Brevet FR2036844A1 — publié le 19701231

L'objet de la présente invention est un nouveau système variateur de vitesse permettant d'obtenir de façon très simple une vaste plage de vitesses de sortie, dont le zéro, à partir d'un élément de commande à vitesse légèrement variable. Le principe de l'invention est l'association d'unssystème variateur à simple ou double effet et d'un système à différentiel dont tous les éléments constitutifs sont mobiles et deux de ces éléments sont commandés soit l'un à vitesse constante et l'autre à vitesse variable, soit les deux à vitesse variable, de façon à obtenir d'un troisième élément une vitesse résultante très largement variable en continu ou en plus ou en loin, ou autour de la vitesse moyenne d'entrée Partant d'un différentiel fig I dont le porte-satellites (S) et un planétaire (P) sont commandés de même sens de rotation en désignait par s #S la vitesse de rotation du porte-satellites (S) WP la vitesse de rotation du planétaire (P) la vitesse #P1 du planétaire de sortie (P1) est donnée par la formule : (1) #P1 = #S * (#P - #S) R R étant la raison du différentiel. On remerque que : si#P - #S = 0 on a #P1 = #S #P = Ce qui revient à dire que la vitesse de sortie est la meme que celle du porte-satellites (S) et du planétaire (P) si#P - #S > 0 #P1 augmente d'autant plus que #P est plus grand que #S si#P - #S plus grand que #P Il existe dans ce cas un rapport #P pour lequel #P1 est nul. Dans ce cas la formule (1) s'écrit : (2) #S + (#P - #S) R = 0 #S - R#P - R#S = 0 R#P = #S (R-1) (3) #P = #S (R-1) R A titre d'exemple considérons tout d'abord un différentiel de raison R = 3 et le planétaire (P) à vitesse #P = 1 500 tpm constante et le porte-satellites (S) à vitesse variable OS. En portant ces valeurs dans l'égalité (3) on a 1 500 = #S(3-1) 3 WS = 3.1 500 = 2 250 tpm, vitesse pour 2 laquelle la vitesse de sortie #P1 sera nulle. Dans l'exemple ci-dessus #S est de 750 tpm supérieure à la vitesse #P ; prenons maintenant le cas inversa 1 500 tpm #S = 750 tpm (1) s'écrit #P1 = 750 d (i 500 - 750) x 3 #P1 = 750 + 2 250 = 3 000tpm Donc pour une variation de plus ou moins 750 tpm de la vitesse tS autour de la valeur moyenne de 1 500.tpm la vitesse de sortie passe de zéro à 3 000 tpm. A titre de deuxiène exemple, considérons maintenant un dispositif à variateur double permettant de faire varier simultanément et en sens inverse les vitesses #P et #S à partir d'une vitesse moyenne de 1 500 tpm, le différentiel étant toujours de raison H r 3. Augmentons #S de 20 % zeit #S' = 1,2 x 1 500 = 1 800 tpm On voit d'après (3) que In vitesse de sortie #P1 sera nulle pour #P' = 2,1 800 = 1 200 tpm 3 Le variateur double sera donc réglé de telle sorte qu'ê use vitesse de #S = 1. 800 tpm corresponde une vitesse #P = 1. 200 tpm qui définit la vitesse nulle de sortie. Inversons cette fois les correstions de vitesses. On a alera #S - 1 200 tpm et #P = 1 800 tpm (1) s'écrit #P1 - 1 200 + (1 800 - 1 200) x 3 #P1 = 1 200 + 1 800 = 3 000 tpm On remarque, avec ce variateur à double effet, que dans le cas d'axemple la vitesse de sortie est passée de séro à 3 000 tpm pour une variation des vitesses #P et #S de 300 tpm en plus ou en seins seulement autour de la valeur moyenne de 1 500 tps. La fig. II iliustre ce deuxième exemple L'invention sera plus aisément comprise par un exemple de réalisation, mais il est bien évident que cet exemple n'est pas limi- tatif, l'invention s'étendant à toute variante dans le même esprit, soit dans le choix du type de différentiel pour des raisons de construction ou de rendement, soit dans le système variateur à double effet pour des raisons de construction ou de rapport de vitesse, L'exemple de réalisation est réprésenté sur la fig. III, alors que la fig. IV représente schématiquement le fonctionnesent du dispositif. Un arbre moteur (i) porte trois disques (2) (3) (4) forment deux poulies à gorges coniques. Le disque central (3) est claveté sur l'arbre (i).- Ce disque (3) comporte des trous (6) parallèles à l'axe, deux par exemple symétriquement opposés. Les disques (2) et (4) sont disposés de part et d'autre du disque central (3) et comportent des douilles centrales (7) et (8) leur permettant de coulisser sur l'arbre (1), Le disque (4) porte un moyeu (9) pourvu de deux nervures annulaires (io) et (11) constituant ensemble une gorge (12). Par ailleurs, les deux disques (2) et (4) sont réunis par deux tirants (13) et (14) qui leur sont solidaires et qui passent à l'intérieur des deux trous axiaux du disque (3). Ces deux tirants (13) et (14) peuvent entre fixés aux disques ( 2) et (4) par des moyens connus, circlXEs par exemple. Les chanfreins périphériques (15) (16) (17) (18) des disques (2) (3) (4) opposés par paires(15-16) (17-18) forment deux gorges de section trapézoIdale et de la sorte deux poulies (2-3) et (3-k). Parallèlement à l'arbre moteur (1) un arbre (2o) porte premièrement un disque central composite (21) et deux disques latéraux (22) et (23). Le disque central est monté sur douilles (24) et (ars) et se compose d'un moyeu (26) solidaire d'un demi-disque (27) et d'un autre demi-disque opposé (28) lequel est libre en rotation