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INVENTION Société dite :
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.STURi\\1EY -:-AQHErt G LIMITED et
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Perfectionnements relatifs aux engrenage s épicycloldaux de vitesse variable Convention Internationale * Priorité -d'un brevet d'invention
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n 51.35 deposé en GranÙe Bretagne le 0 avril 1940
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Cette invention se rapporte aux engrenages épioyoloîdaux ,de vitesse variable.
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L'adaptation primitive de cette invention, telle qu'elle est connue actuellement, se rapporte à des moyeux de vitesse variable pour bicyclettes, dans'lesquelles dispositions l'en- grenage est renfermé ou enveloppé dans un membre qui constitue une partie de lacommande éventuelle. Cependant, l'invention est-susceptible d'être adaptée à des engrenages pour
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d'autres propos, y compris'ceux otf l'engrenage est contenu dans une enveloppe fixé, "et là Qù: l' axe central est fixe com- me dans un moyeu de bicyclette, ou mobile..
-L'invention comprend des. perfectionnements dans les engrenages de vitesse variable du type ou classe déterminé par
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avoir,un train épicyololdal en combinaison avec commande alternative à rochet et olîque-t au' membre 'éventuel de débit, et par avoir des moyens pour.accoupler le membre de prise à la couronne -oir.culaire du train.'de man1:ère à faire marcher le' membre de débit soit.directement par l'entremise d'un. des ro- ohe'ts, soit indirectement par la-cage d'engrenage planétaire et l'autre rochet Des exemples d'engrenages possédant
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cette oara9têr1stiqÛ8:
"'pevènt être trouvés dans nos brevets anglais n ±85.99& et 519945. µ .>¯..,j ' '"' Avec une telle disposition, comme il est déjà connu,
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le nombre maximum de vitesses pxoourablevs avec un train 4picyoloidal unique, o'est. à dire, ave.q,uqe couronne circulaire unique, a été 'au nombre de trois,-et c'est un des propos- do cette invention 'de pourvoir une, deux ou voire môme. plusieurs,vit esse s supplémentaires', sans exiger des odif1cat19ns substantielles des le dessin des
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pièces employées jusqu'ici.
D'après cette invention, il est pourvu deux ou plusieurs roues solaires co-axiaux pour ledit train epicycloidal avec des pignons planétaires complémentaires engrenant une couronne circulaire commune, avec des moyens pour faire fonctionner sélectivement l'une ou l'autre de ces roues solaires a volonté.
La couronne circulaire commune peut être de diamètre uniforme, et peut s'engrener avec une seule partie des pignons planétaires composés, ou s'engrener avec des pignons indépendants de diamètre différent montés sur des arbres différents; ou bien la couronne circulaire commune peut être de deux ou plusieurs diamètres, chaque partie ayant son propre jeu de pignons planétaires, la disposition employée dépendant des rapports d'engrenage désirés.
Avec engrenages de la classe ou type ci-dessus determinés, ayant les commandes alternatives de rocher et cliquet dont l'une est devancée quand l'autre est en fonction , et l'autre desquelles est decliquée quand la première est opérative, on peut obtenir trois vitesses en mouvant un membre de contrôle progressivement au travers de trois positions représentant 'diminution seratim' 'commande directe' et 'augmentation'. Ce sont les variations 'normales' ci-après mentionnées.
Dans quelques unes des formes de l'invention présente, la selection des roues solaires alternatives pour donner une quatrième vitesse (également une diminution) ci-après mentionnée comme changement supplementaire, est obtenue par un nouveau mouvement du membre de contrôle dans le même sèns, mais de manière à ce que sa quatrième selection devient cumulative avec la troisième selection, et ne la remplace pas. Une limitation de cette forme de l'invention est qu'il n'est pas possible d'obtenir l'augmentation et la diminution par l'emploi de la roue solaire supplémentaire.
Dans d'autres formes, cependant et conformément à un @ autre caractéristique de l'invention, des moyens additionels de contrôle sont pourvus, par lesquels les roues solaires alternatives peuvent être choisies indépendamment du mouvement du premier sélecteur, c'est à dire, sans se soucier si le
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système epicycloidal est. disposé pour augmentation, commande directe ou diminution. Un tel contrôle double le rend possible d'obtenir l'augmentation et laddiminution avec aucune des roues solaires, de sorte que le nombre total de vitesses disponibles "de l'engrenage sera toujours un de.plus (représentant la commande directe) que deux fois le nombre de roues solaires.
