FR3070739A3

FR3070739A3 - VARIABLE DIAMETER GEAR

Info

Publication number: FR3070739A3
Application number: FR1770941A
Authority: FR
Inventors: Franck Guigan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-03-08

Abstract

L'engrenage à diamètre variable comporte plusieurs dentures 31 et 32 comportant chacune une ou plusieurs dents 3101 3102 et suivantes. Ces dentures coopèrent successivement avec un engrenage 4 dit secondaire au cours d'une révolution de l'engrenage. Une denture 31 est reliée mécaniquement à l'arbre principal de l'engrenage, par un moyen qui permet de faire varier sa distance à l'axe de rotation de l'arbre principal 1, et par une roue libre 3100 qui permet à une denture de se synchroniser avec la précédente avant de rencontrer l'engrenage secondaire. Des dents dites de synchronisation 3110 et 3111 entrent en contact avec l'engrenage secondaire 4 avant la denture 31 proprement dite, pour assurer cette synchronisation. Dans une version préférée, les dentures tournent dans le même plan, les dents sont des roulements à bille ou à aiguilles, et la circularité de l'engrenage est assurée par des joues coniques à écartement variable, qui n'ont pas de fonction motrice.The variable diameter gear has a plurality of teeth 31 and 32 each having one or more teeth 3101 3102 et seq. These teeth successively cooperate with a gear 4 said secondary during a revolution of the gear. A toothing 31 is mechanically connected to the main shaft of the gear, by a means which makes it possible to vary its distance to the axis of rotation of the main shaft 1, and by a free wheel 3100 which allows a toothing to synchronize with the previous one before meeting the secondary gear. Synchronous teeth 3110 and 3111 come into contact with the secondary gear 4 before the toothing 31 itself, to ensure this synchronization. In a preferred version, the teeth rotate in the same plane, the teeth are ball or needle bearings, and the circularity of the gear is provided by tapered cheeks with variable spacing, which have no motor function.

Description

Engrenage a diamètre variableVariable diameter gear

Domaine d’application L’invention est un engrenage dont le diamètre est variable. C'est aussi une transmission à rapport de démultiplication variable ou une machine munie d’un tel engrenage, et un procédé pour faire varier le diamètre d’un engrenage et le rapport de démultiplication d’une transmission.Field of application The invention is a gear whose diameter is variable. It is also a variable gear ratio transmission or machine equipped with such a gear, and a method for varying the gear diameter and the gear ratio of a gear.

Problème posé L’objectif poursuivi par la présente invention est principalement de permettre la réalisation de transmissions à rapport de démultiplication variable.Problem The objective pursued by the present invention is mainly to allow the realization of transmissions with variable gear ratio.

Art antérieurPrior art

On connaît les variateurs de vitesse à courroie qui sont composés d'une courroie, métallique ou souple, et de deux poulies dont les joues sont à écartement variable. En fonction de l'écartement des joues des poulies, la courroie pénètre plus ou moins près du centre, et change le rapport de démultiplication en conséquence. Ces solutions génèrent d’importants frottements et ne sont pas adaptés à la transmission de puissance.Variable belt speed controllers are known which consist of a belt, metal or flexible, and two pulleys whose cheeks are variable gauge. Depending on the distance of the cheeks of the pulleys, the belt penetrates more or less near the center, and changes the gear ratio accordingly. These solutions generate significant friction and are not suitable for power transmission.

On connaît aussi plusieurs méthodes permettant de réaliser des engrenages à diamètre variable et des transmissions à rapport de démultiplication variable comme par exemple US 4772250 A de Kovar et al. du 20 septembre 1988 qui propose une transmission à aubes dentées, et la demande US 2011/0252909 Al de Nathan Naveh et al.Mass (IL) du 20 octobre 2011 qui décrit un système de dents rétractables. On connaît aussi W02014068202 Al, de Franck Guigan [FR] et Janick Simmeray [FR] 8 mai 2014, et WO/2014/125177 de Franck Guigan [FR] 21.08.2014, ainsi que tous les documents cités dans ces documents et leurs rapports de recherche.Several methods are also known for making variable diameter gears and transmissions with a variable gear ratio, such as for example US 4772250 A by Kovar et al. of 20 September 1988 which proposes a transmission with toothed blades, and the application US 2011/0252909 A1 of Nathan Naveh and al.Mass (IL) of October 20, 2011 which describes a system of retractable teeth. W02014068202 Al, by Franck Guigan [FR] and Janick Simmeray [FR] 8 May 2014, and WO / 2014/125177 by Franck Guigan [FR] 21.08.2014, as well as all the documents cited in these documents and their reports, are also known. of research.

On connaît aussi FR 2 978 221 Al (Clopet Cyril Lilian Lucien [FR] du 25 janvier 2013 et US 2009/118043 Al (Etan Nimrod [IL] ET AL du 7 mai 2009 qui permettent de réaliser un engrenage dont le nombre de dents est variable, mais aucun des deux ne résout la question de la synchronisation d’une dent en approche d’une denture avec laquelle coopère cet engrenage.Also known are FR 2 978 221 Al (Clopet Cyril Lilian Lucien [FR] of January 25, 2013 and US 2009/118043 Al (Etan Nimrod [IL] ET AL of May 7, 2009 which make it possible to produce a gear whose number of teeth is variable, but neither of them solves the question of the synchronization of a tooth approaching a toothing with which this gear cooperates.

Or ce point est essentiel pour éviter les conflits entre dentures. Pour prendre un exemple, un dérailleur de bicyclette ne gère pas les conflits de denture entre la chaîne de transmission à rouleaux et les dents d’un des engrenages du dérailleur. Il s’ensuit un léger à coup lorsque un rouleau de la chaîne de transmission vient buter sur le sommet d’une dent d’un des engrenages. Personne jusqu’ici n’a en effet trouvé un moyen d’obtenir une telle synchronisation.But this point is essential to avoid conflicts between teeth. To take one example, a bicycle derailleur does not handle conflicting teeth between the roller chain and the teeth of one of the derailleur gears. It follows a slight blow when a roller of the transmission chain abuts on the top of a tooth of one of the gears. No one so far has found a way to achieve such synchronization.

Aucune des solutions proposées dans ces documents ne permet de réaliser des engrenages qui aient simultanément les quatre qualités suivantes : être toujours en prise, n’entraîner aucun acyclisme, permettre une transmission de puissance sans glissement, et être de conception assez simple et rustique pour répondre à toutes les applications envisagées. Dans certaines des mises en œuvre proposées, le dispositif ajoute également une automatisation en temps réel du rapport de transmission en fonction du couple résistant, ce qui est totalement nouveau pour une transmission à engrenages.None of the solutions proposed in these documents makes it possible to produce gears that have simultaneously the following four qualities: to be always in engagement, not to cause any acyclism, to allow a power transmission without slip, and to be of a rather simple and rustic design to meet to all intended applications. In some of the proposed implementations, the device also adds real-time automation of the transmission ratio as a function of the resistive torque, which is totally new for a gear transmission.

Description sommaire des dessins L’invention sera bien comprise, et d’autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 30 qui représentent toutes des dispositifs ou parties de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d’une roue à diamètre variable dans deux configurations. Celle du haut a un diamètre plus faible que celle du bas.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood, and other objects, advantages and characteristics thereof will appear more clearly on reading the description which follows, which is illustrated by FIGS. 1 to 30 which all represent devices or parts of devices according to the invention. Figure 1 is a perspective view of a variable diameter wheel in two configurations. The top one has a smaller diameter than the bottom one.

La figure 2 est une vue en perspective d’un autre type de roue à diamètre variable de type dit à aubes, comportant des aubes qui s’écartent plus ou moins de l’axe de rotation de l’arbre principal 1. De haut en bas, le diamètre de chacune des trois roues est de plus en plus petit parce que les aubes sont de plus en plus repliées. Les aubes représentées sont pivotantes autour d’un axe situé sur une couronne centrale, mais elles pourraient aussi être souples et déformables en conservant la même fonctionnalité.FIG. 2 is a perspective view of another type of variable-diameter wheel of the so-called paddle type, comprising blades that deviate more or less from the axis of rotation of the main shaft 1. bottom, the diameter of each of the three wheels is smaller and smaller because the blades are more and more folded. The blades shown are pivotable about an axis located on a central crown, but they could also be flexible and deformable while retaining the same functionality.

La figure 3 est une vue en perspective d’une roue à diamètre variable selon l’invention, comportant des supports de denture 21 22 et suivants, et une denture 31 fixée par l’une de ses extrémités au support de denture 21, avant qu’elle ne soit entourée autour de la roue à diamètre variable 2. Les dentures 31 et 32 sont ici reliées entre elles mécaniquement, de telle sorte que les deux parties de la denture 32 puissent venir se placer de part et d’autre de la denture 31 dans le cas où le diamètre de l’engrenage est inférieur à la longueur totale des deux dentures 31 et 32 divisée par le nombre PI. La roue à diamètre variable est du type parapluie en ce sens qu’elle s’ouvre et se ferme comme un parapluie pour faire changer son rayon..FIG. 3 is a perspective view of a variable diameter wheel according to the invention, comprising toothed supports 21 and following, and a toothing 31 fixed by one of its ends to the tooth support 21, before it is surrounded around the wheel with variable diameter 2. The teeth 31 and 32 are here mechanically interconnected, so that the two parts of the toothing 32 can be placed on either side of the toothing. 31 in the case where the diameter of the gear is less than the total length of the two teeth 31 and 32 divided by the number PI. The variable diameter wheel is of the umbrella type in that it opens and closes like an umbrella to change its radius.

La figure 4 est une vue en perspective du dispositif de la figure 3, la denture 31 étant ici enroulée autour de la roue à diamètre variable 2.FIG. 4 is a perspective view of the device of FIG. 3, the toothing 31 being here wound around the variable-diameter wheel 2.

