CA2074281A1 - Drive pully for a variable-speed belt transmission with circular racks - Google Patents
Drive pully for a variable-speed belt transmission with circular racksInfo
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Abstract
PR?CIS Poulie de type "menée" entraînée par une courroie, utilisée dans une transmission à courroie à vitesse variable, dans laquelle des roues dentées de forme généralement tronconique viennent s'interposer chacune entre deux crémaillères circulaires placées à angle par rapport au plan radial de façon à permettre la variation du diamètre d'enroulement de la poulie en fonction de la force radiale exercée par la courroie et du couple à transmettre. Le diamètre d'enroulement de la poulie est inversement proportionnel à cette force radiale mais est aussi proportionnel au couple de charge. L'utilisation de roues dentées roulant sur des crémaillères permet notamment d'obtenir un très faible coefficient de frottement, de minimiser l'hystérésis, de diminuer le temps de réaction de la poulie et de réduire l'entretien requis.PR? CIS Belt driven pulley, used in a variable speed belt transmission, in which generally frustoconical toothed wheels are interposed between two circular racks placed at an angle to the radial plane so as to allow the variation of the pulley winding diameter as a function of the radial force exerted by the belt and of the torque to be transmitted. The pulley winding diameter is inversely proportional to this radial force but is also proportional to the load torque. The use of toothed wheels rolling on racks makes it possible in particular to obtain a very low coefficient of friction, to minimize hysteresis, to reduce the reaction time of the pulley and to reduce the maintenance required.
Description
2~7~281 La présente invention concerne une poulie entrain~e par une courroie dans laquelle des roues dentées de forme généralement tronconique viennent s'interposer chacune entre deux crémaillères circulaires placées à
angle par rapport au plan axial de façon à permett~e la variation du diamètre d~enroulement de la poulie en fonction de la force radiale exercée par la courroie. Le diamètre d'enroulement de la poulie varie de facon inversement proportionnelle ~ la force radiale exerc~e par 1~ la courroie. Cette poulie, dite poul~e men~e, ~ait partie d'une transmission appel~e transmission à courroie à
vitesse varia~le. Outre la poulie menée décrite dans le présent mémoire, la transmission comprend une autre poulie, dite poulie menante, sur laquelle est enroulée l'autre extrémité de la ~ourroie. Cette poulie menante est conçue de manière à augmenter son diamètre d'enroulement en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Ce type de transmission est utilisé entre autres dans des véhicules motorisés comme des motoneiges, ~es motocyclettes, des véhicules tout-terrains ou certaines petites voitures.
Le ~ut de faire varier le diamètre des poulies est d'avoir un rapport de diamètre qui permet d'obtenir un grand couple lors de l'accélération du v~hicule et un régime moteur raisonnable ~ haute vitesse. Lorsque le régime moteur est ba ou que le couple de charge est élevé, la poulie menante a un petit diam~tre d'enroulement et la poulie menée a un grand diamètre d'enroulement.
Lors~ue le diamètre d'enroulement de la poulie menante augmente, la poulie menée doit réduire le sien puisque la courroie a une longueur fixe. Ainsi, le diamètre d'enroulement de la poulie menée est fonction du diamètre d'enroulement de la poulie menante et varie de façon inversement proportionnelle ~ cette dernière, la force radiale exercée par la co~rroie sur la poulie menée ~tant un facteur induisant la variation de diamètre de la poulie men~e. Une variation du couple de charge induit également une variation de son diam~tre.
Dans des poulles men~e~ traditionnelles, la 207~281 variation de diamatre de cette poulie se fait à l'aide de boutons de friction qui glisse sur des surfaces de friction placées ~ angle par rapport au plan radial. La poulie comporte deux flasques coaxiaux pourvus de flancs tronconiques en regard l~un de l~autre pour former entre eux une ~orge en V dans laquelle est plac~e la courroie de section trapézo~dale. L'un des flasques, dit flasque fixe, est fixé de façon rigide à l~une des extr~mités du moyeu et l'autre flasque, dit flasque mobile, est monté ~ même le moyeu par l'intermédiaire d'une glissiare de façon pouvoir coulisser et tourner librement autour du moyeu. La poulie comporte une came plac~e à l'extrémit~ du moyeu opposé au flasque fixe ainsi qu'un ressort hélico$dal plac~ entre le flasque mobile et la came. Ce ressort génère une force de rappel axiale servant à rapprocher les deux flasques et génère egalement une force de rappel en torsion forçant le flasque mobile ~ revenir à sa position initiale. La poulie menée est placée sur un arbre transmettant la puissance à des éléments en aval du moteur.
