Brevet FR2533287A1 — publié le 19840323

La présente invention se rapporte à des per- fectionnements à des dispositifs de transmission du type à courroie,-et elle a trait plus particulièrement à des perfectionnements apportés en ce qui concerne le refroidissement par'air de la courroie d'un disposi- tif de transmission du type à courroie. Dans des motocyclettes comportant un moteur d'une puissance relativement faible, on utilise couram- ment des transmissions automatiques du type à courroie pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie du moteur à la roue motrice Ces transmissions automatiques comprennent généralement une courroie trapézoidale et des poulies de diamètres variables Dans des transmis- sions d'énergie de ce type, de la chaleur est engendrée par frottement entre la courroie et les poulies En particulier, la génération de chaleur est grande lors- que la distance entre les parties de gauche et de droite de par exemple la poulie motrice est modifiée pour faire varier le diamètre effectif de la poulie afin de pro- duire une variation graduelle de vitesse. Dans de telles transmissions automatiques, comme cela est bien connu, la chaleur qui est engendrée par frottement de la courroie pose un problème sérieux du fait que l'ensemble de la-transmission est placé dans un carter qui comprend un boîtier de transmission proprement dit-et un couvercle Le couvercle est prévu pour empêcher de la poussière, de l'eau boueuse et analogue de pénétrer dans la transmission Cependant, le couvercle a tendance à retenir la chaleur engendrée dans la courroie. En outre, le carter de transmission contient également généralement des systèmes auxiliaires, comme le démarreur, de sorte que le carter est plus gros que ce qui est nécessaire seulement pour l'incorpora- tion de la courroie Dans des mécanismes-de transmission conventionnels, le carter de transmission constitue un seul compartiment. D'une façon courante, un refroidissement par air de la courroie et-du compartiment est assuré en disposant des ailettes sur la poulie d'entraînement qui est montée sur l'arbre d'entraînement de manière qu'elle puisse fonctionner comme un ventilateur éta- blissant un écoulement d'air dans le carter de trans- mission Dans le carter classique comprenant un seul io compartiment, de l'air produit par les ailettes du ventilateur n'est pas nécessairement concentré sur la partie de la courroie o la majorité de la chaleur est produite, mais il s'écoule également vers d'autres parties à l'intérieur du carter; En outre, la vitesse d'écoulement de l'air n'est pas très grande dans l'ensemble du carter. L'invention a pour but de créer un mécanisme de transmission du type à courroie dans lequel un écou- lement d'air produit par une partie du mécanisme est concentré sur la courroie qui est le générateur prin- cipal de chaleur et son environnement immédiat. L'invention a également pour but d'améliorer des transmissions du type à courroie dans lesquelles la courroie est refroidie d'une manière efficace et simple. L'invention a en outre pour but d'apporter un perfectionnement qui n'augmente pas considérablement le poids ou la structure de la transmission. L'invention a également pour but de créer un ventilateur de poulie d'entraînement de courroie perfectionné pour améliorer l'écoulement de l'air au travers de la transmission. L'invention a en outre pour but de créer un ventilateur de poulie d'entraînement de courroie perfectionné qui soit d'une fabrication simple et qui 3. n'augmente pas le nombre de pièces intervenant dans l'ensemble de la transmission. Ces objectifs et d'autres sont atteints dans une transmission d'énergie du type à courroie qui com porte un carter de transmission comprenant un bottier et un couvercle, un arbre d'entraînement pénétrant dans le boîtier, une poulie d'entraînement montée sur l'arbre d'entraînement, un arbre entraîné pénétrant dans le boîtier, une poulie entraînée montée sur l'arbre