Brevet FR2733019A1 — publié le 19961018

L'invention se réfère à une transmission mécanique, qui est à même de convertir un couple d'entraînement, fourni par un moteur ou un volant1 à des valeurs continuellement réglable de zéro à un maximum et maintenir en vitesse tout sortes de véhicules. Les transmissions automatiques actuelles font usage d'une boîte de vitesses à rapport multiple combinée avec un convertisseur de couple. Pour couvrir toute la plage de vitesses, à rendement acceptable, un moteur à régime souple est indispensable, ce qui exclut l'utilisation d'un volant comme moyen d'entraînement. Des boites de vitesses à rapport variable ont été essayées sans trop de succès en raison de leurs mauvais rendements et usures excessives. L'objectif de l'invention est de développer une transmission automatique à haut rendement, sans faire appel à une boite à engrenages ni embrayage, utilisable pour tout sortes de véhicules entraînés par un moteur tournant à régime stable où variable, où par un volant. Avec possibilité de récupérer l'énergie de freinage. L'invention se distingue par sa simplicité. Un seul levier de commande contrôle le point mort, l'accélération, le maintien de la vitesse et le freinage. De ce fait, le coût de fabrication est nettement inférieur à celui d'une boite de vitesses conventionelle. La transmission, selon l'invention, pourrait remplacer toute la partie électrique d'une locomotive dieselélectrique grâce au réglage continu du couple d'entraînement. Les dessins annexés présentent à titre d'exemple, une forme d'exécution faisant l'objet de l'invention. La FIG. 1 est une vue en plan du variateur. La FIG. 2 est une vue de profil en coupe suivant la ligne A-A (Le variateur en position neutre) La FIG. 3 est une vue de profil en coupe suivant la ligne B-B La FIG. 4 est une vue de profil en coupe suivant la ligne A-A (Le variateur est en marche) La FIG. 5 est une vue en coupe suivant la ligne C-C La FIG. 6 est une vue en coupe suivant la ligne D-D La FIG. 7 est une vue en plan partielle (Le variateur est en position du couple minimal) La FIG. 8 est une vue en plan partielle (Le variateur est en position du couple maximal) Le variateur contient une structure, composée de parois 1, 2, 3, des barres de distance 4, 9, 10 ansi que des boulons et vis 11, 12, 13, 14, 6, 7, 8 qui en font partie.Un arbre d'entrée 18 tournant dans les roulements 26 et 27, contient une clavette 19 et trois excentriques 20, 21, 22 chassés sur lesquels sont montés des roulements à aiguilles 23, 24, 25. Une arbre de sortie 30 tourne librement dans des roulements à aiguilles 28, 29 et un roulement à billes 35 et porte un flan 31 et un pignon 33 fixés avec des goupilles 32 resp. 34. Sur l'arbre 30 posent trois roues libres 39, 40, 41 chassées dans trois éléments de rotation 36, 37, 38 fermant dans la direction T. En opposition avec les dits éléments de rotation, se trouvent trois autres éléments de rotation 49, 50, 51 fixés sur des axes 54, 55, 56 qui tournent librement dans des roulements à aiguilles 68, 69, 70, 65, 66, 67. Les axes 54, 55, 56 sont munis de fentes 54', 55', 56' dans lesquels sont montées des tiges de torsion 71, 72, 73 avec trois vis 74. Les extrémités opposées 71', 72', 73' des tiges de torsion sont tordues dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Les éléments de rotation 49, 50, 51 contiennent des boulons 52 et des vis 53 pour caler les bandes flexibles 57, 58, 59. Depuis là, les bandes flexibles enlacent les roulements à aiguilles correspondants 23, 24,25 pour être fixés sur des éléments de rotation 36, 37, 38 par le chassage d'une goupille 43. De la même manière sont fixés sur les mêmes éléments les bandes de rappel 99 avec les goupilles 44 et chaque élément contient en plus une goupille d'arêt 42 chassée. Deux ressorts de rappel 63 