Initialement, la courroie a un grand diamètre d'enroulement autour de la poulie menée. Lorsque la courroie a un plus grand diamètre d'enroulement autour de la poulie menante, elle augmente la force radiale qu'elle exerce sur les flancs tronconiques de la poulie menée.
Lorsque cette force est suffîsamment élevée, le flasque mobile tourne alors légèrement en sens inverse du flasque fixe et s'éloigne de ce flasgue fixe en faisant ~lisser ses boutonæ de friction sur les surfaces de friction attach~es à la came. Le déplacement résultant du flasque mobile ~e traduit donc par une rotation et un déplacement axial s'~loignant du flasque fixe. Cet éloignement cesse lorsque la force radiale de la courroie est contre~alancée par la force de rappel genérée par le ressort hélico3dal.
Suivant cet ~quilibre, la courroie de section trap~zoldale voit son diamètre d'enroulement prendre une va~eur plus faible. Le diamètre de la poulie dépend également du couple de charge qui tend à ce que la poulie ait un grand diamètre d'enroulement.
207~2~1 Le déplacement du flasque mobile étant engendré
par le glissement de boutons de friction sur des surfaces de friction, il s'ensuit que ce déplacement n'est pas très pr~cis puisque le frottement est tr~s grand. Ceci cause donc une hysterésis importante et une faible vitesse de réaction aux variations brusques de surcharges, ce qui a pour effet de retarder la variation des rapports de vitesse. Le rapport de vitesse entre le moteur et la poulie menée diff~re alors de la valeur d~sirée, ce qui occasionne une baisse de performance. De plus, cette friction use les patins qui devront alors être éventuellement remplacés.
Pour solutionner les problèmes pr~cédemment expos~s, la présente invention propose de remplacer les boutons de friction et les surfaces de friction par des jeux d'appuis mobiles dispos~s entre la came et le flasque mobile, chaque jeu d'appuis comprenant une roue dentée de forme généralement tronconique venant s'interposer entre deux crémaillères plac~es à angle par rapport au plan radial, l'une étant située sur le flasque mobile et l'autre ~tant situ~e sur la came, de façon à permettre le déplacement du flasque mobile et ainsi de réduire ~onsidérablement la friction qui modifie les rapports de vitesse.
La nouvelle invention propose donc une poulie de type "menée" d'une transmi~sion ~ vitesse variable, comprenant:
(a) un moyeu ayant deux extr~mités;
(b) deux flasques coaxiaux pourvus de flans tronconiques en regard l'un de l'autre pour former entre eux une gorge en forme de V dans laquelle est plac~e une courroie de section trapézoïdale exerçant une force radiale et une force tangentielle sur les ~lancs tronconiques, l'un des flasques, dit ~lasque fixe, étant fix~ de façon rigide ~ l'une des extrémités du moyeu, l'autre flas~ue, dit flasque mobile, ~tant monté ~ même le moyeu par l'interm~diaire d'une glissière de façon pouvoir tourner et coulisser librement le long du moyeu;
(c) un ressort h~licoïdal monté autour du moyeu de 207~2~1 façon à appliquer une force de rappel pour rapprocher le flasque mobile du fla6que fixe;
(d) une came rigidement fixée à l'autre des deux extrémités du moyeu, ladite came faisant face au flasque mobile, et (e) un ensemble d'au moins deux jeux d'appui mobile disposés entre la came et le flasque mobile, ces jeux étant symétriquQment répartis autour du moyeu et comprenant chacun:
- une roue dentée de forme q~néralement tronconique se déplaçant en tournant à distance constante autour du moyeu, - un guide servant ~ maintenir la roue dentée à distance constante autour du moyeu, - deux crémaillères pourvues de dents convergeant vers le moyeu identiques à ce~les de la roue d~ntée et plac~es parallèlement en regard l'une de l'autre, l'une des deux crémaillères étant rigidement fixée à la came et l'autre au flasque mobile, lesdites crémaill~res étant disposées ~ angle par rapport au plan radial défini par le moyeu et enqren~es chacune par la roue dentée de façon à ce que lorsque 1~ poulie est en rotation, une augmentation de la force radiale exercée par la courroie force le flasque mobile à s'éloigner du flasque fixe en faisant tourner ledit flasque mobile en sens inverse par rapport au flasque fixe et fait ainsi glisser les crémaillères, séparées par la roue dentée, l'une par rapport à l'autre. Cet éloignement est préférablement limit~ par u~e buté~ placée sur la partie ~0 centrale du flasque mobile et venant s'appuyer sur une but~e placée sur la partie centrale de la came.
