Brevet FR2687203A1 — publié le 19930813

L'invention concerne une transmission à disques coniques réglable en continu, comportant deux couples de disques coniques, disposés sur l'arbre d'entraînement et sur l'arbre mené et un élément sans fin de transmission circulant entre ces couples de disques, et dans laquelle les disques coniques sont raccordés, avec blocage en rota- tion, à l'arbre qui les porte et un disque conique est éga- lement fixé axialement sur chaque arbre, tandis que le se- cond disque conique associé est agencé sous la forme d'une partie, déplaçable axialement, d'une unité à cylindre et piston fixée à l'arbre et auquel le fluide sous pression est envoyé par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimen- tation, pour le serrage de l'élément de transmission et le réglage et le maintien du rapport de multiplication de la transmission, par un tiroir de commande carré, qui est ré- glable au moyen d'une unité de réglage et possède une sor- tie pour le fluide sous pression transféré, sortie à la- quelle est raccordée une canalisation d'évacuation dans la- quelle est situé au moins un capteur de couple, qui est disposé sur l'arbre d'entraînement dans la chaîne de trans- mission du couple en cet emplacement, et agit, en fonction de la charge, sur la pression du fluide sous pression dans les unités à cylindre et piston et en amont duquel est branchée hydrauliquement une soupape de précontrainte, qui est réglable en fonction du rapport de multiplication et au moyen de laquelle la pression du fluide sous pression peut être influencée de façon supplémentaire. Une telle transmission est supposée comme connue dans la description du brevet allemand N 037 43 195 Dans ce document on indique qu'en aval du capteur de couple ins- tallé sur le côté entraînement, est raccordée hydraulique- ment une soupape de précontrainte, qui influe en supplément sur la pression du fluide sous pression exclusivement en fonction du rapport de multiplication de la transmission de sorte que, dans le cas d'un rapport de multiplication qui augmente, la pression augmente de la vitesse de rotation présente sur le côté entraînement à la vitesse de rotation présente sur le côté mené, de sorte que la pression possède une composante qui dépend du rapport de multiplication, mais est indépendante du couple. Cette pression du fluide sous pression est pro- duite par une pompe, dont la puissance absorbée est, pour un courant d'entraînement constant, approximativement pro- portionnelle à la pression du fluide sous pression qui doit être délivré par cette pompe Étant donné que la puissance, qui doit être utilisée pour faire fonctionner la pompe, ainsi que les pertes par frottement, qui dépendent de la pression de serrage, dans le système d'entraînement à en- roulement, ont un effet négatif sur le rendement total de la transmission, on s'efforce de maintenir à une valeur aussi faible que possible le niveau de pression en fonction de l'état de charge Ceci est important notamment dans la gamme des charges partielles, c'est-à-dire pour des véhi- cules automobiles, notamment en trafic urbain. Cependant, dans le cas de la transmission décrite dans le brevet allemand N 037 43 195, il s'avère ici que la pression du fluide sous pression est éventuellement mainte- nue à un niveau très élevé, même dans le cas d'une charge plus faible appliquée à la transmission, en raison de la présence de la soupape de précontrainte qui travaille uni- quement en fonction du rapport de multiplication, notamment dans le cas d'une faible charge, mais simultanément avec un rapport de multiplication élevé. A partir de là, la présente invention a pour but d'indiquer une transmission à disques coniques du type in- diqué plus haut, dans laquelle, lors de l'application d'une faible charge à la transmission, la pression du fluide sous pression n'est pas maintenue à un niveau inutilement élevé de pression, par la soupape de précontrainte. Ce problème est résolu conformément à l'invention dans une transmission du type indiqué plus haut grâce au fait que la soupape de précontrainte peut être actionnée au moyen d'une pression de commande qui est formée au moyen d'une réduction, qui dépend du rapport de multiplication, à partir de la pression déterminée, en fonction de la charge, par le capteur de couple. L'avantage de l'objet de l'invention réside dans le fait qu'aucune composante