Brevet FR2527294A3 — publié le 19831125

FR 2527294 A3 19831125 FR 8214677 A 19820819 La transmission de la force du moteur aux roues des véhicules automobiles a été réalisée par des moyens divers, parmi lesquels il faut mentionner les channes, les courroies à section trapézoldale et faites d'éléments articules ou faites d'une seule pièce et d'un raccord. Ces courroies travaillaient sur des poulies de section constante ou constitues par deux flasques tronconiques à écartement variable, actionnés par des moyens mécaniques qui permettent de modifier le rapport de transmission entre la poulie motrice et la poulie réceptrice, cette dernière étant solidaire des arbres de transmission de la force aux roues du véhicule. Il y a plusieurs lustres, gr ce aux perfectionnements réalisés dans la fabrication des courroies trapé zoidales sans fin, on a recommencé à utiliser ce moyen de transmission de la force dans les véhicules à moteur et spécialement dans les motocyclettes. Nais si l'on utilise des poulies à gorge variable automatiquement, on obtient une bonne adaptation du rapport de transmission aux conditions d'utilisation du véhicule et à la puissance dévelop pée par son moteur à chaque instant, dans certaines limites, et ce, de façon douce et silencieuse. Ce système de transmission de la force, utilisé a vec de bons résultats sur des véhicules à moteur à deux et à quatre roues, s'est largement répandu parmi les premiers et principalement parmi ceux de faible puissance, dénommée cyclomoteurs, dans lesquels il permet d'obtenir une simplicité dans la conduite et un démarrage doux, deux qualité qui ont contribué à la grande diffusion à laquelle est parvenu ce moyen personnel de transport. Actuellement, la règlementation de quelques pays du Marché Commun Européen admet l'utilisation et la conduite de véhicules à trois et à quatre roues actionnés par moteur de cylindree limitée par de jeunes adolescents titulaires d'un permis qu'il est facile d'obtenir. I1 est prévisible qu'on montera sur ces automobiles des moteurs du type de ceux utilises dans les vélo- moteurs ou dans les cyclomoteurs, de faible poids et dotEs de systèmes de transmission de la force et de variation du couple disponible dans les roues motrices, de préférence sans paliers successifs et à commande automatique, dans le but de tirer le meilleur parti possible du moteur, compatible avec un poids réduit de ltensemble formé par ce dernier et la transmission. Dans les vélomoteurs ou les cyclomoteurs, le rapport de variation de la transmission de la force au moyen du variateur de vitesse oscille entre deux et trois et il suffit parfaitement aux besoins de ces véhicules Par contre1 dans le cas des véhicules à quatre roues, dont le poids total en charge est largement le double de celui des cyclomoteurs, il est indispensable que le rapport de variation soit plus du double de celui dont disposent en général ces derniers, car, dans le cas contraire, leur comportement au démarrage et dans les côtes ne serait pas satisfaisant. La construction d'un variateur & deux poulies capable de fournir des rapports de variation totale supérieurs à six nécessiterait l'emploi de poulies de grandes dimensions qui augmenteraient l'espace nécessaire pour l'installation du groupe moteur dans le véhicule, ce qui pourrait avoir des répercussions défavorables sur son enco- brement, son habitabilité et son poids. Une solution à ce problème est obtenue en accouplant en série deux variateurs, étant donné qu'on obtient avec ceux-ci une variation égale au produit des variations maximales de chacun d'eux. Toutefois, la complexite' et le coût d'un tel aystè- me sont considérables. Après avoir effectué des études et des essais nombreux pour trouver le variateur le plus efficace, qui r4- ponde a la nécessité de disposer d'une marge de variation importante, avec un poids réduit et un encombrement minime, on a découvert qu'en utilisant les variateurs en sé- rie, commandés par les mécanismes qui font l1objet des modèles d'utilité espagnols Nes 139 100, 205 280 bis et 227 i54, dont le Demandeur est titulaire, on peut obtenir le résultat recherché en installant sur un arbre intermédiaire un mécanisme de deux poulies à gorge variable, de largeur conjuguée. Sur l'arbre moteur est disposée la poulie à gorge variable en fonction de la force