FR3115085A1 - Transmission with shaft and clutch linked by thread - Google Patents

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Abstract

L'invention est une transmission mécanique étagée très simple et très rustique, comportant plusieurs transmissions élémentaires procurant chacune un rapport de transmission différent. Elle comporte un crabot coulissant qui coulisse le long de l’arbre d’entrée ou de l’arbre de sortie pour embrayer une des transmissions élémentaires. La liaison mécanique entre le crabot coulissant et l’arbre le long duquel il coulisse est un système vis-écrou ce qui a pour effet que la position du crabot coulissant dépend du couple auquel est soumise la transmission, laquelle est ainsi une transmission automatique dont le rapport de transmission varie en fonction du couple auquel elle est soumise. Figure de l’abrégé : Fig. 2The invention is a very simple and very rustic stepped mechanical transmission, comprising several elementary transmissions each providing a different transmission ratio. It comprises a sliding dog clutch which slides along the input shaft or the output shaft to engage one of the elementary transmissions. The mechanical connection between the sliding dog and the shaft along which it slides is a screw-nut system, which has the effect that the position of the sliding dog depends on the torque to which the transmission is subjected, which is thus an automatic transmission whose transmission ratio varies according to the torque to which it is subjected. Abstract Figure: Fig. 2

Description

Transmission à arbre et crabot liés par filetageTransmission with shaft and dog clutch linked by thread

L’invention est une transmission mécanique automatique très simple et rustique de conception, ne nécessitant pas d’être débrayée pour que l’on puisse changer de vitesses, ne nécessitant pas de synchro non plus, et qui s’adapte en temps réel au couple auquel elle est soumise pour adopter le meilleur rapport de transmission.The invention is an automatic mechanical transmission which is very simple and rustic in design, does not need to be disengaged in order to be able to change gears, does not require synchro either, and which adapts in real time to the torque to which it is subjected to adopt the best transmission ratio.

Problème techniqueTechnical problem

De nombreux ingénieurs ont conçu des boites de vitesses automatiques, mais ils n’ont pas trouvé de moyen simple pour qu’elles s’adaptent en temps réel au couple.Many engineers have designed automatic gearboxes, but they have not found a simple way for them to adapt to torque in real time.

On connait un très grand nombre de documents décrivant des boites de vitesses manuelles et automatiques et en particulier les documents suivants.
- GB758516 (A) du 3 octobre 1956 de Thomas Hindmarch, qui décrit une transmission dont l'arbre d'entrée entraîne des pignons s'engageant avec un pignon sur l’arbre de sortie, au moins un pignon sur l'arbre d'entrée étant pourvu d'un embrayage à friction à sélection de vitesse et au moins un pignon sur l'arbre de sortie étant pourvu d'une roue libre,
- GB2193766 (A) du 17 février 1988 de Eric Albert Whateley, qui décrit une transmission comprenant deux embrayages à friction et deux roues libres, et des moyens de commande pour débrayer l’un des embrayages à friction,
- WO2014171722A1 du 16 avril 2014 de Calacana, qui décrit un embrayage d'engagement d'entrée et un embrayage d'engagement de sortie comprenant des écrous capables de se déplacer dans la direction axiale en étant en prise avec un arbre de vis d'entrée et un arbre de vis de sortie disposés en rotation dans un arbre d'entrée et un arbre de sortie,
- WO2008142219 du 27 novembre 2008 de Guy Cavalerie [FR] et WO2012156613A1 du 22 novembre 2012 de Guy Cavalerie [FR] et David Roumeas [FR] qui décrivent des dispositifs de changement de vitesses dont les engrenages s’embrayent par des cliquets,
- WO2019191308A1 du 3 octobre 2019 de Jason Smith [US] et Al. qui décrit une transmission de bicyclette par un arbre horizontal qui entraîne des engrenages circulaires tournant autour de l’axe de rotation de la roue arrière,
- et WO2019175480 A1 du 6 Mars 2019 et la demande de brevet FR2000853 du 29 janvier 2020 de Franck Guigan [FR] qui décrivent des transmissions dont le rapport de couple varie en fonction du couple auquel elles sont soumises.
A very large number of documents are known describing manual and automatic gearboxes and in particular the following documents.
- GB758516 (A) dated October 3, 1956 by Thomas Hindmarch, which describes a transmission whose input shaft drives pinions engaging with a pinion on the output shaft, at least one pinion on the input shaft input being provided with a speed-selective friction clutch and at least one pinion on the output shaft being provided with a freewheel,
- GB2193766 (A) of February 17, 1988 by Eric Albert Whateley, which describes a transmission comprising two friction clutches and two freewheels, and control means for disengaging one of the friction clutches,
- WO2014171722A1 of April 16, 2014 to Calacana, which describes an input engagement clutch and an output engagement clutch comprising nuts capable of movement in the axial direction by being engaged with an input screw shaft and an output screw shaft rotatably arranged in an input shaft and an output shaft,
- WO2008142219 of November 27, 2008 by Guy Cavalerie [FR] and WO2012156613A1 of November 22, 2012 by Guy Cavalerie [FR] and David Roumeas [FR] which describe gear change devices whose gears are engaged by pawls,
- WO2019191308A1 of October 3, 2019 by Jason Smith [US] et Al. which describes a bicycle transmission by a horizontal shaft which drives circular gears rotating around the axis of rotation of the rear wheel,
- and WO2019175480 A1 of March 6, 2019 and patent application FR2000853 of January 29, 2020 by Franck Guigan [FR] which describe transmissions whose torque ratio varies according to the torque to which they are subjected.

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 32 qui représentent toutes des dispositifs ou partie de dispositifs selon l'invention.The invention will be well understood, and other aims, advantages and characteristics thereof will appear more clearly on reading the description which follows, which is illustrated by FIGS. 1 to 32 which all represent devices or part of devices according to the invention.

Pour simplifier l’exposé,
- on dira ci-après qu’une transmission élémentaire est « connectée » ou « embrayée » lorsque l’arbre d’entrée de la transmission selon l’invention est lié mécaniquement en rotation à son entrée et que sa sortie est liée mécaniquement en rotation avec l’arbre de sortie de la transmission selon l’invention, et qu’elle est « déconnectée » ou « débrayée » lorsque l’une au moins de ces deux liaisons mécaniques n’est pas réalisée,
- on appellera transmission élémentaire « adjacente » une transmission élémentaire dont le plan principal – celui comprenant son entrée ou sa sortie, comme un pignon ou un galet d’entraînement, une manivelle, une bielle ou un levier moteur – est le plus proche de celui de la transmission élémentaire considérée,
- et on définira une transmission élémentaire par son « rang » dans la liste des transmissions élémentaires dont le rapport de transmission va croissant, en partant de la transmission élémentaire de rang 1 pour celle correspondant au rapport de transmission le plus faible aussi couramment appelé la « première vitesse ». Plusieurs transmissions élémentaires adjacentes de rang croissant peuvent ainsi être dénommées la « première vitesse », la « deuxième vitesse », la « troisième vitesse », etc.
To simplify the exposition,
- it will be said below that an elementary transmission is "connected" or "engaged" when the input shaft of the transmission according to the invention is mechanically linked in rotation to its input and that its output is mechanically linked in rotation with the output shaft of the transmission according to the invention, and that it is "disconnected" or "disengaged" when at least one of these two mechanical connections is not made,
- we will call “adjacent” elementary transmission an elementary transmission whose main plane – that comprising its input or its output, such as a pinion or a drive roller, a crank, a connecting rod or a motor lever – is closest to that of the elementary transmission considered,
- and an elementary transmission will be defined by its "rank" in the list of elementary transmissions whose transmission ratio increases, starting from the elementary transmission of rank 1 for that corresponding to the lowest transmission ratio also commonly called the " first gear”. Several adjacent elementary transmissions of increasing rank can thus be referred to as the “first speed”, the “second speed”, the “third speed”, etc.

est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 et de sa partie centrale qui est l’arbre- vis 31 coopérant par filetage avec le crabot coulissant 40. is a perspective view of the output shaft 3 and of its central part which is the screw shaft 31 cooperating by threading with the sliding dog clutch 40.

est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 muni de son crabot coulissant 40 dont l’ergot 42 peut être entraîné en rotation par la butée 502 du pignon de sortie 302. is a perspective view of the output shaft 3 fitted with its sliding dog 40, the lug 42 of which can be rotated by the stop 502 of the output pinion 302.

est une vue en perspective d’un crabot coulissant 40 muni d’ergots mobiles, qui ne peuvent coopérer avec les butées 501 et suivantes des pignons de transmissions élémentaires que lorsqu’ils sont en position de repos comme c’est ici le cas pour les ergots 41 41C 42 et 42C, mais qui peuvent être rétractés comme c’est ici le cas pour les ergots 41A et 41B 22. is a perspective view of a sliding dog clutch 40 provided with movable lugs, which can cooperate with the stops 501 and following of the elementary transmission pinions only when they are in the rest position as is the case here for the lugs 41 41C 42 and 42C, but which can be retracted as is the case here for the lugs 41A and 41B 22.

est une vue en perspective de trois pignons 301 302 et 303 comportant chacun des butées pouvant être entraînées en rotation par le crabot coulissant, ou entrainer ce dernier en rotation. is a perspective view of three pinions 301 302 and 303 each comprising stops which can be driven in rotation by the sliding clutch, or cause the latter to rotate.

est une vue en perspective d’un crabot coulissant perfectionné dont deux ergots sont munis de roulettes 4010 et 4010a, qui peuvent se décaler le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie par rapport à une position de repos centrale. is a perspective view of an improved sliding dog clutch, two lugs of which are provided with rollers 4010 and 4010a, which can be offset along the axis of rotation of the output shaft with respect to a central rest position.

est une vue en perspective d’une transmission à arbres parallèles selon l’invention, qui est munie d’un moyen de crantage 4002 du déplacement du crabot coulissant, coopérant avec une roue 4001 solidaire du crabot coulissant 40. is a perspective view of a parallel-shaft transmission according to the invention, which is provided with a notching means 4002 for moving the sliding dog, cooperating with a wheel 4001 integral with the sliding dog 40.

est une vue en perspective d’une version similaire à celle représentée à la figure précédente, mais dont le déplacement du crabot coulissant 40 peut être forcé manuellement le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie 3, à l’aide d’une fourchette 3000. is a perspective view of a version similar to that shown in the previous figure, but whose movement of the sliding dog 40 can be forced manually along the axis of rotation of the output shaft 3, using of a 3000 fork.

est une vue en perspective d’une transmission selon l’invention dans un mode de réalisation à 8 vitesses avant et deux vitesses arrière. Le pignon entraîné par l’arbre d’entrée entraîne en rotation trois satellites 252a 252b qui sont étagés et correspondent l’un aux vitesses dites paires et l’autre aux vitesses impaires, et 252c qui correspond aux deux vitesses de marche arrière. Les pignons 252b7 et 252a8 correspondent ainsi respectivement aux 7ème et 8ème vitesses. is a perspective view of a transmission according to the invention in an embodiment with 8 forward speeds and two reverse speeds. The pinion driven by the input shaft drives in rotation three satellites 252a 252b which are stepped and correspond to one of the so-called even speeds and the other to the odd speeds, and 252c which corresponds to the two reverse gears. The sprockets 252b7 and 252a8 thus correspond respectively to the 7th and 8th gears.

est une vue en perspective d’un détail de cette transmission qui montre que l’un des deux ressorts déterminant avec le couple résistant la position du crabot coulissant sont l’un un ressort 4015 relié au crabot coulissant par un câble, et l’autre un ressort de compression 4016 qui n’est comprimé que lors de la marche arrière ou du frein moteur de marche avant. is a perspective view of a detail of this transmission which shows that one of the two springs determining with the resisting torque the position of the sliding dog are one a spring 4015 connected to the sliding dog by a cable, and the other a compression spring 4016 which is only compressed during reverse or forward engine braking.

est une vue en perspective d’une transmission étagée selon l’invention dans un mode de mise en œuvre peu encombrant, dont les deux transmissions élémentaires sont constituées chacune par un des deux modes de transmission suivants d’un train épicycloïdal, le premier de ces modes étant la transmission en prise directe de l’arbre d’entrée 2 à l’arbre de sortie 3, la couronne 300 tournant dans le sens moteur avec le soleil 202 et les satellites 252a 252b et suivant, ce mouvement de rotation étant permis par la roue libre à clabots 602, le second étant la transmission par l’intermédiaire du train épicycloïdal, le mouvement étant transmis successivement du soleil 202 solidaire de l’arbre d’entrée 2 aux satellites 252a 252b et suivant et au porte-satellites 263, la couronne 300 restant fixe. is a perspective view of a stepped transmission according to the invention in a space-saving mode of implementation, the two elementary transmissions of which each consist of one of the following two transmission modes of an epicyclic gear train, the first of these modes being the transmission in direct drive from the input shaft 2 to the output shaft 3, the crown 300 rotating in the motor direction with the sun 202 and the satellites 252a 252b and following, this rotational movement being permitted by the clutch freewheel 602, the second being the transmission via the planetary gear train, the movement being transmitted successively from the sun 202 secured to the input shaft 2 to the satellites 252a 252b and following and to the planet carrier 263, the crown 300 remaining fixed.

