Brevet FR2348408A1 — publié le 19771110

La présente invention est relative à un variateur continu de rapport de transmission. On a déXà proposé un grand nombre de variateurs continus, mais les dispositifs connus sont compliqués, ou bien ne donnent pas une solution complète du problème consistant à obtenir une plage de rapports de transmission pouvant, à volonté, comprendre un point mort et des rapports positifs et négatifs. Par exemple, dans un variateur continu comprenant des courroies entratnées par des poulies à diamètres variables, le rapport de transmission est positif, et des dispositifs annexes sont nécessaires pour obtenir un point mort et des rapports négatifs. Un dispositif selon l'invention comprend une poulie d'entrée de diamètre variable, et une poulie de sortie parallèle de diamètre variable, au moins une courroie reliant ces deux poulies et des moyens pour faire varier simultanément le diamètre desdites poulies de telle manière que la tension de la courroie demeure sensiblement constante,etil comprend en outre un différentiel, dont le pignon d'entrée est relié à la poulie d'entrée et entratné en rotation avec ladite poulie d'entrée, et dont le planétaire est relié à la poulie de sortie et entraRné en rotation par ladite poulie de sortie. L'appareil emploie la combinaison de deux moyens 1) un système de deux poulies associées de diamètre variable. transformant le mouvement reçu proportionnellement aux diamètres respectifs qu'on leur donne; la transformation est toujours positive. 2) un différentiel remplaçant l'embrayage et les pignons inverseurs de marche avant - point mort - marche arrière. La présente invention sera décrite plus en détail en s'aidant des figures ci-après, relatives à un exemple non limitatif de réalisation, et parmi lesquelles Fig. 1 est une vue schématique de c8té, le carter étant supposé coupé par un plan axial. Fig. 2 est une vue de dessus du même appareil, la partie supérieure ducarter étant inclinée. Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe axiale, à une échelle plus grande d'une poulie dans deux positions de ronctionnement. Fig. 5 est une vue en coupe radiale de la même poulie. L'appareil est constitué d'un arbre d'entrée l porteur ',- pignon 2 qul, par le moyen d'un pignon 3, renvoie le mouvement sur un axe 4. Cet axe 4 porte un plateau 5 dont les fentes rayonnantes 7 guident des secteurs de poulies 6 recevant un train de courroies 8. Ces courroies 8 sont reçues par un système identique d'axe 15 portant à son extrémité un pignon 16 attaquant le plané- taire 18 d'un différentiel dont entrée est l'arbre 1 portant à son extrémité un pignon 17 et la sortie, l'arbre 20 de sortie de l'appareil portant un pignon 19. La commande du diamètre des poulies qui varie par l'écartement des axes des secteurs de poulies 6 se fait identiquement pour les deux poulies par le moyen de manchons 10 coulissant sur les axes 4 et 15, reliés aux secteurs de poulies 6 par des bandes d'acier 9. Ces manchons 10 portent à leur extrémité une gorge ll dan laquelle s'engagent les extrdmités en forme d'étrier d'un levier 12 oscillant autour d'un axe 14 et porteur d'un manche de commande 13. Le fonctionnement est le suivant: le mouvement est reçu par l'axe 1 qui le transmet à l'ensemble poulies-courroies qui le trans- forme dans la proportion des rayons respectifs Rl et R2 des poulies. Si le diamètre minimum est par exemple de la moitié du diamètre maximum, la valeur du coefficient de transmission variera linéairement de 0,5 à 2. Le différentiel a pour loi que le mouvement planétaire P est égal à la moitié de la somme des mouvements de chacun des arbres Al et A2, soit P = au A1 A2 . Cette loi indique que si l'on applique des mouvements différents à P et à Al, A2 aura pour mouvement A2 = 2P - Al.Si l'on donne au pignon 16 un rayon égal à la moitié du rayon de 17, on voit que suivant l'évolution des diamètres respectifs des poulies, 17 recevra un mouvement variant linéairement pour l'exemple pris plus haut entre les coefficients 0,25 et 1 et que le mouvement de l'arbre de sortie 20 portant le pignon 19 évoluera linéairement entre les coefficients 0,25 x 2 - 1= 0,5 et 1 x 2 - 1 = 1 en passant par 0 > 50 x 2 - 1 = 0, le point mort. Le couple moteur transmis qui varie suivant l'inverse du mouvement prendra les valeurs d'une fonction homographique et augmentera doncasymptotiquement aux alentours du point mort vers des valeurs positives et négatives très grandes, ce qui est intéressant pour les camions les engins de Travaux Publics et les machines a gri-coles. Au point mort, par un mouvement nul, le couple sera théoriquement infini, immobilisant ainsi la machine, que le moteur tourne ou soit arr8té. Une manipulation intempestive du levier de commande aurait pour conséquence, au point mort, un bloca-ge-des roues motrices, aussi lVon prévoit avantageusement une butée empochant, tant que ces aernières sont en mouvement, l'accès du levier de commande