Brevet FR2144597A1 — publié le 19730216

La présente invention concerne une transmission à courroie trapézoldale, réglable en continu, du type comportant au moins un dispositif de compression dépendant du couple et du rapport de transmission, et qui comporte plusieurs corps d'ap- pui montés mobiles sur une joue conique, des galets de pression, guidés sans jeu dans l'arbre de transmission s'appuyant contre ces corps et ces corps d'appui étant mobiles par rapport à la joue conique par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage de sorte qu'au cours des variations d'écartement des deux joues coniques l'inclinuaison de l'angle de coin, actif, au point d'appui des galets de pression, soit nécessairement modifiée. La présente invention a pour but de créer un dispositif de compression, du type indiqué ci-dessus, dans lequel les organes tournants présentent de faibles dimensions, et sont situés plus près de l'axe de sorte que les forces centrifuges et les forces d'inertie, dans le cas de variation de vitesse de rotation, soient plus faibles que dans les dispositifs connus. A cet effet, la présente invention concerne une transmission du type indiqué ci-dessus caractérisée en ce que,dans le moyeu de la joue conique qui comporte le dispositif de compression,sont prévues des cavités cylindriques ou légèrement coniques ayant un axe radial, et dans lesquelles viennent les corps d'appui de deux segments de pression qui coopèrent avec les galets de pression et ,dans le cas de variation d'écartement des joues co- niques, sont coulissants suivant la surface de la cavité cylindrique. Dans la transmission selon l'inven- tion, chaque segment de compression présente une surface d'appui pour recevoir le galet de pression et s'appuie avec sa face arrière, le cas échéant par interposition de corps de roulement, contre le corps de la cavité cylindrique du moyeu de la joue conique. Le mouvement axial effectué par la paire de joues coniques lors d'une variation du rapport de transmission, est répercuté de façon connue aux segments de compression par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage de forme quelconque, de sorte que ces segments modifient leur position dans la cavité cylindrique correspondante, afin que l'axe de coin formé par les surfaces d'appui des deux segments de pression se modifie suivant le rapport de compression choisi, sans qu'il se présente de marche à vide entre les galets de pression et les segments de pression.L'expression "rapport de compres sion" représente le rapport de la force périphérique à la force axiale régnant dans le dispositif de compression. Le rapport de compression dépend entre autres du moyen de traction utilisé. Ce moyen de traction peut être une courroie trapézoldale lisse, une chatne à maillons, en acier, avec des lamelles coulissantes axialement ou des organes de friction ou encore un anneau de friction. Le domaine d'application de la transmission est déterminant pour le rapport de compression. Ainsi dans le cas d'une variation de couple, pour un même rapport de transmission , il peut être nécessaire d'avoir un rapport de compression différent,comme par exemple dans les transmissions de véhicules. La position des segments de compression suivant le chemin des joues coniques est ainsi déterminée par exemple par des plaques de réglage ayant des fentes dans lesquelles glissent des ergots qui coopèrent avec des segments de pression. Le tracé des fentes, qui peut également être variable est déterminant pour le rapport de compression. Ce tracé peut être réalisé de façon simple. En outre, il est possible de prévoir les fentes de guidage pour les segments de pression dans l'arbre de transmission et de déterminer ainsi le rapport de compression. On évite que les galets ne s'écartent des segments de pression, dans lecas d'une faible tension du moyen de traction, en prévoyant un appui en forme de plaque de sorte que l'angle de compression ou le rapport de compression reste maintenu.Les forces axiales agissant dans le dispositif de compression, et qui dépendent du coupletransr mis de l'arbre de transmission ainsi que de l'angle de coin créé par le rapport de transmission, peuvent être absorbées avantageusement par un piston de réglage et être appuyées hydrauliquement, pneumatiquement ou mécaniquement par une barre, et un organe de réglage de la transmission. Une transmission munie d'un dispositif de compression selon l'invention est peu encombrante. Elle est constituée d'un nombre réduit d'organes, faciles à fabriquer, et qui sont tous situés au voisinage de l'axe de la transmission. De la sorte, il ne se crée que des forces centrifuges négligeables. les forces d'inertie qui peuvent se présenter en cas d'accélération ou de dérélération de la transmission sont également faibles. Le mécanisme de réglage des segments de pression reste toujours très peu sollicité La description donnée ci-après, faiteen référence à des exemples, montrera dans le détail comment peuvent Otre rég3éa les segments de pression pour adapter l'angle de coin au rapport de compression voulu et comment se produit la transmission de la force entre les organes du dispositif de compression et les organes de transmission. