FR2866404A1

FR2866404A1 - Multi-gear power transmission system for bicycle, has crown of teeth with, in its radially internal part, teeth which are common to radially internal crown and in radially external part, teeth common to radially external crown

Info

Publication number: FR2866404A1
Application number: FR0401521A
Authority: FR
Inventors: Patrick Barthelemy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2005-08-19
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: WO2005080824A1; FR2866404B1

Abstract

The system has gears with a crown of teeth (Te, Ti) defining a circular raceway whose radius, R 3is equal to (R 2+R 1)/2 and whose centre is shifted from an axis of rotation (X) at a distance (d) which is equal to (R 2-R 1)/2. The crown has, in its radially internal part (11), teeth which are common to a radially internal crown and in a radially external part (12), teeth common to a radially external crown. R 1represents the radius of the raceway of the radially internal crown, and R 2represents the radius of the raceway of the radially external crown.

Description

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L'invention concerne un système de transmission de puissance multirapports comportant un engrenage plat présentant sur l'une de ses faces au moins deux couronnes de dentures, séparées et concentriques à un axe de rotation X, la couronne radialement intérieure ayant un nombre de dents égal à N1 et définissant un chemin de roulement de rayon R1 et la couronne radialement extérieure ayant un nombre de dents N2 supérieur à N1 et définissant un chemin de roulement de rayon R2 supérieur à R1, un pignon droit monté sur un arbre ayant un axe de rotation Y perpendiculaire à l'axe X et susceptible d'engrener avec l'une ou l'autre desdites couronnes et des moyens pour déplacer ledit pignon d'un chemin de roulement à l'autre afin de changer le rapport de transmission. The invention relates to a multi-load power transmission system comprising a flat gear having on at least one face at least two tooth crowns, separated and concentric with an axis of rotation X, the radially inner ring having an equal number of teeth. at N1 and defining a raceway of radius R1 and the radially outer ring having a number of teeth N2 greater than N1 and defining a raceway of radius R2 greater than R1, a spur gear mounted on a shaft having an axis of rotation Y perpendicular to the X axis and capable of meshing with one or other of said rings and means for moving said pinion from one raceway to another in order to change the transmission ratio.

Les boîtes de vitesse comportent en général plusieurs engrenages droits, et elles sont d'autant plus lourdes et volumineuses que le nombre de rapports est élevé, ce qui complique l'implantation de ces boîtes sur les appareils qui en sont équipés. Gearboxes generally include several spur gears, and they are all the heavier and larger the number of reports is high, which complicates the implementation of these boxes on the devices that are equipped.

Sur les bicyclettes, la transmission est réalisée par une chaîne entraînée par un plateau de pédalier et entraînant un pignon de roue. Pour obtenir plusieurs rapports de transmission, la roue est équipée d'une pluralité de pignons et le pédalier peut comporter plusieurs plateaux. Le changement de rapport de vitesse est réalisé par des dispositifs appelés dérailleurs. Du fait de leur poids, encombrement et coût, il ne semble pas que des boites de vitesse à engrenages aient jamais été montées sur des bicyclettes. On bicycles, the transmission is performed by a chain driven by a bottom bracket and driving a wheel pinion. To obtain several transmission ratios, the wheel is equipped with a plurality of gears and the pedal can have several trays. The change of gear ratio is achieved by devices called derailleurs. Due to their weight, size and cost, it does not appear that gearboxes have ever been mounted on bicycles.

WO 02/35117 représente l'état de la technique le plus proche de l'invention et montre à la figure 2, un disque plat qui présente, sur l'une de ses faces, trois couronnes concentriques de dentures, définissant trois chemins de roulement possibles pour un pignon droit monté sur un arbre d'axe perpendiculaire à l'axe de rotation du disque. Les couronnes sont séparées l'une de l'autre par un interstice, sauf en deux zones diamétralement opposées où deux dents adjacentes de chacune des couronnes sont raccordées aux dents correspondantes des couronnes adjacentes afin de former entre ces deux ensembles de dents alignées une gorge radiale dans laquelle coulisse une dent du pignon droit lors de son déplacement d'un chemin de roulement à l'autre. On conçoit que si le disque est arrêté, on puisse faire coulisser le pignon sur un arbre à condition de positionner la gorge parallèlement à l'arbre. Par contre, si le 2866404 2 dispositif est en fonctionnement, le coulissement du pignon ne peut être réalisé que pendant l'intervalle de temps très bref durant lequel la gorge commune aux trois couronnes est parallèle à l'arbre sinon le pignon droit se met à cheval sur les dentures suivantes de deux couronnes avec les 5 dégâts qui peuvent en résulter du fait, par construction, que les dents suivantes ne sont pas alignées. WO 02/35117 represents the state of the art closest to the invention and shows in Figure 2, a flat disk which has, on one of its faces, three concentric rings of teeth, defining three raceways possible for a spur gear mounted on a shaft axis perpendicular to the axis of rotation of the disc. The rings are separated from one another by a gap, except in two diametrically opposite zones where two adjacent teeth of each of the rings are connected to the corresponding teeth of the adjacent crowns to form between these two sets of aligned teeth a radial groove in which slides a tooth of the spur gear when moving from one raceway to another. It is conceivable that if the disc is stopped, we can slide the pinion on a shaft provided to position the groove parallel to the shaft. On the other hand, if the device 2866404 is in operation, the sliding of the pinion can only be achieved during the very brief time interval during which the throat common to the three crowns is parallel to the shaft, otherwise the spur gear horse on the following two crown gears with the 5 damage that may result due to the fact, by construction, that the following teeth are not aligned.