L'éloignement est contrôlé par la force de rappel du ressort h~licoïdal qui rapproche les deux flasgues dès que la force radiale exercée par la courroie diminue et par la force tangentielle. La for~e tangentielle agit sur le flanc tronconique du flasque mo~ile et est fonction du couple de charge.
Les roues dent~es de cette poulie sont pr~féra~lement rondes. Il est toutefois possible 2n7ç2~l d'utiliser des roues dent~es ayant une section sensiblement ovale, cette derni~re pouvant même avoir une forme asymétrique.
Le rapprochement maxi~al entre les deux flasques peut également etre ajust~ à l'aide d'un anneau monté
autour du moyeu et placé éntre le flasque mobile et le flasque fixe.
Les avantages de cette nouvelle poulie sont:
- l'obtention ~un très faible coefficient de frottement au niveau des appuis, - la minimisatiQn de l'hystér~sis, - la diminution du temps de réaction du variateur lors d'un changement brusque de surcharge afin de diminuer le délai de réaction durant lequel les rapports de vitesse ne sont pas optimum, et - la r~duction de l'entretien requis.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative qui suit d'un mode de réalisation pré~ré de l'invention, faite en se r~f~rant aux des~ins annex~s dans lesquel~:
la figure 1 repr~sent~ une vue latérale d'une poulie selon l'art ant~rieur, la figure 2 repr~sente une vue en coupe d'une poulie selon l'invention avec un grand diamètre d'enroulement, la figure 3 repr~sente une vue en coupe de la poulie a~ec un petit diamètre d'enroulement, la figure 4 représente une coupe de la poulie vue de face montrant la disposition des roues dent~es et des crémaillares, la figure 5 repr~sente une vue en per~pective des surfaces d'appui et des roues dentées.
La poulie seloA l'in~ention illustree ~ la figl1re 1 est la poulie men~e d~une transmiss~on ~ courroie à 2 ~ 7 ~ 281 The present invention relates to a pulley go ~ e by a belt in which toothed wheels generally frustoconical in shape each between two circular racks placed at angle relative to the axial plane so as to allow the e variation of the pulley winding diameter in function of the radial force exerted by the belt. The pulley winding diameter varies inversely proportional to the radial force exerted by 1 ~ the belt. This pulley, called pul ~ e men ~ e, ~ has part of a transmission called ~ e belt transmission to speed varied. In addition to the driven pulley described in the present brief, the transmission includes another pulley, called driving pulley, on which is wound the other end of the ~ hem. This driving pulley is designed to increase its winding diameter depending on the engine speed. This guy transmission is used inter alia in motorized vehicles like snowmobiles, ~ es motorcycles, all-terrain vehicles or certain small cars.
The ~ ut to vary the diameter of the pulleys is to have a diameter ratio which allows to obtain a large torque during vehicle acceleration and a reasonable engine speed ~ high speed. When the engine speed is ba or the load torque is high, the driving pulley has a small winding diameter and the driven pulley has a large winding diameter.
When ~ ue the winding diameter of the driving pulley increases, the driven pulley must reduce its own since the strap has a fixed length. So the diameter winding of the driven pulley is a function of the diameter of the driving pulley and varies so inversely proportional ~ the latter, the force radial exerted by the co ~ belt on the driven pulley ~ as a factor inducing the variation in diameter of the pulley men ~ e. A variation in the load torque also induces a variation of its diameter.
In traditional hens, the 207 ~ 281 variation in diameter of this pulley is done using friction buttons that slide on surfaces of friction placed ~ angle to the radial plane. The pulley has two coaxial flanges provided with sidewalls frustoconical opposite one another to form between them a V-shaped barley in which is placed the belt of trapezoidal ~ section. One of the flanges, called the fixed flange, is rigidly attached to one of the hub ends and the other flange, called mobile flange, is mounted ~ same the hub via a slide so be able to slide and turn freely around the hub. The pulley has a cam located at the end of the hub opposite the fixed flange as well as a coil spring $ dal placed between the movable flange and the cam. This spring generates an axial restoring force used to bring the two flanges and also generates a restoring force in torsion forcing the movable flange ~ return to its position initial. The driven pulley is placed on a tree transmitting power to elements downstream of the engine.