centrifuge développée par des masses en rotation qui fait l'objet des modèles d'utilité précités. Une courroie trapézoidale transmet le mou vement à une poulie disposée sur un arbre intermédiaire, libre en rotation sur cet arbre, constituée par deux flasques coaxiaux tronconiques, opposés par leur sommet géométrique, solidaires d'un manchon apte à tourner librement sur l'arbre intermédiaire et monté sur des roulements appropriés, et entre lesquels se trouve un double cône d' axe et de base communs, coaxial et solidaire d'un autre manchon apte à tourner librement et à se déplacer axialement sur le manchon précédent, de façon que l'ensemble constitue deux poulies à gorge variable et de largeur con juguée. Une des gorges reçoit la courroie trapézordale-ac- tionnée par la poulie motrice, tandis que la gorge asso ciée reçoit une autre courroie trapézoidale qui transmet le mouvement reçu de la poulie motrice à la poulie réceptrice ou poulie menée, qui possède l'élément complémentaire de commande de la position radiale des courroies trapé zoSdales, basé sur l'action antagoniste d'un ressort axial et sur le couple résistant. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, rB variateur de vitesse perfectionné: Fig. 1 est une vue en coupe suivant deux plans qui contiennent respectivement le vilebrequin du moteur de propulsion du véhicule, l'arbre intermédiaire et l'arbre récepteur du mouvement ou arbre mené; Fig.2 est une vue de face de ce variateur. On peut voir aux figures 1 et 2 que le mécanisme de variation de vitesse selon l'invention est formé de trois groupes, respectivement I, II et III. Le groupe I et une partie du groupe II constituent le premier variateur de vitesse, tandis que le reste du groupe II et le groupe III forment le second variateur. Le groupe I est composé de la poulie motrice bis et de deux dispositifs d'embrayage centrifuges automatiques, dont un sert à la mise en marche du moteur, tandis que l'autre sert au démarrage du véhicule. Dans une forme d'exécution préferée de l'invention, le fonctionnement est le suivant: Le-dispositif d'embrayage de mise en marche du moteur agit sous l'effet du mouvement de rotation reçu du groupe II par l'intermédiaire de la courroie lîbis, 11, mouvement communiqué aux axes 16 sur lesquels s'articulent les masselottes li, lesquelles pivotent sous l'action de la force centrifuge contre la force de ressorts de rappels non représentés et, par contact frottant, entrainent en rotation un tambour 17 solidaire du noyau 2 et du vilebrequin 1 du moteur. Le dispositif d'embrayage pour le démarrage du v4- hicule est formé de masselottes 4 munies de garnitures de friction, qui s'articulent sur des axes 3bis solidaires d'un plateau 2 lié au noyau 2 solidaire du vilebrequin i au moyen d'un accouplement conique serré par un écrou 14. Sous l'action de la force centrifuge développée par la rotation du vilebrequin 1, les masselottos 4 pivotent vers l'extérieur contre la force antagoniste de ressorts non représentés et viennent frotter contre la face interne du tambour que forme la demi-poulie 5 et entraient celle-ci en rotation, mouvement qui est communiqué aussi à l'autre demi-poulie 5bis par les cannelures axiales li, ainsi qu' à la courroie trapézoldale Il serrée entre les deux demipoulies sous l'effet de la force centrifuge développóe dans les masses en rotation 8, lesquelles, en prenant appui contre la plaque 9 fixe relativement à la demi -pou- lie 5, tendent à provoquer le déplacement axial de l'autre demi-poulie 5bis dans le sens d'un rétrécissement de la gorge lorsqu'elles s'éloignent de l'axe de rotation. Dans cette position de démarrage, la courroie Il occupe la position représentée, avec un petit rayon d'action, à laquelle correspond la position 11bis à grand rayon d'action de cette même courroie dans la poulie formée par le flasque 21 et le double cône 2Obis du groupe Il; dans ces positions de la courroie, le variateur de vitesse primaire fournit la réduction de vitesse maximale en ce qui le concerne. Le groupe II se compose d'un arbre 31 sur lequel tournent deux poulies jumelées constituées par les flasques tronconiques 21 et 22 solidaires d'un manchon concentrique 29 monté sur des roulements 32 et 34 et immobilisé axialement par un circlip 33 et par un écrou 30. Entre ces deux flasques 21 et 22 est