Brevet FR2143576A1 — publié le 19730209

Le procédé suivant permet de remplacer, sur les véhi- cules autoaobiles, la boite de vitesses, l'embrayage, l'arbre de trananission, le différentiel, le frein à main et, pour les roues motrices, le frein à pied ; le dispositif remplaçant la boite de vitesses permet d'obtenir une variation continue du rapport vitesse de rotation du noteur/vitesse de rotation des roues et ce, même pour de très grandes puissances. Les conducteurs peuvent ainsi faire tourner le moteur à la vitesse désirée et faire varier cette vitesse à leur gré. L'idée principale est la suivante : Le moteur fait tourner une pompe à engrenages ; cette pompe fait circuler un fluide dans un circuit fermé ; le flux de liquide fait a son tour tourner des engrenages, en prise avec les roues motrices. D'autre part, pour un régime donné du moteur, le débit de fluide peut varier de façon continue. L'appareil se compose de 6 parties principles Première partie : La pompe à engrenages (Fig.l, partie B) Deux engrenages jointifs e4 et e1' , dont l'un au moins est on prise avec le moteur, peuvent tourner dans un boitier b ; loraqu'ils tournent, le fluide contenu dans le bottier est contraint de passer de le partie a du boltier vers la partie s ; en effet, il ne peut s'écouler entre les deux engrenages, mais chaque cavité formée par les dents des engrenages et le boitier sert de godet par où il doit passer. deuxième partie : Le dispositif de variation du débit (Fig.l, partie A). Il est constitué par une canalisation c reliant directement l'entrée a de la pompe à sa sortie s ; sur cette canalisation se trouve un robinet r dont la fonction est de raler- tir, puJs d'arrêter le débit du liquide dans la canalisation c ; ce robinet est conçu de telle sorte qu'il ne crée pas trop de perturbations dans le liquide, ceci afin de limiter l'échauffement. Troisième partie : Le dispositif permettant de transformer le flux de liquide en un mouvement de rotation (Fig.l , partie D). Cette partie est semblable # la partie B de la Fig.l quoiqu'avec des dimensions différentes ; mais ici, c'est le liquide qui oblige le couple d'engrenages e et e2 a en prise avec les roues, à tourner ; en effet, le liquide exerce une pression en p et une dépression en d. Quatrième partie : Les canalisations de raccordement c' (Fig,l, partie C). Une canalisation relie s à p ; une autre relie d à a, permettant au fluide de suivre le circuit fermé a-s-p-d-a. Fonctionnement des 4 premières parties : Le robinet r est entièrement ouvert ; le moteur tourne à un régime donné en entrainant les engrenage e1 et ex ; comme les engrenages e et et sont en prise avec les roues du vehicule, il faut une pression non négligeable du liquide pour les faire tourner ; aussi, le liquide sortant de s s'écoule par la canalisation c et revient en a, de facon cyclique. Si l'on ferme progressivement le robinet r, le liquide passe de plus en plus difficilement par la canalisation c et une partie de plus en plus grande est dirige vers les canalisations c', faisant tourner les engrenages es et es ; lorsque le robinet r est totalement ferm , tout le fluide suit le trajet a-s-p-d-a, e façon cyclique. Dispositif faisant fonction de difierentiel (Fig.2) Il remplace la partie D de la figure 1 ; en fait, au lieu d'utili ser un couple d'engrenages pour toutes les roues motrices, on en utilise un pour chaque roue motrice ; tous sont alimentés en fluide par la même pompe. De cette façon, les roues ne sont pas solidaires et peuvent tourner à des vitesses différentes. Il est aussi pos sible de placer 2 couples d'engrenages dans le même boitier de fa çon telle que les axes de rotation d'un couple soient confondus avec les axes de rotation de l'autre couple ; en outre, les 2 couples se touchent et chacun d'eux est en prise avec une roue. Il est possible d'utiliser en plus, pour une même pompe, un treuil, d'autres ponts, des vérins hydroliques. Cinquième partie : Dispositif permettant I'obtenir la marche arrière (Fig. 3). Cette partie remplace la partie C de la Fig.l Lorsque les robinets v et v' sont ouverts et les robinets v et ' fbr-ae, les engrenages es et e'2 tournent dans un sens donné. Si l'on ferme v et t' et que lvon ouvre w et w', ils tournent en sens inverse. Autre dispositif de marche arrière (Fig. 4). Deux robinets, q et rt , sont utilisés ici, au lieu de quatre ; ils fonctionnent comme des aiguillages et, suivant leur position, le fluide va de p en d ou de d en p. Dispositif de freinage. Le freinage peut être obtenu de deux façons : a- Fermeture du robinet r ou d'un autre robinet placé sur la canalisation c ; dans ce cas, le moteur est entrainé pr les roues. b- Fermeture progressive d'un ou de plusieurs robinets placés sur les circuits de raccordement c'. Dans ce cas, le fluide s'écoule de plus en plus difficilement, s'opposant à la libre rotation des engrenages et et et, donc des roues. Dispositif de marche arrière et de freinage. Ce sont les robinets r1 et r & qui, actionnés simulta dément, periaettent d'obtenir ces résultats. Les robinets r4 et jouant ici un rôle identique, un seul est représenté sur les figures 5 à 10 Fig.S : le fluide circule librement dans un sens donné ; il est dirigé vers le circuit que l'on admet être de marche avant. Fig.6 : le fluide est dirigé vers le circuit de marche arrière i il circule librement. Fig.7 : le véhicule roule en marche avant et le conduc- teur provoque la fermeture progressive du circuit de marche avant, en maintenant fermé le circuit de marche arrière ; le fluide circule difficilement. Fig.8 : le Véhicule