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de quelques exemples de réalisation repréentés schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un arbre de transmission muni d'une poulie à joues coniques et d'un dispositif de compression. - la figure 2 est une coupe selon la ligne I-I de la figure 1. - la figure 3 est une vue de-des sus agrandie dans la direction de la flèche X de la figure 1. - la figure 4 représente des détails du mécanisme de réglage des segments de compression. - la figure 5 représente une paire de joues coniques munies d'une variante de réalisation d'un dispositif de compression. - la figure 6 est une vue de-dessus du dispositif de compression conforme à la figure 5. - la figure 7 représente des détails du mécanisme de réglage correspondant au mode de réalisation conforme aux figures 5 et 6. - la figure 8 est une vue en coupe d'une paire de joues coniques équipée d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif de compression. - la figure 9 est une vue de-dessus du dispositif de compression conforme à la figure 8. - la figure 10 représente des détails du mécanisme de réglage correspondant au mode de réalisation des figures 8 et 9. - la figure 11 représente une paire de joues coniques dans laquelle les forces de réaction du dispositif de compression sont absorbées par des masselottes. - la figure t2 est une vue de-dessus de la joue conique munie des masselottes. - la figure 13 représente une paire de joues coniques munie d'un générateur d'un générateur de pression hydraulique. Conformément à la figure 1, une paire de joues coniques est montée sur un arbre 1. Cet arbre est libre en rotation dans des paliers 2 d'un boiter non représenté. La joue conique 3 peut coulisser le long de l'arbre t et est en prise par la denture 4 avec la joue conique 5 qui est montée coulis- sante sur la partie décalée la de l'arbre 1. Entre les joues coniques 3 et 5 se trouve la courroie trapézoidale 6. Le réglage axial de la joue conique est assuré par l'intermédiaire d'un levier 7, d'un anneau de pression 8 et d'un palier axial 9. Ce réglage permet de modifier le trajet de la courroie trapézoidale 6 entre les joues coniques. Le couple de l'arbre 1 est trans- mis par un goujon radial 10, qui est solidaire de l'arbre 1 et porte à ses extrémités des galets de pression 11, rotatifs. Ces galets de pression s'appuient contre deux segments de pression 15, 15a qui viennent dans une cavité cylindrique 25 du moyeu des joues coniques, en interposant un palier à aiguilles 17. Le segment de pression 15 ou le segment 15a sont sollicités suivant la direction du couple. L'angle i du coin peut être le même pour les deux sens de rotation. Il peut également être différent. Dans la figure 3, on a représenté les paliers des segments de compression, obtenus par le plus petit cercle de trajectoire de la courroie trapézoidale. la position représentée en tireté, des segments de compression correspond au cercle-trajectoire le plus grand de la courroie trapézoidale. Dans ce cas, l'angle de coin est oC . Le réglage des segments de compression suivant le cercle-trajectoire de la courroie trapézodale est assuré par la plaque de réglage 12 (voir figure 4). La plaque de réglage 12 est guidée sur le goujon 10 grssce à une fente longitudinale ouverte 24. Les ergots 16, 16a pénètrent dans deux fentes transversales 23. Ces ergots sont prévus dans les segments de compression 15, 15a. Une barre 19 traverse le perçage 22 de la plaque de réglage 12.Cette barre pivotante dans le perçage 21 de la joue conique 3 est libre en rotation dans les ergots 18 de la joue conique 5 par l'intermédiaire d'un pivot 20. Lorsque la joue conique 5 effectue un mouvement axial, la barre 19 bascule vers la droite et déplace la plaque de réglage 12. De la sorte, gråce aux fentes 23 et aux ergots 16, 16a, les segments de pression 15, 15a passent de la position représentée en trait plein dans la position non re présentée en tireté. La valeur de l'angle de coin passe de 2 à g Les disques 13 et les anneaux élastiques maintiennent les organes 11 15, 17 et 12 sur le goujon 13, contre la force centrifuge. Dans le mode de réalisation conforme me aux figures 5, 6 et 7, 11 arbre 21 est monté en rotation dans les paliers 32 et 33. La joue conique 36 est solidaire en rotation du moyeu 35 et coopère en étant solidaire en rotation, mais coulissant axialement avec la joue conique 34 par l'intermédiaire de la denture 37. Les deux joues coniques 34 et 36 sont coulissantes sur l'arbre 31 et déterminent par leur écart axial le cercle-trajectoire de la courroie trapézoTdale 38. Par le levier 39 par l'intermédiaire de l'anneau de pression 40 et du palier axial 41, on régle la joue conique 34. La joue conique 36 se régle en interposant le dispositif de compression dépendant du couple et du rapport de variation, à l'aide du levier 50 par l'anneau de compression 51 et le palier axial 52.Le couple de l'arbre 31 est transmis par le goujon radial 42 qui est coulissant axialement dans une fente longitudinale 55 de l'arbre 31. Aux extrémités du goujon sont montées libres, en