Initially, the belt has a large diameter winding around the driven pulley. When the belt has a larger winding diameter around the driving pulley, it increases the radial force it exerts on the frustoconical sides of the driven pulley.
When this force is sufficiently high, the flange mobile then turns slightly in the opposite direction to the flange fixed and moves away from this fixed flasgue by making ~ smooth its friction buttons on the friction surfaces attach ~ es to the cam. The displacement resulting from the flange mobile ~ e therefore translates into rotation and displacement axial ~ away from the fixed flange. This distance ceases when the radial force of the belt is counterbalanced by the restoring force generated by the helical spring.
According to this balance, the trapezoidal section belt sees its winding diameter take a value ~ eur more low. The diameter of the pulley also depends on the load torque which tends to make the pulley large winding diameter.
207 ~ 2 ~ 1 The displacement of the movable flange being generated by sliding friction buttons on surfaces friction, it follows that this displacement is not very precise since the friction is very large. This causes therefore a significant hysteresis and a low speed of reaction to sudden changes in overload, which has the effect of delaying the variation of the speed. The speed ratio between the engine and the driven pulley differs then from the desired value, which causes a drop in performance. In addition, this friction wears the pads which must then be possibly replaced.
To solve the problems previously Expos ~ s, the present invention proposes to replace the friction buttons and friction surfaces by sets of mobile supports arranged between the cam and the flange mobile, each set of supports including a gear wheel of generally frustoconical shape coming between two racks placed at an angle to the plane radial, one being located on the movable flange and the other ~ both located ~ e on the cam, so as to allow the moving the moving flange and thereby reducing ~ the friction which modifies the ratios of speed.
The new invention therefore proposes a pulley of "driven" type of transmission ~ variable speed, including:
(a) a hub having two ends;
(b) two coaxial flanges provided with blanks frustoconical opposite one another to form between them a V-shaped groove in which is placed a V-belt exerting force radial and a tangential force on the throws frustoconical, one of the flanges, said ~ fixed lasque, being fix ~ rigidly ~ one end of the hub, the other flange ~ eu, said mobile flange, ~ so mounted ~ even the hub through a slide so be able to rotate and slide freely along the hub;
(c) a h ~ licoidal spring mounted around the hub of 207 ~ 2 ~ 1 way to apply a restoring force to bring the movable flange of the fixed flange;
(d) a cam rigidly fixed to the other of the two ends of the hub, said cam facing the flange mobile, and (e) a set of at least two mobile support games disposed between the cam and the movable flange, these games being symmetrically distributed around the hub and each comprising:
- a toothed wheel of shape q ~ generally frustoconical moving by turning at a constant distance around the hub, - a guide used to maintain the toothed wheel at constant distance around the hub, - two racks with teeth converging on the hub identical to that of the wheel d ~ ntée and placed ~ es parallel opposite one of the other, one of the two racks being rigidly fixed to the cam and the other to the movable flange, said rack ~ res being arranged ~ angle to the plane radial defined by the hub and enqren ~ es each by the gear so that when 1 ~ pulley is in rotation, an increase in the radial force exerted by the belt forces the movable flange to move away from the fixed flange by rotating said movable flange in opposite direction to the fixed flange and does so slide the racks, separated by the gear wheel, one in relation to the other. This remoteness is preferably limited ~ by u ~ e stop ~ placed on the part ~ 0 central of the movable flange and coming to rest on a goal ~ e placed on the central part of the cam.
The distance is controlled by the restoring force of the h ~ licoidal spring which brings the two flasgues closer as soon as the radial force exerted by the belt decreases and by the tangential force. The tangential for ~ e acts on the tapered flank of the flange mo ~ ile and is a function of load torque.
The toothed wheels of this pulley are pr ~ fer ~ ~ roundly. However, it is possible 2n7ç2 ~ l to use toothed wheels with a cross section substantially oval, the latter may even have a asymmetrical shape.
The maximum approximation between the two flanges can also be adjusted ~ using a mounted ring around the hub and placed between the movable flange and the fixed flange.