La figure 5 est une série de deux vues en perspective d’une denture 31 selon l’invention, dans deux configurations correspondant à des diamètres différents. A gauche, le diamètre est le plus faible possible, et à droite il est trop important pour que l’engrenage soit complet.Figure 5 is a series of two perspective views of a toothing 31 according to the invention, in two configurations corresponding to different diameters. On the left, the diameter is as small as possible, and on the right it is too important for the gearing to be complete.

La figure 6 est une vue en perspective d’une denture 31 dans un autre mode de réalisation, dans lequel les moyens de synchronisation sont les bords latéraux de la denture 31. Une seconde denture 32 non représentée s’encastre entre les spires de cette denture 31 et est donc stabilisée dans une position dans laquelle ses dents sont alignées avec celles de la denture 31.FIG. 6 is a perspective view of a toothing 31 in another embodiment, in which the synchronization means are the lateral edges of the toothing 31. A second set of teeth 32, not shown, fits between the turns of this toothing. 31 and is thus stabilized in a position in which its teeth are aligned with those of the toothing 31.

La figure 7 est une vue en perspective de 5 dentures juxtaposées formant un engrenage selon l’invention.Figure 7 is a perspective view of juxtaposed teeth forming a gear according to the invention.

La figure 8 montre une variante dans laquelle une denture est constituée de maillons, coopérant avec l’engrenage dit secondaire 4 qui est ici un ensemble de trois plateaux faits chacun pour coopérer avec une chaîne. La figure 9 montre des détails de cette variante : le maillon d’une première denture entraînant l’engrenage secondaire 4 par son centre, et celui d’une deuxième denture entraînant l’engrenage secondaire 4 par ses deux plateaux latéraux.Figure 8 shows a variant in which a toothing consists of links, cooperating with the so-called secondary gear 4 which is here a set of three trays each made to cooperate with a chain. Figure 9 shows details of this variant: the link of a first gear causing the secondary gear 4 by its center, and that of a second toothing driving the secondary gear 4 by its two side plates.

La figure 10 montre une variante dans laquelle les dentures coopèrent avec un engrenage secondaire 4 qui est ici un ensemble de deux courroies crantées jumelées. L’ensemble représenté tourne dans le sens trigonométrique. La figure 11 montre la partie avant de la deuxième denture 32, qui est poussée vers l’avant par ses dents de synchronisation amont 3211 3212 et suivantes, c'est-à-dire vers la gauche de la figure, lorsqu’elle vient coopérer avec la première denture 31 représentée à la figure 12, qui est munie de dents de synchronisation aval 3121 3122 et suivantes. La figure 13 montre l’ensemble de deux courroies crantées jumelées, qui sont solidaires l’une de l’autre.Figure 10 shows a variant in which the teeth cooperate with a secondary gear 4 which is here a set of two twin toothed belts. The set shown rotates in the trigonometrical direction. FIG. 11 shows the front part of the second toothing 32, which is pushed forward by its upstream synchronizing teeth 3211 3212 and following, that is to say towards the left of the figure, when it comes to cooperate with the first toothing 31 shown in Figure 12, which is provided with downstream synchronizing teeth 3121 3122 et seq. Figure 13 shows the set of two twin toothed belts, which are secured to one another.

Les figures 14 à 16 sont des vues en perspective qui montrent un moyen de synchronisation particulièrement avantageux, constitué par un bracelet 50 dont la coopération avec les dents de synchronisation aval 3121 3122 synchronise le bracelet 50 avec la denture 31 en prise avec un engrenage secondaire, et sa coopération avec les dents de synchronisation amont 3211 3212 de la denture 32 en approche de cet engrenage secondaire 4 synchronise à son tour cette denture 32 en approche.FIGS. 14 to 16 are perspective views which show a particularly advantageous means of synchronization, constituted by a bracelet 50 whose cooperation with the downstream synchronizing teeth 3121 3122 synchronizes the bracelet 50 with the toothing 31 in engagement with a secondary gear, and its cooperation with the upstream synchronizing teeth 3211 3212 of the toothing 32 in approach of this secondary gear 4 synchronizes in turn this toothing 32 approaching.

La figure 17 est une vue en perspective de deux transmissions assemblées en série. Chacune est composée de deux engrenages à diamètre variable coopérant avec une courroie synchrone. Les arbres d’entrée et de sortie, au premier plan, sont alignés.Figure 17 is a perspective view of two transmissions assembled in series. Each is composed of two variable diameter gears cooperating with a synchronous belt. The input and output trees in the foreground are aligned.

Les figures 18 à 20 sont des vues en perspective d’éléments d’un train épicycloïdal selon l’invention. L’engrenage à diamètre variable constitué des dentures 31 et 32 coopère avec les trois engrenages triples, 811a, 811b et 811, 812a 812b et 813, 813a 8123 lesquels entraînent à leur tour les satellites 711, 712 et 713 qui font tourner le porte satellite 71 à l’intérieur de la couronne 10. Les engrenages 811a, 811b, 812a, 812b, 813a et 813 sont chacun munis d’une roue libre transmettant dans un seul sens et indépendamment leur rotation aux engrenages coopérant avec les satellites 711712 et 713, et de dentures de synchronisation aval, et les dentures 31 et 32 sont munies de dents de synchronisation amont (ces éléments ne sont pas représentés).Figures 18 to 20 are perspective views of elements of an epicyclic train according to the invention. The gear with variable diameter consisting of the teeth 31 and 32 cooperates with the three triple gears, 811a, 811b and 811, 812a 812b and 813, 813a 8123 which in turn drives the satellites 711, 712 and 713 which rotate the satellite gate 71 within the ring gear 10. The gears 811a, 811b, 812a, 812b, 813a and 813 are each provided with a freewheel transmitting in one direction and independently their rotation to the gears cooperating with the satellites 711712 and 713, and downstream synchronization teeth, and the teeth 31 and 32 are provided with upstream synchronizing teeth (these elements are not shown).

La figure 21 est une vue en perspective d’un engrenage à diamètre variable selon l’invention, coopérant avec un engrenage à diamètre fixe par l’intermédiaire d’un dispositif dit engrenage intermédiaire 4L II illustre le fait que l’engrenage 41 peut être de toute nature, comme par exemple conique ou hélicoïdal et qu’il suffit qu’il soit entraîné par les dentures 31 et 32 par l’intermédiaire de sa couronne interne.FIG. 21 is a perspective view of a variable diameter gear according to the invention, cooperating with a gear with a fixed diameter via a device called intermediate gear 4L II illustrates the fact that the gearing 41 can be of any kind, such as conical or helical and it is sufficient that it is driven by the teeth 31 and 32 through its inner ring.

La figure 22 est une vue en perspective d’un engrenage à diamètre variable selon l’invention, comportant deux dentures 31 et 32 indépendantes. La roue à diamètre variable 2 est dite à joues latérales coniques parce que les dentures sont maintenues dans une forme circulaire par des poulies dont les joues 501 et 502 sont à écartement variable. Dans la version représentée, les joues 501 et 502 comportent des marches, chaque marche déterminant un diamètre de la denture favorisé pour lequel la circonférence de la denture est un multiple du pas des dents. Ces joues pourraient aussi être lisses, mais l’avantage des marches est que cela permet de privilégier les diamètres de l’engrenage à diamètre variable dont la circonférence est un multiple du pas d’une dent.Figure 22 is a perspective view of a variable diameter gear according to the invention, having two sets of teeth 31 and 32 independent. The variable diameter wheel 2 is called conical side cheeks because the teeth are held in a circular shape by pulleys whose cheeks 501 and 502 are spaced apart. In the version shown, the cheeks 501 and 502 comprise steps, each step determining a diameter of the favored toothing for which the circumference of the toothing is a multiple of the pitch of the teeth. These cheeks could also be smooth, but the advantage of the steps is that it allows to focus on diameters of the variable diameter gear whose circumference is a multiple of the pitch of a tooth.

Les figures 23 à 27 représentent toutes des aspects différents du même engrenage à diamètre variable dont la roue à diamètre variable est à joues latérales coniques, dans une version à trois dentures dont le support de denture est constitué par une poulie dont les joues 501 et 502 ont des parois qui ne sont pas parallèles au plan médian de l’engrenage à diamètre variable, et sont à écartement variable . La figure 23 est une vue en perspective générale, la joue 502 étant montrée en transparence pour voir le mécanisme intérieur. La figure 24 est une vue en perspective après avoir supprimé une des deux joues et l’engrenage secondaire 4 qui est ici une courroie synchrone. La figure 25 est une vue en perspective d’une partie de cette courroie synchrone qui permet de voir les dents de synchronisation aval 411 412 et 413. La figure 26 est une vue en perspective d’une denture 31 qui comporte une seule dent 3101 qui est ici un roulement à billes, et deux dents de synchronisation amont 3111 et 3112 . La figure 27 est une vue en coupe axiale de l’engrenage à diamètre variable.FIGS. 23 to 27 all represent different aspects of the same variable-diameter gear, whose variable-diameter wheel has tapered lateral cheeks, in a version with three teeth whose tooth support is constituted by a pulley whose cheeks 501 and 502. have walls that are not parallel to the median plane of the variable diameter gear, and are of variable spacing. Fig. 23 is a general perspective view, the cheek 502 being shown in transparency to see the inner mechanism. Figure 24 is a perspective view after removing one of the two cheeks and the secondary gear 4 which is here a synchronous belt. FIG. 25 is a perspective view of a part of this synchronous belt which makes it possible to see the downstream synchronizing teeth 411 412 and 413. FIG. 26 is a perspective view of a toothing 31 which comprises a single tooth 3101 which here is a ball bearing, and two upstream sync teeth 3111 and 3112. Figure 27 is an axial sectional view of the variable diameter gear.

