Brevet FR2499194A1 — publié le 19820806

La présente invention a pour objet une poulie à flasques d'écartement variable, pour variateur de vitesse à courroie de section trapézoldale.Plus particulièrement, l'invention concerne le système de guidage des flasques ou disques,parallèlement à l'axe de la poulie,dans le cas d'un variateur de vitesse dont l'ensemble de la transmission comprend -la poulie en question, avec deux flasques tronconiques d'écartement variable; - une autre poulie, à gorge fixe,dont l'axe est parallèle à celui de la poulie précédente, et -une courroie de section trapézoidale reliant les deux poulies. Ce type de variateur est habituellement monté à la sortie d'un moteur. La poulie à flasques d'écartement variable est montée en porte-à-faux sur l'arbre du moteur,entratné à vitesse constante, et la variation de vitesse est obtenue par modification de l'entraxe des deux poulies, ce qui provoque l'éloignement ou le rapprochement des deux flasques sous l'effet de ressortsdiaphragmes. Afin de diminuer le porte-à-faux sur l'arbre du moteur, le moyeu de la poulie à flasques d'écartement variable doit être aussi court que possible. Actuelle- ment, cette dimension axiale réduite du moyeu ne permet pas d'avoir un bon guidage des flasques dans leur mouvement d'éloignement ou de rapprochement, d'oû une certaine difficulté pour obtenir un déplacement symétrique des deux flasques. Cet inconvénient est encore aggravé en cas de rouille des surfaces de contact entre flasques et moyeu. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients, en diminuant les contraintes au niveau de l'entratnement des flasques et en améliorant le centrage de ceux-ci, pour obtenir un excellent guidage sans augmenter la longueur du moyeu de la poulie. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une poulie à flasques d'écartement variable,pour variateur de vitesse du type rappelé ci-dessus,qui comprend un moyeu central prévu pour être monté sur l'arbre moteur et portant à ses extrémités deux bagues liées en rotation avec ce moyeu central, la surface ex térieure cylindrique de chacune de ces bagues servant au guidage en coulissement d'un autre moyeu solidaire de l'un des deux flasques tronconiques de la poulie, cet autre moyeu ayant un diamètre sensiblement supérieur à celui du moyeu central, tandis que chaque flasque re çoit,au fond de l'alésage du moyeu correspondant,une autre bague qui est liée en rotation avec ce flasque et dont la surface intérieure est apte à coulisser sur le moyeu central, des moyens étant prévus en outre pour lier en rotation chacune des deux bagues portées par le moyeu central avec le moyeu correspondant solidaire de l'un des deux flasques. Le moyeu central de la poulie selon l'invention, monté sur l'arbre moteur,ne comporte lui-meme ni cannelure, ni clavette, l'entraînement en rotation des deux flasques s'effectuant par l'intermédiaire des bagues portées par ce moyeu central,bagues qui assurent un centrage et un guidage par leur surface cylindrique extérieure coopérant avec les moyeux solidaires des deux flasques. Les deux autres bagues,portées respectivement par les deux flasques, améliorent le centrage et le guidage en coulissant sur le moyeu central,par leur surface cylindrique intérieure.Avantageusement, pour obtenir une course maximale des deux flasques, nécessaire au déplacement de la courroie sur les faces tronconiques des flasques,sans réduire les surfaces de guidage, les faces en regard des bagues portées par le moyeu central et des bagues portées par les flasques ont des formes complémentaires, telles que gorges annulaires et parties annulaires en saillie, permettant leur emboitement lorsque les deux flasques sont écartés au maximum. Grâce aux dispositions précédemment définies,l'on obtient une longueur de guidage maximale dans un encom brement axial donné, tout en utilisant des gros diamè tres permettant de réduire fortement les contraintes,pour le centrage et l'entraînement en rotation des disques. Compte tenu de l'agencement de la poulie selon l'in vention, le centrage et le guidage