Brevet FR2554897A1 — publié le 19850517

La présente invention concerne un dispositif de commande de vitesse pour une transmission de type torique à variation continue dans lequel les surfaces opposées d'un disque d'entrée et d'un disque de sortie, prévus respectivement sur un arbre d'entrée et un arbre de sortie disposés sur le même axe, coopèrent l'une avec l'autre pour former une cavite toroïdale, des galets de traction sont disposés dans la cavité toroïdale en contact avec les disques d'entrée et de sortie, et un coùple éleve est transmis par une force de traction engendrée dans la partie d'engagement, et cette invention a pour but de fournir un dispositif de commande de vitesse qui soit capable d'effectuer la commande du rapport de transmission d'accélération et/ou de décéleration avec une force d'actionnement faible, qui soit de structure simple et ait une longévité excellente, tout en étant peu onéreux. La transmission de type torique a variation continuetelle que décrite ci-dessus est connue, et divers dispositifs de commande- de vitesse pour celle-ci ont jusqu'à présent été envisagés. Par exemple, dans les transmissions de type torique a variation continue décrites dans les brevets US Nos 3 087 34 3 142 189, 3 159 042, 4 086 820, et 4 275 610, un dispositif a vérin hydraulique est prévu pour chacun des galets de traction et les galets de traction sont déplacés d'une petite distance dans la direction de leur axe de pivotement, dans les transmissions de type torique a variation continue décrites dans les brevets US Nos. 3 008 337 et 3 570 317 les arbres de pivotement des galets de traction sont basculés par un vérin hydraulique, et dans toutes ces transmissions, une action automatique de commande de vitesse est réalisée pour effectuer la variation du rapport de transmission. De plus,une transmission de type torique à variation continue n'utilisant aucun dispositif hydraulique, est décrite dans le brevet US No. 2 086 491. Cette transmission ne fait pas appel à la pression hydraulique, mais a un dispositif à vis ou à un dispositif à engrenage pour directement faire tourner un tourillon autour de son arbre de pivotement,et n'effectue pas l'action de changement de vitesse automatique, elle nécessite donc une force de commande du changement du rapport de transmisssion qui est elevée. Généralement, dans les trmsmissions de type élevée torique à variation continue, il est connu que lorsque l'axe de rotation des galets de traction et l'axe de rotation des disques d'entrée et de sortie ne sont pas alignés l'un avec l'autre, c'est-a-dire lorsque les tourillons qui supportent les galets de traction en rotation sont décalés d'lune petite distance dans la direction de leur axe de pivotement et/ou lorsque l'arbre de pivotement est basculé, la rotation des galets de traction autour de leur axe de pivotement résulte de l'action automatique de changement de rapport de transmission, et les rayons des cercles de contact des galets de traction et des disques d'entrée et de sortie sont changes, c'est à dire que le rapport de transmiBsion est modifié. Selon la présente invention, un organe de support supportant les arbres de pivotement respectifs des tourillons gauche et droit pour leur basculement d'une petite valeur dans un même sens est déplacé vers la gauche et vers la droite sur de petites distances par un dispositif à vérin hydraulique ou manuel, et les tourillons gauche et droit sont basculés dans le même sens lors de l'exécution de changement automatique du rapport de transmission, pour ainsi effectuer le changement du rapport de transmission. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit ae modes de réalisations représentés aux dessins annexés, sur lesquels la Figure 1 est une vue en coupe transversale illustrant une transmission de type torique à variation continue sur laquelle est monté un dispositif de commande de vitesse comportant un levier de commande de vitesse, qui constitue une première forme de réalisation de la présente invention la Figure 2 est une vue en plan illustrant un organe de liaison de support et un roulement linéaire antifriction supportant celui-ci la Figure 3 est une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation du levier de commande de la vitesse la Figure 4 est une vue en coupe transversale similaire à la Figure 1, mais illustrant une transmission de type torique à variation continue dans laquelle est monté un dispositif de commande de vitesse comportant un dispositif à vérin hydraulique, selon une autre forme de réalisation de la présente invention la Figure 5 est une vue en coupe transversale représentant une transmission de type torique a variation continue comportant un dispositif à vérin hydraulique, selon encore une autre forme de réalisation de la présente invention la Figure 6 est une vue en plan'représentant une bride de support supporté à l'aide d'une biellette pivotante la Figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la Figure 6 ; et la Figure 8 est une