En outre, le changement de vitesse étant extrêmement rapide, il va se produire des chocs considérables, obligatoirement encaissés par les dents du pignon et des couronnes. In addition, the speed change is extremely fast, it will occur considerable shocks, necessarily cashed by the teeth of the pinion and crowns.

Le but de l'invention est de proposer un système de transmission tel que défini dans l'introduction du présent mémoire, qui pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus. The object of the invention is to provide a transmission system as defined in the introduction of this memo, which overcomes the disadvantages mentioned above.

Le but est atteint selon l'invention par le fait que le transfert d'un chemin de roulement à l'autre se réalise pendant un intervalle de 15 temps égal à une demi-rotation de l'engrenage plat. The object is achieved according to the invention in that the transfer of one raceway to the other takes place during a time interval equal to half a rotation of the flat gear.

Plus précisément, le système de transmission selon l'invention est caractérisé par le fait que l'engrenage plat comporte une troisième couronne de dentures définissant un troisième chemin de roulement sensiblement circulaire dont le rayon R3 est égal à (R2 + R1)/2 et dont le centre est décalé de l'axe X d'une distance d égale à (R2 - R1)/2, cette troisième couronne ayant dans sa partie radialement extérieure, par rapport à l'axe X, des dents communes avec la couronne radialement extérieure et dans sa partie radialement intérieure des dents communes avec la couronne radialement intérieure. More specifically, the transmission system according to the invention is characterized in that the flat gear comprises a third gear ring defining a third substantially circular raceway whose radius R3 is equal to (R2 + R1) / 2 and whose center is offset from the X axis by a distance d equal to (R2 - R1) / 2, this third ring having in its radially outer portion, with respect to the X axis, teeth that are common with the ring radially outer and in its radially inner portion of the common teeth with the radially inner crown.

Avantageusement, la troisième couronne comporte entre sa partie radialement extérieure et sa partie radialement intérieure des dents permettant une variation progressive du rapport de vitesse. Advantageously, the third ring comprises between its radially outer portion and its radially inner portion of the teeth allowing a gradual variation of the speed ratio.

De préférence, l'engrenage plat comporte une pluralité N de couronnes concentriques de dentures définissant N chemin de roulement espacés d'une distance égale à R2 - R1, raccordées deux par deux par N - 1 troisièmes couronnes concentriques. Preferably, the flat gear comprises a plurality N of concentric rings of teeth defining N raceway spaced apart by a distance equal to R2 - R1, connected two by two by N - 1 third concentric rings.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante fait à titre d'exemple et en référence au dessin dans lequel: la figure 1 montre la face supérieure d'un engrenage plat selon l'invention qui comporte trois couronnes de dentures concentriques d'axe X raccordées par deux couronnes concentriques de dentures dont l'axe est décalé de l'axe X d'une distance égale à la moitié de l'écart entre deux couronnes; la figure 2 est une coupe d'un système de transmission prise selon la ligne II II de la figure 1; la figure 3 est identique à la figure 1 et montre en outre l'excentrique servant à déplacer en va-et-vient le coulisseau qui permet de commander le déplacement du pignon droit sur son arbre afin de changer de rapport de vitesse; la figure 4 montre en développé les rainures formées dans le manchon entourant l'arbre du pignon droit. Other advantages and characteristics of the invention will emerge on reading the following description given by way of example and with reference to the drawing in which: FIG. 1 shows the upper face of a flat gear according to the invention which comprises three concentric X-axis gear rings connected by two concentric gear crowns whose axis is offset from the X axis by a distance equal to half the distance between two rings; Figure 2 is a section of a transmission system taken along line II II of Figure 1; Figure 3 is identical to Figure 1 and further shows the eccentric used to move back and forth the slide which allows to control the movement of the spur gear on its shaft to change gear ratio; Figure 4 shows in developed the grooves formed in the sleeve surrounding the shaft of the spur gear.

les figures 5a à 5d montrent les différentes positions occupées par la tige du coulisseau et le manchon lors d'un changement de vitesse commandé par la rotation du manchon. Figures 5a to 5d show the different positions occupied by the rod of the slide and the sleeve during a gear change controlled by the rotation of the sleeve.

la figure 6 montre un dispositif pour transmettre une puissance entre un arbre menant et un arbre mené coaxial à l'arbre menant au moyen du système de transmission comportant un seul engrenage plat et la figure 7 montre un autre dispositif pour transmettre une puissance entre un arbre menant et un arbre mené parallèle à l'arbre menant au moyen d'un système de transmission comportant deux engrenages plats. Fig. 6 shows a device for transmitting power between a driving shaft and a driven shaft coaxial with the driving shaft by means of the transmission system having a single flat gear, and Fig. 7 showing another device for transmitting power between a shaft. driving and a driven shaft parallel to the driving shaft by means of a transmission system comprising two flat gears.

