FR2712944A1 - Mechanical coupling with slidable speed - Google Patents

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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D5/00—Impulse couplings, i.e. couplings that alternately accelerate and decelerate the driven member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/04—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
    • F16D7/06—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D7/10—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving radially between engagement and disengagement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The transmission device comprises an input shaft (2) and an output shaft (1) which have a connection with the speed, dependant on the transmission coupling. The transmission element between the input and output shafts is made up of several bearings (3). The input shaft may comprise a trajectory circulation path that is not circular, for example sinusoidal (4), to guide the transmission element. The output shaft comprises guides for the transmission elements in the form of rollers (5) or pins.

Description

TITRE DE L'INVENTION
COUPLEUR MECANIQUE A GLISSEMENT DE VITESSE ET DE COUPLE
DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de transmission, de mouvement permettant d'adapter automatiquement la vitesse en fonction du couple transmis ou vice-versa.TITLE OF THE INVENTION
MECHANICAL COUPLER WITH SLIDING SPEED AND TORQUE
DESCRIPTION
The present invention relates to a transmission and movement device making it possible to automatically adapt the speed as a function of the transmitted torque or vice versa.

.Jusqu'à présent, les appareils de transmission utilisent des dispositifs à engrenages ou encore à poulies pour lesquels les ratios de couple d'entrée / couple de sortie ou vitesse d'entrée / vitesse de sortie sont sensiblement constants. Il existe des dispositifs à engrenages où ces rapports ne sont pas constants. Par contre, ils nécessitent l'utilisation de trois arbres : 1 entrée et 2 sorties ou vice-versa. Ce dispositif, connu sous le nom de "différentiel" et modelisé par la formule de WILLIS. Up to now, transmission devices have used gear or pulley devices for which the input torque / output torque or input speed / output speed ratios are substantially constant. There are gear systems where these ratios are not constant. On the other hand, they require the use of three trees: 1 entry and 2 exits or vice-versa. This device, known under the name of "differential" and modeled by the formula of WILLIS.

D'autres dispositions encore utilisent un fluide pour transmettre les efforts et présentent l'inconvénient majeur d'un rendement médiocre et d'une complexité importante
(coupleurs hydrauliques).Still other arrangements use a fluid to transmit the forces and have the major drawback of poor performance and significant complexity.
(hydraulic couplers).

Le dispositif selon l'invention permet de transmettre un mouvement de rotation entre un arbre d'entrée (rep. 2) et un arbre de sortie (rep. 1). Un dispositif global (rep. 7) assure le guidage en rotation et en translation de cet arbre de sortie par rapport à l'arbre d'entrée. Cette fonction peut être remplie à l'aide des guidages traditionnels utilisés en mécanique - roulements, coussinets, ... Les vitesses relatives entre ces deux arbres dépendent du couple résistant opposé par l'arbre mené (rep. 1). Un élément roulant, par exemple une bille (rep. 3), est entraîné en rotation par un arbre comportant une paire de rouleaux parallèles à son axe de révolution. La bille, ainsi entraînée, circule dans une gorge périphérique (rep. 4) dont la révolution n'est pas circulaire. Le développé de cette gorge sur les 3600 peut prendre, par exemple, l'allure d'une ou plusieurs sinusoïdes, la figure représente une gorge à deux sinusoïdes consécutives. La bille, au cours de sa circulation dans cette gorge, transmet, par réaction dynamique, un effort pulsatoire à l'élément mené (rep. l).Ainsi:le couple transmis prend successivement des valeurs nulles puis maximum aux positions respectives des sommets des sinusoïdes et en leurs points d'inflexion. The device according to the invention makes it possible to transmit a rotational movement between an input shaft (ref. 2) and an output shaft (ref. 1). A global device (ref. 7) guides in rotation and in translation this output shaft relative to the input shaft. This function can be fulfilled using traditional guides used in mechanics - bearings, bearings, ... The relative speeds between these two shafts depend on the resistive torque opposed by the driven shaft (ref. 1). A rolling element, for example a ball (rep. 3), is rotated by a shaft comprising a pair of rollers parallel to its axis of revolution. The ball, thus entrained, circulates in a peripheral groove (rep. 4) whose revolution is not circular. The development of this groove on the 3600 can take, for example, the appearance of one or more sinusoids, the figure represents a groove with two consecutive sinusoids. The ball, during its circulation in this groove, transmits, by dynamic reaction, a pulsating force to the driven element (rep. L). Thus: the transmitted torque successively takes zero and then maximum values at the respective positions of the vertices of the sinusoids and their inflection points.

Les rouleaux ou aiguilles d'entrainement (rep. 5 et rep. The rollers or drive needles (rep. 5 and rep.

6) sont libres en rotation, de manière à laisser la liberté à la bille de rouler dans la gorge antagoniste se trouvant sur l'élément mené. Ces rouleaux - ou aiguilles - sont également libres en translation de façon à accepter le mouvement de lacet que subit l'axe de rotation de la bille.6) are free to rotate, so as to allow the ball to roll in the opposing groove on the driven element. These rollers - or needles - are also free in translation so as to accept the yaw movement that the axis of rotation of the ball undergoes.

Ce mouvement de lacet est provoqué par les vitesses instantanées différentes que subit la bille en ses deux points de contact dans la gorge. Il est à remarquer que les caractéristiques de transmission peuvent être modifiées en amortissant le mouvement de translation de ces rouleaux.This yaw movement is caused by the different instantaneous speeds that the ball undergoes at its two points of contact in the groove. It should be noted that the transmission characteristics can be modified by damping the translational movement of these rollers.

