit<B>de</B> <B>1000</B> T/min.
et que le rapport du multiplicateur soit de<B>1 :</B> 2, on obtient la vitesse de rotation de <B>1000</B> T/min.<B>de</B> l'arbre de sortie 4.
Si Fon agit sur le levier<B>36</B> pour inverser le sens de la roue libre du variateur, on n'obtient plus un entrailnement de l'élément<B>16</B> par l'élément<B>15,</B> mais l'inverse, c7est-à-dire un freinage de l'élément<B>16</B> par l'élément<B>15,</B> freinage qui s'oppose au couple de rotation exercé sur la cage<B>9</B> par les pignons<B>5</B> et<B>6.</B> Dans ce cas, la cage<B>9</B> du différentiel tourne plus lentement que la demi-vitesse de l'arbre<B>3,</B> cet effet étant d'autant plus marqué que l'excentricité du mul tiplicateur est grande.
Pour une excentricité donnant un rapport de<B>1 :</B> 2 pour le multiplicateur, si la vitesse de rotation<B>de</B> l'arbre<B>3</B> est de<B>1000</B> T/min., on obtient une rotation de la cage<B>9</B> dans<B>le.</B> même sens de<B>250</B> T/min. et une rotation en sens inverse du pignon<B>6 à</B> une vitesse de<B>500</B> T/min.
On voit donc qu'en admettant -une variation maximum de<B>1:</B> 2 pour le multiplicateur, le méca nisme variateur représenté permet une variation con- tinue du rapport de transmission entre les valeurs
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Le multiplicateur représenté est très avantageux puisqu7il ne comprend pas d'entraînement par fric tion et qu!iI ne comprend donc pas de garniture susceptible de s'user. En outre, les frottements sont faibles,<B>-de</B> sorte que le rendement est élevé.
<B>Il</B> est bien entendu que l'on pourrait apporter différentes modifications au mécanisme variateur décrit et que, dans certains cas, celui-ci pourrait être constitué uniquement par le multiplicateur représenté aux fig. <B>3 à 8.</B> Dans ce dernier, on pourrait, bien entendu, remplacer le dispositif<B>à</B> roue libre décrit par d'autres dispositifs équivalents de type connu.
Dans une forme de réalisation simplifiée, les rainures de l'élément<B>16</B> pourraient être rectilignes, si l'on admet de légères fluctuations dans le rapport de transmission du multiplicateur. Ces fluctuations ne sont d'ailleurs pas très importantes et dans le cas représenté, comprenant six rainures, elles seraient inférieures<B>à<I> </I> 5</B> % lorsque l'excentricité est égale au demi-rayon mesurant la distance entre l'axe d'un galet 43 et l'axe de rotation de l'élément<B>15.</B> La valeur de ces fluctuations diminue d'ailleurs avec une augmentation du nombre de rainures et une diminu tion de l'excentricité entre les éléments<B>15</B> et<B>16.</B>
Variable speed mechanism We know <B> already </B> variable speed mechanisms, in which the transmission ratio between an input shaft. and an <B> </B> output tree can be changed <B> continuously </B> within a certain range.
In most of the known variators, the drive is effected by friction, so that these variators generally include a lining or a flexible material belt, the wear of which is relatively rapid. In addition, this type of variator does not lend itself well <B> to </B> the transmission of high torques.
The subject of the present invention is a speed variator mechanism which does not include a lining made of flexible material and therefore exhibits great resistance to wear.
This mechanism is characterized in that it comprises a speed multiplier consisting of two rotary elements, the axes of rotation of these two elements being mutually parallel, one of the elements driving the other by means of connection retained on one of the elements by a <B> freewheeling </B> device, these connection elements being arranged in such a way <B> to </B> being able to ensure the coupling of the two elements <B > at </B> a variable distance <B> at </B> from the center of one of said elements, a device allowing the eccentricity of one of the elements to be modified with respect to <B> at </B> the other so <B> to </B> vary said distance.
The appended drawing represents, schematically and <B> by </B> by way of example, an embodiment of the mechanism which is the subject of the invention.
Fig. <B> 1 </B> is a cut.
