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Cette invention est relative à un mécanisme de transmission à rap- port infiniment variable du type comprenant un arbre sur lequel sont montés, de manière à pouvoir s'y déplacer axialement sans pouvoir tourner sur lui, un certain nombre de disques espacés dont les faces opposées de chacun se trouvent de part et d'autre d'un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre et s'approchant progressivement de ce plan depuis leur périphérie interne vers leur périphérie externe, par exemple grâce à leur forme tronconique à angle ouvert et au moins un autre arbre dont l'axe est parallèle à celui du permier et qui porte des disques pourvus d'un rebord circonférentiel*- plus épais constituant des espèces de nervures intercalées entre les dis- ques du premier arbre avec lesquels elles sont en contact d'entraînement,
un dispositifélastique tendant toujours à presser les disques d'un ar- bre (appelé ci-après pour la facilité arbre principal) axialement les uns vers les autres et par conséquent en contact intime d'entraînement avec les disques de l'autre arbre (appelé ci-après pour la facilité arbre se- condaire) et un dispositif pour rapprocher et écarter les arbres l'un de l'autre de manière à faire varier le rapport de transmission entre eux.
Ordinairement, un jeu de disques d'une des deux formes précitées est monté sur l'arbre principal et vient en prise avec deux ou plusieurs jeux de disques de l'autre forme montés respectivement sur deux ou plu- sieurs arbres secondaires espacés d'angles égaux autour de l'axe de l'ar- bre principal et agencés de manière à être rapprochés et écartés simul- tanément et de la même manière de l'axe de l'arbre principal, de façon que le rapport de transmission entre l'arbre principal et chacun des ar- bres secondaires soit le même à tout moment.
Dans un pareil dispositif de transmission, dont un exemple typique est décrit dans le brevet anglais n 671.561, les arbres secondaires sont accouplés par un mécanisme de trans- mission à un arbre commun coaxial à l'arbre principal de sorte que les deux arbres coaxiaux constituent en fait les arbres d'entrée et de sortie du mécanisme de transmission pris dans son ensemble.
Dans les mécanismes de transmission du type général précité, qui ont été proposés jusqu'à présent, la force effective du dispositif élas- tique diminue automatiquement à mesure que le ou les arbres secondaires s'écartent de l'axe de l'arbre principal puisque les disques sur l'arbre principal peuvent alors se rapprocher les uns des autres, et vice versa.
Suivant la présente invention, un mécanisme de transmission à rapport infiniment variable du type précité comprend en combinaison avec le dispositif élastique qui sert à maintenir les disques de transmission en contact d'entraînement, un appareil qui est destiné à être actionné en même temps que le mécanisme de commande servant à rapprocher et écarter l'arbre principal des arbres secondaires pour faire varier le rapport de transmission effectif du mécanisme de transmission, et agit sur le dispo- sitif élastique de manière à modifier ou à régir de la manière désirée la force exercée par le dispositif élastique sur le ou les disques lors- que ces disques sont déplacés sous l'action du dispositif élastique ou contre cette action.
L'appareil agissant sur le dispositif élastique et actionné en même temps que le mécanismes-commande pour faire varier le rapport effec- tif de transmission peut être-agencé de manière à avoir tendance à main- tenir la force exercée par le dispositif élastique sur les disques en substance constante sur toute la gamme des rapports de transmission ou bien de manière à faire varier la force exercée par le dispositif élas- tique sur les disques suivant une loi prédéterminée et dans ce dernier cas, il servira habituellement à réduire les variations de la force exer- cée par le dispositif élastique sur les disques, qui pourraient se produire s l'appareil commandant le dispositif élastique n'existait pas.
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Le dispositif élastique a habituellement la forme d'un ou de plu- sieurs ressorts agissant sur les disques de l'arbre principal pour les maintenir en contact d'entraînement avec les disques du ou des arbres se- condaires et dans ce cas, l'appareil régissant la force effective exercée par le ou les ressorts sur les disques comprend une butée mobile pour la ou les extrémités du ou des ressorts opposés aux disques. En ce cas, il est prévu entre le mécanisme de commande destiné à faire varier le rapport de transmission et la butée, une liaison par laquelle la butée est dépla- cée dans le sens requis quand on fait varier le rapport de transmission.