vue partielle en coupe représentant une autre forme de réalisation, dans laquelle l'organe de liaison pivotant est supporté par une entretoise à l'aide d'un roulement sphrique. Des formes oe réalisation préférées de l'invention sont décrites ci-dessous en référence aux dessins. Comme le montre la Figure 1, qui est une coupe transversale d'une transmission de type torique a variation continue ac tionnée par un levier de commande de vitesse, un. disque d-'entrée 2 est monté sur un arbre d'entrée 1, représente par sa surface extrelne, et coopère avec un organe de solidarisation, non représenté, pour tourner avec ce aernier, de façon bien connue. Bien que non représentes, un arbre de sortie et un disque de sortie sont ae même prévus de ce côte de a Figure. Dans une cavité toroïdale définie par le disque d'entrée 2 et le disque de sortie, des galets de traction gauche et droit 3 sont supportés en rotation par des-;touril- lons 4, poussés contre les disques d'entrée et de sortie en prise avec ceux-ci. Les extrémités supérieure et inférieure des arbres de pivotement de chaque tourillon 4 sont retenues par des brides de support 5, respectivement, par l'interme- diaire de roulements sphériques 6, et comme le montre clairement la Figure 2, chacune des brides de support 5 est montée swr Un carter 15 et sur un couvercle de carter 16 par l'in termédiaire d'une roulement de mouvement linéaire -anti-friction 14, pour se déplacer vers la gauche et vers la droite. Un piston de réaction 8 s'étend, à chaque extrémité de l'arbre de pivotement de chaque tourillon 4, dans un palier de butée 7, l'arrière du piston de réaction 8 étant recouvert d'une membrane 9 dont le bord est étroitement fixe sur le carter 15 ou sur le couvercle 16 du carter par un couvercle d'extrémité 11, et une chambre de reaction 10 est formée dans la cavité située entre le couvercle d'extrémité il et la membrane souple 9. Le couvercle d'extrémité 11 est pourvu o'un orifice de canalisation a ou b, comme représenté, et les orifices a,a et b,b situés sur les diagonales communiquent l'un avec l'autre par une tuyauterie, non représentée. Chaque chambre de réaction 10 et chaque tuyauterie sont remplies d'un fluide incompressible, tel que de. l'huile hydraulique. Une ouverture 51 est ménagé au centre des bridesde support 5, et l'extrémité d'un levier de commande de vites -se 12 est insérée dans cette ouverture 51. Le levier de commande de vitesse 12 est supporté dans le couvercle 16 du carter de manière a pivoter vers la gauche et vers la droite dans un siège sphérique 13. Une gaine est désignée par 17. Dans la forme de réalisation de la présente invention ayant la structure décrite ci-dessus, lorsque le levier de commande de vitesse 12 est actionné manuellement ou par d'autres moyens bien connus pour déplacer les brides de support 5 vers la gauche ou vers la droite, les tourillons gauche et droit 4,4 basculent autour des axes de pivotement et, en conséquence, l'alignement de l'axe de rotation des galets de traction par rapport à l'axe de rotation des disques d'entrée et de sortie est supprimé, l'action automatique de changement du rapport de transmission se produit, et les galets de traction 3 et 3 tournent autour de leurs axes de pivotement tout en restant en engagement ferme avec les disques d'entre et de sortie.Le sen de rotation est le sens de l'accélération ou de la décélération, selon le sens du déplacement, vers la gauche ou vers la droite, des brides de support 5. Si, lorsqu'un rapport d'accélération ou de décé lération souhaité a eté obtenu, le levier de commande de vitesse 12 est actionné pour ramener les brides de support dans leur position d'origine, de manière que l'axe de rotation des galets de traction 3 coïncide avec l'axe de rotation des disques d'entrée et de sortie, dans le même plan, alors la rotation se termine, et on obtient un rapport de transmission correspondant au rapport des rayons des cercles de contact dans cette position. Le levier de commande de vitesse 12 n'est pas limité au type pivotant représenté, mais Peut également être de type rotatif et comporter une came excentrique 41 ( ayant une amplitude d'excentricité e) et un levier 42, comme représenté sur la Figure 3 Egalement, dans cette forme de réalisation, les chambres de reaction 10 et les tuyauteries sont remplies d'un fluide incompressible, comme décrit précédemment, par suite les positions des tourbillons gauche et droit 4,4 dans la direction de leurs axes de pivotement s'équilibrent, de sorte que les forces de traction des galets de traction gauche et droit 3 et 3 sont égales, et il n'est pas nécessaire d'effectuer par avance un alignement précis. D'autres formes de réalisation, représentées sur sur les Figures 4 et 5, sont décrites ci-dessous. Dans ces formes de réalisation, par opposition à la commande par le levier de commande de vitesse décrit ci-desus, les brides de support sont déplacées vers la gauche ou vers la droite par un dispositif à vérin hydraulique et, comme dans la