CH359583A - Variable speed mechanism - Google Patents

Variable speed mechanism

Info

Publication number
CH359583A
CH359583A CH359583DA CH359583A CH 359583 A CH359583 A CH 359583A CH 359583D A CH359583D A CH 359583DA CH 359583 A CH359583 A CH 359583A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
elements
multiplier
mechanism according
rotation
sub
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Feuz Paul
Original Assignee
Deillon Rene
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deillon Rene filed Critical Deillon Rene
Publication of CH359583A publication Critical patent/CH359583A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H29/00Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/12Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between rotary driving and driven members
    • F16H29/16Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between rotary driving and driven members in which the transmission ratio is changed by adjustment of the distance between the axes of the rotary members
    • F16H29/18Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between rotary driving and driven members in which the transmission ratio is changed by adjustment of the distance between the axes of the rotary members in which the intermittently-driving members slide along approximately radial guides while rotating with one of the rotary members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

  

  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
EMI0003.0005  
  <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
EMI0003.0009  
   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  
EMI0004.0002  
   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
EMI0003.0005
  <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
EMI0003.0009
   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.
EMI0004.0002
   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>

 

Claims (1)

REVENDICATION Mécanisme variateur de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend un multiplicateur de vitesse cons titué 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 dispositif<B>à</B> roue libre, ces organes de liaison étant agencés<B>de</B> façon<B>à</B> pouvoir assurer l'accouple ment des deux éléments<B>à</B> une distance, variable<B>à</B> compter du centre & un desdits éléments, un dis positif permettant de modifier l'excentricité d'un des éléments par rapport<B>à</B> l'autre de façon<B>à</B> faire varier ladite distance. CLAIM Speed variator mechanism, 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 'connecting members retained on one of the elements by a <B> </B> freewheeling device, these connecting members being arranged <B> </B> so <B> to </B> be able to ensure the coupling of the two elements <B> at </B> a distance, variable <B> at </B> counting from the center & one of said elements, a positive device allowing to modify the eccentricity of one of the elements by relation <B> to </B> the other so <B> to </B> to vary said distance. SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Mécanisme selon la revendication, caractérisé en ce que les organes de liaison sont constitués par des segments engagés, dans un logement annulaire d'un des éléments et susceptibles de coulisser dans ce logement, des moyens étant prévus pour empêcher ces segments de coulisser dans un sens dans ledit logement, ce dernier étant concentrique par rapport <B>à</B> l'axe dudit élément. 2. SUB-CLAIMS <B> 1. </B> Mechanism according to claim, characterized in that the connecting members are constituted by segments engaged, in an annular housing of one of the elements and capable of sliding in this housing, means being provided to prevent these segments from sliding in one direction in said housing, the latter being concentric with respect to <B> to </B> the axis of said element. 2. Mécanisme selon la revendication et la sous- revendication <B>1,</B> caractérisé en ce que le logement annulaire présente une paroi interne de forme géné rale cylindrique, cette paroi présentant des encoches dont l'axe longitudinal est parallèle<B>à</B> l'axe de rota tion de l'élément, un galet étant placé dans chacune de ces encoches, de façon<B>à</B> former un organe de coinçage entre ladite paroi cylindrique et une portion de surface cylindrique de chaque segment. Mechanism according to claim and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that the annular housing has an internal wall of generally cylindrical shape, this wall having notches whose longitudinal axis is parallel <B> to </B> the axis of rotation of the element, a roller being placed in each of these notches, so as to <B> </B> form a wedging member between said cylindrical wall and a surface portion cylindrical of each segment. <B>3.</B> Mécanisme selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un différentiel dont les pignons planétaires sont respectivement reliés<B>à</B> un arbre d'entrée et<B>à</B> un arbre de sortie du méca nisme, les pignons satellites du différentiel étant entraînés par l'intermédiaire dudit multiplicateur. 4. Mécanisme selon la revendication et la sous- revendication <B>3,</B> caractérisé en ce que l'entraînement des pignons satellites est effectué de façon que lors que les deux éléments du multiplicateurs sont co axiaux et que leur rapport de transmission est de <B>1 : 1,</B> les pignons satellites tournent dans le même sens que le planétaire d'entraînement et deux fois moins vite que, ce, dernier, de sorte que le planétaire de sortie reste immobile. <B> 3. </B> Mechanism according to claim, characterized in that it further comprises a differential whose planetary gears are respectively connected <B> to </B> an input shaft and <B> to </B> an output shaft of the mechanism, the planet gears of the differential being driven by means of said multiplier. 4. Mechanism according to claim and sub- claim <B> 3, </B> characterized in that the drive of the planet gears is effected so that when the two elements of the multiplier are coaxial and that their ratio of transmission is <B> 1: 1, </B> the planet gears rotate in the same direction as the drive sun gear and half as fast as the latter, so that the output sun gear remains stationary. <B>5.</B> Mécanisme selon la revendication et les sous- revendication & <B>1 à</B> 4, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déplacer la cage du mul tiplicateur par rapport auxdites encoches, de façon <B>à</B> provoquer<B>à</B> volonté le fonctionnement du disposi tif<B>à</B> roue libre dans un sens ou dans l'autre. <B> 5. </B> Mechanism according to claim and sub-claim & <B> 1 to </B> 4, characterized in that means are provided for moving the cage of the multiplier relative to said notches, so <B> to </B> cause <B> at </B> will the operation of the <B> </B> device to freewheel in one direction or the other.
CH359583D 1960-07-01 1960-07-01 Variable speed mechanism CH359583A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH359583T 1960-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH359583A true CH359583A (en) 1962-01-15