purement dépendante du rapport de multiplication n'influence la pression de base dans le système hydraulique et qu'ici au contraire on est certain que même dans le cas d'un rapport de multiplication élevé, mais d'une faible charge, la puissance devant être appli- quée par la pompe n'est pas inutilement élevée. De même les forces de serrage entre les couples de disques coniques et l'unité de transmission, qui sont nécessaires pour une transmission, d'un fonctionnement sûr et sans patinage, du couple entre l'arbre d'entraînement et l'arbre mené, restent à un faible niveau, ce qui fait appa- raître également de faibles pertes de frottement. Dans une forme de réalisation préférée, la sou- pape de précontrainte est un régulateur proportionnel de pression comportant un piston étagé, à une face duquel est appliquée la pression de la canalisation d'évacuation et à l'autre face duquel est appliquée la pression de commande. En raison du rapport de surfaces des deux côtés du piston étagé, on peut présélectionner de façon simple l'influence de la pression, qui est déterminée en fonction de la charge par le capteur de couple, au comportement de commande de la soupape de précontrainte. Un ressort, qui charge en supplément le piston étagé avec une force constante sur la face chargée par la pression de commande, garantit qu'un valeur de pression mi- nimale est maintenue dans la canalisation d'évacuation, in- dépendamment de l'ampleur avec laquelle la charge à trans- mettre diminue. Pour obtenir la pression de commande, il est pos- sible d'étrangler la pression déterminée par le capteur de couple au moyen d'un tiroir d'étranglement, par rapport à la pression de commande. Dans une forme de réalisation préférée, ce pous- soir d'étranglement est intégré, avec le piston étagé, dans le même boîtier de la soupape de précontrainte de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'avoir des composants séparés avec des raccords supplémentaires et des canalisations de pression supplémentaires. Le poussoir d'étranglement peut être actionné au moyen d'un levier de détection, qui est raccordé à l'un des disques coniques mobiles du couple de disques coniques et détecte ainsi la position de réglage de la transmission Il s'agit là d'une réalisation mécanique présentant un fonc- tionnement sûr. Naturellement on peut également imaginer de réa- liser la dépendance vis-à-vis du rapport de multiplication au moyen d'un mécanisme réglable par voie électronique. Le tiroir d'étranglement peut également posséder une arête de commande biseautée de sorte que la transition entre les positions extrêmes peut s'effectuer en douceur et qu'il est possible d'avoir une modification continue du facteur d'amplification entre la pression déterminée par le capteur de couple et la pression de base en fonction du rapport de multiplication de la transmission. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence au dessin annexé dont la figure unique représente le schéma d'une transmission à disques coniques, conforme à l'invention. La figure représente schématiquement une trans- mission comportant un arbre d'entraînement 1 et un arbre mené 2 Sur ces arbres sont montés des couples 3, 4 de disques coniques, entre lesquels circule un élément de transmission 5 et entre lesquels la transmission du couple s'effectue de l'arbre d'entraînement 1 à l'arbre mené 2. L'un des disques coniques, qui sont raccordés chacun avec blocage en rotation à l'arbre qui le porte, dans chaque couple 3, 4 des disques coniques est également bloqué axia- lement, tandis que le second disque conique associé au disque indiqué est agencé sous la forme d'une partie, dé- plaçable axialement, d'unités à cylindre et piston 6, 7 seulement représentées schématiquement et montées fixes sur les arbres et qui réalisent le serrage de l'élément de transmission et le réglage et le maintien du rapport de multiplication de la transmission. Le fluide sous pression nécessaire à cet effet est envoyé aux unités à cylindre et piston 6, 7 par l'in- termédiaire de canalisations 8, 9 de circulation du fluide sous pression Les quantités de fluide sous pression et leur pression sont réglées par l'intermédiaire d'un tiroir de commande carré, qui est réglable au moyen d'une unité de réglage 11. Dans l'exemple représenté, cette unité de réglage 11 est un dispositif d'entraînement linéaire, qui est com- mandé par un