Ainsi, dans un exemple où le dispositif élastique comprend un ou plusieurs ressorts à boudins comprimés, montés coaxialement à l'arbre principal et agissant à une extrémité sur les disques portés par ce dernier et à l'au- tre extrémité sur une butée mobile coaxiale aux ressorts, la butée peut être agencée de manière à tourner d'un angle prédéterminé autour de l'axe du ou des ressorts et être reliée au mécanisme de commande servant à faire varier le rapport de transmission de manière que le mouvement de ce mé- canisme fasse tourner la butée, un dispositif étant prévu grâce auquel la butée est forcée de se déplacer axialement en tournant. Ce dernier dis- positif peut comprendre par exemple, un mécanisme à filet rapide ou un mécanisme à came et poussoir.
Une construction conforme à l'invention est représentée à titre d'exemple plus ou moins schématiquement, sur les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une coupe verticale du mécanisme de transmission: la figure 2 est une vue en bout plus ou moins schématique de la disposition générale des disques montrant la manière dont ils se déplacent pour faire varier le rapport de transmission ; la figure 3 est une élévation en bout, partiellement en coupe transversale suivant le plan 3-3 de la figure 1, et les figures 4 et 5 sont de petites vues montrant le fonctionne- ment du mécanisme à came et galet incorporé dans la construction représen- tée.
Le mécanisme de transmission à rapport variàble représenté sur les dessins annexés comprend un carter A dans lequel est porté dans des paliers appropriés un arbre principal B sur lequel sont montés de manière à pouvoir coulisser axialement sans pouvoir tourner sur lui, une série de disques espacés Bl dont chacun présente au bord une jante d'épaisseur lé- gèrement supérieure à celle des parties adjacentes. Trois supports C pivo- tent à l'intérieur du carter A sur des axes 01 qui sont également espacés circonférentiellement autour de l'axe de l'arbre principal B et qui sont parallèles à cet axe.
Sur chaque support C est monté sur un axe C2 paral- lèle à l'axe de pivotement associé Cl mais écarté de celui-ci, un arbre secondaire tournant C3 sur lequel sont montés de manière à coulisser mais sans pouvoir tourner par rapport à l'arbre, une série de disques D ayant des faces tronconiques à angle ouvert. Les disques D s'étendent dans les espaces compris entre les disques Bl pour venir en contact d'entraînement avec les jantes de ceux-ci, d'une manière bien connue dans les mécanismes de transmission à rapport variable du type en question.
Chaque arbre se- condaire C3 est accouplé par un train d'engrenages (non représenté) com- prenant un pignon coaxial à l'axe de pivotement C1 de son support C, à un arbre commun (non représenté) ooaxial à l'arbre principal B de manière que l'arbre principal et l'arbre commun précité constituent en fait l'ar- bre d'entrée et l'arbre de sortie. Le mécanisme de transmission décrit jusqu'à présent est de type connu et il n'est donc pas nécessaire d'en don- ner une description plus détaillée.
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Des bras E sont reliés de manière rigide à une extrémité à deux des supports C tandis que le troisième support est relié de manière rigide à la même extrémité à un bras El, comme la figure 3 le montre le plus clai- rement ; les bras E et El, comme ils sont représentés, s'étendent radiale- ment par rapport aux axes C1. Les trois bras E,E et El sont reliés par des biellettes F à des bossages Fl sur une couronne F2 qui est montée dans le carter A de manière à pouvoir tourner autour de l'axe de l'arbre principal
B et qui porte à une extrémité un rebord intérieur F3 qui prend appui sur la bague extérieure d'une butée à billes G dont la bague intérieure est montée sur un manchon Gl solidaire de l'arbre B.
La disposition est donc telle que lorsqu'on imprime un;.:mouvement au bras El, par exemple au moyen de l'organe de commande E2, ce mouvement fait tourner la couronne F2 et, par suite fait pivoter chaque bras E d'une façon correspondant exactement au pivotement du bras El. Par conséquent, en actionnant l'organe E2, on peut amener les trois supports 0 à pivoter simultanément de la même maniè- re de façon à déplacer les disques D vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre B pour faire varier le rapport de transmis- sion du mécanisme, de manière connue.