The advantages of this new pulley are:
- obtaining ~ a very low coefficient of friction at the supports, - the minimisatiQn of hyster ~ sis, - reduction of the reaction time of the drive during a sudden change of overload in order to decrease the reaction time during which the gear ratios are not optimum, and - reduction in maintenance required.
The invention will be better understood on reading the non-limiting description which follows of a mode of pre ~ re realization of the invention, made by r ~ f ~ rant to the ~ ins annex ~ s in which ~:
Figure 1 shows ~ sent ~ a side view of a pulley according to prior art, Figure 2 shows ~ a sectional view of a pulley according to the invention with a large diameter winding, Figure 3 shows ~ a sectional view of the pulley with ~ ec a small winding diameter, Figure 4 shows a section of the pulley seen front showing the arrangement of the toothed wheels and racks, Figure 5 shows ~ a view in per ~ pective of bearing surfaces and toothed wheels.
The seloA pulley in ~ ention illustrated ~ figl1re 1 is the pulley men ~ ed ~ a transmiss ~ on ~ belt
3~ vitesse variable comprenant une poulie menante et une poulie men~e. Cette poulie menée comprend deux flasques coaxiaux 10 et 7 2 dont le5 ~lancs tronconiques ~4 et 16 sont en regard l'un de l'autre pour former entre eux une gorqe l~ en forme de V dan~ laquelle passe une courroie ~n7~2~l trapézo~dale 20 assurant la transmission du couple provenant de la poulie menante (non repr~sent~e).
Le flasque 10, dit flasque fixe, est fixé à
l'extrémité du moyeu 22. Le flasque 12, dit flasque mobile, est pourvu d'un trou 24 contre lequel un cylindre 26 est placé. Un coussinet circulaire 28 plac~ entre le cylindre 26 et le moyeu 22 permet au flasque mobile 12 de coulisser e~ de tourner autour du moyeu 22 sans trop de friction.
Une came 3Q rigidement fixée à l'extrémité du moyeu 22 opposée au flasque fixe 10 possède préf~rablement trois surfaces inclinées 31 sur chacune desquelles est fixée préf~rablement une cr~maill~re courbée 32 dont les dents 34 convergent en direction du moyeu 22. Les trois crémaillères 32 sont r~parties symétriquement autour du moyeu 22 et occupent chacune environ 1/6 de la circonférence. Trois cr~maillères 36, pourvues de dents 38 identiques aux dents 34, sont fixées sur le flasque mobile 12 parall~lement et ViB-~-ViS les crémaillères 32. Une roue dentée 40 sensiblement tronconique e~t placée entre ~haque paire de crémaillères 32 et 36. Les roues ~0 possèdent des dents 42 identiques aux dents 34 et 38. La pr~sence de roues 40 permet au flasque mobila 12 de tran~mettre la partie de la puissance transmise par la courroie 20 sur le flanc tronconique 16. Cette puissance passe alors ~ la came 30 qui la transmet ~ son tour au moyeu 22. L'autre partie de la puissance passe par le flasque fixe 10. Tel qu'illustr~ à la figure 4, les crémaill~res 32 et 36 sont pourvues de flancs latéraux lisses respecti~ement num~rot~s 33 et 37, sur lesquels vlennent s'appuyer les flancs lat~raux iisses 41 des roues dent~s 40. De cette façon~ les dents 34 et 38 des cr~maill~res 32 et 36 ne subissent pas les charges radiales mais seulement les charges tanyentielles g~n~r;ées ~5 lors du d~placement des roues dentées 40 sur les cr~maill~res ~2 et 36. Ceci empeche les dents 34 et 38 de s'~craser ~ans les dents 42 et ainsi de g~n~rer une friction assez grande~
La poulie pos~ède ~galement un ressort hélicoïdal ?n7~t2.~1 40 ayant comme fonction de cr~er une force de rappel, préf~rablement axiale et de torsion, rapprochant le flasque mobile 12 du flasque fixe 10~ Le ressort 27 est placé autour du moyeu 22 et vient s'appuyer contre le flasque mobile 12 et la came 30.