La figure 1 montre un engrenage plat 1, constitué par un disque 2 d'axe X, définissant l'axe de rotation d'un arbre traversant le disque 2 en son centre O. Sur la face supérieure 2a du disque 2 sont prévues trois couronnes dentées concentriques, de centre O, référencées, Ci pour la couronne radialement intérieure, Cm pour la couronne médiane et Ce pour la couronne radialement extérieure. Ces trois couronnes définissent des chemins de roulement, centrées en O dont les cercles médians sont référencés respectivement Chi, Chm et Che pour les couronnes Ci, Cm et Ce. FIG. 1 shows a flat gear 1, constituted by a disc 2 of axis X, defining the axis of rotation of a shaft passing through the disc 2 at its center O. On the upper face 2a of the disc 2 are provided three crowns concentric toothed, center O, referenced, Ci for the radially inner crown, Cm for the middle crown and Ce for the radially outer crown. These three crowns define raceways, centered in O whose median circles are referenced respectively Chi, Chm and Che for the crowns Ci, Cm and Ce.

Les cercles médians de deux chemins de roulement adjacents sont espacés d'une distance constante 2d, égale à R2 - RI, R2 étant le rayon du cercle médian du chemin de roulement le plus grand et RI étant le rayon du cercle médian du chemin de roulement le plus petit. The middle circles of two adjacent raceways are spaced a constant distance 2d, equal to R2 - R1, R2 being the radius of the center circle of the largest raceway and RI being the radius of the center circle of the raceway the smallest.

Ainsi que cela se voit sur la figure 1, les chemins de roulement ont une largeur nettement inférieure à 2d, afin que sur la face supérieure 2866404 4 2a du disque 2, des anneaux plans exempts de denture séparent les chemins de roulement. As can be seen in FIG. 1, the raceways have a width substantially smaller than 2d, so that on the upper face 2866404 42a of the disc 2, plane rings without teeth separate the raceways.

Les chemins de roulement Chi, Chm et Che sont raccordés entre eux sur la face supérieure 2a, par deux troisièmes chemins de roulement circulaires, référencés Ti et Te, centrés en un point Ot distant du centre O d'une distance égale à d, c'est-à-dire égale à (R2 - R1)/2. The raceways Chi, Chm and Che are connected together on the upper face 2a, by two third circular raceways, referenced Ti and Te, centered at a point Ot distant from the center O by a distance equal to d, c that is equal to (R2 - R1) / 2.

Le troisième chemin de roulement intérieur Ti raccorde le chemin de roulement intérieur Ci au chemin de roulement médian Cm, et son cercle médian Cti à un rayon égal à (R2 + Ri)/2. The third inner raceway Ti connects the inner raceway Ci to the median runway Cm, and its center circle Cti to a radius equal to (R2 + Ri) / 2.

Le troisième chemin de roulement extérieur Te raccorde le chemin de roulement médian Cm au chemin de roulement extérieur Ce, et son cercle médian Cte a un rayon égal à (R2 + Rl)/2, c'est-à-dire égal à la moitié de la somme des cerces médians Chm et Che. The third outer race Te connects the median runway Cm to the outer race Ce, and its median circle Cte has a radius equal to (R2 + R1) / 2, that is to say equal to half from the sum of the median circles Chm and Che.

Ces troisièmes chemins de roulement Ti et Te se présentent 15 également sous la forme de couronnes dentées centrées en Ot, et dont les dents sont orientées vers le centre O. Les dents des chemins de roulement Ci, Cm et Ce sont orientées vers le centre. Ces dents sont taillées de telle manière qu'elles puissent engrener avec les dents d'un pignon droit 10 tournant autour d'un axe Y perpendiculaire à l'axe X. Le chemin de roulement intérieur Ci a moins de dents que le chemin de roulement médian Cm qui a lui-même moins de dents que le chemin de roulement extérieur Ce. On conçoit ainsi que le rapport de vitesse entre le nombre de tours autour de l'axe X du disque 2 et le nombre de tours du pignon droit 10 autour de l'axe Y varie selon le chemin de roulement ou piste avec lequel engrène le pignon droit, lors du fonctionnement du système. These third races Ti and Te are also in the form of toothed crowns centered at Ot, and whose teeth are oriented towards the center O. The teeth of the raceways Ci, Cm and Ce are oriented towards the center. These teeth are cut in such a way that they can mesh with the teeth of a spur gear 10 rotating about a Y axis perpendicular to the X axis. The inner race Ci has fewer teeth than the raceway. median Cm which itself has fewer teeth than the outer raceway Ce. It is thus conceivable that the speed ratio between the number of revolutions around the axis X of the disc 2 and the number of revolutions of the spur gear 10 around the axis Y varies according to the raceway or track with which the pinion meshes right when operating the system.