Les disques Bl sont disposés axialement entre un plateau rigide
B2 fixé à l'arbre B et un second plateau rigide B3 qui peut coulisser sur l'arbre B sabs pouvoir tourner sur lui, et sur lequel agit la bague in- térieure H d'une butée à billes El. La bague extérieure H2 de la butée
H1 reçoit l'action d'un organe de poussée H3 par l'intermédiaire d'une bu- tée J à une extrémité d'un jeu de ressorts comprenant trois ressorts à boudin et désigné d'une manière générale par Jl. L'autre extrémité du jeu de ressorts Jl agit sur une butée K qui est montée de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe de l'arbre B dans le but de maintenir un degré désiré de compression sur le jeu de ressorts.
La butée K a la forme d'une couronne de laquelle font saillie en s'écartant du jeu de res- sorts Jl, trois cames Kl en forme de V traversant des fentes dans le re- bord F3.
Une couronne Ll est montée sur une pièce tubulaire L solidaire du carter A et de cette couronne font saillie vers la couronne F2 trois bossages L2 portant des galets L3 disposés de manière que chacun d'eux soit en contact avec un côté des cames Kl en V, comme les figures 4 et 5 le montrent le plus clairement. La couronne F2 est pourvue de la même maniè- re de trois bossages F4 portant des galets F5 qui sont en contact avec les autres côtés des cames Kl en V. Les deux côtés de chaque came Kl en V sont ainsi en contact respectivement avec un galet L3 monté sur un axe station- naire et un galet L3 monté sur la couronne F2 qui peut tourner autour de l'axe de l'arbre principal et qui se déplace quand on modifie les positions des supports C pour faire varier le rapport de transmission.
Il est clair que le mouvement imprimé à la couronne F3 et par sui- te aux galets F5, en forçant les galets F5 et L3 à se rapprocher et s'é- carter l'un de l'autre dans une direction circonférentielle,, provoque un déplacement axial de la butée K et par conséquent commande la compression des ressorts du jeu de ressorts Jl d'une manière liée au rapport de trans- mission réalisé et suivant une loi qui peut être soit une ligne en subs- tance droite, soit une autre loi, suivant la conformation des surfaces des cames Kl en V.
Il est donc possible dans un exemple typique d'assurer que, quelque soit le rapport de transmission réalisé et par suite le degré de séparation des disques Bl par suite de la pénétration entre eux des disques D, la for- de axiale exercée sur les disques Bl par le jeu de ressorts reste en substan- ce constante. En variante, la force exercée par le jeu de ressorts sur les
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disques Bl peut être obligée de varier suivant une loi prédéterminée de manière que la pression avec laquelle les disques Bl sont repoussés vers les disques D puisse toujours être approximativement celle qui est appropriée au rapport de transmission et/ou à la puissance à transmettre.
Dans la description ci-dessus, les détails de construction, à part ceux qui sont associés aux caractéristiques par lesquelles le mécanis- me de l'invention diffère des mécanismes connus, ont été supprimés dans un but de simplification.
REVENDICATIONS.
1.- Mécanisme de transmission à rapport infiniment variable du type précité, caractérisé par un appareil qui est destiné à être actionné en même temps que le mécanisme de commande servant à rapprocher et écar- ter l'arbre principal et les arbres secondaires les uns des autres pour faire varier le rapport de transmission effectif du mécanisme, et qui agit sur le dispositif élastique de manière à modifier ou à régir d'une maniè- re désirée la force exercée par le dispositif élastique sur le ou les dis- ques lorsque ces disques sont déplacés sous l'action du dispositif élas- tique ou contre cette action.
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This invention relates to an infinitely variable ratio transmission mechanism of the type comprising a shaft on which are mounted, so as to be able to move axially therein without being able to turn on it, a certain number of spaced discs, the opposite faces of which. of each are on either side of a plane perpendicular to the axis of the shaft and gradually approaching this plane from their inner periphery to their outer periphery, for example thanks to their frustoconical shape at an open angle and at least one other shaft whose axis is parallel to that of the first and which carries discs provided with a circumferential rim * - thicker constituting species of ribs interposed between the discs of the first shaft with which they are in contact. drive contact,
a resilient device always tending to press the disks of one shaft (hereinafter referred to as the main shaft) axially towards each other and therefore in intimate driving contact with the disks of the other shaft (called below for the secondary shaft facility) and a device for bringing the shafts together and apart from each other so as to vary the transmission ratio between them.
