Brevet FR2493452A1 — publié le 19820507

La présente invention concerne un mécanisme de transmission à poulies coniquesetà réglage continu, compor- tant sur chacun des arbres moteur et récepteur deux poulies coniques et un agent de transmission circulant entre celles- ci, l'une des poulies coniques de chaque arbre pouvant cou- lisser axialement sur celui-ci -tout en en étant au moins indi- rectement solidaire en rotation- et formant cylindre de pres- sion, axialement coulissable et tournant avec l'arbre, d'un piston fixé sur ledit arbre, le fluide de pression pour ré- gler et maintenir le rapport de transmission étant réparti audit cylindre par un tiroir distributeur à quatre épaulaments lequel est relié, par exemple au moyen d'un levier de ré- glage, avec l'une des poulies coniques axialement coulissa- bles tandis que les deux autres poulies coniques sont soli- daires en rotation et en position axiale sur leur arbre res- pectif, un arbre au moins du mécanisme portant à côté de la poulie fixe (11,12)} un capteur (24) sensible au couple qui y est transmis en vue de donner aux forces de serrage une valeur qui est fonction de la charge, capteur auquel le fluide parvient sous la pression régnant dans le groupe cylindre-piston de son propre arbre ou de l'autre arbre pour le réglage et le maintien du rapport de transmission, et qui, par un mouvement de rotation relatif -dépendant du couple- d'au moins deux parties d'une soupape l'une par rapport à l'autre, produit une pression hydraulique selon le couple et détermine la force hydraulique de serrage nécessaire selon la charge, le capteur étant constitué sous la forme d'un dispositif de serrage dépendant du couple et opérant par des cames de serrage se faisant face avec roule- ments interposés dont une première bague, opposée à la pou- lie conique fixe et portant une moitié des cames de serrage, est solidaire de l'arbre en rotation et en position axiale. De tels mécanismes de transmission sont connus par la demande de brevet allemand n0 28 46 580. Ce document montre aussi à l'aide d'exemples -et cela s'applique également à l'objet de l'invention ci-après décrit- que le capteur de couple peut être disposé différemment suivant les exigences précises imposées à la transmission.DIas le cas usuel, qui est le seul utilisé avec l'invention telle que décrite ci-après - sans que celle-ci doive en subir une I i m i t-.a t i o n - le capteur est placé sur l'arbre moteur de la transmission et est alimenté en fluide à la pression régnant dans le groupe cylindre-piston du côté de l'arbre récepteur de la transmission. D'autres modes de réalisation consistent en ce que le capteur est placé sur l'arbre récep- teur et est chargé par la pression hydraulique du côté "récepteur", ou en ce que le capteur est placé sur l'arbre moteur et est chargé par la pression hydraulique du côté "moteur", ou enfin en ce que chacun des arbres est muni d'un capteur de couple chargé à la pression hydraulique régnant du côté dudit arbre, l'un ou l'autre des capteurs étant cependant hors service selon les conditions énoncées dans la demande de brevet allemand précitée. Dans le capteur de couple connu, la poulie fixe associée constitue ou actionne l'une des parties de soupape pour produire la force de serrage en fonction de la charge. Ceci a toutefois pour conséquence que la partie fixe est décalée, transversalement à la course de l'organe de trans- mission (chaîne), de la quantité servant à commander la soupape dans l'un et l'autre sens, ce qui entraîne pour la trajectoire de l'organe de transmission un déport corrélatif qui, selon le genre d'utilisation et la charge de la trans- mission, peut être dommageable et donc indésiré. Il ne serait alors pas non plus nécessaire d'avoir un palier de la poulie fixe aussi large que dans le cas connu. En outre, le capteur connu a, dans la direction axiale de la transmission, une dimension relativement grande, et il comporte de nombreuses pièces. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvé- nients en réalisant un mécanisme de transmission du genre décrit en introduction, dans lequel le capteur de opleest constitué notamment de peu de pièces et présente donc, surtout dans le sens axial, une construction ramassée qui, par la simplicité et la réduction de volume ainsi acquises, convient pour les transmissions de véhicules et dans lequel le déport de trajectoire soit évité. Selon l'invention, le mécanisme de transmission est caractérisé en ce que l'autre moitié des cames de serrage est portée par une seconde bague pouvant coulisser et tour- ner sur l'arbre, disposée entre la première bague et la poulie conique fixe, en ce que cette seconde bague forme la soupape avec l'arbre ou la poulie conique fixe, et en ce que le couple entre ou sort du necn'Lqmprlnte2e de ùebae est alm opportun que la seconde bague porte à sa périphé- rie externe une denture pour la transmission du couple. Grâce aux mesures prises selon l'invention, la cons- truction du mécanisme de transmission est étonnamment sim- ple et compacte, et la poulie conique fixe n'a plus à jouer le rôle d'une partie de soupape à déplacement limité en conséquence. Mais en outre, il en ressort une possibilité favorable inattendue de dispositif d'introduction ou de sortie du couple, ce dispositif pouvant être placé très près de la poulie conique fixe, l'entraînement pouvant se faire par exemple par la roue dentée extérieure d'un engre- nage planétaire ou d'une pièce d'embrayage, mais il est aussi possible de réaliser la transmission du couple dans un dispositif non coaxial par l'intermédiaire d'une roue dentée frontale tournant autour d'un axe parallèle à l'ar- bre moteur ou récepteur de la transmission. Bien entendu, il est cependant également possible d'obtenir la transmis- sion du couple par une pièce en forme de cloche, montée en rotation libre sur l'arbre qui lui est assigné, ladite pièce présentant à son extrémité antérieure une denture interne engagée de façon coulissante dans la denture externe de la seconde bague. Selon certains modes de réalisation appropriés de la soupape selon l'invention, un seul anneau d'étanchéité pour le fluide sous pression est suffisant dans la plupart des cas, le travail pouvant même s'accomplir dans quelques cas en se passant complètement d'étanchéité radiale. D'autres particularités et avantages de l'invention vont ressortir de la description qui va suivre, de divers modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limita- tifs, en référence aux dessins annexés auxquels: 10. la figure 1 est-une vue schématique de la struc- ture de base d'un mécanisme de transmission à poulies coniques, à réglage hydraulique, en coupe partielle, munie d'un premier mode de réalisation d'un capteur de couple; les figures 2 à 5 représentent d'autres modes de réalisation du capteur; et la figure 6 est une vue d'une combinaison, modi- fiée par rapport à la figure 1, d'entraînement pour le méca- nisme de transmission. Selon la figure 1, une transmission connue à poulies coniques réglables hydrauliquement présente un arbre moteur 1 et un arbre récepteur 2, sur lesquels sont disposées, pour le réglage et le maintien du rapport de transmission, des poulies coniques 3, 4 pouvant coulisser axialement qui forment des groupes cylindre-piston, avec des pistons 5, 6 fixés sur les arbres et entourés par des cylindres 9, 10 rendus solidaires en rotation des arbres associés par des clavettes 7, 8, tandis que les poulies coniques 11, 12, qui leur sont repsectivement opposées, sont fixées rigidement aux arbres associés, tant en position axiale par des butées 13, 14 qu'en rotation par une clavette ou une goupille 16. Entre chaque paire de poulies coniques circule un organe de traction 17. Le fluide sous pression, fourni par une source (pompe) 20, est réparti aux chambres de cylindre 18, 19 à travers un tiroir distributeur à quatre épaulenas21 et des conduites respectives 22, 23. En outre, sur l'arbre moteur 1 est monté un capteur de couple, portant dans son ensemble la référence 24, auquel est amené par une conduite 25 le fluide s'écoulant du tiroir distributeur 21 à la pression régnant du côté "récepteur" de la transmission, ledit fluide étant étranglé -ou laminé- en fonction du couple par le cap- teur qui détermine ainsi la pression du côté récepteur (groupe cylindrepiston 6, 10, 19). Dans l'exemple présenté à la figure 1, le fluide s'écoule sans pression du capteur 24 dans le carter -non représenté- de la transmission, et retourne de là au réservoir 26 o il est de