Brevet FR2562628A1 — publié le 19851011

La présente invention concerne d'une manière générale les variateurs de vitesse du type de ceux susceptibles d'ê- tre mis en oeuvre, notamment, pour l'entraînement contrôlé d'un quelconque organe à partir d'un quelconque moteur, et, par exemple, sur un véhicule automobile, pour l'entraînement, à partir du moteur de celui-ci, d'un quelconque organe au- xiliaire, tel qu'alternateur, pompe à eau, compresseur, ou ventilateur, équipant usuellement un tel véhicule. Ainsi qu'on le sait, un tel variateur de vitesse est globalement formé de deux poulies, l'une menante, l'autre menée, et d'une courroie passée en boucle sans fin sur l'une et l'autre de ces poulies, chacune de celles-ci comportant un moyeu, et, en regard l'un de l'autre, autour dudit moyeu, deux flasques annulaires, dont un au moins, dit ici par com- modité flasque mobile, est monté mobile axialement par rap- port audit moyeu sous le contrôle de moyens élastiques de rappel à action axiale. La présente invention vise plus particulièrement le cas o ces moyens élastiques de rappel à action axiale comportent une pièce annulaire, dite diaphragme, qui, d'une part, par une partie périphérique, est en appui axial basculant contre ledit flasque mobile, et qui, d'autre part, par une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes, est en appui axial basculant contre une pièce, dite pièce d'appui, solidaire axialement du moyeu de l'ensemble. Un tel variateur de vitesse se trouve notamment décrit dans le brevet français déposé le 9 Avril 1976 sous le Ne 76 10392 et publié sous le NI 2.347.578, aussi bien que dans la demande de brevet français déposée le 16 Mai 1983 sous le NO 83 08047. En pratique, les flasques mobiles de la poulie menante et de la poulie menée sont chacun susceptibles de se dépla- cer, de manière conjuguée, entre deux positions extrêmes, l'une avancie, l'autre reculée, par rapport au flasque fixe auquel ils sont associes, étant entendu que, lorsque le flas- que mobile de I pocif2 nant est en position avarée, le lasque mobile de a poul!e menée est en position reculéee, et réciproquement, et que, pour chacune des positions de ces flasques, la courroie associée occupe une configuration dé- terminée, A laquelle correspond elle-même un rapport de transmission déterminé. Par exemple, A l'arrêt, le flasque mobile de la poulie menante peut être en position avancée, et, le flasque mobi- le de la poulie menée étant alors en position reculée, le rapport de transmission est maximal. En service, si, sous la sollicitation de moyens de pi- lotage appropriés à cet effet, le flasque mobile de la pou- lie menante se déplace de sa position avancée A sa position reculée, le flasque mobile de la poulie menée se déplace en sens contraire de sa position reculée A sa position avancée, et le rapport de transmission décroît en correspondance. Quoi qu'il en soit, s'agissant par exemple de la poulie menante, un tel flasque mobile est en permanence sollicité en direction de sa position avancée par les moyens élasti- ques de rappel à action axiale qui lui sont associés, et ce sont les derniers qui en assurent le retour en position avancée lorsqu'il s'est an préalable déplacé en direction de sa position reculée. Il peut s'avérer, au moins pour certaines applications, que le diaphragme usuellement mis en oeuvre à cet effet soit insuffisant à assurer de manière satisfaisante un tel rappel. Il a donc été envisagé, dans un tel cas, d'adjoindre à ce diaphragme, autour du moyeu, en tant qu'organe(s) élasti- que(s) d'appoint, un ou plusieurs ressorts hélicoïdaux, qui, disposés coaxialement l'un par rapport A l'autre, portent chacun sur un épaulement solidaire axialement du flasque mobile. Si, pour celui de ces ressorts hélicoïdaux qui est ra- dialement le plus interne, un appui axial peut A la rigueur être relativement aisément trouvé directement sur la pièce d'appui A travers l'ouverture centrale du diaphragme, il n'en est pas de même pour celui radialement le plus externe, sauf A donner