dispose concentriquement le double cône 20bis muni d'un prolongement en forme de manchon 22 monté sur des roulements à aiguilles 35 munis de joints de graissage 36. Dans la position de rayon d'action maximum de la courroie primaire 11bis, la gorge de la seconde poulie du groupe Il prend sa largeur maximale et, en conséquence, la courroie 26 occupe le fond de la gorge et elle a un rayon d'action minimum. Il en résulte que dans le groupe III, la courroie occupe la position de rayon d'action maximum 26bis, favorisée par l'action du ressort axial antagoniste 44, qui tend à serrer la demi-poulie 42 contre l'autre demi-poulie 41 immobilisée axialement sur l'arbre mené 40 au moyen d'un accouplement conique serré par 1' écrou 45. Dans ces positions de la courroie 26, le second variateur fournit la réduction de vitesse maximale. A mesure que la puissance développée par le moteur devient supérieure à la résistance opposée par le mouvement du véhicule, la vitesse de rotation du vilebrequin 1 augmente et, en conséquence, le rayon d'action de la courroie Il du groupe I augmente, ce qui implique la diminution du rayon d'action de la courroie lîbis dans la poulie 21,20bis du groupe Il, avec une augmentation corres pondante de la largeur de la gorge de cette poulie et une réduction conjuguée de la largeur de la gorge de la poulie 20bis, 22, qui détermine l'augmentation du rayon d'action de la courroie 26, laquelle pourrait â la limite occuper la position 25, lorsque la courroie lîbis occupe la position virtuelle 12bis, qui fournit la réduction de vitesse minimum du premier variateur de vitesse Dans le groupe III, la position de démarrage de la courroie 26bis se sera modifiée par suite de la plus gran- de traction de cette même courroie, laquelle adoptera des positions plus proches de l'arbre 40, provoquant l'ouver- ture de la poulie 41, 42, à mesure que la force antagoniste du ressort 44 est surmontée, jusqu'à ce qu'elle atteigne la position virtuelle 25bis, qui correspond au rayon d'action minimum dans la poulie du groupe III, auquel correspond la réduction de vitesse minimu dans le second variateur de vitesse. Coems il va de soi et co e il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas a la forme d'exécution qui vient d'être décrite à titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1.- Perfectionnements aux variateurs de vitesse de petits véhicules automobiles, dans lesquels le mouvement et la force du moteur passe à l'organe récepteur qui actionne les roues du véhicule par l'intermédiaire de deux variateurs de vitesse automatiques montés en série, dont le premier est constitué par une poulie pour courroie trapézoidale, à gorge variable en fonction de la force centrifuge développée dans des masses entrainées en rotation par le moteur, poulie dont la courroie en trame une poulie intermédiaire en agissant sur une des deux gorges de celle-ci, tandis qu'une autre courroie tra pézoldale montée dans l'autre de ces gorges actionne 1' arbre récepteur du mouvement, muni d'une poulie à gorge de largeur variable commandée par un ressort compensateur axial, caractérisés en ce que les deux gorges de la poulie intermédiaire (2t,20bis,21) ont une largeur conjuguée. 2.- Perfectionnements selon la revendication 1, caractérisés en ce que la poulie intermédiaire à double gorge (2t,20bis,21) est constituée par un manchon intéw rieur (29) monté libre en rotation sur l'arbre intermédiaire (31), sur lequel il prend appui par l'intermédiai- re de roulements (32, 34) maintenus en position par une entretoise (38), un circlip (33) et un écrou (30) qui les immobilisent axialement, et par deux flasques tronconiques coaxiaux (21,22) montés fixes sur le manchon (29). 3.- Perfectionnements selon la revendication 2, caractérisés en ce que sur le manchon intérieur (29) est disposé coaxialement un double cône (20bis) formé de deux cônes opposés par leur base et coaxiaux et muni d'une ouverture centrale et coaxiale, prolongé par un manchon (37), muni de paliers lisses (35) et de joints de graissage (36) aux deux extrémités du manchon (37), qui permettent tant la rotation que le déplacement axial du double cône (20bis) entre les deux flasques tronconiques (21,22) solidaires du manchon intérieur (29), pour former les deux gorges de largeur conjuguée de la poulie intermédiaire.