Brevet FR2572780A1 — publié le 19860509

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux transmissions à variation de vitesse automatique, du genre à poulies et courroie > notamment une poulie motrice et et une poulie réceptrice. Il convient, avant d'aborder les dispositions principales de l'invention, de rappeler les difficultés rencontrées à l'occasion de l'utilisation des variateurs du genre en question. De tels variateurs sont équipés d'une poulie variable automatique comprenant un flasque fixe et un flasque mobile en translation sur un moyeu. Le plus souvent, les mouvements de translation du flasque mobile sont obtenus par des billes à fonction de masselottes centrifuges logées entre une portée du flasque mobile, et un capot de réaction à portée tronconique, voire inscrite dans une dei-sphère. Dans un dispositif de ce genre, les masselottes à billes soumises a' à l'action de la force centrifuge, stéloi- gnent de l'axe de rotation de la poulie, au fur et à mesure qu'elles agissent pour fer.mer la poulie en rapprochant le flasque mobile du flasque fixe. Ceci apour conséquence que, pour un régime de rotation donné, la force centrifuge à laquelle sont soumises les billes, donc la force axiale de commande du flasoue mobile, sera différente selon que la poulie se trouve en position ouverte ou fermée. Cette caractéristique constructive engendre une dissymétrie du fonctionnement qui s'avère particulièrement néfaste lorsqu'une telle transmission est appliquée a' à l'entrainement d'un véhicule. Ainsi, la poulie se ferme progressivement lors d'une augmentation du régime moteur avec une tendance à la fermeture après atteinte d'un régime de rotation stabilisé, tendance dûe à l'action de la force centrifuge sur les dites billes. Lorsqu'un effort résistant est introduit dans le système, on assiste à une baisse importante du régime moteur de au fait de l'effort maximal de la force centrifuge qui s'exerce sur les billes. Il faut donc, par obligation que ce régime moteur tombe suffisamment pour permettre la réouverture de la poulie variable. Cette caractéristique de foncti-onnement est particulièrement inadaptée au rendement de la transmission surtout lorsqu'il s'agit de son application aux faibles puissances. Par ailleurs, dans les variateurs de ce genre, on constate un autre inconvénient lorsque l'on souhaite obtenir un débrayage total de la transmission entre la poulie menante et la poulie menée. Cette fonction dite de débrayage s'obtient, dans les transmissions connues, par écartement des deux flasques de la poulie variable, supérieur à la largeur de la courroie de transmission. La courroie repose alors librement sur une poulie plate pouvant tourner librement entre les deux flasques de la poulie variable. Dans un système de débrayage de ce genre on constate, qu'en cas de ralentissement brutal la poulie variable n'a pas le temps de s'ouvrir suffisamment pour permettre à la courroie de descendre jusqu'à la poulie folle ce qui se traduit par un entraînement indésirable de l'ensemble de la transmission lorsqu'un arrêt complet est demandé. On notera encore que la présence de la poulie folle complique la construction et la maintenance de la transmission. On notera enfin, qu'en position dite débrayée, la courroie de transmission, étant par nature flexible, il arrive qu'elle vienne en contact avec l'un des flasques tournant de la poulie variable, ce qui provoque un entrainement fortuit préjudiciable non souhaité. On notera également encore que la poulie réceptrice est équipée d'un ressort du type hélicoïdal, dont l'action s'exerce axialement sur le flasque mobile de la dite poulie réceptrice afin de produire l'entraînement de la courroie par adhérence. Or il s'avère que l'effort axial produit par ce ressort du type hélicoïdal connu antérieurement, est plus important lorsque la poulie réceptrice est ouverte, que lorsque la dite poulie réceptrice est fermée, alors qu'il faudrait obtenir un effet inverse de façon à avoir un plus grand effort axial lorsque la dite poulie réceptrice est fermée. La présente invention a en conséquence pour but de rémédier à ces difficultés et elle vise tout d'abord à la réalisation, d'une transmission du genre à poulies variables dont les courbes de variation en fonction de la vitesse soient identiques, à la prise ou à la