Les figures 28 à 30 représentent toutes des aspects différents d’un autre engrenage à diamètre variable dont les trois dentures 31 32 et 33 tournent dans le même plan, dans une autre version dont les joues à écartement variable 501 et 502 sont divisées en trois portions de joue respectivement 501A, 501B et 501C et 502A, 502B et 502C. Dans les trois figures, l’engrenage est mené par le bras 1 et tourne dans le sens trigonométrique vu de la gauche de la figure. Chacune de ces portions de joue est entraînée en rotation par la denture correspondante qui ne comprend ici qu’une seule dent, respectivement 31 32 et 33. La figure 28 montre en détail l’un des trois éléments constitutifs de l’engrenage selon l’invention. La dent 31 peut s’écarter de l’axe de rotation du bras principal 1 parce que le bras de liaison 210 qui la supporte peut pivoter par l’extrémité du support de denture 21. Un ressort non figuré rappelle ce bras 210 vers l’extérieur et il est rabattu par le couple résistant vers l’axe 1 de l’engrenage ce qui permet une régulation automatique du rapport de transmission en fonction du couple résistant. La figure 29 montre un engrenage dépourvu d’un côté de ses joues bras de liaison et supports de denture. L’engrenage secondaire est ici une courroie 4 que l’on voit aux figures 29 et 30 de l’intérieur, pour voir comment les dents coopèrent avec cette courroie en deux points par les dents 32 et 33.FIGS. 28 to 30 all represent different aspects of another gear with variable diameter whose three sets of teeth 32 and 33 rotate in the same plane, in another version whose variable gauge cheeks 501 and 502 are divided into three portions. respectively plays 501A, 501B and 501C and 502A, 502B and 502C. In the three figures, the gear is driven by the arm 1 and rotates in the trigonometric direction as seen from the left of the figure. Each of these cheek portions is rotated by the corresponding toothing which here comprises only one tooth, 32 32 and 33, respectively. FIG. 28 shows in detail one of the three elements constituting the gear according to FIG. invention. The tooth 31 may deviate from the axis of rotation of the main arm 1 because the connecting arm 210 which supports it can pivot by the end of the tooth support 21. An unillustrated spring recalls this arm 210 towards the outside and it is folded by the resisting torque to the axis 1 of the gear which allows automatic control of the transmission ratio as a function of the resistant torque. Figure 29 shows a gear devoid of one side of its cheeks connecting arms and tooth supports. The secondary gear is here a belt 4 which is seen in Figures 29 and 30 from the inside, to see how the teeth cooperate with this belt at two points by the teeth 32 and 33.

Lorsqu’elle se rapproche de la courroie, la dent 31 est synchronisée avec elle par les dents de synchronisation amont 3111 et 3112 que l’on voit mieux sur la figure 28.When approaching the belt, the tooth 31 is synchronized with it by the upstream synchronizing teeth 3111 and 3112 which is best seen in FIG. 28.

Comme dans l’exemple des figures 23 à 27, les dentures des figures 28 à 30 ne comportent chacune qu’une dent d’entraînement qui est un roulement, et plusieurs dents de synchronisation amont qui coopèrent avec des dents de synchronisation aval situées sur la courroie 4.As in the example of FIGS. 23 to 27, the teeth of FIGS. 28 to 30 each comprise only one driving tooth which is a bearing, and several upstream synchronizing teeth which cooperate with downstream synchronization teeth situated on the belt 4.

Exposé de l’invention L'invention est un engrenage à diamètre variable comprenant : un arbre dit arbre principal 1 une pluralité de dentures 31, 32 et suivantes pouvant être entraînées en rotation par ledit arbre principal 1 autour de son axe, composées chacune d’un ou plusieurs éléments dits dents d’entraînement 311 et le cas échéant 312 et suivants pour la denture 31, 321 et le cas échéant 322 et suivants pour la denture 32, etc. un ensemble dit roue à diamètre variable 2 comprenant des éléments dits supports de denture 21, 22 et suivants maintenant lesdites dentures à une distance sensiblement constante dudit arbre d’entraînement 1, caractérisé par le fait qu’une denture est liée mécaniquement audit arbre d’entrainement par une roue libre, et qu’elle comporte un moyen de synchronisation de dentures permettant de décaler angulairement une denture 31 dite denture suivante par rapport à une autre denture 32 dite denture embrayée.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention is a gear with variable diameter comprising: a shaft, said main shaft 1, a plurality of teeth 31, 32 and following that can be rotated by said main shaft 1 about its axis, each composed of one or more elements referred to as drive teeth 311 and, if appropriate, 312 and following for the toothing 31, 321 and, where appropriate, 322 and following for the toothing 32, etc. a set called variable diameter wheel 2 comprising elements said toothing supports 21, 22 and following now said teeth at a substantially constant distance from said drive shaft 1, characterized in that a toothing is mechanically linked to said shaft of drive by a freewheel, and that it comprises a tooth synchronization means for angularly shifting a toothing 31 said next tooth with respect to another toothing 32 said gear engaged.

Selon d’autres caractéristiques le moyen de synchronisation de dentures comporte une ou plusieurs dents dites dents de synchronisation amont 3111 et le cas échéant 3112 et suivantes, solidaires d’une denture dite suivante coopérant avec une ou plusieurs dents dite de synchronisation aval solidaires soit de ladite denture embrayée - 3221 et le cas échéant 3222 et suivantes - soit d’un engrenage secondaire 4 - 4111 et le cas échéant 4112 et suivantes ; une denture est liée mécaniquement audit arbre d’entrainement par un moyen de liaison pivotant ou déformable, de telle sorte que la variation du couple résistant modifie le rayon de giration de ladite denture autour dudit arbre d’entrainement ; les dentures tournent dans des plans juxtaposés parallèles entre eux ; les dentures tournent dans un même plan ; les dentures comportent chacune une dent d’entraînement qui est un roulement, une ou plusieurs dents de synchronisation amont, et les dents de synchronisation aval sont situées sur l’engrenage secondaire. les dentures comportent chacune une seule dent d’entraînement qui est un roulement. l’engrenage à diamètre variable constitue le soleil, un satellite ou la couronne d’un train épicycloïdal à rapport variable ; un engrenage dit engrenage intermédiaire 41 est situé entre l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4 ; les dentures sont maintenues dans une forme circulaire par des poulies dont les joues 501 et 502 sont à écartement variable. une joue est divisée en trois portions de joue au moins, chacune de ces portions de joue -respectivement 501A, 501B et 501C pour la joue 501 et 502A, 502B et 502C pour la joue 502 - étant entraînée en rotation par la denture correspondante - respectivement 31 32 et 33 ; la section des dentures est trapézoïdale ; les joues 501 et 502 comportent des marches, chaque marche déterminant le diamètre de la denture ; l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen mécanique écartant une denture dudit engrenage secondaire 4 lorsqu’elle ne peut pas coopérer avec ce dernier, c'est-à-dire lorsqu’un décalage en rotation desdites dents d’entrainement de la denture considérée ne leur permettent pas de s’encastrer pas dans les espaces situées entre les dents dudit engrenage secondaire. - une ou plusieurs dents de ladite denture suivante sont pointues pour s’encastrer plus facilement entres les dents d’un engrenage secondaire 4 ; - la coopération entre les dents d’entraînement 311 312 et suivantes d’une denture 31 et les dents de synchronisation 3211 3212 et suivantes d’une autre denture 32 se fait par l’intermédiaire d’une bague 50 qui limite cette coopération aux emplacements proches de celui ou l’engrenage variable est en prise avec un engrenage secondaire 4. - le pas entre une ou plusieurs dents de ladite première denture est légèrement différent du pas du reste de cette denture ; - l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen de coopération par friction avec une surface de friction 53 d’un engrenage secondaire 4 ; - il existe toujours une position pour chaque denture dans laquelle elle n’est pas en prise avec ledit engrenage secondaire 4 ; - l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen dit moyen de répartition homogène assurant un écart angulaire le plus homogène possible entre les différentes dentures, qui est mis en œuvre lorsqu’une denture n’est pas en prise avec ledit engrenage secondaire 4 ; - ledit moyen de répartition homogène est un rappel élastique d’une denture vers une position angulaire correspondant à la bissectrice de la position angulaire de la denture qui la précède et de celle qui la suit ; - deux transmissions sont assemblées en série. - deux transmissions sont assemblées en parallèle et sont toutes les deux munies de roues libres de sens de rotation opposé ; - l’une des deux transmissions assemblées en parallèle sert à la motorisation d’une machine et l’autre à la récupération d’énergie cinétique lors d’un ralentissement de son régime ; - l’invention est un dispositif muni d’un engrenage à diamètre variable la présente invention ; l’invention est une transmission ou un autre dispositif comportant un engrenage à diamètre variable selon la présente invention ; l’invention est une machine comportant un engrenage à diamètre variable selon la présente invention ; l’invention est un procédé permettant de faire varier le rapport d’une transmission en faisant varier le rayon de giration des dentures d’un engrenage selon l’invention.According to other characteristics, the tooth synchronization means comprises one or more teeth, called upstream synchronizing teeth 3111 and, where appropriate, 3112 and following, secured to a so-called next toothing cooperating with one or more teeth known as downstream synchronization teeth integral with each other. said engaged toothing - 3221 and possibly 3222 and following - either a secondary gear 4 - 4111 and optionally 4112 and following; a toothing is mechanically linked to said drive shaft by a pivoting or deformable connection means, so that the variation of the resisting torque changes the radius of gyration of said toothing around said drive shaft; the teeth rotate in planes juxtaposed parallel to each other; the teeth rotate in the same plane; the teeth each comprise a drive tooth which is a bearing, one or more upstream synchronizing teeth, and the downstream synchronizing teeth are located on the secondary gear. the teeth each comprise a single drive tooth which is a bearing. the variable diameter gear constitutes the sun, a satellite or the ring gear of a variable ratio epicyclic gear train; a gearing said intermediate gear 41 is located between the variable diameter gear and the secondary gear 4; the teeth are held in a circular shape by pulleys whose cheeks 501 and 502 are of variable spacing. a cheek is divided into at least three cheek portions, each of these cheek portions 501A, 501B and 501C respectively for cheek 501 and 502A, 502B and 502C for the cheek 502 - being rotated by the corresponding toothing - respectively 31 32 and 33; the section of the teeth is trapezoidal; the cheeks 501 and 502 comprise steps, each step determining the diameter of the toothing; the variable diameter gearing comprises a mechanical means spacing a toothing of said secondary gear 4 when it can not cooperate with the latter, that is to say when a rotational offset of said drive teeth of the considered toothing do not allow them to fit into the spaces between the teeth of said secondary gear. one or more teeth of said next toothing are pointed to fit more easily between the teeth of a secondary gear 4; the cooperation between the drive teeth 311 312 and following of a toothing 31 and the synchronizing teeth 3211 3212 and following of another toothing 32 is done by means of a ring 50 which limits this cooperation to the locations close to that or the variable gear is engaged with a secondary gear 4. - the pitch between one or more teeth of said first toothing is slightly different from the pitch of the rest of this toothing; - The variable diameter gear comprises a frictional engagement means with a friction surface 53 of a secondary gear 4; - There is always a position for each toothing in which it is not engaged with said secondary gear 4; - The variable diameter gear comprises means said homogeneous distribution means ensuring the angular spacing as homogeneous as possible between the different teeth, which is implemented when a toothing is not engaged with said secondary gear 4; said homogeneous distribution means is an elastic return of a toothing towards an angular position corresponding to the bisector of the angular position of the toothing which precedes it and that which follows it; - two transmissions are assembled in series. - Two transmissions are assembled in parallel and are both provided with freewheels of opposite direction of rotation; one of the two transmissions assembled in parallel serves for the motorization of one machine and the other for the recovery of kinetic energy during a slowdown of its speed; the invention is a device provided with a variable diameter gearing of the present invention; the invention is a transmission or other device having a variable diameter gear according to the present invention; the invention is a machine having a variable diameter gear according to the present invention; the invention is a method for varying the ratio of a transmission by varying the radius of gyration of the teeth of a gear according to the invention.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

