Brevet FR2502720A1 — publié le 19821001

La présente invention concerne un double variateur de vitesse, c'est-à-dire un variateur du type comprenant deux poulies à gorge trapézoidale variable, à entraxe fixe et liées en rotation par une courroie trapézoidale. Les flexions alternées de la courroie et des microglissements par rapport aux joues des poulies, dus aux fortes variations instantanées du couple moteur engendrent un échauffement de la courroie d'autant plus élevé qu'elle est courte. Ces échauffements nuisent à la bonne tenue de la courroie et ont jusqu'alors interdit l'utilisation de ce type de variateur sous un carter recouvrant l'ensemble de la courroie et des deux poulies, et avec un entraxe réduit tel que de l'ordre de 100 mm. Or, l'intérêt d'un tel variateur sous carter et avec un entraxe faible et donc sous un volume réduit, est évident dans de nombreuses applications, tel que, notamment, comme variateur de vitesse de cyclomoteur.Le but recherché par la présente invention est justement de permettre une telle application, A cet effet, dans le variateur double qu'elle concerne et qui est du type précité, au moins l'une des joues de la poulie primaire porte des ailettes axiales qui engendrent un flux d'air de refroidissement tandis que le carter > d'une part, porte une virole cylindrique qui entoure les ailettes axiales de la joue précitée de manière à constituer une volute et, d'autre part1 présente des orifices d'entrée et de sortie aptes à permettre la formation et l'orientation désirées de ce flux d'air. Le flux d'air ainsi créé a pour effet de refroidir non seulement l'enceinte du variateur mais aussi les joues des deux poulies et la courroie. Il faut noter, en outre, que les ailettes axiales font aussi office d'ailettes de refroidissement. Ces dispositions permettent donc de réduire considérablement l'entraxe et, par conséquent, l'encombrement de ce variateur tout en limitant l'échauffement de sa courroie trapézoïdale à une valeur tout-a-fait acceptable. De préférence, les orifices d'entrée d'air sont ména gés dans la partie du carter qui recouvre la joue munie d'ailettes axiales de la poulie primaire tandis que les orifices de sortie sont mangés dans une partie du carter qui recouvre la poulie secondaire et qui est la plus éloignée de la poulie primaire. De cette manière, on est assuré que le flux d'air de refroidissement traverse bien toute l'enceinte délimitée par le carter. Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, la joue munie d'ailettes axiales de la poulie primaire est celle qui est axialement mobile, ctest-à-dire qui est en forme de cloche cylindrique, dont la partie ieylindrique supporte les ailettes axiales et dont la cavité sert de logement aux organes de commande de ses déplacements axiaux. Avantageusement, pour améliorer la conduction thermique et, par conséquent, la dissipation des calories, cette joue axialement mobile de la poulie primaire est en une seule pièce métallique réalisée par moulage, injection ou similaire, par exemple en alliage d'aluminium. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la joue axialement fixe de la poulie primaire est munie d'ailettes radiales qui engendrent des turbulences favorisant son refroidissement ainsi que celui de l'autre joue et de la courroie. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, cette joue axialement fixe de la poulie primaire est en tôle emboutie. Pour améliorer la flexibilité de la courroie et en conséquence diminuer son échauffement interne, de même que pour améliorer la conduction thermique entre la courroie et les joues des poulies et, partant, ses conditions de refroidissement, la courroie est du type cranté à flancs nus. De toute façon, l'invention sera bien comprise a' l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé dont l'unique figure représente, vue en plan par dessus avec coupe axiale, une forme d'exécution de ce variateur de vitesse dans le cas de son application à la transmission d'un cyclomoteur. L'ensemble du moteur 2 d'un cyclomoteur auquel est appliqué le variateur de vitesse selon l'invention, est représenté très schématiquement sur le dessin. On peut toute fois distinguer facilement son cylindre à ailettes 3, son carter 4, l'axe du pédalier 5 et la chaîne 6 engrenant avec le pignon de la roue arrière. Le variateur de vitesse 7 selon l'invention est disposé sur le flanc droit du carter 4 du moteur 2 et il est lui-même enfermé dans une enceinte 8 au moyen d'un carter auxiliaire 9 qui le recouvre entièrement. Ce variateur de vitesse est du type comprenant deux poulies à gorge variable, à savoir une poulie primaire Il et une poulie secondaire 12 liées en rotation au