est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 de la transmission de la figure 10, qui comporte l’arbre-vis 31. is a perspective view of the output shaft 3 of the transmission of Figure 10, which includes the screw shaft 31.

est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 de la transmission de la figure 10, muni du crabot coulissant 40 qui coopère avec l’arbre-vis 31 en se déplaçant le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie 3 lorsqu’il tourne par rapport à cet arbre de sortie 3, et qui comporte des ergots 41 42 et 43 qui peuvent tourner soit par le couple fourni par les butées 501a et suivantes solidaires de l’arbre d’entrée 2, soit par le couple fourni par les butées 502a, 502b et suivante solidaires du porte-satellites 263 is a perspective view of the output shaft 3 of the transmission of FIG. 10, provided with the sliding dog 40 which cooperates with the screw shaft 31 by moving along the axis of rotation of the output 3 when it rotates with respect to this output shaft 3, and which comprises lugs 41 42 and 43 which can rotate either by the torque supplied by the stops 501a and following fixed to the input shaft 2, or by the torque supplied by the stops 502a, 502b and following integral with the planet carrier 263

est une vue en perspective de la transmission de la figure 10, lorsque ce crabot coulissant tourne par le couple fourni par les butées 501a et suivantes solidaires de l’arbre d’entrée 2 aux ergots 41 et suivants du crabot coulissant 40. is a perspective view of the transmission of figure 10, when this sliding dog is rotating by the torque provided by the stops 501a and following fixed to the input shaft 2 to the lugs 41 and following of the sliding dog 40.

est une vue en perspective de la transmission de la figure 10, lorsque ce crabot coulissant tourne par le couple fourni par les butées 502a, 502b et suivante solidaires du porte-satellites 263 aux ergots 41 42 et suivant du crabot coulissant. On voit le ressort principal 803 qui pousse le crabot coulissant vers le plan dans lequel se trouvent les butées solidaires de l’arbre d’entrée. is a perspective view of the transmission of FIG. 10, when this sliding dog is rotating by the torque supplied by the stops 502a, 502b and following fixed to the planet carrier 263 to the lugs 41 and 42 and following of the sliding dog. We see the main spring 803 which pushes the sliding clutch towards the plane in which the stops integral with the input shaft are located.

est une vue en perspective d’une transmission similaire dont la couronne a été remplacée par un second soleil 300, les satellites 252 et 252a ayant chacun deux pignons accolés de diamètres différents, solidaires entre eux. is a perspective view of a similar transmission whose crown has been replaced by a second sun 300, the satellites 252 and 252a each having two adjoining pinions of different diameters, integral with each other.

est une vue en perspective d’une transmission similaire à celle représentée aux figures 10 à 14 dont la couronne est solidaire d’une roue 8. is a perspective view of a transmission similar to that shown in Figures 10 to 14, the crown of which is integral with a wheel 8.

ainsi que les deux suivantes sont des vues en perspective qui illustrent une variante de la transmission des figures 10 à 14, qui peut fonctionner aussi bien en marche avant qu’en marche arrière. Le crabot coulissant comporte dans ce cas des ergots secondaires 41A 42A et suivant. On distingue le guide 6002 de l’ergot du crabot coulissant de sens de rotation de la roue libre 602. as well as the following two are perspective views which illustrate a variant of the transmission of FIGS. 10 to 14, which can operate both in forward gear and in reverse gear. The sliding dog clutch in this case comprises secondary lugs 41A 42A et seq. We distinguish the guide 6002 from the lug of the sliding dog of the direction of rotation of the freewheel 602.

est une vue en perspective de la même transmission, en prise directe en marche avant. is a perspective view of the same transmission, in direct forward gear.

est une vue en perspective de la même transmission, cette fois en marche arrière et avec une résistance de l’arbre de sortie qui a provoqué un déplacement du crabot coulissant le long de l’axe de rotation du moteur, l’écartant du moteur pour qu’il coopère avec le porte-satellites du train épicycloïdal. is a perspective view of the same transmission, this time in reverse and with resistance from the output shaft which caused the sliding dog to move along the axis of rotation of the engine away from the engine to that it cooperates with the planet carrier of the planetary gear train.

ainsi que les trois suivantes sont des vues en perspective de détails d’un d’une roue libre bidirectionnelle qui permet à la couronne de tourner en marche avant. On distingue l’ergot 6001 du crabot coulissant de sens de rotation 6000, la couronne 300 qui comporte un ergot 3021 qui est ici bloqué en rotation par le cliquet 6003. as well as the following three are perspective views of details of a two-way freewheel that allows the crown to rotate forwards. We distinguish the lug 6001 of the sliding dog clutch in the direction of rotation 6000, the crown 300 which includes a lug 3021 which is here locked in rotation by the pawl 6003.

est une vue en perspective de la même roue libre, mais qui permet ici à la couronne de ne tourner qu’en marche arrière parce que le moteur tourne en marche arrière, l’ergot 3021 étant bloqué en sens de rotation inverse par le cliquet 6004. is a perspective view of the same freewheel, but which here allows the crown to rotate only in reverse because the motor rotates in reverse, the pin 3021 being blocked in the opposite direction of rotation by the pawl 6004 .

est une vue en perspective de cette roue libre avec le moteur. is a perspective view of this freewheel with motor.

est une vue en perspective de cette roue libre avec le moteur qui tourne en sens inverse de celui dans lequel il tourne à la figure 22. is a perspective view of this freewheel with the motor rotating in the opposite direction to that in which it rotates in Figure 22.

est une vue en perspective d’une transmission selon l’invention qui permet une forte réduction. L’arbre d’entrée 2 entraîne le pignon d’entrée 202 qui coopère directement avec le pignon de sortie 302 avec un rapport de transmission égal à 1/4. L’arbre d’entrée 2 entraîne aussi la couronne 401 de l’arbre intermédiaire 400, avec un rapport de transmission égal à 1/3 lequel est solidaire en rotation du pignon d’entrée 201 qui coopère directement avec le pignon de sortie 301 avec un rapport de transmission égal à 1/8. Le rapport de transmission de la première vitesse est ainsi de 1/4 et celui de deuxième vitesse de 1/24. is a perspective view of a transmission according to the invention which allows a strong reduction. The input shaft 2 drives the input pinion 202 which cooperates directly with the output pinion 302 with a transmission ratio equal to 1/4. The input shaft 2 also drives the ring gear 401 of the intermediate shaft 400, with a transmission ratio equal to 1/3 which is integral in rotation with the input pinion 201 which cooperates directly with the output pinion 301 with a transmission ratio equal to 1/8. The transmission ratio of the first gear is thus 1/4 and that of the second gear 1/24.

est une vue en perspective de la transmission de la figure 24 vue sous un autre angle, qui permet de voir la roue libre 602 située entre la couronne 602 de l’arbre intermédiaire et le pignon d’entrée 201, roue libre qui permet au pignon de sortie 301 de première vitesse de tourner aussi vite que le pignon de sortie 302 de seconde vitesse, ainsi que le crabot coulissant 40 et le ressort principal 803. is a perspective view of the transmission of figure 24 seen from another angle, which allows to see the freewheel 602 located between the ring gear 602 of the intermediate shaft and the input pinion 201, freewheel which allows the pinion first speed output gear 301 to rotate as fast as second speed output gear 302, as well as sliding dog 40 and main spring 803.

est une vue en perspective de la même transmission ne comportant qu’une partie des composants pour que l’on puisse distinguer l’arbre d’entrée 2 et l’arbre de sortie 3 avec son arbre-vis 31. is a perspective view of the same transmission comprising only part of the components so that one can distinguish the input shaft 2 and the output shaft 3 with its screw shaft 31.

est une vue en perspective de la transmission de la figure 26 vue sous un autre angle. is a perspective view of the transmission of Figure 26 seen from another angle.

ainsi que la suivante sont des vues en perspective d’une transmission selon l’invention dans un mode de réalisation à arbres parallèles, comportant trois transmissions élémentaires 2001 2002 et 2003 composées chacune de deux pignons, un pignon d’entrée entraîné par l’arbre d’entrée 2 et un pignon de sortie pouvant entraîner l’arbre de sortie 3. La transmission élémentaire 2001 est composée des pignons d’entrée 201 et de sortie 301, la transmission élémentaire 2002 est composée des pignons d’entrée 202 et de sortie 302, et la transmission élémentaire 2003 est composée des pignons d’entrée 203 et de sortie 303. as well as the following are perspective views of a transmission according to the invention in an embodiment with parallel shafts, comprising three elementary transmissions 2001 2002 and 2003 each composed of two pinions, an input pinion driven by the shaft input 2 and an output pinion capable of driving the output shaft 3. The elementary transmission 2001 is composed of input pinions 201 and output 301, the elementary transmission 2002 is composed of input pinions 202 and output 302, and the elementary transmission 2003 is made up of input 203 and output 303 gears.

est une vue en perspective de cette transmission démunie de ses pignons de sortie pour que l’on puisse voir le crabot coulissant 40 qui est un écrou coopérant avec la partie de l’arbre de sortie 3 qui est l’arbre-vis 31. Deux ressorts dits principaux maintiennent élastiquement ce crabot coulissant dans le même plan que les plans de rotation du pignon d’entrée 202 et du pignon de sortie 302. is a perspective view of this transmission stripped of its output gears so that one can see the sliding clutch 40 which is a nut cooperating with the part of the output shaft 3 which is the screw shaft 31. Two so-called main springs elastically maintain this sliding dog clutch in the same plane as the planes of rotation of the input pinion 202 and of the output pinion 302.

est une vue en perspective d’une partie de transmission selon l’invention dans un mode de réalisation particulier. L’arbre d’entrée 2 comporte un pignon entraînant en rotation quatre satellites 252a 252b 252c et 252d. is a perspective view of a transmission part according to the invention in a particular embodiment. The input shaft 2 comprises a pinion rotating four satellites 252a 252b 252c and 252d.

est une vue en perspective de cette transmission complète, munie de ses quatre satellites comportant chacun une série de pignons solidaires entre eux, chaque série de pignons étant entraînée par une roue libre par l’un des satellites 252a 252b 252c et 252d. Chacun de ces pignons entraîne en rotation un soleil solidaire d’un anneau comportant des butées pouvant entraîner les ergots du crabot coulissant. On distingue des ensembles de séries de pignons dits pairs 252a2 et 252a4 et des séries de satellites impairs 252b1 et 252b3, qui entraînent respectivement les transmissions élémentaires dites paires et des transmissions élémentaires dites impaires. Ainsi, lorsque le crabot coulissant 40 connecte simultanément deux transmissions élémentaires adjacentes, cela ne provoque pas de conflit. is a perspective view of this complete transmission, provided with its four satellites each comprising a series of pinions integral with each other, each series of pinions being driven by a freewheel by one of the planets 252a 252b 252c and 252d. Each of these pinions rotates a sun fixed to a ring comprising abutments capable of driving the lugs of the sliding dog clutch. A distinction is made between sets of series of so-called even pinions 252a2 and 252a4 and series of odd satellites 252b1 and 252b3, which respectively drive the so-called even elementary transmissions and so-called odd elementary transmissions. Thus, when the sliding clutch 40 simultaneously connects two adjacent elementary transmissions, this does not cause conflict.

est une vue en perspective d’une transmission selon l’invention comportant trois transmissions élémentaires composées d’une des denture circulaires 301 302 et 303 qui sont solidaires en rotation de l’arbre de sortie 3 et situées dans un plan perpendiculaire à son axe de rotation, l’arbre-vis étant ici l’arbre d’entrée 2. Les dentures sont représentées de façon simplifiée, mais l’homme de l’art peut évidemment utiliser des dentures coniques. is a perspective view of a transmission according to the invention comprising three elementary transmissions composed of one of the circular teeth 301 302 and 303 which are integral in rotation with the output shaft 3 and located in a plane perpendicular to its axis of rotation, the screw-shaft here being the input shaft 2. The teeth are represented in a simplified way, but those skilled in the art can obviously use conical teeth.