de chaque flasque s'effectuent sur deux diamètres différeAts,ce qui peut parattre anormal à première vue. Toutefois, étant donné que l'on a des contraintes relativement faibles répar ties sur des gros diamètres,comme déjà indiqué plus haut, on peut envisager,pour les deux bagues portées par le moyeu central,ainsi que pour les deux autres bagues por tées par les flasques, une réalisation en matériau tendre, notamment en matière plastique(par exemple: du genre nylon, ou caoutchouc synthétique dur),qui permet à ces bagues de se déformer légèrement,donc de répartir correc tement les charges sur les deux diamètres de centrage et de guidage. L'utilisation de matériaux tendres, notamment de matières plastiques,pour la réalisation des bagues,com porte plusieurs avantages supplémentaires,par rapport aux poulies de conception traditionnelle pour le genre de variateurs ici considéré 1.L'utilisation de matières plastiques permet de résoudre totalement le problème de rouille des surfaces de contact entre flasques et moyeu. 2.La construction de la poulie est telle que ses seules parties pouvant s'user,par frottement, sont les bagues en matériau tendre; en remplaçant ces seules pièces,on peut effectuer une remise à neuf de l'ensemble de la poulie,pour un faible coût. Les pièces les plus onéreuses, à savoir les flasques en fonte et le moyeu central en acier,n'entrent jamais en contact les unes avec les autres. 3. L'utilisation de ces matériaux tendres donne la possibilité de supprimer le graissage,ce qui élimine totalement les servitudes d'entretien habituelles. Chacune des deux bagues portées par le moyeu central peut servir aussi de support à une coupelle d'appui pour l'un des ressorts-diaphragmes qui sont pressés, de manière connue en soi, contre la périphérie des flasques de la poulie ; ces coupelles d'appui, par exemple vissées sur les bagues correspondantes, assurent aussi une fonction de renforcement, dans le cas de bagues en matière tendre. Suivant un mode de réalisation particulier de la poulie objet de l'invention, les bagues portées par le moyeu central sont emmanchées en force sur ledit moyeu, et sont liées en rotation avec ce soyez par des goupilles ou vis d'entrainement, tandis que les bagues portées par les flasques sont montées en force dans les alésages des moyeux correspondants, et sont liées en rotation et translit ion avec les flasques respectifs par des goupilles disposées perpendiculairement à la surface des flasques. Selon une autre caractéristique, les moyens prévus pour lier en rotation chacune des deux bagues portées par le moyeu central avec le moyeu espectii solidaire de l'un des deux flasques sont constitués par des clavettes ion- tées à la fois dans des fentes ménagées sur les moyeux solidaires des flasques et dans des rainures creusées sur la surface extérieure desdites bagues. De toute façon l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple nèn limitatif, une forme de réalisation de cette poulie à flasques d'écartement variable, et illustrant l'application particulière de cette poulie Figure 1 est une vue de face, très schématique d'un variateur de vitesse incluant une poulie conforme à l'in- vention, dont les deux flasques sont supposés rapprochés l'un de l'autre Figure 2 est une vue en coupe passant par l'axe de cette poulie, les deux flasques étant représentés rapprochés l'un de l'autre Figure 3 est une vue similaire à figure 1,mais représentant le variateur en supposant que la poulie considérée a ses deux flasques éloignés l'un de l'autre; Figure 4 est une vue en coupe similaire à figure 2 mais montrant la même poulie avec ses deux flasques éloignés l'un de l'autre. Les figures 1 et 3 montrent un variateur de vitesse monté à la sortie d'un moteur électrique 1à vitesse constante,dont le socle 2 est déplaçable transversalement, suivant la flèche 3, sur un support fixe 4. Sur l'arbre 5 du moteur 1 est montée, en porte-à-faux, la poulie à flasques d'écartement variable, objet de l'invention, désignée dans son ensemble par le repère 6. Une courroie 7 de section trapézoldale passe