Le Dessin déposé avec la Spécification Provisoire figure des exemplaires de l'engrenage,perfectionné en adaptation pour s'employer dans l'engrenage d'un moyeu de.bicyclette à pédales,-
La Fig. 1 indique une coupe vert'icale au travers un moyeu d'engrenage à quatre vitesses sur son plan médian.
-Les Figs. 2 et 3 indiquent des coupes transversales sur les lignes 2-2 et 3-3 de la Fig. l respectivement, sur une échelle réduite.
La Fig. 4 représente'une coupe verticale pour figurer une modification susceptible d'adapter l'engrenage comme engrenage de cinq vitesses, et
La Fig. 6 offre une perspective égale à celle de la Fig.4 indiquant une adaptation de l'engrenage comme engrenage à sept vitesses.
Nous référant aux Figs. 1 à 3 dudit dessin, il y a un arbre central fixe, aux extrémités duquel se trouvent des cônes 2, lesquels, par moyen des billes de coussinet 3, appuyent respectivement le chien de commande 4, portant le pignon de commande 5 et le membre d'appui 6, 'qui soutient un bout de la chape du moyéu 7, dont l'autre bout est monté sur le membre d'appui 8, lequel,'en son tour, est tourillonné par les billes de coussinet 9 sur ledit chien de commande 4. Les membres d'appui 6 et 8 sont formés avec des dents de rochet 10 et 11 respective- ment sur leur face intérieure.
Autour de l'arbre central 1 se trouve la cage. d'engrenage planétaire, qui porte trois pignons composés planétaires 13 sur les tourillons 14, et le bout extérieur de cette cage porte des cliquets , rochet à 15, pour coopérer avec les dents 10 sur le membre d'appui 6.
S'engrenant avec les pièces plus petites'des pignons composés 13,
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se trouve la couronne, circulaire à dents intérieures 16 qui porte des cliquets à 17, coopérant avec les dents 11 sur le membre d'sppur 8. La partie intérieure de la cage d'engrenage planétaire
12 est formée avec chiens latéraux 18, et la couronne circulaire
16 est formée avec deux jeux de chiens intérieurs ou languettes
19 et 20 dans plans transversaux différents.Pouvant se glisser. sur l'arbre l, pa,r moyen d'un membre de contrôle 21 et une clé 21a et contre la résistance d'un ressort 22, se trouve un chien %2., coulisse 23,
susceptible de s'engrener soit avec les chiens 18 sur la cage d'engrenage planétaire soit avec les chiens 19 dans la couronne circulaire, soit avec les chiens 20 dans la, couronne circulaire, ce contrôle à trois points donnant trois vitesses comme il est connu dans les dispositions existantes, pa,r exemple dans l'engrenage montré dans notre Spécification No.483,992.
Librement montées à coulisse sur l'arbrel se trouvent deux roues solaires 24 et 25 engrenées constamment et respectivement avec les pièces les plus grandes et les plus petites des pignons composés 13. La roue solaire 24 est adaptée pour s'engrener avec les chiens intérieurs 26 dans un anneau fixe 27, pour être ainsi tenue , demeure, tandis que la, roue solaire 25 porte des chiens latéraux 28 pour s'engrener avec des chiens fixes 29 sur l' arbre, et être ainsi tenus à demeure. Ces deux roues solaires, quoique pouvant tourner indépendamment, sont adaptées pour être mues axiallement comme une seule, par moyen d'une clé 30 sur le membre de contrôle 21, et un ressort3l cernant l'arbre.
La roue solsire 24 est montée sur un manchon avec rebord ou collier pour communiquer l'impulsion pour le mouvement axial. Le membre de contrôle 21 est de diamètre reduit là où il passe au travers la clé 30, pour ne pas affecter ladite clé jusqu'à ce que l'épaulement 21b n'en vienne pas en contact.
