<Desc/Clms Page number 1>
Le présent brevet a pour objet un changement de vitesse variable entre un arbre moteur et un arbre mené, se réglant automatiquement selon la valeur des couples moteur et résistant en présence, caractérisé en ce que les arbres moteur et mené sont pourvus chacun d'un organe élastique muni de moyens d'entraînement en sens rotatif, les organes élastiques étant reliés entre eux, par un élément de liaison pourvu de moyens d'entraînements cor- respondants, conditionnés à cet effet.
L'objet de l'invention se prête à de nombreuses possibilités de réalisation, tant dans l'exécution de l'organe élastique que dans l'exécu- tion de l'élément de liaison.
On décrira dans ce qui suit, l'objet de l'invention et ses modali- tés d'exécution à l'aide des dessins schématiques annexés, qui figurent à titre explicatif et non limitatif dans d'autres possibilités de réalisation.
A cet effet, la Fig. 1 représente une vue en plan du changement de vitesse dans une forme de réalisation.
La Fig. 2 représente une coupe en élévation suivant II -II, Fig.l.
La Fig. 3 représente à plus grande échelle une coupe partielle suivant III - III. Fig. l, de l'organe élastique entraîné par l'élément de liaison .
La Fig. 4 représente une vue partielle en élévation de l'élément de liaison à plus grande échelle et la Fig. 5 une vue en plan de la Fig. 4
La Fig. 6 représente une vue en élévation du changement de vites- se dans une autre forme de réalisation suivant VI- VI, Fig. 7.
La Fig. 7 représente une vue en plan du changement de vitesse dans une autre forme de réalisation.
La Fig. 8 représente une vue partielle en plan et à plus grande échelle des organes élastiques représentés à la Fig. 7.
La Fig. 9 représente une vue en plan d'un changement de vitesse où un arbre est équipé du dispositif représenté à la Fig. 2 et l'autre arbre de celui représenté à la Fig. 6.
La Fig. 10 représente une coupe en élévation suivant X - X, Fig. 9.
La Fig. 11 représente une vue en plan montrant sur le même arbre, la combinaison de l'organe élastique représenté à la Fig. 2 et de celui représenté à la Fig. 6.
La Fig. 12 représente une coupe en élévation suivant XII - XII, Fig. 11.
La Fig. 13 représente la vue avec coupe partielle en élévation d'un moyeu de bicyclette équipé du dispositif suivant les Fig. 11 et 12.
Les Figs. 14 et 15 représentent des vues en plan de portions de chaînes appropriées pour leur utilisation dans le cas des Fig. 11, 12,13.
La Fig. 16 représente une vue de profil en élévation d'un changement de vitesse réalisée dans un carter, dans une variante d'exécution de l'élé- ment de liaison.
La Fig. 17 représente la vue d'une demi-coupe en élévation à plus grande échelle suivant XVII -XVII, Fig. 16.
La Fig. 18 représente la vue en plan d'une coupe suivant XVIII - XVIII, Fig. 17.
<Desc/Clms Page number 2>
La Fig. 19 représente une coupe partielle à plus grande échelle dans une variante d'exécution de la Fig. 17 ou 18.
La Fig. 20 représente la vue en plan dans une portion de chaîne dans une variante constructive.
La Fig. 21 représente la vue en élévation d'un détail de la Fig.
20.
La Fig. 22 représente la vue en plan dans une portion de chaîne, dans une autre variante de construction.
La Fig. 23 représente la vue en élévation d'un détail de la Fig.22.
Les Fig. 24 et 25 représentent des vues en élévation de portions de roues d'entraînement à titre de variantes d'exécution de celles figurant aux Fig. 17 et 18.
La Fig. 26 représente une vue en développement de l'organe élasti- que en forme de spirale garni vers son extrémité libre sur sa face extérieu- re de fines rainures, et la Fig. 27 une coupe suivant XXVII - XXVII, Fig.26.
La Fig. 28 représente une vue en développement de l'organe élasti- que en forme de spirale garni vers son extrémité libre sur sa face extérieu- re d'un matériau anti-dérapant genre "ferrodo", caoutchouc, etc, et la Fig.