Toutes ces figures illustrent des dispositions choisies pour permettre de bien exposer les différentes méthodes envisagées. L’homme de l’art pourra avantageusement réaliser des versions plus compactes, en particulier pour les versions dont les arbres d’entrée et de sortie sont alignés. Il est en effet possible de ne pas cumuler la longueur des trois ensembles que sont le ressort principal 803, la zone de déplacement du crabot coulissant 40, et l’ensemble des pignons dentés. Ces trois séries d’éléments peuvent en effet se situer dans des volumes cylindriques concentriques ne se chevauchant pas.All these figures illustrate arrangements chosen to enable the different methods envisaged to be clearly explained. Those skilled in the art can advantageously produce more compact versions, in particular for versions whose input and output shafts are aligned. It is in fact possible not to combine the length of the three sets which are the main spring 803, the zone of movement of the sliding clutch 40, and all the toothed pinions. These three series of elements can indeed be located in concentric cylindrical volumes that do not overlap.

Toutes les figures représentent des pignons dentés à dentures symétriques, mais l’homme de l’art utilisera avantageusement des pignons dentés à dentures asymétriques pour les engrenages tournant toujours dans le même sens. Les dents de ces engrenages asymétriques ont une partie coopérant avec un autre pignon qui forme un angle plus important avec la circonférence du pignon que la partie opposée. Il est en effet connu que de tels engrenages offrent un meilleur rapport [couple transmis/poids] et un meilleur rendement dans ce cas particulier.All the figures represent toothed pinions with symmetrical teeth, but those skilled in the art will advantageously use toothed pinions with asymmetrical teeth for the gears always turning in the same direction. The teeth of these asymmetrical gears have a part cooperating with another pinion which forms a greater angle with the circumference of the pinion than the opposite part. It is in fact known that such gears offer a better ratio [torque transmitted/weight] and better efficiency in this particular case.

La présente invention est une transmission mécanique de mouvement d'un arbre d’entrée 2 à un arbre de sortie 3, dite transmission étagée, comportant une pluralité de moyens de transfert du mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie, dits transmissions élémentaires - 2001, 2002 et le cas échéant suivants - ayant chacune un pignon d’entrée - 201, 202 et le cas échéant suivants - pouvant être entraîné en rotation par ledit arbre d’entrée et un pignon de sortie - 301, 302 et le cas échéant suivants - pouvant entraîner en rotation ledit arbre de sortie,
- au moins deux transmissions élémentaires pouvant assurer ce transfert de mouvement selon des rapports de transmission différents ou des directions de rotation opposées,
- la transmission étagée étant munie d’au moins d’un moyen d’embrayage en rotation dit crabot coulissant 40 pouvant se déplacer par rapport auxdites transmissions élémentaires le long d’un axe parallèle à un arbre 31 dit arbre-vis solidaire en rotation dudit arbre d’entrée ou dudit arbre de sortie, et entraîner en rotation une desdites transmissions élémentaires ou être entraîné par elle,
caractérisée en ce que ledit arbre-vis et ledit crabot coulissant coopèrent l‘un avec l’autre par des filetages, le couple auquel est soumis le crabot coulissant le vissant dans une direction, et un moyen de rappel 803 dit ressort principal le vissant dans le sens opposé.
The present invention is a mechanical transmission of movement from an input shaft 2 to an output shaft 3, called stepped transmission, comprising a plurality of means for transferring the movement of said input shaft to said output shaft, called elementary transmissions - 2001, 2002 and where appropriate following - each having an input pinion - 201, 202 and where appropriate following - rotatable by said input shaft and an output pinion - 301, 302 and the case any following - capable of driving the said output shaft in rotation,
- at least two elementary transmissions capable of ensuring this motion transfer according to different transmission ratios or opposite directions of rotation,
- the stepped transmission being provided with at least one rotating clutch means called sliding dog clutch 40 able to move with respect to said elementary transmissions along an axis parallel to a shaft 31 called screw shaft integral in rotation with said input shaft or said output shaft, and rotating one of said elementary transmissions or being driven by it,
characterized in that said screw-shaft and said sliding dog cooperate with each other by threading, the torque to which the sliding dog is subjected screwing it in one direction, and a return means 803 called the main spring screwing it in the opposite direction.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

Le principe de la présente invention consiste à mesurer le couple auquel est soumis un arbre de transmission par un dispositif vis-écrou dont l’un des deux éléments que sont la vis et l’écrou se déplace le long de l’arbre considéré en fonction de deux forces, d’une part le couple auquel est soumis le dispositif vis-écrou qui le déplace dans une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre considéré, et d’autre part un moyen de rappel par exemple élastique de sens opposé.The principle of the present invention consists in measuring the torque to which a transmission shaft is subjected by a screw-nut device of which one of the two elements, the screw and the nut, moves along the shaft considered as a function of two forces, on the one hand the torque to which the screw-nut device is subjected which moves it in a direction parallel to the axis of rotation of the shaft in question, and on the other hand a return means, for example elastic opposite.

Selon le sens du pas de vis de l’arbre-vis 31, on peut donc obtenir aussi bien une réduction qu’une augmentation du rapport de couple lorsque le couple résistant augmente ou diminue. Les applications sont différentes, l’une des deux options est surtout destinée à transmettre le mouvement d’un moteur à une roue tandis que l’autre concerne principalement la récupération d’énergie au ralentissement et au freinage.Depending on the direction of the screw pitch of the screw shaft 31, it is therefore possible to obtain both a reduction and an increase in the torque ratio when the resistive torque increases or decreases. The applications are different, one of the two options is mainly intended to transmit the movement of a motor to a wheel while the other mainly concerns the recovery of energy during deceleration and braking.

Par convention, on désigne ci-avant et ci-après par arbre-vis l’arbre et par crabot coulissant l’écrou, mais ce pourrait tout à fait être l’inverse, le crabot coulissant pouvant être muni d’une vis coopérant avec un écrou solidaire de l’arbre considéré.By convention, the shaft-screw shaft is designated above and below and the nut is designated by sliding dog, but it could quite be the opposite, the sliding dog being able to be provided with a screw cooperating with a nut integral with the shaft in question.

On désigne aussi par pignon d’entrée et pignon de sortie respectivement l’entrée et la sortie d’une transmission élémentaire, mais il peut s’agir de tout accouplement mécanique comme par exemple une poulie entraînant une courroie ou un galet, sans sortir du cadre de la présente invention.Input pinion and output pinion also designate the input and output of an elementary transmission respectively, but it can be any mechanical coupling such as for example a pulley driving a belt or a roller, without leaving the scope of the present invention.

Dans la description qui va suivre, une roue libre est placée sur un pignon d’entrée ou sur un pignon de sortie, mais les dispositions inverses à celles qui sont décrites fonctionnent aussi. De même, le crabot coulissant 40 est présenté comme entraînant l’arbre de sortie, mais il peut aussi être entrainé par l’arbre d’entrée. D’une façon plus générale, on peut intervertir arbre d’entrée et arbre de sortie dans les solutions décrites sans sortir du cadre de l’invention, ce qui procure des effets différents ayant des applications différentes.In the following description, a freewheel is placed on an input pinion or on an output pinion, but the reverse arrangements to those described also work. Similarly, the sliding dog 40 is shown as driving the output shaft, but it can also be driven by the input shaft. More generally, it is possible to invert input shaft and output shaft in the solutions described without departing from the scope of the invention, which provides different effects having different applications.

Le crabot coulissant peut se déplacer le long de l’arbre de sortie ou de l’arbre d’entrée, à l’intérieur d’au moins un pignon d’une transmission élémentaire, et peut ainsi coopérer avec au moins trois transmissions élémentaires différentes.The sliding dog can move along the output shaft or the input shaft, inside at least one pinion of an elementary transmission, and can thus cooperate with at least three different elementary transmissions .

Une transmission selon l’invention peut comporter deux transmissions élémentaires chacune munie d’une roue libre de direction opposée, comme illustré par les figures 6 et 7. Cette transmission à arbres parallèles, comporte deux rapports de marche avant et deux rapports de marche arrière qui changent automatiquement en fonction du sens dans lequel tourne l’arbre d’entrée 2 et de la résistance à la rotation de l’arbre de sortie 3.A transmission according to the invention may comprise two elementary transmissions each provided with a freewheel of opposite direction, as illustrated by FIGS. 6 and 7. This transmission with parallel shafts comprises two forward gear ratios and two reverse gear ratios which change automatically depending on the direction in which the input shaft 2 rotates and the resistance to rotation of the output shaft 3.

L’arbre d’entrée 2 est relié de façon fixe au pignon 202, qui est le pignon de vitesses dont le rapport de transmission est le plus élevé puisqu’il est le pignon d’entrée le plus grand et qu’il entraîne en rotation le pignon de sortie 302 qui est le plus petit. Il tourne toujours à la vitesse du pignon d’entrée.The input shaft 2 is fixedly connected to the pinion 202, which is the gear pinion whose transmission ratio is the highest since it is the largest input pinion and it rotates the output pinion 302 which is the smallest. It always spins at the speed of the input gear.

Les deux autres pignons d’entrée sont plus petits et reliés chacun à l’arbre d’entrée 2 par une roue libre, mais ces deux roues libres sont de directions opposées. Si le moteur tourne dans un sens, les pignons 201 et 202 tournent dans son sens de rotation, tandis que s’il tourne dans l’autre sens, ce sont les pignons 202 et 203 qui tournent dans son sens de rotation. La présence de ces roues libres a pour conséquence non seulement que les pignons 201 et 203 ne sont entraînés en rotation que dans le sens dans lequel tourne le moteur, mais aussi qu’ils peuvent tourner plus vite que le pignon 202.The other two input sprockets are smaller and each connected to input shaft 2 by a freewheel, but these two freewheels are in opposite directions. If the motor rotates in one direction, the pinions 201 and 202 rotate in its direction of rotation, while if it rotates in the other direction, it is the pinions 202 and 203 that rotate in its direction of rotation. The presence of these freewheels has the consequence not only that the pinions 201 and 203 are driven in rotation only in the direction in which the motor rotates, but also that they can rotate faster than the pinion 202.

Chacun des pignons de sortie 301 302 et 303 est entrainé par le pignon d’entrée qui est dans le même plan, le pignon de sortie 301 par le pignon d’entrée 201, le pignon de sortie 302 par le pignon d’entrée 202 et le pignon de sortie 303 par le pignon d’entrée 203. Ils entraînent l’arbre de sortie 3 par un crabot coulissant 40 qui est un écrou coopérant avec l’arbre de sortie qui comporte une partie 31 formant un pas de vis. Le crabot coulissant est maintenu élastiquement dans le plan des pignons 202 et 302 par un ou deux ressorts dits principaux. La position de repos du crabot coulissant est celle dans laquelle il est entraîné par le pignon de sortie 302.Each of the output gears 301 302 and 303 is driven by the input gear which is in the same plane, the output gear 301 by the input gear 201, the output gear 302 by the input gear 202 and the output pinion 303 by the input pinion 203. They drive the output shaft 3 by a sliding clutch 40 which is a nut cooperating with the output shaft which comprises a part 31 forming a thread. The sliding dog clutch is held elastically in the plane of the pinions 202 and 302 by one or two so-called main springs. The rest position of the sliding dog is that in which it is driven by the output pinion 302.

L’homme de l’art a à sa disposition de nombreux moyens pour que les ergots du crabot coulissant coopèrent efficacement avec les butées d’un pignon d’une transmission élémentaire, en particulier pour éviter que la surface de coopération entre ces éléments soit trop faible.Those skilled in the art have at their disposal many means for the lugs of the sliding dog to cooperate effectively with the stops of a pinion of an elementary transmission, in particular to prevent the surface of cooperation between these elements being too weak.

Il peut jouer sur la forme des surfaces de coopération entre ces deux éléments pour qu’elles facilitent le centrage de ces surfaces de coopération l’une vis-à-vis de l’autre.He can play on the shape of the cooperation surfaces between these two elements so that they facilitate the centering of these cooperation surfaces with respect to each other.

Un crabot coulissant est avantageusement muni d’ergots munis chacun d’une roulette 4010 pouvant tourner autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de rotation du crabot coulissant, et coopérer avec une butée dont la forme est telle qu’il peut s’y encastrer. Ce moyen de faire coïncider la position crabot coulissant avec une de celles dans lesquelles il coopère le mieux avec une transmission élémentaire est illustré aux figures 4 et 5. Les butées 501 502 et suivante des pignons de sortie 301 ou 302 ou 303 ont des extrémités latérales qui sont pointues, et les ergots du crabot coulissant 40 sont chacun munie d’une roulette, respectivement 4010 et 4010a, qui coopèrent avec ces butées.A sliding dog clutch is advantageously provided with lugs each provided with a wheel 4010 which can rotate around an axis perpendicular to the axis of rotation of the sliding dog dog, and cooperate with a stop whose shape is such that it can embed there. This means of making the sliding dog position coincide with one of those in which it best cooperates with an elementary transmission is illustrated in FIGS. 4 and 5. The stops 501 502 and following of the output pinions 301 or 302 or 303 have which are pointed, and the lugs of the sliding dog clutch 40 are each provided with a wheel, respectively 4010 and 4010a, which cooperate with these stops.