Pendant le fonctionnement, avec les engrenages comme montrés dans la Fig. 1 la roue solaire est fixe, et par conséquent pourvoit la réaction pour le train epicycluïdal; la roue solaire 25 restant seulement en chômage autour de l'arbre 1. En mouvant le membre de contrôle 21 axialement, de la manière connue, on peut obtenir trois
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cnangements normaux de rapport d'engrenage, comme dans les constructions préalables; la vitesse diminuée s'obtenant quand le chien à coulisse 23 est engrené avec les languettes 20 et a decliqué les cliquets hors de fonctionnement;
l'épaulement21b étant arrivé lors jusqu'à la clé 30, et le Chie! à coulisse ayant'été'arrêté, soit par la compression solide du ressort, 22, soit par l'arrivé de la cl1é 21a jusqu'au bout. de sa mortaise. Or, en mouvant le contrôle 21 encore plus à la droite (Fig.l) contre la résistance du petit ressort 21c qui est.plus fort, les roues solaires 24 et 25 se meuvent axialement de manière à relâcher premièrement la roue 24 et puis arrêter la roue 25, par quoi, à cause de la grandeur différente des deux roues solaires, un rapport supplémentaire, c'est à dire, une autre vitesse diminuée est obtenue, donnant ainsi à l'engrenage quatre vitesses.
Dans le sens inverse-du membre de contrôle 21, puisque le ressort 21c est plus fort que le ressort 22, lechien 23 est maintenu dans sa position xtrême la droite (Fig.l) jusqu'à ce que les roues solaires aient passé dans leur position extrême à la gauche. On constatera que, à cause du ressort à compression 21c, le membre'de contrôle 21 est facilement opératif pour faire marcher l'élément d' embrayage 23 entre des limites fixes, tandis que quand la limite à l'avant ait été atteint, il est positivement opératif pour faire marcher les roues solaires'24,25 entre les embrayages 26,29. Au relâchement du membre de contrôle 21, tous les ressorts fonctionnent pour restituer les pièces à leur position primitive.
Conformément à la modification illustrée par la Fig.4, les roues solaires 24 et 25 ne sont pas affectées par le contrôle 21, ayant dans son lieu un coritrôle indépendant 52. Sous cette forme de l' invention la roue solaire 25 est normalement la roue fixe, par l' engrenage des chiens 28-et 29,mais peut être relâchée par l'opération du contrôle 32, l'opération continue dudit contrôle contre le ressort 32a occasionnant l'arrêt de la roue solaire 24 par l'engrenage avec les chiens 26. Comme le contrôle 32 tire'la roue solaire 24 contre la pression du ressort 32a, la roue solaire 25 est.obligée de la suivre par le ressort moins fort 25a.
Par conséquent, le chien à coulisse 23 peut se mouvoir dans aucune de ses trois position alternatives pour donner des commandes augmentées, directe, ou diminuées,
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quelle que soit la roue, 24 ou 25, qui soit en action. En tout, par conséquent, on peut obtenir cinq vitesses différentes par cette forme de l'invention. En vérité, on peut obtenir six commandes, mais comme deux d'entre elles sont directes, il ne reste que cinq rapports.
Nous référant maintenant à la Fig 5, il peut y avoir plus de deux roues solaires alternatives, et dans ladite figure trois telles roues sont indiquées. Dans cette disposition, comme figué, les roues solaires ne se meuvent pas axialement, mais sont choisies par moyen d'une clé interne coulisse 33 susceptible d'être introduite dans l' une ou l'autre des roues solaires pour l'ancrer sur l'arbre fixe.
Aucune autre forme de dispositif sélecteur convenable peut être employée. Avec trois roues solaires comme indiqué, on peut obtenir sept vitesses soit, commande directe, trois commandes augmentées et trois commandes diminuées.
Tandis que dans les modifications illustrées les contrôles indépen -dants sont montrés comme opérables de différents bouts de l'arbre, ceci n'est pas essentiel. Ils pourraient se prolonger tous deux du même bout de l'arbre, soit l'un par dedans de l'autre, ou côte à côté et pourraient être opérés par des fils séparés (ou par des moyens semblables) ou e.vec un mécanisme convenable de mouvement perdu ou de mouvement, additionné par un fil unique (ou autre moyen convenable)
Ayant décrit particulièrement et établi le caractère de notre susdite invention,, et dans quelle manière elle est à être executée, nous déclarons que ce que nous revendiquons est comme il suit. - (1).
Un engrenage eoicycloidal de vitesse variable de la cla.sse ou type ci-dessus déterminé, où il est pourvu deux ou plus de roues solaires co-axiaux pour le train epicycloidal, avec pignons comple- mentaires planétaires engrenant une couronne circulaire commune, et par lequel des moyens sont offerts pour introduire sélectivement l'une ou l'autre desdites roues solaires dans la commande (mais pas plus qu'une à la, fois) .