nouveau dispo- nible. L'introduction du couple dans la transmission a lieu sur l'arbre 1 par l'intermédiaire du capteur 24. L'or- gane prévu à cet effet est une cloche 27 montée en roration sur l'arbre 1, mais sans pouvoir coulisser axialement, et qui présente sur son pourtour frontal une denture interne 28. Cette dernière engrène avec une denture externe 29 de la bague 30 d'un dispositif de serrage, la bague 30 étant liée en rotation, par les entailles représentées 31 en forme de V et les billes 32, avec des entailles en V 33 d'une bague 34 qui est rendue solidaire en rotation de l'arbre 1 par une clavette 35 et qui, dans le sens axial, est fixée par rapport à cet arbre au moyen d'une butée 36. La bague 30 peut tourner et coulisser par rapport à l'arbre 1 avec une étanchéité assurée par un joint radial interne 37. Le fluide, à la pression régnant du côté récepteur de la transmission, parvient par l'intermédiaire de la con- duite 25 et d'un alésage axial 38 de l'arbre 1 ainsi que d'un alésage radial 39, dans une chambre de cylindre 40 formée par un c o Ilet 41 de la bague 30 dirigé vers la poulie conique fixe 11 et entouré par un manchon cylindrique 42 de ladite poulie 11. L'arête frontale du collet 41, en coopération avec une gorge circulaire 43 périphérique interne du manchon 42, forme l'ouverture de la soupape constituée par le capteur 24, le fluide sous pression pou- vant ensuite s'écouler hors de la chambre de cylindre 40 à travers la gorge circulaire 43 et des alésages 44 de la poulie conique Il ou du manchon cylindrique 42. Le mode de fonctionnement de la transmission jus- qu'ici décrite en référence à la figure 1, est expliqué ci- après, en tenant compte du fait que, ce fonctionnement étant connu en soi, il suffit d'une courte exposition: La fluide de pression produit par la source 20, parvient au tiroir distributeur 21 qui le répartit à tra- vers les conduites 22 et 23 au côté moteur ou récepteur de la transmission. L'obturateur 45 du tiroir distributeur 21 est à cet effet relié mécaniquement à un levier de réglage 46 et à un levier de basculement 47 dont l'extrémité libre pénètre dans une gorge périphérique 48 de la poulie conique 4 et détecte ainsi directement la position du rapport de transmission. D'après une règle connue pour les transmissions à enroulement de poulies coniques, la pression nécessaire du fluide du côté moteur, dans la position d'équilibre de la transmission, est plus élevée que la pression du côté récep- teur; c'est pour cela également, comme le représente la figure 1, que l'obturateur 45 occupe une position un peu déviée vers la droite de la position médiane, de sorte que la pompe (source) 20 fournit davantage de fluide ou une pression de fluide plus élevée du côté moteur que du côté récepteur de la transmission. Corrélativement, sur l'autre côté, un reflux de fluide par la conduite 25 à partir du tiroir distributeur 21 se fait à la pression hydraulique du côté récepteur. S'il se produit alors par exemple une surcharge de couple sur la transmission, cela provoque à l'intérieur du capteur 24 une tendance des bagues 30 et 34 à s'écarter l'une de l'autre, ce qui amène la bague 30 à coulisser un peu vers la droite. L'écoulement à travers la gorge 43 et les alésages 44 du fluide soumis à la pression du côté récepteur s'en trouve davantage restreint, de sorte que son évacuation se fait plus difficilement, ce qui élève en conséquence la pression hydraulique du côté récepteur. Cette élévation de pression du fluide du côté récepteur entraîne un décalage de la poulie conique 4 vers la droite, qui s'oppose précisément au décalage de cette poulie vers la gauche du fait du couple accru, ce dernier décalage se produisant conformément à la règle précitée selon laquelle les forces de serrage du côté moteur, et naturellement les efforts d'écartement exercés de ce même côté par l'organe de traction 17, sont plus élevés que du côté récepteur; en cas d'accroissement du couple, leur effet consiste en priorité en ce que l'organe de traction 17 tend à prendre un rayon de giration plus grand du côté moteur et plus petit du côté récepteur. Les figures 2 à 6 montrent des variantes de la forme de réalisation, décrite en détail en référence à la figure 1, du capteur 24 et de moyens