forme de réalisation de la Figure 1, les tourillons gauche et droit sont basculés d'une valeur prédéterminée dans la même direction pour provoquer le changement automatique du rapport de transmission, et ainsi amener le rapport de transmission à une valeur prédéterminée.Dans la forme de réalisation représentée sur la Figure 4, les dispositifs à vérin hydraulique sont montés aux extrémités opposées de l'une des brides de support 5 (sur la figure, la bride de support 5 supérieure) et, dans la forme de réalisation représentée sur la Figure 5, un dispositif à vérin hydraulique est monté à une extrémité de chacune des brides de support supérieure et inférieure 5 et 5. Dans ces formes de réalisation, le piston de réaction 8, la membrane souple 9 et la chambre de réaction 10 de la forme de réalisation de la Figure 1 sont supprimés, mais les extrémités des arbres de pivotement des tourillons sont supportées par des sièges sphériques et des roulements de déplacement linéaire. Pour le reste, la structure de ces formes de réaalisation est similaire à la structure de la forme de réalisation de la Figure 1. Les differences de ces formes de réalisation par rapport à la forme de réalisation de la Figure 1 sont décrites plus en détail ci-dessous. La référence 27 désigne des sièges sphériques ménagés aux extrémités des arbres de pivotement des tourillons 4. Un pivot sphérique 28 est monté sur chacun des sièges sphériques 27, et des éléments de roulement 29 sont intercalés entre l'arrière du pivot sphériqe 28 et un couvercle 30 pour ainsi constituer un roulement de déplacement linéaire. D'autre part, des pistons 31 sont fixés aux extrémités de chaque bride de support 5, et une pression hydrauli lique est fournie à la chambre 32 formée entre l'arrière de chaque piston 31 et un couvercle 33, pour ainsi pousser les pistons 31 de façon à déplacer les brides de support 5 vers la gauche (ou sers la droite). A cet instant, grâce à l'action des sièges sphériques 27 ou des roulements de déplacement linéaire, et des paliers sphériques 6, les tourillons gauche et droit 4 et 4 sont très légèrement basculés autour de leurs axes de pivotement et, comme précédemment décrit, le rapport de transmission peut être modifier par l'action automatique de changement du rapport de transmission. Dans ces formes de réalisation, les dispositifs à vérin hydrauliques sont représentés comme étant de type à piston à simple course, mais on comprendra aisément qu'il est possible d'utiliser des vérins hydrauliques à piston à double-course, et qu'il est également possible de conformer les extrémités des arbres des tourillons 4 en pivots spheri- ques. Dans les formes de réalisation des Figures 1 à 5, les brides de support 5 sont représentées comme étant montées sur le carter 15 et sur le couvercle 16 du carter au moyen de roulements de déplacement linéaire anti-friction 14 pour les déplacements vers la gauche et vers la droite, mais, en variante différente, comme représenté sur les Figures 6 et 7, la partie centrale d'une bride de support 50 peut être reliée à une extrémité d'une biellette pivotante 60 par l'interme- diaire d'un roulement 19, l'autre extrémité de la biellette pivotante 60 étant montée pivotante sur une entretoise 18 encastrée dans le carter 15 (ou dans le couvercle 16 du-carter), par l'intermédiaire d'un roulement 20. D'une autre manière encore, comme représenté sur la Figure 8, la biellette pivotante 60 peut être montée sur l'entretoise 18 par l'intermédiaire d'un palier sphérique 21. Dans les formes de réalisation des Figures 6 à 8 la force nécessaire pour déplacer la bride de support 50 vers la gauche ou vers la droite peut être plus faible que dans la forme de réalisation des Figures 1 à 5, dans laquelle les brides de support 5 sont directement supportées par les roulements de detlacemetlt linéaire anti-friction 14. Comme décrit ci-dessus en détail, la présente invention fournit une transmission incluant des nouveautés dans la structure de ses divers éléments, qui peut effectuer un changement du rapport de transmission fiable et régulier à partir d'une force de commande faible en utilisant l'action de changement du rapport de transmission intégrée d'une transmission de type torique a variation continue, et qui s'est récemment averée attrayante et objet de développement du fait qu'elle peut effectuer un changement continu du rapport de transmission, sans paliers, qu'elle présente une large gamme de rapports de transmission, qu'elle peut être rendue compacte et robuste, et qu'elle est d'un type permettant d'économiser le carburant, particulièrement approprié pour être utilisé dans les véhicules automobiles. La présente invention est très efficace pour la mise en oeuvre des transmissions de type torique à variation continue du fait que, sur un petit véhicule ne comportant aucune source hydraulique, l'utilisation d'une pression négative d'aspiration du moteur comme source d'énergie pour la force de commande du changement de vitesse, est rendue