sur cette poulie motrice 6 à flasques d'écartement variable, ainsi que sur une autre poulie 8 qui est montée sur un arbre récepteur 9, parallèle à l'arbre 5 du moteur. La poulie réceptrice 8 possède une gorge fixe 10 de section trapézotdale,com- plémentaire de la section de la courroie 7. En déplaçant le moteur 1 suivant la flèche 3,on modifie l'entraxe des deux poulies 6 et 8, suivant un principe connu,de manière à modifier le diamètre de passage de la courroie 7 sur la poulie 6,dont les deux flasques s 'écartent plus ou moins. Ainsi, en réduisant cet entraxe pour l'amener à sa valeur minimale e(voir figure 1), on fait passer la courroie 7 sur la poulie 6 suivant un grand diamètre,ce qui permet d'entraîner l'arbre récepteur 9 à une vitesse élevée. Inversement,en augmentant l'entraxe considéré pour l'amener à sa valeur maximale E ( voir figure 3),on oblige la courroie 7 à passer sur la poulie 6 suivant un petit diamètre,ce qui permet d'entraîner l'arbre 2 à une vitesse réduite. Aux valeurs intermédiaires de l'entraxe des poulies 6 et 8 correspondent,bien entendu, des rapports de transmission intermédiaires, la variation de vitesse étant continue entre les deux vitesses extrêmes,lesquel- les sont par exemple dans le rapport de 3 à 1. Aux figures 2 et 4 apparaît la structure de détail de la poulie 6,qui comprend un moyeu central il avec un alésage principal 12 recevant l'arbre moteur (non représenté),tandis que les deux flasques tronconiques 13 et 14 sont prolongés chacun, du caté opposé à leur face en contact avec la courroie 7,par un moyeu respectivement 15,16 de diamètre beaucoup plus grand que celui du moyeu central 11. A chaque extrémité de ce moyeu central il est rapportée une bague en matière plastique,respectivement 17, 18 emmanchée de force. Des goupilles d'entraînement 19, 20 assurent en outre une liaison en rotation entre le moyeu central 11 et chacune des deux bagues 17,18.La surface extérieure cylindrique de la bague 17 est ajus- tée, de manière à permettre un coulissement,dans l'alésage du moyeu 15 solidaire du premier flasque 13. De mê- me, la surface extérieure cylindrique de la bague 18 est ajustée, de manière à permettre un coulissement,dans l'alésage du moyeu 16 solidaire du second flasque 14. Sur la face terminale externe de chaque bague 17,18 est fixée,par des vis 21, 22, une coupelle d'appui, respectivement 23, 24,pour le ressort-diaphragme, respectivement 25,26, pressé contre la périphérie du flasque correspondant 13 ou 14. Chaque flasque 13, 14 regoit, dans sa partie interne située sous son moyeu respectivement 15,16,le plus près de sa face tronconique, une autre bague en matière plastique, respectivement 27,28. La bague 27 est montée en force dans l'alésage du moyeu 15, et liée aussi en rotation avec le flasque 13 par des goupilles 29.De même, la bague 28 est montée en force dans l'alésage du moyeu 16, et liée aussi en rotation et translation avec le flasque 14 par des goupilles 30, Les deux bagues 27 et 28 sont montées coulissantes sur le moyeu central 11* La liaison en rotation entre la bague 17 et le flasque 13, de même que la liaison en rotation entre la bague 18 et le flasque 14, est réalisée au moyen de clavettes, respectivement 31,32, par exemple au nombre de deux ou trois pour chaque flasque.Les clavettes 31 sont montées à la fois dans des fentes 33 ménagées sur le moyeu 15 solidaire du flasque 13, et dans des rainures 34 creusées sur la surface extérieure de la bague 17;les clavettes 32 sont, d'une manière identique,montées à la fois dans des fentes 35 ménagées sur le moyeu 16 solidaire du flasque 14, et dans des rainures 36 creusées sur la surface extérieure de la bague 18 ( voir surtout figure 4). Les clavettes 31,32 permettent le déplacement axial des flasques 13, 14 relativement aux bagues correspondantes 17,18.Pour obtenir la course nécessaire au déplacement de la courroie 7 sur les flancs tronconiques des flasques 13, 14, les faces en regard des bagues 17 et 27, ainsi que des bagues 18 et 28, ont des formes complémen tares permettant leur emboîtement lorsque les deux flasques 13, 14 sont écartés au maximum (figure 4).Chaque bague 17,18 peut ainsi posséder une gorge annulaire ouverte,respectivement 37, 38, recevant une partie annulaire en saillie de la bague correspondante 27,28. Le centrage et le guidage s'effectuent à la fois sur le diamètre intérieur des bagues 27, 28 et sur le diamètre extérieur des bagues 17, 18. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cette poulie à flasques d'écartement variable qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes conçues suivant les mêmes principes,quels qu'en soient les détails constructifs. -REVENI)ICATI0NS- 1.-Poulie à flasques d'écartement variable,pour variateur de vitesse à courroie de section trapézoSdale et,plus particulièrement, pour variateur de vitesse comprenant :cette poulie à flasques d'écartement variable montée sur un arbre moteur,une autre poulie à gorge fixe montée sur un arbre récepteur, et une courroie de section trapézoidale reliant les deux poulies, la variation de vitesse étant obtenue par modification de l'entraxe de ces deux poulies, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyeu central (11) prévu pour être monté sur l'arbre moteur (5) et portant à ses extrémités deux bagues (17,18) liées en rotation atec ce moyeu- central, la surface extérieure cylindrique de chacune de ces bagues (17,18) servant au guidage en coulissement d'un autre moyeu (15,16) solidaire de l'un des deux flasques tronconiques (13,14) de la poulie (6),cet autre moyeu (15,16) ayant un diamètre sensiblement supérieur à celui du moyei central (11), tandis que chaque flasque (13,14) reçoit, au fond de l'alésage du moyeu correspondant (15,16),une autre bague (27,28) qui est liée en rotation avec ce flasque et dont la surface intérieure est apte à coulisser sur le moyeu central (1),des moyens (31,32) étant prévus en outre pour lier en rotation chacune des deux bagues (17,18) portées par le moyeu central (11)avec le moyeu correspondant (15,16) solidaire de l'un des deux flasques (13,14). 2.-Poulie à flasques d'écartement variable selon la revendication 1,caractérisée en ce que les faces en regard des bagues (17,27) portées par le moyeu central (11) et des bagues-(18,28) portées par les flasques (13,14) ont des formes complémentaires,telles que gorges annulaires (37,38) e parties annulaires en saillie,permettant leur emboîtement lorsque les deux flasques (13,14) sont écartés au maximum. 3.- Poulie à flasques d'écartement variable selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les ba gues (17,18) portées par le moyeu central (11) sont emman* chées en force sur ledit moyeu, et sont liées en rotation avec ce moyeu (11) par des goupilles d'entratnement (19,20), tandis que les bagues (27,28) portées par les flasques (13,14) sont montées en force dans les alésages des moyeux.correspondants (15,16), et sont liées en rotation avec les flasques respectifs (13,14) par des goupilles (29,30). 4.- Poulie à flasques d'écartement variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisée en ce que les moyens prévus pour lier en rotation chacune des deux bagues (17,18) portées par le moyeu central (11) avec le moyeu respectif (15,16) solidaire de l'un des deux flasques (13,14) sont constitués par des clavettes (31,32) montées à la fois dans des fentes (33,35) ménagées sur les moyeux (15,16) solidaires des flasques (13,14), et dans des rainures (34,36) creusées sur la surface extérieure desdites bagues (17,18). 5.- Poulie à flasques d'écartement variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisée en ce que les deux bagues (17,18) portées par le moyeu central (11), ainsi que les deux autres bagues (27,28) portées par les flasques (13,14), sont réalisées en matériau tendre,notamment en matière plastique. 6.- Poulie à flasques d'écartement variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisée en ce que chaque bague (17,18) portée par le moyeu central (11) sert de support à une coupelle d'appui (23, 24) pour l'un des ressorts-diaphragmes(25,26) pressés contre la périphérie des flasques (13,14) de la poulie (6).