Brevet FR2506881A1 — publié le 19821203

Convertisseur de couple à vitesse variable. La présente invention concerne un convertisseur de couple à vitesse variable, qui peut être monté en lieu et place des boites de vitesses actuelles des véhicules automobiles par exemple, mais non exclusivement. Ces boites de vitesses, dites à étages, présentent des inconvénients - difficulté de maniement nécessitant, en série, des manoeuvres de débrayage, d'embrayage, manuelles ou automatiques qui provoquent une fatigue et une usure prématurée des éléments - pour élargir l'éventail des démultiplications et multiplications il faudrait des boites très complexes d'ou une limitation des possibilités - difficultés de changer de rapport dans certaines conditions de régimes et/ou de charges - impossibilité d'utiliser la puissance totale du moteur pendant toute la durée de l'accélération - freinage moteur réduit. La présente invention a pour but d'apporter remède à ces inconvénients et, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, propose un convertisseur de couple comprenant un élément moteur de commande, un train épicycloit dal à quatre engrenages, un différentiel et un coupleur, de type connu, montés successivement en ligne sur un arbre unique. Le convertisseur de couple à vitesse variable, selon l'invention, permet de démarrer, d'accélérer, de gravir de fortes pentes sans changer de vitesse et d'adapter celle du véhicule au profil de la route. I1 est susceptible de faire varier la vitesse de zéro à la vitesse maxi. La figure unique du dessin est une vue en coupe du convertisseur de couple à vitesse variable, objet de l'invention, représentant seulement un mode d'exécution. Suv un arbre unique 1 est monté libre, par l'intermédiaire de roulements 5, un élément moteur 2, en l'occurence une poulie qui est accouplée au moteur thermique ou électrique ou tout autre, d'un véhicule ou d'une machine, par une courroie 3. L'arbre 1 est supporté par des paliers 4, par exemple d'un carter dans lequel est contenu le dispositif. L'élément 2 est l'élément "menant" du convertisseur. I1 comporte un axe 6 qui supporte un satellite 7 à double denture 8, 9, dont la denture 8 engrène avec un planétaire 10 claveté en 11 sur l'arbre 1, tandis que la deuxième denture 9 du satellite 7 entraine un engrenage planétaire 12 monté libre sur l'arbre 1. L'engrenage 12 est rendu solidaire, par un crabot 13, d'un premier engrenage planétaire 14 d'un différentiel comportant un second planétaire 15 associé au précédent 14 par un couple de satellites 16 montés sur un porte-satellites 17. Les planétaires 14 et 15 sont montés libres sur 11 arbre 1 tandis que le porte-satellites 17 y est claveté en 18. Le planétaire 15 est rendu solidaire d'un premier flasque 19 d'un coupleur 20 par un crabot 21. Ce fla- que 19 est monté libre sur l'arbre 1 tandis que son second flasque 22 est claveté en 23 sur l'arbre 1.Ce flasque 22 est l'élément "mené du convertisseur objet de l'invention. Entre les deux flasques 19 et 22 du coupleur 20 on introduit de la grenaille ou des billes 24 de roulement à billes. Dans une variante de réalisation non représentée le coupleur 20 peut être remplacé par une commande hydraulique comprenant deux pompes, l'une motrice, l'autre réceptrice, l'ouverture de débit du by-pass débraye la liaison moteur convertisseur, tandis que la fermeture du by-pass correspond à l'entraînement du véhicule à sa vitesse maximum. On obtient ainsi un variateur de vitesse positif et variable à l'infini. On peut également envisager tout autre système de coupleur hydraulique ou mécanique. Le train épicycloidal à quatre engrenages 7 à 10 à un rapport (1 - R) négatif. Le planétaire 12 tourne en sens inverse de la poulie 2, il en réduit la vitesse de rotation, augmente le couple et sert de point d'appui de réaction au planétaire~14 du différentiel 14-15. Le différentiel tourne sur le porte-satellites 17 fixé sur l'arbre 1 ce qui permet de rétablir le sens positif par le planétaire 15 qui entraîne l'élément "menant" 19 du coupleur. La grenaille est centrifugée et entraîne l'élément 22 du coupleur 20, fixé sur l'arbre 1, de sorte que le coupleur 20 entraîne progressivement l'arbre 1 qui provoque le démarrage, puis l'accélération du .véhicule, ce qui produit un ralentissement simultané des rotations internes, jusqu'à ce que tout l'ensemble tourne d'un seul bloc, en prise directe. En descente, le train épicycloîdal multiplie le couple de retenue du moteur ce qui représente une sécurité appréciable. I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées au dispositif qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. Revendications. 1 - Convertisseur de couple à vitesse variable comprenant successivement un élément "menant" accouplé à un train épicycloidal, à quatre engrenages, associé à un différentiel entraînant un coupleur, caractérisé par le fait que ces éléments sont montés en ligne sur un arbre "mené", unique, supporté par deux paliers. 2 - Convertisseur de couple suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément "menant" est une poulie (2) accouplée à un moteur d'entraînement par une courroie (3). 3 - Convertisseur de couple suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le train épicycloldal est à quatre engrenages dont un satellite à deux dentures (8) et (9) monté libre sur un axe (6) de la poulie (2), engrenant avec un planétaire (10) claveté sur l'arbre (1) et un second planétaire (12) monté libre sur l'arbre (1). 4 - Convertisseur de souple suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le différentiel comprend un premier planétaire (14) monté libre sur l'arbre (1) et solidaire du précédent planétaire (12) du train épicycloldal et un second planétaire (15) associé au précédent par un couple de satellites (16), montés sur un porte-satellites (17) fixé sur l'arbre (1). 5 - Convertisseur de couple suivant la revendication 1 fi caractérisé par le fait que le coupleur (20) comprend un premier flasque (19) monté libre sur l'arbre (1) et solidaire du précédent planétaire (15) du différentiel et un second flasque (22) claveté sur l'arbre (1). 6 - Convertisseur de couple suivant les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait que l'accouplement des flasques (19) et (22) s'effectue au moyen de grenaille ou de billes intermédiaires (24). 7 - Convertisseur de couple suivant les revendica tions 1, 3 et 4 caractérisé par le fait que le rapport du train épicycloidal (1 -R) est négatif, que le planétaire (12) tourne en sens inverse de l'élément "menant" (2) et réduit la vitesse de rotation et que le porte-satellites (17) permet de rétablir le sens de rotation du planétaire (15).