La largeur des troisièmes chemins de roulement Ti et Te est de préférence égale à celle des chemins de roulement Ci, Cm et Ce. The width of the third raceways Ti and Te is preferably equal to that of the raceways Ci, Cm and Ce.

Le troisième chemin de roulement intérieur Ti présente une partie radialement intérieure 11, qui est à cheval sur le chemin de roulement intérieur Ci. Dans cette zone, les dents taillées dans le troisième chemin de roulement Ti sont dans le prolongement des dents correspondantes du chemin de roulement intérieur Ci. The third inner raceway Ti has a radially inner portion 11, which straddles the inner raceway Ci. In this zone, the teeth cut in the third race Ti are in the extension of the corresponding teeth of the raceway. Ci inner bearing.

Le troisième chemin de roulement intérieur Ti présente une partie radialement extérieure 12 qui est à cheval sur le chemin de roulement médian Cm. Dans ces régions, les dents taillées dans le troisième chemin de roulement intérieur Ti sont dans le prolongement des dents correspondantes du chemin de roulement médian Cm. The third inner raceway Ti has a radially outer portion 12 which straddles the median runway Cm. In these regions, the teeth cut in the third inner raceway Ti are in the extension of the corresponding teeth of the median runway Cm.

Dans la zone 13 du troisième chemin de roulement Ti, reliant la partie radialement intérieure 11 à la partie radialement extérieure 12, les dents de ce troisième chemin de roulement Ti sont dirigées vers le centre O et sont taillées de manière à permettre une variation progressive du rapport de vitesse, lorsque le pignon droit 10 emprunte cette zone 13, entre les rapports obtenus lorsqu'il roule sur le chemin de roulement intérieur Ci et le chemin de roulement médian Cm. In the zone 13 of the third raceway Ti, connecting the radially inner portion 11 to the radially outer portion 12, the teeth of this third raceway Ti are directed towards the center O and are cut in such a way as to allow a progressive variation of the gear ratio, when the spur gear 10 takes this zone 13, between the ratios obtained when it rolls on the inner race Ci and the median run Cm.

Le troisième chemin de roulement extérieur Te a une configuration générale semblable à celle du troisième chemin de roulement intérieur Ti. Il comporte également une zone radialement intérieure 11 où les dents sont communes avec celles du chemin de roulement médian Cm, une zone radialement extérieure 12 où les dents sont communes avec celles du chemin de roulement extérieur Ce, et une zone intermédiaire 13 située en- dehors des chemins de roulement Cm et Ce dans laquelle les dents sont taillées de manière à permettre une variation progressive du rapport de vitesse. The third outer race Te has a general configuration similar to that of the third inner race Ti. It also comprises a radially inner zone 11 where the teeth are common with those of the median runway Cm, a radially outer zone 12 where the teeth are common with those of the outer raceway Ce, and an intermediate zone 13 lying outside. raceways Cm and Ce in which the teeth are cut so as to allow a gradual variation of the speed ratio.

Le disque 2 avec ses dentures peut être réalisé en tout matériau rigide, soit par usinage, soit par moulage sous pression selon les applications. Il peut être notamment réalisé par injection d'une matrice plastique thermodurcissable. The disk 2 with its teeth can be made of any rigid material, either by machining or by pressure molding according to the applications. It can be made in particular by injection of a thermosetting plastic matrix.

Le nombre de chemins de roulement peut évidemment être différent de 3, selon le nombre de rapports de vitesses souhaité. Ce qui compte surtout c'est que la forme des dents des différentes pistes permette un engrènement normal avec le même pignon droit 10. The number of raceways can obviously be different from 3, depending on the desired number of gear ratios. What matters most is that the shape of the teeth of the different tracks allows a normal meshing with the same pinion 10.

La figure 2 montre un dispositif de changement de vitesse utilisant l'engrenage plat 1 décrit ci-dessus. Figure 2 shows a gear shifting device using the flat gear 1 described above.

Ce dispositif comporte un carter de boîtier 20, sur lequel sont montés tourillonnant un arbre menant ou mené 21 d'axe X solidaire du disque 2, et un deuxième arbre mené ou menant 22, d'axe Y perpendiculaire à l'axe X. Le deuxième arbre 22 s'étend pratiquement jusqu'à l'arbre 21, et sa portion interne 23 située au-dessus du disque 2 comporte des cannelures, pour permettre le déplacement selon l'axe Y du pignon droit 10 dont l'alésage interne présente des nervures coopérant avec les cannelures de l'arbre. This device comprises a casing housing 20, on which are mounted journalling a driving or driven shaft 21 of X axis integral with the disk 2, and a second driven or driving shaft 22, Y axis perpendicular to the X axis. second shaft 22 extends substantially to the shaft 21, and its inner portion 23 above the disk 2 has splines, to allow the displacement along the Y axis of the pinion 10 whose internal bore has ribs cooperating with the splines of the shaft.