baisse de régime, de façon à obtenir, notamment lors de la baisse de régime dûe par exemple à l'augmentation de l'effort résistant, une ouverture immédiate des flasques-de la poulie permettant de conserver, par l'augmentation conséquente du rapport de réduction, un régime moteur suffisamment élevé pour délivrer une puissance optimum. Un autre but de l'invention est de fournir une transmission perfectionnée dotée d'un dispositif d'embrayage débrayage supprimant la poulie folle antérieurement connue. Un autre but encore de l'invention est de fournir une transmission perfectionnée, dont le ressort axial équipant la poulie réceptrice soit agencé de façon à obtenir un effort axial, sur le flasque mobile de la dite poulie réceptrice, plus important lorsque la dite poulie est fermée que lorsque cette même poulie est ouverte. L'invention concerne à cet effet une transmission à variation de vitesse automatique comprenant deux poulies variables automatiques sous l'action de la force centrifuge, une poulie motrice et une poulie réceptrice, la poulie motrice étant constituée d'un flasque fixe axialement et un flasque mobile axialement, transmission caracterisee en ce que le dispositif de commande centrifuge du rapport de transmission est constitué d'au moins deux masselottes se présentant chacune sous forme d'un levier à deux bras, respectivement pouvant pivoter dans un plat radial autour d'un axe animé d'un mouvement de révolution circulaire, le bras de commande, à l'état de repos, étant en position sensi blementparallèle à l'axe de rotation de la poulie tandis que le levier de poussée est en position sensiblement radiale à l'axe, le dit levier de poussée étant au contact d'une portée frontale du flasque mobile de la poulie motrice. Suivant un mode de réalisation préféré le flasque fixe de la poulie motrice présente un flanc pour la courroie de transmission, ce flanc étant prolongé de deux portées coaxiales à l'axe de révolution de la poulie, une première portee formant tambour pour les masselottes d'un embrayage centrifuge entraîné par un arbre moteur, une seconde portée formant moyeu de guidage pour les déplacements axiaux du flasque mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré, donné ici à titre d'exemple et représenté sur les dessins joints dans lesquels : la figure 1, est une vue montrant l'ensemble de la transmission ; la figure 2, est une vue montrant une variante du mode de commande de la poulie réceptrice. ta figure 3, est un diagramme de fonctionnement de la transmission. Conformément à l'invention la transmission à variation de vitesse automatique est, du genre à poulies et courroie trapézoïdale. - Les dites poulies A et 8 comprenant chacune un flasque fixe 1 et 2, et chacune un flasque 3 et 4 mobile en translation sur un moyeu 5 et 6. Cette transmission à variateur est caractérisée en ce que le moyen de translation axiale du flasque mobile 3 d'une poulie menante A est constitué d'au moins deux masselottes 7 qui, sous l'effet de la force centrifuge dont elles sont le siège lorsque la dite poulie A tourne, exercent un effort axial sur le dit flasque 3 mobile en translation. Cet effort a pour effet de provoquer le rapprochement du flasque mobile 3 en translation vers le flasque fixe 1, et conséquemment d'amener la courroie 8 vers un grand rayon d'enroulement. Les masselottes 7 sont organisées de manière telle que, quelle que soit la position du flasque mobile en translation 3, elles exercent un effort axial constant de même valeur sur le dit flasque mobile 3, pour un régime de rotation donné. Suivant une disposition préférée, les dites masselottes 7 sont constituées chacune d'un levier à 2 bras 9 et 10 pouvant pivoter angulairement autour d'un axe 11 stationnaire, le bras de poussée 10 étant en position sensiblement radiale à l'axe, le bras de commande 9 étant en position sensiblement paral lèle à l'axe de.rotation de la dite poulie A. Grâce à cette disposition on obtient de nouvelles caractéristiques de fonctionnement. Ainsi, lors de la montée en régime de la poulie menante A, les masselottes 7 sont le siège d'une force centrifuge qui va croissant avec la vitesse. A partir d'un seuil donné, celle-ci est suffisante pour engager la fermeture de la poulie menante A. Cependant, l'effort nécessaire pour poursuivre l'action de fermeture