moyen d'une courroie trapézoSdale 13. Le fonctionnement connu de ce variateur de vitesse est le suivant : au démarrage, l'arbre moteur 14, c'est-àdire celui sur lequel est calée la poulie primaire il tourne lentement et les masselottes centrifuges associées à cette poulie primaire 11 ne sont pas encore soumises à une force centrifuge suffisante pour provoquer leur déplacement radial vers l'extérieur, de telle sorte que la joue axialement mobile lia de la poulie 11 est dans sa position la plus éloignée de la joue axialement fixe llb et que, par conséquent, la courroie 13 est dans sa position la plus enfoncée dans la gorge de la poulie 11, comme illustré sur le dessin. A l'inverse, le ressort 15 associé à la poulie secondaire 12 tend à maintenir sa joue axialement mobile l2a dans sa position la plus rapprochée de la joue axialement fixe 12b. On obtient ainsi le rapport de transmission le plus démultiplié. Lorsque la vitesse de rotation de l'arbre moteur 14 augmente, les masselottes associées à la joue axialement mobile lia de la poulie il sur lesquelles agit la force centrifuge, tendent à rapprocher la joue axialement mobile lia de la joue axialement fixe îlb provoquant en quelque sorte la montée de la courroie trapézoïdale 13 dans la gorge de cette poulie 11. A l'inverse, et compte tenu de la longeur constante de la courroie 13, celle-ci pénètre plus profondément dans la gorge de la poulie secondaire 12. Il en résulte évidemment une diminution de la démultiplication de la transmission et, par conséquent, une augmentation du rapport de la transmission. Comme il a été indiqué précédemment, les flexions alternées et répétées de la courroie 13, ainsi que ses microglissements par rapport aux joues des poulies il et 12, dus aux fortes variations instantanées du couple moteur, engendrent un échauffement qui nuit a' sa longévité . Lorsque ce variateur de vitesse peut occuper un encombrement important, on peut obtenir le refroidissement de la courroie et des poulies, de manière tout-à-fait naturelle. Il n'en est malheureusement pas de même lorsque l'entraxe entre l'arbre moteur 14 et l'arbre mené 16 sur lequel est calée la poulie secondaire 12, doit être faible et lorsque, en outre, l'ensemble des deux poulies il et 12 et de la courroie 13 doit être protégé par un carter de protection, comme c'est le cas lorsqu'un tel variateur de vitesse est appliqué a' la transmission d'un cyclomoteur. En effet, dans ce cas, la longueur de la courroie 13 est trop courte et la ventilation naturelle trop faible pour l'obtention d'un refroidissement convenable et, par conséquent, d'une durée de vie acceptable de la courroie 13. Dans le variateur de vitesse selon l'invention, tel qu'illustré sur le dessin, la joue axialement mobile 1ta de la poulie 11, c'est-à-dire celle qui est en forme de cloche cylindrique pour loger les organes tels que galet 17 faisant office de masselotte centrifuge, porte, sur sa face cylindrique, des ailettes axiales 18 qui confèrent à cette joue un rdle de turbine de ventilateur et le carter 9 porte une virole cylindrique 9a qui entoure les ailettes axiales 18 de la joue lla et par conséquent joue le rôle de volute du meme ventilateur.En lèchant les jouets lla et lîb de la poulie il ainsi que les ailettes 18, ce flux d'air procure à la poulie 11 un refroidissement suffisant pour maintenir sa température à une valeur acceptable par la courroie trapézoidale 13. Il faut noter qu'en plus de leur rôle de générateur du flux d'air de refroidissement, les ailettes 18 font également office d'ailettes de refroidissement en facilitant l'évacuation des calories accumulées dans la masse de la joue mobile lia. C'est d'ailleurs pour améliorer les conditions dans lesquelles les ailettes 18 font office d'ailettes de refroidissement qu'elles ont été prévues sur la joue axialement mobile lia de la poulie primaire 11 puisque cette joue est obligatoirement en forme de cloche pour loger les organes de commande de ses déplacements axiaux et que, par conséquent, c'est elle qui permet, sans modification de l'encombrement de la poulie primaire 11, de prévoir la plus grande longueur pour les ailettes 18. Pour permettre la formation et l'orientation du flux d'air engendré par les ailettes 18 de la joue mobile lia, la partie du carter 9 qui recouvre cette joue lia présente des orifices d'entrée d'air 22, de telle sorte que ce flux d'air a bien tendance à lècher non seulement la joue mobile lia, mais également la joue fixe 11b de la poulie il. Pour que ce même flux d'air ait également un effet de refroidissement sur la poulie secondaire 12, la partie du carter 9 qui entoure la poulie secondaire 12 et qui se trouve la plus éloignée