en- traîné, une courroie passant à la fois sur la poulie d'entraînement et la poulie entraînée et un moyen de ventilation prévu sur au moins un-des arbres. Le perfectionnement comprend une plaque séparatrice s'étendant sur la longueur du carter et divisant ce carter en un compartiment placé du côté du boîtier et un compartiment placé du côté du couvercle En outre, le perfectionnement comprend la courroie et le moyen de ventilation positionné dans le compartiment situé côté-couvercle - Le moyen de ventilation peut comprendre un ventilateur formé sur un côté extérieur d'une des pou- lies Le ventilateur-comprend des ailettes s'étendant radialement-vers l'extérieur et des ailettes latérales s'étendant axialement et solidairement des ailettes radiales Les ailettes latérales et les ailettes radiales forment des passages d'air s'étendant chacun entre deux ailettes quelconques et entre chaque ailette latérale et le côté extérieur de la poulie - D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, et sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue générale d'une moto- cyclette du type pouvant bénéficier avantageusement de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupé d'un disposi- tif de transmission du type à courroie comportant la présente invention; la figure 3 est une vue latérale schématique du dispositif de transmission de la figure 2; la figure 4 est une vue latérale du disposi- tif de transmission de la figure 2, re couvercle étant enlevé; la figure 5 est une vue en coupe, en partie arrachée, montrant un ventilateur classique monté sur une poulie d'entraînement; la figure 6 est une vue en coupe latérale d'un ventilateur perfectionné conformément à la présente in- *vention; la figure 7 (a) est unevue latérale, en partie arrachée, montrant la face extérieure d'une poulie d'entraînement comportant un ventilateur conforme à la présente invention; et la figure 7 (b) est une vue en coupe longitu- dinale du mode de réalisation représenté sur la figure 7 (a). En référence aux dessins, la présente inven- tion est extrêmement utile dans une motocyclette du type indiqué sur la figure 1 La motocyclette 100 com- porte un châssis qui comprend un type de direction 101 relié à un châssis inférieur 102 lui-même relié à un châssis arrière 103 Une fourche-avant 104-est montée -à pivotement dans le tube de direction 101 Une roue avant 110 est montée sur la fourche avant 104 Le châs- sis arrière 103 s'étend vers l'arrière et-vers le haut à partir du châssis inférieur 102 pour le montage de la roue arrière 112 et du moteur 120 Le moteur 120 et la roue arrière 112 sont reliés entre eux par le dis- positif de transmission automatique 122 sous la forme d'un ensemble monobloc Cet ensemble est monté sur le 253328; châssis inférieur 102 et le châssis arrière 103 respec- tivement par l'intermédiaire d'une bielle 116 et d'un amortisseur 114 La transmission peut comprendre une pédale 124 d'actionnement de démarreur Des capots sont prévus pour les différentes parties du châssis, notam- ment un capot avant 105 recouvrant le tube de di- rection 101, un repose-pieds 106 recouvrant le châssis inférieur 102 et un capot arrière 107-recouvrant le châssis arrière 103 Un siège 108 est placé sur le capot arrière 107. La-figure 2 est une vue en coupe d'un dispo- sitif de transmission du type à courroie pour une moto- cyclette incorporant la présente invention Un vilebre- quin 2 d'un moteur 1 s'étend dans le carter de trans- mission 5 Le carter de transmission 5 comprend un boî- tier proprement dit 3 débouchant sur un côté de la motocyclette 100 et un couvercle 4 fermant l'ouverture. Le vilebrequin 2 constitue un arbre d'entraînement pour la transmission. Une poulie d'entraînement 6 est installée sur le vilebrequin 2 Un arbre entraîné 8 pénètre dans le carter 5 et porte une poulie entraînée 9 Une courroie passe à la fois sur la poulie d'entraînement 6 et la poulie entraînée - Un arbre intermédiaire 12 