Le pignon droit 10 est retenu axialement sur l'arbre 22 au moyen d'une fourchette 24 solidaire d'un manchon 25 entourant la partie 5 interne de l'arbre 22. The spur gear 10 is retained axially on the shaft 22 by means of a fork 24 integral with a sleeve 25 surrounding the inner portion of the shaft 22.

Ce manchon 25 est mobile en rotation autour de l'axe Y et en translation sur l'arbre 22, afin de permettre le positionnement du pignon droit 10 sur l'un des chemins de roulement Ci, Cm et Ce et son transfert d'une piste à l'autre par roulement sur l'un des troisièmes chemins de roulement Ti et Te. This sleeve 25 is rotatable about the axis Y and in translation on the shaft 22, to allow the positioning of the right gear 10 on one of the tracks Ci, Cm and Ce and its transfer of a track to each other by rolling on one of the third raceways Ti and Te.

Le disque 2 est équipé d'un excentrique qui déplace dans une direction radiale par rapport à l'axe X un coulisseau 31 guidé par une rainure radiale 32 ménagée dans le carter 20. L'excentrique est constitué par un disque 33 disposé sous le disque 2 et décentré de l'axe X d'une distance d. L'axe du disque 33 est concentrique aux troisièmes chemins de roulement Ti et Te. Une bielle 34 dont la tête 35 entoure le disque 33, entraîne le coulisseau 32 en va-et-vient dans la rainure 32 sur une distance 2d, qui correspond à l'écart entre deux cercles médians Chi, Chm et Che des chemins de roulement Ci, Cm et Ce. La rainure 32 est disposée à l'extérieur du cylindre géométrique d'axe X entourant le disque 2 et endessous de l'arbre 22. Un exemple de configuration de la bielle 34 est montré sur la figure 3, ainsi que les positions extrêmes du coulisseau 31 dans la rainure 32. Le coulisseau 31 comporte une tige 35 dirigée vers l'arbre 22 et dont l'extrémité libre loge dans une rainure parmi plusieurs rainures parallèles à l'axe Y et ménagées dans la paroi du manchon 25. The disk 2 is equipped with an eccentric which moves in a radial direction relative to the axis X a slide 31 guided by a radial groove 32 formed in the housing 20. The eccentric is constituted by a disk 33 disposed under the disk 2 and off-center of the X axis by a distance d. The axis of the disc 33 is concentric with the third raceways Ti and Te. A connecting rod 34 whose head 35 surrounds the disc 33, drives the slide 32 back and forth in the groove 32 over a distance 2d, which corresponds to the distance between two middle circles Chi, Chm and Che of the raceways Ci, Cm and Ce. The groove 32 is disposed outside the X-axis geometric cylinder surrounding the disk 2 and below the shaft 22. An example of the configuration of the rod 34 is shown in FIG. 3, as well as the extreme positions of the slide. 31 in the groove 32. The slider 31 comprises a rod 35 directed towards the shaft 22 and whose free end accommodates in one groove among several grooves parallel to the axis Y and formed in the wall of the sleeve 25.

Comme on le voit sur la figure 4, la paroi du manchon 25 comporte trois rainures axiales 40a, 40b, 40c, parallèles à l'axe Y, décalées circonférentiellement autour de l'axe Y et axialement dans le sens de l'axe Y, les extrémités de deux rainures adjacentes 40a et 40b, 40b et 40c, étant raccordées par des rainures circonférentielles 41a et 41b dont les bords 42 et 43 peuvent coopérer avec l'extrémité de la tige 35 pour déplacer axialement le manchon 25 d'une distance 2d dans un sens ou dans l'autre afin de changer le chemin de roulement Ci, Cm, Ce du pignon droit 10, ce pignon roulant sur une portion d'un troisième chemin de roulement Ti, Te pendant ce déplacement. As can be seen in FIG. 4, the wall of the sleeve 25 has three axial grooves 40a, 40b, 40c, parallel to the Y axis, circumferentially offset about the Y axis and axially in the Y axis direction, the ends of two adjacent grooves 40a and 40b, 40b and 40c, being connected by circumferential grooves 41a and 41b whose edges 42 and 43 can cooperate with the end of the rod 35 to axially move the sleeve 25 by a distance 2d in one direction or the other in order to change the running track Ci, Cm, Ce of the spur gear 10, this rolling pinion on a portion of a third race Ti, Te during this movement.