Fig. 2 is a section along the line II-II of FIG. <B> 1. </B>
Fig. <B> 3 </B> is a partial cross section of a speed multiplier used in this mechanism.
Figs. 4 and <B> 5 </B> show schematically and at the end two rotary elements of this speed multiplier.
Fig. <B> 6 </B> is a perspective view of a segment of the multiplier.
Fig. <B> 7 </B> is a detail view, <B> at </B> on a larger scale, of a <B> to </B> freewheeling device employed in this multiplier.
Figs. <B> 8 </B> and <B> 9 </B> are explanatory diagrams.
The mechanism shown comprises a housing <B> 1 </B> closed by a cover 2, which is crossed by an input shaft <B> 3 </B>, while the bottom of the housing is crossed by a shaft 4 Release. These two shafts each carry a planetary toothed pinion <B> 5, </B> respectively <B> 6, </B> forming part of a differential. Two planet gears <B> 7 </B> and <B> 8 </B> of this differential are carried by a cage <B> 9 </B> extended by a bushing <B> 10 </B> fitted with 'a toothed wheel <B> 11. </B> This sleeve <B> 10 </B> turns freely on the shaft <B> 3, </B> on the one hand, and in a bore of a plate 12, on the other hand.
The cage of the differential is driven <B> from </B> from the shaft <B> 3 </B> via a pinion <B> 13 </B> keyed to it and meshing with a toothed wheel 14 integral with a first element <B> 15 </B> of a speed multiplier, of which the second element <B> 16 </B> carries a toothed wheel <B> 17 </ B > meshing with toothed wheel <B> 11. </B> The transmission ratio between pinion <B> 13 </B> and wheel 14 is <B> 1: </B> 2, while 'between the wheels <B> 11 </B> and <B> 17, </B> <B> it </B> is <B> 1: 1. </B>
The plate 12 is rotatably mounted against an internal wall <B> 18 </B> of the housing <B> 1, </B> and it is hand held in place by three shoes <B> 19 </B> fixed on this wall <B> 18. </B> This plate 12 can turn under the action of a control lever 20 which is pivoted on the housing <B> 1 </B> and one end of which protrudes <B > outside </B>. The inner end <B> of </B> this lever 20 is terminated by a fork between the arms <B> of, </B> which is provided a stud 21 fixed <B> to </B> the plate 12. This last one carries an axis 22 for the element <B> 16, </B> while the element <B> 15 </B> of the speed multiplier is carried by an axis <B> 23 </B> attached to the cover 2.
For a certain position of the plate 12, the axes 22 and <B> 23 </B> are placed in line with one another, and if this plate 12 is rotated by acting on the lever 20, one causes an offset between these two axes, which makes appear an eccentricity of the element <B> 16 </B> compared to <B> to </B> the element <B> 15 </B> the <B> speed </B> multiplier.
Fig. <B> 3 </B> is a larger scale <B> </B> view of the speed multiplier, on which we find the axes 22 and <B> 23 </B> and the toothed wheels 14 and < B> 17. </B> The element <B> 15 </B> comprises a part 24 rotating freely on the axis <B> 23 </B> and integral in rotation <B> with </B> the toothed wheel 14. This part 24 has a housing <B> of </B> annular shape in which are placed rollers <B> 25 </B> held in position by a cage <B> 26 '</ B > as well as a part <B> 27 </B> having a groove for guiding <B> </B> several segments <B> 28 </B>, one of which is shown in perspective <B> to < / B> fig. <B> 6. </B>
As shown in fig. <B> 5, </B> part 24 has a cylindrical wall <B> 29 </B> in which notches <B> 30 </B> are provided uniformly distributed along this wall. These notches are formed by portions of cylindrical surface, whose axis is parallel <B> to </B> the axis of rotation of the element <B> 15. </B>
One of these notches <B> 30 </B> is shown in detail <B> to </B> in FIG. <B> 7 </B> which shows a roller <B> 25 </B> held in position by the cage <B> 26 </B> thanks to <B> </B> springs <B> 31 < / B> in the general shape of <B> U </B> engaged on each part of the cage <B> 26 </B> which separates two neighboring rollers, the ends of these, springs <B> 31 </ B > penetrating into annular grooves provided on each roll <B> 25. </B> In this way, each roll is held elastically in a determined position with respect to <B> </B> the cage <B> 26. < / B>
A device is provided to move this cage <B> 26 </B> so as <B> to </B> offset all the rollers <B> 25 </B> with respect to the notches <B> 30, </ B > so that each roll <B> 25 </B> comes to rest against an inclined edge of the corresponding notch <B> 30 </B>. Each segment <B> 28 </B> has a surface <B> 32 </B> constituting a cylindrical portion intended <B> to </B> cooperate with one or the other of the rollers <B> 25. </B> We see <B> in </B> fig. <B> 7 </B> that this arrangement constitutes a freewheeling <B> </B> multiplier device allowing the segments <B> 28 </B> to rotate in one direction with respect to <B> to </ B> room 24, but not in the other.