Comme tous les engrenages, celui selon l’invention comporte un arbre principal 1, et une denture 31 composé d’un ensemble de dents d’entraînement 31, 32 et suivantes. Pour simplifier l’exposé, on désigne ici par l’expression « engrenage secondaire » 4 le moyen d’engrainement avec lequel l’engrenage selon l’invention coopère, que cet engrenage secondaire 4 soit mené ou qu’il soit menant.Like all the gears, the one according to the invention comprises a main shaft 1, and a toothing 31 composed of a set of drive teeth 31, 32 and following. In order to simplify the disclosure, the term "secondary gear" 4 is used here to mean the gearing means with which the gear according to the invention cooperates, whether this secondary gear 4 is driven or that it is driving.

Le principe général de l’inventionThe general principle of the invention

Au lieu d’avoir une seule denture, un engrenage selon l’invention en a plusieurs, par exemple deux 31 et 32. Une denture 31 a un rayon variable et est maintenue en contact avec l’engrenage secondaire 4, et le dispositif comporte un moyen mécanique permettant de décaler angulairement une denture dite suivante par rapport à une denture 32 dite embrayée qui est déjà en prise avec l’engrenage secondaire 4, de telle sorte qu’en arrivant en contact avec l’engrenage secondaire 4, cette denture 31 soit synchronisée avec lui. On entend ici par synchronisé le fait qu’il n’y ait pas de conflit entre les dents de l’engrenage selon l’invention et celle l’engrenage secondaire 4 au moment où ils entrent en coopération.Instead of having a single toothing, a gear according to the invention has several, for example two 31 and 32. A toothing 31 has a variable radius and is kept in contact with the secondary gear 4, and the device comprises a mechanical means for angularly shifting a so-called next toothing with respect to a so-called engaged toothing 32 which is already engaged with the secondary gear 4, so that when coming into contact with the secondary gear 4, this toothing 31 is synchronized with him. Synchronized here means that there is no conflict between the teeth of the gear according to the invention and that the secondary gear 4 at the time they enter into cooperation.

La roue libre est essentielle parce qu’elle permet à la denture dite suivante de se décaler angulairement, soit dans le sens moteur dans le cas où la denture est menante, soit dans le sens inverse si elle est menée.The free wheel is essential because it allows the next set of teeth to shift angularly, either in the motor direction in the case where the toothing is driving, or in the opposite direction if it is conducted.

Le choix du nombre de dentures et du nombre de dents des denturesThe choice of the number of teeth and the number of teeth of the teeth

Une denture peut comporter une ou plusieurs dents, et le nombre de dentures doit être au moins égal à deux mais n’est pas limité. Les dentures peuvent indifféremment être juxtaposées latéralement ou tourner dans le même plan.A toothing may include one or more teeth, and the number of teeth must be at least two but is not limited. The teeth can indifferently be juxtaposed laterally or turn in the same plane.

Une denture 31 est entraînée en rotation autour de l’arbre principal 1 par une seule liaison mécanique, par exemple par son extrémité avant ou par son extrémité arrière ou par tout autre point de la denture. Cette liaison mécanique peut être divisée en plusieurs éléments mais ces derniers doivent, par leur disposition, se comporter comme une liaison mécanique unique afin que la denture conserve une forme circulaire qui ait sensiblement le même axe de rotation que l’axe de rotation de l’arbre principal 1.A toothing 31 is rotated about the main shaft 1 by a single mechanical connection, for example by its front end or by its rear end or by any other point of the toothing. This mechanical connection can be divided into several elements but these must, by their arrangement, behave as a single mechanical connection so that the toothing retains a circular shape that has substantially the same axis of rotation as the axis of rotation of the main tree 1.

Ainsi, si la première dent de la denture est synchrone avec les dents d’un engrenage secondaire 4 comme par exemple une chaîne ou une courroie crantée ou un engrenage à dents classiques, les suivantes le sont donc aussi obligatoirement. Ceci est illustré par la figure 3 qui montre la première dent 31 de la denture 31 qui est solidaire du support de denture 21Thus, if the first tooth of the toothing is synchronous with the teeth of a secondary gear 4 such as a chain or a toothed belt or a gear with conventional teeth, the following are therefore also obligatorily. This is illustrated by FIG. 3 which shows the first tooth 31 of the toothing 31 which is secured to the toothed support 21.

Si l’on souhaite que la denture 31 fasse plus d’une fois le tour de la roue à diamètre variable 2, on peut la diviser en au moins deux parties 31 et 32 qui sont décalées latéralement l’une par rapport à l’autre. Ces deux parties de denture 31 et 32 peuvent ainsi se juxtaposer latéralement lorsque l’on diminue le diamètre de l’engrenage à diamètre variable. Avantageusement ce décalage est fait dans une direction parallèle à l’arbre principal 1, mais d’autres géométries peuvent être conçues par l’homme de l’art pour d’autres types d’engrenages.If it is desired that the toothing 31 makes more than one turn around the variable diameter wheel 2, it can be divided into at least two parts 31 and 32 which are offset laterally with respect to each other . These two tooth portions 31 and 32 can thus juxtapose laterally when the diameter of the variable-diameter gear is reduced. Advantageously, this offset is made in a direction parallel to the main shaft 1, but other geometries may be designed by those skilled in the art for other types of gears.

Il faut veiller à ce que le diamètre de l’engrenage à diamètre variable puisse varier à tout moment, même lorsqu’il est en prise avec l’engrenage secondaire 4. Cela est obtenu si deux parties non adjacentes d’une denture, par exemple ses extrémités, ne sont pas simultanément en prise avec l’engrenage secondaire 4. S’il existe deux points de contact simultanés, l’un des deux doit comporter une roue libre pour permettre ce changement de diamètre. La situation est différente selon que l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4 sont de même concavité ou non, et l’homme de l’art saura facilement trouver les bonnes combinaisons en respectant cette règle. Dans le cas de dentures juxtaposées latéralement, le problème peut être réglé en dissociant l’engrenage secondaire 4 en plusieurs parties pouvant tourner à des vitesses différentes, par exemple parce qu’elles sont reliées à l’arbre autour duquel elles tournent par des roues libres.It must be ensured that the diameter of the variable diameter gear can vary at any moment, even when it is in contact with the secondary gear 4. This is obtained if two non-adjacent parts of a toothing, for example its ends are not simultaneously engaged with the secondary gear 4. If there are two simultaneous contact points, one of the two must have a freewheel to allow this change of diameter. The situation is different depending on whether the variable diameter gear and the secondary gear 4 are concavity-like or not, and those skilled in the art will easily find the right combinations in accordance with this rule. In the case of teeth laterally juxtaposed, the problem can be solved by dissociating the secondary gear 4 into several parts that can rotate at different speeds, for example because they are connected to the shaft around which they rotate by freewheels .

