CH226385A - Dispositif de changement de vitesse à engrenage épicycloïdal. - Google Patents

Description

  Dispositif de changement de vitesse à engrenage épicycloïdal.    L'invention se rapporte à un dispositif de  changement de vitesse à engrenage     épi-          cycloïdal,    c'est-à-dire un dispositif permet  tant d'obtenir un rapport variable, non seu  lement entre les vitesses de l'organe moteur  et de l'organe récepteur, mais encore entre  les couples de rotation de l'organe moteur  et de l'organe récepteur.  



  L'objet de l'invention est destiné en pre  mier lieu à être appliqué à des changements  de vitesse pour moyeux de cycles, et dans ce  cas l'engrenage est logé dans un carter qui  constitue une partie du dernier organe en  traîné. Cependant, l'invention est applicable  aussi à des changements de vitesse servant à  d'autres buts, y compris ceux dans lesquels  l'engrenage est renfermé dans une boîte fixe,  et dans lesquels l'axe central est fixe, comme  dans un moyeu de cycle, ou mobile.  



  L'objet de l'invention est un dispositif de  changement de vitesse du type ci-dessus dé  fini et comportant un train d'engrenages    épicycloïdal agissant conjointement avec des  mécanismes d'entraînement alternatifs à ro  chets et cliquets de l'organe mené final, et  des moyens pour accoupler l'organe moteur  à la couronne du train d'engrenages de ma  nière     @à        entraîner        l'.organe    mené soit directe  ment par la couronne et un des mécanismes à  rochet et cliquets, soit indirectement par la  couronne, le porte-satellites et l'autre méca  nisme à rochet et cliquets. Des exemples de  changements de vitesse possédant ces particu  larités sont décrits dans le brevet no 221146.  



  Dans les dispositifs connus jusqu'à main  tenant, le nombre maximum de vitesses pou  vant être obtenues avec un seul train d'en  grenages     épicycloïdal    était de trois, et le but  de l'invention est de réaliser un dispositif       permettant    d'obtenir une, deux ou davantage  de vitesses supplémentaires sans que des mo  difications sensibles soient nécessaires dans  la, construction des éléments employés jus  qu'à maintenant.      Le dispositif suivant l'invention est ca  ractérisé en ce que le train     d'engrenages     épicycloïdal comprend des pignons centraux  fonctionnant alternativement et des pignons  satellites complémentaires, et en ce que des  moyens sont prévus pour rendre actif l'un  des pignons centraux dans le train, tandis  que les autres sont inactifs.  



  De préférence, les pignons satellites sont  en prise avec une couronne commune qui peut  avoir des dentures de même diamètre et être  en prise avec un des éléments seulement     des     pignons satellites composés ou qui peut être  en prise avec des pignons satellites indépen  dants montés sur des axes séparés; la cou  ronne commune peut aussi avoir deux ou plu  sieurs dentures de diamètres différents, dont  chacune peut coopérer avec sa propre série  de pignons satellites, la disposition em  ployée dépendant des rapports d'engrenage  nécessaires.  



  A l'aide d'un tel dispositif de change  ment de vitesse, comportant des mécanismes  d'entraînement alternatifs à rochets et     cli-          quets    pouvant fonctionner de façon que l'un  soit dépassé lorsque l'autre est actif, et que  l'autre soit débrayé lorsque le premier est  actif, on peut obtenir trois vitesses en dépla  çant un organe de commande progressive  ment à travers trois positions qui représen  tent à tour de rôle une vitesse diminuée, la  prise directe et une vitesse     augmentée.    Dans  quelques formes d'exécution de l'invention,  la sélection des pignons centraux alterna  tifs pour produire une quatrième vitesse       (également    diminuée)

   peut être obtenue par  un mouvement ultérieur de l'organe de com  mande dans le même sens, mais tel que la  quatrième sélection devienne cumulative à la  troisième, et ne soit pas obtenue au lieu de  celle-ci. Une limitation de cette forme de l'in  vention est le fait qu'il n'est pas possible  d'obtenir les deux choses, une augmentation  et une diminution, en employant le pignon  central supplémentaire.  



  Cependant, selon d'autres formes d'exé  cution, on peut prévoir des moyens de com  mande supplémentaires permettant de sélec-    tionner les pignons centraux alternatifs     indé-          pendamment    du mouvement du premier sé  lecteur, c'est-à-dire sans tenir     compte    du fait  que le système épicycloïdal est disposé pour  une augmentation, la prise décrite ou la dimi  nution. Une telle commande double permet  d'obtenir l'augmentation et la diminution par  chacun des pignons centraux, de façon que  le nombre total des vitesses pouvant être ob  tenues à l'aide du dispositif est toujours une  de plus (représentant la prise directe) que le  double du nombre des pignons centraux.  



