FR2643123A1 - Speed variator with pulleys of variable diameter connected by a flexible link such as a belt or chain, without slip for transmitting high torques - Google Patents
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Abstract
Description
VARIATEUR DE VITESSE
A POULIES DE DIAMETRE VARIABLE REUNIES PAR UN LIEN
TEL QUE COURROIE OU CHAINE, SANS GLISSEMENT POUR
LA TRANSMISSION DE COUPLES ELEVES
On sait que les courroies engagées sur deux poulies pour transmettre a l'une la rotation de l'autre, notamment des poulies a diamètre variable pour réaliser des variateurs de vitesse, subissent des glissements qui nuisent grandement au rendement de l'ensemble. Si l'on est parvenu à fabriquer des courroies qui ont un rendement de 98 %, il s'agit d'une performance très exceptionnelle qui ne peut pas être prise comme référence pour la construction de n'importe quel type de variateur de vitesse, par exemple.SPEED VARIATOR
WITH VARIABLE DIAMETER PULLEYS JOINED BY A LINK
SUCH AS BELT OR CHAIN, WITHOUT SLIDING FOR
TRANSMISSION OF HIGH COUPLES
It is known that the belts engaged on two pulleys to transmit to one the rotation of the other, in particular pulleys with variable diameter for producing variable speed drives, undergo slippages which greatly affect the performance of the assembly. If we have managed to manufacture belts which have a 98% efficiency, this is a very exceptional performance which cannot be taken as a reference for the construction of any type of variable speed drive, for example.
On comprend, en particulier, que le rendement de la courroie qui est acceptable avec un variateur pour cyclomoteurs ne l'est plus avec un variateur pour gros véhicules : camions, autobus ou a fortiori chars de combat. It is understood, in particular, that the efficiency of the belt which is acceptable with a variator for mopeds is no longer with a variator for large vehicles: trucks, buses or a fortiori combat tanks.
De toutes façons, il existe une relation entre le coefficient de frottement et la tension du "lien" (chaîne simple ou multiple, courroie plate ou à section trapézoidale etc.) et la valeur de sa tension. In any case, there is a relationship between the friction coefficient and the tension of the "link" (single or multiple chain, flat belt or with trapezoidal section, etc.) and the value of its tension.
En d'autres termes, les résultats obtenus en théorie par le calcul ne se retrouvent pas toujours dans la pratique en raison de la limitation physique de certains paramètres : résistance des matériaux, procédés de fabrication, prix de revient, nécessités de fonctionnement et de dépannage, etc. In other words, the results obtained in theory by calculation are not always found in practice due to the physical limitation of certain parameters: resistance of materials, manufacturing processes, cost price, operating and troubleshooting requirements , etc.
C'est pourquoi on a déjà pensé à améIiorer le contact entre le lien et les poulies indépendamment de la valeur de la tension
Pour cela, on a imaginé diverses structures prévoyant une interpénétration d'éléments propres au lien et d'éléments propres aux poulies, afin d'obtenir un effet localisé à l'arc de cercle selon lequel se fait le contact physique réel entre le lien et les poulies. This is why we have already thought of improving the contact between the link and the pulleys regardless of the value of the tension.
For this, we have imagined various structures providing for an interpenetration of elements specific to the link and elements specific to the pulleys, in order to obtain an effect localized to the arc of a circle according to which the actual physical contact is made between the link and the pulleys.
C'est ainsi que l'on connaît le document DE-A-597.184 qui décrit une structure comprenant une chaîne qui porte des organes mécaniques relativement complexe et destinés à coopérer avec des poulies à gorge de section trapézoidale. This is how we know the document DE-A-597.184 which describes a structure comprising a chain which carries relatively complex mechanical members and intended to cooperate with pulleys with grooves of trapezoidal section.
La document US-A-1.997.284 représente une évolution par rapport à la structure du document précédent en ce qu'il est basé sur une principe quasi identique mais incarné dans une réalisation prévoyant que chaque poulie possède plusieurs gorges et que l'ensemble comprend autant de chaînes qu'il y a de gorges. The document US-A-1.997.284 represents an evolution compared to the structure of the previous document in that it is based on an almost identical principle but embodied in an embodiment providing that each pulley has several grooves and that the assembly includes as many chains as there are grooves.
On connaît aussi le document DE-A-1.005W792 qui décrit une structure comprenant une chaîne multiple dont les maillons ont des dents à section trapézoldales et sont séparées latéralement les unes des autres par des entretoises. Les éléments entraînés par cette chaîne ont, bien entendu, autant de rainures longitudinales qu'il y a de rangées de chaînes. Document DE-A-1.005W792 is also known, which describes a structure comprising a multiple chain, the links of which have teeth with trapezoidal section and are separated laterally from one another by spacers. The elements driven by this chain have, of course, as many longitudinal grooves as there are rows of chains.
Le document US-A-4.048.863 décrit une structure un peu différente des précédentes car la structure décrite comprend non pas des poulies comprenant des éléments en creux devant recevoir des éléments en relief, mais des roues a bord de section convexe devant être coiffé par des cavaliers à section concave évasée. Les flancs de la roue sont revêtus d'un matériau à fort coefficient de friction. Document US-A-4,048,863 describes a structure a little different from the previous ones because the structure described does not include pulleys comprising hollow elements which must receive elements in relief, but wheels on the edge of a convex section which must be capped by riders with a flared concave section. The flanks of the wheel are coated with a material with a high coefficient of friction.