Thus, <B> at </B> the fi, - ,. <B> 7, </B> the segment <B> 28 </B> shown could rotate in the direction of the arrow Fl, while if we wanted to rotate it in the opposite direction, there would be a jamming of the roller <B> 25 </B> between the segment and the part 24, due to the inclined edge of the notch <B> 30, </B> this that would prevent the segment from rotating.
By rotating the cage <B> 26 </B> relative to <B> to </B> the part 24, all the rollers <B> 25 </B> can be moved to make them cooperate with the other edge notches <B> 30, </B> which reverses the direction of locking the device <B> to </B> freewheel.
This movement of the cage <B> 26 </B> is controlled by a shaft, <B> 33 </B>, one end of which carries an eccentric pin 34 engaged in a groove of the cage <B> 26 </ B > and the other end of which carries an arm <B> with </B> fork <B> 35, </B> as shown in fig. <B> 3 </B> and <B> 8. </B> During operation of the mechanism, this shaft <B> 33 </B> is driven in rotation at the same time as the wheel 14 and the element <B> 15, </B> and <B> at </B> each revolution, it passes in front of a control device <B> 36 </B> (fig. <B> 1) </ B > pivoted in the cover 2 and the inner end of which has a pallet <B> 37 </B> capable of cooperating with one or the other of two projections <B> 38 </B> and <B> 39 </B> constituting the fork of said arm <B> 35. </B> With reference <B> to </B> the fi. <B> 8,
</B> we see that if the shaft <B> 33 </B> moves in the direction of arrow F, and that the pallet <B> 37 </B> occupies the position shown in solid lines, this last one will pass between the two projections <B> 38 </B> and <B> 39 </B> without moving them. On the other hand, if the <B> 37 </B> pallet is brought to the position <B> 37 '</B> shown in dotted lines, it will meet the projection <B> 38 </B> during this rotation and will rotate shaft <B> 33 </B> counterclockwise, which will move cage <B> 26 </B> relative to <B> </B> part 24 Notches, not shown, are provided to keep the cage <B> 26 </B> in one or the other of the two useful positions that it can occupy with respect to <B> to </B> the part 24.
