Brevet FR2430553A1 — publié le 19800201

La présente invention concerne les variateurs de vitesse notamment les variateurs de vitesse à friction, destinés à transmettre et à transformer une vitesse constante de l'arbre d'entrée en une vitesse variable et progressive de l'arbre de sortie. On a illustré à la figure 1 du dessin annexé, un exemple nullement limitatif de ce type de variateur, où la transformation de vitesse s'effectue entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2, au moyen d'organes intermédiaires tels que les roues d'engrenages 3 et 4 entraînées par l'arbre 1, et qui actionnent rotativement les arbres 5 et 6 et les plateaux intermédiaires 1 et 8 ; des couples de rouleaux biconiques, respectivement 2-10 et 11-12, sont montés en friction et en pression entre lesdits plateaux 7 et 8 d'une part, et un plateau d'appui mi ou un plateau récepteur 14 d'autre part.Le plateau 14 entraîne à son tour l'arbre de sortie 2 par tout moyen approprié et par des dispositions qui établissent automatiquement, entre les organes de friction, une pression directement proportionnelle au couple résistant. Les rouleaux 9-10 et 11-12 sont montés tournant sur des supports 9a-lOa et 11a-12a reliés pour chaque couple de rouleaux, et montés mobiles sur des colonnes 15 et 16 positionnées dans le bâti du variateur. La colonne 16 présente des filetages de sens opposé, pour coopérer avec les supports 10a-12a, de manière à permettre leur déplacement symétrique et opposé, et par suite celui des rouleaux. Ces variateurs présentent des inconvénients notoires. En effet, outre le bruit inhérent à la transmission mécanique par engrenages métalliques, les chocs dus au démarrage se répercutent successivement suivant toute la chaine cinématique et en particulier au droit des contacts rouleaux-plateaux, en accélérant l'usure ------------- des surfaces de contact. De plus, le brusque démarrage des organes mobiles par rapport à l'inertie des rouleaux, se traduit par un micro glissement des parties en appui qui for micro ment des rayures sur les plateaux ou des pans sur la périphérie des rouleaux. De ce fait, la fiabilité du variateur se trouve réduite. C'est donc pour obvier à ces inconvénients, qu'il est apparu nécessaire de réaliser un variateur de vitesse à friction avec roues dentées en matière plastique formant amortisseurs, faisant l'objet de la présente invention. Selon une première caractéristique, le pignon d'entrée du mouvement du variateur solidaire de l'arbre d'entraînement, engrène simultanément avec des roues d'engrenage partiellement en matière plastique, destinées à la commande des plateaux intermédiaires, en vue de leur entraînement souple et non bruyant. Selon une autre caractéristique, chaque roue d'engrenage comprend un moyeu métallique avec alésage et moyens d'accouplement sur l'arbre du plateau intermédiaire correspondant, et extérieurement, une couronne à denture hélicoldale réalisée en matière plastique. Selon une autre caractéristique, le moyeu métallique est établi périphériquement avec des ouvertures radiales autorisant par fluage, l'engagement de la matière plastique, lors de la formation par compression de la couronne dentée dans une matrice appropriée. Selon une autre caractéristique, la matière plastique utilisée est de préférence du polyimide renforcé par des fibres de verre dont le coefficient de dilatation est sensiblement équivalent à celui de l'acier. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans le dessin annexé La figure 1 est à petite échelle une vue en coupe longitudinale d'un variateur de vitesse réalisé selon l'invention. tes roues d'engrenage en matière plastique étant représentées en traits forts; ta figure 2 est à plus grande échelle une vue en coupe diamètrale, d'une roue d'engrenage de commande des plateaux intermédiaires selon l'invention, avec une couronne dentée en matière plastique La figure 3 est une vue de face, avec coupe partielle, correspondant à la figure 2. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière de réalisation non limitative, en se référant aux exemples illustrés aux figures du dessin Selon la présente invention, le pignon d'entrée i, soli- daire de l'arbre d'entraînement 1 et réalisé à la façon connue en métal, engrène directement avec chacune des roues d'engrenage ss et 4 avec couronnes dentées en matière plastique et montées en bout des arbres r et 6 supportant les plateaux intermédiaires l et 8 sur lesquels appuient les rouleaux biconiques iO et 11-12. Il faut considérer que chaque roue d'engrenage 3 ou 4 est établie avec un moyeu métallique 31 ou 41 en acier ou tout autre métal, avec un alésage conique et axial 32 ou 42 autorisant son emmanchement sur la partie conique 51 - 61 formée en bout des arbres 5 et 6. Une vis V avec rondelle d'appui 18, assure le blocage et le maintien après emmanchement. Il est bien évident que cet engagement et accouplement du moyeu 31 - 41 peut être réalisé également par clavette coopérant avec la partie conique par cannelures ou encore par tout autre moyen. Le moyeu métallique 31 ou 41 forme extérieurement un profil périphérique circulaire 33 - 43 ou éventuellement polygonal ou à pans,comportant radialement des ouvertures 34 - 44 dans lesquelles s'engage par fluage la matière plastique, lors de la formation par compression dans un moule approprié, de la couronne dentée 17 correspondante, à denture extérieure hélicoidale 171 coopérant avec les dents du pignon d'entrée 11. Il est bien évident que la couronne dentée 17 peut être solidarisée du moyeu métallique 31 ou 41 par tout autre moyen tel que par des cannelures, gorges circulaires formées transversalement sur la périphérie du moyeu métallique, rondelles ou flasques transversaux d'assemblages reliés par boulons... D'une manière particulièrement visée, cette couronne dentée 17 est obtenue en toute matière plastique appropriée renforcée de fibres de verre, telle que du polyimide dénommé KINEL, et dont le coefficient de dilatation très proche de celui de l'acier, permet eu égard au pignon d'entrée 11, un bon accrochage et un engrénement parfait. Selon cette réalisation, l'on conçoit que les couronnes dentées 17 en matière plastique, protègent toute la chaîne cinématique du variateur, et en particulier les contacts rouleaux sur les plateaux 1-8 et 12-74. De plus, les couronnes 17 équipées de leur moyeu métallique g- 41 permettent d'amortir les chocs dus au démarrage, pour assurer ainsi une meilleure adhérence et éviter les/glissements des rouleaux par rapport aux plateaux qui accélèrent l'usure des -------- faces en contact. Enfin, les variateurs de vitesse ainsi réalisés ont un niveau sonore très réduit. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Variateur de vitesse à friction, caractérisé par le fait qu'il comprend un pignon métallique d'entrée du mouvement, solidaire de l'arbre d'entraînement qui engrène simultanément avec des roues d'engrenage avec couronnes à denture hélicodale en matière plastique renforcée ; lesdites roues étant destinées à la commande des plateaux intermédiaires, en vue de leur entraînement souple -2- Variateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque roue d'engrenage destinée à la commande de chaque plateau intermédiaire, comprend un moyeu métallique avec alésage et moyens pour sa fixation en bout de l'arbre correspondant dudit plateau, et extérieurement une couronne accouplée à denture hélicoldale réalisée en matière plastique renforcée de fibres de verre -3- Variateur de vitesse selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé par le fait que le moyeu métallique est établi périphériquement avec des ouvertures radiales autorisant par fluage, l'ancrage de la matière plastique lors de la formation par compression de la couronne dentée, dans une matrice appropriée enseXble~4~ Variateur de vitesse selon les revendications 1, 2 et Y, caractérisé par le fait que la matière plastique utilisée est de préférence de la famille des polyimides renforcés par des fibres de verre, telle que VINES dont le coefficient de dilatation est sensiblement équivalent à celui de l'acier.