Comme on le voit, I'état de la technique ainsi constitué prévoit toujours des coincements, des blocages, des frictions entre le lien et les éléments rotatifs (poulies ou roues). On escompte ainsi une augmentation importante des frottements d'où il devrait résulter une capacité accrue à transmettre des puissances motrices, ou couples, importantes. As can be seen, the state of the art thus formed always provides for jamming, blockages, friction between the link and the rotating elements (pulleys or wheels). One thus expects a significant increase in friction from which it should result an increased capacity to transmit significant motor powers, or couples.
Malheureusement, I'expérience montre que si ce résultat bénéfique est bien acquis à "l'entrée" de la chaîne sur la poulie, on perd tout le bénéfice de ces constructions à la "sortie", c'est-à- dire à l'endroit où la chaîne quitte la poulie. Ce décoincement consomme de l'énergie à un point tel qu'il faut évaluer à 15 ou 20 X la perte de rendement qui en résulte. Certains montages permettent de minorer ces pertes mais elles sont encore de l'ordre de 10 X. Unfortunately, experience shows that if this beneficial result is acquired at the "entry" of the chain on the pulley, we lose all the benefit of these constructions at the "exit", that is to say at the where the chain leaves the pulley. This loosening consumes energy to such an extent that the resulting loss of efficiency must be evaluated at 15 or 20 X. Certain assemblies make it possible to reduce these losses but they are still around 10 X.
L'invention s'écarte tout-à-fait de ces solutions antérieures en prévoyant de développer une force de pincement du lien, transversalement à lui, par des moyens spécifiques qui entrent en action après "l'entrée" du lien et qui cessent avant la "sortie" du lien. The invention deviates entirely from these previous solutions by providing for developing a pinching force of the link, transverse to it, by specific means which come into action after the "entry" of the link and which cease before the "exit" of the link.
A cette fin l'invention a pour objet un dispositif équipé d'un mécanisme destiné à la transmission d'un mouvement de rotation d'un organe mécanique tel qu'une poulie à un autre, au moyen d'un lien tel qu'une chaîne, courroie ou analogue, engagé sur les deux organes mécaniques selon un arc de cercle d'angle éventuellement variable, du type selon lequel le lien et les organes mécaniques comportent des parties destinées à être interpénétrées selon l'arc de cercle d'engagement, caractérisé en ce que certaines au moins desdites parties sont susceptibles de mouvements transversaux en vue du pincement mutuel des parties du lien et des parties des organes mGca- niques, des moyens étant prévus pour agir sélectivement sur les seules parties qui sont situées dans un secteur circulaire d'angle au plus égal à celui de l'arc de cercle d'engagement sur l'organe mécanique correspondant. To this end, the subject of the invention is a device equipped with a mechanism intended for the transmission of a rotational movement from one mechanical member such as a pulley to another, by means of a link such as a chain, belt or the like, engaged on the two mechanical members according to an arc of a circle of possibly variable angle, of the type according to which the link and the mechanical members comprise parts intended to be interpenetrated according to the arc of circle of engagement, characterized in that at least some of said parts are capable of transverse movements with a view to mutual pinching of the parts of the link and of the parts of the mechanical members, means being provided for acting selectively only on the parts which are located in a circular sector of angle at most equal to that of the arc of the engagement circle on the corresponding mechanical member.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les parties susceptibles de mouvements transversaux sont celles des
organes mécaniques, des pièces latérales mobiles transversalement
étant associées d'une part auxdites parties des organes mécaniques
et d'autre part à des moyens de commande; - les pièces latérales mobiles transversalement sont des leviers
disposés radialement et dont une extrémité de chacun d'eux doit
être en contact avec l'une au moins des parties de l'organe
mécanique correspondant tandis que l'autre extrémité doit coopérer
avec un mécanisme d'actionnement; - les leviers ont une longueur supérieure au diamètre de l'organe
mécanique correspondant pour dépasser le contour de ce dernier et
le mécanisme d'actionnement est destiné à agir par poussée latérale
sur la fraction dépassante des seuls leviers qui sont situés dans
la zone de l'arc de cercle d'engagement;; - le mécanisme d'actionnement est un disque monté sur un maneton
d'axe perpendiculaire à son plan et qui fait un angle de préférence
réglable avec l'axe de rotation de l'organe mécanique afin que la
prériphérie du disque concourre vers l'extrémité de certains des
leviers; - le disque est relié cinématiquement à un mécanisme d'entraînement
en rotation à une vitesse synchronisée avec celle de l'organe
mécanique correspondant afin que l'extrémité des leviers et la
périphérie du disque aient une vitesse relative nulle; - le disque est monté fou et est destiné à être entraîné en rotation
par l'extrémité des leviers eux-mêmes; - la périphérie du disque possède un bourrelet de contact en matériau
élastique; - les pièces latérales mobiles transversalement sont des leviers
disposés entre les parties des organes mécaniques et l'élément
actif d'un mécanisme d'actionnement;; - les parties susceptibles de mouvements transversaux sont celles du
lien; - le lien comprend des maillons reliés les uns aux autres par des
lames de ressort cambrées latéralement et solidaires chacun d'un
patin à parois transversales biseautées destiné à être engagé dans
