FR3057044A1 - VARIABLE DIAMETER GEAR - Google Patents
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Abstract
L'engrenage à diamètre variable comporte plusieurs dentures 301 et 302 de longueur totale égale ou supérieure à sa plus petite circonférence possible. Chacune est fixée en un point à une roue à diamètre variable 2 autour duquel elle s'enroule. Les dentures sont décalées latéralement pour ne pas se superposer lorsque le diamètre est le plus faible possible et que la longueur totale des dentures est supérieure à la circonférence de la roue à diamètre variable. Avantageusement, des dents de synchronisation 3021 3022 et suivantes de la denture 302 dont l'avant est en approche de la denture 301 coopèrent avec des dents de synchronisation 3011 3012 et suivantes de la denture 301, en poussant la denture en approche vers l'avant, position dans laquelle elle reste parce que chaque denture est reliée à la roue à diamètre variable par une roue libre.The variable diameter gear has a plurality of teeth 301 and 302 of total length equal to or greater than its smallest possible circumference. Each is fixed at a point to a variable diameter wheel 2 around which it winds. The teeth are shifted laterally so as not to be superimposed when the diameter is as small as possible and the total length of the teeth is greater than the circumference of the variable diameter wheel. Advantageously, synchronizing teeth 3021 3022 and following of the toothing 302 whose front is in approach of the toothing 301 cooperate with synchronizing teeth 3011 3012 and following of the toothing 301, by pushing the toothing forward approaching position in which it remains because each toothing is connected to the variable diameter wheel by a freewheel.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 057 044 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,057,044 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 16 70602©) National registration number: 16 70602
COURBEVOIE © IntCI8 : F16 H 55/17 (2017.01), F 16 H 3/42COURBEVOIE © IntCI 8 : F16 H 55/17 (2017.01), F 16 H 3/42
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
(04) ENGRENAGE A DIAMETRE VARIABLE.(04) VARIABLE DIAMETER GEAR.
FR 3 057 044 - A1 _ L'engrenage à diamètre variable comporte plusieurs dentures 301 et 302 de longueur totale égale ou supérieure à sa plus petite circonférence possible. Chacune est fixée en un point à une roue à diamètre variable 2 autour duquel elle s'enroule. Les dentures sont décalées latéralement pour ne pas se superposer lorsque le diamètre est le plus faible possible et que la longueur totale des dentures est supérieure à la circonférence de la roue à diamètre variable. Avantageusement, des dents de synchronisation 3021 3022 et suivantes de la denture 302 dont l'avant est en approche de la denture 301 coopèrent avec des dents de synchronisation 3011 3012 et suivantes de la denture 301, en poussant la denture en approche vers l'avant, position dans laquelle elle reste parce que chaque denture est reliée à la roue à diamètre variable par une roue libre.FR 3 057 044 - A1 _ The variable diameter gear has several teeth 301 and 302 of total length equal to or greater than its smallest possible circumference. Each is fixed at one point to a variable diameter wheel 2 around which it is wound. The teeth are offset laterally so as not to overlap when the diameter is as small as possible and the total length of the teeth is greater than the circumference of the variable diameter wheel. Advantageously, synchronization teeth 3021 3022 and following of the teeth 302 whose front is approaching the teeth 301 cooperate with synchronization teeth 3011 3012 and following of the teeth 301, pushing the approach teeth forward , position in which it remains because each toothing is connected to the variable diameter wheel by a free wheel.
l·/ n'l · / n '
Engrenage a diamètre variableVariable diameter gear
Domaine d’applicationApplication domain
L’invention est un engrenage dont le diamètre est variable. C'est aussi une transmission à rapport de démultiplication variable ou une machine munie d’un tel engrenage.The invention is a gear whose diameter is variable. It is also a transmission with variable gear ratio or a machine fitted with such a gear.
Problème poséProblem
L’objectif poursuivi par la présente invention est :The objective pursued by the present invention is:
- en premier lieu de simplifier le travail des personnes utilisant des engrenages, en leur permettant créer de nombreux engrenages de diamètre et nombre de dents différentes à partir d’un même produit,- firstly to simplify the work of people using gears, by allowing them to create many gears of different diameter and number of teeth from the same product,
- et en second lieu de permettre la réalisation de transmissions à rapport de démultiplication variable.- and secondly to allow the transmission of transmissions with variable gear ratio.