est disposé-entre l'arbre 11 de la roue arrière 7 et l'arbre entraîné 8. La rotation de l'arbre entraîné 8 est transmise à l'arbre il par l'intermédiaire d'un engrenage 13 de l'arbre entraîné 8 et d'un engrenage 14 de l'arbre intermédiaire 12 qui sont en prise l'un avec l'autre, et d'un engrenage 15 de l'arbre intermédiaire 12 et d'un engrenage 16 de l'arbre de roue 11 qui sont en prise l'un avec l'autre. La poulie d'entraînement 6 comprend une face mobile 17 et une face fixe 18 La face mobile 17 peut coulisser axialement et elle est engagée sur la périphé- rie d'une bague 19 montée sur le vilebrequin 2 La face fixe 18 est engagée-sur l'extrémité du vilebrequin 2 et elle est fixée contre l'extrémité de la bague 19 à l'aide d'un écrou 20 serré sur l'extrémité de l'arbre. Comme le montre la figure 6, la face fixe 18 est mainte- nue entre des rondelles de butée 20 A-, 20 B prévues sur ses côtés intérieur et extérieur - Une plaque inclinée 21 est fixée sur la face mobile 17 et un galet d'équilibrage 22 est placé entre la plaque inclinée 21 et l'arrière de la face mobile 17. La distance entre la plaque inclinée 21 et l'arrière-de la face mobile 17 est réglée de façon à réduire pro- gressivement à mesuré qu'elle se déplace vers l'extérieur en direction de la périphérie En conséquence, quand le galet d'équilibrage 22 se déplace vers l'extérieur sous l'effet d'une force centrifuge, la face mobile 17 est obligée de se déplacer vers la face fixe 18 jusque dans une position proportionnelle à la force centrifuge. De cette manière, le rayon effectif de la cpurroie 10 - passant autour de la poulie d'entraînement 6 devient plusi grand Il est prévu une pluralité d'ailettes 23 sur le côté de la face fixe de manière à agir comme un moyen de ventilation. La poulie entraînée comprend une face fixe 21 soudée sur un bossage 26 qui est monté à rotation sur l'arbre entraîné 8 par l'intermédiaire de paliers 24, 25, et une face mobile 27 montée à coulissement sur le bos- sage 26 La face mobile 28 comporte une rainure 29 for- mant came et ménagée de façon à être inclinée d'un angle spécifié (approximativement de 45 ) par rapport à la direction axiale du bossage Un téton 30 implanté dans le bossage 26 est introduit dans la rainure formant came 29 En conséquence, la face mobile 28 tourne lorsqu'elle se déplace dans la direction axiale. Un embrayage centrifuge 31 servant à accou- pler la poulie menée 9 avec l'arbre mené 8 est prévu sur l'arbre mené 8 L'embrayage centrifuge 31 comprend un élément extérieur 33 fixé sur l'extrémité de l'arbre mené à l'avide d'un écrou 32 L'élément extérieur 33 de l'embrayage a une forme de cuvette et une section pro- filée en U Une plaque d'embrayage 35 est fixée sur l'extrémité du bossage 26 à l'aide d'un écrou 34 Un sabot d'embrayage 36 est relié à pivotement à la plaque d'embrayage 35, intérieurement par rapport à une partie cylindrique 33 A de l'élément extérieur d'embrayage 33, et il est agencépour être déplacé dans la-direction, radiale Lorsque la rotation du bossage dépasse un- nombre prédéterminé de tours, le sabot d'embrayage 36 se déplace de façon à entrer'en contact avec la surface intérieure de l'élément extérieur d'embrayage 33 en transmettant ainsi une rotation-à l'arbre mené 8- La face mobile 28 est poussée vers la face fixe 27 par un ressort 37 placé entre la face mobile 28 et la plaque d'embrayage 35 de façon à placer la face mobile 28 dans une position ou la force de tension'exercée sur la courroie 10 est en équilibre avec la force du ressort 37. La transmission peut également comporter un dispositif de démarrage Ce dispositif de démarrage comprend un axe de lancement 44 La rotation de l'axe de lancement 44 est transmise au vilebrequin 2 par entrée en prise d'un engrenage 45 de l'axe de lancement 44 et d'un engrenage 47 A d'un arbre intermédiaire 46 et par entrée en prise d'un engrenage 47 B de l'arbre intermé- diaire 46 et d'un engrenage 48 du vilebrequin 