une gorge circulaire prévue sur le moyeu des organes mécaniques.According to other characteristics of the invention - the parts susceptible to transverse movements are those of
mechanical parts, lateral parts movable transversely
being associated on the one hand with said parts of the mechanical members
and secondly to control means; - the transversely movable side pieces are levers
arranged radially and one end of each of which must
be in contact with at least one of the parts of the organ
corresponding mechanical while the other end must cooperate
with an actuating mechanism; - the levers have a length greater than the diameter of the organ
corresponding mechanics to exceed the contour of the latter and
the actuation mechanism is intended to act by lateral thrust
on the exceeding fraction of the only levers which are located in
the area of the engagement circle arc; - the actuation mechanism is a disc mounted on a crankpin
of axis perpendicular to its plane and which makes an angle preferably
adjustable with the axis of rotation of the mechanical member so that the
disk periphery competes towards the end of some of the
levers; - the disc is kinematically connected to a drive mechanism
rotating at a speed synchronized with that of the organ
corresponding mechanics so that the end of the levers and the
disk periphery have zero relative speed; - the disc is mounted mad and is intended to be driven in rotation
by the end of the levers themselves; - the periphery of the disc has a contact bead made of material
elastic; - the transversely movable side pieces are levers
arranged between the parts of the mechanical members and the element
active actuation mechanism ;; - the parts susceptible to transverse movements are those of
link; - the link includes links connected to each other by
laterally arched spring leaves, each secured to one
skid with bevelled transverse walls intended to be engaged in
a circular groove provided on the hub of the mechanical members.
L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-dessous faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. The invention will be better understood from the detailed description below given with reference to the accompanying drawing. Of course, the description and the drawing are given only by way of an indicative and nonlimiting example.
La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe transversale d'un organe mécanique d'un dispositif conforme à l'invention du type poulie à diamètre variable (un seul organe mécanique, c'est-à-dire une poulie, est représenté). Figure 1 is a partial schematic view in cross section of a mechanical member of a device according to the invention of the variable diameter pulley type (a single mechanical member, that is to say a pulley, is shown) .
Le figure 2 est une vue schématique partielle faite en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. FIG. 2 is a partial schematic view made in section along line II-II of FIG. 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques partielles en coupe transversale d'un organe mécanique d'un dispositif conforme à l'invention selon deux variantes du mode de réalisation prévoyant un pincement du lien au moyen de leviers latéraux. Figures 3 and 4 are partial schematic views in cross section of a mechanical member of a device according to the invention according to two variants of the embodiment providing a pinching of the link by means of lateral levers.
La figure 5 est une vue schématique partielle en plan d'un lien conforme à l'invention, réalisé sous forme d'une chaîne à trois brins parallèles et comprenant des éléments déformables latéralement, cette chaîne étant vue dans une portion rectiligne, c'est-à-dire non engagée sur une poulie. Figure 5 is a partial schematic plan view of a link according to the invention, produced in the form of a chain with three parallel strands and comprising laterally deformable elements, this chain being seen in a rectilinear portion, it is ie not engaged on a pulley.
La figure 6 est une vue schématique partielle montrant la chaîne de la figure 5 engagée sur une poulie. Figure 6 is a partial schematic view showing the chain of Figure 5 engaged on a pulley.
Le figure 7 est une vue analogue à celle-de la figure 5 montrant la même chaîne engagée sur une poulie. Figure 7 is a view similar to that of Figure 5 showing the same chain engaged on a pulley.
En se reportant aux figures 1 et 2, on voit un organe mécanique d'un dispositif conforme à l'invention réalisé sous forme d'une poulie entre les flasque de laquelle une courroie est engagée sur un moyeu. Referring to Figures 1 and 2, there is shown a mechanical member of a device according to the invention produced in the form of a pulley between the flanges of which a belt is engaged on a hub.
Plus précisément encore, il s'agit ici d'une poulie à diamètre variable dont les flasques sont montés coulissants sur un arbre commun et sont réunis par des éléments transversaux mobiles radialement constituant un moyeu dont le diamètre augmente quand les flasques sont rapprochés l'un de l'autre tandis qu'il diminue quand les flasques sont écartés. La courroie est engagée sur les moyeux de deux poulies analogues et le diamètre de l'un des moyeux augmente quand celui de l'autre diminue, cet ensemble convenablement commandé constituant un variateur de vitesse de type connu en soi. More precisely still, it is here a variable diameter pulley whose flanges are slidably mounted on a common shaft and are joined by radially movable transverse elements constituting a hub whose diameter increases when the flanges are brought together. on the other while it decreases when the flanges are spread. The belt is engaged on the hubs of two similar pulleys and the diameter of one of the hubs increases when that of the other decreases, this suitably controlled assembly constituting a speed variator of a type known per se.