Art antérieurPrior art
On connaît plusieurs méthodes permettant de réaliser des engrenages à diamètre variables et des transmissions à rapport de démultiplication variable comme par exemple W02014068202 Al, de Franck Guigan [FR] et Janick Simmeray [FR] 8 mai 2014, et WO/2014/125177 de Franck Guigan [FR] 21.08.2014, ainsi que tous les documents cités dans ces documents et leurs rapports de recherche.Several methods are known for producing gears with variable diameter and transmissions with variable reduction ratio such as for example W02014068202 Al, by Franck Guigan [FR] and Janick Simmeray [FR] May 8, 2014, and WO / 2014/125177 by Franck Guigan [FR] 21.08.2014, as well as all the documents cited in these documents and their research reports.
Aucune des solutions proposées dans ces documents ne permet de réaliser des engrenages qui soient toujours en prise et n’entraînent aucun acyclisme.None of the solutions proposed in these documents makes it possible to produce gears which are still in engagement and do not cause any acyclism.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
L’invention sera bien comprise, et d’autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 12 qui représentent toutes des dispositifs ou parties de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d’une roue à diamètre variable dans deux configurations. Celle du haut a un diamètre plus faible que celle du bas.The invention will be clearly understood, and other objects, advantages and characteristics thereof will appear more clearly on reading the description which follows, which is illustrated by FIGS. 1 to 12 which all represent devices or parts of devices according to the invention. Figure 1 is a perspective view of a variable diameter wheel in two configurations. The top one has a smaller diameter than the bottom one.
La figure 2 est une vue en perspective d’un autre type de roue à diamètre variable, comportant des aubes qui s’écartent plus ou moins de l’axe de rotation 1. De haut en bas, le diamètre de chacune des trois roues est de plus en plus petit parce que les aubes sont de plus en plus repliées. La figure 3 est une vue en perspective d’une roue à diamètre variable selon l’invention, comportant des supports de denture 21 22 et suivants, et une denture 3 fixée par l’une de ses extrémités au support de denture 21, avant qu’elle ne soit entourée autour de la roue à diamètre variable 2.Figure 2 is a perspective view of another type of variable diameter wheel, having vanes which deviate more or less from the axis of rotation 1. From top to bottom, the diameter of each of the three wheels is smaller and smaller because the blades are more and more folded. Figure 3 is a perspective view of a variable diameter wheel according to the invention, comprising teeth supports 21 22 and following, and a teeth 3 fixed by one of its ends to the teeth support 21, before qu '' it is not wrapped around the variable diameter wheel 2.
La figure 4 est une vue en perspective du dispositif de la figure 3, la denture 3 étant ici enroulée autour de la roue à diamètre variable 2.FIG. 4 is a perspective view of the device of FIG. 3, the toothing 3 here being wound around the variable diameter wheel 2.
La figure 5 est une série de deux vues en perspective d’une denture 3 selon l’invention, dans deux configurations correspondant à des diamètres différents. A gauche, le diamètre est le plus faible possible, et à droite il est trop important pour que l’engrenage soit complet.FIG. 5 is a series of two perspective views of a toothing 3 according to the invention, in two configurations corresponding to different diameters. On the left, the diameter is as small as possible, and on the right it is too large for the gear to be complete.
La figure 6 est une vue en perspective d’une denture 3 dans un autre mode de réalisation.Figure 6 is a perspective view of a toothing 3 in another embodiment.
La figures 7 montre une variante dans laquelle une denture est constituée de maillons, coopérant moyen d’engrainement qui est ici un ensemble de trois plateaux faits chacun pour coopérer avec une chaîne. La figure 8 montre des détails de cette variante : le maillon d’une première denture entraînant le moyen d’engrainement par son centre, et celui d’une deuxième denture entraînant le moyen d’engrainement par ses deux plateaux latéraux.Figures 7 shows a variant in which a toothing is made up of links, cooperating means of drive which is here a set of three plates each made to cooperate with a chain. Figure 8 shows details of this variant: the link of a first toothing driving the drive means through its center, and that of a second toothing driving the drive means by its two side plates.
