Brevet FR2630177A1 — publié le 19891020

La présente invention est relative à un système de transmission automatique dans lequel une énergie ou une puissance transmise par un arbre d'entrée à un arbre de sortie réagit de l'arbre de sortie vers l'arbre d'entrée et une force de réaction obtenue pendant la retroaction de puissance transmet la puissance de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie ce qui permet d'augmenter ou de diminuer la vitesse de rotation de l'arbre de sortie. En général, un dispositif pourvu d'un moteur, tel qu'un véhicule à moteur entraîné par fourniture d'énergie est muni d'un système de transmission qui est placé entre un arbre d'entrée (par exemple un arbre de manivelle dans des véhicules à moteur) et un arbre de sortie (par exemple un arbre de transmission) afin de transmettre une puissance- de l'arbre d'entrée vers l'arbre de sortie ou, en cas de nécessité, de faire varier la vitesse de rotation de l'arbre de sortie. Afin de réaliser une telle opération (par exemple une transmission de puissance), il est nécessaire de prévoir des moyens d'embrayage et un levier de transmission (changement de vitesse) en association avec-le système de transmission, ce qui complique généralement le dispositif, ainsi d'ailleurs que la façon selon laquelle le système de transmission est actionné manuellement par un opérateur par exemple par le conducteur du véhicule muni de la transmission. Cependant, dans un dispositif de transmission selon la technique antérieure, lorsque le conducteur ou l'opérateur désire faire varier un état (rapport) des pignons de transmission en prise les uns avec les autres afin d'augmenter ou de diminuer la vitesse d'un véhicule automobile, il doit actionner le mécanisme d'embrayage et le levier de transmission simultanément. Cependant, le fait de prévoir un mécanisme d'embrayage et un levier de transmission (c'està-dire un levier de changement de vitesse) entraînent des inconvénients dans le fonctionnement de la transmission, qui dépend de l'habileté du conducteur. En d'autres termes, une mise en oeuvre non brutale d'une telle transmission exige de l'habileté de la part de l'opérateur. Par ailleurs, il est fréquent d'avoir à constater des défauts de fonctionnement du levier de la transmission et du mécanisme d'embrayage. En conséquence, la présente invention concerne d'une façon générale un nouveau système de transmission ne comportant ni le mécanisme d'embrayage ni le levier de transmission des systèmes classiques en éliminant ainsi les inconvénients mentionnés ci-dessus. Selon l'invention, on apporte un système de transmission automatique comportant une pluralité de pignons planétaires permettant d'obtenir une force de réaction lorsque les planétaires sont en action, ce qui entraine une variation de vitesse de l'arbre de sortie du dispositif, en réponse à la vitesse de l'arbre d'entrée ce qui assure automatiquement la transmission de la vitesse sur l'arbre de sortie. En conséquence, l'invention concerne un système de transmission automatique pour transmettre une force de rotation d'un arbre d'entrée à un arbre de sortie et pour faire varier la vitesse de rotation de cet arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend - un élément de rotation d'entrée couplé audit arbre d'entrée et comportant une pluralité de pignons planétaires - un élément de rotation de sortie couplé audit arbre de sortie et comportant une pluralité de pignons planétaires et; - un moyen de guidage pour guider les mouvements de rotation dudit élément de rotation d'entrée et dudit élément de rotation de sortie lorsque les pignons planétaires sont en fonctionnement. On comprend que dans un tel système une énergie ou une puissance appliquée à l'arbre d'entrée entraîne les pignons planétaires du côté de l'arbre d'entrée. Lors du fonctionnement des pignons planétaires, la puissance est transmise aux pignons planétaires du côté de l'arbre de sortie. Par conséquent, une interaction des pignons planétaires du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie produit une rétroaction de puissance et la force de réaction ainsi produite durant cette rétroaction est transmise à l'arbre de sortie. Il en résulte la production d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie en réponse à une vitesse de rotation de l'arbre d'entrée. D'autres objets et caractéristiques de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin - la figure 1 est une vue en coupe d'un système de transmission automatique selon la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe, similaire à la figure 1, expliquant le fonctionnement du système de transmission automatique selon l'invention - la figure 3 est une vue partielle et en bout illustrant le fonctionnement des pignons planétaires prévus du côté de l'arbre d'entrée dans le système objet de l'invention et - la figure 4 est une vue partielle en bout illustrant le