roule en marche arrière et le conducteur provoque la fermeture progressive du circuit de marche arrière, en maintenant fermé le circuit de -marche avant ; le fluide circule difficilement. Fig.9 et 10 : le véhicule -est arrêté ; les circuits de marche avant et de marche arrière sont fermés. Ces robinets sont commandés, pour le freinage en mar che, par le frein à pied et pour toutes les fonctions, par un levier t ; la Fig.ll représente ce levier dans la position de marche arrière : Fig.ll : position 1 du levier : marche avant. n n 2 2 " : marche arriere. Fig.ll : position 3 du levier : freinage en marche avant. " " n 4 n ,. " ,t " arrière. " n : positions 5 et 6 du levier : freinage a l'arret. Le freinage obtenu de cette façon ne nécessite qu'un faible effort, celui nécessaire pour vaincre les tensions des ressorts de rappel. Les dispositifs décrits sont compo tés par un appa- reil de régulation. Sixième partie : Dispositif de régulation. La figure 12 remplace les parties A et B de la figure l. Sur cette figure, le levier es peut pivoter autour de l'axe o ; les engrenages e1 et e'1 , qui scnt entraides par la moteur, créent un- pres;ion en aval et une dépreszior. en amont ; la pression et la dépression croissent avec le régime du moteur. Le robinet r n'étant pas rigoureusement étanche (a l'intérieur les pressions et dépressions s'annulent entre elles et ne s'on-po- sent pan à l'ouverture et à la fermeture du robinet. Les forces à vaincre, pour fermer, même partiellement le robinet r sont celles exercées par les lamelles 20 et le ressort r e ; ce sont les pis tons p qui, sous la pression et la dépression du fluide, efèc- tuent cette tâche ; en effet, lorsque le régime du moteur dépasse un certain seuil, ces pistons peuvent vaincre la tension exerce par le ressort r0 et se déplacent vers l gauche de la figure, fermant partiellement le robinet r ; le débit dans les canalisa tions c" est faible afin d'empêcher une fermeture trop brusque du robinet. La vitesse de rotation des roues augmente alors, tandis que diminue le régime du moteur ; le véhicule accélère.Comme l'allongement du ressort r est petit, sa tension çeut etre con sidèrée comme constante pendant toute la fermeture du robinet r ; de ce fait, quelle que soit la position du robinet r ' un instant donné, le dispositif fonctionne dès que la pression a dépassé le seuil; de ce fait, la vitesse du moteur varie peu. Le processus inverse se déroule lors d'une déccélération. Le ressort r0 permet de faire tourner le moteur au régime désiré, donc de l'utiliser a' la puissance voulue. En effet, lorsque le conducteur déplace suffisamment ce levier 2' vers la droite de la figure 12, le ressort r0 exerce une tension de rappel plus importante et le processus ne se déclanche que lorsque la pression et la dépression sont plus grandes, donc lorsque le moteur tourne à un régime plus élevé, donc en donnant plus de puissance. Le levier 2' peut être manoeuvré à tout moment; il doit cependant être bloqué dans la position choisie par le conducteur par un dispositif à crans d'arrêt, à machoires, ou autre.Il est possible d'ajouter un deuxième ressort rb ayant pour but d'aider le conducteur à manoeuvrer le ressort rO. Le robinet r peut aussi être manoeuvré par un système électrique, électronique ou mécanique utilisant par exemple la force centrifuge: dans ce dernier cas, des masselotes maintenues par des ressorts et tournant avec le moteur entraînent la fermeture du robinet r lorsque le moteur dépasse un certain régime et entrainent son ouverture au dessous d'un régime inférieur. REMARIES: Tous les engrenages, pris par couples peuvent être hélicoidaux, ceci afin d'obtenir un écoulement plus régulier du liquide. qes parties B et D de la figure 1 peuvent être remplacées par des pompes d'un autre modèle, voire par des tnrbines; ainsi, chaque partie peut être combinée à des appareils déåà connus permettant d'obtenir des effets semblables. ,Les robinets peuvent être d'un autre type, éventuellement être remplacés par des soupapes;en particulier, le robinet r peut être remplacé par un ou deux robinets placés à l'entrée a et à la sortie o de la pompe; ces robinets, d'un type analogue à r4 et r1 , servent d'aiguillages: ils répartissent le débit de la pompe vers les canalisations c et c', au gré du conducteur. Chacun des ressorts peut être replacé par un ou plusieurs dispositifs, pneumatiques ou autres, produisant le même effet. REVENDICATIONS 1- Dispositif permettant d'obtenir un écoulement forcé de fluide à partir de la rotation d'un couple d'engrenages dans un boitier. 2 Dispositif inverse au dispositif de la revendication 1 permettant d'obtenir la rotation d'un autre couple d'engrenages à partir d'un écoulement de liquide 3~ Dispositif selon revendications l et 2, permettant d'obtenir une variation continue du rapport vitesse de rotai on d'un couple d'engrenages / vitesse de rotation d'un autre couple d'engrenages au moyen d'une canalisation de dérivation équipée d'un robinet. 4 Dispositif selon revendications 1, 2 et 3 permettant d'obtenir la marche arrière et le freinage du véhicule au moyen de canalisations croisées et de robinets servant à aiguiller le liquide et à limiter son débit. 5 Dispositif selon revendications 1 à 4, permettant de remplacer le différentiel d' un véhicule par deux couples d'engrenages alimentés par la même pompe. 6 Dispositif selon revendications l à 5 permettant de faire tourner le moteur à un régime donné en utilisant les pression et dépression du fluide équilibrées par un ressort dont on peut faire varier la tension.