Brevet FR2393990A1 — publié le 19790105

L'invention est relative aux variateurs de vitesse à courroie trapézoïdale utilisés dans les transmissions comprenant une poulie variable munie généralement d'un rappel à ressort et une poulie variable munie d'un dispositif de commande automatique de la variation.Dans ce genre do transmission l'une des poulies variables comprend deux flasques solidaires en rotation du moyeu, l'un étant fixe et l'autre mobile en translation sur le moyeu et le dispositif de commande automatique de la striation du diemètro d1enroulement de la courroie comprend des masselottes centrifuges s'appuyant sur une rampe pour déplacer axialement le flasque mobile. L'invention réside dans la réalisation du dispositif de commande automatique de la variation du rapport do transmission avec le souci d'obtenir, notamment dans le cas où la poulie est entrainée par un moteur à plusieurs vitesses - une variation progressive et continus de la plage de vitesse dans le sens montre en vitesse ainsi que dans le sens descente en vitesse, - une limitation de couple automatique dans le cas d'entraînement de machine à forte inertie.En effet, lorsqu'il s'agit, lors de l'acccélération, de vainere l'inertie et de lancer la machine entrainée à une vitesse 10 à 12 vfois plus grande, la vitesse du moteur asynchrone chute de façon importante, oe qui a pour offet de ralentir ou d'arrêter momentanément la variation de vitesse en attendant que le moteur reprenne de la vitesse. Le système a donc pour effet d'augmenter le temps de démarrage en fonction de l'inertie et d'éviter une pointe d'intensité de courant trop importante au moteur qui aurait tendance à ralentir exagérément, Cela permet d'utiliser un moteur moins puissant, moins cher et moins encombrant. - une solution simple à prix de revient bas. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ciaprès en référence au dessin ci-joint dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation coupe axiale de la poulie au diamètre maximum d'enroulement de la courroie (en haut) ot au diamètre minimum (en bas). - la figure 2 est une vue de ditail montrant le boîtier du dls- positif de commande. La poulie illustrée sur le dessin comprend un moyeu I fixé sur le bout de l'arbre 2, un flasque fixe 3 solidaire du moyeu et un flasque mobile 4 rendu solidaire en rotation du moyeu par un clavetage longitudinal 5 autorisant la translation axiale de ce flasque pour faire varier le diamètre d'enroulement de la courroie trapézoïdale 6, c'est à dire le rapport de la transmis sion. Le dispositif de commande automatique centrifuge du déplace- ent axial du flasque mobile 4 est situe du côte exterieur de ce flasque, autour de la partie du moyeu sur laquelle il peut coulisser. Le dispositif de commande automatique comprend un boi tier 7 solidaire du flasque mobile, centre sur la queue 8 de ce flasque. Le boitier 7 est perce de trous radiaux 9, par exemple trois trous à 1200 ou quatre trous à 90 débouchant sur la face extérieure cynique 10 du boîtier. Ces trous sont cylindriques et ils logent chacun une masselotte centrifuge constituée par une masse sphérique ou bille 11 de diamètre ldgèrement inferieur à celui des trous 9 pour pouvoir s'y 'y ddplacer librement dans le sens radial. Le boîtier 7 est recouvert d'un capot de réaction 12 à surface intérieure cônique prolonge par un rebord cylindrique 13, l'ensemble masquant en toute occasion, au moins en partie ltou- verture des trous 9 pour y retenir les billes 11.Le capot 12 comporte un fond circulaire 14 perce d'un trou central permettant de le fixer en position centre sur le moyeu par une vis axiale 15. Sous l'effet de la vitesse de rotation communique à la poulie, les billes 11 sont solicitées par la force centrifuge. Elles se dWplacent radialement dans les trous 9 du boitier et viennent s'appuyer dune part sur la surface conique du capot 12 et d'autre part sur la face cylindrique des trous 9 du boîtier. Si la vitesse de rotation n'est pas suffisante pour permettre aux billes de vaincre l'effort axial exercé par la courrois e 6 sur le flasque mobile 4, celui-ci ne se deplace pas et le rapport de la transmission reste minimum. Lorsque la vitesse croit, la force centrifuge applique aux billes devient suffisante pour crier, par réaction sur le capot 12, un effort axial obligeant le flasque mobile 4 à se rapprocher du flasque fixe 3 en augmentant le diamètre d'enroulement de la courroie 6. Pendant leur deplacenent radial dans les trous 9, les billes 11 roulent sur le capot 12 et tournent donc sur ellesmêmes en s'appuyant sur la paroi cylindrique des trous 9. A cet bgard il est avantageux que le boitier 7 soit en matière à faible coefficient-de frottement, par exemple en matière plastique telle que polyamiae convenablement renforce, ce qui, en outre, diminue son inertie tout