rotation, des galets de pression 43 et par dessus ces galets des disques 45 et des anneaux élastiques 46. On maintient ainsi les organes 43, 48 et 44 contre la force centrifuge. Les galets de pression 43 s'appuient suivant le sens du couple, contre les surfaces d'appui des segments de pression 48, 48a et un appui 44. Les segments de compression s'ap- puient par leur côté arrière contre le corps de la cavité cylindrique 53. L'appui 43 vient contre un manchon 47 (figure 6) et le palier axial 52 est prévu sur ce manchon. L'angle de coin 2 correspond également dans ce cas au plus petit cercle trajectoire de la courroie trapézoldale alors que l'angle g ' correspond au cercle le plus grand. Le déplacement des segments de compression en fonction du rapport de transmission s'effectue comme représenté dans la figure 7, par l'intermédiaire d'une fente 56 disposée de façon inclinée par rapport à l'axe de l'arbre. Les ergots 49 des segments de compression sont guidés dans cette fente 56.Le chemin de réglage du goujon 42 dans la fente longitudinale 55 de l'arbre dépend de la variation du cercle trajectoire de la courroie trapézoidale. Le méplat 54 de l'arbre est une surface de l'arbre 31 qui sert d'appui pour les organes 43, 44 et 48. Dans le mode de réalisation conforme aux figures 8 à 10, les deux joues coniques sont montées so lidairement en rotation sur l'élément d'arbre 71 en étant bloquées axialement par la vis 75. La joue conique 72 comporte un moyeu 72a, long, dans le perçage duquel est logé l'élément d'arbre 71fet un pignon de réglage 79. le moyeu 72a est muni en deux points diamétralement opposés de deux fentes longitudinales ouvertes 78 dans lesquelles coulisse axialement le goujon 80 dont les extrémités comportent, libres en rotation, respectivement un galet de pression 81, une rondelle 82 et un anneau élastique 83. Comme représenté à la figure 10, des deux côtés de la fente longitudinale 78, on a prévu des fentes 87, 91 inclinées par rapport à l'axe de 1' arbre. Ces fentes servent à guider les ergots 85 des segments de pression 84, 84a. Lorsque la courroie trapézoldale 74 suit le cercle-trajectoire le plus petit, les goujons 80 et les ergots 85 occupent la position en méplat. La position représentée en.tireté correspond au plus grand cercle tra- jectoire de la courroie trapézodale. Les fentes 87 et 91 ont une direction différente par rapport à la fente longitudinale 78. De cette façon, les segments de compression 84, 84a forment un angle de coin différent par rapport au galet de compression 81 lors d'un mouvement axial des goujons 80 dans la fente longitudinale 78. Suivant la direction du couple, on peut ainsi créer une force axiale différente qui agit sur les flancs de la courroie trapézoldale. Comme représenté dans la figuré 9, dans le moyeu 73a de la joue conique 73, on a réalisé une cavité cylindrique 88 dans laquelle se trouvent le galet de co::Lession 81 ainsi que les segments de compression 84, 84a. Le couple de 11 arbre 71 est transmis par le moyeu 72a de la joue conique 72 au goujon 80. Du galet de pression 81 et des segments de compression 84, 84a r qui forment un angle de coin, variable, suivant le cercle-trajec- toire de la courroie trapézoidale, ce couple est transformé en une force axiale qui pousse contre les joues de la courroie trapézol- dale. La force de réaction est reçue par le piston de réglage 79 en passant par la barre 89 et le palier 90, qui la transmet à l'or- gane de réglage, non représenté, de la transmission. La plaque front tale 86 est centrée sur la face frontale du moyeu 72a de la joue conique à l'aide d'une vis 76. Cette plaque frontale 86 est fixée et sert d'appui au ressort 77 qui assure un décalage de la joue conique 73 et ainsi une précontrainte de la courroie trapézoidale. Comme représenté à la figure 11, la joue conique 92 est solidaire en rotation de 11 élément d'arbre 107, alors que la joue conique 93 est coulissante axialement sur le col de la joue 92. le goujon 98 glisse à travers deux fentes longitudinales prévues dans le col de la joue 92. Ces fentes, non représentées, sont diamétralement opposées. Les galets de compression 100 sont montés rotatifs aux extrémités et sont maintenus par des flancs 101 et des anneaux élastiques 102. La joue conique 93 présente une cavité cylindrique dans son moyeu. Dans cette cavité se trouvent le galet de compression 100 ainsi que les segments de pression, qui ne sont pas représentés. Grâce à ces organes, on assure la transmission du couple de l'arbre 107 à la joue conique 93 en passant par la joue conique 92.La position des segments de compression détermine l'angle de coin, variable, suivant la position de la courroie trapézoldale 94, et la force axiale est reçue par des masselottes 103, 104 décalées de 900 par rapport aux galets de pression 100. le centre de rotation 106 se trouve sur les moyeux 105 du couvercle. Le couvercle 95 est fixé à l'aide de vis 96 à la face frontale de la joue conique 92. Le goujon 98 est fixé dans le piston 97. les galets de compression 100 sont prévus aux extrémités du dit goujon. La tige de piston passe par le centre du couvercle 95. Âux extrémités de