fonctionnement des pignons planétaires prévus du côté de l'arbre de sortie dans le système selon l'invention. Comme on le voit sur la figure l, sur un côté d'une enveloppe cylindrique 1 comportant une couronne dentée 2, montée à l'intérieur de ladite enveloppe, on prévoit un arbre d'entrée 3 auquel est accouplé un élément de rotation d'entrée 4. Cet élément de rotation 4 se présente sous la forme d'une pièce cylindrique de révolution comportant deux arbres 5 et 6 en saillie vers l'intérieur de l'enveloppe. Une paire de premiers pignons planétaires 7 et une paire de seconds pignons planétaires 8, faisant partie intégrantes respectivement les unes des autres, sont introduites sur les arbres 5, 6, respectivement, de façon à tourillonner sur ces derniers.Les premiers pignons planétaires 7 sont en prise avec un pignon satellite 9 monté dans une partie centrale de l'élément de rotation d'entrée 4 et les seconds pignons planétaires 8 sont en prise avec la couronne dentée 2. De l'autre côté de l'enveloppe 1, on prévoit un arbre de sortie 10 avec un élément de rotation de sortie 11 accouplé a l'arbre de sortie 10, Cet élément de rotation de sortie Il est réalisé sous la forme d'une pièce- cylindrique de révolution et elle comprend deux arbres 12 et 13 qui en font saillie vers l'intérieur de l'enveloppe 1. Une troisième paire de pignons planétaires 14 dont fait partie intégrante une quatrième paire de pignons planétaires 15 sont introduits sur les arbres 12, 13 respectivement de manière à tourillonner sur ces derniers. En outre, les troisième et quatrième paires de- pignons planétaires engrenent sur la couronne dentée 2 et sur le satellite 9 respectivement. Sur la figure 1, la référence 16 désigne des paliers. On décrira maintenant le fonctionnement de ce système de transmission en se référant aux figures 2, 3, 4. Lors du fonctionnement de ce système de transmission automatique, lorsqu'une énergie La force de rotation transmise aux premiers et seconds pignons planétaires 7 et 8 est transmise au pignon satellite 9 ét à la couronne dentée 2 en prise avec les pignons planétaires 7 et 8, respectivement lors de la rotation des pignons 7 et 8. En d'autres termes, lorsque l'élément de rotation d'entrée 4 tourne dans le sens de la flèche B comme illustré par la figure 3, les seconds planétaires 8 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre en étant guidés par la couronne dentée 2 et les premiers pignons planétaires 7 faisant partie intégrante des seconds pignons planétaires 8 tournant également dans le sens des aiguilles d'une montre en entraînant le satellite 9 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (c'est-à-dire dans le sens de la flèche C représentée sur la figure 3). Lorsqu'une forte résistance due à un arrêt du véhicule à moteur équipé de cette transmission, ou à toute autre cause, est appliquée à l'arbre de sortie 10, ce dernier ne peut plus tourner bien que l'effort de rotation transmis à la couronne dentée 2 et au pignon satellite 9 soit appliqué aux troisièmes et quatrièmes pignons planétaires 14 et 15 montés sur les arbres 12 et 13. Cependant, les forces de rotation appliquées a l'arbre de sortie 10 rétroagissent à partir de ce dernier et provoquent une force de réaction résultant de cette rétroaction. Dans cet exemple de réalisation, les forces de rotation qui rétroagissent rencontrent des forces de rotation d'entrée provenant en continu de l'arbre d'entrée en un emplacement approprié dans le pignon satellite 9. Par conséquent, ce satellite 9 est soumis à une force de rétroaction de manière à produire une forte résistance due à la force de réaction, Lorsque la résistance produite par la force de réaction excède la résistance appliquée à l'arbre de sortie 10, cet arbre de sortie est alors entraîné progressivement en rotation à partir de l'état arrêté. Etant donné que l'arbre de sortie 10 est entraîné progressivement à partir de l'état arrêté, la résistance dans l'arbre de sortie 10 peut être réduite en rapport avec la force d'inertie et une force d'accélération de l'arbre de sortie 10. Par conséquent, la puissance ou l'énergie de l'arbre d'entrée 3 est transmise à l'arbre de sortie 10 et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10 sera augmentée ou diminuée en rapport avec la résistance appliquée à l'arbre e sortie 10. En d'autres termes, l'amplitude de la force de résistance due à la force de réaction entre l'arbre d'entrée 3 et l'arbre de sortie 10 est proportionnelle à la valeur de la force de rétroaction de l'arbre de sortie 10, l'amplitude de la force de rétroaction est proportionnelle à la valeur de la force de résistance appliquée à l'arbre de sortie loi et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10, est inversement proportionnelle à l'amplitude de l'effort résistant de l'arbre de sortie 10. De même lorsque l'on fait varier la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 