Une solution préférée pour économiser l’espace consiste à ce que les dentures tournent dans le même plan, ce qui est possible lorsque l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4 ont une concavité opposée, c'est-à-dire lorsque l’engrenage à diamètre variable est convexe et l’engrenage secondaire 4 une couronne, ou inversement. H suffit alors qu’il y ait toujours au moins une dent qui soit en prise pour que l’entrainement de l’un par l’autre soit assuré. Cela est le cas trois dentures ne comportant qu’une seule dent chacune lorsque l’engrenage secondaire 4 est une courroie synchrone ou une chaîne comme cela est représenté aux figures lOà 13, 17 et 23 à 30.A preferred solution for saving space is that the teeth rotate in the same plane, which is possible when the variable diameter gear and the secondary gear 4 have an opposite concavity, that is to say when the variable diameter gear is convex and the secondary gear 4 a crown, or vice versa. It is sufficient then that there is always at least one tooth that is engaged so that the training of one by the other is ensured. This is the case with three teeth having only one tooth each when the secondary gear 4 is a synchronous belt or a chain as shown in FIGS. 10 to 13, 17 and 23 to 30.

Rien n’oblige à ce que le pas de la denture 31 et celui de la denture 32 doivent être égaux. Le seul point important est qu’ils correspondent chacun au pas de la partie de l’engrenage secondaire 4 avec lequel elle coopère.Nothing requires that the pitch of the toothing 31 and that of the toothing 32 must be equal. The only important point is that they each correspond to the pitch of the part of the secondary gear 4 with which it cooperates.

Le dispositif décrit ci-avant fonctionne sans aucun mouvement interne lorsque la circonférence totale des différentes dentures pour un tour complet dudit arbre principal 1 est un multiple du pas d’une dent. Dans le cas où l’engrenage est circulaire, et lorsque la variation du nombre de ses dents est proportionnelle à celle de son diamètre, l’homme de l’art peut prévoir toutes sortes de moyens connus pour que la circonférence soit déterminée, par exemple par un rappel élastique contraignant la circonférence à prendre par préférence l’une des géométries dans laquelle l’engrenage selon l’invention a un nombre entier de dents, de telle sorte que ces dernières coopèrent sans conflit avec celle de l’engrenage secondaire.The device described above operates without any internal movement when the total circumference of the different teeth for a complete revolution of said main shaft 1 is a multiple of the pitch of a tooth. In the case where the gear is circular, and when the variation in the number of its teeth is proportional to that of its diameter, those skilled in the art can provide all kinds of known means for the circumference to be determined, for example by an elastic return constraining the circumference to take preferably one of the geometries in which the gear according to the invention has a whole number of teeth, so that the latter cooperate without conflict with that of the secondary gear.

Le choix de la nature des dentsThe choice of the nature of the teeth

Un engrenage à diamètre variable selon l’invention peut aussi bien être un engrenage convexe qu’une couronne concave.A variable diameter gear according to the invention can be both a convex gear and a concave gear.

Une denture peut être aussi bien une courroie crantée qu’une chaîne ou un pignon de chaîne ainsi que tout type d’engrenage classique tel que dentures droites, hélicoïdales ou à chevron, lanternes, roues dentées non circulaires, engrenages conique ou à vis sans fin, etc..Toothing may be a toothed belt or a chain sprocket and any type of conventional gear such as straight, helical or chevron gear, lanterns, non-circular gear wheels, bevel gears or worm gears. , etc.

Il est recommandé cependant de privilégier un dispositif d’engrainement dont le pas ne varie pas avec le diamètre de l’engrenage, comme une courroie synchrone, une chaîne de transmission ou un engrenage à lanterne par exemple.It is recommended, however, to favor a gearing device whose pitch does not vary with the diameter of the gear, such as a synchronous belt, a transmission chain or a lantern gear, for example.

Dans un mode de réalisation préféré, une dent est un roulement, par exemple un roulement à bille ou à aiguilles, et l’engrenage secondaire 4 est un pignon ou une chaîne comportant des dents conçues pour coopérer avec le roulement choisi. Une telle conception permet de faire varier sans limite le diamètre de l’engrenage à diamètre variable. L’homme de l’art doit tenir compte du rayon de deux engrenages coopérant entre eux pour dessiner leurs dents respectives, car ces formes dépendent directement des deux rayons pour que les engrenages roulent l’un sur l’autre sans frottement. Cela constitue une difficulté pour la conception des engrenages à diamètre variable qui peut être contournée en insérant un engrenage intermédiaire 41 à diamètre fixe entre l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4 avec lequel on veut le faire coopérer. Pour ce qui concerne la coopération entre l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage intermédiaire 41, on peut rester limité aux principes de coopération entre un pignon et une courroie synchrone ou une chaîne de transmission, l’un des deux étant de préférence convexe si l’autre et concave et réciproquement, ce qui permet de ne générer que très peu de frottements, mais l’engrenage intermédiaire 41 ayant un diamètre fixe, on peut le faire coopérer sans frottement avec tout type d’autre engrenage 4. Une telle mise en œuvre est illustrée par la figure 21 dans laquelle l’engrenage secondaire 4 est un engrenage droit à diamètre fixe, mais tous les modes de coopération entre engrenages deviennent possibles dans les meilleures conditions. On peut donc réaliser avec cette méthode des engrenages de tous types connus comme des engrenages cylindriques ou conique, à vis sans fin, etc. qui sont très efficaces.In a preferred embodiment, a tooth is a bearing, for example a ball or needle bearing, and the secondary gear 4 is a pinion or chain having teeth adapted to cooperate with the selected bearing. Such a design makes it possible to vary without limit the diameter of the variable-diameter gearing. Those skilled in the art must take into account the radius of two gears cooperating with each other to draw their respective teeth, because these forms depend directly on the two spokes so that the gears roll on one another without friction. This is a difficulty for the design of variable diameter gears which can be bypassed by inserting a fixed diameter intermediate gear 41 between the variable diameter gear and the secondary gear 4 with which it is desired to cooperate. Regarding the cooperation between the variable diameter gear and the intermediate gear 41, it is possible to remain limited to the principles of cooperation between a pinion and a synchronous belt or a transmission chain, one of them being preferably convex. if the other and concave and reciprocally, which allows to generate very little friction, but the intermediate gear 41 having a fixed diameter, it can be made to cooperate without friction with any other type of gear 4. Such implementation is illustrated in Figure 21 in which the secondary gear 4 is a fixed gear fixed diameter, but all modes of cooperation between gears become possible under the best conditions. It is therefore possible with this method to make gears of all types known as cylindrical or conical gears, worm gear, etc. which are very effective.

Le moyen de décalage angulaireThe angular offset means

Les dentures peuvent être reliées à l’arbre d’entrainement 1 par tout moyen mécanique connu permettant de faire varier le décalage angulaire entre la denture considérée et l’arbre d’entrainement, et donc une autre denture déjà en prise avec l’engrenage secondaire. Il peut s’agir par exemple d’un moteur faisant tourner une denture 31 autour de l’arbre principal 1. Un moyen préféré est une simple roue libre 3100 qui permet à une denture 31 de tourner momentanément moins vite ou plus vite que la denture 31 déjà en prise avec l’engrenage secondaire 4. Selon un mode de mise en œuvre préféré, la roue libre 3100 permet à l’engrenage arrivant en prise avec l’engrenage secondaire 4 de tourner plus vite que l’arbre primaire dans le cas où l’engrenage à diamètre variable est menant, et moins vite lorsqu’il est mené.The teeth can be connected to the drive shaft 1 by any known mechanical means for varying the angular offset between the toothing and the drive shaft, and therefore another gear already engaged with the secondary gearing . It may be for example a motor rotating a toothing 31 around the main shaft 1. A preferred means is a simple freewheel 3100 which allows a toothing 31 to rotate temporarily less quickly or faster than the toothing Already in engagement with the secondary gear 4. According to a preferred embodiment, the freewheel 3100 allows the gear engaging the secondary gear 4 to turn faster than the primary shaft in the case where the gear with variable diameter is driving, and slower when it is driven.

Les conceptions possibles d’une roue à diamètre variable H est impératif que les dents d’entraînement, quelle que soit la déformation d’une denture, restent en contact avec l’engrenage secondaire 4. Pour cela, il est nécessaire que le dispositif comporte un moyen dit roue à diamètre variable. Deux méthodes principales sont proposées: - les dents peuvent être maintenues à la même distance de l’axe de rotation de l’arbre principal 1, - soit parce qu’il existe des liens mécaniques entre une ou plusieurs dents et cet axe, - soit parce que le dispositif comporte une roue à diamètre variable 2 composé d’éléments dits supports de denture 21, 22 et suivants situés à une distance sensiblement constante dudit arbre principal 1, et qu’une denture 31, ou 32 ou suivante est maintenue dans une forme sensiblement circulaire autour dudit arbre principal 1 par contact avec ladite roue à diamètre variable 2, - soit parce que le dispositif comporte une poulie dont les joues 501 et 502 ont des parois qui ne sont pas parallèles au plan médian de l’engrenage à diamètre variable, et sont à écartement variable. - un patin ou une roue situé à distance de l’axe de rotation dudit arbre principal 1 assure la pression entre une denture de l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4 au lieu de leur coopération. La roue à diamètre variable peut dans ce cas avoir une forme quelconque, pas nécessairement circulaire.The possible designs of a variable diameter wheel H is imperative that the drive teeth, whatever the deformation of a toothing, remain in contact with the secondary gear 4. For this, it is necessary that the device comprises a means said variable diameter wheel. Two main methods are proposed: the teeth can be maintained at the same distance from the axis of rotation of the main shaft 1, or because there are mechanical links between one or more teeth and this axis, or because the device comprises a variable diameter wheel 2 composed of so-called tooth support elements 21, 22 and following located at a substantially constant distance from said main shaft 1, and that a toothing 31, or 32 or following is maintained in a substantially circular shape around said main shaft 1 by contact with said variable diameter wheel 2, - or because the device comprises a pulley whose cheeks 501 and 502 have walls which are not parallel to the median plane of the diameter gearing variable, and are variable gauge. - A pad or a wheel located at a distance from the axis of rotation of said main shaft 1 ensures the pressure between a toothing of the variable diameter gear and the secondary gear 4 instead of their cooperation. The variable diameter wheel may in this case have any shape, not necessarily circular.