2. La présente invention consiste en particulier dans la disposition d'une plaque séparatrice 40 divisant l'espace du carter de transmission 5 en deux compartiments s'étendant longitudinalement dans le carter 5. Les deux compartiments peuvent être caractérisés comme un compartiment 38 situé du côté-couvercle et un com- partiment 39 situé du côté-boîtier La plaque sépara- trice 40 est disposée entre les surfaces correspondantes du couvercle 4 et du boîtier proprement dit Le compar- timent 38 situé côté-couvercle peut être considéré comme un compartiment de courroie du fait que la courroie 10 se trouve sur ce côté de la plaque séparatrice Le com- partiment 39 situé sur le côté-boitier peut être consi- déré comme un compartiment auxiliaire du fait qu'il com- prend la structure servant au déplacement de la plaque mobile 17, le système de démarrage et le mécanisme de transmission entre l'arbre mené 8 et l'arbre de roue 11. Un passage d'admission d'air 41 servant à introduire de l'air frais provenant d'une entrée d'air dans le carter 5 du dispositif de transmission peut être formé sur une partie du couvercle 4 qui est adja- cente à la poulie d'entraînement 7 Un passage d'échap- pement d'air 42 peut être formé dans une partie du cou- vercle située enarrière de la poulie entraînée 9, la sortie d'air 43 étant dirigée vers le bas - La plaque séparatrice 40 est pourvue de trous dans une partie de la face mobile 17 de la poulie d'en- trainement 6, dans une partie pour la face fixe 27 de la poulie menée 9, et dans des parties appropriées pour l'axe de lancement 44 et l'arbre intermédiaire 46. On peut les voir clairement sur la figure 4 Dans l'art antérieur, comme le montre la figure 5, il est connu de placer un ventilateur sur une poulie d'en- trainement Une pluralité d'ailettes 203 peuvent être formées sur le côté extérieur d'une face fixe 202 de la poulie d'entraînement de façon à être entraînée en rotation par le vilebrequin 201 d'un moteur De l'air se trouvant dans le compartiment dudispositif de transmission peut être mis en circulation forcée par un tel ventilateur. En fonctionnement, un écoulement d'air se pro- pageant dans la direction de la flèche A le long des faces des ailettes 203 est produit par rotation du ventilateur Ainsi, une rotation de la face fixe 202 produit un écoulement d'air à partir des extrémités périphériques 203 A des ailettes 203 Il en résulte que le volume adjacent à l'extrémité périphérique intérieure 203 B des ailettes est soumis relativement à une pression négative, en inspirant de l'air à partir du voisinage du couvercle latéral -204 pour engendrer la circulation d'air. Cependant, dans un tel dispositif de refroidis- sement conventionnel, du fait qu'un intervalle a est formé entre les bords extérieurs des ailettes 203 et la paroi intérieure du couvercle latéral 204, une partie de l'air qui s'écoule dans la direction de la flèche A sur la figure 5 passe également par l'intervalle a. -En conséquence, une pression négative effective n'est pas produite au voisinage de l'extrémité périphérique intérieure 203 B du ventilateur au degré envisagé. Pour produire efficacement une pression négative amélio- rant l'effet de soufflage d'un ventilateur, on a essayé dans l'art antérieur de réduire l'intervalle a à une valeur aussi petite que possible, ou même de l'éliminer. Cependant, dans une réalité pratique, du fait que le couvercle 204 est un corps fixé de façon amovible tandis que les ailettes 203 constituent-des corps a tournants, il est nécessaire de conserver l'intervalle pour empêcher une interférence mutuelle C'est-à-dire que le couvercle 204 doit être amovible pour pouvoir opérer sur le mécanisme de transmission En conséquence, en adoptant des tolérancesrentrant dans le domaine mécanique, un certain intervalle a doit toujours être laissé pour empêcher les ailettes 203 du ventilateur de venir percuter le couvercle 204. Comme indiqué sur les figures 6, 7 (a) et 7 (b), la