pour transmettre le couple à ce cap- teur; la description qui suit ne traitera donc plus que des différences par rapport au mode de réalisation de la figure. Selon la figure 2, l'étranglement du fluide à la pression hydraulique régnant du côté récepteur s'obtient par l'arête interne 50, dirigée vers la poulie fixe 11, de la bague 30 en coopération avec la gorge circulaire 51 de l'arbre 1, à laquelle se raccordent des alésages 52 de l'arbre qui débouchent dans l'intervalle entre les bagues et 34, permettant de cette manière la lubrification du dispositif de serrage et des dentures 28 et 29. Selon la figure 3, le fluide sortant de l'alésage 38 de l'arbre coule à travers des alésages radiaux 55 qui débou- chent à l'intérieur de la seconde bague 56 et de là, à tra- vers une gorge circulaire 57 et des alésages 58 de la bague 56, parviennent à la chambre de cylindre 59 entre poulie conique 11 et bague 56, d'o ils peuvent se déverser, à travers les alésages 60 et 61 de l'arbre, dans l'intervalle existant entre les poulies coniques enfilées sur l'arbre. L'étranglement s'effectue ici dans les alésages 60 et la gorge circulaire 62 à l'aide de l'arête interne 63 de la bague 56. Les alésages 38 et 61 sont séparés entre eux par un bouchon 64. Dans le mode de réalisation selon la figure 4, une soupape plate est constituée entre la bague 65 et la poulie conique 66, en ce que la face frontale 67 d'un collet de ladite bague dirigé vers la poulie 66 coopère avec une face d'appui 68 de la poulie conique fixe 66 adaptée à cet effet, l'interstice entre les faces 67 et 68 se réajustant, d'une part selon le couple transmis, et d'autre part, selon la pression hydraulique du côté récepteur régnant dans la cham- bre de cylindre 69. Vis-à-vis de la réalisation selon la figure 4, celle de la figure 5 est une variante consistant seulement en ce que le fluide coule à l'intérieur de la poulie conique fixe et traverse celle-ci par des alésages sensiblement radiaux 71 pour parvenir ensuite dans une chambre de cylindre 72 fermée vers l'intérieur par une face frontale 73 adjacente à la poulie 70 et vers l'extérieur par une face frontale 74 adjacente à ladite poulie, la face frontale extérieure 74 formant à nouveau la soupape d'étranglement par laquelle le liquide de pression peut se déverser dans le carter du méca- nisme. En ce qui concerne cette forme de réalisation, il faut en particulier faire ressortir qu'elle ne comporte en aucune façon des étanchéités sous forme de composants supplé- mentaires, ce qui la rend particulièrement économique et facile à entretenir. Finalement, la figure 6 montre encore, en partant de l'exemple donné à la figure 2, comment on peut réaliser en variante l'entraînement non par une cloche 27 mais par une roue dentée droite 75 portée par un arbre 76 parallèle à l'arbre 1. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de transmission à poulies coniques et à réglage continu, comportant sur chacun des arbres moteur (1) et récepteur (2) deux poulies coniques (3,11; 4,12) et un agent de transmission (17) circulant entre celles-ci, l'une (3,4) des poulies coniques de chaque arbre (1,2) pou- vant coulisser axialement sur celui-ci -tout en en étant au moins indirectement solidaire en rotation- et formant cylin- dre de Pressiun, axialement coulissable et tournant zvec l'arbre (1,2), d'un piston (b) fixé sur ledit arbre, le fluide de pression pour régler et maintenir le rapport de transmission étant réparti audit cylindre par un tiroir dis- tributeur àqiateépabae nts (21) lequel est relié, par exemple au moyen d'un levier de réglage (46), avec l'une des pou- lies coniques axialement coulissables (4) tandis que les deux autres poulies coniques (11,12) sont solidaires en ro- tation et en position axiale sur leur arbre respectif, un arbre (1) au moins du mécanisme portant à côté de la poulie fixe (11,66,70) un capteur (24) sensible au couple qui y est transmis, en vue de donner aux forces de serrage une valeur qui est fonction de la charge, capteur auquel le fluide parvient sous la pression régnant dans le groupe cylincdre-piston de cet arbre ou de l'autre arbre pour le réglage et le maintien du rapport de transmission, et qui, par un mouvement de rotation relatif -dépendant du couple- d'au moins