de la dite poulie A croît avec la position de plus en plus fermée de cette poulie A. De même, les masselottes 7 sont agencées de manière telle que, quelle que soit la position du flasque mobile en translation 3, pour un régime donné, la résultante axiale de la force centrifuge soit juste nécessaire, pour maintenir la dite poulie A dans une position de fermeture correspondante. Ceci a pour effet d'obtenir un rapport de transmission donné, directement fonction du régime de rotation de la poulie menante A. De même par cette const-ruction, lors de la baisse de régime, la courbe du rapport de transmission en fonction de la vitesse. obtenue est la même que la courbe relative à la montée en régime. Suivant une autre caractéristique la poulie menante A comprend un système d'embrayage à friction, qui rend solidaires en rotation l'arbre moteur 12 d'une part, et la poulie variable menante A d'autre part, à partir d'un régime de rotation donné du dit arbre moteur 12. Le flasque fixe en translation 1 de la poulie menante A comporte une portée intérieure 13 b, sur laquelle viennent se mettre en contact, plusieurs masselottes 14 solidaires de l'arbre moteur 12 et garnies d'un matériau de friction 15, sous l'effet de la force centrifuge engendrée par la rotation du dit arbre moteur 12. Des ressorts rappellent les dites masselottes garnies 14 hors du contact avec la portée intérieure 13 lorsque l'arbre moteur 12 tourne à une vitesse inférieure à un seuil déterminé. Grâce à cette disposition on supprime la poulie plate folle en soi connue, on obtient un débrayage complet sans risque d'entraînement de la transmission dans une plage de régime dite de ralenti. Cette disposition permet d'obtenir une fonction débrayage totale, sans entraînement parasitaire de la transmission. Elle permet en outre d supprimer les inconvénients de la fabrication des poulies folles et les problèmes de maintenance y afférent. Suivant une disposition caractéristique la poulie réceptrice S comporte un ou plusieurs ressorts exerçant une poussée axiale sur le flasque mobile 4, ressorts dont la caractéristique essentielle est de fournir un effort axial sur le flasque mobile 4 qui diminue àmesure que la dite poulie réceptrice 8 s'ouvre. Le dessin annexé, figure 1, montre un ressort 16 du type à diaphragme qui possède cette caractéristique. Suivant une autre disposition, le système de poussée axiale sur le flasque mobile 4 de la poulie réceptrice 8 peut-être réalisé par l'agencement de un ou plusieurs ressorts 17, par exemple du type hélicoïdal, prenant appui sur le moyeu fixe 6 de la poulie 8 et exerçant leur poussée obliquement sur le flasque mobile 4, de façon à ce que la composante axiale de la poussée de ces dits ressorts soit elle aussi dégressive, au fur et à mesure de l'ouverture de la poulie réceptrice 8. Ce dispositif se trouve représenté sur la figure 2, annexée. On se reportera, pour expliquer le fonctionnement de la transmission au diagramme de la figure 3 qui montre les courbes caractéristiques de fonctionnement obtenues par les dispositions constructives de cette transmission. Ainsi, dans l'application proposée la courbe X désigne la force axiale s'exerçant sur le flasque mobile 4, la courbe Y indique la force axiale à exercer sur le dit flasque mobile 4 pour obtenir un entrainement sans perte d'adhérence de la dite poulie 8, en fonction du rapport de réduction de la transmission. La courbe Z désigne le rapport de réduction obtenu par la transmission en fonction du régime de rotation de la poulie menante A ; on notera ainsi que, en agençant convenablement les éléments de commande respectifs de la poulie menante A, soit les masselottes 7, et ceux de la poulie réceptrice 8, soit le ressort 16, on obtient une courbe Z caractéristique du rapport de transmission obtenu en fonction du régime de rotation de la poulie menante A ayant par exemple très peu de pente. Ainsi lorsque le couple résistant appliqué à la poulie réceptrice 8 augmente, le rapport de réduction passera progressivement de la petite à la grande réduction, soit du point m au point n de la courbe Z, alors.que le régime de rotation de la poulie menante A, porté en ordonnée sur le graphique figure 3, ne diminuera que très peu7 permettant de conserver parce fait au moteur d'entraînement de la dite poulie menante A une