La figure 5 montre un perfectionnement qui est que le crabot coulissant peut comporter deux parties, l’une dite partie centrale (4014) comprenant les ergots avec lesquels il coopère avec les transmissions élémentaires, et l’autre comprenant le filetage par lequel il coopère avec l’arbre-vis, et ces deux parties peuvent avantageusement s’écarter l’une de l’autre le long de l’axe de rotation dudit crabot coulissant, étant rappelées dans une position de repos par un rappel élastique (4015 et 4016). Lorsque le crabot coulissant n’est pas dans le plan où il coopère le mieux avec un pignon, ces ressorts se déforment et permettent à la partie utile 4014 du crabot coulissant de se décaler latéralement pour qu’un ergot 4010 se situe dans le plan dans lequel il coopère le mieux avec la butée 501 du pignon le plus proche.Figure 5 shows an improvement which is that the sliding dog may comprise two parts, one called the central part (4014) comprising the lugs with which it cooperates with the elementary transmissions, and the other comprising the thread by which it cooperates with the screw shaft, and these two parts can advantageously move away from each other along the axis of rotation of said sliding dog, being returned to a rest position by an elastic return (4015 and 4016) . When the sliding dog is not in the plane where it cooperates best with a pinion, these springs deform and allow the useful part 4014 of the sliding dog to shift laterally so that a lug 4010 is located in the plane in which it cooperates best with the stop 501 of the nearest pinion.

Lorsque l’axe de rotation d’une roulette se situe dans un plan comprenant l’extrémité pointue d’une butée d’un pignon de sortie d’une première transmission intermédiaire, la roulette considérée connecte effectivement cette transmission élémentaire, mais dès lors que cette roulette rencontre aussi l’extrémité pointue de la butée du pignon de sortie d’une transmission élémentaire adjacente, elle cesse d’être en équilibre et le crabot coulissant 40 se décale latéralement le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie pour ne plus entraîner en rotation que la première transmission intermédiaire.When the axis of rotation of a caster is located in a plane comprising the pointed end of a stop of an output pinion of a first intermediate transmission, the caster considered actually connects this elementary transmission, but when this roller also encounters the pointed end of the abutment of the output pinion of an adjacent elementary transmission, it ceases to be in balance and the sliding dog 40 shifts laterally along the axis of rotation of the output to drive in rotation only the first intermediate transmission.

Il est aussi possible de munir les ergots et les butées d’aimants pour que les ergots se placent de préférence dans le plan dans lequel ils coopèrent le mieux avec les butées 501 502 et suivantes.It is also possible to provide the lugs and the stops with magnets so that the lugs are preferably placed in the plane in which they cooperate best with the stops 501 502 and following.

Une solution équivalente consiste à permettre à l’ensemble des transmissions élémentaires de se déplacer légèrement par rapport au crabot coulissant. Les documents précités WO2008142219, WO2012156613A1 et WO2019191308A1 proposent aussi des moyens de centrage.An equivalent solution consists in allowing all the elementary transmissions to move slightly in relation to the sliding dog clutch. The aforementioned documents WO2008142219, WO2012156613A1 and WO2019191308A1 also propose centering means.

Il est essentiel qu’une seule transmission élémentaire transmette effectivement le mouvement de rotation de l’arbre d’entrée à l’arbre de sortie, pour éviter des conflits de dentures.It is essential that a single elementary transmission effectively transmits the rotational movement of the input shaft to the output shaft, to avoid conflicting teeth.

Un moyen connu consiste à munir la transmission d’un embrayage unidirectionnel, dit roue libre 601 permettant à la sortie d’une transmission élémentaire de tourner à la même vitesse que celle d’une autre transmission élémentaire qui est connectée simultanément et tourne plus vite ou moins vite.A known means consists in providing the transmission with a one-way clutch, called freewheel 601 allowing the output of an elementary transmission to rotate at the same speed as that of another elementary transmission which is connected simultaneously and rotates faster or slower.

Le crabot coulissant peut comporter plusieurs ergots 41 et 41A, 42 et 42B qui sont rétractables, comme illustré à la figure 3. C’est un ressort qui les fait sortir de l’intérieur de la partie centrale du crabot coulissant lorsque c’est possible, mais les ergots se rétractent sous l’effet de la poussée d’une butée dans une direction de sens inverse à celle permettant leur coopération avec une butée. Cela permet aussi à une transmission élémentaire de disposer d’une fonction de roue libre intégrée, et de faciliter le retour en première vitesse lorsque le couple moteur diminue.The sliding dog clutch can comprise several lugs 41 and 41A, 42 and 42B which are retractable, as illustrated in figure 3. It is a spring which brings them out from inside the central part of the sliding dog dog when possible. , but the lugs retract under the effect of the thrust of a stop in a direction of the opposite direction to that allowing their cooperation with a stop. This also allows an elementary transmission to have an integrated freewheel function, and to facilitate the return to first gear when the engine torque decreases.

Les conflits de denture peuvent aussi être évités en utilisant un embrayage électromagnétique, le crabot coulissant comportant en lieu et place des ergots 40 41 et suivants des aimants ou électro-aimants coopérant avec des aimants ou électro-aimants situés sur les transmissions élémentaires en lieu et place des butéesConflicts of teeth can also be avoided by using an electromagnetic clutch, the sliding dog having instead of lugs 40 41 and following magnets or electromagnets cooperating with magnets or electromagnets located on the elementary transmissions instead of position of stops

Lorsque le couple transmis est proche de la condition de débrayage d’une transmission élémentaire, la transmission étagée pourrait embrayer et débrayer une transmission élémentaire à un rythme d’alternance rapide, ce qui n’est pas souhaitable parce que cela provoquerait des à-coups dans la transmission et une usure prématurée. Pour éviter cela, il est souhaitable que le couple entraînant l’embrayage d’une transmission élémentaire soit différent de celui entraînant le débrayage de la transmission élémentaire qui lui est adjacente, de telle sorte qu’il existe une plage de couples entre ces deux valeurs, dans laquelle aucun changement de transmission élémentaire ne se produit.When the transmitted torque is close to the disengagement condition of an elementary transmission, the staged transmission could engage and disengage an elementary transmission at a rapid alternating rate, which is not desirable because it would cause jerks in the transmission and premature wear. To avoid this, it is desirable that the torque driving the clutch of an elementary transmission be different from that driving the disengagement of the elementary transmission which is adjacent to it, so that there is a range of torques between these two values. , in which no elementary transmission change occurs.

Le changement de position du crabot coulissant peut être limité par un moyen de crantage (4002) favorisant les positions du crabot coulissant dans lesquelles il ne peut connecter qu’une seule transmission élémentaire ou l’empêchant de quitter une telle position.The change of position of the sliding dog can be limited by a notching means (4002) favoring the positions of the sliding dog in which it can only connect a single elementary transmission or preventing it from leaving such a position.

Un tel moyen de crantage 4002 est représenté à la figure 6. Il pivote autour d’un axe 4003 et peut être rapproché élastiquement du roulement à billes 4001 pour favoriser les positions du crabot coulissant dans lesquelles il ne peut connecter qu’une seule transmission élémentaire.Such a notching means 4002 is represented in FIG. 6. It pivots around an axis 4003 and can be elastically brought closer to the ball bearing 4001 to favor the positions of the sliding dog clutch in which it can only connect a single elementary transmission .

Ce moyen de crantage peut aussi être appuyé de façon ferme sur le roulement à billes 4001 pour empêcher tout changement de rapport de transmission.This notching means can also be pressed firmly against the ball bearing 4001 to prevent any change in transmission ratio.

Une transmission selon l’invention peut aussi être munie d’un moyen permettant de déplacer en force, manuellement ou par un moteur, la position du crabot coulissant, pour contraindre la transmission étagée à utiliser une transmission élémentaire déterminée. Un tel moyen est représenté à la figure 7, qui montre une transmission selon l’invention dépourvue de ses pignons de sortie, pour que l’on puisse voir le crabot coulissant entraînant en rotation l’arbre de sortie 3, ce crabot coulissant pouvant coulisser à l’aide de la fourchette 3000 le long de l’arbre de sortie afin de sélectionner le pignon de sortie qui doit l’entrainer en rotation. Le crabot coulissant peut alors connecter différentes transmissions élémentaires ayant des caractéristiques différentes, comme des rapports de transmission différents de marche avant ou arrière, un point mort et une ou plusieurs transmissions élémentaires à rapport variable pouvant par exemple servir d’embrayage.A transmission according to the invention can also be provided with a means making it possible to move by force, manually or by a motor, the position of the sliding clutch, to force the stepped transmission to use a determined elementary transmission. Such a means is represented in FIG. 7, which shows a transmission according to the invention devoid of its output pinions, so that one can see the sliding dog clutch driving the output shaft 3 in rotation, this sliding dog dog being able to slide using the 3000 fork along the output shaft to select the output pinion which should drive it in rotation. The sliding dog can then connect different elementary transmissions having different characteristics, such as different forward or reverse transmission ratios, a neutral position and one or more variable-ratio elementary transmissions that can serve as a clutch, for example.

Une transmission selon l’invention peut être munie d’un moyen dit de réglage de sensibilité permettant de faire varier la raideur dudit ressort principal, ce qui a pour effet de faire varier les valeurs du couple entraînant l’embrayage et le débrayage des transmissions élémentaires, ainsi que la position de repos du crabot coulissant lorsque la transmission n’est soumise à aucun couple. Ce réglage permet de choisir entre une conduite de type promenade ou plus sportive, mais il permet aussi de changer de rapport de transmission volontairement.A transmission according to the invention can be provided with a so-called sensitivity adjustment means making it possible to vary the stiffness of said main spring, which has the effect of varying the values of the torque driving the engagement and disengagement of the elementary transmissions , as well as the rest position of the sliding dog when the transmission is not subjected to any torque. This setting allows you to choose between leisurely or more sporty driving, but it also allows you to change the transmission ratio voluntarily.

Un moyen simple consiste à déplacer la surface d’appui de l’extrémité du ressort principal opposée à celle poussant le crabot coulissant. En déplaçant cette surface d’appui, on modifie en cours de fonctionnement la dureté du ressortA simple way is to move the bearing surface of the end of the main spring opposite to that pushing the sliding dog. By moving this support surface, the hardness of the spring is modified during operation.

Les figures 8 et 9 montrent une version préférée d’une transmission à huit vitesses de marche avant et deux vitesses de marche arrière. L’un des deux ressorts maintenant le crabot coulissant en position de huitième vitesse de marche avant n’est pas comme dans les autres figures un ressort de compression, mais un ressort 4015 relié au crabot coulissant par un câble, et fonctionnant donc en tension. Ce câble peut coulisser dans une gaine, ce qui permet de déporter la commande de réglage à proximité de la main ou du pied de l’utilisateur d’un vélo par exemple, qui peut ainsi modifier facilement le mode conduite de « promenade » à « sport » par exemple, mais aussi passer les vitesses par une action volontaire en tirant plus ou moins sur le câble.Figures 8 and 9 show a preferred version of a transmission with eight forward speeds and two reverse speeds. One of the two springs holding the sliding dog clutch in the eighth forward gear position is not, as in the other figures, a compression spring, but a 4015 spring connected to the sliding dog clutch by a cable, and therefore operating under tension. This cable can slide in a sheath, which makes it possible to deport the adjustment control close to the hand or foot of the user of a bicycle, for example, who can thus easily modify the driving mode from "outing" to " sport” for example, but also change gears by a voluntary action by pulling more or less on the cable.

Pour un vélo ou tout autre système à motorisation acyclique, il est possible de disposer sur le trajet du câble un moyen d’amortissement (non représenté) afin que le crabot coulissant ne se déplace pas au cours d’un cycle, mais uniquement en fonction de la valeur moyenne du couple résistant pendant plusieurs cycles.For a bicycle or any other system with acyclic motorization, it is possible to place on the path of the cable a damping means (not shown) so that the sliding dog does not move during a cycle, but only in function of the average value of the resistive torque over several cycles.