à la position précise du point mort; cette butée peut venir en place par des moyens mécaniques, hydrauliques, électriques, etc,... Par contre, à l'arrêt du véhicule, la manipulation du levier de commande, moteur arrêté, vers le plus faible rapport de transmission permet la mise en route sur une pente ou par remorquage. Ainsi l'appareil, de fabrication peu onéreuse, puisque comportant un faible nombre d'engrenages, permet de choisir par action sur le manche 13 le rapport de transmission exactement adapté à la meilleure marche de la machine sur laquelle il est monté. Et ceci soit manuellement soit automatiquement. La commande automatique peut Etre réalisée de différentes manières, des plus simples aux plus complexes - par un régulateur à boules faisant varier le rapport de transmission proportionnellement à la vitesse de rotation du moteur, ou mieux proportionnellement à l'écart positif ou négatif avec une valeur de référence choisie de cette vitesse de rotation. - par un système à dépression par prélèvement de celle-ci dans la tubulure d'admission du moteur : plus la dépression est importante,plus le rapport de transmission diminue, et inversement. - par le moyen d'un compte-tours, mécanique ou électronique on choisit une vitesse de rotation du moteur préférentielle, ou une plage de vitesses, soit la vitesse par laquelle le couple du moteur est le plus élevé (conduite économique) soit celle pour laquelle la puissance du moteur est la plus élevée (conduite nerveuse, sportive), soit encore une vitesse de rotation intermédiaire, et suivant l'écart constaté un moteur électrique (de la valeur du moteur d'essuie-glace) augmente ou diminue en conséquence le rapport de transmission, et celà plus ou moins rapidement suivant que l'dcart constaté est plus ou moins grand. Un simple bouton inversant les po laités du courant donne la marche avant et la marche arrière. RENDICATIOTS 1. Variateur continu de rapport -de transmission comprenant une poulie d'entrée de diamètre yariable et une poulie de sortie parallèle de diamètre variable,au moins une courroie reliant ces deux poulies et des moyens pour faire varier simultanément le diamètre desdites poulies de telle manière que la tension de la courroie demeure sensiblement constante,caractérisé en ce qu'il comprend en outre un différentiel,dont le pignon d'entrée est relié à la poulie d'entrée et entraené en rotation avec ladite poulie d'entrée, et dont le planétaire est relié à la poulie de sortie et entratné en rotation pour ladite poulie de sortie. 2. Variateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que son arbre d'entrée entrasse la poulie d'entrée par l'intermédiaire d'un couple de pignons coniques dont l'un est emmanché sur lui,ledit arbre d'entrée portant à son extrémité le pignon d'entrée du diSréren- tiel,et en ce que le planétaire est entratné par la poulie de sortE par l'intermédiaire d'un autre couple de pignons coniquetsi bien que les arbres d'entrée et de sortie du variateur sont sensiblement en prolongement. 3. Variateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque poulie est constituée d1un plateau circulaire présentant des fentes rayonnantes qui guident des secteurs de poulie mobiles dans le sens radial, et en ce que chacun desdits secteurs d'une poulie est relié par un moyen souple, tel qu'trin ruban d'acier, à un manchon commun mobile le long de l'axe de la poulie et entratné enrotation par lui, en ce que ce manchon présente une gorge dans laquelle s'engage 1 'organe de commande de son déplacement le long de 1 axe 4.Variateur selon la revendication 3,caractérisé en ce que les organes de commande de la poulie d'entrée et de la poulie de sortie sont reliés par un levier de commande oscillant autour d'un axe fixe, perpendiculaire au plan des axes des poulies,et sensiblement à égale distance de ces dernières. 5. Variateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier de commande est actionné mécaniquement par un capteur de la dépression d'un moteur auquel il est relié. 6. Variateur selon la revendication 4,caractérisé en ce que le levier de commande est actionné mécaniquement par un régulateur à boules faisant ouvrir le rapport de transmission proportionnellement à la vitesse de rotation du moteur ou à l'écart entre laite vitesse et une valeur de référence de cette vitesse. 7. Variateur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le levier de commande est actionné en fonction de l'écart entre la vitesse de rotation du moteur et une valeur de référence de cette vitesse par l'intermédiaire d'un moteur électrique relié au compte-tours. 8. Variateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la transmission des mouvements au pignon d'entrée et au planétaire du différentiel comporte un couple de pignons dont le rapport est choisi pour obtenir la plage des rapports de transmission désirée, en particulier une plage comprenant un point mort et des rapports positifs et négatifs.