A ladite ouverture centrale des dimensions importantes, qui, à encombrement diamétral égal pour l'en- semble, viennent intempestivement en déduction de celles de la partie utile dudit diaphragme, au préjudice des caracté- ristiques de celui-ci. Il a donc été envisagé soit que ce ressort hélicoïdal radialement le plus externe prenne appui sur une couronne qui, disposée du côté du diaphragme opposé à la pièce d'ap- pui, est rendue solidaire axialement de celle-ci par une douille traversant axialement ledit diaphragme à travers son ouverture centrale, au prix d'une complexité relative- ment importante pour l'ensemble, soit qu'il prenne axiale- ment appui sur ladite pièce d'appui par l'intermédiaire mê- me dudit diaphragme, et plus précisément de la partie cen- trale de celui-ci, à travers l'épaisseur de ce diaphragme. Mais, outre que l'assise d'un tel ressort hélicoïdal contre le diaphragme se trouve alors mal assurée, une telle disposition, mettant en contact l'une avec l'autre deux piè- ces métalliques dont l'une, en l'espèce le diaphragme, con- nait un mouvement relatif par rapport à l'autre, à savoir un mouvement de basculement, est de nature à conduire, de manière intempestive, en raison des frottements se dévelop- pant inévitablement entre ces pièces, à une usure de celles- ci, et, conjointement, à un risque de "fretting", c'est-à- dire d'autosoudage, entre ces pièces, et, s'agissant du res- sort hélicoïdal, de décentrement. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients et conduisant en outre à d'autres avantages. De manière plus précise, elle a pour objet une poulie de variateur de vitesse, du genre comportant un moyeu, et, en regard l'un de l'autre, autour dudit moyeu, deux flas- ques annulaires, dont un au moins, dit par commodité flas- que mobile, est monte mobile axialement par rapport audit moyeu sous le contrôle de moyens élastiques à-action axiale comportant une pièce annulaire, dite diaphragme, qui, d'une part, par une partie périphérique9 est en appui axial bascu- lant contre ledit flasque mobile, et qui, d'autre part, par une partie centrale fragmentée en doigts radiaux par des fentes, est en appui axial basculant contre une pièce, dite pièce d'appui, solidaire axialement du moyeu, cette poulie de variateur étant d'une manière générale caractérisée en ce que, lesdits moyens élastiques à action axiale comportant en outre, autour du moyeu, en tant qu'organe élastique d'ap- point, un ressort hélicoïdal, qui, portant sur un épaulement solidaire axialement du flasque mobile, prend axialement ap- pui sur la pièce d'appui par l'intermédiaire de la partie centrale du diaphragme, il est axialement interposé, entre ledit ressort hélicoïdal et ledit diaphragme, une entretoi- se en matière élastique. Grâce à une telle entretoise en matière élastique, qui, de préférence, s'étend circulairement de manière continue à la surface du diaphragme, en étant adhérisée à celui-ci, et en présentant elle-même, en surface, pour l'appui du ressort hélico5dal, une coupelle métallique, toute usure et tout risque de "fretting"l entre un tel ressort hélico!dal et le diaphragme sont évités. En outre, cette entretoise en matière élastique se con- jugue avantageusement avec la disposition suivant laquelle, tel que décrit notamment dans la demande de brevet français Ne 83 08047 mentionnée ci-dessus, une autre entretoise en matière élastique est axialement interposée entre le dia- phragme et la pièce d'appui, les deux entretoises en matié- re élastique ainsi mises en oeuvre étant alors, de préfé- rence, en continuité l'une avec l'autre à travers les fentes de la partie centrale du diaphragme aussi bien qu'à travers l'ouverture centrale de celui-ci, l'ensemble formant ainsi un bloc en matière élastique surmoulé sur l'extrémité des doigts dudit diaphragme. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront d'ailleurs de la description qui va suivre, A titre d'exemple, en référence au dessin schématique annexé dont la figure unique est une vue en coupe axiale d'une poulie de variateur de vitesse suivant l'invention. Sur cette figure, il s'agit en pratique d'une poulie menante 10, mais il pourrait s'agir aussi bien d'une poulie menée. Quoi qu'il en soit, cette poulie 10 comporte, globale- ment, de manière usuelle, un moyeu 11, qui, par exemple, et tel que représenté, est rapporté par une vis 12 en bout d'un quelconque arbre d'entraînement 13, en étant ainsi solidari- se en rotation A celui-ci, et, en regard l'un de l'autre, pour guidage d'une courroie 14 passée en boucle sans fin sur elle et la poulie menée associée, deux flasques annulaires 15, 16, dont un au moins le flasque 15 dans la forme de réa- lisation représentée, dit ici par commodité flasque mobile, est monté mobile axialement par rapport au moyeu 11. Dans la forme de réalisation représentée, le moyeu 11 porte axialement sur un épaulement transversal 17 de l'arbre d'entraînement 13 à travers successivement une entretoise annulaire 18, qui, par sa périphérie externe, forme pignon, et une collerette radiale 19. En outre, dans cette forme de réalisation, le flasque mobile 15 est rapporté, par exemple par sertissage, tel que représenté, sur une douille 20, et, par celle-ci, il est en- gagé à coulissement sur le moyeu 11, soit avec jeu, soit, tel que représenté, par l'intermédiaire de coussinets 21,22 disposés chacun respectivement aux extrémités de ladite douille 20. Conjointement, le flasque 16 associé à ce flasque mobi- le 15, et dit ici par simple commodité flasque fixe, est solidaire, axialement et en rotation, c'est-A-dire circon- férentiellement, du moyeu 11, et, par exemple, tel que re- présenté, il peut, pour ce faire, être serti par sa périphé- rie interne en bout dudit moyeu 11. En regard l'un de l'autre, les flasques 15, 16 présen- tent des flancs tronconiques 24, 25, de pente inverse l'un de l'autre, et, conjointement, la courroie 14 a une section trapézoïdale, tel que représenté. Ces dispositions sont bien connues en elles-mêmes, et ne faisant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière également connue en soi, le flasque mobile est sous le contrôle de moyens élastiques de rappel à action axiale qui le sol. iciteIt en permanence en direction du flasque fixe 16, e ces moyens élastiques à action axia- le comportent une pièce nnulaire 26, dite diaphragme, qui, d'une part, par une partie périphérique circulairement con- tinue 27, est en appui axial basculant contre le flasque mobile 15, et, plus précisément, contre la tranche d'un re- bord 31 que présente axialement celui-ci à sa périphérie interne en direction opposée au flasque fixe 16, et qui, d'autre part, par une partie centrale 28 fragmentée en doigts radiaux 29 par des fentes 30, est en appui axial bas- culant contre une pièce 32, dite ici par simple commodité pièce d'appui, solidaire axialement du moyeu 11. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, l'appui axial basculant du diaphragme 26 sur le flasque mo- bile 15 se fait par l'intermédiaire d'une entretoise annu- laire en matière élastique 33, et cette entretoise annulai- re en matière élastique 33 se trouve être adhérisée d'une part à la partie périphérique 27 dudit diaphragme 26, et d'autre part à une pièce auxiliaire 34, qui, présentant sa section axiale un profil en équerre, est engagée sur le re- bord axial 31 du flasque mobile 15, en étant fixée de place en place à ce rebord axial 31 par des vis 36. Dans 'la forme de réalisation représentée, l'entretoi- se annulaire en matière-élastique 33 ainsi interposée axia- lement entre la partie périphérique 27 du diaphragme 26 et le flasque mobile 15 s'étend axialement sur la partie axia- le de la pièce auxiliaire 34 en formant une peau 37 & la surface de celle-ci. Par ailleurs, dans la forme de réalisation représentée, une entretoise annulaire en matière élastique 39 se trouve également axialement interposée entre le diaphragme 26 et la pièce d'appui 32. En pratique, dans cette forme de réalisation, la pièce d'appui 32, qui est une simple rondelle, se trouve rappor- tée par