La figure 9 montre une variante dans laquelle les dentures coopèrent avec un moyen d’engrainement qui est ici un ensemble de deux courroies crantées jumelées. L’ensemble représenté tourne dans le sens trigonométrique. La figure 10 montre la partie avant de la deuxième denture 302, qui est poussée vers l’avant par ses dents de synchronisation 3021 3022 et suivantes, c'est-à-dire vers la gauche de la figure, lorsqu’elle vient coopérer avec la première denture 301 représentée à la figure 11, qui est munie de dents de synchronisation 3011 3012 et suivantes. La figure 12 montre l’ensemble de deux courroies crantées jumelées, qui sont solidaires l’une de l’autre.FIG. 9 shows a variant in which the teeth cooperate with a drive means which is here a set of two paired toothed belts. The assembly shown rotates counterclockwise. FIG. 10 shows the front part of the second toothing 302, which is pushed forward by its synchronization teeth 3021 3022 and following, that is to say to the left of the figure, when it comes to cooperate with the first toothing 301 shown in FIG. 11, which is provided with synchronization teeth 3011 3012 and following. Figure 12 shows the set of two twin toothed belts, which are integral with each other.
Exposé de l’inventionStatement of the invention
L'invention est un engrenage à diamètre variable comprenant :The invention is a variable diameter gear comprising:
- un arbre d’entraînement 1,- a drive shaft 1,
- une pluralité de dentures 301, 302 et suivantes le cas échéant composés chacune d’un ensemble d’éléments dits dents d’entraînement 31, 32 et suivants reliés entre eux par des liens permettant une rotation d’un de ces élément par rapport au suivant autour d’un axe sensiblement parallèle audit arbre d’entraînement 1 caractérisé par le fait :- A plurality of teeth 301, 302 and following if appropriate, each composed of a set of elements called drive teeth 31, 32 and following connected together by links allowing rotation of one of these element relative to the along an axis substantially parallel to said drive shaft 1 characterized by the fact:
- qu’il comprend un ensemble dit roue à diamètre variable 2 composé d’éléments dits supports de denture 21, 22 et suivants situés à une distance sensiblement constante dudit arbre d’entraînement 1,- that it comprises a so-called variable diameter wheel assembly 2 composed of elements known as toothing supports 21, 22 and following located at a substantially constant distance from said drive shaft 1,
- qu’une denture 301, ou 302 ou suivante est maintenue dans une forme sensiblement circulaire autour dudit arbre d’entraînement 1 par contact avec ladite roue à diamètre variable 2- that a toothing 301, or 302 or following is maintained in a substantially circular shape around said drive shaft 1 by contact with said variable diameter wheel 2
- qu’une denture 301, ou 302 ou suivante est entraînée en rotation par ledit arbre d’entrainement 1 autour de son axe,- that a toothing 301, or 302 or following is driven in rotation by said drive shaft 1 about its axis,
- qu’une denture 301 est décalée par rapport à une autre denture 302 de telle sorte que deux dentures 301 et 302 peuvent se juxtaposer.- that one set of teeth 301 is offset from another set of teeth 302 so that two sets of teeth 301 and 302 can be juxtaposed.
Selon d’autres caractéristiquesAccording to other characteristics
- une denture 301 comporte un moyen de synchronisation de ses dents d’entraînement avec une autre denture 302;- A toothing 301 has means for synchronizing its drive teeth with another toothing 302;
- une denture est reliée à l’arbre d’entraînement 1 par une roue libre ;- a toothing is connected to the drive shaft 1 by a freewheel;
- ladite roue libre permet à une denture 302 en approche de son point de contact avec un autre moyen d’engrainement avec lequel elle coopère de tourner plus vite qu’une autre denture 301 déjà en prise avec ledit autre moyen d’engrainement- said freewheel allows a toothing 302 approaching its point of contact with another gear means with which it cooperates to rotate faster than another toothing 301 already engaged with said other gear
- deux denture 301 et une autre denture 302 sont décalées l’une par rapport à l’autre dans une direction parallèle audit arbre d’entraînement 1 ;- Two teeth 301 and another teeth 302 are offset from one another in a direction parallel to said drive shaft 1;
- l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen mécanique permettant de déterminer la circonférence de l’engrenage pour qu’elle soit égale à la somme du pas des dents des différentes dentures constituant un tour complet ;- the variable diameter gear comprises a mechanical means making it possible to determine the circumference of the gear so that it is equal to the sum of the pitch of the teeth of the different teeth constituting a complete revolution;
- lorsqu’une denture 301 coopère de façon synchronisée avec une partie d’un autre moyen d’engrainement, une autre denture 302 coopère de façon synchronisée avec une autre partie dudit autre moyen d’engrainement. ;- when a toothing 301 cooperates in a synchronized manner with a part of another drive means, another toothing 302 cooperates in a synchronized manner with another part of said other drive means. ;