Mais il faut souligner que l'invention ne se limite pas à ce genre de mécanisme puisqu'elle s'applique non seulement aux poulies mais aussi aux galets et pignons, la description qui suit s'appliquant mutatis mutandis à ce genre d'organes, les adaptations nécessaires étant à la portée de l'homme de metier. But it should be emphasized that the invention is not limited to this kind of mechanism since it applies not only to pulleys but also to rollers and pinions, the following description applying mutatis mutandis to this kind of organs, the necessary adaptations being within the reach of those skilled in the art.
Sur l'arbre 600 sont montés coulissants deux flasques 601 et 602 dont les faces en regard sont tronconiques, ainsi que cela est connu en soi, et comportent des guides radiaux 603 et 604 pour des éléments transversaux 605 constituant ensemble un moyeu sur lequel une courroie 606 est engagée en partie. On the shaft 600 are slidably mounted two flanges 601 and 602 whose opposite faces are frustoconical, as is known per se, and comprise radial guides 603 and 604 for transverse elements 605 together constituting a hub on which a belt 606 is partially engaged.
Conformément à l'invention, la courroie 606 comprend des nervures longitudinales 607 devant pénétrer dans des gorges 608 des éléments 605. According to the invention, the belt 606 comprises longitudinal ribs 607 which have to penetrate into grooves 608 of the elements 605.
Les nervures 607 constituent des parties du lien et les gorges 608 constituent des parties des éléments 605, parties devant s'interpénétrer dans la zone correspondant à l'arc de cercle selon lequel la courroie 606 est engagé sur le moyeu de la poulie. The ribs 607 constitute parts of the link and the grooves 608 constitute parts of the elements 605, parts which must interpenetrate in the zone corresponding to the arc of a circle according to which the belt 606 is engaged on the hub of the pulley.
Chaque élément 605 comprend trois parties distinctes. Une partie 610 dite "inférieure" sert de support aux deux autres et comprend à ses extrémités des organes (non représentés) devant coopérer avec les guides 603-604 pour assurer le coulissement radial des éléments 605 du centre vers la périphérie et vice versa en fonction des mouvements imprimés aux flasques 601 et 602. Une partie 611 rigide et robuste, qui comprend des reliefs 612 pouvant fléchir, placés le long d'un bord des gorges 608 et engagés dans des logements de la troisième partie 613 dans laquelle se trouvent les gorges 608 et qui reçoit la courroie 606. Each element 605 has three separate parts. A part 610 called "lower" serves as a support for the other two and comprises at its ends members (not shown) which must cooperate with the guides 603-604 to ensure the radial sliding of the elements 605 from the center to the periphery and vice versa depending movements printed on the flanges 601 and 602. A rigid and robust part 611, which includes reliefs 612 which can flex, placed along one edge of the grooves 608 and engaged in housings of the third part 613 in which the grooves are located 608 and which receives the belt 606.
Les trois parties 610, 611 et 613 doivent être réunies l'une à l'autre par tous moyens connus s'opposant à leur séparation quand elles ne sont plus appliquées l'une contre l'autre par la courroie 606 mais permettant le déplacement latéral des reliefs 612. The three parts 610, 611 and 613 must be joined to each other by any known means opposing their separation when they are no longer applied against one another by the belt 606 but allowing lateral movement reliefs 612.
Ces moyens ne sont ni représentés ni décrits en détail car ils sont de toute évidence à la portée de l'homme de métier et sont laissés à son libre choix selon les solutions mécaniques pratiques finalement retenues par lui pour la concrétisation de l'invention.These means are neither shown nor described in detail because they are obviously within the reach of those skilled in the art and are left to their free choice according to the practical mechanical solutions finally adopted by them for the materialization of the invention.
En regard de chaque élément 605, se trouve au moins un levier 615 disposé radialement sur une face "interne" d'un flasque 601-602. Opposite each element 605, there is at least one lever 615 disposed radially on an "internal" face of a flange 601-602.
Ici, à chaque élément 605 correspond deux leviers 615 et 616 prévus respectivement sur le flasque 601 et sur le flasque 602. Here, each element 605 corresponds to two levers 615 and 616 provided respectively on the flange 601 and on the flange 602.
Les leviers 615 et 616 sont chacun maintenus latéralement, pour garder leur orientation, par exemple grâce aux bords de rainures 617 et 618 dans lesquelles ils sont placés mais ils doivent être libres de pivoter transversalement, c'est-à-dire d'être inclinés l'un vers l'autre, leur point d'appui respectivement 619 et 620 se trouvant sur le flasque correspondant, près de l'arbre 600. Par conséquent, leur mouvement d'inclinaison l'un vers l'autre se fait par leur partie la plus excentrée. The levers 615 and 616 are each held laterally, to keep their orientation, for example thanks to the edges of grooves 617 and 618 in which they are placed but they must be free to pivot transversely, that is to say to be inclined towards each other, their fulcrum respectively 619 and 620 being on the corresponding flange, near the shaft 600. Consequently, their tilting movement towards each other is done by their most eccentric part.
On voit qu'en provoquant ce mouvement, on oblige les leviers 615 et 616 à comprimer la partie 611 des éléments 605, de sorte que les nervures 607 de la courroie 606 se trouvent pincées entre un bord fixe des gorges 608 et les reliefs 612 correspondants. We see that by causing this movement, the levers 615 and 616 are forced to compress the part 611 of the elements 605, so that the ribs 607 of the belt 606 are pinched between a fixed edge of the grooves 608 and the corresponding reliefs 612 .