cette tige de piston est fixé un galet 99 sur lequel s'appuient les masselottes 103, 104. Les masselottes exercent une poussée sur le piston qui dépend de la vitesse de rotation de la paire de joues coniques.Celà crée une força de réaction à la force axiale engendrée par les organes du dispositif de compression. La valeur de la réaction peut toutefois être choisie pour avoir une certaine puissance suivant la vitesse de rotation de la paire de joues coniques, comme cela est par exemple nécessaire dans la construction des véhicules. Suivant la figure 13, la joue conique 10e est solidaire en rotation de l'élément d'arbre 126,alors que la joue 109 coulisse axialement sur le col de la joue 108. Le goujon 114 glisse dans deux fentes longitudinales 127 qui sont prévues dans les positions diamétrales par rapport au col de la joue 108. la joue 114 constitue ainsi une liaison solidaire en rotation par les galets 115 libres en rotation aux extrémités du goujon et les segments de pression 118 dans les cavités cylindriques de la joue conique 109. la joue 116 et l'anneau élastique 118 maintiennent le galet 115 solidairement à sa place. le goujon 114 est iixé dans le piston 113. Le col du piston est entouré par une membrane à déroulement 119 qui est fixée au couvercle 11. Le couvercle est vissé à l'aide de la vis 112 au col de la joue conique 108.Dans le volume creux 125, on introduit un liquide de compression par l'ajutage 123 et on rend 11 ensemble étanche par un anneau d'étanchéité 124. Le ressort 122 exerce une force de précontrainte sur la joue conique 109,de sorte que la courroie trapézoldale 110 reste tendue même en fonctionnement à vide. Le manchon 120 et le joint d'étan- chéité 121 servent à assurer l'étanchéité contre les corps étrangers. La pression qui s'établit dans la chambre 125 entre la membrane à déroulements et des couvercles est proportionnelle au couple à transmettre et à la position de la courroie trapézoldale. Un organe de réglage permet d'adapter la pression dans la chambre à la puissance voulue. Bien entendu, llinvention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Transmission à courroie tra pézoSdale, réglable en continu, du type comportant au moins un dispositif de compression dépendant du couple et du rapport de transmission, et qui comporte plusieurs corps d'appui montés mobiles sur une joue conique, des galets de pression, guidés sans jeu dans l'arbre de transmission s'appuyant contre les corps d'appui mobiles par rapport à la joue conique par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage de sorte qu'au cours des variations d'écartement des deux joues coniques l'inclinaison de l'angle de coin, actif, au point d'appui des galets de pression, soit nécessairement modifiée, transmission caractérisée en ce que dans le moyeu de la joue conique comportant le dispositif de compression sont prévues des cavités cylindriques ou légèrement coniques ayant un axe radial, et dans lesquelles viennent les corps d'appui de deux segments de pression qui coopèrent avec les galets de pression et dans le cas de variation d'écartement des joues coniques, ils sont coulissants suivant la surface de la cavité cylindrique. 20) Transmission selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'entre les segmentsde pression et le corps courbe de la cavité cylindrique sont prévus des corps de roulement. 30) Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage permettant le réglage en fonction du rapport de transmission, des segments de pression vient en prise sur les ergots fixés dans les segments de pression. 40) Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les ergots sont guidés dans les fentes transversales des plaques de réglage et dans le cas d'une variation d'écartement des joues coniques, ces ergots sont déplacés en même temps que les segments de pression. 50) Transmission selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ergots sont guidés dans l'art bre de transmission par l'intermédiaire de fentes par l'intermédiaire de fentes inclinées par rapport à l'axe de l'arbre. 60) Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les fentes inclinées par rapport à l'axe de 11 arbre et qui servent à guider le segment de pression, présentent des directions dlfféren-i tes. 70) Transmission selon l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le mouvement vers l'extérieur de l'axe des galets de pression est limité par les segments de pression et un appui. 80) Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les forces de réaction du dispositif de compression sont reçues par un piston de réglage et une barre pour être transmises à un organe de réglage de la transmission. 90) Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les forces de réaction du dispositif de compression sont reçues ou influencées par les masselottes. 100) Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les forces de réaction du dispositif de compression créent une pression hydraulique dans la chambre par l'intermédiaire du piston, et c ette pression est transmise à un organe de réglage, par un ajutage, en fonction du couple et du rapport de transmission.