par rapport à l'autre à l'aide des deux roulements (29) et (30). Le disque (22) est claveté et maintenu en position par deux circlips sur l'arbre (20); ce disque est percé de deux trous axiaux diamètralement opposés (31) et (32). Le disque (23) fait corps avec le plateau porte-satellites (33) par son moyeu (34). Ce disque (23) est libre en rotation sur l'arbre (20) à l'aide d'une douille (35) et d'un roulement (36) mais il est maintenu latéralement en place par 2 circlips. Les chanfreins périphériques (37) (38) (39) (41) des disques (22) (21) (23) opposés par paires (37-38) (39-41) forment deux gorges de section trapézoidale et de la sorte deux poulies (22-27) et (28-23). Du coté extétieur du disque (22) l'arbre (20) porte une poulie folle (42) à gorge (43) montée sur douilles (44). Elle est, par ailleurs, réunie à la partie principale (27) du disque composite (21) par deur tirants (45) et (46) passant par les trous axiaux (31) (32) du disque (22). Ces deux tirants peuvent hêtre fixés aux éléments (27) et (42) par des moyens connus, circlips par exemple. Les dispositions relatives des éléments montés sur les arbres (1) et (20) sont telles que les deux gorges formées par les disques de l'arbre (1) sont alignées avec celles formées par les disques sur- l'ar- bre (20). Il en est de même des gorges (12) et (43). A l'aplomb de ces deux dernières gorges une fourchette (48) présente deux galets opposés (49) et (50) pénétrant respectivement dans les gorges (12) et (43). Un montage à vis (51) et volant (52) permet de déplacer à la fois et dans un sens ou dans l'autre les éléments liés au moyeu (9) et à la poulie (42). Une courroie (51') à section trapézoTdale s'engage à la fois, d'une/part dans la gorge de la poulie (2-3) formée par les chanfreins (15-16) et d'autre part dans la gorge de la poulie (28-23) formée parles chanfreins (39-41) De même une seconde courroie (52) à section trapézoldale s'engage dans les gorges des poulies (3-4) et (22-27) formées par les chanfreins (17-18) et (37-38). Le système décrit ci-dessus, abstraction faite du plateau porte-satellites (33) est connu comme variateur à double effet à cour roies et poulies de diamètre variable. Ce variateur à double effet est associé à sa sortie à un différentiel d'une part par la poulie (22-27) qui entraîne l'axtre (20) en bout daquel est monté le planétaire (64). et d'autre part par ia poulie (28-23) solidaire du plateau (33) qui porte deux satellites identiques. A cet effet le plateau (33) porte deux axes parallèles fixss disposés symétriquement (53) et (54) sur lesquels sont montés, libres en rotation mais maintenus par des moyens connus les satellites (55) et (56) à l'aide de douilles (62) et (63). Le satellite (55) présente une double denture (57) et (58). Le satellite (56) présente une double denture (59) et (60). Les dentures (57) et (59) engrènent avec celle du planétaire (64) et les dentures (58) et (60) engrènent avec celle du planétaire (65) porté par l'arbre (66) de sortie du différentiel. Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant : Dans la position figurée, l'ensemble est commandé à la vites- se moyenne par l'arbre moteur (1) qui transmet sa rotation aux poulies (2-3) et (3-4) lesquelles entraînent respectivement par l'intermédiaire des courroies (52) et (51') la poulie (22-27) clavetée sur l'arbre (ZO) en bout duquel est monté le planétaire (64) et la poulie (28-23) folle sur cet arbre mais solidaire du plateau (33) porte-satellites. La rotation de I'arbre (1) se transmet donc d'une part au planétaire (64) et aux satellites (55) et (56) dont les dentures (58) et (60) engrènent avec celle du planétaire (65) entratnant ainsi l'arbre de sortie (66) à une vitesse résultant des diamètres des poulies et de la raison du différentiel. Lorsqu'on veut modifier la vitesse de cet arbre de sortie, on imprime un déplacement à la fourchette (48) par exemple un déplacement vers la gauche. De ce déplacement il résulte une diminution du diamètre de la poulie (2-3) et une augmentation de celui de la poulie (3-4) Conjointement, ce déplacement provoque une augmentation de diamètre de la poulie (22-27) et une diminution de celui de la poulie (28-23). Il en résultera un ralentissement de la vitesse de rotation du planétaire (64) d'une part et d'autre part une augmentation de celle du plateau (33) porte-satellites La résultante sera une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie (66);un déplacement vers la droite de la fourchette (48) provoquerait l'effet inverse. REVENDICATIONS 1) Nouveau système variateur combiné de vitesse permettant de réaliser toute vitesse de sortie entre O et 2 N, N étant une vitesse moyenne prédéterminée en nombre de tours par minute de l'arbre de sortie et caractérisé par l'association d'un second variateur à un variateur différentiel dont l'arbre d'entrée est l'arbre de sortie du second variateur. 2) Nouveau système variateur combiné selon la revendication 1 où le second variateur est du type à poulies variables. 3) Nouveau système variateur combiné selon la revendication 2 où le second variateur comporte des lannières à section trapézoïdale jumelées en vue de double effet