- l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen mécanique écartant une denture dudit autre moyen d’engrainement lorsqu’elle ne peut pas coopérer avec ce dernier, c'est-à-dire lorsqu’un décalage en rotation desdites dents d’entrainement de la denture considérée ne leur permettent pas de s’encastrer pas dans les espaces situées entre les dents dudit autre moyen d’engrainement ;- the variable diameter gear comprises mechanical means separating a toothing of said other drive means when it cannot cooperate with the latter, that is to say when a rotational offset of said drive teeth from the teeth considered do not allow them to fit into the spaces between the teeth of said other drive means;
- une ou plusieurs dents de ladite première denture sont pointues pour s’encastrer plus facilement entres les dents d’un autre moyen d’engrainement avec lequel il coopère ;- one or more teeth of said first toothing are pointed to fit more easily between the teeth of another means of engagement with which it cooperates;
- le pas entre une ou plusieurs dents de ladite première denture est légèrement différent du pas du reste de cette denture. ;- The pitch between one or more teeth of said first toothing is slightly different from the pitch of the rest of this toothing. ;
- l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen de coopération par friction avec une surface de friction 53 d’un autre moyen d’engrainement ;- The variable diameter gear comprises a means of cooperation by friction with a friction surface 53 of another means of drive;
- deux transmissions sont assemblées en parallèle et sont toutes les deux munies de roues libres de sens de rotation opposé ;- two transmissions are assembled in parallel and are both fitted with free wheels in opposite directions of rotation;
- une machine est munie d’un engrenage à diamètre variable la présente invention ;- a machine is provided with a variable diameter gear the present invention;
- une transmission ou un autre dispositif comporte un engrenage à diamètre variable selon la présente invention.- A transmission or other device comprises a variable diameter gear according to the present invention.
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
Comme tous les engrenages, celui selon l’invention comporte un arbre d’entraînement 1, et une denture 3 composé d’un ensemble de dents d’entraînement 31, 32 et suivantes. Pour que le diamètre de l’engrenage puisse varier, il faut que ces dents soient reliées entre elles par des liens permettant une rotation d’une dent par rapport à la suivante autour d’un axe sensiblement parallèle à l’arbre d’entraînement 1.Like all gears, the one according to the invention comprises a drive shaft 1, and a toothing 3 composed of a set of drive teeth 31, 32 and following. So that the diameter of the gear can vary, these teeth must be connected together by links allowing a rotation of one tooth relative to the next about an axis substantially parallel to the drive shaft 1 .
Cette denture peut être aussi bien une courroie crantée qu’une chaîne ou un pignon de chaîne ainsi que tout type d’engrenage classique droit (à dentures droites, hélicoïdales ou à chevron), ou conique ou à vis sans fin. H est recommandé cependant de privilégier un dispositif d’engrainement dont le pas ne varie pas avec le diamètre de l’engrenage, comme une chaîne de transmission par exemple.This toothing can be either a toothed belt or a chain or a chain sprocket as well as any type of classic straight gear (with straight, helical or chevron teeth), or bevel or worm. It is recommended, however, to favor a drive device whose pitch does not vary with the diameter of the gear, such as a transmission chain for example.
Le dispositif comprend une roue à diamètre variable 3 maintenant la denture 2 dans une forme sensiblement circulaire autour dudit arbre d’entraînement 1 par contact avec ladite roue à diamètre variable 2. On connaît différentes sortes de roues à diamètre variable comme celles exposées dans par exemple dans les documents W02014068202 Al et WO/2014/125177 déjà cités. La figure 2 montre une roue à diamètre variable selon W02014068202 Al. Une autre façon très simple de concevoir une telle roue à diamètre variable est illustrée par la figure 1 qui montre une roue conçue comme deux parapluies opposés par le sommet de leur armature, dans deux positions différentes correspondant à des diamètres différents.The device comprises a variable diameter wheel 3 maintaining the toothing 2 in a substantially circular shape around said drive shaft 1 by contact with said variable diameter wheel 2. Various types of variable diameter wheels are known, such as those described in for example in documents W02014068202 A1 and WO / 2014/125177 already cited. Figure 2 shows a variable diameter wheel according to W02014068202 A1. Another very simple way of designing such a variable diameter wheel is illustrated by Figure 1 which shows a wheel designed as two umbrellas opposed by the top of their frame, in two different positions corresponding to different diameters.