Les matériaux constitutifs des pièces interpénétrées, leur coefficient de frottement et l'intensité du pincement sont des paramètres à prendre en considération pour atteindre le but recherché, à savoir une solidarisation aussi parfaite que possible du lien et du moyeu afin que la vitesse relative entre ces organes soit nulle. The constituent materials of the interpenetrated parts, their coefficient of friction and the intensity of the pinching are parameters to be taken into consideration to achieve the desired goal, namely a connection as perfect as possible of the link and the hub so that the relative speed between these organs be zero.
Mais, selon une caractéristique importante de l'invention, le pincement doit être aussi intense à "l'entrée" de la courroie sur la poulie qu'il doit être vite neutralisé à la "sortie". But, according to an important characteristic of the invention, the pinching must be as intense at the "entry" of the belt on the pulley as it must be quickly neutralized at the "exit".
Pour cela, on peut prévoir, comme représenté sur les figures 1 et 2, deux disques 625 et 626 solidaires de manetons 627 et 628 dont les axes x et y peuvent avoir des inclinaisons variables par rapport à l'axe fixe de l'arbre 600. Un mécanisme de tout type connu (non représenté) est utilisé pour actionner les manetons 627 et 628 afin que leurs mouvements soient coordonnés. For this, one can provide, as shown in Figures 1 and 2, two discs 625 and 626 integral with crank pins 627 and 628 whose axes x and y may have variable inclinations relative to the fixed axis of the shaft 600 A mechanism of any known type (not shown) is used to actuate the crankpins 627 and 628 so that their movements are coordinated.
Quand les axes x et y des manetons 627 et 628 sont confondus avec l'axe de l'arbre 600, les disques 625 et 626 sont dans des plans perpendiculaires à ces axes et leur position est telle qu'ils sont à une certaine distance des flasques 601 et 602, aucun contact ne se produisant entre ces derniers et les disques 625 et 626. When the axes x and y of the crank pins 627 and 628 are coincident with the axis of the shaft 600, the discs 625 and 626 are in planes perpendicular to these axes and their position is such that they are at a certain distance from the flanges 601 and 602, no contact occurring between the latter and the discs 625 and 626.
Quand on provoque une inclinaison des manetons 627 et 628, leurs axes x et y concourent et la périphérie des disques 625 et 626 se place sur le parcours de la fraction des leviers 615 et 616 qui dépasse le contour des flasques 601 et 602. When an inclination of the crankpins 627 and 628 is caused, their axes x and y compete and the periphery of the discs 625 and 626 is placed on the path of the fraction of the levers 615 and 616 which exceeds the outline of the flanges 601 and 602.
Quand les disques 625 et 626 sont faiblement inclinés, un arc de cercle de très petit angle est sécant avec le lieu géométrique des leviers 615 et 616 entraînés en rotation avec les flasques 601 et 602. Par conséquent, seul un levier 615-616 à la fois s'inclinera en rencontrant la périphérie des disques 625-626. Il s'agit du levier 615-616 que la rotation amène en regard du point de la périphérie des disques 625-626 le plus saillant (partie haute de la figure 1). When the discs 625 and 626 are slightly inclined, an arc of a very small angle is intersecting with the geometrical location of the levers 615 and 616 driven in rotation with the flanges 601 and 602. Consequently, only one lever 615-616 at the times will tilt when meeting the periphery of the 625-626 discs. This is the lever 615-616 that the rotation brings opposite the point of the periphery of the disks 625-626 the most salient (upper part of Figure 1).
Au fur et à mesure que l'on augmente l'inclinaison des manetons 627 et 628, et donc des disques 625 et 626, l'arc de cercle de ces disques situé sur le parcours des leviers 615 et 616 s'agrandit et le nombre de leviers 615 et 616 qui rencontrent en même temps les disques 625 et 626 augmente jusqu'à un maximum qui est fonction de la différence entre le diamètre du lieu géométrique des fractions dépassantes des leviers 615-616 et le diamètre des disques 625 et 626. As the inclination of the crankpins 627 and 628, and therefore of the discs 625 and 626, is increased, the arc of the circle of these discs located on the path of the levers 615 and 616 increases and the number of levers 615 and 616 which simultaneously meet the discs 625 and 626 increases to a maximum which is a function of the difference between the diameter of the geometrical location of the protruding fractions of the levers 615-616 and the diameter of the discs 625 and 626.
La présence des disques 625 et 626 sur le parcours des leviers 615 et 616 a pour effet d'obliger ces derniers à s'incliner et, comme on l'a expliqué plus haut, à comprimer la partie 611 des éléments 605. The presence of the discs 625 and 626 on the path of the levers 615 and 616 has the effect of forcing the latter to tilt and, as explained above, to compress the part 611 of the elements 605.
En calculant convenablement le diamètre des disques 625 et 626 et leur angle d'inclinaison, on obtient de manière précise le nombre exact de leviers 615-616 inclinés nécessaire au pincement des nervures 607 de la courroie 606 dans un angle A (figure 2) inférieur à l'angle B qui mesure l'arc de cercle d'engagement, c'est-à-dire l'arc de cercle selon lequel la courroie est en contact avec le moyeu de la poulie. By properly calculating the diameter of the discs 625 and 626 and their angle of inclination, one obtains precisely the exact number of inclined levers 615-616 necessary to pinch the ribs 607 of the belt 606 in a lower angle A (FIG. 2) at the angle B which measures the arc of engagement circle, that is to say the arc of circle according to which the belt is in contact with the hub of the pulley.