présente invention consiste additionnellement en un moyen de ventilation placé sur une poulie La face fixe 18 de la-poulie d'entraînement 6 peut comporter une pluralité d'ailettes 23 s'étendant radialement vers l'extérieur et de profil droit de manière à constituer un ventilateur Les ailettes 23 sont réparties à inter- valles égaux dans une direction périphérique-sur le côté extérieur de la face fixe 18 Sur les parties latérales extérieures des ailettes 23 sont formées des ailettes latérales 23 A solidaires des ailettes 23. Les ailettes latérales 23 A forment, avec les ailettes 23, des passages d'air respectifs "a" Comme indiqué sur la figure 7 (a), la face extérieure de l'ailette laté- rale 23 A vient affleurer les bords extérieurs des ai- lettes 23 de sorte que, comme le montre la figure 7 (b), lorsqu'elle est observée-en vue latérale, la totalité de l'ailette latérale 23 A constitue un disque annulaire ininterrompu En conséquence, une entrée circulaire d'air frais délimitée par le bord 23 B est formée au centre de la face fixe 18 Le bord périphérique exté- rieur des ailettes latérales 23 A s'étend jusqu'à proximité étroite du bord périphérique extérieur de la face Eixe 18 Des rainures 23 C sont formées chacune dans une partie située entre deux ailettes 23 sur le bord périphérique extérieur de la face fixe 18 de manière à faciliter l'écoulement d'une partie de l'air dans les passages "a", cet air sortant par les extrémités périphériques des ailettes 23 pour être déchargé sur le côté inférieur (côté de la courroie d'entraînement) de la face fixe 18. Comme indiqué sur les figures 2 et 6, le couvercle latéral 4 peut être renflé vers l'extérieur aans la partie correspondant à la face fixe 18 pour former une partie renflée 41 A Une entrée d'air frais 41 B peut être formée dans cette zone de manière à 253328 ? introduire de l'air frais à température relativement basse dans la partie renflée 41 A En outre, une plaque de guidage 41 C peut partir de l'avant du couvercle latéral 4 de façon à se ràpprocher de la face exté- rieure des ailettes latérales 23 A De cette manière-, un conduit d'air frais 41 D peut-être formé entre-la plaque-de guidage 41 C et la surface intérieure de la partie renflée 41 A Ce conduit d'air frais 41 D relie l'entrée d'air frais 41 B à l'entrée d'air frais 23 B commune à chacun-des passages d'air "a". Lorsque la poulie d'entraînement 6 tourne sous l'effet de la roiiation du vilebrequin 2, de l'air S 'écoule dans la direction des flèches indiquées sur la figure 2 sous l'impulsion d'une pluralité d'ailettes 23 formées sur le côté extérieur de la face fixe 18. Ainsi, de l'air-frais à température relativement basse provenant de l'extérieur s'écoule par l'intermédiaire de l'entrée d'air frais 41 B, du conduit d'air frais 41 C, pour pénétrer dans la part ie de l'entrée d'air frais 23 B qui est soumise à une pression relativement négative à cause de la rotation des ailettes 23 L'air à basse température s'écoulant dans chacun des passage "a" entre les ailettes 23 est accéléré et est déchargé de l'extrémité périphérique de chaqde ailette 23 L'air -25 à basse température ainsi déchargé refroidit la courroie , la po lie d'entraînement 6-et, tout en les refroi- dissant, il s'écoule vers la poulie menée 9 en assurant. également son refroidissement et il est déchargé à l'extérieur par l'intermédiaire du passage d'échappement 42 et de la sortie d'air 43. Du fait que le carter de transmission 5 est divisé par la plaque séparatrice 40 en un compartiment 38 situé côté-couvercle et en un compartiment 39 situé côté-boîtier, l'air frais traverse seulement le compar- timent 38 situé côté-couvercle Par comparaison à une 253328 ? -12 transmission comportant un seul compartiment, l'écoule- ment d'air obtenu dans la présente invention est con- centré sur la courroie et dans son environnement et s'écoule très rapidement En conséquence, la chaleur est efficacement évacuée de manière à