Pour que la denture 3 ne change pas de pas lors du changement de diamètre de la roue à diamètre variable 2, elle 3 est entraînée en rotation autour de l’arbre d’entraînement 1 par une seule liaison mécanique, par exemple par son extrémité avant ou par son extrémité arrière ou par tout autre point de la denture. Cette liaison mécanique peut être divisée en plusieurs éléments mais ces derniers doivent, par leur disposition, se comporter comme une liaison mécanique unique afin que la denture conserve une forme circulaire qui ait sensiblement le même axe de rotation que l’axe de rotation 1 de la roue à diamètre variable.So that the teeth 3 do not change in pitch when changing the diameter of the variable diameter wheel 2, it 3 is rotated around the drive shaft 1 by a single mechanical connection, for example by its front end or by its rear end or by any other point of the teeth. This mechanical connection can be divided into several elements but the latter must, by their arrangement, behave like a single mechanical connection so that the teeth retain a circular shape which has substantially the same axis of rotation as the axis of rotation 1 of the variable diameter wheel.
Ainsi, si la première dent de la denture est synchrone avec les dents d’un autre moyen d’engrainement comme par exemple une chaîne ou une courroie crantée ou un autre engrenage, les suivantes le sont donc aussi obligatoirement. Ceci est illustré par la figure 3 qui montre la première dent 31 de la denture 3 qui est solidaire du support de denture 21Thus, if the first tooth of the teeth is synchronous with the teeth of another means of drive such as for example a chain or a toothed belt or another gear, the following ones are therefore also necessarily. This is illustrated by FIG. 3 which shows the first tooth 31 of the toothing 3 which is integral with the toothing support 21
Pour que la denture 3 puisse faire plus d’une fois le tour de la roue à diamètre variable 2, il faut qu’elle soit divisée en au moins deux parties 301 et 302 qui sont décalées latéralement l’une par rapport à l’autre. Ces deux parties de denture 301 et 302 peuvent ainsi se juxtaposer latéralement lorsque l’on diminue le diamètre de l’engrenage à diamètre variable. Avantageusement ce décalage est fait dans une direction parallèle à l’arbre d’entraînement 1, mais d’autres géométries peuvent être conçues par l’homme de l’art pour d’autres types d’engrenages..So that the toothing 3 can go around the variable diameter wheel 2 more than once, it must be divided into at least two parts 301 and 302 which are offset laterally with respect to each other . These two parts of teeth 301 and 302 can thus be juxtaposed laterally when the diameter of the variable diameter gear is reduced. Advantageously, this offset is made in a direction parallel to the drive shaft 1, but other geometries can be designed by those skilled in the art for other types of gears.
Rien ne dit que le pas de la denture 301 et celui de la denture 302 doivent être égaux. Le seul point important est qu’ils correspondent chacun au pas de l’autre moyen d’engrainement avec lequel la denture concernée doit coopérer.Nothing says that the pitch of toothing 301 and that of toothing 302 must be equal. The only important point is that they each correspond to the step of the other gear with which the teeth concerned must cooperate.
Le dispositif décrit ci-avant fonctionne parfaitement à la condition que la circonférence de l’engrenage soit égale à la somme du pas des dents différentes parties de la denture le composant sur 360°. L’homme de l’art peut prévoir toutes sortes de moyens connus pour que la circonférence soit déterminée soit lors du montage de l’engrenage, soit par un moyen mécanique comme par exemple un rappel élastique contraignant la circonférence à prendre par préférence l’une des dimensions dans laquelle l’engrenage selon l’invention a un nombre entier de dents, de telle sorte que ces dernières coopèrent sans conflit avec celle de l’autre moyen d’engrainement. La transmission formée par l’engrenage selon l’invention et un autre moyen d’engrainement n’est donc pas une transmission à rapport de transmission variable en continu. Le nombre de possibilités est égal à la différence entre le plus petit nombre de dents, lorsque le diamètre de l’engrenage est le plus faible, et le plus grand nombre de dents lorsqu’il est le plus grand. Cela permet un nombre de rapport de transmissions différents très important.The device described above works perfectly on the condition that the circumference of the gear is equal to the sum of the pitch of the teeth, different parts of the teeth making it up over 360 °. Those skilled in the art can provide all kinds of known means so that the circumference is determined either during assembly of the gear, or by mechanical means such as for example an elastic return constraining the circumference to be taken preferably by one dimensions in which the gear according to the invention has a whole number of teeth, so that the latter cooperate without conflict with that of the other drive means. The transmission formed by the gear according to the invention and another drive means is therefore not a transmission with continuously variable transmission ratio. The number of possibilities is equal to the difference between the smallest number of teeth, when the diameter of the gear is smallest, and the largest number of teeth when it is the largest. This allows a very large number of different transmission reports.