  Le dessin ci-annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de l'invention, adaptées au moyeu d'un  cycle à pédale.  



  La     fig.    1 est une coupe axiale d'un moyeu  à quatre vitesses.  



  Les     fig.    2 et 3 sont des coupes transver  sales selon les lignes 2-2,     resp.    3-3 de la       fig.    1,     à,    plus petite échelle.  



  La     fig.    4 est une coupe axiale partielle  d'une forme d'exécution à cinq vitesses.  



  La     fig.    5 est une coupe axiale partielle  montrant une forme d'exécution à sept vi  tesses.  



  Le dispositif représenté dans les     fig.    1 à  3 comprend un axe central fixe 1, dont les  deux extrémités portent des cônes 2 qui sup  portent, par l'intermédiaire de roulements à  billes 3, respectivement l'organe d'entraîne  ment à griffes 4 qui porte le pignon à chaîne       :5,    et le fond 6 solidaire d'une des extrémités  de l'enveloppe 7 du moyeu, l'autre extrémité  étant montée sur le fond 8 qui, à son tour, est.  monté     rotativement,    par l'intermédiaire d'un  roulement à billes 9, sur l'organe d'entraîne  ment 4. Les fonds 6 et 8 sont munis dans  leur intérieur de dents de rochet 10, respecti  vement 11.

   Un porte-satellites 12 entoure  l'axe central 1 et porte, sur des axes 14, trois  pignons satellites composés 13; l'extrémité  extérieure du porte-satellites est destinée à  recevoir des cliquets en 15 qui coopèrent avec  les dents de rochet 10 du fond 6. La denture  de petit     diamètre    du pignon 13 est en prise  avec la couronne à denture intérieure 16, qui      porte des cliquets en 17 coopérant avec les  dents de rochet 11 du fond 8.  



  L'extrémité intérieure du porte-satellites  12 porte des griffes latérales 18, et la cou  ronne 16 présente deux séries de dents inté  rieures 19 et 20, situées dans des plans trans  versaux différents. Dans l'alésage longitudi  nal de l'axe 1 peut coulisser la tige de com  mande 21, qui porte une clavette 21a se dé  plaçant dans une fente transversale et por  tant à son tour une pièce d'accouplement à  griffes     2 & ,    qui peut venir en prise avec les  griffes 18 du porte-satellites ou avec les  dents 19 de la couronne 16 ou avec les dents  20 de la couronne, cette commande à trois  éléments différents donnant trois vitesses  comme dans les dispositifs connus, par exem  ple, dans le brevet no 121146.  



  Sur l'axe 1 sont montés fous et de façon  à coulisser deux pignons centraux 24 et 25,  constamment en prise, respectivement avec la  denture de plus grand diamètre et la denture  de plus petit diamètre des pignons satellites  13. Le pignon central 24 peut venir en prise  avec des griffes intérieures 26 d'une bague  fixe 27, pour être maintenu immobile par  cette dernière, tandis que le pignon central  25 porte des griffes latérales 28 pouvant ve  nir en prise avec des griffes fixes 29 de  l'axe pour être     maintenu    immobile. Ces deux  pignons centraux, bien qu'ils puissent tour  ner indépendamment l'un de l'autre, sont  destinés à se déplacer axialement ensemble,  au moyen d'une clavette 30 disposée dans  une fente transversale de l'axe et portée par  la tige de commande 21, et d'un ressort 31  entourant l'axe.

   Le pignon central 24 est  monté sur une douille pourvue d'un collier  qui sert d'appui au mouvement axial. La tige  de commande 21 a un diamètre réduit à l'en  droit qui traverse la clavette 3,0, pour ne pas  heurter cette dernière avant que la butée 21b  fasse contact avec la clavette.  



  Lorsque le dispositif est dans la position  montrée dans la     fig.    1, le pignon 24 est im  mobile et, par conséquent, sert d'appui pour  la réaction du train     épicycloïdal,    le pignon  central 25 tournant à vide sur l'axe fixe 1.

      En déplaçant     axialement    la tige de com  mande 21 de la manière connue, on peut obte  nir trois vitesses, comme dans les construc  tions déjà connues; la vitesse inférieure est  obtenue lorsque la pièce coulissante 23- est en  prise avec les dents 20 et maintient les     cli-          quets    17 hors action; alors la butée 21b est,  arrivée à la     clavette    30 et la pièce 23 s'est  arrêtée, soit par la compression entière du  ressort 22, ou par le contact de la clavette 21a  contre la fin de sa rainure.