En conséquence, le pincement a lieu tout de suite après le commencement du contact courroie-moyeu ("entrée") et est supprimé sans aucune dépense d'éneraie, tout de suite avant la fin de ce contact ("sortie"). Consequently, the toe-in takes place immediately after the start of the belt-hub contact ("entry") and is eliminated without any energy expense, immediately before the end of this contact ("exit").
Pour faciliter la construction, pour éviter les bruits de cliquetis et surtout l'usure des disques et des leviers, on prévoit des bourrelets en matériau élastique 630 et 631 qui coiffent la périphérie des disques 625 et 626. To facilitate construction, to avoid rattling noises and especially wear of the discs and levers, provision is made of beads of elastic material 630 and 631 which cover the periphery of the discs 625 and 626.
On peut souhaiter entraîner les manetons 627 et 628, et donc les disques 625 et 626, à une vitesse synchronisée à celle des flasques 601 et 602 pour que la vitesse relative des disques et des leviers soit nulle
Mais il est plus simple de monter fous les disques 625 et 626 (ou les manetons 627 et 628 qui les portent), car les extrémités des leviers 615 et 616, lors de leur déplacement en rotation entraînent sans peine les disques 625 et 626. Sans aucune dépense d'énergie, on obtient ainsi l'inclinaison des leviers 615 et 616 tout an ayant une vitesse relative nulle entre leurs extrémités et les disques 625 et 626.We may wish to drive the crankpins 627 and 628, and therefore the discs 625 and 626, at a speed synchronized to that of the flanges 601 and 602 so that the relative speed of the discs and of the levers is zero.
However, it is easier to mount the disks 625 and 626 (or the crank pins 627 and 628 which carry them), because the ends of the levers 615 and 616, when they move in rotation, easily drive the disks 625 and 626. Without no energy expenditure, thus obtaining the inclination of the levers 615 and 616 every year having a zero relative speed between their ends and the discs 625 and 626.
On comprend qu'un dispositif équipé conformément a l'invention présente des avantages marqués par rapport aux dispositifs de l'état de la technique : rendement de 100 % par rapport aux performances du lien choisi puisqu'il n'existe pratiquement plus de patinage, transmission de couples élevés, réglages faciles, usure faible des pièces en mouvement etc. It is understood that a device equipped in accordance with the invention has marked advantages over the devices of the prior art: 100% efficiency compared to the performance of the link chosen since there is practically no more slippage, transmission of high torques, easy adjustments, low wear of moving parts etc.
En se reportant maintenant aux figures 3 et 4, on voit
deux variantes de l'invention mettant en oeuvre le même mode de
réalisation qui consiste à utiliser des leviers. extérieurs aux
éléments 605.Referring now to Figures 3 and 4, we see
two variants of the invention implementing the same mode of
realization which consists in using levers. outside
elements 605.
Mais ici on utilise une force magnétique pour mouvoir les leviers. But here we use a magnetic force to move the levers.
Sur la figure 3, on voit que les flasques comportent des barreaux magnétiques 700 et 701 qui sont répartis en couronne sur les flasques, face à face et alternativement Nord et Sud, les barreaux qui sont en regard l'un de l'autre devant être polarité contraire, comme indiqué par les lettres N (Nord) et S (Sud), afin que le champ magnétique symbolisé par les flêches x se ferme transversalement à une chaîne sans fin dont les maillons 702 passent entre des disques 703 solidaires de l'arbre de poulie 704. In FIG. 3, it can be seen that the flanges have magnetic bars 700 and 701 which are distributed in a crown on the flanges, face to face and alternately North and South, the bars which are opposite one another must be opposite polarity, as indicated by the letters N (North) and S (South), so that the magnetic field symbolized by the arrows x closes transversely to an endless chain whose links 702 pass between discs 703 secured to the tree pulley 704.
L'ensemble porte des pièces 705 munies de fentes pour les disques 703 et servant de poin d'appui en 706 et 707 pour des leviers monoblocs ayant deux branches 708-709 et 710-711. The assembly carries parts 705 provided with slots for the discs 703 and serving as a support point at 706 and 707 for one-piece levers having two branches 708-709 and 710-711.
On peut bien entendu utiliser des électro-aimants ou des aimants permanents puis que les uns sont un équivalent des autres, tout au moins pour l'effet que l'on veut obtenir ici, à savoir une action de pincement de la chaîne immédiatement apres sont entrée" sur la poulie et une libération tout de suite avant sa "sortie", le tout sans affecter le rendement. It is of course possible to use electromagnets or permanent magnets, since some are equivalent to the others, at least for the effect that we want to obtain here, namely a pinching action on the chain immediately after entry "on the pulley and release immediately before its" exit ", all without affecting performance.