de la pnulie primaire 11, présente un orifice de sortie 23 de manière à imposer au flux d'air de refroidissement un parcours le long duquel, après avoir léché les deux joues 11a et 11b de la poulie primaire 11, il lèche les deux joues 12a et 12b de la poulie secondaire 12, ainsi que la courroie 13 sur toute sa longueur. Comme le montre le dessin1 pour assurer une meilleure conduction de calories dans la masse de la joue axialement mobile lia de la poulie primaire 11, celle-ci est réalisée avec ses ailettes 18 en matériau moulé tel qu'en alliage d'aluminium. Comme le montre également le dessin et suivant une disposition particulière avantageuse de l'invention, la joue axialement fixe îîb de la poulie primaire 11, présente des ailettes radiales 24 dont la présence a pour effet d'engendrer au niveau de la gorge de la puulie primaire 11 des turbulences qui favorisent non seulement le refroidissement de ses deux joues lia et llb, mais également celui de la courroie trapézoïdale 13. Suivant une autre caractéristique intéressante de l'invention la courroie 13 est une courroie crantée à flancs nus. La présence des crans et l'absence d'armature textile sur ses flancs a pour effet d'augmenter sa flexibilité et par conséquent de diminuer son échauffement interne. En outre, l'absence d'armature textile sur ses flancs augmente sa surface de contact avec les joues des deux poulies 11 et 12 et, par conséquent, d'une part, diminue ses risques de glissement par rapport aux joues des poulies et, d'autre part, améliore la conduction thermique entre la courroie et les joues des poulies. L'utilisation d'une telle courroie a donc l'avantage d'une double réduction des causes d'échauffement de la courroie. Grâce à ces dispositions précédemment décrites, il est donc possible de réaliser avec un entraxe réduit, c'est-à-dire sous un encombrement très restreint et sous un capot de protection, un variateur de vitesse dont la longévité n'est pas susceptible d'être altérée par l'échauffement. Comme il va de spi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce double variateur de vitesse qui a été décrite ci-dessus a titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1.- Double variateur de vitesse du type comprenant deux poulies (11) et (12) à gorge trapézoïdale variable et à entraxe fixe, liées en rotation par une courroie trapézoïdale (13), caractérisé en ce qu'au moins l'une (lita) des joues (lIa) et(llb) de la poulie primaire (11) porte des ailettes axiales (18) qui engendrent unflux d'air de refroidissement tandis que le carter (9) qui recouvre ce variateur de vitesse, d'une part/porte une virole cylindrique 9a qui entoure les ailettes axiales 18 de la joue lla, de manière à constituer une volute de ventilateur axial et, d'autre part, présente des orifices d'entrée (22) et de sortie (23) aptes à permettre la formation et l'orientation désirées de ce flux d'air. 2.- Double variateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices d'entrée (22) du flux d'air sont ménagés dans la partie du carter (9) qui recouvre la joue (lia) munie d'ailettes axiales (18) de la poulie primaire (lui), tandis que les orifices de sortie (23) sont ménagés dans une partie du carter (9) qui entoure la poulie secondaire (12) et qui est la plus éloignée de la poulie primaire (11). 3.- Double variateur de vitesse selon la revendication i ou la revendication 2, caractérisé en ce que la joue munie d'ailettes axiales (18) de la poulie primaire (11) eC celle (ila) qui est axialement mobile, c'est-à-dire qui est en forme de cloche cylindrique dont la partie cylindrique supporte les ailettes axiales (18) et dont la cavité sert de logement aux organes de commande (17) de ses déplacements axiaux. 4.- Double variateur de vitesse selon la revendication 3, caractérisé en ce que la joue axialement mobile (lia) de la poulie primaire (11) est en une seule pièce métallique réalisée par moulage, injection ou similaire. 5.- Double variateur se vitesse selon la revendication 4, caractérisé en ce que la joue 11a munie d'ailettes axiales îîa est en alliage d'aluminium. 6.- Double variateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la joue axialement fixe (lib) de la poulie primaire (il) est munie d'ailettes radiales (24) qui engendrent des turbulences favorisant son refroidissement, ainsi que celui de l'autre joue (lia) et de la courroie (14). 7. - Double variateur de vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que la joue axialement fixe (11b) de la poulie primaire (11) est en tôle emboutie. 8.- Double variateur de vitesse selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en ce que la courroie 13 est du type cranté à flancs nus.