   Si, maintenant, la  tige 21 est tirée davantage vers la droite       (fig.    1), à l'encontre du ressort 21c, petit  mais fort, les pignons centraux 24 et 25 se  déplacent     axialement,    de manière à débrayer  d'abord le pignon 24 et puis à bloquer le  pignon 25, .ce qui donne, grâce aux diamètres  différents des deux     pignons,    une autre vitesse  inférieure, et fait du dispositif un méca  nisme à quatre vitesses. Lors du déplacement  opposé de la tige de commande 21, puisque  le ressort 21c est plus fort que le ressort 22,  la pièce coulissante 23 est maintenue dans sa  position d'extrême droite     (fig.    1),     jusqu'à     ce que les pignons centraux soient arrivés  dans leur position d'extrême gauche.  



  Dans la forme d'exécution de la     fig.    4,  les     pignons    centraux 24 et 25 ne sont pas in  fluencés par la tige de commande 21, mais ils  possèdent une commande     indépendante    3.2.  Dans cet exemple, le pignon 25 est normale  ment immobile, par ('engrènement des griffes  28 et 29, mais il peut être débrayé par     l'ac-          tionnement    de la commande     $12,    un déplace  ment ultérieur de cette commande à l'en  contre du ressort 32a provoquera le blocage  du pignon 24 sur l'axe par l'engrènement  avec les griffes 26.

   Par conséquent, la pièce  d'accouplement 23 peut coulisser dans cha  cune de ses trois positions alternatives pour  provoquer une     vitesse    supérieure, la prise di  recte et une vitesse inférieure, indépendam  ment du pignon 24 ou 25 qui est en action.  En tout, on obtient donc cinq vitesses diffé  rentes avec cette forme d'exécution. Au fait,  il y a six vitesses, mais comme deux d'entre  elles sont -des prises directes, on obtient cinq  rapports d'engrenage différents.      En se référant à la fig. 5, il peut y avoir  plus de deux pignons centraux, et dans cet  exemple il y en a trois, disposés côte à côte  en prise avec les pignons satellites.

   Ces trois  pignons centraux ne se     déplacent    pas     axiale-          ment,    mais ils sont sélectionnés par une cla  vette     33    coulissant dans l'axe qui peut engre  ner soit avec des- griffes 34 sur la. face laté  rale de l'un des pignons centraux, soit avec  des     griffes    intérieures 35 dans une douille  portant le pignon central du milieu ou avec  des griffes intérieures 36 dans l'autre pignon  central extérieur, pour bloquer le pignon res  pectif sur l'axe fixe. Toute autre forme ap  propriée de sélecteur pourrait être employée.

    A l'aide de trois pignons centraux, on peut  obtenir sept vitesses     différentes,    soit la, prise  directe, trois vitesses augmentées et trois vi  tesses diminuées.  



  Bien que dans les deux derniers exemples  représentés, les commandes indépendantes  soient actionnées depuis les extrémités op  posées de l'axe, cette disposition n'est pas  obligatoire. Les deux commandes pourraient  être disposées du même côté de l'axe, soit  l'une dans l'autre, ou l'une à côté de l'autre,  et elles pourraient être actionnées par des fils  ou des organes     analogues    séparés ou, par l'in  termédiaire d'un mécanisme à mouvement  perdu, par un seul organe, fils ou analogue.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de changement de vitesse à en- grenao,e épicycloïdal comportant un train d'engrenages épicycloïdal agissant conjointe ment avec des mécanismes d'entraînement al ternatifs à rochets et cliquets de l'organe mené, et des moyens pour accoupler l'organe moteur à la couronne du train d'engrenages, de manière à entraîner l'organe mené soit di rectement par la couronne et un des méca nismes d'entraînement à rochet.

   et cliquets, soit indirectement par la couronne, le porte- satellites et l'autre mécanisme d'entraîne ment à rochet et cliquets, caractérisé en ce que le train d'engrenages épicycloïdal com prend des pignons centraux fonctionnant al ternativement et des pignons satellites com- plémentaires, et en ce que des moyens sont prévus pour rendre actif l'un des pignons cen traux dans le train, tandis que les autres sont inactifs. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Dispositif selon la revendication, ca ractérisé par un train d'engrenages épicy- cloïdal 'à plusieurs pignons centraux et plu sieurs pignons satellites coopérant avec un seul porte-satellites et une seule couronne agissant conjointement avec un mécanisme d'entraînement à rochet entre le porte-satel- lites et l'organe mené et un autre mécanisme d'entraînement à- rochet entre la couronne et l'organe mené, et par un organe unique pour rendre actif l'un quelconque des pignons cen traux,

   tandis que les autres sont inactifs et pour accoupler l'organe moteur au porte- satellites pour transmettre l'entraînement par lui et le rochet. de la couronne, ou à la cou ronne pour transmettre l'entraînement direc tement par le rochet de cette dernière, ou, en débrayant ce rochet, à la couronne pour qu'elle le transmette par l'intermédiaire de l'engrenage épicycloïdal et le premier rochet à l'organe mené. ?.