Les figures présentent trois modes principaux de conception de roues à diamètre variable respectivement dénommées le type parapluie, le type à aubes et le type à joues coniques. La méthode préférée est l’utilisation de poulies à joues coniques parce qu’elle permet une circularité parfaitement régulière. Les joues 501 et 502 d’une poulie peuvent soit être coniques et lisses, la section des dentures étant alors trapézoïdale, soit comporter des marches, chaque marche déterminant le diamètre de la denture, comme représenté à la figure 22. Avantageusement, ces diamètres correspondent à des circonférences d’engrenage qui sont des multiples du pas de l’engrenage à diamètre variable.The figures show three main modes of design of variable diameter wheels respectively called the umbrella type, the paddle type and the tapered cheek type. The preferred method is the use of tapered pulleys because it allows a perfectly regular circularity. The cheeks 501 and 502 of a pulley can either be conical and smooth, the section of the teeth then being trapezoidal, or comprise steps, each step determining the diameter of the toothing, as shown in FIG. 22. Advantageously, these diameters correspond at gear circumferences which are multiples of the pitch of the variable diameter gear.

Un engrenage peut ne comporter qu’une seule poulie dont les joues sont à écartement variable, à la condition que les dentures coopérant avec cette poulie soient reliées entre elles mécaniquement comme celles illustrées aux figures 2 et 3, et que toutes ces dentures soient en contact avec les deux joues (version non représentée).A gear may have only one pulley whose cheeks are variable gauge, provided that the teeth cooperating with this pulley are mechanically interconnected as those illustrated in Figures 2 and 3, and all these teeth are in contact with both cheeks (version not shown).

Une roue à diamètre variable 2 peut être constituée d’une telle poulie coopérant avec une courroie élastique en faisant tout le tour, servant de support aux dentures. Une telle courroie élastique peut être remplacée par tout dispositif mécanique connu permettant de constituer une série de supports de denture 21, 22 et suivants dont la forme est maintenue circulaire par leur coopération directe ou indirecte avec les joues 501 et 502 de la poulie.A variable diameter wheel 2 may consist of such a pulley cooperating with a resilient belt by doing all around, serving as a support for the teeth. Such an elastic belt may be replaced by any known mechanical device for constituting a series of tooth supports 21, 22 and following whose shape is kept circular by their direct or indirect cooperation with the cheeks 501 and 502 of the pulley.

Le moyen de faire varier le rayon de giration d’une dentureThe means of varying the radius of gyration of a toothing

Plusieurs méthodes sont proposées pour modifier la distance entre l’axe de rotation de l’arbre principal et le point de liaison entre cet arbre et une denture, comme la force centrifuge qui s'applique à l’un des éléments du dispositif, ou un rappel élastique, ou encore la géométrie de la liaison mécanique entre l’arbre principal et une denture. On peut aussi modifier manuellement le diamètre de l’engrenage, par tous moyens mécaniques ou électro-mécaniques connus.Several methods are proposed to modify the distance between the axis of rotation of the main shaft and the point of connection between this shaft and a toothing, such as the centrifugal force that applies to one of the elements of the device, or a elastic return, or the geometry of the mechanical connection between the main shaft and a toothing. The diameter of the gear can also be manually modified by any known mechanical or electromechanical means.

Une solution particulièrement avantageuse consiste à ce que le décalage angulaire d’une denture s’accompagne mécaniquement d’une variation de sa distance à l’axe de rotation de l’arbre principal, car la combinaison de ces différents moyens permet alors de faire varier le diamètre de l’engrenage à diamètre variable en fonction de la vitesse de rotation mais aussi en fonction du couple exercé en temps réel sur lui par le couple auquel est soumis l’engrenage secondaire 4.A particularly advantageous solution consists in the fact that the angular offset of a toothing is mechanically accompanied by a variation in its distance from the axis of rotation of the main shaft, because the combination of these different means makes it possible to vary the diameter of the variable diameter gear as a function of the speed of rotation but also as a function of the torque exerted in real time on it by the torque to which the secondary gear 4 is subjected.

Le moyen de synchronisation des dentures L’homme de l’art dispose de nombreux moyens mécaniques pour faire varier le rayon de giration d’une denture afin que la circonférence de l’engrenage à diamètre variable soit égale à un nombre entier de pas des dentures constituant un tour complet. On obtient ainsi une transmission dont le nombre de rapports de transmission possibles est égal à la différence entre le plus petit nombre de pas correspondant à sa circonférence, lorsque le diamètre de l’engrenage est le plus faible, et le plus grand lorsqu’il est le plus grand. Cela permet donc un nombre de rapport de transmissions différents très important, d’autant plus grand que l’on choisit un pas faible. L’homme de l’art peut choisir de privilégier ces géométries de l’engrenage à diamètre variable, soit par des rappels élastiques conduisant les dentures à prendre de telles positions lorsqu’elles en sont proches, soit en utilisant des joues 501 et 502 à marches dans le cas où cette dernière solution est mise en œuvre, soit encore en utilisant un moyen mécanique motorisé pour faire varier le rayon de giration d’une tenture.Gear synchronization means Those skilled in the art have many mechanical means for varying the radius of gyration of a toothing so that the circumference of the variable diameter gear is equal to an integer number of tooth pitch constituting a complete turn. This gives a transmission whose number of possible transmission ratios is equal to the difference between the smallest number of steps corresponding to its circumference, when the diameter of the gear is the lowest, and the largest when it is the biggest. This allows a number of reports of different transmissions very important, all the more so that we choose a low pitch. Those skilled in the art may choose to favor these geometries of the variable diameter gear, either by elastic reminders driving the teeth to take such positions when they are close, or by using cheeks 501 and 502 to steps in the case where the latter solution is implemented, or again using a motorized mechanical means for varying the radius of gyration of a wall hanging.

Que l’objectif soit de favoriser le changement de rapport de transmission sans conflit de denture ou d’obtenir une transmission véritablement variable en continu, il faut d’utiliser un moyen de synchronisation comme par exemple ceux décrits ci-après. L’engrenage à diamètre variable peut comporter un moyen mécanique permettant d’écarter une denture dite suivante 31 d’une denture embrayée 32 ou de la denture de l’engrenage secondaire 4.Whether the objective is to promote the gear ratio change without gear conflict or to obtain a truly variable transmission continuously, it is necessary to use a synchronization means such as those described below. The variable diameter gear may comprise a mechanical means for moving a next set of teeth 31 away from an engaged toothing 32 or from the toothing of the secondary gear 4.

Dans la situation où la circonférence de l’engrenage n’est pas égale à la somme du pas des dents des différentes parties de la denture constituant un tour complet, ce sont les dents proches du début de la denture 2 qui seront les premières à ne pas se retrouver en vis-à-vis des dents de la denture qui sont situées dans une denture décalée qui est sur le même plan passant par l’axe de rotation de l’arbre principal 1, et donc en conflit avec celles de l’engrenage secondaire 4.In the situation where the circumference of the gear is not equal to the sum of the pitch of the teeth of the different parts of the toothing constituting a complete turn, it is the teeth close to the beginning of the toothing 2 which will be the first to not to be found vis-a-vis the teeth of the toothing which are located in an offset gear that is on the same plane passing through the axis of rotation of the main shaft 1, and therefore in conflict with those of the secondary gear 4.

Un perfectionnement consiste à ce que les dents les plus proches du début de la denture soient pointues pour limiter les possibilités de conflit entre la tête de ces dents et la tête des dents de l’engrenage secondaire 4. Les dents de synchronisation 3111 3112 et suivantes d’une denture 31 peuvent coopérer aussi bien avec des dents de synchronisation 3211 3212 et suivantes d’une denture 32 qu’avec des dents de synchronisation 411 412 et suivantes de l’engrenage secondaire 4. D’une façon générale, des dents de synchronisation peuvent ne servir qu’à la synchronisation ou avoir aussi une fonction d’entraînement.An improvement is that the teeth closest to the beginning of the toothing are pointed to limit the possibility of conflict between the head of these teeth and the head of the teeth of the secondary gear 4. Synchronizing teeth 3111 3112 and following a toothing 31 can cooperate as well with synchronizing teeth 3211 3212 and following of a toothing 32 as with synchronizing teeth 411 412 and following of the secondary gear 4. In general, teeth of synchronization can only be used for synchronization or also have a training function.

Un perfectionnement supplémentaire consiste à ce que le pas des dents situées à l’avant de la denture soit légèrement différent de celui du reste de la denture, pour que, dans le cas où une dent de la denture se retrouve en conflit avec une dent du moyen d’engrainement, ce ne puisse pas être le cas de l’une des dents suivantes et que le problème se retrouve ainsi résolu. L’engrenage à diamètre variable peut aussi comporter un moyen de coopération par friction avec une surface de friction de l’engrenage secondaire 4.A further improvement is that the pitch of the teeth located at the front of the toothing is slightly different from that of the rest of the toothing, so that, in the case where a tooth of the toothing is in conflict with a tooth of the means of engrainement, this can not be the case of one of the following teeth and that the problem is thus solved. The variable diameter gear may also include a frictional engagement means with a friction surface of the secondary gear 4.