Dans un mode perfectionné, il est possible de faire varier le diamètre de l’engrenage en continu lorsqu’il tourne et coopère avec un autre moyen d’engrainement, tout en évitant les conflits entre une denture de l’engrenage à diamètre variable et une partie de denture de l’autre moyen d’engrainement avec lequel il doit coopérer. A cet effet, l’engrenage à diamètre variable comporte un moyen mécanique permettant d’écarter la denture 301 ou 302 de l’engrenage de la denture du moyen d’engrainement avec lequel il coopère lorsqu’elle ne peut pas coopérer avec lui. Une illustration de ceci est donnée par la figure 3 : la seconde denture 302 comporte des tiges 301, 302 et suivantes qui s’encastrent dans des gorges 401, 402 et suivantes des dents de la première denture. Lorsqu’une telle tige ne s’encastre dans une telle gorge, les dents ne se situent pas à la même distance de l’axe de rotation 1, et une seule de ces dents peut coopérer avec l’autre moyen d’engrainement, celle qui est la plus proche de lui.In an improved mode, it is possible to vary the diameter of the gear continuously when it rotates and cooperates with another drive means, while avoiding conflicts between a toothing of the variable diameter gear and a part of the teeth of the other drive means with which it must cooperate. To this end, the variable diameter gear comprises mechanical means making it possible to separate the toothing 301 or 302 from the gear of the toothing of the gear means with which it cooperates when it cannot cooperate with it. An illustration of this is given in FIG. 3: the second toothing 302 has rods 301, 302 and following which fit into grooves 401, 402 and following of the teeth of the first toothing. When such a rod does not fit into such a groove, the teeth are not located at the same distance from the axis of rotation 1, and only one of these teeth can cooperate with the other drive means, that who is closest to him.
Dans la situation où la circonférence de l’engrenage n’est pas égale à la somme du pas des dents des différentes parties de la denture constituant un tour complet, ce sont les dents proches du début de la denture 2 qui seront les premières à ne pas se retrouver en vis-à-vis des dents de la denture qui sont situées dans une denture décalée qui est sur le même plan passant par l’axe de rotation 1, et donc en conflit avec celles du moyen d’engrainement avec lequel l’engrenage coopère.In the situation where the circumference of the gear is not equal to the sum of the pitch of the teeth of the different parts of the toothing constituting a full revolution, it is the teeth close to the start of the toothing 2 which will be the first to be not end up facing the teeth of the toothing which are located in an offset toothing which is on the same plane passing through the axis of rotation 1, and therefore in conflict with those of the drive means with which the gear cooperates.
Le moyen de synchronisation précité, comme par exemple un rappel élastique, peut permettre de résoudre rapidement le problème, mais un perfectionnement consiste à ce que les dents les plus proches du début de la denture soient pointues pour limiter les possibilités de conflit entre la tête de ces dents et la tête des dents du moyen d’engrainement. L’homme de l’art a aussi avantage à ce que la forme des tiges 301, 302 et suivantes et celles des gorges 401, 402 et suivantes des dents soient elles aussi pointues de façon à faciliter la synchronisation.The aforementioned synchronization means, such as for example an elastic return, can make it possible to quickly resolve the problem, but an improvement consists in that the teeth closest to the start of the toothing are sharp to limit the possibilities of conflict between the head of these teeth and the head of the teeth of the drive means. Those skilled in the art also have the advantage that the shape of the rods 301, 302 and following and those of the grooves 401, 402 and following of the teeth are also pointed so as to facilitate synchronization.