With reference <B> to </B> in fig. <B> 6, </B> each segment <B> 28 </B> has a part 40 intended. <B> to </B> engage in the annular groove of the part <B> 27 </ B > (fig. <B> 3). </B> In addition, it has a part 41 in the form of a sector, of, tinée <B> to </B> to rest against the flat face of the part 24, to ensure good guidance of the segment in the annular housing of the latter. Each segment also has a finger 42 on which a roller 43 can pivot, each of these rollers being engaged in a slightly arcuate radial groove 44 of the element <B> 16. </B> This element comprises six arcuate grooves 44 and 1 The element <B> 15 </B> also has six segments <B> 28, </B> of which only two are shown <B> at </B> the fi-. <B> 5. </B>
The represented multiplier works as follows <B>: </B> When the axes 22 and <B> 23 </B> are arranged in the continuation of one another, the element <B> 15 < / B> drives the element <B> 16 </B> through the segments <B> 28 </B> which constitute the link members. All # the rollers 43 are concentric <B> to </B> the axis 22 of rotation of element <B> 16, </B> so that the latter is inserted <B> at </B> the same speed as that of element <B> 15. </B>
On the other hand, if the axes 22 and <B> 23 </B> are shifted by rotating the plate 12 by means of the lever 20, an eccentricity e is caused as shown schematically <B> to </B> in fig. 4, and the rollers 43 are eccentric relative to <B> to </B> the element <B> 16. </B> In these conditions, the intermingling of the element <B> 16 </ B > by the element <B><I>15</I> </B> is done via the segment carrying the roller 43 which is closest to the axis of rotation of, the element <B > 16 </B> and the angular speed of the element <B> 16 </B> is greater than that of the element <B> 15. </B> Indeed, if we consider the path traveled by the rollers 43, which is represented by <B> the </B> dotted circle <B> A to </B> in fig. 4,
It can be seen that during a complete rotation of element <B> 15, </B> each pebble moves away and approaches the center of element <B> 16. </B> Assuming that < B> the element <B> 15 </B> is provided with a single roller 43a the position of which is fixed relative to <B> to </B> this element, it is visible that 'during a complete rotation, in <B> the </B> counterclockwise direction, the angular velocity ratio between the elements <B> 15 </B> and <B> 16 </ B> will vary around an average value as a result of the variation in the distance separating the roller 43a from the center of the element <B> 16. </B> If we denote by R the distance separating the center of the roller 43a and the center <B> of </B> rotation of element <B> 15,
</B> the transmission ratio will vary <B> to </B> roughly sinusoidally between values
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<B>. </B> The arcuate shape of the grooves 44 results in a correction <B> to </B> this sinusoidal variation, so that <B> the </B> transmission ratio remains practically constant over an arc extending 30o forward and backward from the position of maximum eccentricity, as will be explained in more detail with reference <B> to </B> in fig. <B> 9. </B>
Since the multiplier device has six rollers, 43 and these are connected <B> to the <B> 15 </B> element by a <B> to </ B mechanism > freewheeling, it follows that the transmission ratio remains fixed <B> at </B> the value of <B> 1 </B> because each time a roller goes out of range
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for which this ratio is appreciably constant and outside of which this ratio decreases, the next roller enters this range and ensures the entrainment of the element <B> 16. </B> As for the roller which has come out of said range, it is pushed by the corresponding groove 44 of the element <B> 16, </B> so that it shifts with respect to <B> to </B> the element <B > 15 </B> turning faster than the latter.
If we consider a roller 43 during the rotation of the element <B> 15, </B> we see that this roller is made integral with the element <B> 15 </B> by the mechanism <B> of </B> freewheel which passes from point ci to point <B> b </B> of its trajectory <B> A, </B> then after having passed point <B> b, </B> ce roller is driven faster than element <B> 15 </B> until it again reaches point a and is therefore <B> to </B> again locked on element <B > 15 </B> by the freewheel device.
The figg. <B> 9 </B> shows <B> on </B> larger scale the cooperation between a roller 43 and a groove 44 during the passage from point a to point <B> b </B> of the range of training. The circle B shown in phantom is concentric <B> to </B> element <B> 16 </B> and its radius is equal <B> to </B> the distance separating point a from the center of element <B> 16. </B> This radius therefore represents the distance between <B> the </B> center of element <B> 16 </B> and pebble 43 at the time it begins < B> to </B> enter this element.
From point a to point m, for which the roller 43 is closest to the center of the element <B> 16, </B> the lines AB gradually move away from each other and the roller slides in the groove 44 approaching the center of the element <B> 16. </B> As a result of the obliquity of the groove 44 with respect to <B> at </B> a radius of the element < B> 16, </B> this obliquity being measured by an angle <B> a </B> at the operating point considered,
this sliding in the groove 44 causes an angular displacement of the element <B> 16 </B> with respect to the position it would occupy if the groove 44 were directed radially. This angular displacement is indicated <B> to </B> in fig. <B> 9 </B> by the letter <B> d </B> and corresponds <B> to </B> a delay of the rotation of the element <B> 16 </B> compared to the case where the groove 44 would be radial. From <I> m <B> to b, </B> </I> this angular offset is canceled out, so that the element <B> 16 </B> turns faster than if the groove 44 was radial .