Le fonctionnement est reversible, c'est à dire que l'arbre menant peut être celui repéré 1 et l'arbre de sortie celui repéré 2.The operation is reversible, that is to say that the driving shaft can be the one marked 1 and the output shaft the one marked 2.

VARIANTES
Le dispositif peut comporter un ou plusieurs organes de transmission - la bille (rep. 3) dans l'exemple - réparti à la périphérie du dispositif, dans la limite des possibilités d'encombrement. Le couple transmis est alors la somme des couples pulsés transmis par chacun des éléments de transmission (les billes). La répartition judicieuse de ces éléments sur le parcours de la gorge peut permettre d'améliorer la régularité cyclique de la transmission. Le dispositif peut également prendre la forme de deux plateaux se faisant face, l'un comportant la rainure sinusoïdale évoluant autour d'un diamètre moyen et l'autre les paires de rouleaux disposés de manière radiale.VARIANTS
The device may include one or more transmission members - the ball (rep. 3) in the example - distributed around the periphery of the device, within the limit of the possibilities of space. The transmitted torque is then the sum of the pulsed couples transmitted by each of the transmission elements (the balls). The judicious distribution of these elements over the path of the groove can improve the cyclical regularity of the transmission. The device can also take the form of two plates facing each other, one comprising the sinusoidal groove evolving around an average diameter and the other the pairs of rollers arranged radially.

Le dispositif peut également être réalisé et développé pour des applications de translation. Il travaillera alors en limitateur de vitesse.  The device can also be produced and developed for translation applications. He will then work as a speed limiter.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1 Dispositif de transmission de mouvement caractérisé en1 motion transmission device characterized by ce qu'il comporte what it entails - un arbre d'entrée (l'élément menant), rep. 2, - an input tree (the leading element), rep. 2, - un arbre de sortie (l'élément mené), rep. 1, - an output shaft (the driven element), rep. 1, ayant un rapport de vitesse, dépendant du couple transmis. having a speed ratio, depending on the transmitted torque. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce2 Device according to claim 1, characterized in that que l'élément de transmission entre l'élément menant et that the transmission element between the driving element and l'élément mené est constitué d'un ou de plusieurs éléments the driven element consists of one or more elements roulants (rep 3). rolling (rep 3). 3 Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé3 Device according to claims 1 and 2 characterized en ce que l'élément menant comporte un chemin de in that the leading element has a path of circulation à trajectoire non circulaire, par exemple circulation with non-circular trajectory, for example sinusoïdale, (rep. 4) destiné à guider l'élément de sinusoidal, (rep. 4) intended to guide the element of transmission. transmission. 4 Dispositif selon les revendications précédentes4 Device according to the preceding claims caractérisé en ce que l'élément mené comporte un ou characterized in that the driven element comprises one or plusieurs guidages des éléments de transmission. several guides of the transmission elements. 5 Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce5 Device according to claim 4 characterized in that que les guidages radiaux sont constitués de rouleaux ou that the radial guides consist of rollers or aiguilles (rep. 5 et 6) libres en rotation et en needles (rep. 5 and 6) free in rotation and in translation. translation. 6 Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé6 Device according to claims 1 to 5 characterized en ce que les éléments menant et mené pourront être in that the driving and driving elements can be inversés dans leur fonction. reversed in their function. 7 Dispositif selon les revendications 1 à 6 caractérisé en7 Device according to claims 1 to 6 characterized in ce que la transmission d'effort s'effectue par la réaction that the force transmission is effected by the reaction dynamique qu'oppose l'élément de transmission.  dynamic that opposes the transmission element. 8 Dispositif selon les revendications 1 à 7 caractérisé 8 Device according to claims 1 to 7 characterized en ce que, par construction, le couple transmis est pulsé. in that, by construction, the transmitted torque is pulsed. 9 Dispositif selon les revendications 1 à 8 caractérisé 9 Device according to claims 1 to 8 characterized en ce que la multiplication, et la répartition sur un tour in that multiplication, and distribution over a round des éléments intermédiaires de transmission, permet intermediate transmission elements, allows d'accroitre la valeur moyenne du couple transmis, increase the average value of the transmitted torque, d'augmenter la fréquence de pulsation, et de diminuer le increase the pulse rate, and decrease the rapport couple maxi/ couple mini. maximum torque / minimum torque ratio. 10 Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce10 Device according to claim 5 characterized in that que le mouvement de translation des rouleaux ou aiguilles that the translational movement of the rollers or needles peut être amorti par un élément élastique. can be cushioned by an elastic element. 11 'Dispositif selon les revendications 1, 2 et 911 'Device according to claims 1, 2 and 9 caractérisé en ce que l'arbre mené est guidé en rotation characterized in that the driven shaft is guided in rotation et en translation par rapport à l'arbre menant afin and in translation relative to the driving shaft so d'équilibrer les efforts internes de basculement.  to balance the internal tilting forces.
FR9314411A 1993-11-26 1993-11-26 Mechanical coupler with slip speed and torque. Expired - Fee Related FR2712944B1 (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3495421A (en) * 1967-07-12 1970-02-17 Toyota Motor Co Ltd Torque transmission device
US3737014A (en) * 1971-09-27 1973-06-05 W Dalrymple Coupling assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US3737014A (en) * 1971-09-27 1973-06-05 W Dalrymple Coupling assembly

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