Family

ID=4512309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH359583D CH359583A (en) 1960-07-01 1960-07-01 Variable speed mechanism

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH359583A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009336A1 (en) * 1997-08-13 1999-02-25 Satellite Gear Systems Ltd. Directional clutch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999009336A1 (en) * 1997-08-13 1999-02-25 Satellite Gear Systems Ltd. Directional clutch
US6327926B1 (en) 1997-08-13 2001-12-11 Satellite Gear Systems Ltd. Directional clutch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5454766A (en) Continuously variable transmission having a double eccentric shaft and a worm gear adjusting mechanism
FR3049572B1 (en) PROPELLER STEM CONTROL SYSTEM
FR2556069A1 (en) REVERSIBLE POSITIONING MECHANISM
FR2561070A1 (en) DRIVE MECHANISM FOR FISHING REEL
EP0081025B1 (en) Rotary servo-mechanism, particularly for a vehicle steering system
FR2497902A1 (en) DEVICE FOR CONVERTING A ROTARY MOTION IN A LINEAR MOVEMENT
CH359583A (en) Variable speed mechanism
EP1710475A1 (en) Gear shift device for control of a manual gearbox
FR2474625A1 (en) FREEWHEEL THAT CAN BE CONTROLLED
EP0303531A2 (en) Speed change transformer
FR2991288A1 (en) Angular travel limiter device for rotative control lever of control device of aircraft, has motorized device to adjust position of stops, each being formed by cam whose shape is such that stop contact zone is at radial distance from shaft
FR2709798A1 (en) Gearbox with built-in clutch.
FR2709795A1 (en) Non-permanent drive device for transmission reduction mechanism
FR2479937A1 (en) Infinitely variable gear for bicycle - with variable setting drive levers between slotted gear wheel and drive wheel
FR2745348A3 (en) Engagement device between two shafts, especially on drive train
BE389834A (en)
BE387204A (en)
FR2766251A1 (en) Belt drive transmission for bicycles
FR2647392A1 (en) STRUCTURES OF CHAIN SPINDLES LEADING AND LEAD AND ROTARY BELT RECEIVING MEMBER IN A PAPER TRANSFER SYSTEM
BE524214A (en)
BE364729A (en)
BE435262A (en)
BE407233A (en)
FR2519397A1 (en) INTERMITTENT DRIVE OF A SHAFT
BE427908A (en)