Une action sur les branches 708 et 710 qui sont en appui aux arêtes 706 et 707, oblige les branches 709 et 711 à pivoter et à prendre appui sur des arêtes 712 et 713, de sorte qu'ils appuient, par un patin 714 et 715, sur les disques extrêmes 703. An action on the branches 708 and 710 which are in support at the edges 706 and 707, obliges the branches 709 and 711 to pivot and to bear on the edges 712 and 713, so that they support, by a shoe 714 and 715 , on extreme discs 703.
Par ce système de levier, le plaquage magnétique devient un pincement vingt cinq à trente fois plus important. On peut donc avoir un petit nombre de disques intermédiaires 703 tout en assurant la transmission d'un couple extrêmement important sous un encombrement réduit. By this lever system, the magnetic plating becomes a pinch twenty five to thirty times greater. It is therefore possible to have a small number of intermediate disks 703 while ensuring the transmission of an extremely large torque under a small footprint.
Sur la figure 4, on a représenté le même mode de réalisation comprenant des leviers latéraux et un circuit magnétique, mais selon une variante concernant la disposition des leviers. Afin de simplifier la description, on a conservé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. In Figure 4, there is shown the same embodiment comprising side levers and a magnetic circuit, but according to a variant concerning the arrangement of the levers. In order to simplify the description, the same references have been kept to designate the same elements.
Les barreaux magnétiques 700 et 701 reçoivent une aimantation individuelle Nord et Sud. Pour cela, ils portent des noyaux 800 et 801 d'un côté, 802 et 803 de l'autre pour des têtes 804805 et 806-807 d'électro-aimants 808 et 809 à bobinages schématisés en 810 et 811. The magnetic bars 700 and 701 receive individual North and South magnetization. For this, they carry cores 800 and 801 on one side, 802 and 803 on the other for heads 804805 and 806-807 of electromagnets 808 and 809 with windings shown diagrammatically at 810 and 811.
Des leviers multiplicateurs 812 et 813 sont articulés selon des pivots 814 et 815 sur des supports fixes 816 et 817, leur point d'appui étant, comme dans le cas de la figure 3, les arêtes 706 et 707. Ils sont en prise avec d'autres leviers 818 et 819 en appui sur des pièces fixes 820 et 821 pour agir par des patins 822 et 823 sur les disques extrêmes 703. Multiplier levers 812 and 813 are articulated according to pivots 814 and 815 on fixed supports 816 and 817, their fulcrum being, as in the case of FIG. 3, the edges 706 and 707. They are engaged with d 'other levers 818 and 819 bearing on fixed parts 820 and 821 to act by pads 822 and 823 on the end discs 703.
On peut considérer également que les leviers sont constitués par deux branches 812-813 d'une part et 818-819 d'autre part mais dans le cas de la figure 3 les branches sont crées dans une seule pièce (leviers monoblocs) alors qu'ici les branches 812-813 et 818-819 sont distinctes. We can also consider that the levers consist of two branches 812-813 on the one hand and 818-819 on the other hand but in the case of Figure 3 the branches are created in one piece (monoblock levers) while here branches 812-813 and 818-819 are separate.
L'effet obtenu est le même que celui décrit en regard de la figure 3, à savoir une amplification de l'action magnétique procurant un pincement des maillons 702 de la chaîne extrêmement énergique et toujours dans un angle A inférieur à l'angle de l'arc de cercle d'engagement B. The effect obtained is the same as that described with regard to FIG. 3, namely an amplification of the magnetic action providing a pinching of the links 702 of the extremely energetic chain and always in an angle A less than the angle of l arc of engagement B.
On remarque en revanche une différence importante tenant au fait que chaque barreau magnétique 700 et 701 comporte une aimantation bipolaire, de sorte que deux champs magnétiques symbolisés par les flêches y et z se ferment respectivement par les leviers 812 d'un côté et 813 de l'autre. Par conséquent, le champ magnétique ne traverse pas les maillons 70? de la chaîne. Par conséquent, on pourrait se contenter d'un champ unilatéral au lieu du champ bilatéral adopté ici quand les paramètres d'encombrement, de rendement et de couple le permettent,
Comme il faut une alternance de noyaux Nord et de noyaux
Sud, il est nécessaire d'avoir un collecteur double, ainsi que cela est bien connu en soi.On the other hand, there is an important difference due to the fact that each magnetic bar 700 and 701 has a bipolar magnetization, so that two magnetic fields symbolized by the arrows y and z are closed respectively by the levers 812 on one side and 813 of l 'other. Therefore, the magnetic field does not pass through the links 70? chain. Consequently, one could be satisfied with a unilateral field instead of the bilateral field adopted here when the parameters of obstruction, of output and torque allow it,
As it takes an alternation of North nuclei and nuclei
South, it is necessary to have a double collector, as is well known in itself.
Les structures que l'on vient de décrire permettent d'avoir des masses magnétiques relativement modestes, une chaîne légère defaible inertie et donc, finalement, un ensemble tres performant. The structures that we have just described make it possible to have relatively modest magnetic masses, a light chain of weak inertia and therefore, ultimately, a very efficient assembly.