en le rendant insensible à la corrosion, au vieillissement et au fluage. La progressivité de la variation est un élément important. On sait que lorsque la courroie s'enroule suivant les plus grands diamètres de la poulie, la réaction axiale de la courroie sur les flasques est plus / importante. Il convient donc pour assurer la progressivité de la variation, de pouvoir augmenter dans le même rapport l'effort de commande des billes. Cela est obtenu par l'augmentation de la vitesse des billes lors de leur ddplaco- ment radial dans le boitier. Lorsque le moteur s'arrête la vitesse de la poulie va décroitre rapidement, seules les inerties du moteur, de la pulie et de la machine entrainée permettant à l'ensemble de continuer à tourner. A partir d'un certain ralentissement de la poulie la force centrifuge appliquée aux billes ne leur permet plus do résis- ter à à ' effort axial applique au flasque mobile 4 par la cour- roie 6 et la variation inverse commence à se produire. Plus la vitesse diminue plus la variation se fait rapidement vers le rapport de transmission minimum. Au ddmarrage, les A-coupessur les billes 11 dus à l'inertie de l'ensemble sont amortis par l'arrondi de la surface cylindrique des trous 9 et, éventuellement, par la plasticité du matériau du boitier 7 de telle sorte qu'il n'y a pas de bruit. En outre le fait que les billes soient logés dans des trous radiaux cylindriques du boitier permet d'éviter que celles-ci s'échappent de leurs logements notamment lors du transport de la poulie lorsque l'absence de la courroie permet au flasque mobile 4 de se déplacer librement sur le moyeu. La fixation du capot 12 par l'intermédiaire d'une vis 15 perce d'un trou axial, permet de livrer une poulie faisant bloc avec le système de commande sans que la fixation axiale de la poulie sur le bout d'arbre 2 en soit gêne, la tige de fixation axiale 16 traversant la vis pour venir se visser dans le bout d'arbre 2. La poulie à commande automatique de- variation ci-dessus décrite peut être utilise dans diverses applications et dans divers arrangements de transmissions à courroie trapézoïdale. Elle peut notamment être utilise en association avec un moteur d'en- trainement à deux vitesses. Ellé peut alors être réglée de façon que le rapport de la transmission soit minimum pour la vitesse lente du moteur et maximum pour la vitesse rapide du moteur, ce qui permet d'obtenir une grande plage de variation, la variation de vitesse du moteur étant alors multipliée par le rapport de variation de la transmission. A partir do la poulie decrit- on peut concevoir aussi d'autres variantes de réalisation. Ainsi par exemple la constitution du boîtier 7 logeant les billes permet aisément do remplacer la forme conique du capot 12 par d'autres profils de capots convenant pour d'autres applications. S'il est nécessaire de parfaire la protection contre la corrosion de contact des éléments de la commande automatique, le capot 12 peut recevoir un revêtement appropri4, par exemple on matière plastique. Pour augmenter les posibilités d'utilisation, le boîtier 7 peut autre prévu avec un plus grand nombre de trous radiaux 9, par exemple six ou huit trous, la poulie tant alors utilise selon les cas soit avec un nombre gal de billes, soit avec un nombre de billes réduit de moitié par rapport au nombre de trous. En outre avec un même boitier 7, la masse des billes peut être changée en faisant varier leur dimension ou en choisissant dos matériaux de densité diff4rentes. Par ailleurs, tout en restant contenus clans des plans radiaux, les trous 9 du boîtier peuvent avoir leurs axes inclines au lieu d'être perpendiculaires à l'axe de rotation, de façon à changer la course du flasque mobile 4. REVENDICAT 1 ) Poulie à diemètre variable pour variateur de vitesse à courroie trapézoïdale, du type comprenant deux flasques solidaires en rotation du moyou, l'un étant fixe et l'autre mobile on translation sur le moyeu et un dispositif de commande automatique de la variation du diamètre d'enroulement de la courroie, comprenant des massolottes centrifuges s'appuyant sur une rampe poulie caractérisée en ce que le dispositif de commande autematique de variation comprend un boitier solidaire du flasque mobile et présentant des trous radiaux logeant chacun une masselotte contrifuge, ce boitior étant recouvert d'un capot de réaction fixé au moyeu solidaire du flasque fixe. 2 ) Poulie solon 1 , dans laquelle le boitier présonte des trous radiaux eylindriques logoant des masses centrifuges sphériques. 3 ) Poulie selon 1 ou 2 , dans laquelle le boitier est en matière à faible coefficient de frottement, de préférence en matière plastique telle que polyamide ronforcée. 4 ) Poulie selon l'une des revendications de 1 à 3 , dans laquelle le capot est fixé en bout du moyou, de préféronce par une vis axiale creuse.