It follows that by giving <B> to </B> the groove 44 a correct inclination, it is possible to obtain that the transmission ratio is practically constant between the elements <B> 15 </B> and <B> 16 </ B > for the training range of, <I> a <B> to b. </B> </I>
<B> It </B> results from the above that the transmission ratio between the elements <B> 15 </B> and <B> 16 </B> increases as a function of the eccentricity between these two elements, which whatever the direction and direction of this eccentricity. When the absolute magnitude of the latter is equal, for example, <B> to </B> half the distance between the axis of the roller 43 and the axis <B> of </B> rotation of the element <B> 15, </B> the multiplication ratio is <B> 1: </B> 2, that is, element <B> 16 </B> makes two turns when element <B> 15 </B> does one.
Referring <B> to </B> in fig. <B> 1, </B> it is understood that when the ratio of the multiplier is <B> 1: 1, </B> the output shaft 4 is stationary, the ratio of the variator then being <B> 1 - 0. </B> This condition is obviously only valid when the cage <B> 9 </B> turns <B> at </B> an angular speed equal to <B> to </B> half of that of the planetary gear <B> 5. </B> As soon as we act on the lever 20 to move the plate 12, we increase the eccentricity of the multiplier and the speed of rotation of the cage <B> 9 < / B> becomes larger than half that of pinion <B> 5, </B> so that pinion <B> 6 </B> is driven in the same direction as pinion <B> 5. < / B> To fix the ideas, assuming that the speed of rotation of the shaft <B> 3 </B> is <B> </B> <B> 1000 </B> RPM.
and that the ratio of the multiplier is <B> 1: </B> 2, we obtain the rotation speed of <B> 1000 </B> RPM. <B> of </B> the shaft of output 4.
If Fon acts on the lever <B> 36 </B> to reverse the direction of the freewheel of the variator, we no longer obtain a driving of the element <B> 16 </B> by the element <B > 15, </B> but the reverse, that is to say a braking of the element <B> 16 </B> by the element <B> 15, </B> braking which opposes the torque exerted on the cage <B> 9 </B> by the pinions <B> 5 </B> and <B> 6. </B> In this case, the cage <B> 9 </B> of the differential rotates more slowly than the half-speed of the shaft <B> 3, </B> this effect being all the more marked as the eccentricity of the multiplier increases.
For an eccentricity giving a ratio of <B> 1: </B> 2 for the multiplier, if the rotation speed <B> of </B> the shaft <B> 3 </B> is <B> 1000 </B> RPM, we obtain a rotation of the cage <B> 9 </B> in <B> le. </B> same direction of <B> 250 </B> RPM. and a reverse rotation of the pinion <B> 6 at </B> a speed of <B> 500 </B> RPM.
It can therefore be seen that by admitting a maximum variation of <B> 1: </B> 2 for the multiplier, the variator mechanism shown allows a continuous variation of the transmission ratio between the values.
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The multiplier shown is very advantageous since it does not include friction drive and therefore does not include any lining liable to wear. In addition, the friction is low, <B> -de </B> so that the efficiency is high.
<B> It </B> is understood that one could make various modifications to the variator mechanism described and that, in certain cases, this could consist only of the multiplier represented in figs. <B> 3 to 8. </B> In the latter, one could, of course, replace the <B> free wheel </B> device described by other equivalent devices of known type.
In a simplified embodiment, the grooves of the element <B> 16 </B> could be rectilinear, assuming slight fluctuations in the gear ratio of the multiplier. These fluctuations are not very important, moreover, and in the case shown, comprising six grooves, they would be less than <B> than <I> </I> 5 </B>% when the eccentricity is equal to the half-radius measuring the distance between the axis of a roller 43 and the axis of rotation of the element <B> 15. </B> The value of these fluctuations decreases moreover with an increase in the number of grooves and a decrease tion of the eccentricity between elements <B> 15 </B> and <B> 16. </B>