En se reportant maintenant aux figures 5 à 7, on voit un mode de réalisation différent selon lequel les parties susceptibles de mouvements transversaux sont situées non plus sur le moyeu mais sur le lien lui-même et, ici, sur une chaîne triple (a trois brins parallèles)
Chaque brin est composé de maillons 900 réunis les uns au autres par des lames de ressort 901 cambrées latéralement. Chaque maillon 900 est solidaire d'un patin 902 dont les parois transversales 903 sont biseautées, ce qui donne aux patins 902 une forme de coin. On voit sur la figure 6 que ces formes équivalent à un crantage et l'on calcule la pente des parois 903 pour que les patins 902 puissent se placer les uns contre les autres quand le moyeu a son diamètre minimum, quand celui-ci est de type à diamètre réglable.Referring now to Figures 5 to 7, we see a different embodiment according to which the parts susceptible to transverse movements are no longer located on the hub but on the link itself and, here, on a triple chain (has three parallel strands)
Each strand is composed of links 900 joined to each other by spring blades 901 curved laterally. Each link 900 is integral with a shoe 902 whose transverse walls 903 are bevelled, which gives the shoes 902 a wedge shape. We see in Figure 6 that these forms equivalent to a notch and we calculate the slope of the walls 903 so that the pads 902 can be placed against each other when the hub has its minimum diameter, when it is adjustable diameter type.
Les éléments transversaux qui réunissent les flasques et constituent le moyeu, présentent des gorges à faible dépouille, c'està-dire à section en U à branches faiblement ouvertes, dans chacune desquelles pénètre un brin de chaîne. The transverse elements which join the flanges and constitute the hub, have grooves with low clearance, that is to say with a U-section with weakly open branches, in each of which penetrates a strand of chain.
Quand la chaîne prend contact avec le moyeu, les maillons 900 se comportent comme des cames, du fait du repliement des patins 902 et provoquent le rapprochement des extrémités des lames de ressort 901. Ces dernières s'écartent comme cela est schématisé sur la figure 7. En réalité, elles se trouvent dans les gorges des éléments transversaux constituant le moyeu et elles s'arc-boutent contre les parois de ces gorges en assurant un serrage énergique des chaînes sur le moyeu. When the chain makes contact with the hub, the links 900 behave like cams, due to the folding of the pads 902 and cause the ends of the spring leaves 901 to come together. The latter move apart as shown in FIG. 7 In reality, they are found in the grooves of the transverse elements constituting the hub and they are braced against the walls of these grooves while ensuring an energetic tightening of the chains on the hub.
On note que l'écartement des lames de ressort 701 ne se produit que quand elles sont sollicitées par leurs deux extrémités à la fois. Donc, quand le premier p-atin 702 entre au contact du moyeu, les lames 701 restent normalement cambrées et ce n'est qu'après, quand le patin 702 suivant s'applique sur le moyeu que commence l'écartement des lames 701 et que le serrage commence. It should be noted that the spacing of the spring blades 701 only occurs when they are stressed by their two ends at the same time. So, when the first pin 702 comes into contact with the hub, the blades 701 remain normally arched and it is only afterwards, when the following pad 702 is applied to the hub that the spacing of the blades 701 begins and that tightening begins.
Ici encore, par conséquent, le serrage commence après l'entrée des chaînes sur le moyeu. Here again, therefore, tightening begins after the chains have entered the hub.
Symétriquement, le serrage est supprimé avant la sortie des chaînes puisque les lames de ressort 701 retrouvent leur cambrure normale, sans serrage contre les parois des gorges, dès la sortie du premier patin. Il n'y a donc qu'un effort négligeable et très faible dépense d'énergie pour neutraliser le serrage. Symmetrically, the tightening is eliminated before the chains come out since the spring blades 701 regain their normal camber, without tightening against the walls of the grooves, as soon as the first shoe leaves. There is therefore only a negligible effort and very low energy expenditure to neutralize the tightening.
Naturellement, on pourrait choisir d'autres solutions permettant d'aboutir à une structure conforme à l'invention, c'est-adire comportant des pièces mobiles latéralement portées par le lien et agissant dans un arc de cercle d'angle inférieur å celui de l'arc de cercle d'engagement du lien sur le moyeu. Naturally, one could choose other solutions making it possible to arrive at a structure in accordance with the invention, that is to say comprising moving parts laterally carried by the link and acting in an arc of a circle with an angle less than that of the arc of engagement circle of the link on the hub.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9001994A FR2643123A1 (en) | 1988-05-13 | 1990-02-16 | Speed variator with pulleys of variable diameter connected by a flexible link such as a belt or chain, without slip for transmitting high torques |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8806485A FR2631420A1 (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Variable-diameter pulley for variable speed drive - has belt bearing segments engaged in flanges with leaf spring and pin fixing |
| FR9001994A FR2643123A1 (en) | 1988-05-13 | 1990-02-16 | Speed variator with pulleys of variable diameter connected by a flexible link such as a belt or chain, without slip for transmitting high torques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2643123A1 true FR2643123A1 (en) | 1990-08-17 |
Family
ID=26226662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9001994A Withdrawn FR2643123A1 (en) | 1988-05-13 | 1990-02-16 | Speed variator with pulleys of variable diameter connected by a flexible link such as a belt or chain, without slip for transmitting high torques |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2643123A1 (en) |
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- 1990-02-16 FR FR9001994A patent/FR2643123A1/en not_active Withdrawn
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| ST | Notification of lapse |