29 une coupe suivant XXVIV - XXVIV, Fig. 28.
La Fig. 30 représente la vue en élévation d'un organe élastique en forme de spirale dentée.
En se'reportant aux Fig. 1 2, 3, 4 5, 1 représente l'arbre mo- -heur et 2 l'arbre.mené. Sur chacun des arbres 1 et 2, est fixée en 4, une spirale 3 dont l'extrémité extérieure 15 est libre, en acier à ressort ou autre métal approprié constituant l'organe élastique envisagé, comportant dans la partie vers son extrémité extérieure des perforations 3a oualvéoles régulièrement espacées. La spirale 3 est pour l'arbre 1 logée entre deux plateaux la solidaires de l'arbre 1 et pour l'arbre 2, entre deux plateaux 2a solidaires de l'arbre 2. L'extrémité libre 15 de la spirale 3 pourra ê- tre munie d'une traverse dont les extrémités seraient guidées dans des fen- tes ou rainures pratiquées dans les plateaux la et 2a pour imposer à la spi- rale 3 une déformation désirable.
Les spirales 3 des arbres 1 et 2 sont réunies l'une à l'autre par l'élément de liaison constitué dans l'exemple, voir Fig. 3, 4, par une chaî- ne dont les extrémités 6 des maillons.5 sont dans l'exemple de forme sphéroi- dale mais peuvent être de forme conique, dont le diamètre est plus grand que celui des perforations ou alvéoles 3a pratiquées dans les bandes en spi- rale 3.
Dans les Fig. 4 et 5, on a représenté un maillon 5 dont une des extrémités 6 est de forme sphéroidale et fendue suivant 7, pour y loger l'ex- trémité 6a du maillon suivant et ainsi de suite, pour former une espèce de chaîne à maillons 5, s'articulant sur les axes 8.
Une autre variante d'exécution, voir Fig. 6, 7, 8, du dispositif consiste à fixer sur l'arbre moteur 1, deux plateaux 9 et 10, dont la péri phérie extérieure desquels est repliée. vers l'intérieur, pour former des par- ties annulaires élastiques 11 et 12, dont les périphéries intérieures sont libres. La même disposition est établie sur l'arbre mené 2. Les faces ra- diales en regard des parties élastiques 11 et 12, sont suivant des axes cir- conférentiels concentriques, pourvus de perforations ou cavités 14 de diamè- tre plus petit que celui des extrémités sphéroldales 6 régulièrement espa- cées des maillons 5, formant une chaîne comme exposé ci-dessus.
<Desc/Clms Page number 3>
Il s'ensuit que l'élément de liaison formé par les maillons 5 pour- ra, comme il sera expliqué dans ce qui suit, être engrené entre les disques élastiques 11 et 12 des arbres 1 et 2, suivant que les extrémités 6 des mail- lons 5 seront engagées dans les ouvertures 14 réparties par exemple sur les axes circonférentiels A, B, C, D, de l'arbre moteur 1 en rapport avec les axes circonférentiels D, C, B, A, de l'arbre mené 2.
Dans la Fig.8, on remarquera en traits interrompus la position que prennent les disques élastiques 11 et 12 lorsque la chaîne n'est pas engagée et en traits pleins lorsque les extrémités sphéroldales 6 de la chaîne 5 sont par exemple engagées dans les perforations 14, réparties sui- vant les axes circonférentiels A des parties élastiques 11 et 12 équipant l'arbre 2.
La Fig. 9 représente vu en plan un changement de vitesse, établi par la combinaison du dispositif des Fig. 1 et 2 pour l'arbre 2 et du dis- positif des Fig. 6 et 7 pour l'arbre 1, la Fig. 10 représentant une coupe en élévation suivant X - X, Fig. 9.