Lors de la rotation de la poulie, une augmentation de la force radiale exercée par la courroie sur les flancs tronconiqueæ 14 et 16, suite ~ une traction de la poulie menante, cherche à éloigner les deux flasques 10 et 12. Le seul mouvement ~ossible sera alors la rotation du flasque 12 en sens inverse par rapport au flasque fixe 10. Cette rotation permettra alors aux cr~maillères 32 et 36 de glisser l'une par rapport à l'autre et par le fait même, de faire tourner la roue dent~e 40 qui les sépare. Puisque les cr~maill~res 32 et 36 sont disposées à angle par rapport au plan radial, la rotation du flasque mobile 12 se traduit également par un déplacement axial. La came 30 possède une forme permettant un emboftement progressif du flasque mobile 12. L'~loignement des deux flasques 10 et 12 se termine lorsque la force radiale exerc~e par la courroie est en ~quilibre avec la force de rappel axiale et de torsion générée par le ressort h~licoïdal 40, ainsi qu'avec la force tangentielle exercée par la courroie 20 sur le flanc tronconique 16. Si la vitesse de rotation du moteur diminue, le diam~tre d~enroulement de la poulie menante diminuera aussi de même alors que la force radiale exercée par la courroie sur la poulie men~e. La force de rappel du ressort 40 fera en sorte que les deux flasques 10 et 12 chercharont à se rapprocher et d~nc a augmenter le diam~tre d~enroulement. Le déplacement axial du flasque mobile 12 sera combiné ~ une rotation par rapport au flasque fixe 10 dans le sens de rotati~n de la poulie puisque le flasque mobile 12 transmet la puissance prov~nan~ ~e la c~urroie par le biais des flancs latéraux 33 et 37 des crémaill~reE 32 et 3~ et des flancs lat~raux 41 des roues ~eslt~es 400 ~loignement des deux flasques ~0 et 12 est limite par les butées 4~r plac~es sur la parti~ centrale de la came 30 et les but~es 46 placée6 sur la partie centrale du flasque mohile 12.
2~7 ~ 2Sl Lorsque le couple transmis par la courroie 20 augmente, les flancs tronconiques ~4 et 16 subiront une plus grande force tan~entielle, force servant à
transmettre le couple à la poulie. Cette augmentation de la force tangentielle aura pour effet de transmettre une plus grande force au flasque mobile 12 dans le même sens que la rotation de la poulie et donc de le forcer ~ se déplacer jusqu'a un autre point d'equilibre. Le flasque mobile 12 se rapprochera alors du flasque fixe 10, d'où
une augmentation du diamètre d'enroulement de la poulie.
L'augmentation du diamètre d'enroulement se termine lorsque les forces radiale, tangentielle et de rappel sont en ~quilibre. La tension dans la courroie 20 est alors plus grande que précédemment.
La poulie est également pourvue d'un guide 50 ~fiqure 4) empêchant les roues dent~es 40 de se d~placer vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge. La poulie est aussi dot~e d'un guide 52 empêchant le d~placement des roues dentées 40 vers l'int~rieur.
Tel qu'illustré sur les figures 2 et 3, un anneau 54, monté autour du moyen 22 entre les deux flasques 10 et 12, permet de det~rminer une distance maximal de rapprochement. L'anneau 54 est accroché ~ l'un ou l'autre des flasques 10 ou 12. 3 ~ variable speed including a driving pulley and a driven pulley. This driven pulley includes two flanges coaxial 10 and 7 2 of which le5 ~ frustoconical throws ~ 4 and 16 are facing each other to form a gorqe l ~ V-shaped dan ~ which passes a belt ~ n7 ~ 2 ~ l trapezo ~ dale 20 ensuring the transmission of torque from the driving pulley (not shown).
The flange 10, called the fixed flange, is fixed to the end of the hub 22. The flange 12, called the flange mobile, is provided with a hole 24 against which a cylinder 26 is placed. A circular pad 28 placed between the cylinder 26 and the hub 22 allows the movable flange 12 to slide e ~ to rotate around the hub 22 without too much friction.