Sur la figure 4 et sur la figure 5a, l'extrémité de la tige 35 est positionnée dans la rainure axiale de gauche 40a. La longueur de cette rainure 40a est égale à la distance 2d augmentée du diamètre de la tige 35. Lors du mouvement de va-et-vient du coulisseau 31, par suite de la rotation du disque 2 autour de l'axe X, l'extrémité de la tige 35 coulisse dans la rainure 40a entre son extrémité gauche 42 et le bord droit 43 de la rainure circonférentielle 41a. Dans cette situation le manchon 25 est immobilisé autour de l'arbre 22 d'axe Y, et le pignon droit roule sur le chemin de roulement extérieur Ce. In Figure 4 and Figure 5a, the end of the rod 35 is positioned in the left axial groove 40a. The length of this groove 40a is equal to the distance 2d increased by the diameter of the rod 35. During the back and forth movement of the slider 31, as a result of the rotation of the disk 2 about the X axis, the end of the rod 35 slides in the groove 40a between its left end 42 and the right edge 43 of the circumferential groove 41a. In this situation the sleeve 25 is immobilized around the shaft 22 of axis Y, and the right gear rolls on the outer race Ce.

Les figures 5a à 5d montrent la manière de déplacer le pignon droit 10 du chemin de roulement extérieur Ce vers le chemin de roulement médian Cm en empruntant le troisième chemin de roulement extérieur Ti. Si la tige 35 est en butée contre la paroi de droite 43 de la rainure périphérique comme on le voit sur la figure 5a, et si on fait pivoter le manchon 25 autour de l'axe X dans le sens de la flèche F, l'extrémité de la tige 35 vient se positionner contre la paroi de gauche 42 de la rainure circonférentielle 41a. Le mouvement de retour de la tige 35 vers l'autre position extrême va entraîner le déplacement du manchon 25 vers la gauche et le roulement du pignon droit sur la moitié du parcours du troisième chemin de roulement extérieur Te. FIGS. 5a to 5d show how to move the right gear 10 of the outer raceway Ce towards the median runway Cm by taking the third outer race Ti. If the rod 35 abuts against the right wall 43 of the peripheral groove as seen in FIG. 5a, and if the sleeve 25 is rotated about the X axis in the direction of the arrow F, the end of the rod 35 is positioned against the left wall 42 of the circumferential groove 41a. The return movement of the rod 35 towards the other extreme position will cause the sleeve 25 to move to the left and the right gear bearing to travel halfway along the third outer race Te.

Ensuite l'extrémité de la tige 35 se déplace en va-et-vient dans la rainure axiale 40b, et le pignon droit 10 engrène avec le chemin de roulement médian Cm. Si de nouveau on fait pivoter le manchon dans le même sens lorsque la tige 35 est en appui contre la paroi droite 43 de la rainure périphérique 41b, le manchon 25 se déplacera de nouveau vers la gauche d'une distance 2d lors d'un demi-tour de rotation du disque 2, et le pignon droit 10 roulera sur le chemin de roulement intérieur Ci. Then the end of the rod 35 moves back and forth in the axial groove 40b, and the spur gear 10 meshes with the median run Cm. If again the sleeve is rotated in the same direction when the rod 35 bears against the right wall 43 of the peripheral groove 41b, the sleeve 25 will move again to the left by a distance 2d in a half rotation of the disc 2, and the spur gear 10 will roll on the inner race Ci.

Pour déplacer le pignon droit d'un chemin de roulement de petit diamètre vers un chemin de roulement de plus grand diamètre, on fait pivoter le manchon 25 dans le sens inverse lorsque l'extrémité de la tige 35 est en butée contre la paroi gauche 42 d'une rainure périphérique 41b ou 41a. To move the spur gear of a small diameter raceway to a larger diameter race, the sleeve 25 is rotated in the opposite direction when the end of the shaft 35 abuts against the left wall 42 a peripheral groove 41b or 41a.

La figure 6 montre un système de transmission qui comporte un seul engrenage plat 1 associé à deux arbres 22 et 22' diamétralement opposés et portant chacun un pignon droit 10, 10', un manchon 25, 25'. La rotation de l'un ou l'autre des manchons entraîne le déplacement du 2866404 8 pignon droit correspondant par une tige 35, 35' actionnée par une bielle 34, 34'. Avec trois chemins de roulements Ce, Cm et Ci, on obtient 7 rapports de vitesse, l'un de ces rapports, égal à 1, étant obtenu par la coopération des pignons 10 et 10' avec le même chemin de roulement. Figure 6 shows a transmission system which comprises a single flat gear 1 associated with two shafts 22 and 22 'diametrically opposed and each carrying a pinion 10, 10', a sleeve 25, 25 '. The rotation of one or other of the sleeves causes the corresponding spur gear 287 to move by a rod 35, 35 'actuated by a connecting rod 34, 34'. With three rolling paths Ce, Cm and Ci, 7 speed ratios are obtained, one of these ratios, equal to 1, being obtained by the cooperation of the gears 10 and 10 'with the same raceway.