des vis sur une bague d'arrêt 40, et celle-ci est elle-même rapportée par vissage sur le moyeu 11; c'est donc par l'intermédiaire de cette bague d'arrêt 40 que la pièce d'appui 32 est solidaire axialement du moyeu 11. En outre, dans cette forme de réalisation l'entretoise annulaire en matière élastique 39 se trouve être adhérisée, d'une part à ladite pièce d'appui 32, et d'autre part au diaphragme 26, et, plus précisément, à l'extrémité des doIg 29 de celui-ci. Les moyens élastiques de rappel à action axiale asso- ciés au flasque mobile 15 comportent en outre, autour du moyeu 117 et a ti.tre d'organes élastiaues d'appoint9 deu3 ressorts hôlicoldaux 42, 43, qui prenan.t axialement appui sur la pièce d'appui 32, suivant des modalités décrites plus en détail ci- 44, 45 solidaire a*ialement du flasque mobile 15. Pour le ressort hélieoldal 42, qui est celui radiale- ment le plus interue, cet épaulement 44 esZ formé par l'une des faces d'une collerette 46 que présente radialement eau saillie A sa périphérie externe la douille 20 et sur l'au- tre face de laquelle se trouve en appui le flasque mobile 15. Pour le ressort hélicodal 43, qui est donc celui ra- dialement le plus externe, l'épaulement 45 appartient a une pièce auxiliaire 47, qui, en section axiale, a un profil globalement en équerre, et qui, par un décrochement 48, est engagé sur la tranche de la collerette 46 de la douille 20, en étant centrée sur celle-ci et en butée axiale sur ellee A son autre extrémité, le ressort hélicoidal 42, celui radialement le plus interne, prend axialement appui sr la pièce d'appui 32 associée A l'entretoise annulaire en matiè= re élastique 39. Par contre, et suivant l'invention, c'est par l'inter- médiaire du diaphragm.e 26, et plus précisément de la nertie centrale 28 de celui=ci, que le ressort hélicoïdal 43, celui radialemenàt e plus c:'terne, pred axialemeu appui sar la pièce d'appli 32, et il est axisleert in-terpos@, entre le dit ressort hélicoidal 43 et ledit diaphragme 26, une entre- fiise en matière 61astique 50. De preférence, et tel que représent*é, eele=oi s'étend circulairement de manière àoo'inue a la surface du diaphrag- nie 26,àl'extrémité des doigts 29 de celaicoi, et, il est axialement interposé, entre elle et le ressort hélicoldal 43, pour 3eappui de ce ressort hélico!dal 43, une coupelle métallique 51. En pratique, égzlement, l'entretoise on matière élasti- 256262e que 50 se trouve être adhérisée tant au diaphragme 26 qu'à la coupelle métallique 51, et, en section axiale, celle-ci a un profil en équerre, avec un angle largement arrondi, pour un maintien convenable du ressort hélicoïdal 43. De préférence, et tel que représenté, les entretoises en matière élastique 39, 50, qui se trouvent sensiblement à un même niveau l'une par rapport à l'autre, en étant dispo- sées chacune respectivement de part et d'autre du diaphrag- me 26, sont en continuité l'une avec l'autre, A travers tant les fentes 30 de ce diaphragme 26, que l'ouverture centrale 53 de celui-ci, l'ensemble formant un bloc 54 surmoulé sur l'extrémité des doigts 29 dudit diaphragme 26. Lorsque, pour constitution d'une chambre étanche 57 avec le flasque mobile 15 et le moyeu 11, le diaphragme 26 présente, sur celle au moins de ses faces qui est tournée vers ledit flasque mobile 15, un revêtement en matière élas- tique 55, tel que schématisé uen traits interrompus sur la figure, ce revêtement en matière élastique s'étend avantageu- sement en continu de l'entretoise en matière élastique 33 a l'entretoise en matière élastique 50, en faisant corps avec l'une et l'autre de celles-ci. De môme, et tel qscgalement schématisé par un trait interrompu sur la figure, le diaphragme 26 peut présenter, sur sa face opposée au flasque mobile 15, un revêtement en matière élastique s'etendant en continu de l'entretoise en matière élastique 33 axie!ement à l'entretoise en matière élastique 39, en faisant corps avec l'une et l'autre de celles-ci. Enfin, de manière connue en soi, dans la forme de réa- lisation représentée, et tel que représenté pour l'un d'eux sur la figure, les doigts du diaphragme 26 portent chacun localement, sur leur face tournée vers le flasque mobile 15, une masselotte 58 sensible à la force centrifuge, pour modi- fication contrôlée de la charge dudit diaphragme 26 en fonc- tion de la vitesse de rotation de l'ensemble. Quoi qu'il en soit, lors du rappel du flasque mobile 15 en direction du flasque fixe 16, les ressorts hélicoïdaux 42, 43 ajoutent leurs effets à ceux du diaphragme 26. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englo- be toute variante d'exécution. En particulier, la partie axiale, au moins, de la piè- ce auxiliaire 47 peut être d'un seul tenant avec la douille , avec, éventuellement, un appui axial direct du ressort hélicoïdal 43 sur le flasque mobile 15. REVENDICATIONS 1. Poulie de variateur de vitesse, du genre comportant un moyeu (11), et, en regard l'un de l'autre, autour dudit moyeu (11), deux flasques annulaires (15,16), dont un au moins, dit ici par commodité flasque mobile, est monté mobi- le axialement par rapport audit moyeu (11) sous le contrôle de moyens élastiques à action axiale comportant une pièce annulaire (26), dite diaphragme, qui, d'une part, par une partie périphérique (27), est en appui axial basculant con- tre ledit flasque mobile (15), et qui, d'autre part, par une partie centrale (28) fragmentée en doigts radiaux (29) par des fentes (30), est en appui axial basculant contre une piè- ce (32), dite pièce d'appui, solidaire axialement du moyeu (11), caractérisée en ce que, lesdits moyens élastiques A action axiale comportant en outre, autour-du moyeu (11), en tant qu'organe élastique d'appoint, un ressort hélico!dal (43), qui, portant sur un épaulement (45) solidaire axiale- ment du flasque mobile (15), prend axialement appui sur la pièce d'appui (32) par l'intermédiaire de la partie centra- le (28) du diaphragme (26), il est axialement interposé, entre ledit ressort hélicoïdal (43) et ledit diaphragme (26), une entretoise en matière élastique (50). 2. Poulie de variateur suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que ladite entretoise en matière élastique (50) s'étend circulairement de manière continue à la surface du diaphragme (26). 3. Poulie de variateur suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que ladite entretoi- se en matière élastique (50) est adhérisée au diaphragme(26). 4. Poulie de variateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, il est axiale- ment interposé, entre le ressort hélicoïdal (43) et l'entre- toise en matière élastique (50), pour l'appui dudit ressort hélicoïdal (43), une coupelle métallique (51). 5. Poulie de variateur suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'entretoise en matière élastique(50) est adhérisée à la coupelle (51). 6. Poulie de variateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 55 caractérisée en ce que,9 une entretoi- se en matière élastique (39) étant axialement interposée entre le diaphragme (26) et la pièce d'appui (32), les deux entretoises en matière élastique (50,39) sont en continuité l'une avec l'autre G travers les fentes (30) de la partie centrale (28) du diap-hragme (26)e. -$ 7. Pou-lie de.tariateur suivant la revendication 69 ca- ractérisée en ce que les deux entretoises ei% matière élasti- que (50,39) sont également en lo'tinuité 1ne avec lfautre à travers l'ouverture cetrla!e (53) du diaphragme (26), 1ieu- semble formant un b1c {34) surmoualé sur l'extrémité des doigts (29) de celui-ci. 8. Poulie de variate-ur s..' t l'-o qulcosque des revendications 1 a 7 dans laqeIU T3_e entrrtoise e ati re élastique (33) et azia!ement -'.t erpo&e t-re la Tpartie p.riph'ev.fe o27) - arg-m (6) et L fazaue mobile (15), et dans laau.ee eiedi't di-. phrae (26) rsent s sa face tourzDe vers '-t ú7 2g-ele mobile (15) % revâteent en wnatierc elestir>-; _,; e-.gc'emee en ce que ledit Sr vêtemer.- c ma,.;zoe 'i1atlz? {55) stead en conti:u de 1' X n-trte-;.-.le nl nIs':..-'C -- cX5 '. ti onL seti?- é1->>U aetIMree (33. 50 e