A 3Q cam rigidly attached to the end of the hub 22 opposite the fixed flange 10 preferably has ~
three inclined surfaces 31 on each of which is fixed preferably a cr ~ mesh ~ curved re 32 whose teeth 34 converge towards the hub 22. The three racks 32 are r ~ parts symmetrically around the hub 22 and each occupy about 1/6 of the circumference. Three cr ~ meshes 36, provided with teeth 38 identical to the teeth 34, are fixed on the movable flange 12 parall ~ lement and ViB- ~ -ViS racks 32. A
toothed wheel 40 substantially frustoconical e ~ t placed between ~ each pair of racks 32 and 36. The wheels ~ 0 have teeth 42 identical to teeth 34 and 38. The presence of wheels 40 allows the mobila flange 12 to trans ~ put the part of the power transmitted by the belt 20 on the tapered flank 16. This power then passes ~ cam 30 which transmits it ~ in turn to hub 22. The other part of the power goes through the fixed flange 10. As illustrated in FIG. 4, the rack ~ res 32 and 36 are provided with lateral flanks smooth respectively number 33 and 37, on which vlendent to support the lateral sides ~ iisses 41 of the wheels tooth ~ s 40. In this way ~ teeth 34 and 38 of cr ~ mes ~ res 32 and 36 do not undergo loads radial but only the tanyential charges g ~ n ~ r; ées ~ 5 when placing the toothed wheels 40 on the cr ~ mesh ~ res ~ 2 and 36. This prevents teeth 34 and 38 from to be crushed in teeth 42 and thus to generate a fairly high friction ~
The pulley pos ~ edes ~ also a coil spring ? n7 ~ t2. ~ 1 40 having the function of creating a restoring force, preferably axial and torsional, bringing the movable flange 12 of the fixed flange 10 ~ The spring 27 is placed around the hub 22 and bears against the movable flange 12 and the cam 30.
When rotating the pulley, an increase of the radial force exerted by the belt on the sides tapered 14 and 16, following ~ pulling the pulley leading, seeks to distance the two flanges 10 and 12. The only movement ~ possible then the rotation of the flange 12 in the opposite direction relative to the fixed flange 10. This rotation will then allow cr ~ meshes 32 and 36 to slide one over the other and by the same token, to rotate the tooth wheel ~ e 40 which separates them. Since the cr ~ mesh ~ res 32 and 36 are arranged at an angle by relative to the radial plane, the rotation of the movable flange 12 also results in axial displacement. Cam 30 has a shape allowing a progressive nesting of the movable flange 12. The separation of the two flanges 10 and 12 ends when the radial force exerted by the belt is in equilibrium with the axial restoring force and torsion generated by the h ~ licoidal spring 40, as well that with the tangential force exerted by the belt 20 on the tapered flank 16. If the speed of rotation of the motor decreases, the pulley winding diameter driving will also decrease as the radial force exerted by the belt on the pulley men ~ e. The strength of spring return 40 will cause the two flanges 10 and 12 seek to get closer and to increase the winding diameter. Axial displacement of the flange mobile 12 will be combined ~ a rotation with respect to fixed flange 10 in the direction of rotation of the pulley since the movable flange 12 transmits the power prov ~ nan ~ ~ e c ~ urroie through the sidewalls 33 and 37 racks ~ reE 32 and 3 ~ and lateral flanks ~ rales 41 wheels ~ eslt ~ es 400 ~ distance of the two flanges ~ 0 and 12 is limited by the stops 4 ~ r placed on the party ~ central of the cam 30 and the goals ~ es 46 placed on the central part of the mohile flange 12.
2 ~ 7 ~ 2Sl When the torque transmitted by the belt 20 increases, the tapered flanks ~ 4 and 16 will undergo a greatest tan ~ whole force, force used to transmit the torque to the pulley. This increase in the tangential force will have the effect of transmitting a greater force on the movable flange 12 in the same direction that the rotation of the pulley and therefore to force it ~ get move to another equilibrium point. The flange mobile 12 will then approach the fixed flange 10, whence an increase in the pulley winding diameter.
Winding diameter increase ends when the radial, tangential and restoring forces are in ~ equilibrium. The tension in the belt 20 is then larger than before.
The pulley is also provided with a guide 50 ~ fiqure 4) preventing the toothed wheels ~ es 40 from moving outward under the effect of centrifugal force. The pulley is also endowed with a guide 52 preventing the d ~ placement of the gear wheels 40 inward ~ laughing.
As illustrated in Figures 2 and 3, a ring 54, mounted around the means 22 between the two flanges 10 and 12, allows to determine a maximum distance of reconciliation. The ring 54 is hung ~ one or the other flanges 10 or 12.