microprocesseur 12 branché en amont La com- mande peut être réalisée en fonction de valeurs actuelles de mesure concernant la vitesse, le rapport de multiplica- tion, la vitesse de rotation d'entraînement, etc. Le fluide sous pression, qui est envoyé par le tiroir de commande carré 10 aux unités à cylindre et piston 6, 7, est délivré par une pompe 13, qui entraîne le fluide à partir d'un réservoir 14. Le fluide sous pression utilisé pour le réglage et le maintien du rapport de multiplication de la transmis- sion pénètre, après avoir traversé la fente de commande du tiroir de commande carré 10, par l'intermédiaire de sorties , 16 dans la canalisation d'évacuation 17, par l'intermédiaire de laquelle il revient au réservoir 14 en traversant une soupape de précontrainte 18 et un capteur de couple 19 Le fluide sous pression peut être également uti- lisé pour la lubrification et le refroidissement de l'élé- ment de transmission 5 et des couples de disques coniques 3, 4. La pression de base dans la canalisation d'éva- cuation 17 est déterminée par l'intermédiaire de l'action d'étranglement de la soupape de précontrainte 18 et du cap- teur de couple 19, ce qui a un effet d'une part sur la pression de serrage des unités à cylindre et piston 6, 7 et d'autre part sur la pression du fluide sous pression, qui doit être délivré par la pompe 13. La soupape de précontrainte 18 contient un piston étagé 20, dont la plus petite face frontale 21 est chargée par la pression régnant dans la canalisation d'évacuation 17 et dont la surface frontale opposée plus étendue 22 est chargée par une pression de commande. La pression appliquée à la zone de la partie éta- gée du piston de commande est déchargée par l'intermédiaire d'une canalisation 23 et par conséquent n'a aucune in- fluence pour une transmission de force. Le piston étagé 20 étrangle, par son arête de commande 24, le flux du fluide sous pression sortant de la canalisation d'évacuation 17 et pénétrant dans la canalisa- tion 25 aboutissant au capteur de couple 19. A partir de cette canalisation 25 s'étend en dé- rivation une canalisation 26 qui applique la pression qui règne dans la canalisation 25, à la surface frontale la plus étendue 22 du piston étagé 20 Cette pression est ce- pendant étranglée par l'intermédiaire d'un tiroir de com- mande 27, qui est déplacé par l'intermédiaire d'une trin- glerie 28 en fonction du rapport de multiplication, de sorte que lorsque le rapport de multiplication diminue, la pression est plus fortement étranglée. Lorsque le tiroir 27 est fermé, la pression ap- pliquée à la surface frontale la plus étendue 22 du piston étagé 20 est complètement supprimée par l'intermédiaire d'une canalisation qui aboutit au réservoir 14 et est équi- pée d'un système d'étranglement 33 La pression régnant dans la canalisation d'évacuation 17 est de ce fait égale à la pression régnant dans la canalisation 25 aboutissant au capteur de couple. Mais afin que, dans le cas d'une charge plus faible, la pression ne tombe pas au-dessous d'une pression minimale désirée, le piston étagé 20 est chargé en supplé- ment par un ressort 30. Lorsque le tiroir 27 est ouvert, la pression maintenue par le capteur de couple 19 agit sur la surface frontale la plus étendue 22 et la pression régnant dans la canalisation d'évacuation 17 est accrue par rapport à la pression du capteur, dans le rapport des surfaces fron- tales Grâce à l'utilisation du ressort 30, la pression dans la canalisation d'évacuation 17 est accrue en supplé- ment d'une valeur constante Naturellement il est également possible de réaliser la soupape de précontrainte sans le ressort 30. La transition entre les deux positions indiquées du tiroir 27 peut être réalisée en douceur grâce au biseau- tage de l'arête de commande 31 de ce tiroir de sorte qu'une variation continue du facteur d'amplification entre la pression du capteur (canalisation 25) et la pression de base (canalisation 17) est possible en fonction du rapport de multiplication de la transmission. La pression régnant en aval de la soupape de pré- contrainte 18 dans la canalisation 25 est déterminée, comme cela a été indiqué, par le capteur de couple 19 qui est monté sur l'arbre d'entraînement 1 Ce capteur étrangle la pression régnant dans la canalisation 25, en fonction de la charge supportée par la transmission. Dans l'exemple représenté, le capteur de couple est agencé