10, le satellite 9 tourne à l'encontre de la couronne dentée 2. Ce phénomène est tout à fait possible étant donné que les paliers 16 tourillonnent par rapport au satellite 9. Si les dimensions des premiers et des troisièmes pignons planétaires 7 et 14 sont supérieures à celles des seconds et quatrièmes pignons planétaires S et 15, il se produit a-lors un point d'appui (par l'action de leviers) et les arbres 5 et 6 de l'élément de rotation d'entrée 4 se déplacent vers la couronne dentée 2 et les arbres 12 et 13 de l'élément de rotation de sortie il se déplaçant vers le satellite 9, respectivement.Par conséquent, on notera que la force de rotation transmise a partir de l'arbre d'entrée 3 à la couronne dentée 2 est supérieure à celle du pignon satellite 9 et il en résulte que la couronne dentée 2 augmente la vitesse de rétroaction du pignon satellite 9 grace à des pignons planétaires montés dans l'enveloppe du dispositif de transmission. Plus la vitesse de rotation est importante et plus la force de rotation transmise à partir de l'arbre d'entrée 3 s'accroît et, plus est importante la gamme de transmission de l'arbre de sortie 10 entre une vitesse élevée et une vitesse faible; En outre, un ralentissement de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 3 provoque une chute du rendement de transmission de la puissance entre l'arbre d'entrée 3 et l'arbre de sortie 10.Par conséquent, il est important que la vitesse de rotation due à la puissance -appliquée à l'arbre d'entrée 3 soit calculée de manière à obtenir une telle gamme de transmission. La force d'entraînement de l'arbre d'entrée 10 s'accroit lorsque l'arbre de sortie 10 possède une faible vitesse de rotation et elle décroit lorsque l'arbre de sortie 10 présente une vitesse de rotation élevée. La source primaire d'énergie (par exemple un moteur de véhicule automobile) à laquelle est accouplé le système de transmission selon cette invention, peut continuer à tourner, sans s'arrêter, étant donné que la force de rotation transmise à partir de l'arbre d'entrée 3 peut hêtre absorbée par la force de rétroaction obtenue lors de la rétroaction de puissance à partir de l'arbre de sortie 10 même lorsque l'arbre de sortie 10 est immobilisé par tout moyen connu, par exemple par un système de freinage. Comme cela ressort de la description faite ci-dessus, selon le système de transmission objet de cette invention, une puissance appliquée à partir de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie provoque une force de réaction correspondant à un etat de l'arbre de sortie. Ensuite, la force de réaction transmet la puissance de l'arbre d'entrée å l'arbre de sortie et par conséquent la vitesse de rotation de l'arbre de sortie augmente ou diminue automatiquement. I1 en résulte qu'il n'est pas nécessai-re de prévoir des moyens d'embrayage additionnels ni de levier de transmission en association avec le dispositif objet de cette invention. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté mais qu'elle en englobe toutes les variantes. XEVEJDICATIOBS 1 - Système de transmission automatique pour transmettre une force de rotation d'un arbre d'entrée à un arbre de sortie et pour faire varier la vitesse de rotation de cet arbre de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend - un élément de rotation d'entrée (4) couplé audit arbre d'entrée (3) et comportant une pluralité de pignons planétaires (7, 8) - un élément de rotation de sortie (11) couplé audit arbre de sortie (10 et comportant une pluralité de pignons planétaires (14, 15) et - un moyen de guidage (2) pour guider les mouvements de rotation dudit élément de rotation d'-entrée et dudit élément de -rotation de sortie lorsque les pignons planétaires sont en fonctionnement. 2 - Système de transmission automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de rotation d'entrée (4) est constitué par une pièce cylindrique de révolution comportant deux arbres (5, 6) sur lesquels peuvent tourillonner les pignons planétaires (7, 8). 3 - Système de transmission automatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterisé en ce que l'élément de rotation de sortie (11) est constitué par une pièce cylindrique de révolution présentant deux arbres (12, 13) sur lesquels tourillonnent les pignons planétaires (14, 15). 4 - Système de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de guidage (2) est constitué par une couronne dentée en prise avec les pignons planétaires (8) dudit élément de rotation d'entree (4) et avec les pignons planétaires (14) dudit élément -de rotation de sortie (11). 5 - Système de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les autres des pignons planétaires (7) de il'élément de rotation d'entrée (4) et les autres des pignons planétaires (15) de l'élément de rotation de sortie (11) sont en prise avec un satellite (9) monté sur une partie centrale de l'élément de rotation d'entrée (4).