Les modifications de la résistance du ressort principal et/ou de la position de repos du crabot coulissant peuvent être obtenus en tenant compte de la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée ou de sortie, ainsi que de la valeur du couple auquel est soumis l’arbre d’entrée. Le moyen de réglage de sensibilité peut comporter un moyen de mesure de la vitesse de rotation de l’arbre d’entrée ou de l’arbre de sortie. Ce moyen de mesure de vitesse peut être utilisé pour déplacer la surface d’appui de l’extrémité du ressort principal, de telle sorte qu’une augmentation de la vitesse de rotation de l’arbre de sortie favorise l’utilisation des rapports de vitesses supérieurs, et/ou qu’en dessous d’une certaine vitesse de rotation la transmission repasse automatiquement en première vitesse. Le déplacement de la surface d’appui peut être obtenu par des moyens motorisés si le moyen de mesure de vitesse est électronique, mais aussi par un simple régulateur à boules dont l’écartement des boules modifie mécaniquement la position de cette surface d’appui.Changes in the resistance of the main spring and/or the rest position of the sliding dog can be obtained by taking into account the speed of rotation of the input or output shaft, as well as the value of the torque at which is submitted the input tree. The sensitivity adjustment means may comprise a means for measuring the speed of rotation of the input shaft or of the output shaft. This speed measuring means can be used to move the bearing surface of the end of the main spring, so that an increase in the speed of rotation of the output shaft favors the use of gear ratios higher, and/or that below a certain rotational speed the transmission automatically reverts to first gear. The movement of the support surface can be obtained by motorized means if the speed measurement means is electronic, but also by a simple ball regulator whose spacing of the balls mechanically modifies the position of this support surface.

Un moyen de mesure du couple fourni par le moteur, c'est-à-dire de celui auquel est soumis l’arbre d’entrée, peut aussi être utilisé pour déplacer la surface d’appui de l’extrémité du ressort principal, de telle sorte qu’une augmentation du couple subi par l’arbre d’entrée favorise l’utilisation des rapports de vitesses supérieurs, et/ou qu’en dessous d’une certaine valeur de couple la transmission repasse automatiquement en première vitesse. Le déplacement de la surface d’appui peut être obtenu par des moyens motorisés si le moyen de mesure de couple est électronique, mais aussi par un dispositif vis-écrou dont l’un des deux éléments que sont la vis et l’écrou se déplace le long de l’arbre d’entrée en fonction de deux forces, d’une part le couple auquel est soumis le dispositif vis-écrou qui déplace un moyen de commande dans une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre d’entrée, et d’autre part un moyen de rappel par exemple élastique de sens opposé. C’est à peu près la même chose que le dispositif permettant de changer de rapport de transmission, à ceci près que le moyen de commande considéré comporte des ergots coopérant avec des pignons d’entrée solidaires en rotation courant sur toute la longueur des pignons d’entrée des transmissions élémentaires.A means of measuring the torque supplied by the motor, that is to say the torque to which the input shaft is subjected, can also be used to move the bearing surface of the end of the main spring, from such that an increase in the torque undergone by the input shaft promotes the use of higher gear ratios, and/or that below a certain torque value the transmission automatically switches back to first gear. The displacement of the support surface can be obtained by motorized means if the torque measuring means is electronic, but also by a screw-nut device of which one of the two elements, the screw and the nut, moves along the input shaft as a function of two forces, on the one hand the torque to which the screw-nut device is subjected which moves a control means in a direction parallel to the axis of rotation of the shaft d input, and on the other hand a return means, for example elastic in the opposite direction. It is almost the same thing as the device for changing the transmission ratio, except that the control means considered comprises lugs cooperating with input pinions integral in rotation running over the entire length of the pinions of entry of elementary transmissions.

La fourchette 3000 décrite à la figure 7 peut aussi être utilisée pour contraindre la transmission à adopter un rapport de transmission inférieure, voire à la première vitesse, soit manuellement soit de façon motorisée.The fork 3000 described in FIG. 7 can also be used to force the transmission to adopt a lower transmission ratio, even at first gear, either manually or motorized.

La forme des éléments de coopération entre le crabot coulissant et le pignon denté qu’il entraîne ou par lequel il est entraîné peut avantageusement être conçue par l’homme de l’art de telle sorte que le déplacement du crabot coulissant entraînant un changement de transmission élémentaire soit plus facile dans une direction que dans une autre.The shape of the elements of cooperation between the sliding dog and the toothed pinion which it drives or by which it is driven can advantageously be designed by those skilled in the art so that the movement of the sliding dog resulting in a change of transmission elementary is easier in one direction than in another.

Pour faire passer facilement la transmission en première vitesse, alors que la position de repos du crabot coulissant est dans de nombreux cas celle correspondant à la dernière vitesse, il est avantageux que la forme des éléments de coopération entre le crabot coulissant et le pignon denté qu’il entraîne ou par lequel il est entraîné soit telle que, lorsque le couple auquel la transmission est soumise est négatif, la pression de la butée 502 du pignon sur l’ergot 42 du crabot coulissant provoque un déplacement du crabot coulissant dans la direction correspondant à connexion d’une transmission élémentaire à plus faible rapport de couple. L’homme de l’art peut facilement concevoir de tels éléments de coopération pour que la pression de l’un sur l’autre donne naissance à une composante poussant le crabot coulissant en direction de la transmission élémentaire correspondant à la première vitesse.To easily change the transmission to first gear, while the rest position of the sliding dog is in many cases that corresponding to the last speed, it is advantageous that the shape of the elements of cooperation between the sliding dog and the toothed pinion qu it drives or by which it is driven either such that, when the torque to which the transmission is subjected is negative, the pressure of the abutment 502 of the pinion on the lug 42 of the sliding dog causes a displacement of the sliding dog in the corresponding direction connecting an elementary transmission with a lower torque ratio. Those skilled in the art can easily design such cooperation elements so that the pressure of one on the other gives rise to a component pushing the sliding dog in the direction of the elementary transmission corresponding to the first gear.

Une roue libre placée entre le moteur et l’arbre d’entrée permet de ramener le crabot coulissant en première sans avoir à faire tourner le moteur en marche arrière.A freewheel placed between the engine and the input shaft allows the sliding dog to be brought back into first gear without having to run the engine in reverse.

Dans le cas où le couple moteur est instable au cours d’un cycle, comme par exemple lorsqu’il s’agit du pédalier d’un vélo ou d’un moteur à explosion, il est avantageux que le changement de position du crabot coulissant le long de l’arbre-vis soit ralenti par un moyen d’amortissement (non représenté). L’amortissement est avantageusement plus fort dans une direction que dans l’autre, pour faciliter le retour vers la première vitesse.In the case where the engine torque is unstable during a cycle, as for example when it comes to the crankset of a bicycle or an internal combustion engine, it is advantageous that the change in position of the sliding dog along the screw shaft is slowed down by a damping means (not shown). The damping is advantageously stronger in one direction than in the other, to facilitate the return to first gear.

Le pas du filetage par lequel l’arbre-vis et le crabot coulissant coopèrent en rotation peut aussi être choisi de telle sorte qu’une baisse momentanée du couple moteur au cours d’un cycle ne permette pas un changement de transmission élémentaire. Dans le cas d’un entraînement de l’arbre d’entrée par une manivelle, il y a deux acyclismes par tour, et il est avantageux que le pas de vis de l’arbre-vis - et celui du crabot coulissant qui est le même – soit inférieur à la moitié du déplacement du crabot coulissant nécessaire pour déconnecter une transmission élémentaire et en connecter une autre.The pitch of the thread by which the screw shaft and the sliding jaw cooperate in rotation can also be chosen so that a momentary drop in the engine torque during a cycle does not allow an elementary transmission change. In the case of a drive of the input shaft by a crank, there are two acyclisms per revolution, and it is advantageous that the screw pitch of the screw shaft - and that of the sliding dog which is the same – i.e. less than half the displacement of the sliding dog necessary to disconnect one elementary transmission and connect another.

L’homme de l’art peut aussi utiliser tous les moyens connus permettant de diminuer ou compenser les acyclismes, comme par exemple les engrenages ovales.Those skilled in the art can also use all the known means making it possible to reduce or compensate for the acyclisms, such as for example oval gears.

Il existe plusieurs moyens qui permettent d’éviter les chocs lors de la mise en service d’une transmission élémentaire, et ces moyens peuvent se combiner entre eux.There are several means which make it possible to avoid shocks during the commissioning of an elementary transmission, and these means can be combined with each other.

On peut disposer un ressort spiral 702 entre deux parties de la transmission, par exemple entre le centre du pignon de sortie et sa périphérie comportant les dents, comme représenté à la figure 2. Ce moyen de déformation élastique permet une mise en charge progressive de l'accouplement entre l’arbre d’entrée et l’arbre de sortie par la transmission élémentaire considérée lors de sa connexion.A spiral spring 702 can be arranged between two parts of the transmission, for example between the center of the output pinion and its periphery comprising the teeth, as shown in FIG. 2. This means of elastic deformation allows progressive loading of the coupling between the input shaft and the output shaft by the elementary transmission considered during its connection.

Un autre moyen de limiter les chocs lors de la connexion d’une transmission élémentaire consiste à munir la transmission étagée d’un moyen d’embrayage permettant une mise en charge progressive de l'accouplement entre l’arbre d’entrée et l’arbre de sortie par la transmission élémentaire lors de sa connexion. On peut par exemple munir une transmission élémentaire d’un embrayage centrifuge, ce qui a pour effet qu’elle n’entraîne l’arbre de sortie qu’après son embrayage par le crabot coulissant. Tous les moyens de glissement limités peuvent être envisagés, dont en particulier ceux utilisés pour les différentiels et transmissions à glissement limité.Another means of limiting shocks when connecting an elementary transmission consists in providing the stepped transmission with a clutch means allowing progressive loading of the coupling between the input shaft and the shaft. output by the elementary transmission when it is connected. It is for example possible to provide an elementary transmission with a centrifugal clutch, which has the effect that it only drives the output shaft after it has been engaged by the sliding dog clutch. All limited slip means can be considered, including in particular those used for limited slip differentials and transmissions.

Chacun des deux moyens de mise en charge progressive décrits ci-avant peut être situé à tout emplacement de la transmission, par exemple sur l’arbre d’entrée, sur l’arbre de sortie, sur un pignon d’entrée ou de sortie d’une transmission élémentaire, ou encore entre le filetage et les ergots du crabot coulissant.Each of the two progressive loading means described above can be located at any location of the transmission, for example on the input shaft, on the output shaft, on an input or output pinion. 'an elementary transmission, or even between the thread and the lugs of the sliding dog.

Il est également possible de jouer sur la vitesse du moteur pour adapter sa vitesse de rotation lors d’un changement de transmission élémentaire.It is also possible to play on the speed of the engine to adapt its speed of rotation during an elementary transmission change.

Une au moins des transmissions élémentaires peut être à rapport de transmission variable en fonction de la vitesse de rotation de ses pignons d’entrée ou de sortie, et/ou en fonction du couple auquel elle est soumise. Il est possible de n’utiliser comme transmissions élémentaires que de telles transmissions à variation continue sans sortir du cadre de la présente invention.At least one of the elementary transmissions may have a variable transmission ratio depending on the speed of rotation of its input or output pinions, and/or depending on the torque to which it is subjected. It is possible to use as elementary transmissions only such continuously variable transmissions without departing from the scope of the present invention.

Une transmission élémentaire à variation continue insérée entre des transmissions élémentaires à rapport de transmission fixe peut jouer le rôle de synchro entre elles.A continuously variable elementary transmission inserted between elementary transmissions with a fixed transmission ratio can play the role of synchro between them.

L’utilisation d’une transmission à variation continue permettant un rapport de transmission nul comme transmission élémentaire de première vitesse peut jouer le rôle d’embrayage.The use of a continuously variable transmission allowing a zero transmission ratio as an elementary first gear transmission can play the role of a clutch.

Il existe de nombreuses façons de réaliser de telles transmissions à variation continue, dont celles décrites dans les documents WO2019175480 et FR2000853 précités.There are many ways to produce such continuously variable transmissions, including those described in the aforementioned documents WO2019175480 and FR2000853.