deux parties (30,34) d'une soupape l'une par rapport à l'autre, produit une pression hydraulique selon le couple et détermine la force hydraulique de serrage nécessaire selon la charge, le capteur (24) étant constitué sous la forme d'un dispositif de serrage dépendant du couple et opérant par des cames de serrage (31,33) se faisant face avec roulement (32) interposés dont une première bague (34), opposée à la poulie conique fixe (11,66,70) et portant une moitié des cames de serrage (33), est solidaire de l'arbre (1) en rotation et en position axiale, caractérisé en ce que l'autre moitié (31) des cames de serrage est portée par une seconde bague (30,56,65) pouvant coulisser et tourner sur l'arbre (1), disposée entre la première bague (34) et la poulie conique fixe (11,66,70) , en ce que cette seconde bague forme la soupape avec l'arbre (1) ou la poulie coni- que fixe, et en ce que, le couple entre ou sort du méca- nisme par l'intermédiaire de cette bague. 2. Mécanisme de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde bague (30,56,65) porte à sa périphérie externe une denture (29) pour la transmis- sion du couple. 3. Mécanisme de transmission selon l'une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde bague (30,56), comportant un collet (41) dirigé vers la poulie conique fixe et s'enfonçant dans un manchon cylindrique (42) de la poulie conique (11), forme avec cette dernière une chambre de cylindre (40), à laquelle parvient le fluide sous pression à travers un alésage axial (38) de l'arbre et un alésage radial (39) qui s'y branche, et à laquelle se raccorde au moins une ouverture de soupape (43,44; 51,52). 4. Mécanisme de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture de soupape est consti- tuée par une gorge annulaire (43) sur le pourtour du man- chon cylindrique (42), dont la dimension peut être modifiée par l'arête frontale du c o 1 1 e t (41), et à laquelle se raccordent des alésages (44) pratiqués dans le manchon et débouchant à l'extérieur. 5. Mécanisme de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture de soupape est consti- tuée par une gorge annulaire (51) de l'arbre (1), dont la dimension peut être modifiée par le bord interne (50) de la seconde bague (30) dirigé vers la poulie conique fixe (11), et à laquelle se raccordent des alésages (52) de l'arbre qui débouchent dans l'intervalle entre la première (34) et la seconde (30) des bagues. 6. Mécanisme de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'alésage radial (55) de l'ar- bre débouchant à l'intérieur de la seconde bague (56), se raccorde une gorge annulaire (57) de ladite bague (56), des alésages (58) de cette dernière reliant cette gorge à la chambre de cylindre (59), et en ce que l'ouverture de sou- pape est constituée par une gorge annulaire (62) de l'arbre, dont la dimension peut être modifiée par le bord interne (63) de la seconde bague (56) dirigé vers la poulie conique (11), des alésages (60) de l'arbre partant de cette gorge pour conduire à l'intervalle séparant les poulies coniques disposées sur cet arbre. 7. Mécanisme de transmission selon l'une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde bague (65), par la face frontale (67,74) d'un collet dirigé vers la poulie conique fixe (66, 70) et par une surface d'appui (68) de cette poulie se trouvant en regard dudit collet, forme l'ouverture de soupape, une chambre de cylindre (69, 72) étant constituée à l'intérieur du collet entre la seconde bague et la poulie conique fixe, cette chambre rece- vant directement ou non le fluide sous pression à travers des alésages de l'arbre, l'un axial et l'autre s'y bran- chant radialement. 8. Mécanisme de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde bague présente près de l'arbre une seconde face frontale (73) appartenant à un autre collet, alignée radialement avec la première face frontale (74) et pour laquelle la poulie conique fixe (70) présente une surface d'appui alignée radialement sur la première, en ce que la chambre de cylindre (72) est formée entre le premier et le second c o 1 l e t,et en ce que l'a- lésage radial de l'arbre débouchant à l'intérieur de la poulie conique fixe (70) se raccorde à un alésage (71) de ladite poulie débouchant dans la chambre de cylindre.