Aux Fig. 11 et 12, on a représenté deux plateaux rigides 16 soli- daires de l'arbre sur les faces radiales intérieures desquelles s'appuient des disques annulaires élastiques 17 en forme de cuvette légèrement bombée, analogues aux parties élastiques 11 et 12 des Fig. 6 et 7 et pourvus de per- forations 14 disposées suivant des axes circonférentiels. Entre 11 et 12 est intercalée une spirale 3 analogue à celles des Fig. 1 et 2 et pourvues en sens tangentiel d'ouvertures 3a, voir Fig. 3.
Les plateaux élastiques 17 sont pourvus à leur périphérie extérieure de pattes 17a repliées à angle droit vers l'extérieur et engagées de manière à pouvoir coulisser dans les encoches correspondantes 16a ménagées à la périphérie extérieure du plateau rigide 16, suivant les variations des diamètres à la périphérie des parties 16 résultant des réactions longitudinales transmises par l'élément de liaison à partir d'un arbre équipé de la même manière ou autrement, mais susceptible de mouvoir l'élément de liaison.
Les éléments de liaison pouvant convenir pour cette application, sont par exemple représentés aux Fig. 14 et 15.
A la Fig, 14, l'élément de liaison comporte des maillons 5 sur les axes d'articulation 8 desquels sont montés extérieurement et latéralement les proéminences 6 de forme sphéroidale ou conique et intérieurement les saillies sphéroldales 8a par exemple sous forme de billes perforées, voir Fig. 15, ou sous forme de deux petits plateaux légèrement coniques 8b enfi- lés l'un en regard de l'autre, sur les axes 8 des maillons 5. Dans le cas de la transmission à un moyeu de bicyclette,,3 19,voir Fig. 13, équipé par exemple suivant les Fig. 11 et 12, les maillons 5 pourront passer entre les dents 18, représentées à la Fig. 14 en traits interrompus, du pignon du pé- dalier. Dans ce cas, il faudra faire usage d'un tendeur pour compenser la longueur de l'enroulement résultant de la déformation que subit la spirale 3.
Dans cet exemple, les saillies 6 engrèneront avec les ouvertures 14 des plateaux élastiques 17 et les saillies 8a avec les ouvertures 3a de la spi- rale 3.
Dans l'application aux moyeux de bicyclettes, on pourra aussi faire usage d'un seul organe élastique tel une spirale 3, maintenue entre deux plateaux réglables comme aux Fig. 1 et 2, ou d'un seul organe élastique cons- titué par les parties élastiques 11 des plateaux 9, comme aux Fig. 6 et 7.
On pourra aussi renforcer l'élasticité des parties élastiques 11 des plateaux tels que 9 en interposant un ou des ressorts appropriés entre 9 et 11.
Dans les Fig. 16, 17, 18, on a représenté une autre variante d'exé- cution réalisée dans un carter où pénètrent les arbres moteur et mené et où
<Desc/Clms Page number 4>
l'organe de liaison est constitué par une boite renfermant deux engrenages reliés entre eux par un pignon intermédiaire et chacun en prise avec un élément élastique en forme de spirale dont sont munis les arbres moteur et mené.
En se reportant aux Fig. 16 17, 18, 1 représente l'arbre moteur et 2 l'arbre mené, maintenus par le carter proprement dit 20 et son couver- cle 21. Ces arbres 1 et 2 sont munis de plateaux rigides 35 entre lesquels sont guidés les organes élastiques 3 en forme de spirale se fixant en 4 sur les arbres 1 et 2, leur extrémité 15 étant libre.
Entre ces plateaux 35 est disposé un encadrement 22 comportant sur chaque grande face des ouver- tures circulaires 23 à la périphérie intérieure desquelles sont aménagés des chemins de roulement 24 de billes 25 en regard des chemins de roulement correspondants aménagés sur les faces latérales annulaires extérieures ou couronnes 26 des anneaux extérieurement dentées et reliés entre eux par le pignon intermédiaire 27 monté sur un axe 28 formant entretoise aux grandes faces de la boite 22. La périphérie intérieure des anneaux dentés 26 sont pourvus intérieurement.de saillies sphéroidales 29 régulièrement espacées pouvant s'introduire dans les perforations ou alvéoles 3a des spirales 3, dans leur extrémité libre 15 et régulièrement espacées.