Ordinarily, a set of discs of one of the above two forms is mounted on the main shaft and engages two or more sets of discs of the other form respectively mounted on two or more secondary shafts spaced apart at angles. equal about the axis of the main shaft and so arranged as to be brought together and separated simultaneously and in the same manner from the axis of the main shaft, so that the transmission ratio between the main shaft and each of the secondary shafts is the same at all times.
In such a transmission device, a typical example of which is described in British Patent No. 671,561, the secondary shafts are coupled by a transmission mechanism to a common shaft coaxial with the main shaft so that the two coaxial shafts constitute in fact the input and output shafts of the transmission mechanism taken as a whole.
In transmission mechanisms of the aforementioned general type, which have been proposed heretofore, the effective force of the elastic device automatically decreases as the secondary shaft (s) move away from the axis of the main shaft since the discs on the main shaft can then move closer to each other, and vice versa.
According to the present invention, an infinitely variable ratio transmission mechanism of the aforementioned type comprises, in combination with the elastic device which serves to maintain the transmission discs in driving contact, an apparatus which is intended to be actuated at the same time as the control mechanism for moving the main shaft closer to and apart from the secondary shafts to vary the effective transmission ratio of the transmission mechanism, and acts on the resilient device so as to modify or control the force exerted as desired by the elastic device on the disc or discs when these discs are moved under the action of the elastic device or against this action.
The apparatus acting on the resilient device and actuated at the same time as the control mechanism to vary the effective transmission ratio may be arranged so as to tend to maintain the force exerted by the resilient device on them. discs substantially constant over the whole range of transmission ratios or so as to vary the force exerted by the elastic device on the discs according to a predetermined law and in the latter case it will usually serve to reduce the variations of the speed. force exerted by the elastic device on the discs, which could occur if the apparatus controlling the elastic device did not exist.
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The resilient device is usually in the form of one or more springs acting on the discs of the main shaft to keep them in driving contact with the discs of the secondary shaft (s) and in this case the Apparatus for controlling the effective force exerted by the one or more springs on the discs includes a movable stopper for the end or ends of the one or more springs opposite the discs. In this case, there is provided between the control mechanism intended to vary the transmission ratio and the stopper, a connection by which the stopper is moved in the required direction when the transmission ratio is varied.
Thus, in an example where the elastic device comprises one or more compressed coil springs, mounted coaxially with the main shaft and acting at one end on the discs carried by the latter and at the other end on a coaxial movable stopper to the springs, the stopper may be arranged so as to rotate by a predetermined angle about the axis of the spring or springs and be connected to the control mechanism serving to vary the transmission ratio so that the movement of this mechanism canism rotates the stopper, a device being provided by which the stopper is forced to move axially while rotating. The latter device may include, for example, a quick-thread mechanism or a cam and pusher mechanism.
A construction according to the invention is shown by way of example more or less schematically, in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a vertical section of the transmission mechanism: FIG. 2 is a more or less end view schematic of the general arrangement of the discs showing how they move to vary the transmission ratio; Figure 3 is an end elevation, partially in cross section taken on plane 3-3 of Figure 1, and Figures 4 and 5 are small views showing the operation of the cam and roller mechanism incorporated in the construction shown. - tee.
The variable ratio transmission mechanism shown in the accompanying drawings comprises a housing A in which is carried in suitable bearings a main shaft B on which are mounted so as to be able to slide axially without being able to turn on it, a series of spaced discs Bl each of which has at the edge a rim of thickness slightly greater than that of the adjacent parts. Three supports C pivot inside the housing A on axes 01 which are equally spaced circumferentially about the axis of the main shaft B and which are parallel to this axis.
On each support C is mounted on an axis C2 parallel to the associated pivot axis C1 but spaced from the latter, a rotating secondary shaft C3 on which are mounted so as to slide but without being able to rotate relative to the. shaft, a series of discs D having frustoconical faces at an open angle. The disks D extend in the spaces between the disks B1 to come into driving contact with the rims thereof, in a manner well known in variable ratio transmission mechanisms of the type in question.
