Brevet FR2552032A1 — publié le 19850322

L'invention concerne un variateur de vitesse, et plus particulièrement un tel variateur destiné à être interposé entre un appareil moteur qui ne peut pas s'arrêter en fonctionnement normal, tel qu'un moteur à explosions par exemple, et un appareil récepteur présentant un couple résistant et une vitesse variables pouvant même s'annuler ou stinverser, par exemple un véhicule routier. L'objet de l'invention est donc de réaliser un variateur mécanique de vitesse qui présente un bon rendement et qui permet d'obtenir une vitesse de sortie variable de façon continue pouvant s'annuler ou s'inverser alors que la vitesse d'entrée ne s'annule pas0 Selon l'invention, le dispositif variateur de vitesse comprend un différentiel dont les deux arbres d'entrée reçoivent des vitesses provenant d'un même arbre moteur, un variateur de vitesse conventionnel étant interposé entre au moins l'un des deux arbres entrée du différentiel et l'arbre moteur, et dont arbre de sortie délivre une vitesse de sortie constituée par la différence des vitesses des deux arbres d'entrée0 On comprend qu'on obtient ainsi une vitesse de sortie qui varie de manière continue entre une vitesse maximum en marche avant et une vitesse. maximum en marche arrière en passant par une vitesse nulle, alors que la vitesse entrée ne s'annule pas, obtenue lorsque les deux arbres entrée du différentiel tournent à la même vitesse. On comprend que, selon l'utilisation envisagée, on peut soit utiliser un seul variateur conventionnel dispos entre l'appareil moteur et l'une des deux entrées du différentiel alors que l'appareil moteur est relié directement à l'autre entrée du différentiel, soit utiliser deux variateurs conventionnels qui sont disposés entre l'appareil moteur et chacune des deux entrées du différentiel0 Le différentiel utilisé peut soit effectuer directement la différence des vitesses qui lui sont appliquées, soit effectuer la différence entre des vitesses proportionnelles à celles qui lui sont appliquées0 Pour bien faire comprendre le dispositif selon invention on en décrira ci-après, à titre exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif variateur de vitesse selon l'invention ; et la figure 2 est une vxle en coupe, très schématique, d'une réalisation du dispositif variateur de vitesse0 Sur la figure 1, on a schématisé en 1 l'appareil moteur, par exemple un moteur de véhicule, et en 2 l'arbre de sortie du moteur 1 qui attaque directement une entrée 3 d'un différentiel 4o L'arbre moteur 2 attaque également, par un jeu d'engrenages 5, 5' qu'on supposera pour simplifier de rapport égal à 1, l'entrée d'un variateur de vitesse conventionnel 6 dont la sortie est appliquée à la seconde entrée 7 du différentiel 4o Le mouvement destiné à lsutili- sation est récupéré sur l'arbre de sortie 8 du différentiel 40 Si l'on suppose dtabord que la vitesse à la sortie du variateur 6 est la même que celle à l'entrée de ce variateur (c'est-à-dire est la même que la vitesse de l'arbre moteur 2), les vitesses appliquées aux deux entrés du différentiel 4 sont alors égales, il en résulte que la vitesse de sortie du différentiel, constituée par la différence entre les deux vitesses d'entrée, est nulle0 Si par contre la vitesse de sortie du variateur 6 est plus petite ou plus grande que la vitesse d'entrée de ce variateur (c'est-à-dire que la vitesse de l'arbre moteur 2), les vitesses des entrées 3 et 7 du différentiel 4 sont alors différentes0 L'arbre de sortie 8 du différentiel tournera alors dans un sens dépendant du signe de la différence des vitesses d'entrée et avec une vitesse dépendant de la valeur de cette différence0 Le dispositif ainsi réalisé possède donc un rapport de variation de vitesse infini puisque la vitesse de sortie peut passer par zéro sans nécessité dgun débrayage ni d'un arrêt du moteur0 On décrira maintenant l'exemple de réalisation schématisé à la figure 2o Sur cette figure on voit en 9 l'arbre primaire entratné par le moteur (non représenté)0 Cet arbre 9 entraîne en rotation le plateau semi-torique 10 d'un variateur de vitesse conventionnel 11 comprenant des galets 12, 12' qui roulent dans le tore du plateau 10 lorsque celui-ci tourne, Les galets 12, 12' transmettent le mouvement de rotation du plateau 10 à un deuxiàme plateau semi-torique 13 du variateur Ilo L'adhérence des plateaux 10, 13 et des galets 12, 12' est