La figure 16 montre une transmission selon l’invention dans une application particulière, similaire à celle représentée aux figures 10 à 14 dont la couronne est solidaire d’une roue 8 au lieu d’être reliée au bâti par une roue libre. Cette roue peut être immobilisée par un frein ou libérée en rotation par l’opérateur, pour avoir la même fonction que la roue libre précédemment décrite. Elle peut aussi être un volant d’inertie qui, lorsque le couple auquel la transmission est soumise est inférieur à une valeur prédéterminée, tourne à la vitesse de l’arbre d’entrée et de l’arbre de sortie, mais est entraînée en rotation à une vitesse différente et dans un sens de rotation qui peut aussi être différent lorsque le couple dépasse cette valeur. Ceci permet de supporter des à-coups dans la transmission. Le volant peut être freiné en permanence ou sur demande par un moyen de freinage pour retrouver ensuite la vitesse de rotation des arbres d’entrée et de sortie lorsque le couple est redevenu plus faible. Il peut aussi être freiné par une machine électrique, ce qui permet de récupérer l’énergie qu’il a stockée. Cette machine électrique peut aussi fonctionner comme moteur électrique pour compléter le couple fourni par l’arbre d’entrée 2. Un tel dispositif peut donc servir de moyen de freinage et de SREC (Système de Récupération d’Energie Cinétique).Figure 16 shows a transmission according to the invention in a particular application, similar to that shown in Figures 10 to 14, the crown of which is integral with a wheel 8 instead of being connected to the frame by a freewheel. This wheel can be immobilized by a brake or released in rotation by the operator, to have the same function as the freewheel previously described. It can also be a flywheel which, when the torque to which the transmission is subjected is less than a predetermined value, rotates at the speed of the input shaft and the output shaft, but is driven in rotation at a different speed and in a direction of rotation which can also be different when the torque exceeds this value. This makes it possible to withstand jerks in the transmission. The flywheel can be braked permanently or on demand by a braking means to then regain the speed of rotation of the input and output shafts when the torque has become lower again. It can also be slowed down by an electric machine, which makes it possible to recover the energy it has stored. This electric machine can also function as an electric motor to supplement the torque supplied by the input shaft 2. Such a device can therefore serve as a braking means and as a SREC (Kinetic Energy Recovery System).

Une transmission selon l’invention entraînant en rotation un volant d’inertie est soumise à un couple qui diminue au fur et à mesure que la vitesse de ce volant d’inertie augmente, et ceci entraîne la connexion de transmissions élémentaires ayant des rapports de transmission supérieurs, ce qui accélère la rotation du volant d’inertie qui peut ainsi atteindre des vitesses très importantes. Il est avantageux d’utiliser pour cela des transmissions élémentaires à variation continue.A transmission according to the invention driving a flywheel in rotation is subjected to a torque which decreases as the speed of this flywheel increases, and this leads to the connection of elementary transmissions having transmission ratios higher, which accelerates the rotation of the flywheel which can thus reach very high speeds. It is advantageous to use continuous variable elementary transmissions for this.

L’énergie stockée peut ensuite être récupérée en entraînant une autre transmission selon l’invention, montée en série et en aval de la première. L’ensemble de deux transmissions montées en série en amont et en aval d’un volant d’inertie est un régulateur de couple efficace.The stored energy can then be recovered by driving another transmission according to the invention, connected in series and downstream of the first. The set of two transmissions mounted in series upstream and downstream of a flywheel is an effective torque regulator.

Dans une version simple permettant en particulier aux moteurs de supporter une surcharge temporaire, une transmission selon l’invention a ses arbres d’entrée et de sortie alignés, et comporte deux transmissions élémentaires dont une est en prise directe.In a simple version allowing the motors in particular to withstand a temporary overload, a transmission according to the invention has its input and output shafts aligned, and comprises two elementary transmissions, one of which is in direct drive.

Les figures 10 à 23 illustrent une mise en œuvre particulière, la transmission élémentaire de première vitesse comportant un train épicycloïdal et la transmission de deuxième vitesse étant la prise directe.FIGS. 10 to 23 illustrate a particular implementation, the elementary first-speed transmission comprising an epicyclic train and the second-speed transmission being the direct drive.

L’arbre d’entrée fait tourner l’un des trois composants du train épicycloïdal. On entend ci-avant et ci-après par composants d’un train épicycloïdal le porte-satellites muni de ses satellites, et les deux planétaires (soleil ou couronne). Le train épicycloïdal peut comporter soit un porte-satellites, un soleil et une couronne, soit un porte-satellites muni de satellites comportant eux-mêmes deux pignons dentés de diamètres différents solidaires entre eux, associé soit à deux couronnes de diamètres différents, soit à deux soleils de diamètres différents. Ces différents types de trains épicycloïdaux offrent des avantages différents bien connus, notamment quant au sens de rotation de celui de leurs composants constituant l’arbre de sortie par rapport au sens de rotation de celui constituant leur arbre d’entrée, et à la possibilité d’avoir des rapports de transmission très faibles ou très élevés ou très proches de 1.The input shaft rotates one of the three components of the planetary gear train. Above and below, the components of a planetary gear set are understood to mean the planet carrier equipped with its satellites, and the two sun gears (sun or crown). The planetary gear may comprise either a planet carrier, a sun and a ring gear, or a planet carrier provided with planet gears themselves comprising two toothed pinions of different diameters integral with each other, associated either with two rings of different diameters, or with two suns of different diameters. These different types of planetary gear sets offer well-known different advantages, in particular as regards the direction of rotation of that of their components constituting the output shaft with respect to the direction of rotation of that constituting their input shaft, and the possibility of have very low or very high or very close to 1 gear ratios.

Dans la configuration représentée, la transmission élémentaire de rang le moins élevé transmettant le mouvement est constituée par un embrayage de l’arbre de sortie sur l’arbre d’entrée, directement ou par un moyen de transmission intermédiaire, la couronne pouvant tourner librement dans le sens moteur, mais pas dans le sens inverse, parce qu’elle est reliée mécaniquement au bâti solidaire du moteur par une roue libre 602. La transmission est alors en prise directe, les trois composants du train épicycloïdal tournant ensemble à la même vitesse de rotation. Lorsque cette première transmission élémentaire est déconnectée, la transmission étagée passe dans une configuration dans laquelle la transmission élémentaire transmettant le mouvement est constituée par le fonctionnement du train épicycloïdal lui-même dont les trois composants tournent à des vitesses différentes, une roue libre empêchant la couronne de tourner dans le sens opposé au sens moteur, de telle sorte que l’arbre d’entrée entraîne l’arbre de sortie à une vitesse de rotation plus faible que celle à laquelle il aurait été entraîné dans la configuration de prise directe décrite précédemment.In the configuration shown, the elementary transmission of the lowest rank transmitting the movement consists of a clutch of the output shaft on the input shaft, directly or by an intermediate transmission means, the crown being able to rotate freely in the motor direction, but not in the opposite direction, because it is mechanically connected to the frame integral with the motor by a freewheel 602. The transmission is then in direct drive, the three components of the planetary gear train rotating together at the same speed of spin. When this first elementary transmission is disconnected, the stepped transmission passes into a configuration in which the elementary transmission transmitting the movement is constituted by the operation of the planetary gear train itself, the three components of which rotate at different speeds, a freewheel preventing the crown to rotate in the opposite direction to the motor direction, so that the input shaft drives the output shaft at a lower rotational speed than that at which it would have been driven in the direct drive configuration described above.

La transmission étagée représentée par les figures 10 à 23 est munie d’un crabot coulissant sur son arbre de sortie 3, et laisse la couronne tourner librement dans le sens moteur dans l’une des deux positions possibles du crabot coulissant 40. Ainsi, la transmission étagée peut tourner en prise directe.The stepped transmission represented by FIGS. 10 to 23 is provided with a sliding dog clutch on its output shaft 3, and lets the ring gear rotate freely in the motor direction in one of the two possible positions of the sliding dog clutch 40. Thus, the stepped transmission can rotate in direct drive.

Une version perfectionnée permet au moteur de tourner aussi bien en marche avant qu’en marche arrière. Elle est représentée aux figures 17 à 23. Le crabot coulissant est déplacé aussi bien vers le moteur que dans la direction inverse, selon le sens de rotation, et la roue libre permet à la couronne de tourner uniquement dans le sens moteur.An improved version allows the motor to run in both forward and reverse. It is shown in Figures 17 to 23. The sliding clutch is moved both towards the motor and in the opposite direction, depending on the direction of rotation, and the freewheel allows the ring gear to rotate only in the motor direction.

Le crabot coulissant 40 comprend dans ce cas deux séries d’ergots 42 et 42A. On voit à la figure 17 que l’ergot 42A est entraîné par la butée 502 du porte-satellites, car le ressort est compressé par un couple résistant excessif alors que le moteur tourne en marche avant.The sliding dog clutch 40 in this case comprises two series of lugs 42 and 42A. We see in Figure 17 that the pin 42A is driven by the abutment 502 of the planet carrier, because the spring is compressed by an excessive resistant torque while the engine is running forward.

On voit que lorsque la transmission tourne en marche avant en régime de croisière comme illustré par la figure 18, c'est-à-dire lorsque le couple auquel elle est soumise est inférieur à un seuil déterminé, c’est l’ergot 41 du crabot coulissant qui est entraîné par la butée 501A de l’arbre d’entrée. C’est aussi le cas en marche arrière, car la compression et la traction du ressort seraient dans ce cas également à peu près nulles.It can be seen that when the transmission rotates forward at cruising speed as illustrated by FIG. 18, that is to say when the torque to which it is subjected is below a determined threshold, it is the lug 41 sliding dog which is driven by the stop 501A of the input shaft. This is also the case when reversing, because the compression and tension of the spring would also be almost zero in this case.

A la figure 19, la transmission est en marche arrière mais avec une résistance excessive de l’arbre de sortie. Le ressort fonctionne alors en traction, et le crabot coulissant s’est donc rapproché du moteur. L’ergot 42A est entraîné en marche arrière par la butée 502 du porte-satellites.In Figure 19, the transmission is in reverse but with excessive resistance from the output shaft. The spring then works in traction, and the sliding dog has therefore moved closer to the motor. Pin 42A is driven in reverse by stop 502 of the planet carrier.

Les figures 20 à 23 illustrent un mode de réalisation d’une roue libre permettant à la couronne de tourner uniquement dans le sens dans lequel tourne le moteur. Elle se bloque toujours dans le sens opposé à celui du moteur. Cette roue libre comprend un anneau à cliquets 6000 guidé par un ergot 6001 coulissant dans une gorge 6002, de telle sorte que cet anneau à cliquets se déplace le long de l’axe de rotation du moteur soit vers le moteur lorsque le moteur tourne en marche avant, soit dans la direction opposée lorsqu’il tourne dans le sens inverse. L’anneau à cliquets comporte deux cliquets 6003 et 6004 de directions opposées, et seul l’un d’eux coopère avec une butée 3021 solidaire de la couronne 302. C’est le cliquet 6003 qui coopère avec la butée 3021 lorsque le moteur tourne en marche avant et le cliquet 6004 qui coopère avec cette butée 3021 lorsque le moteur tourne en marche arrière.Figures 20 to 23 illustrate one embodiment of a freewheel allowing the crown wheel to rotate only in the direction in which the motor is rotating. It always locks in the opposite direction to that of the motor. This freewheel comprises a ratchet ring 6000 guided by a pin 6001 sliding in a groove 6002, such that this ratchet ring moves along the axis of rotation of the motor either towards the motor when the motor is running. forward, or in the opposite direction when turning in the opposite direction. The pawl ring comprises two pawls 6003 and 6004 of opposite directions, and only one of them cooperates with a stop 3021 integral with the crown 302. It is the pawl 6003 which cooperates with the stop 3021 when the motor is running forward and the pawl 6004 which cooperates with this stop 3021 when the motor is running in reverse.

La transmission représentée aux figures 10 à 23 ne comporte que deux transmissions élémentaires, mais rien ne s’oppose à ce que l’on conçoive selon le même principe une transmission ayant un nombre plus grand de transmissions élémentaires.The transmission shown in Figures 10 to 23 has only two elementary transmissions, but there is nothing to prevent a transmission having a larger number of elementary transmissions from being designed according to the same principle.

Lorsque le rapport de réduction doit être important, une solution recommandée pour réduire l’encombrement et le poids de la transmission consiste à ce que l'arbre d'entrée entraine un arbre de sortie dit de deuxième vitesse qui lui est parallèle, par un pignon coopérant avec un pignon solidaire de cet arbre de sortie de deuxième vitesse. L’arbre d’entrée entraîne aussi un arbre intermédiaire qui lui est parallèle, par un pignon coopérant avec une couronne solidaire de cet arbre intermédiaire, et cet arbre intermédiaire entraîne à son tour par un pignon un arbre de sortie dit de première vitesse qui est coaxial avec l'arbre de sortie de deuxième vitesse. Chacun des deux arbres de sortie comporte des poussoirs pouvant entraîner en rotation les butées de l'arbre de sortie général, comme illustré aux figures 24 et 25. Pour prendre un exemple, le pignon de l'arbre d'entrée entraîne l'arbre de sortie de deuxième vitesse par un rapport de 1/4, et l'arbre intermédiaire par un rapport de 1/3, et l'arbre intermédiaire entraîne l'arbre de sortie de première vitesse par un rapport de 1/8. Le rapport de transmission de la première vitesse est ainsi de 1/4 et celui de deuxième vitesse de 1/24.When the reduction ratio must be high, a recommended solution to reduce the size and the weight of the transmission consists in having the input shaft drive a so-called second gear output shaft which is parallel to it, via a pinion. cooperating with a pinion secured to this second gear output shaft. The input shaft also drives an intermediate shaft which is parallel to it, via a pinion cooperating with a crown fixed to this intermediate shaft, and this intermediate shaft in turn drives via a pinion a so-called first speed output shaft which is coaxial with the second gear output shaft. Each of the two output shafts has tappets capable of driving the stops of the general output shaft in rotation, as illustrated in figures 24 and 25. To take an example, the pinion of the input shaft drives the output shaft. second gear output by a ratio of 1/4, and the intermediate shaft by a ratio of 1/3, and the intermediate shaft drives the first gear output shaft by a ratio of 1/8. The transmission ratio of the first gear is thus 1/4 and that of the second gear 1/24.