refroidir la courroie, le ventilateur, la poulie menée 9 et la poulie menante 6. La plaque séparatrice 40 peut être formée d'une matière de garniture et également servir de joint d'étanchéité entre le couvercle 4 et le bottier 5. En variante, la plaque séparatrice 40 peut être formée d'un métal ou d'une résine synthétique. Du fait que les ailettes latérales 23 A sont placées sur le côté extérieur des ailettes 23 de la face fixe 18, en formant des passages d'air (a) entre deux ailettes quelconques ainsi qu'entre l'ailette latérale 23 A et le côté extérieur de la fixe fixe 18, de l'air à basse température s'écoulant dans chaque_- passage (a) est complètement déchargé à partir du côté correspondant à l'extrémité périphérique de chaque ailette 23 sans être dérivé du côté de la plaque de guidage 41 C Il en résulte qu'on obtient un établis- sement plus efficace d'une pression négative à l'entrée d'air frais 23 B et dans son environnement L'effet de soufflage est amélioré en augmentant la quantité d'air frais introduit dans le dispositif de transmission. En outre, l'ailette latérale 23 A peut être formée en étant moulée solidairement des ailettes 23 de la face fixe 18 En conséquence, il est inutile de prévoir une opération d'assemblage des ailettes. En outre, le montage de la face fixe 18 n'est pas plus difficile que pour le bottier classique o les ailettes latérales 23 A ne sont pas prévues Egalement, le jeu entre les ailettes 23 et le couvercle 4 n'a plus d'in- fluence critique comme par le passé puisque les ailettes latérales 23 A sont placées à proximité des passages d'air 253323 i "a" afin d'empêcher une fuite d'air du côté du couvercle. On se rend compte aisément que les améliora- tions décrites ci-dessus et apportées à une transmission du type à courroie satisfont à tous les objectifs men- tionnés ci-dessus et présentent également l'avantage d'une large utilité commerciale. Bien entendu, la présente invention n'est nul- lement limitée aux modes de réalisation décrits et repré- sentés; êlle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. * 25332 & 7 REVENDICATIONS 1 Dispositif de transmission du type à courroie comportant un carter de transmission qui se compose d'un boîtier ( 3) et d'un couvercle ( 4), un arbre d'entraînement ( 2) s'étendant dans ledit bottier, une poulie d'entraînement ( 6) montée sur l'arbre d'en- traînement, un arbre mené ( 8) s'étendant dans ledit boîtier, une poulie menée ( 9) montée sur ledit arbre mené, une courroie ( 10) passant à la fois sur la poulie d'entraînement ( 6) et sur la poulie menée ( 9) et des moyens de ventilation places sur au moins un desdits arbres, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque séparatrice ( 40) s'étendant sur la longueur dudit carter ( 5) et divisant ce carter en un compartiment ( 38) situé côté-boîtier et un compartiment ( 39) situé côté-cou- vercle, et en ce que ladite courroie ( 10) et lesdits moyens de ventilation ( 23) sont positionnés dans ledit compartiment ( 39) situé côté-couvercle. 2 Dispositif de transmission selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de ventilation comprennent un ventilateur formé sur un côté extérieur ( 202) d'une desdites poulies ( 6), ledit ventilateur comprenant des ailettes ( 23) s'éten- dant radialement vers l'extérieur et des ailettes latérales ( 23 A) s'étendant axialement, solidairement desdites ailettes radiales ( 23), en formant des pas- sages d'air situés chacun entre deux ailettes quel- conques et entre chaque ailette latérale ( 23 A) et le côté extérieur de la poulie ( 6). 3 Dispositif de transmission selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que toutes les ai- lettes latérales ( 23 A) forment ensemble un disque annulaire. 4 Dispositif de transmission selon la re- vendication 3, caractérisé en ce que les ailettes 25332 '38 radiales ( 23) et les ailettes latérales ( 23 A) sont moulées de façon monobloc avec le côté extérieur de la poulie