On peut aussi utiliser un anneau 50 qui assure la coopération entre les dents de synchronisation d’une denture 31 et celles d’une autre denture 32. Cet anneau ne coopère avec ces dents que dans la partie de l’engrenage à diamètre variable qui est proche de la zone de coopération entre l’engrenage à diamètre variable et l’engrenage secondaire 4. L’avantage est que les dentures ne sont liées entre elles que dans cette zone, et que leur diamètre peut donc plus facilement s’agrandir ou se rétrécir lorsque cela est souhaité. La circonférence de l’anneau 50 est plus grande que la plus grande circonférence possible de l’engrenage variable quand ses dents sont extérieures, et plus petite dans le cas inverse, lorsque l’engrenage variable est une couronne. L’anneau peut être rigide comme représenté à la figure 16, ou souple comme une courroie synchrone, solution plus adaptée lorsque l’engrenage à diamètre variable entraîne une courroie synchrone.It is also possible to use a ring 50 which ensures the cooperation between the synchronizing teeth of a toothing 31 and those of another set of teeth 32. This ring cooperates with these teeth only in the part of the variable-diameter gear which is close to the area of cooperation between the variable diameter gear and the secondary gear 4. The advantage is that the teeth are linked to each other only in this area, and that their diameter can therefore more easily expand or shrink when desired. The circumference of the ring 50 is larger than the largest possible circumference of the variable gear when its teeth are external, and smaller in the opposite case, when the variable gear is a ring gear. The ring may be rigid as shown in Figure 16, or flexible as a synchronous belt, more suitable solution when the variable diameter gear drives a synchronous belt.

Il est recommandé de munir les dentures 31 32 et suivantes de l’engrenage à diamètre variable d’un moyen de rappel élastique les replaçant à une position dans laquelle la répartition des masses autour de l’axe de rotation de l’arbre principal 1 est régulière, afin d’éviter les vibrations. Ce déplacement angulaire d’une denture se fait facilement dans la position où ses dents de coopération ne coopèrent pas avec celles d’une autre denture.It is recommended to provide the teeth 32 and following of the variable diameter gear of an elastic return means replacing them to a position in which the distribution of the masses around the axis of rotation of the main shaft 1 is regular, to avoid vibrations. This angular displacement of a toothing is easily done in the position where its cooperation teeth do not cooperate with those of another toothing.

Le moyen de synchronisation préféré consiste à utiliser comme moyen de synchronisation de dentures une ou plusieurs dents dites dents de synchronisation amont 3111 et le cas échéant 3112 et suivantes, solidaires d’une denture dite suivante, coopérant avec une ou plusieurs dents dite de synchronisation aval solidaires soit de ladite denture embrayée - 3221 et le cas échéant 3222 et suivantes - soit d’un engrenage secondaire 4-4111 et le cas échéant 4112 et suivantes ;The preferred means of synchronization consists in using as teeth synchronizing means one or more teeth referred to as upstream synchronizing teeth 3111 and, where appropriate, 3112 and following, integral with a so-called following toothing, cooperating with one or more teeth referred to as downstream synchronization teeth. secured to either of said gear teeth - 3221 and, where appropriate 3222 et seq. - either of a secondary gear 4-4111 and where appropriate 4112 et seq .;

La mise en œuvre monoplanMonoplane implementation

Dans un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux dit monoplan, représenté aux figures 23 à 30, l’engrenage à diamètre variable ne comporte que trois dentures 31 32 et 33 ne comportant chacune qu’une seule dent qui est un roulement à billes ou à aiguilles, des dents de synchronisation amont solidaires des dentures coopérant avec des dents de synchronisation aval situées sur l’engrenage secondaire 4. Les dents de synchronisation amont 3111 et 3112 forment un sous-ensemble souple qui s’adapte à la courbure de l’engrenage secondaire 4 et assurent une arrivée sans heurt de la denture suivante 31 sur lui. L’engrenage secondaire 4 comporte des dents de synchronisation 411 412 et suivantes qui coopèrent avec ces dents de synchronisation amont. Ici, l’engrenage à diamètre variable est moteur, et les dents de synchronisation sont orientées de telle sorte que la partie inclinée de chacune d’entre elles force progressivement la denture 31 à avancer plus vite que la précédente 32 si elle n’est pas déjà dans une position synchronisée. Chacune de ces dentures 31 32 et 33 peut être reliée à l’arbre principal par une lame de ressort, respectivement 21 22 et 23. La vue en coupe de la figure 27 permet de voir que chacune de ces lames de ressort 21 22 et 23 est reliée à l’arbre principal par une roue libre 3100 3200 et 3300 différente, ce qui fait que leur position angulaire relative est légèrement variable pour permettre la synchronisation. L’engrenage secondaire 4 est ici une courroie synchrone, mais ce pourrait aussi être une chaîne. L’essentiel est qu’il soit en prise avec l’engrenage à diamètre variable sur un angle d’au moins 60° pour qu’il y ait toujours une denture en prise.In a particularly advantageous embodiment called monoplane, shown in Figures 23 to 30, the variable diameter gear has only three teeth 31 32 and 33 each having only one tooth which is a ball bearing or to needles, upstream synchronizing teeth secured to the teeth cooperating with downstream synchronizing teeth located on the secondary gear 4. The upstream synchronizing teeth 3111 and 3112 form a flexible sub-assembly that adapts to the curvature of the gearing secondary 4 and ensure a smooth arrival of the next set of teeth 31 on it. The secondary gear 4 comprises timing teeth 411 412 et seq which cooperate with these upstream synchronizing teeth. Here, the variable diameter gear is motor, and the synchronizing teeth are oriented so that the inclined portion of each of them gradually forces the toothing 31 to advance faster than the previous 32 if it is not already in a synchronized position. Each of these toothing 31 32 and 33 can be connected to the main shaft by a leaf spring, respectively 21 22 and 23. The sectional view of FIG 27 shows that each of these spring blades 21 22 and 23 is connected to the main shaft by a free wheel 3100 3200 and 3300 different, so that their relative angular position is slightly variable to allow synchronization. The secondary gear 4 is here a synchronous belt, but it could also be a chain. The key is that it is engaged with the variable diameter gear at an angle of at least 60 ° so that there is always a set of teeth.

Deux joues coniques 501 et 502 qui peuvent être lisses ou à marches assurent la circularité de l’engrenage secondaire 4 lors de sa coopération avec l’engrenage à diamètre variable. Dans la version illustré par mes figures 23 à 27, un rappel élastique (non représenté) les rapproche l’une de l’autre et leur écartement est déterminé par l’écartement des dentures de l’axe de rotation de l’arbre principal 1. Dans la version illustrée par les figures 28 à 30, ce rappel élastique n’est pas nécessaire car l’écartement de chaque portion de joue est déterminé par le coulissement d’un ergot d’une denture dans une gorge radiale pratiquée dans la portion déjoué.Two conical cheeks 501 and 502 which can be smooth or stepped ensure the circularity of the secondary gear 4 during its cooperation with the variable diameter gear. In the version illustrated by my figures 23 to 27, an elastic return (not shown) brings them closer to each other and their spacing is determined by the spacing of the teeth of the axis of rotation of the main shaft 1 In the version illustrated in FIGS. 28 to 30, this elastic return is not necessary because the spacing of each cheek portion is determined by the sliding of a lug of a toothing in a radial groove made in the portion foiled.

Dans la mise en œuvre des figures 23 à 27, des éléments dits rubans 51 et 52 peuvent assurer le maintien de la denture qui n’est pas en prise à distance constante de l’arbre principal, pour éviter qu’elle ne s’écarte sous l’effet de la force centrifuge et vienne buter sur l’engrenage secondaire avec une vitesse relative excessive. Ces rubans sont constituées d’une partie peu élastique qui fait toujours plus d’une fois le tour de l’engrenage, pour être coincée par au moins une dent en prise avec l’engrenage secondaire 4, et d’une partie plus élastique qui assure leur tension quelle que soit la distance des dentures avec l’axe de rotation de l’arbre principal 1. La face externe des rubans est peu glissante pour être coincée par l’engrenage secondaire 4 et tourner avec lui sur une denture en prise, tandis que la face interne est glissante pour permettre à la denture qui n’est pas en prise d’avancer ou de reculer angulairement si nécessaire. La légère élasticité de la partie peu élastique du ruban permet une variation progressive du diamètre de l’engrenage. Ces rubans ne sont pas nécessaires dans la mise en œuvre préférée des figures 28 à 30. H est également possible de limiter le nombre de dentures à deux, mais il est recommandé dans ce cas de munir chacune d’entre elles d’un nombre de dents suffisant pour qu’il y ait toujours une dent en prise.In the implementation of FIGS. 23 to 27, elements known as ribbons 51 and 52 can ensure the maintenance of the toothing which is not engaged at a constant distance from the main shaft, so that it does not deviate under the effect of centrifugal force and abut on the secondary gear with excessive relative speed. These ribbons consist of an inelastic part which is always more than once around the gear, to be wedged by at least one tooth engaged with the secondary gear 4, and a more elastic part which ensures their tension regardless of the distance of the teeth with the axis of rotation of the main shaft 1. The outer face of the ribbons is slippery to be jammed by the secondary gear 4 and rotate with it on a set of teeth, while the inner face is slippery to allow the notch that is not engaged to move forward or backward angularly if necessary. The slight elasticity of the inelastic portion of the ribbon allows a gradual variation in the diameter of the gear. These tapes are not necessary in the preferred embodiment of Figures 28 to 30. It is also possible to limit the number of teeth to two, but it is recommended in this case to provide each of them with a number of teeth sufficient for there to always be a tooth in engagement.