Les petites faces extérieures 22a du boîtier 22 sont pourvues chacune d'un appendice sous for- me de tige cylindrique 30 guidée dans les douilles extérieures 31 du car- ter 20, de manière que 22 puisse coulisser entre les plateaux 35 des arbres 1 et 2. Les grandes faces longitudinales extérieures 22b du boîtier 22 complètent le guidage et à cet effet sont en contact avec une série de ga- lets tels que 32, maintenus par leurs tourillons d'extrémité, dans le car- ter 20 et son couvercle 21.
Les guides 30 peuvent comporter des gorges 33, dans l'une quelconque desquelles peut s'engager un anneau à ressort non fermé 34 logé dans une gorge 36 de l'alésage intérieur des douilles 31, afin de fixer la position du boîtier 22, et aussi le rapport des vitesses entre les arbres 1 et 2 lors de l'intervention d'une modification de la valeur du couple résistant au moteur provoquant automatiquement une avance ou un recul du boîtier 22.
Lorsqu'on désirera imposer le rapport de la vitesse, l'un des gui- des 30, voir Fig. 19, pourra être fileté extérieurement en 33a et être en- gagé dans le filetage intérieur d'une buselure 37 pouvant tourner dans l'a- lésage 38 du petit côté 20a du carter 20 et être commandée en sens rotatif par le volant de manoeuvre 39.
Dans les Fig. 26 et 27, la spirale 3 comporte vers son extrémité libre 15 une face extérieure 40 striée ou rainurée légèrement comme moyen d'entraînement, à la place des perforations 3a, comme dans les exemples précédents. L'organe de liaison sera par exemple un anneau 26 denté exté- rieurement comme dans le cas des Fig. 17 et 18, comportant sur toute sa fa- ce périphérique intérieure, des stries ou rainures 41, voir Fig. 24.
On pourra aussi, voir Fig. 28 et 29, munir la spirale 3 vers son extrémité libre 15,d'un revêtement extérieur 42 constitué par un matériau anti-dérapant, tel que ferrodo, caoutchouc ou autre matière appropriée.
Dans ce cas, on pourra faire usage d'un anneau d'entraînement garni à sa périphérie intérieure comme à la Fig. 24 ou voir Fig. 25, d'un anneau 26 garni de molettes 43 striées à leur périphérie et supportées en sens rota- tif sur de petites flasques aménagées sur la périphérie intérieure de l'an- neau 26.
Dans l'exemple des Fig. 16, 17, 18 aux spirales 3 peuvent se subs- tituer des plateaux élastiques 9 - Il et 10 - 12, comme aux Fig. 6 et 7.
Enfin dans la Fig. 30, on a envisagé de façonner l'extrémité libre
<Desc/Clms Page number 5>
15 de la spirale 3 en forme de dents 44, ce qui dans l'application aux moyeux de bicyclettes, permettra l'emploi de la chaîne ordinaire, voir Fig.
20, et 21 par exemple, où 45 représente le galet ou rouleau monté sur l'axe
8, avec toutefois la présence d'un tendeur de chaîne.
Dans les Fig. 20 et 21, sur la partie intérieure des axes 8 dans maillons 5 est monté un galet ou rouleau à surface cylindrique extérieure lisse ou revêtue d'un matériau anti-dérapant.
Dans les Fig. 22 et 23, sur les axes 8 des maillons de chaîne 5, peuvent osciller des douilles 46 pourvues d'un appendice 47 en forme de patin sur la surface extérieure duquel peut s'appliquer un matériau anti-dé- rapant 48. Ces genres de chaîne pourront également convenir pour l'entraî- nement de l'organe élastique 3 en forme de spirale non pourvue de trous ou alvéoles 3a, mais conditionnée par exemple suivant les Fig. 26 ou Fig. 27.
Le fonctionnement du changement de vitesse automatique s'explique aisément comme suit :
Que ce soit dans le cas des Fig. 1 ou 6, ou 10, ou 12 ou 16, les variations du couple entre l'arbre moteur 1 et l'arbre mené 2 sont en rap- port avec les déformations élastiques que subissent l'organe élastique dont ils sont munis, par l'effort transmis par l'élément de liaison envisagé.