sous la forme de ce qu'on appelle une pompe à couple, qui, dans le cas d'une impulsion brusque du couple, empêche une évacuation du fluide sous pression hors de la canalisation 25 et refoule un volume prédéterminé du fluide sous pression, dans cette canalisation, ce volume de fluide sous pression refoulé parvenant par l'intermédiaire de sou- papes antiretour 32, dans les canalisations 8, 9 du fluide sous pression, o il provoque un brusque accroissement de pression dans les unités à cylindre et piston 16, 7 Sous l'effet de l'accroissement rapide de la pression ainsi pro- voqué, la force de serrage appliquée par le couple des disques coniques à l'élément de transmission est accrue en un intervalle de temps très bref et empêche que la trans- mission patine en raison de l'impulsion de couple. Pour résumer, la présente invention fournit une possibilité appropriée d'obtenir une régulation de la pres- sion adaptée aux besoins, dans une transmission à disques coniques du type décrit plus haut. REVENDICATIONS 1 Transmission à disques coniques réglable en continu, comportant deux couples ( 3,4) de disques coniques, disposés sur l'arbre d'entraînement ( 1) et sur l'arbre mené ( 2), et un élément sans fin de transmission ( 5) circulant entre ces couples de disques, et dans laquelle les disques coniques sont raccordés, avec blocage en rotation, à l'arbre ( 1,2) qui les porte et un disque conique est égale- ment fixé axialement sur chaque arbre, tandis que le second disque conique associé est agencé sous la forme d'une par- tie, déplaçable axialement, d'une unité à cylindre et pis- ton ( 6,7) fixée à l'arbre et auquel le fluide sous pression est envoyé par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimen- tation ( 9,8), pour le serrage de l'élément de transmission ( 5) et le réglage et le maintien du rapport de multiplica- tion de la transmission, par un tiroir de commande carré ( 10), qui est réglable au moyen d'une unité de réglage ( 11) et possède une sortie pour le fluide sous pression trans- féré, sortie à laquelle est raccordée une canalisation d'évacuation ( 25) dans laquelle est situé au moins un cap- teur de couple ( 19), qui est disposé sur l'arbre d'entraînement ( 1) dans la chaîne de transmission du couple en cet emplacement, et agit, en fonction de la charge, sur la pression du fluide sous pression dans les unités à cy- lindre et piston ( 6,7) et en amont duquel est branchée, hy- drauliquement, une soupape de précontrainte ( 18), qui est réglable en fonction du rapport de multiplication et au moyen de laquelle la pression du fluide sous pression peut être influencée de façon supplémentaire, caractérisée par le fait que la soupape de précontrainte ( 18) peut être actionnée au moyen d'une pression de com- mande qui est formée au moyen d'une réduction, qui dépend du rapport de multiplication, à partir de la pression dé- terminée, en fonction de la charge, par le capteur de couple ( 19). 2 Transmission suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que la soupape de précontrainte ( 18) est un régulateur proportionnel de pression comportant un pis- ton étagé ( 20), à une face ( 21) duquel est appliquée la pression de la canalisation d'évacuation ( 17) et à l'autre face ( 22) duquel est appliquée la pression de commande. 3 Transmission suivant la revendication 2, ca- ractérisée en ce que le piston étagé ( 20) est chargé, au niveau de ladite autre face ( 22), par la force constante d'un ressort ( 30), en plus de la pression de commande. 4 Transmission suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la pression déterminée par le capteur de couple ( 19) est étranglée au moyen d'un tiroir d'étran- glement ( 27), par rapport à la pression de commande. 5 Transmission selon les revendications 2 et 4 prises dans leur ensemble, caractérisée en ce que le tiroir d'étranglement ( 27) et le piston étagé ( 20) sont disposés dans la même soupape de précontrainte ( 18). 6 Transmission suivant la revendication 4, ca- ractérisée en ce que le tiroir d'étranglement ( 27) peut être actionné par l'intermédiaire d'un levier de détection ( 28), qui est raccordé à l'un des disques coniques mobiles des couples ( 3,4) de disques coniques et détete la valeur du rapport de transmission. 7 Transmission suivant la revendication 4, ca- ractérisée en ce que l'arête de commande ( 31) du tiroir d'étranglement ( 27) est biseautée.