   Dispositif selon la. revendication, appli qué ïz. un moyeu de Licyclelte comportant un axe fixe et un carter tournant, caractérisé par un train d'engrenages épicycloïdal constitué d'une pluralité de pignons centraux rotatifs sur l'axe et, des pignons satellites complémen taires pour chaque pignon central, d'un seul porte-satellites tournant sur l'axe et d'une couronne pour compléter le train, par un en traînement à rochet entre le porte-satellites et le carter, par un second entraînement à rochet entre la couronne et le carter, et par des moyens coulissant dans l'axe et pouvant être actionnés pour bloquer l'un quelconque des pignons centraux, tandis que les autres sont libres,

   pour accoupler sélectivement l'or gane moteur au porte-satellites ou à la cou ronne, et dans le dernier cas, pour débrayer le rochet de la couronne. 3. Dispositif selon la revendication, ca ractérisé par des séries de griffes d'accouple ment entre chaque pignon central et une partie adjacente fixe, un ressort provoquant normalement l'embrayage de l'une des séries de ces griffes et le débrayage de l'autre série, et par des moyens pour déplacer les pignons centraux axialement à l'encontre du ressort pour débrayer d'abord une des séries de griffes et embrayer alors l'autre série. 4.

   Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les pignons satellites ont plusieurs dentures dont une seule de chaque pignon est en prise avec la couronne. 5. Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé par un ressort qui maintient normalement les pignons centraux à l'une des extrémités de leur course axiale pour sélectionner l'un d'eux, par une pièce d'accou plement coulissante de même axe que les pi gnons centraux et disposée de manière à s'ac coupler sélectivement avec le porte-satellites ou la couronne, ou la couronne et son rochet, et par une tige de commande coaxiale dont le déplacement dans un sens fait d'abord pas ser la pièce d'accouplement successivement à travers ses positions d'accouplement et puis provoque le déplacement axial des pignons centraux pour débrayer l'un et amener l'autre à fonctionner. 6.

   Dispositif selon la sous-revendication caractérisé en ce que les moyens coulis sants dans l'axe :comprennent deux organes indépendants pouvant être actionnés depuis des extrémités opposées de l'axe, l'un des or ganes étant destiné à la sélection des pignons centraux et l'autre organe étant destiné à la sélection de l'accouplement pour l'organe mo teur. 7.

   Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé par des pignons satellites com posés donnant trois rapports d'engrenage, par trois pignons centraux disposés côte à côte en prise avec les pignons satellites, et par une clavette coulissante dans l'axe pouvant s'en- gager sélectivement soit avec des griffes sur la face latérale de l'un des pignons centraux extérieurs, soit avec des griffes intérieures dans une douille portant le pignon central du. milieu, ou avec des griffes intérieures dans l'autre pignon central extérieur. 8.

   Dispositif selon la sous-revendication 6, caractérisé par deux pignons centraux si tués côte à côte sur l'axe, par un ressort les sollicitant le long de l'axe pour maintenir l'un d'eux en prise avec une partie fixe de l'axe, afin .de le rendre actif par une tige de commande destinée à libérer les pignons centraux de l'action du ressort, et par un se cond ressort plus faible qui oblige les pignons centraux à suivre la tige de commande, ce qui débraye le premier pignon et met l'autre en prise. 9.

   Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'axe fixe présente un alésage longitudinal et deux fentes transver sales en communication avec l'alésage et con tenant chacune une clavette coulissante dont l'une est destinée à sélectionner les pignons centraux et l'autre l'accouplement pour l'or gane moteur, tandis que l'alésage de l'axe est traversé par une tige de commande, et en ce que des ressorts portés par l'axe poussent les clavettes vers une des extrémités de leur fente, et en ce qu'un autre ressort disposé au tour de la tige pousse la deuxième clavette vers l'extrémité opposé de sa fente, la tige de .commande étant munie de butées pour ac tionner les clavettes,

   ces butées étant espa cées :de manière à permettre la sélection de l'accouplement pour l'organe moteur avant l'actionnement de la clavette de sélection des pignons centraux.