Ainsi, dans la Fig. 1, l'arbre moteur 1 est entraîné suivant un petit diamètre de sa spirale 3, tandis que l'arbre mené 2 est entraîné suivant le grand diamètre de sa spirale 3.
Dans la Fig. 6, les organes élastiques 11 pour chaque arbre 1 et
2, sous forme de disque et en regard l'un de l'autre, s'écartent ou se rap- prochent suivant l'effort auquel les astreint leur organe de liaison.
Dans la Fig. 10, les organes élastiques d'entraînement pour l'arbre moteur 1 et pour l'arbre mené 2 sont différents, l'organe de liaison suivant par exemple les Fig. 4 et 5, pouvant convenir.
On peut aussi comme dans le cas de la Fig.l, particulièrement appli- cable aux moyeux de bicyclettes, utiliser sur un même arbre mené la combi- naison d'organes élastiques différents, ou seulement l'un d'eux, avec l'élé- ment de liaison approprié, l'arbre moteur portant un pignon d'entraînement de la chaîne appropriée, suivant la Fig. 14 ou la Fig. 15, avec l'interven- tion d'un tendeur.
Enfin dans les Fig. 16 et 17, le rapport des vitesses entre l'ar- bre moteur 1 et l'arbre mené 2, s'établit ainsi par le déplacement du boî- tier 22 en sens longitudinal, automatiquement ou imposé, voir Fig. 19.
A titre d'informations, l'objet du brevet peut s'appliquer aux dispositifs de changements de vitesse faisant l'objet des brevets belges n 432. 679 du 10.2.1939 et N 517.556 du 10.2.1953, dans lesquels l'extré- .mité 15 de.la spirale 3 serait déplacée dans une fente de profil approprié contrôlant le déplacement, dans le cas du brevet N 432.679, du plateau 19, et dans le cas du brevet n 517.556, celui de l'élément moteur 1.
En résumé, il faut considérer comme rentrant dans le cadre du do- maine du présent brevet un changement de vitesse variable entre un arbre moteur et un arbre mené, susceptible des applications les plus diverses dans tous les domaines, caractérisé par ce qui suit,
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The present patent relates to a variable speed change between a motor shaft and a driven shaft, automatically adjusting according to the value of the motor and resistance torques present, characterized in that the motor and driven shafts are each provided with a member. elastic provided with rotary drive means, the elastic members being interconnected by a connecting element provided with corresponding drive means, conditioned for this purpose.
The object of the invention lends itself to numerous possibilities of realization, both in the execution of the elastic member and in the execution of the connecting element.
The object of the invention and its methods of execution will be described in what follows with the aid of the appended schematic drawings, which are given for explanatory purposes and not as limitations in other embodiments.
For this purpose, FIG. 1 shows a plan view of the speed change in one embodiment.
Fig. 2 shows a sectional elevation along II -II, Fig.l.
Fig. 3 shows on a larger scale a partial section along III - III. Fig. 1, the elastic member driven by the connecting element.
Fig. 4 shows a partial elevational view of the connecting element on a larger scale and FIG. 5 a plan view of FIG. 4
Fig. 6 shows an elevational view of the gear change in another embodiment according to VI-VI, FIG. 7.
Fig. 7 shows a plan view of the speed change in another embodiment.
Fig. 8 shows a partial plan view on a larger scale of the elastic members shown in FIG. 7.
Fig. 9 shows a plan view of a gear change where a shaft is fitted with the device shown in FIG. 2 and the other shaft from that shown in FIG. 6.
Fig. 10 shows a sectional elevation along X - X, FIG. 9.
Fig. 11 is a plan view showing, on the same shaft, the combination of the elastic member shown in FIG. 2 and that shown in FIG. 6.
Fig. 12 shows a sectional elevation along XII - XII, FIG. 11.
Fig. 13 shows the view in partial section in elevation of a bicycle hub equipped with the device according to FIGS. 11 and 12.