obtenue au moyen d'un système de mise en pression schématisé par des ressorts 14, 14i disposés entre le plateau 10 (monté coulissant sur l'arbre 9) et un support fixe 15, et l'entrainement en rotation du plateau 10 par l'arbre 9 est assuré par des cannelures (non représentées au dessin). En 16 on a représenté un différentiel dont un planétaire 17 est solidaire en rotation de l'arbre primaire 9 L'autre planétaire 18 du différentiel 16 est solidaire du plateau 13 du variateur 110 Les satellites 19, 192 du différentiel, qui coopèrent de façon connue avec les planétaires 17, 18, assurent l'entrainement en rotation de l'arbre de sortie 20 du différentiel0 Les satellites 19, 19' du différentiel sont entraînés par les planétaires 17 et 18 (liés respectivement à l'arbre 9 et au plateau 13)o Comme ces deux planétaires tournent en sens inverse l'un de l'autre, si leurs vitesses sont les mêmes les satellites 19, 19t tourneront sur eux-mêmes au même endroit (cgest-à-dire sans tourner autour de arbre 9) et l'arbre de sortie 20 ne sera pas entraîné en rotation, Si par contre on fait fonctionner le variateur de vitesse 11, les galets 12, 12' pivotent alors symétrtr1uelnent pour faire varier la vitesse du planétaire 18 par rapport à celle du planétaire 17o Les satellites 19, 199 sont alors obligés de tourner autour de l'arbre 9 et entraînent l'arbre de sortie 20o La vitesse de rotation de cet arbre de sortie dépendra du degré de pivotement sur eux mimes des galets 12, 12' du variateur 11. On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de lvinven- tion. En particulier, dans le dispositif décrit, un variateur de vitesse n'a été interposé qu'entre le planétaire 18 du différentiel et l'arbre primaire 9 mais on pourrait prévoir de disposer, sans sortir du cadre de l'invention, un second variateur de vitesse entre l'autre planétaire 17 du différentiel et l'arbre primaire 9o On comprendra également que le différentiel utilisé peut être de tout type connu (épicycloldal, à engrenages coniques, etc 0OO ) et qu'il peut effectuer soit directement la différence des vitesses qui lui sont appliquées, soit la différence entre des vitesses proportionnelles à celles qui lui sont appliquées0 R E V E N D i C A T I O N So lo Dispositif variateur de vitesse, en particulier pour véhicules, caractérisé par le fait qui comprend un différentiel (4, 16) dont les deux entrées (3, 17-7, 18) reçoivent des vitesses provenant dgun même arbre moteur (2,9), un variateur de vitesse (6, 11) de type conventionnel étant interposé entre au moins l'une des entrées (7, 18) du différentiel (4, 16) et l'arbre moteur (2, 9), de sorte qu'à sa sortie (20) le différentiel délivre une vitesse de sortie constituée par la différence des vitesses appliquées à ses deux entrées en permettant dtobtenir une vitesse de sortie qui varie de manière continue entre une vitesse maximum de marche avant et une vitesse maximum de marche arrière en passant par une vitesse nulle alors que la vitesse de rotation de arbre moteur (2, 9) ne s'annule pas0 2o Dispositif variateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un variateur de vitesse de type conventionnel est disposé entre l'arbre moteur (2, 9) et chacune des deux entrées (3, 17-7, 18) du différentiel (4, 16)o 30 Dispositif variateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de sortie (13) du variateur de vitesse (11) de type conventionnel est soli dare dgun planétaire (18) du différentiel (16), alors que l'autre planétaire (17) du différentiel est lié à l'arbre moteur (9) et que les satellites (19, 191) du différentiel coopèrent avec un organe de sortie (20) pour entraîner celuici en rotation0 40 Dispositif variateur de vitesse selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément de sortie (13) du variateur de vitesse de type conventionnel est constitué par un plateau semi-torique monté fou sur l'arbre moteur (9) et qui coopère par l'intermédiaire de galets (12, 12t) pivotants avec un autre plateau semi-torique (10) solidaire en rotation de l'arbre moteur (9)o So Dispositif variateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le différentiel (4, 16) effectue directement la différence des vitesses qui lui sont appliquées, 60 Dispositif variateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le différentiel effectue la différence entre des vitesses proportionnelles à celles qui lui sont appliquées0