Brevet FR2274840A1 — publié le 19760109

La présente invention, dûe à la collaboration de Monsieur Armand FROUMAJOU concerne les variateurs de vitesse à friction et de façon plus précise les dispositifs de serrage utilisés dans de tels variateurs pour serrer entre deux plateaux d'une poulie un organe de transmission souple ou rigide. On connaft des variateurs de vitesse à friction du type comportant au moins un arbre de transmission et une poulie montée sur cet arbre et formée de deux plateaux dont l'un peut coulisser axialement par rapport à l'autre, un organe de transmission étant serré entre les faces en regard des deux plateaux, des moyens de serrage étant prévus qui comprennent des galets d'axes radiaux par rapport à l'arbre, solidaires en rotation de cet arbre ou du plateau coulissant et en contact avec des rampes solidaires en rotation du plateau coulissant ou de l'arbre. L'intérêt principal de tels moyens de serrage est de rendre proportionnel, pour un rapport de transmission donné, l'effort de serrage au couple transmis,puisque cet effort de serrage est obtenu par la composante axiale qui résulte de la poussée tangentielle exercée par les galets sur les rampes.Malheureusement, comme la ligne d'action de la force de serrage sur l'o r- gane de transmission est très excentrée par rapport à l'axe des plateaux de la poulie, les pressions de contact entre les galets et les rampes subissent des variations cycliques continuelles, ces pressions atteignant une valeur maximale lorsque le galet se trouve sur le meme rayon que la zone de serrage de ltor- gane de transmission et une valeur minimale, qui peut être nulle, lorsque le galet occupe la position diamétralement opposée. fl en résulte le double inconvénient suivant: - d'une part, chaque galet doit être dimensionné pour pouvoir transmettre seul l'effort de serrage - d'autre part, l'alternance à fréquence élevée des efforts subits par les galets augmente considérablement la fatigue de ces derniers et réduit leur durée de vie. Le but de l'invention est donc de remédier à ces deux inconvénients et de réaliser un dispositif qui permette de répartir de façon régulière sur l'ensemble des galets l'effort de serrage exercé sur organe de transmission, serré entre les deux plateaux de la poulie. L'invention a pour objet un variateur de vitesse à friction du type précité, caractérisé en ce que les galets ou les rampes des moyens de serrage, solidaires en rotation de l'arbre de transmission sont portés par un support intermédiaire qui prend appui axialement sur cet arbre par l'intermédiaire d'une portée de forme sphérique centrée sur l'axe de l'ar bre. Suivant une autre caractéristique,ledit support est rendu solidaire en rotation de l'arbre au moyen de cannelures ménagées sur l'arbre, et ayant une surface externe de forme à peu près sphérique, concentrique à la surface de portée, entre le support et l'arbre. Suivan-t un mode de réalisation, l'arbre de transmission comprend un premier tronçon d'arbre creux dans lequel est reçu un deuxième tronçon d'arbre portant un premier plateau de la poulie, ce deuxième tronçon d'arbre recevant à coulissement le plateau mobile, par l'intermédiaire de deux portées espacées, et étant rendu solidaire en rotation de ce plateau mobile au moyen de cannelures disposées axialement entre les deux portées, le premier tronçon creux de l'arbre comportant de plus un fut dans lequel sont ménagées les cannelures coopérant avec les cannelures complémentaires portées par le support, ce tronçon creux portant également la portée sphérique coopérant avec une portée de forme complémentaire ménagée sur le support. L'invention va entre décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un variateur de vitesse à friction suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue de détail, suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; On voit sur cette Fig. 1 un variateur de vitesse logé dans un carter 1 et comportant un arbre d'entrée menant 2, d'axe X-X et un arbre de sortie mené 3, d'axe Y-Y parallèle à l'axe X-X. L'arbre menant 2 tourillonne dans un roulement à billes 4, porté par le carter et comporte un alésage axial 5 dans lequel est reçu un tron çon d'arbre 6 qui tourillonne par ailleurs à son extrémité opposée dans un roulement 7 porté par le carter. Une poulie motrice 8 portée par cet arbre d'entrée comporte un plateau 9 solidaire de l'arbre 6 et un plateau 10 solidaire d'un manchon 11. Ce dernier est monté coulissant sur l'arbre 6,par l'intermédiaire de deux alésages de diamètre différent, 12 et 13 coopérant avec deux portées correspondantes de l'arbre 6. Ce dernier et le manchon sont par ailleurs muni s de cannelures 14, 15 entre leurs deux zOnes de guidage. Les deux plateaux 9,10 présentent des faces en regard 16, 17 qui divergent au fur et à mesure qu'on s'éloi gne de l'axe X-X et entre lesquelles est serré un anneau rigide 18 entourant à la fois l'arbre 6 et l'arbre 3. L'arbre menant 2 est solidaire d'un fut 19 entourant le manchon 11 et comportant à sa périphérie externe des cannelures 20 dont ltenve- loppe extérieure présente une forme sphérique de centre 0, centrée sur l'axe X-X. Ces cannelures coopèrent avec des cannelures intérieures 21 d'un support 22 en appui par une surface sphérique 23, sur une bague 24 en forme de