Un perfectionnement supplémentaire consiste à ce que le pas des dents de cette denture situées à l’avant de la denture soit légèrement différent de celui du reste de la denture, pour que, dans le cas où une dent de la denture se retrouve en conflit avec une dent du moyen d’engrainement, ce ne puisse pas être le cas de t’une des dents suivantes et que le problème se retrouve ainsi résolu. Un autre perfectionnement consiste à doter l’engrenage selon l’invention d’un synchro qui sert à synchroniser l’engrenage à diamètre variable avec le moyen d’engrainement avec lequel il coopère. L’engrenage à diamètre variable peut comporter à cet effet un moyen de coopération par friction avec une surface de friction d’un autre moyen d’engrainement avec lequel il est appelé à coopérer (non représenté).An additional improvement consists in that the pitch of the teeth of this toothing situated at the front of the toothing is slightly different from that of the rest of the toothing, so that, in the case where a tooth of the toothing finds itself in conflict with a tooth of the drive means, this cannot be the case of one of the following teeth and the problem is thus resolved. Another improvement consists in providing the gear according to the invention with a synchro which is used to synchronize the variable diameter gear with the drive means with which it cooperates. The variable diameter gear may for this purpose have a means of cooperation by friction with a friction surface of another driving means with which it is called to cooperate (not shown).
Une denture 301 comporte avantageusement une ou plusieurs dents supplémentaire dites dents de synchronisation 3011 3012 et suivantes qui coopèrent non pas avec les dents d’un autre moyen d’engrainement, mais avec une ou plusieurs dents de synchronisation 3021 3022 et suivantes d’une autre denture 302, de telle sorte que la denture 302 qui arrive en approche des dents de l’autre moyen d’engrainement avec lequel elle est appelée à coopérer tourne autour de l’axe de l’arbre d’entraînement 1 pour se synchroniser avec l’autre denture 301 qui est déjà en prise avec cet autre moyen d’engrainement 1.A toothing 301 advantageously comprises one or more additional teeth called synchronization teeth 3011 3012 and following which cooperate not with the teeth of another drive means, but with one or more synchronization teeth 3021 3022 and following of another toothing 302, so that the toothing 302 which approaches the teeth of the other drive means with which it is called upon to cooperate rotates around the axis of the drive shaft 1 to synchronize with the '' another set of teeth 301 which is already engaged with this other drive means 1.
Dans un mode de mise en œuvre préféré, la forme de ces dents d’entrainement est telle que ses dents s’avancent sous l’effet de la coopération entre les dents d’entraînement des deux dentures, et une roue libre permet cette avance. La roue libre permet ainsi à une denture 302 en approche de son point de contact avec un autre moyen d’engrainement avec lequel elle coopère de tourner plus vite qu’une autre denture 301 déjà en prise avec ledit autre moyen d’engrainement.In a preferred embodiment, the shape of these drive teeth is such that its teeth advance under the effect of the cooperation between the drive teeth of the two teeth, and a free wheel allows this advance. The freewheel thus allows a toothing 302 when approaching its point of contact with another gear means with which it cooperates to rotate faster than another gear 301 already engaged with said other gear.
Plusieurs méthodes sont proposées pour modifier le diamètre de l’engrenage selon l’invention, comme la force centrifuge qui s'applique à un élément de la roue à diamètre variable 2 choisi par l’homme de l’art, ou un rappel élastique. Ces moyens peuvent être utilisés pour faire varier le rapport de transmission en fonction de la vitesse de rotation mais aussi en fonction du couple exercé en temps réel sur la transmission lorsque la roue à diamètre variable est du type illustré à la figure 2, puisque les aubes de cette roue ont tendance à se fermer ou à s’ouvrir selon le sens du couple qui s’applique à elle.Several methods are proposed for modifying the diameter of the gear according to the invention, such as the centrifugal force which applies to an element of the variable diameter wheel 2 chosen by a person skilled in the art, or an elastic return. These means can be used to vary the transmission ratio as a function of the speed of rotation but also as a function of the torque exerted in real time on the transmission when the variable diameter wheel is of the type illustrated in FIG. 2, since the blades of this wheel tend to close or open depending on the direction of the torque that applies to it.
Pour simplifier l’exposé, on a décrit ci-avant la denture comme ayant une première partie 301 et une seconde partie 302. L’homme de l’art peut évidemment doter le dispositif d’autant de parties supplémentaires qu’il le souhaite, en décalant à chaque fois la partie supplémentaire pour qu’elle ne se superpose pas à une partie existante. Cela a l’avantage de permettre une beaucoup plus grande variation de rapports de transmission.To simplify the description, the teeth have been described above as having a first part 301 and a second part 302. Those skilled in the art can obviously provide the device with as many additional parts as they wish, by shifting the additional part each time so that it does not overlap an existing part. This has the advantage of allowing much greater variation in transmission ratios.