possible,que, sur un véhicule encore plus petit, une commande manuelle ou par pédale est également possible, et que la force centrifuge peut être utilisée pour les instruments auxiliaires d'un véhicule. REVENDICATIONS 1 v Dispositif. de commande de vitesse pour transmisston de type torique à variation continue comprenant un carter (15), un arbre d'entrée (1) et un arbre de sortie montés" coaxiaux et rotatifs dans le carter, un disque d'entrée (2) et un disque de sortie montés respec vivement sur les arbres d'entrée et de sortie, et fixés sur les arbres pour tourner avec eux, les surfaces opposées des disques coopérant l'une avec l'autre pour délimiter une cavité torodale, des galets de traction gauche et droit (3) disposés dans la cavité toroïdale symétriquement par apport a l'axe des arbres d'entrée et de sortie, des tourillons C4} supportant les galets de traction (3) en rotation et supportés par le carter t15) de façon a tourner autour d'axes de pivotement perpendiculaires aux axes de rotation des galets de traction t3), et des moyens de pression pour pousse les disques d'entrée et de sortie contre les galets de traction en engagement les uns avec les autreks afin d'engendrer une force de traction, caractérisé en ce. qu'il comprend un dispositif de support (5, 50) des tinté à supporter les extrémités respectives des axes de pivotement de telle sorte que les axes de pivotement des tourillons gauche et droit C4) puissent être légèrement basculés, et un dispositif de basculement destiné à légè- rement déplace le dispositif de support C5,50) vers la gauche ou vers la droite pour faire basculer les touril lons d'une valeur prédéterminée, les dispositifs de support (5) comprenant des Brides de support pour relier les extrémités supérieure et inférieure des axes de pivote ment de chacun des tourillons gauche et droit (4) par l'in termédiaire de moyens roulements 6), ces Brides de support (5) étant supportées dans le carter (15) de manière à pouvoir légèrement se déplacer vers la gauche et vers la droite 2 v Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie située sensiblement au centre. de chaque e. de support (15) est supportée dans le carter par un roulement de déplacement linéaire (14) en vue de son déplacement vers la gauche et vers la droite. 3 s Dispositif selon la revendication 1, caractérise- en ce que la partie centrale (51) des brides de support CaO) est reliée à une extrémité d'une biellette pivotante (60) dont l'autre extrémité est montée pivotante sur le carter (15). 4 v Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un levier de commande de vitesse (12) est supporté par le carter (15) ou par un couvercle (16) du carter à des fins de changement du rapport de transmis sionr et en ce. que l'extrémité de ce levier de commande de vitesse C12) est inséré dans l'une ou l'autre des brides de support 5) supérieure et inférieure du dispositif de support. 5 b Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déplacer l'une ou l'autre des brides de support supérieure et inférieure (5) du disposi tf de support vers la gauche ou vers la droite, des vé rins hydrauliques & piston à simple course (31,32) sont prévus, aux extrémités opposées de la bride de support (5). 6 v Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déplacer les brides de support supérieure et inférieure 5) du dispositif de support vers la gauche ou vers la droite, un vérin hydraulique à piston à simple course (31,32) est prévu, i une extrémité de chacune des brides de support 5). 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déplacer l'une des brides de support C51 supérieure et inférieure du dispositif de support vers la gauche et vers la droite, un vérin hydraulique à piston à double. course. es-t prévu, à une extrémité de ladite bride (5). 8 v Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un piston de réaction (8) s'étend à chaque extrémité de l'axe de pivotement de chacun des tourillons (4 > dans un palier de butée (7), des chambres de réaction (10) sont formées entre les pistons et le carter a5 > par des membranes souples (9) s'appuyant sur l'arrière des pistons de réaction, et les ch-ambres- de réaction disposées en diagonale sont mises en communication deux. a. deux par une tuyauterie, les chambres- de. réaction U0) et la tuyauterie étant remplies d'un fluide incompressible, 9 - Dispositif selon la revendica- ton 1, caractérisé en ce qu'un siège d'appui sphérique (27) est formé à chaque extrémité des axes de pivotement de chacun. des tourillons C4 > un pivot sphérique (28) monté sur le siège sphérique étant supporté par le carter (115 > par l'intermédiaire. d'un roulement de déplacement linéaire. (29). 10 - Dispositif selon la revendication 1,. caractérisé en ce qu'un pivot sphérique est formé à chaque extrémité de l'axe de pivotement de chacun des tourillons C41, et en ce qu'un siège d'appui sphérique. monté su.r le pivot sphérique est supporté par le carter (15) par l'intermédiaire d'un roulement de déplacement linéaire