puissance élevée. Il faut noter enfin que, du fait de la caractéristique propre du ressort 16 de la poulie réceptrice 6, dont la force axiale va en diminuant au fur et à mesure que cette poulie B s'ouvre, on obtiendrait un fonctionnement instable de la transmission. En effet, lors de l'action d'ouverture de la dite poulie réceptrice 8, au delà du point c caractéristique sur la courbe x figure 3, la force du ressort 16 diminue, alors que, pour un régime donné de la poulie motrice A l'effort de commande des masselottes 7 de la dite. poulie A, reste constant, et ainsi, au cours de la montée en régime, dès le point c dépassé, la poulie réceptrice B s'ouvrirait inéluctablement et très rapidement. Cette caractéristique indésirable du fonctionnement est paliée par d'adjonction d'un ressort 17, par exemple du type hélicoidal, dont l'action est une force axiale s'exerçant sur le flasqué mobile 3 de la poulie motrice A. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution ci-dessus décrit et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 10 - Transmission à variation de vitesse automatique comprenant deux poulies variables automatiques (A) et (S) sous l'action de la force centrifuge la poulie (A) étant constituée d'un flasque fixe axialement (1) et un flasque mobile axialement (3),transmission caractérisée en coque le dispositif de commande centrifuge du rapport de transmission, inclu dans la poulie (A) est constitué d'au moins deux masselottes (7) se présentant chacune sous forme d'un levier à deux bras, respectivement (9-10) pouvant pivoter dans un plan radial autour d'un axe (11) animé d'un mouvement de révolution circulaire, le bras de commande,(9) à l'état de repos, étant en position sensiblement parallèle à l'axe de rotation (Al) de la poulie tandis que le levier de poussée (10) est en position sensiblement radiale à l'axe (AI), le dit levier de poussée étant en contact d'une portée frontale (3A) du flasque (3) de la poulie. 20 - Transmission selon la revendication 1 caractérisée en ce que le flasque fixe (1) de la poulie (A) présente un flanc (13a) pour la courroie de transmission (8) ce flanc étant prolongé de deux portées coaxiales à l'axe de révolution (Al) de la poulie, une première portée (13b) formant tambour pour les masselottes (14) d'un embrayage centrifuge entraîné par un arbre moteur (12), une seconde portée (5) formant moyeu de guidage pour les déplacements axiaux du flasque mobile (3). 3 - Transmission selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le flasque fixe (1) de la poulie (A) forme avec le tambour (13b) et le moyeu (5) une pièce de révolution monobloc tourillonnant librement autour de l'axe moteur(12), lorsque les masselottes (14) de l'embrayage centrifuge sont en position inactive hors contact, la dite pièce de révolution pouvant être solidarisée en rotation avec le dit axe moteur lorsque les masselottes (14) sont en position active de contact. 4" - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyeu (5) du flasque stationnaire (3) est fermé à son extrémité frontale (5a) par un disque (7a) dont il est solidaire en rotation. 50 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tambour recevant la portée (13b) est équipé de supports (7b) portant les axes (11) de pivotement des masselottes (7) de commande de déplacement axial du flasque mobile (3) de la poulie (A). 60 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la poulie réceptrice (B) comporte un ou plusieurs ressorts exerçant une force axiale sur le flasque mobile (4), le dit ressort étant agencé de manière à fournir une-force allant diminuant à mesure de l'ouverture de la dite poulie (B). 70 - Transmission'selon revendication 6 caractérisée en ce que le ressort exerçant un effort axial sur le flasque (4) de la poulie (B) est constitué d'un ou plusieurs ressorts plans du type à diaphragme. 80 - Transmission selon revendication 6, carac térisée en ce que le système de ressorts exerçant une poussée sur le flasque (4) de la poulie (B) est constitué de 1 ou plusieurs ressorts de poussée, montés obliquement par rapport à l'axe de rotation de la dite poulie (B). 90 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la poulie motrice(A) comporte un ressort (171 exerçant une force axiale sur le flasque mobile (X de la dite poulie motrice (A).