Avec une transmission à arbres parallèles, les arbres d’entrée et de sortie peuvent être tous les deux munis d’un arbre-vis et d’un crabot coulissant, à la condition que ces deux crabots soient liés mécaniquement pour se situer dans le même plan perpendiculaire aux axes de rotation des arbres d’entrée et de sortie. L’avantage d’une telle organisation est une diminution des frottements puisque seule une transmission élémentaire entre en mouvement. Un seul de ces crabots coulissants se déplace le long de l’arbre avec lequel il coopère en fonction de la variation du couple auquel l’arbre considéré est soumis. Le second ne se déplace que parce que le premier s’est déplacé. Il faut donc choisir si c’est le couple en entrée ou en sortie de la transmission étagée qui gouverne les deux déplacements conjoints.With a transmission with parallel shafts, the input and output shafts can both be fitted with a screw shaft and a sliding dog, provided that these two dogs are mechanically linked to be located in the same plane perpendicular to the axes of rotation of the input and output shafts. The advantage of such an organization is a reduction in friction since only an elementary transmission moves. Only one of these sliding dogs moves along the shaft with which it cooperates according to the variation of the torque to which the shaft considered is subjected. The second only moves because the first has moved. It is therefore necessary to choose whether it is the torque at the input or at the output of the stepped transmission that governs the two joint movements.

Dans une version permettant d’avoir un grand nombre de transmissions élémentaires tout en limitant le nombre de roues libres, l’arbre d’entrée entraîne un soleil entraînant lui-même deux satellites, chacun de ces deux satellites dits satellites primaires - 252a 252b - étant solidaire en rotation dans une direction de rotation seulement avec des pignons d’entrée - 252a2, 252a4 et suivants pour le satellite primaire 252a, et 252b1, 252b3 et suivants pour le satellite primaire 252b - de transmissions élémentaires dont les pignons de sortie ont un axe de rotation commun qui est celui dudit arbre de sortie 3 et coopèrent avec un crabot coulissant 40 unique, et deux transmissions élémentaires adjacentes sont entrainées par un satellite primaire différent.In a version making it possible to have a large number of elementary transmissions while limiting the number of freewheels, the input shaft drives a sun itself driving two satellites, each of these two satellites called primary satellites - 252a 252b - being integral in rotation in one direction of rotation only with input gears - 252a2, 252a4 and following for the primary satellite 252a, and 252b1, 252b3 and following for the primary satellite 252b - elementary transmissions whose output gears have a common axis of rotation which is that of said output shaft 3 and cooperate with a single sliding dog 40, and two adjacent elementary transmissions are driven by a different primary satellite.

Les figures 30 et 31 montrent une version préférée d’une transmission à quatre vitesses, dont les rapports de transmission sont respectivement de 0.4 pour la première vitesse, 1 pour la seconde, 3 pour la troisième et 9 pour la quatrième. Le porte satellite est ici fixe. Des roues libres sont placées entre les satellites dits primaires entraînés par le soleil de l’arbre d’entrée, et il y a deux types de séries de pignons : des satellites étagés comportant des pignons dits pairs qui entraînent des soleils des vitesses paires (la seconde et la quatrième) et des satellites étagés comportant des pignons dits impairs qui entraînent des soleils des vitesses impaires (la première et la troisième). Ces satellites étagés sont entraînés par les satellites primaires par l’intermédiaire de roues libres, ce qui a pour avantage que, lorsque le crabot coulissant 40 est dans une position intermédiaire dans laquelle il pourrait connecter simultanément deux transmissions élémentaires adjacentes, cela ne provoque pas de conflit. Cette méthode permet de réaliser des transmissions selon l’invention ne comportant que deux roues libres quel que soit le nombre de vitesses de marche avant, lequel peut donc devenir très élevé.Figures 30 and 31 show a preferred version of a four-speed transmission, the transmission ratios of which are respectively 0.4 for the first gear, 1 for the second, 3 for the third and 9 for the fourth. The satellite carrier is fixed here. Freewheels are placed between the so-called primary planet wheels driven by the sun of the input shaft, and there are two types of series of pinions: stepped planet wheels comprising so-called even pinions which drive suns of even speeds (the second and fourth) and stepped satellites comprising so-called odd pinions which drive suns of odd speeds (first and third). These stepped satellites are driven by the primary satellites via freewheels, which has the advantage that, when the sliding clutch 40 is in an intermediate position in which it could simultaneously connect two adjacent elementary transmissions, this does not cause conflict. This method makes it possible to produce transmissions according to the invention comprising only two freewheels regardless of the number of forward gears, which can therefore become very high.

Le porte satellite peut être muni d’une roue libre lui permettant de tourner dans le sens opposé au sens moteur. Dans ce cas, lorsque l’arbre moteur tourne dans le sens inverse, il entraîne l’ensemble du dispositif ce qui constitue une marche arrière. Ceci ne fonctionne cependant que si aucun des rapports de transmission des transmissions élémentaires n’est inférieur à 1.The satellite carrier can be equipped with a freewheel allowing it to turn in the opposite direction to the motor direction. In this case, when the motor shaft rotates in the opposite direction, it drives the entire device, which constitutes a reverse gear. However, this only works if none of the transmission ratios of the elementary transmissions is less than 1.

Deux satellites étagés servent aux vitesses paires comme dans les figures 30 et 31, mais un troisième satellite, optionnel, entraîne par son pignon 252c2 le pignon de dernière vitesse et un pignon 252c1 de première vitesse de marche arrière qui lui est relié mécaniquement par une roue libre de sens opposé à celle des satellites de marche avant. Ce troisième satellite optionnel permet de bénéficier également d’un frein moteur.Two stepped satellites are used for even speeds as in figures 30 and 31, but a third satellite, optional, drives by its pinion 252c2 the last gear pinion and a first reverse gear pinion 252c1 which is mechanically connected to it by a wheel free of direction opposite to that of the forward gears. This optional third satellite also provides engine braking.

Il est possible de réaliser des versions simplifiées de transmissions selon la présente invention. Par exemple, les fonctions d’embrayage unidirectionnel dit roue libre et de moyen d’embrayage dit crabot coulissant peuvent être obtenues par deux pignons dentés dont les dentures sont asymétriques pour obtenir l’effet d’embrayage unidirectionnel, et par une déformation élastique d’une partie quelconque de la transmission élémentaire considérée pour obtenir l’effet de moyen d’embrayage dit crabot coulissant. Ces deux pignons dentés ne coopèrent pas dans une des deux directions possibles de leurs rotations respectives, et en jouant sur la souplesse de déformation des pignons dentés, on peut favoriser la connexion d’une transmission élémentaire pour une plage de couple ou de vitesse de rotation. Cette version n’est pas représentée.It is possible to make simplified versions of transmissions according to the present invention. For example, the functions of one-way clutch called free wheel and of clutch means called sliding dog clutch can be obtained by two toothed pinions whose teeth are asymmetrical to obtain the one-way clutch effect, and by an elastic deformation of any part of the elementary transmission considered to obtain the so-called sliding dog clutch means effect. These two toothed pinions do not cooperate in one of the two possible directions of their respective rotations, and by playing on the flexibility of deformation of the toothed pinions, it is possible to favor the connection of an elementary transmission for a range of torque or rotational speed . This version is not shown.

Il est également possible de réaliser selon l’invention des boites de vitesses à double embrayage. Une telle transmission comporte deux ensembles de transmissions élémentaires correspondant à des rapports de transmission dit pairs et impairs comme cela est largement connu. Chacun de ces ensembles de transmissions élémentaires transmet son mouvement à un disque d’embrayage. Ces disques d’embrayage coopèrent alternativement avec l’arbre de sortie 3 de l’ensemble par un troisième disque d’embrayage. L’avantage est d’éviter les chocs lors de la mise en service d’une roue libre, puisque celle-ci est mise en service avant d’assurer la transmission du couple à l’arbre de sortie 3. Cette disposition est donc particulièrement adaptée aux transmissions de puissance.It is also possible to produce double-clutch gearboxes according to the invention. Such a transmission comprises two sets of elementary transmissions corresponding to so-called even and odd transmission ratios as is widely known. Each of these sets of elementary transmissions transmits its movement to a clutch disc. These clutch discs cooperate alternately with the output shaft 3 of the assembly via a third clutch disc. The advantage is to avoid shocks when putting a freewheel into service, since the latter is put into service before ensuring the transmission of the torque to the output shaft 3. This arrangement is therefore particularly suitable for power transmissions.

On peut constituer une transmission élémentaire par assemblage en série ou en parallèle de plusieurs transmissions dites primaires, et ces transmissions dites primaires peuvent être de natures différentes, se connectant et se déconnectant en fonction de paramètres différents comme le couple ou la vitesse, ou en fonction d’une combinaison de deux types de paramètres différents, ou encore manuellement ou sur commande d’un ordinateur.It is possible to constitute an elementary transmission by assembling in series or in parallel several so-called primary transmissions, and these so-called primary transmissions can be of different natures, connecting and disconnecting according to different parameters such as torque or speed, or according to a combination of two different types of parameters, or manually or on command from a computer.

Cela permet d’embrayer une transmission élémentaire en fonction d’une combinaison de commandes manuelles ou informatisées, et de paramètres de vitesse de rotation et de couple transmis.This makes it possible to engage an elementary transmission according to a combination of manual or computerized commands, and rotational speed and transmitted torque parameters.

La présente invention est compatible avec celles décrites dans le document WO2019191308A1 précité, comme illustré à la figure 32.The present invention is compatible with those described in the aforementioned document WO2019191308A1, as illustrated in Figure 32.

la présente invention est compatible avec celles décrites dans les documents WO2008142219 et WO2012156613A1 précités, la navette comportant les cliquets décrite dans ces documents étant déplacée à l'intérieur de l'arbre de sortie non pas par le cycliste à la poignée mais par ledit dispositif vis-écrou.the present invention is compatible with those described in the aforementioned documents WO2008142219 and WO2012156613A1, the shuttle comprising the pawls described in these documents being moved inside the output shaft not by the cyclist at the handle but by said screw device -nut.

Il est particulièrement intéressant d’assembler en série ou en parallèle des transmissions étagées selon l’invention avec d’autres transmissions manuelles ou automatiques de l’art antérieur ou selon l’invention.It is particularly advantageous to assemble in series or in parallel stepped transmissions according to the invention with other manual or automatic transmissions of the prior art or according to the invention.

Lorsque deux transmissions élémentaires sont associées en série, il est avantageux que l’axe de rotation de l’arbre de sortie de la deuxième transmission élémentaire soit confondu avec celui de l’arbre d’entrée de la première transmission élémentaire.When two elementary transmissions are associated in series, it is advantageous for the axis of rotation of the output shaft of the second elementary transmission to coincide with that of the input shaft of the first elementary transmission.

On peut associer une transmission selon l’invention avec une transmission manuelle permettant à l’utilisateur de choisir un mode de fonctionnement allant par exemple pour un vélo ou une voiture de « promenade » à « sport » tandis que la transmission selon l’invention adapte ensuite le rapport de transmission aux conditions rencontrées comme la nature du terrain par exemple.A transmission according to the invention can be associated with a manual transmission allowing the user to choose an operating mode ranging for example for a bicycle or a "passenger" to "sport" car, while the transmission according to the invention adapts then the transmission ratio to the conditions encountered such as the nature of the terrain for example.

Un assemblage en série de transmissions étagées selon l’invention permet de disposer d’un nombre de rapports de transmission qui est le résultat de la multiplication des nombres de transmissions élémentaires de chacune des transmissions étagées.A series assembly of stepped transmissions according to the invention makes it possible to have a number of transmission ratios which is the result of the multiplication of the numbers of elementary transmissions of each of the stepped transmissions.