Toutes les dispositions de mécanismes de transmission de mouvement décrites dans W02014068202 Al, dans WO/2014/125177 et dans la demande FR2014-00441 du 19 02 2014 -Système inertiel à vitesse croissante de Franck Guigan [FR] peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de la présente invention. On notera en particulier la possibilité d’associer ces engrenages en parallèle, ou en série comme illustré par la figure 17, et de les utiliser dans la construction de trains épicycloïdaux comme ceux décrits dans l’un ou l’autre de ces documents et comme celui représenté par la figure 18. Des assemblages en parallèle permettent de réaliser des dispositifs équivalents à des différentiels, mais aussi de jumeler des moteurs de différentes natures. Des assemblages en série permettent d’obtenir de très grandes plages variation du rapport de transmission, ce qui peut se révéler particulièrement avantageux pour la récupération d’énergie au freinage par exemple..All the arrangements of motion transmission mechanisms described in W02014068202 A1, in WO / 2014/125177 and in Application FR2014-00441 of 19 02 2014 -Intertial system with increasing speed of Franck Guigan [FR] can be implemented without leaving of the scope of the present invention. It will be noted in particular the possibility of associating these gears in parallel, or in series as illustrated in FIG. 17, and of using them in the construction of planetary gear trains such as those described in one or the other of these documents and as the one shown in Figure 18. Parallel connections allow to achieve devices equivalent to differentials, but also to match engines of different types. Serial assemblies make it possible to obtain very large transmission ratio variation ranges, which can be particularly advantageous for braking energy recovery, for example.

Une disposition particulièrement avantageuse, non représentée, consiste à faire coopérer une courroie synchrone avec deux dispositifs selon l’invention, et à munir chacun d’eux d’un moyen de rappel élastique vers une position dans laquelle la circonférence est la plus élevée afin que la courroie soit toujours tendue.A particularly advantageous arrangement, not shown, is to cooperate a synchronous belt with two devices according to the invention, and to provide each of them with an elastic return means to a position in which the circumference is the highest so that the belt is always stretched.

Les arbres de chacun des engrenages selon l’invention sont ainsi fixes et la variation possible du rapport de transmission est plus élevé. Cet ensemble peut être associé en série avec quatre engrenages selon l’invention, avec l’avantage que les arbres d’entrée et de sortie peuvent être alignés. En permettant à l’arbre secondaire du premier ensemble, qui est aussi l’arbre primaire du second ensemble, de tourner, voire en motorisant ou en freinant cette rotation, on obtient des combinaisons très riches.The shafts of each of the gears according to the invention are thus fixed and the possible variation of the transmission ratio is higher. This assembly can be associated in series with four gears according to the invention, with the advantage that the input and output shafts can be aligned. By allowing the secondary shaft of the first set, which is also the primary shaft of the second set, to rotate, or even motorizing or braking this rotation, we obtain very rich combinations.

Des trains épicycloïdaux selon l’invention offrent des avantages considérables puisque la variation du diamètre d’un engrenage qui est aussi bien le soleil qu’un satellite ou la couronne peut faire varier le rapport de transmission dans des plages très larges, tout en ayant la possibilité d’inverser le mouvement en passant par une configuration où le rapport de transmission peut être nul ou infini.Planetary gear trains according to the invention offer considerable advantages since the variation in the diameter of a gear which is as much the sun as a satellite or the crown can vary the transmission ratio in very wide ranges, while having the possibility to reverse the movement through a configuration where the transmission ratio can be zero or infinite.

La présente invention permet de réaliser facilement une roue motorisée. Un moteur muni d’un engrenage à diamètre variable coopère avec un moyen d’engrènement relié directement ou non à la jante de la roue motorisée, la variation du diamètre de l’engrenage ayant pour seule conséquence le déplacement du moteur par rapport à l’axe de rotation de la roue. L’homme de l’art peut trouver de nombreuses façons de déplacer ce moteur pour que l’engrenage à diamètre variable reste en permanence en contact avec le moyen d’engrènement relié à la jante.The present invention makes it possible to easily produce a motorized wheel. A motor provided with a variable diameter gear cooperates with a meshing means connected directly or not to the rim of the motorized wheel, the variation of the gear diameter having the sole consequence of the displacement of the motor relative to the axis of rotation of the wheel. Those skilled in the art can find many ways to move this motor so that the variable diameter gear remains permanently in contact with the engagement means connected to the rim.

Divers autres perfectionnementsVarious other improvements

Une roue libre peut avantageusement être désactivée lorsque la denture qu’elle relie à l’arbre principal est embrayé. De nombreuses méthodes sont à la disposition de l’homme de l’art pour réaliser cela. On peut par exemple prévoir une certaine souplesse dans la position d’un support de denture lorsqu’il n’est pas embrayé, lui permettant de s’écarter de l’arbre principal, alors que la pression du secondaire sur l’engrenage à diamètre variable a pour effet de rapprocher ce support de denture de cet arbre en le rendant ainsi solidaire en rotation de cet arbre principal. D’autres moyens électromagnétiques par exemple peuvent permettre de réaliser cet objectif. Applications L'invention s’applique en particulier : a) aux transmissions mécaniques de toutes natures, comme par exemple les palans, les crics, les treuils, les winches, les boites de vitesse et les variateurs continus ou par étages, b) aux réducteurs et réducteurs variables, c) aux régulateurs de vitesse ou de couple y compris les réducteurs variables, d) aux turbines, et donc à la ventilation, e) aux éoliennes et aux hydroliennes, et d'une façon plus générale à la régulation de la rotation des générateurs d'énergie électrique. f) aux broyeurs et concasseurs de minerais et aux mélangeurs, g) aux tapis roulants et ascenseurs, remonte-pentes, téléphériques, etc., h) aux moteurs électriques à qui l’invention permet de faciliter le démarrage, d’éviter les surrégimes et de supporter des surcharges. i) aux appareils électroménager et à l'outillage, j) aux moulinets de cannes à pêche k) aux véhicules de toutes sortes, automobiles, bateaux et avions par exemple, pour adapter en permanence la vitesse de rotation d’un moteur au couple résistant, l) aux engins à pédales, voiturettes et bicyclettes en solo ou en tandem, pour adapter le rapport de couple aux variations de couple moteur en fonction de la position de la pédale, m) aux jouets, n) et d'une façon générale à tous les cas où un moteur doit, pour rester efficace, s’adapter à la variation du couple résistant.A freewheel can advantageously be deactivated when the toothing that connects to the main shaft is engaged. Many methods are available to those skilled in the art to achieve this. For example, it is possible to provide a certain flexibility in the position of a gear support when it is not engaged, allowing it to deviate from the main shaft, while the pressure of the secondary gear on the diameter gearing variable has the effect of bringing this support of teeth of this tree thus making it integral in rotation with this main shaft. Other electromagnetic means, for example, may make it possible to achieve this objective. Applications The invention applies in particular to: a) mechanical transmissions of all kinds, such as hoists, jacks, winches, winches, gearboxes and continuous or stage dimmers, b) gearboxes and variable reducers, c) speed or torque regulators including variable reducers, d) turbines, and therefore ventilation, e) wind turbines and tidal turbines, and more generally, the regulation of rotation of electric power generators. (f) mills and crushers and mixers, (g) conveyor belts and lifts, ski lifts, cableways, etc., (h) electric motors to which the invention makes it easier to start, avoid over-revving and support overloads. i) appliances and tools, j) fishing rod reels k) vehicles of all kinds, such as cars, boats and airplanes, to continuously adapt the rotational speed of an engine to the resistant torque (l) pedal, car and bicycle equipment, whether solo or in tandem, to adapt the torque ratio to variations in engine torque as a function of the position of the pedal, m) to toys, n) and in a general way in all cases where a motor must, to remain effective, adapt to the variation of the resistant torque.

Claims

claims

1. Variable diameter gearing comprising: a shaft said main shaft (1) a plurality of teeth (31, 32 and following) can be rotated by said main shaft (1) about its axis, each composed of one or a plurality of so-called drive teeth (311 and, if appropriate, 312 and following for the toothing 31, 321 and, if appropriate, 322 and following for the toothing 32, etc.), a set called a variable diameter wheel (2) composed of said tooth support members (21, 22 and following) holding said teeth at a substantially constant distance from said drive shaft (1), characterized by the fact that a toothing is mechanically connected to said drive shaft by a freewheel , and that it comprises a gear synchronization means for angularly shifting a toothing (31) said next toothing with respect to another toothing (32) said gear engaged.

2. Variable diameter gear according to claim 1 characterized in that said gear synchronization means comprises one or more teeth called upstream synchronization teeth (3111 and where appropriate 3112 and following), integral with a so-called next gearing cooperating with one or more teeth said to be downstream synchronization secured to one of said gear teeth (3221 and optionally 3222 and following) or a secondary gear (4) (4111 and optionally 4112 and following).

3. Variable diameter gearing according to claim 1 or claim 2 characterized in that a toothing is mechanically linked to said drive shaft by a pivoting or deformable connection means, so that the variation of the resisting torque changes the radius of gyration of said toothing around said drive shaft.

4. Variable diameter gear according to any one of the preceding claims, characterized in that the teeth rotate in the same plane.

5. Variable diameter gear according to any one of the preceding claims, characterized in that the teeth each comprise a driving tooth (respectively 3101 3201 and 3301), one or more synchronizing teeth and one or more synchronizing teeth. receiving.

6. Variable diameter gear according to any one of the preceding claims characterized in that the teeth are maintained in a circular shape by pulleys whose cheeks (501 and 502) are variable spacing.

7. Variable diameter gear according to claim 6 characterized in that a cheek is divided into at least three portions of cheek, each of these cheek portions (respectively 501A, 501B and 501C for cheek 501 and 502A, 502B and 502C for the cheek 502) being rotated by the corresponding toothing (respectively 31 32 and 33)

8. Variable diameter gear according to any one of the preceding claims characterized in that it constitutes the sun a satellite or the ring gear of a planetary gear train variable ratio.

A transmission or other device having a variable diameter gear according to any one of the preceding claims.

10. A method of varying the ratio of a transmission by varying the radius of gyration of gear teeth according to any one of the preceding claims.