Claims (9)
(a) un moyeu ayant deux extrémités;
(b) deux flasques coaxiaux pourvus de flans tronconiques en regard l'un de l'autre pour former entre eux une gorge en forme de V dans laquelle est placée une courroie de section trapézoïdale exerçant une force radiale et une force tangentielle sur les flancs tronconiques, l'un des flasques, dit flasque fixe, étant fixé de façon rigide à l'une des extrémités du moyeu, l'autre flasque, dit flasque mobile, étant monté à même le moyeu par l'intermédiaire d'une glissière de façon à
pouvoir tourner et coulisser librement le long du moyeu;
(c) un ressort hélicoïdal monté autour du moyeu de façon à appliquer une force de rappel pour rapprocher le flasque mobile du flasque fixe;
(d) une came rigidement fixée à l'autre des deux extrémités du moyeu, ladite came faisant face au flasque mobile, et (e) un ensemble d'au moins deux jeux d'appui mobile disposés entre la came et le flasque mobile, ces jeux étant symétriquement répartis autour du moyeu et comprenant chacun:
- une roue dentée de forme généralement tronconique se déplaçant en tournant à distance constante autour du moyeu, - un guide servant à maintenir la roue dentée à distance constante autour du moyeu, - deux crémaillères pourvues de dents convergeant vers le moyeu identiques à celles de la roue dentée et placées parallèlement en regard l'une de l'autre, l'une des deux crémaillères étant rigidement fixée à la came et l'autre au flasque mobile, lesdites crémaillères étant disposées à angle par rapport au plan radial défini par le moyeu et engrenées chacune par la roue dentée de façon à ce que lorsque la poulie est en rotation, une augmentation de la force radiale exercée par la courroie force le flasque mobile à s'éloigner du flasque fixe en faisant tourner ledit flasque mobile en sens inverse par rapport au flasque fixe et fait ainsi glisser les crémaillères, séparées par la roue dentée, l'une par rapport à l'autre, cet éloignement étant contrôlé par la force de rappel du ressort hélicoïdal qui rapproche les deux flasques dès que la force radiale exercée par la courroie diminue et par la force tangentielle, ladite force tanqentielle agissant sur le flanc tronconique du flasque mobile et étant fonction du couple de charge. 1. Pulley of a variable speed transmission including:
(a) a hub having two ends;
(b) two coaxial flanges provided with blanks frustoconical opposite one another to form between them a V-shaped groove in which is placed a V-belt exerting force radial and a tangential force on the flanks frustoconical, one of the flanges, called the fixed flange, being rigidly attached to one end of the hub, the other flange, said mobile flange, being mounted on the same hub by means of a slide so as to be able to rotate and slide freely along the hub;
(c) a coil spring mounted around the hub way to apply a restoring force to bring the movable flange of the fixed flange;
(d) a cam rigidly fixed to the other of the two ends of the hub, said cam facing the flange mobile, and (e) a set of at least two mobile support games disposed between the cam and the movable flange, these games being symmetrically distributed around the hub and each comprising:
- a generally shaped gear frustoconical moving by turning at a constant distance around the hub, - a guide used to hold the gear at constant distance around the hub, - two racks with teeth converging on the hub identical to those of the wheel toothed and placed parallel opposite one of the other, one of the two racks being rigidly fixed to the cam and the other to the movable flange, said racks being arranged at an angle to the plane radial defined by the hub and each geared by the gear so that when the pulley is in rotation, an increase in the radial force exerted by the belt forces the movable flange to move away from the fixed flange by rotating said movable flange in opposite direction to the fixed flange and does so slide the racks, separated by the gear wheel, one relative to the other, this distance being controlled by the return force of the coil spring which bring the two flanges together as soon as the radial force exerted by the belt decreases and by force tangential, said tanqential force acting on the tapered flank of the movable flange and being a function of load torque.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA 2074281 CA2074281A1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Drive pully for a variable-speed belt transmission with circular racks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA 2074281 CA2074281A1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Drive pully for a variable-speed belt transmission with circular racks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA2074281A1 true CA2074281A1 (en) | 1994-01-22 |
Family
ID=4150179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA 2074281 Abandoned CA2074281A1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Drive pully for a variable-speed belt transmission with circular racks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2074281A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2784157A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-07 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Vehicle belt drive with variator uses cone pulleys on drive shaft and interposed pressure device of ramps and rollers for drive belt friction control. |
-
1992
- 1992-07-21 CA CA 2074281 patent/CA2074281A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2784157A1 (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-07 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Vehicle belt drive with variator uses cone pulleys on drive shaft and interposed pressure device of ramps and rollers for drive belt friction control. |
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---|---|---|---|
FZDE | Dead |