surface sphérique portée par l'arbre 2. Les surfaces sphériques 23, 24 sont eentrées au point 0.Le support 22 porte des axes radiaux 25, au nombre de 3 dans l'exemple choisi, sur chacun desquels tourillonne un galet 26 qui coopère avec une rampe 27 portée par le plateau 10. Des ressorts de tout type convenable constitués ici par des rondelles tronconiques 28 sont disposés entre un épaulement 29 du manchon 11 et un épatieineflt 30 de l'arbre 2, avec interposition d'une butée à aiguilles 31, afin d'assurer un serrage résiduel permanent des plateaux 9, 10 sur l'anneau 18. La réaction de serrage est encaissée par un écrou 32 prenant appui par une butée à aiguilles 33 sur un épaulement radial 34 de l'arbre 2. Bien entendu l'arbre mené 3 est agencé de façon comparable à l'arbre menant 2 et ne va pas être décrit en détail, la ressemblance entre les deux dispositifs apparaissant clairement sur le dessin. De façon connue en soi, la variation du rapport de transmission établi dans le variateur est obtenue en déplaçant transversalement l'anneau 18 par rapport aux arbres 2 et 3, ce déplacement étant réalisé par un mécanisme également connu qui n'a pas été représenté sur le dessin. On a simplement fait figurer les deux positions extrêmes des plateaux et de l'organe de transmission, l'une en trait plein et l'autre en trait mixte. De même, on peut voir sur la Fig. 2 les positions relatives correspondantes d'un galet par rapport à la rampe 27 associée. Gr ce aux dispositions décrites ci-dessus, on voit que la force de serrage résultant de la poussée tangentielle exercée par les galets 26 sur les rampes 27 est parfaitement répartie entre les trois galets du fait du centrage rigoureux obtenu par les portées sphériques 23, 24 et rendu possible avec un encombrement minimal, par la forme extérieure également sphérique des cannelures 20. On notera que 1 e couple de basculement exercé sur le plateau 10 est encaissé de façon très efficace au niveau des deux portées 12, 13. On notera également que la construction envisagée permet un montage particulièrement simple du variateur. De plus, un résultat identique serait obtenu en inversant la position des galets et des rampes, les galets pouvant être portés par le plateau 10 et les rampes ménagées sur la face en regard d'un support tel que le support 22. - REVENDICATIONS 1 - Variateur de vitesse à friction du type comportant au moins un arbre de transmission et une poulie montée sur cet arbre et formée de deux plateaux dont l'un peut coulisser axialement par rapport à l'autre, un organe de transmission étant serré entre les faces en regard des deux plateaux, des moyens de serrage étant prévus qui comprennent des galets d'axes radiaux par rapport à l'arbre,solidaires en rotation de cet arbre ou du plateau coulissant et en contact avec des rampes solidaires en rotation du plateau coulissant ou de l'arbre, caractérisé en ce que les galets (26) ou les rampes (27) des moyens de serrage, solidaires en rotation de l'arbre de transmission (2) sont portés par un support intermédiaire (22) qui prend appui axialement sur cet arbre par l'intermédiaire d'une portée (23,24)de forme sphérique centrée sur l'axe (X-X) de l'arbre (2). 2 - Variateur de vitesse suivant la revendication 1, caracté - risé en ce que ledit support (22) est rendu solidaire en rotation de l'arbre (2) au moyen de cannelures (20,21), les cannelures (20) ménagées sur l'arbre ayant une surface externe de forme à peu près sphérique, concentrique à la surface de portée (23,24) entre le support (22) et l'arbre (2). 3 - Variateur de vitesse suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre de transmission (2) comprend un premier tronçon d'arbre creux dans lequel est reçu un deuxième tronçon d'arbre (6) portant un premier plateau (9) de la poulie, ce deuxième tronçon d'arbre recevant à coulissement le plateau mobile (10),par l'intermédiaire de deux portées espacées (12, 13), et étant rendu solidaire en rotation de ce plateau mobile au moyen de cannelures (14,15) disposées axialement entre les deux portées, le tronçon creux de l'arbre (2) comportant de plus un fut (19) dans lequel sont ménagées les cannelures (20) coopérant avec les cannelures (21) complémentaires portées par le support (22), ce tronçon creux portant également la portée sphérique (24) coopérant avec une portée (23) de forme complémentaire ménagée sur le support. 4 - Variateur de vitesse suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau mobile (10) est solidaire d'un manchon (11) délimitant les deux portées axiales (12, 13) et les cannelures (15). 5 - Variateur de vitesse suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon (11) comporte un épaulement radial (29) sur lequel prend appui au moins un organe élastique (28), en appui par ailleurs par l'intermédiai~ re d'une butée (31) sur un épaulement radial (30) de l'arbre (2). 6 - Variateur de vitesse suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième tronçon d'arbre (6) est maintenu axialement par rapport au premier tronçon d'arbre creux, d'une part, dans un sens par les moyens de serrage (26, 27) et l'organe élastique (28) et, d'autre part, dans le sens opposé par l'appui axial d'un écrou (32) ou. organe analogue sur un épaulement radial (34) de l'arbre (2) par l'intermédiaire d'une butée (33).