Figs. 14 and 15 show plan views of portions of chains suitable for their use in the case of Figs. 11, 12,13.
Fig. 16 shows a side elevational view of a gear change made in a housing, in an alternative embodiment of the connecting element.
Fig. 17 represents the view of a half-section in elevation on a larger scale along XVII -XVII, FIG. 16.
Fig. 18 shows the plan view of a section along XVIII - XVIII, FIG. 17.
<Desc / Clms Page number 2>
Fig. 19 shows a partial section on a larger scale in an alternative embodiment of FIG. 17 or 18.
Fig. 20 shows the plan view in a portion of a chain in a constructive variant.
Fig. 21 shows the elevational view of a detail of FIG.
20.
Fig. 22 shows the plan view in a portion of a chain, in another variant construction.
Fig. 23 is a view in elevation of a detail of FIG. 22.
Figs. 24 and 25 show views in elevation of portions of drive wheels as variant embodiments of those shown in FIGS. 17 and 18.
Fig. 26 shows a developing view of the spiral-shaped elastic member furnished towards its free end on its exterior face with fine grooves, and FIG. 27 a section following XXVII - XXVII, Fig. 26.
Fig. 28 shows a developing view of the elastic member in the form of a spiral lined towards its free end on its exterior face with a non-slip material such as "ferrodo", rubber, etc., and FIG.
29 a section along XXVIV - XXVIV, Fig. 28.
Fig. 30 shows the elevational view of an elastic member in the form of a toothed spiral.
Referring to Figs. 1 2, 3, 4 5, 1 represents the moment tree and 2 represents the driven tree. On each of the shafts 1 and 2, is fixed at 4, a spiral 3, the outer end of which 15 is free, made of spring steel or other suitable metal constituting the elastic member envisaged, comprising in the part towards its outer end perforations 3a or alveoli regularly spaced. The spiral 3 is for the shaft 1 housed between two plates 1a integral with the shaft 1 and for the shaft 2, between two plates 2a integral with the shaft 2. The free end 15 of the spiral 3 may be- be provided with a cross member, the ends of which would be guided in slots or grooves made in the plates 1a and 2a in order to impose a desirable deformation on the coil 3.
The spirals 3 of the shafts 1 and 2 are joined together by the connecting element formed in the example, see Fig. 3, 4, by a chain whose ends 6 of the links. 5 are in the example of spheroidal shape but may be of conical shape, the diameter of which is greater than that of the perforations or cells 3a made in the spiral bands 3.
In Figs. 4 and 5, there is shown a link 5, one of the ends 6 of which is spheroidal in shape and split along 7, to accommodate therein the end 6a of the next link and so on, to form a kind of chain with links 5 , articulated on axes 8.
Another variant embodiment, see Fig. 6, 7, 8, of the device consists in fixing on the motor shaft 1, two plates 9 and 10, the outer periphery of which is folded. inwardly, to form resilient annular parts 11 and 12, the inner peripheries of which are free. The same arrangement is established on the driven shaft 2. The radial faces facing the elastic parts 11 and 12 are along concentric circumferential axes, provided with perforations or cavities 14 of smaller diameter than that of the. spheroidal ends 6 evenly spaced from links 5, forming a chain as described above.
<Desc / Clms Page number 3>
It follows that the connecting element formed by the links 5 may, as will be explained in what follows, be meshed between the elastic discs 11 and 12 of the shafts 1 and 2, depending on whether the ends 6 of the links - lons 5 will be engaged in the openings 14 distributed for example on the circumferential axes A, B, C, D, of the motor shaft 1 in relation to the circumferential axes D, C, B, A, of the driven shaft 2 .
In Fig. 8, we will notice in broken lines the position taken by the elastic discs 11 and 12 when the chain is not engaged and in solid lines when the spherical ends 6 of the chain 5 are for example engaged in the perforations 14 , distributed along the circumferential axes A of the elastic parts 11 and 12 fitted to the shaft 2.
Fig. 9 shows in plan a change of speed, established by the combination of the device of FIGS. 1 and 2 for the shaft 2 and of the device of Figs. 6 and 7 for shaft 1, FIG. 10 showing a sectional elevation along X - X, FIG. 9.