L'un des arbres 22, 22' est menant, l'autre est mené, et les deux arbres tournent dans des sens opposés, par rapport à l'axe commun Y. La figure 7 montre un autre système de transmission, comportant deux engrenages plats 1 et 1' coplanaires. Les pignons 10 et 10' sont montés sur le même arbre d'axe Y 22, les arbres 21 et 21' des disques 2 et 2' tournent dans des sens opposés. L'un de ces arbres est menant et l'autre est mené. Ici aussi on obtient 7 rapports de vitesse. One of the shafts 22, 22 'is driving, the other is driven, and the two shafts rotate in opposite directions, with respect to the common axis Y. Figure 7 shows another transmission system, comprising two gears dishes 1 and 1 'coplanar. The pinions 10 and 10 'are mounted on the same Y-axis shaft 22, the shafts 21 and 21' of the discs 2 and 2 'rotate in opposite directions. One of these trees is leading and the other is led. Here too we get 7 speed reports.

Dans les exemples décrits ci-dessus, l'axe Y de l'arbre 22 coupe l'axe de rotation X du disque 2. Il est évident que l'axe Y peut être déporté par rapport à l'axe X. Dans ce cas, les dents des chemins de roulement Ci, Cm et Ce et les dents des chemins de roulement Ti et Te ne sont pas orientées vers le centre O, mais sont taillées de telle manière que les dents qui engrènent avec le pignon 10 soient orientées dans la direction de l'axe Y. En outre, sur l'arbre 21 du disque 2, montré sur les figures 2, 6 et 7, on peut monter fou un disque supplémentaire, identique au disque 2, dont les dents, situées sur sa face inférieure, engrènent avec les dents supérieures du pignon 10, et qui, grâce à un palier de support porté par le bâti 20, permet de compenser les efforts verticaux exercés sur le pignon 10, lors de la transmission du couple entre l'arbre 21 et l'arbre 22. Ce disque supplémentaire tourne autour de l'axe X dans un sens opposé à celui du disque 2, mais il permet d'avoir un meilleur équilibre des forces en présence et il permet ainsi d'augmenter la puissance transmissible. In the examples described above, the axis Y of the shaft 22 intersects the axis of rotation X of the disk 2. It is obvious that the Y axis can be offset with respect to the axis X. In this case , the teeth of the raceways Ci, Cm and Ce and the teeth of the raceway Ti and Te are not oriented towards the center O, but are cut in such a way that the teeth which mesh with the pinion 10 are oriented in the direction of the Y axis. In addition, on the shaft 21 of the disk 2, shown in FIGS. 2, 6 and 7, it is possible to mount an additional disk identical to the disk 2, the teeth of which are located on its face. lower, meshes with the upper teeth of the pinion 10, and which, thanks to a support bearing carried by the frame 20, makes it possible to compensate for the vertical forces exerted on the pinion 10, during the transmission of the torque between the shaft 21 and 22. This additional disk rotates about the X axis in a direction opposite to that of the disk 2, but it allows to have a better balance of the forces in presence and it thus makes it possible to increase the transmissible power.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de transmission de puissance multirapports comportant un engrenage plat présentant sur l'une de ses faces au moins deux couronnes de dentures (Ci, Cm, Ce), séparées et concentriques à un axe de rotation X, la couronne radialement intérieure ayant un nombre de dents égal à N1 et définissant un chemin de roulement de rayon RI et la couronne radialement extérieure ayant un nombre de dents N2 supérieur à N1 et définissant un chemin de roulement de rayon R2 supérieur à R1, un pignon droit (10) monté sur un arbre (22) ayant un axe de rotation Y perpendiculaire à l'axe X et susceptible d'engrener avec l'une ou l'autre desdites couronnes et des moyens pour déplacer ledit pignon (10) d'un chemin de roulement à l'autre afin de changer le rapport de transmission, caractérisé par le fait que l'engrenage plat comporte une troisième couronne (Te, Ti) de dentures définissant un troisième chemin de roulement sensiblement circulaire dont le rayon R3 est égal à (R2 + R1)/2 et dont le centre est décalé de l'axe X d'une distance d égale à (R2 - Ri) /2, cette troisième couronne ayant dans sa partie radialement extérieure (11), par rapport à l'axe X, des dents communes avec la couronne radialement extérieure et dans sa partie radialement intérieure (12) des dents communes avec la couronne radialement intérieure. 1. Multi-bearing power transmission system comprising a flat gear having on one of its faces at least two tooth crowns (Ci, Cm, Ce), separated and concentric with an axis of rotation X, the radially inner ring having a number of teeth equal to N1 and defining a raceway of radius RI and the radially outer ring having a number of teeth N2 greater than N1 and defining a raceway of radius R2 greater than R1, a right gear (10) mounted on a shaft (22) having an axis of rotation Y perpendicular to the axis X and capable of meshing with one or other of said rings and means for moving said pinion (10) of a raceway to the other for changing the transmission ratio, characterized in that the flat gear comprises a third ring gear (Te, Ti) defining a third substantially circular raceway whose radius R3 is equal to (R2 + R1) / 2 and whose center is offset from the X axis by a distance d equal to (R2 - Ri) / 2, this third ring having in its radially outer portion (11), with respect to the X axis common teeth with the radially outer crown and in its radially inner portion (12) common teeth with the radially inner crown.