Un assemblage en série permet aussi de faire varier le rapport de transmission en tenant compte à la fois du couple transmis par l’arbre d’entrée et de celui transmis à l’arbre de sortie. Les deux transmissions ont dans ce cas avantageusement des modes de fonctionnement opposés, l’augmentation du couple de la transmission amont augmentant son rapport de transmission tandis que l’augmentation du couple de la transmission aval diminue le sien. Pour prendre l’exemple d’un véhicule, la transmission amont peut avantageusement sélectionner un rapport de transmission faible lorsque le couple transmis par le moteur est faible, tandis que la transmission aval sélectionne un rapport de transmission élevé lorsque le couple résistant de la roue est faible.A series assembly also makes it possible to vary the transmission ratio by taking into account both the torque transmitted by the input shaft and that transmitted to the output shaft. The two transmissions in this case advantageously have opposite operating modes, the increase in the torque of the upstream transmission increasing its transmission ratio while the increase in the torque of the downstream transmission decreases its own. To take the example of a vehicle, the upstream transmission can advantageously select a low transmission ratio when the torque transmitted by the engine is low, while the downstream transmission selects a high transmission ratio when the resistive torque of the wheel is weak.

Les transmissions selon l’invention peuvent aussi être assemblées en parallèle pour entraîner deux roues d’un même essieu sans avoir besoin de différentiel.The transmissions according to the invention can also be assembled in parallel to drive two wheels of the same axle without the need for a differential.

Deux transmissions selon l’invention ou d’autres natures peuvent être associées en parallèle, partageant le même arbre de sortie et ayant des arbres d’entrée entraînés en rotation par des moyens différents, comme par exemple un pédalier et un moteur dans le cas des vélos électriques.Two transmissions according to the invention or of other natures can be associated in parallel, sharing the same output shaft and having input shafts driven in rotation by different means, such as for example a crankset and a motor in the case of electric bicycles.

Lorsqu’une transmission selon l’invention comporte un train épicycloïdal, l’un des composants de ce train peut recevoir l’énergie d’une source d’énergie et l’autre d’une autre, comme cela est connu.When a transmission according to the invention comprises an epicyclic train, one of the components of this train can receive energy from one energy source and the other from another, as is known.

La présente invention est aussi une machine munie d’une transmission étagée comme celles qui viennent d’être décrites, ou recevant son énergie d’une telle transmission, ou la transmettant à l’extérieur par une telle transmission.The present invention is also a machine provided with a stepped transmission like those which have just been described, or receiving its energy from such a transmission, or transmitting it to the outside by such a transmission.

La présente invention est aussi un procédé de changement de rapport de transmission d’une transmission comme celles qui viennent d’être décrites, consistant à mesurer le couple auquel est soumise une transmission par la position d’un crabot coulissant soumis d’une part au couple le vissant sur l’arbre d’entrée ou sur l’arbre de sortie de la transmission étagée dans une direction, et d’autre part à un moyen de rappel dit ressort principal le vissant dans le sens opposé, et à transmettre par ce crabot coulissant le mouvement de l’arbre d’entrée à l’arbre de sortie par l’intermédiaire d’une transmission élémentaire.The present invention is also a method of changing the transmission ratio of a transmission like those which have just been described, consisting in measuring the torque to which a transmission is subjected by the position of a sliding dog subject on the one hand to the couple screwing it on the input shaft or on the output shaft of the stepped transmission in one direction, and on the other hand to a return means called main spring screwing it in the opposite direction, and to be transmitted by this sliding dog movement from the input shaft to the output shaft via an elementary transmission.

ApplicationsApps

Les principales applications sont les suivantes :
- les boites de vitesses étagées automatiques à rapports fixes ou variables,
- les transmissions à variation continue à engrenages,
- les embrayages centrifuges sans déperdition d’énergie,
- les limiteurs de couple,
- le transfert de puissance à une pluralité de roues motrices par une pluralité de transmissions selon l’invention, en remplacement des différentiels,
- la combinaison de plusieurs sources d’énergie,
- les moteurs électriques munis d’une transmission selon l’invention pour supporter tout couple supérieur à celui fourni par le moteur lors de son fonctionnement normal, par exemple celui qui est nécessaire au démarrage ou en cas de surcharge mécanique,
- la récupération d’énergie au freinage, par l’accouplement des roues à un moyen de stockage d’énergie, en faisant varier le rapport de transmission pour doser l’énergie stockée et donc l'importance du freinage,
- l’adaptation en temps réel du rapport de transmission des éoliennes et des hydroliennes à la vitesse optimale de leur générateur électrique,
- le stockage d’énergie dans des volants d’inertie de machines industrielles et de jouets,
- la propulsion des vélos et autres véhicules ou machines mus par un pédalier ou des manivelles,
- les winches, crics et treuils dont le rapport de transmission s‘adapte automatiquement au couple résistant,
- les outillages tournants.
The main applications are:
- automatic stepped gearboxes with fixed or variable ratios,
- continuously variable transmissions with gears,
- centrifugal clutches without loss of energy,
- torque limiters,
- the transfer of power to a plurality of drive wheels by a plurality of transmissions according to the invention, replacing the differentials,
- the combination of several energy sources,
- electric motors equipped with a transmission according to the invention to withstand any torque greater than that supplied by the motor during its normal operation, for example that which is necessary for starting or in the event of a mechanical overload,
- the recovery of energy during braking, by coupling the wheels to an energy storage means, by varying the transmission ratio to measure the stored energy and therefore the amount of braking,
- the real-time adaptation of the transmission ratio of wind and tidal turbines to the optimal speed of their electric generator,
- energy storage in flywheels of industrial machines and toys,
- the propulsion of bicycles and other vehicles or machines moved by a pedal or cranks,
- winches, jacks and winches whose transmission ratio automatically adapts to the resisting torque,
- rotating tools.

Claims (10)

Transmission mécanique de mouvement d'un arbre d’entrée (2) à un arbre de sortie (3), dite transmission étagée, comportant une pluralité de moyens de transfert du mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie, dits transmissions élémentaires (2001, 2002 et le cas échéant suivants) ayant chacune un pignon d’entrée (201, 202 et le cas échéant suivants) pouvant être entraîné en rotation par ledit arbre d’entrée et un pignon de sortie (301, 302 et le cas échéant suivants) pouvant entraîner en rotation ledit arbre de sortie,
- au moins deux transmissions élémentaires pouvant assurer ce transfert de mouvement selon des rapports de transmission différents ou des directions de rotation opposées,
- la transmission étagée étant munie d’au moins d’un moyen d’embrayage en rotation dit crabot coulissant (40) pouvant se déplacer par rapport auxdites transmissions élémentaires le long d’un axe parallèle à un arbre (31) dit arbre-vis solidaire en rotation dudit arbre d’entrée ou dudit arbre de sortie, et entraîner en rotation une desdites transmissions élémentaires ou être entraîné par elle,
caractérisée en ce que ledit arbre-vis et ledit crabot coulissant coopèrent l‘un avec l’autre par des filetages, le couple auquel est soumis le crabot coulissant le vissant dans une direction, et un moyen de rappel (803) dit ressort principal le vissant dans le sens opposé.
Mechanical transmission of movement from an input shaft (2) to an output shaft (3), called stepped transmission, comprising a plurality of means for transferring the movement of said input shaft to said output shaft, called elementary transmissions ( 2001, 2002 and where appropriate following) each having an input pinion (201, 202 and where appropriate following) rotatable by said input shaft and an output pinion (301, 302 and where appropriate following) capable of rotating said output shaft,
- at least two elementary transmissions capable of ensuring this motion transfer according to different transmission ratios or opposite directions of rotation,
- the stepped transmission being provided with at least one rotating clutch means called sliding dog (40) able to move relative to said elementary transmissions along an axis parallel to a shaft (31) called screw shaft integral in rotation with said input shaft or said output shaft, and rotating one of said elementary transmissions or being driven by it,
characterized in that said screw-shaft and said sliding dog cooperate with each other by threading, the torque to which the sliding dog is subjected screwing it in one direction, and a return means (803) called the main spring screwing in the opposite direction.
Transmission mécanique étagée selon la revendication 1 caractérisée en ce que le crabot coulissant peut se déplacer le long de l’arbre de sortie ou de l’arbre d’entrée, à l’intérieur d’au moins un pignon d’une transmission élémentaire.Staged mechanical transmission according to Claim 1, characterized in that the sliding dog can move along the output shaft or the input shaft, inside at least one pinion of an elementary transmission. Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle est munie d’un moyen dit de réglage de sensibilité permettant de faire varier la raideur dudit ressort principal, qui comporte un moyen de mesure de la vitesse de rotation dudit arbre d’entrée ou dudit arbre de sortie.Staged mechanical transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a so-called sensitivity adjustment means making it possible to vary the stiffness of the said main spring, which comprises means for measuring the speed of rotation of the said input shaft or said output shaft. Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle est munie d’un moyen dit de réglage de sensibilité permettant de faire varier la raideur dudit ressort principal, qui comporte un moyen de mesure du couple auquel est soumis ledit arbre d’entrée.Staged mechanical transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a so-called sensitivity adjustment means making it possible to vary the stiffness of the said main spring, which comprises means for measuring the torque to which the said input tree. Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que lesdits arbres d’entrée et de sortie sont alignés, et qu’elle comporte deux transmissions élémentaires dont une est en prise directe.Staged mechanical transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the said input and output shafts are aligned, and that it comprises two elementary transmissions, one of which is in direct drive. Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que lesdits arbres d’entrée et de sortie sont parallèles et tous les deux munis d’un arbre-vis et d’un crabot coulissant, et que ces deux crabots sont liés mécaniquement pour se situer dans le même plan perpendiculaire aux axes de rotation desdits arbres d’entrée et de sortie.Staged mechanical transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the said input and output shafts are parallel and both provided with a screw shaft and a sliding dog, and that these two dogs are linked mechanically to lie in the same plane perpendicular to the axes of rotation of said input and output shafts. Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l’arbre d’entrée entraîne un soleil entraînant lui-même deux satellites, chacun de ces deux satellites dits satellites primaires (252a 252b) étant solidaire en rotation dans une direction de rotation seulement avec des pignons d’entrée (252a2, 252a4 et suivants pour le satellite primaire 252a et 252b1, 252b3 et suivants pour le satellite primaire 252b) de transmissions élémentaires dont les pignons de sortie ont un axe de rotation commun qui est celui dudit arbre de sortie (3) et coopèrent avec un crabot coulissant (40) unique, et que deux transmissions élémentaires adjacentes sont entrainées par un satellite primaire différent.Staged mechanical transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the input shaft drives a sun itself driving two satellites, each of these two satellites called primary satellites (252a 252b) being integral in rotation in one direction. of rotation only with input pinions (252a2, 252a4 and following for the primary satellite 252a and 252b1, 252b3 and following for the primary satellite 252b) of elementary transmissions whose output pinions have a common axis of rotation which is that of said output shaft (3) and cooperate with a single sliding dog (40), and that two adjacent elementary transmissions are driven by a different primary satellite. Transmission mécanique étagée caractérisée en ce qu’elle est constituée de deux transmissions mécaniques selon l’une quelconque des revendications précédentes qui sont assemblées en série et qui ont des modes de fonctionnement opposé, l’augmentation du couple de la transmission amont augmentant son rapport de transmission tandis que l’augmentation du couple de la transmission aval diminue le sien.Staged mechanical transmission characterized in that it consists of two mechanical transmissions according to any one of the preceding claims which are assembled in series and which have opposite operating modes, the increase in the torque of the upstream transmission increasing its transmission while increasing the torque of the downstream transmission decreases its own. Machine munie d’une transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes ou transmettant sa puissance par une telle transmission, ou mise en mouvement par une telle transmission.Machine provided with a stepped mechanical transmission according to any one of the preceding claims or transmitting its power by such a transmission, or set in motion by such a transmission. Procédé de changement de rapport de transmission d’une transmission selon l’une quelconque des revendications précédentes, consistant à mesurer le couple auquel est soumise une transmission étagée par la position dudit crabot coulissant soumis d’une part au couple le vissant sur ledit arbre d’entrée ou sur ledit arbre de sortie de ladite transmission étagée dans une direction, et d’autre part audit ressort principal le vissant dans le sens opposé, et à transmettre par ledit crabot coulissant le mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie par l’intermédiaire d’une desdites transmissions élémentaires.A method of changing the transmission ratio of a transmission according to any one of the preceding claims, consisting in measuring the torque to which a stepped transmission is subjected by the position of said sliding dog subject on the one hand to the torque screwing it onto said drive shaft. input or on said output shaft of said stepped transmission in one direction, and on the other hand to said main spring screwing it in the opposite direction, and to transmit by said sliding dog the movement of said input shaft to said output shaft by through one of said elementary transmissions.
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