In Figs. 11 and 12, there is shown two rigid plates 16 integral with the shaft on the inner radial faces of which resilient annular discs 17 in the shape of a slightly convex cup, similar to the elastic parts 11 and 12 of FIGS. 6 and 7 and provided with perforations 14 arranged along circumferential axes. Between 11 and 12 is interposed a spiral 3 similar to those of FIGS. 1 and 2 and provided in tangential direction with openings 3a, see Fig. 3.
The elastic plates 17 are provided at their outer periphery with tabs 17a bent at right angles outwards and engaged so as to be able to slide in the corresponding notches 16a formed at the outer periphery of the rigid plate 16, according to the variations in diameters at the periphery of the parts 16 resulting from the longitudinal reactions transmitted by the connecting element from a shaft equipped in the same way or otherwise, but capable of moving the connecting element.
The connecting elements which may be suitable for this application are for example shown in FIGS. 14 and 15.
In Fig, 14, the connecting element comprises links 5 on the articulation axes 8 of which are mounted externally and laterally the protuberances 6 of spheroidal or conical shape and internally the spherical projections 8a for example in the form of perforated balls, see Fig. 15, or in the form of two small slightly conical plates 8b threaded one opposite the other, on the pins 8 of the links 5. In the case of the transmission to a bicycle hub ,, 3 19, see Fig. 13, equipped for example according to FIGS. 11 and 12, the links 5 can pass between the teeth 18, shown in FIG. 14 in broken lines, of the crankset pinion. In this case, it will be necessary to use a tensioner to compensate for the length of the winding resulting from the deformation undergone by the spiral 3.
In this example, the protrusions 6 will mesh with the openings 14 of the elastic plates 17 and the protrusions 8a with the openings 3a of the coil 3.
In the application to bicycle hubs, use may also be made of a single elastic member such as a spiral 3, held between two adjustable plates as in FIGS. 1 and 2, or of a single elastic member constituted by the elastic parts 11 of the plates 9, as in FIGS. 6 and 7.
It is also possible to reinforce the elasticity of the elastic parts 11 of the plates such as 9 by interposing one or more appropriate springs between 9 and 11.
In Figs. 16, 17, 18, another variant embodiment has been shown produced in a casing where the drive and driven shafts enter and where
<Desc / Clms Page number 4>
the connecting member is constituted by a box containing two gears interconnected by an intermediate pinion and each engaged with a resilient element in the form of a spiral with which the motor and driven shafts are provided.
Referring to Figs. 16 17, 18, 1 represents the motor shaft and 2 the driven shaft, held by the housing itself 20 and its cover 21. These shafts 1 and 2 are provided with rigid plates 35 between which the elastic members are guided. 3 in the form of a spiral fixed at 4 on the shafts 1 and 2, their end 15 being free.
Between these plates 35 is arranged a frame 22 comprising on each large face circular openings 23 at the inner periphery of which are arranged raceways 24 of balls 25 facing the corresponding raceways arranged on the outer annular side faces or rings 26 externally toothed rings and interconnected by the intermediate pinion 27 mounted on an axis 28 forming a spacer to the large faces of the box 22. The inner periphery of the toothed rings 26 are internally provided with spheroidal projections 29 regularly spaced which can s' introduce into the perforations or cells 3a spirals 3, in their free end 15 and regularly spaced.
The small outer faces 22a of the housing 22 are each provided with an appendage in the form of a cylindrical rod 30 guided in the outer bushings 31 of the housing 20, so that 22 can slide between the plates 35 of the shafts 1 and 2. The large outer longitudinal faces 22b of the housing 22 complete the guidance and for this purpose are in contact with a series of rollers such as 32, held by their end journals, in the housing 20 and its cover 21.
The guides 30 may have grooves 33, in any of which can engage an unclosed spring ring 34 housed in a groove 36 of the inner bore of the bushings 31, in order to fix the position of the housing 22, and also the speed ratio between shafts 1 and 2 during the intervention of a modification of the value of the resistant torque to the motor, automatically causing the box 22 to advance or retreat.