Toutes les dispositions de mécanismes de transmission de mouvement décrites dans W02014068202 Al, dans WO/2014/125177 et dans la demande FR2014-00441 du 19 02 2014 3057044All the provisions of movement transmission mechanisms described in W02014068202 A1, in WO / 2014/125177 and in application FR2014-00441 of 19 02 2014 3057044
Système inertiel à vitesse croissante de Franck Guigan [FR] peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de la présente invention. On notera en particulier la possibilité d’associer ces engrenages en parallèle ou en série, et de les utiliser dans la construction de trains épicycloïdaux comme ceux décrits dans l’un ou l’autre de ces documents.Franck Guigan's increasing speed inertial system [FR] can be implemented without departing from the scope of the present invention. Note in particular the possibility of associating these gears in parallel or in series, and of using them in the construction of planetary gears like those described in one or the other of these documents.
Une disposition particulièrement avantageuse, non représentée, consiste à faire coopérer une courroie avec deux dispositifs selon l’invention, et à munir chacun d’eux d’un moyen de rappel élastique vers une position dans laquelle la circonférence est la plus élevée afin que la courroie soit toujours tendue.A particularly advantageous arrangement, not shown, consists in making a belt cooperate with two devices according to the invention, and in providing each of them with an elastic return means towards a position in which the circumference is the largest so that the belt is still tight.
Les arbres de chacun des engrenages selon l’invention sont ainsi fixes et la variation possible du rapport de transmission est plus élevé. Cet ensemble peut être associé en série avec quatre engrenages selon l’invention, avec l’avantage que les arbres d’entrée et de sortie peuvent être alignés. En permettant à l’arbre secondaire du premier ensemble, qui est aussi l’arbre primaire du second ensemble, de tourner, voire en motorisant ou en freinant cette rotation, on obtient des combinaisons très riches dont le fonctionnement se rapproche de celui d’un train épicycloïdal. ApplicationsThe shafts of each of the gears according to the invention are thus fixed and the possible variation of the transmission ratio is higher. This assembly can be associated in series with four gears according to the invention, with the advantage that the input and output shafts can be aligned. By allowing the secondary shaft of the first set, which is also the primary shaft of the second set, to rotate, or even by motorizing or braking this rotation, we obtain very rich combinations whose functioning is similar to that of a planetary gear. Applications
L'invention s’applique en particulier :The invention applies in particular:
a) aux transmissions mécaniques de toutes natures, comme par exemple les palans, les crics, les treuils, les winches, les boites de vitesse et les variateurs continus ou par étages,a) mechanical transmissions of all kinds, such as hoists, jacks, winches, winches, gearboxes and continuous or stage variators,
b) aux réducteurs et réducteurs variables,b) variable reducers and reducers,
c) aux régulateurs de vitesse ou de couple y compris les réducteurs variables,c) speed or torque regulators including variable reducers,
d) aux turbines, et donc à la ventilation,d) turbines, and therefore ventilation,
e) aux éoliennes et aux hydroliennes, et d'une façon plus générale à la régulation de la rotation des générateurs d'énergie électrique.e) wind turbines and turbines, and more generally to regulate the rotation of electric power generators.
f) aux broyeurs et concasseurs de minerais et aux mélangeurs,(f) ore crushers and crushers and mixers,
g) aux tapis roulants et ascenseurs, remonte-pentes, téléphériques, etc.,g) treadmills and elevators, ski lifts, cable cars, etc.,
h) aux appareils électroménager et à l'outillage,h) household appliances and tools,
i) aux moulinets de cannes à pêchei) fishing rod reels
j) aux engins à pédales, voiturettes et bicyclettes en solo ou en tandem.j) solo or tandem pedal, cart and bicycle gear.
k) aux jouets,k) toys,
l) et d'une façon générale à tous les cas où un moteur doit, pour rester efficace, s’adapter à la variation du couple résistant.l) and in general in all cases where an engine must, in order to remain efficient, adapt to the variation of the resisting torque.
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2016
- 2016-10-13 FR FR1670602A patent/FR3057044A1/en not_active Withdrawn
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