Each secondary shaft C3 is coupled by a gear train (not shown) comprising a pinion coaxial with the pivot axis C1 of its support C, to a common shaft (not shown) ooaxial with the main shaft B so that the main shaft and the aforementioned common shaft in fact constitute the input shaft and the output shaft. The transmission mechanism described so far is of a known type and it is therefore not necessary to give a more detailed description of it.
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E-arms are rigidly connected at one end to two of the supports C while the third support is rigidly connected at the same end to an E1 arm, as FIG. 3 most clearly shows; the arms E and El, as they are represented, extend radially with respect to the axes C1. The three arms E, E and El are connected by rods F to bosses Fl on a ring gear F2 which is mounted in the casing A so as to be able to rotate around the axis of the main shaft
B and which has at one end an inner rim F3 which bears on the outer ring of a ball bearing G, the inner ring of which is mounted on a sleeve Gl secured to the shaft B.
The arrangement is therefore such that when printing a;.: Movement to the arm El, for example by means of the control member E2, this movement rotates the crown F2 and, consequently, rotates each arm E by a a manner corresponding exactly to the pivoting of the arm E1. Consequently, by actuating the member E2, the three supports 0 can be caused to pivot simultaneously in the same manner so as to move the disks D inward and outwardly. exterior with respect to the axis of the shaft B to vary the transmission ratio of the mechanism, in a known manner.
The discs B1 are arranged axially between a rigid plate
B2 fixed to the shaft B and a second rigid plate B3 which can slide on the shaft B without being able to turn on it, and on which acts the inner ring H of a ball stop El. The outer ring H2 of stop
H1 receives the action of a thrust member H3 via a stop J at one end of a set of springs comprising three coil springs and generally designated by Jl. The other end of the spring set Jl acts on a stopper K which is mounted so as to be able to move parallel to the axis of the shaft B in order to maintain a desired degree of compression on the spring set.
The stop K has the shape of a crown from which protrude away from the set of springs Jl, three V-shaped cams K1 passing through slots in the rim F3.
A crown L1 is mounted on a tubular part L integral with the casing A and from this crown protrude towards the crown F2 three bosses L2 carrying rollers L3 arranged so that each of them is in contact with one side of the V-shaped cams K1 , as Figures 4 and 5 show most clearly. Crown F2 is provided in the same way with three bosses F4 carrying rollers F5 which are in contact with the other sides of cams K1 in V. The two sides of each cam K1 in V are thus in contact respectively with a roller L3 mounted on a stationary axis and a roller L3 mounted on the ring gear F2 which can rotate around the axis of the main shaft and which moves when the positions of the supports C are modified to vary the transmission ratio.
It is clear that the movement imparted to the crown F3 and subsequently to the rollers F5, by forcing the rollers F5 and L3 to approach and separate from each other in a circumferential direction, causes an axial displacement of the stop K and consequently controls the compression of the springs of the set of springs Jl in a manner related to the transmission ratio achieved and according to a law which can be either a substantially straight line or a another law, according to the conformation of the surfaces of the cams K1 in V.
It is therefore possible in a typical example to ensure that, whatever the transmission ratio achieved and therefore the degree of separation of the discs B1 as a result of the penetration between them of the discs D, the axial force exerted on the discs Bl by the set of springs remains in constant substance. Alternatively, the force exerted by the set of springs on the
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discs B1 may be forced to vary according to a predetermined law so that the pressure with which the discs B1 are pushed towards the discs D can always be approximately that which is appropriate for the transmission ratio and / or the power to be transmitted.
In the above description, construction details, other than those associated with features by which the mechanism of the invention differs from known mechanisms, have been omitted for the sake of simplicity.
CLAIMS.
1.- Infinitely variable ratio transmission mechanism of the aforementioned type, characterized by an apparatus which is intended to be actuated at the same time as the control mechanism serving to bring the main shaft and the secondary shafts together and apart from each other. others to vary the effective transmission ratio of the mechanism, and which acts on the elastic device so as to modify or control in a desired manner the force exerted by the elastic device on the disc (s) when these discs are moved under the action of the elastic device or against this action.