When it is desired to impose the gear ratio, one of the guides 30, see Fig. 19, may be externally threaded at 33a and be engaged in the internal thread of a nozzle 37 which can rotate in the bore 38 on the small side 20a of the housing 20 and be controlled in the rotary direction by the handwheel 39 .
In Figs. 26 and 27, the spiral 3 has towards its free end 15 an outer face 40 which is ridged or slightly grooved as a drive means, in place of the perforations 3a, as in the previous examples. The connecting member will, for example, be an externally toothed ring 26 as in the case of FIGS. 17 and 18, comprising ridges or grooves 41 over its entire inner peripheral face, see FIG. 24.
It is also possible, see Fig. 28 and 29, provide the spiral 3 towards its free end 15, with an outer covering 42 consisting of an anti-slip material, such as ferrodo, rubber or other suitable material.
In this case, use may be made of a drive ring lined at its inner periphery as in FIG. 24 or see Fig. 25, with a ring 26 furnished with knurls 43 striated at their periphery and supported in rotary direction on small flanges arranged on the inner periphery of the ring 26.
In the example of Figs. 16, 17, 18 for the spirals 3 can be replaced by elastic plates 9 - II and 10 - 12, as in Figs. 6 and 7.
Finally in Fig. 30, it was considered to shape the free end
<Desc / Clms Page number 5>
15 of the toothed spiral 3 44, which in the application to bicycle hubs, will allow the use of the ordinary chain, see Fig.
20, and 21 for example, where 45 represents the roller or roller mounted on the axis
8, with however the presence of a chain tensioner.
In Figs. 20 and 21, on the inner part of the pins 8 in links 5 is mounted a roller or roller with a smooth outer cylindrical surface or coated with an anti-slip material.
In Figs. 22 and 23, on the axes 8 of the chain links 5, bushings 46 provided with an appendage 47 in the form of a pad can oscillate on the outer surface of which an anti-slip material 48 can be applied. chain may also be suitable for driving the elastic member 3 in the form of a spiral not provided with holes or cells 3a, but packaged for example according to FIGS. 26 or Fig. 27.
The operation of automatic gear change is easily explained as follows:
Whether in the case of Figs. 1 or 6, or 10, or 12 or 16, the variations in torque between the motor shaft 1 and the driven shaft 2 are related to the elastic deformations undergone by the elastic member with which they are provided, by the 'force transmitted by the envisaged connecting element.
Thus, in FIG. 1, the motor shaft 1 is driven along a small diameter of its spiral 3, while the driven shaft 2 is driven along the large diameter of its spiral 3.
In Fig. 6, the elastic members 11 for each shaft 1 and
2, in the form of a disc and facing each other, diverge or come closer according to the force to which their connecting member places them.
In Fig. 10, the elastic drive members for the motor shaft 1 and for the driven shaft 2 are different, the connecting member according to, for example, FIGS. 4 and 5, which may be suitable.
As in the case of Fig. 1, particularly applicable to bicycle hubs, it is also possible to use on the same driven shaft the combination of different elastic members, or only one of them, with the suitable connecting element, the motor shaft carrying an appropriate chain drive pinion, according to Fig. 14 or FIG. 15, with the intervention of a tensioner.
Finally in Figs. 16 and 17, the speed ratio between the motor shaft 1 and the driven shaft 2, is thus established by the displacement of the housing 22 in the longitudinal direction, automatically or imposed, see FIG. 19.
By way of information, the subject of the patent may apply to gearshift devices covered by Belgian patents No. 432. 679 of 10.2.1939 and N 517.556 of 10.2.1953, in which the .mit 15 de.la spiral 3 would be moved in a slot of appropriate profile controlling the movement, in the case of patent No. 432,679, of the plate 19, and in the case of patent No. 517,556, that of the driving element 1.
In summary, a variable speed change between a motor shaft and a driven shaft, capable of the most diverse applications in all fields, characterized by the following, must be considered as coming within the scope of the present patent.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.