2. Système selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la troisième couronne (Ti, Te) comporte entre sa partie radialement externe (11) et sa partie radialement interne (12) des dents permettant une variation progressive du rapport de vitesse. 2. System according to claim 1, characterized in that the third ring (Ti, Te) comprises between its radially outer portion (11) and its radially inner portion (12) of the teeth for a gradual variation of the speed ratio.

3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'engrenage plat comporte une pluralité N de couronnes concentriques de dentures définissant N chemins de roulement espacés d'une distance égale à R2 - R1, raccordées deux par deux par N - 1 troisièmes couronnes concentriques. 3. System according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the flat gear comprises a plurality N of concentric rings of teeth defining N raceways spaced a distance equal to R2 - R1, connected two by two by N - 1 third concentric rings.

4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le pignon droit (10) est monté coulissant sur un arbre (22) à cannelures, axialement fixe, ledit pignon étant déplacé par un dispositif mécanique de changement de vitesse. 4. System according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the pinion (10) is slidably mounted on a shaft (22) splined, axially fixed, said pinion being moved by a mechanical device of change of speed.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le 35 dispositif mécanique de changement de vitesse comporte un excentrique (33, 34) solidaire de l'engrenage plat (1) et décalé radialement par rapport 2866404 10 à l'axe X d'une distance égale à (R2 - Rl)/2, un coulisseau (31) guidé par une glissière (32) radiale prévue sur un carter du support de l'engrenage plat et entraîné par ledit excentrique (33, 34) sur une distance égale à (R2 - R1) et un organe de commande du coulissement du pignon droit (10) susceptible d'être actionné par ledit coulisseau (31). 5. System according to claim 4, characterized in that the mechanical gearshift device comprises an eccentric (33, 34) integral with the flat gear (1) and offset radially with respect to the X axis. at a distance equal to (R2 - R1) / 2, a slider (31) guided by a radial slide (32) provided on a housing of the flat gear carrier and driven by said eccentric (33, 34) on a distance equal to (R2 - R1) and a member for controlling the sliding of the spur gear (10) capable of being actuated by said slider (31).

6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'organe de commande du coulissement du pignon droit comporte une fourchette (24) à cheval sur le pignon droit (10), qui est solidaire d'un manchon (25) entourant l'arbre (22), ledit manchon comportant au moins deux rainures parallèles (40a, 40b, 40c) à l'axe Y dans chacune desquelles peut coulisser l'extrémité d'une tige (35) solidaire du coulisseau (31), lesdites rainures (40a, 40b, 40c) étant décalées circonférentiellement autour de l'axe Y, et axialement d'une distance égale à R2 - R1, lesdites rainures étant raccordées à leur extrémités voisines par une rainure circonférentielle (41a, 41b) dont les bords (42, 43) peuvent coopérer avec ladite tige (35) pour assurer le déplacement axial dudit manchon (25) d'une distance (R2 - R1), le changement de vitesse étant commandé par la rotation dudit manchon (35) lorsque ladite tige est positionnée dans une rainure circonférentielle (41a, 41b). 6. System according to claim 5, characterized in that the member for controlling the sliding of the spur gear comprises a fork (24) straddling the spur gear (10), which is integral with a sleeve (25) surrounding the shaft (22), said sleeve having at least two parallel grooves (40a, 40b, 40c) to the Y axis in each of which can slide the end of a rod (35) integral with the slide (31), said grooves (40a, 40b, 40c) being circumferentially offset about the Y axis, and axially a distance equal to R2 - R1, said grooves being connected at their adjacent ends by a circumferential groove (41a, 41b) whose edges (42, 43) can cooperate with said rod (35) to axially move said sleeve (25) a distance (R2 - R1), the speed change being controlled by the rotation of said sleeve (35) when said rod is positioned in a circumferential groove (41a, 41b).

7. Système de transmission selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte deux pignons droits (10, 10') montés chacun de manière coulissante sur un arbre à cannelures (22, 22') et associés chacun à un dispositif de changement de vitesse, l'un des arbres étant menant et le deuxième arbre étant mené. Transmission system according to one of Claims 4 to 6, characterized in that it comprises two spur gears (10, 10 ') each slidably mounted on a spline shaft (22, 22') and each associated with a gearshift device, one of the shafts being driven and the second shaft being driven.

8. Système de transmission selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte deux engrenages plats (1, 1') coplanaires, et les pignons plats (10, 10') sont montés coulissant sur le même arbre (22) à cannelures, chaque pignon étant associé à un dispositif de changement de vitesse, l'un des engrenages plats étant menant et l'autre engrenage plat étant mené. 8. Transmission system according to any one of claims 4 to 6, characterized in that it comprises two flat gears (1, 1 ') coplanar, and the flat gears (10, 10') are slidably mounted on the same shaft (22) with splines, each pinion being associated with a gear shifting device, one flat gear being driving and the other flat gear being driven.