accrochés à chaque bande de rappel et à l'axe 64 maintiennent les éléments de rotation en position de repos, définis par la goupille 42 et la butée 60. La butée 60 est tenue en place par l'équerre 62 qui est vissée contre les parois 1 et 2 par deux vis 62. Le chariot 75 contient une paire de rouleaux 76, 77 tournant librement sur des axes 80 et 81 grâce à des roulements à aiguilles chassés 78 et 79. Dans trois gorges 76', fermées par le rouleau 77, logent les tiges de torsion 71, 72, 73. Un rail 88 est vissé contre la barre de distance 9. Des galets 87 et 86 tournent librement sur l'axe 81 resp. 83 et appuient sur le rail 4. Les bouts des axes 80 et 82 qui ne portent pas de galets, sont engagés dans la fente 5 du rail 4. Les bouts des axes 81 et 83, qui ne portent pas de galets sont engagés dans la fente 89 du rail 88. La tige 109 lie le chariot avec le levier 108 qui est tiré contre la butée 111 avec le ressort 123. La butée 111, la rondelle de distance 114, le levier de réglage 107 et l'équerre 119 sont vissés ensemble avec les vis 112 et les écrous 113 et forment le systèm à leviers 107' qui pivote sur le canon 117 et l'écrou à épaule 116. Le Canon 117 est vissé contre la platine 106 avec la vis 115, la rondelle 118 et l'écrou à épaule 116. La platine 106 est vissée contre les parois 1 et 2 à l'aide des vis 121 et 122. Un coin de caoutchouc 120 est chassé sur l'équerre 119. Le levier 124 contient deux galets 128 et 128' qui tourne librement sur l'axe 129 resp. 126. Le levier 124 pivote sur l'axe 132 avec le roulement à aiguilles 125 chassé et est tenu en position de repos par la lame ressort 133. Un galet 130 tourne librement sur l'axe 131 qui est chassé dans la paroi 2 de la même manière que l'axe 132. Le pignon 33 est engrené dans la roue dentée 91 qui tourne librement sur le roulement à billes 97 dont la bague intérieure est fixée contre la paroi 3 avec l'écrou à épaule 98 et la vis 96. De la même manière est fixé le pignon 92 avec le roulement à billes 94, l'écrou à épaule 95 et la vis 96. Le Pignon 92 contient un moyeu 93 sur lequel est fixé un ressort de torsion 100 avec une goupille 104. L'autre bout du ressort est fixé sur le moyeu 101 avec la goupille 105. Le moyeu 101 est muni d'une roue libre 103 s'appuyant sur l'arbre d'entrée 18 et fermant dans le sens S. Une extrémité du moyeu 101 est formée en came 102. Avec le levier de réglage 107 en position 0 égale neutre, la paire de rouleaux 76, 77 du chariot 75 se trouve au début des extrémités tordues 71', 72', 73' des tiges de torsion 71, 72, 73 ce qui pose les éléments de rotation 49, 50, 51 dans une position dans laquelle il y a suffisamment de bande flexible déroulée pour former une boucle à rayon R dans laquelle peuvent tourner les excentriques 20, 21, 22 sans provoquer la moindre tension dans les bandes flexibles 57, 58, 59. Un mouvement du levier de réglage 107 en direction Y, déplace le chariot 75 vers la gauche. En atteignant la distance L1, la paire de rouleau 76, 77, a passé les extrémités tordues 71', 72', 73', et les tiges de torsion, ensemble avec les éléments de rotation 49, 50, 51, se sont tournés dans le sens contraire des aiguilles d'une montre afin d'enrouler suffisamment de bande flexible 57, 58, 59 pour qu'elle soie juste tendue dans la position la plus rapprochée des excentriques, comme c'est le cas pour l'excentrique 21, sans que la goupille d'arrêt décolle de la butée 60. Pendant la première demi-rotation, l'excentrique 21 se déplace de la double valeur de l'excentricité vers la droite. Le roulement à aiguilles 24 empêche le frottement entre l'excentrique 21 et la bande flexible 58. Pendant cette demi-rotation, la bande flexible devrait se prolonger quatre fois l'excentricité. Quand l'arbre de sortie 30 est très chargé (pendant le démarrage), le prolongement de la bande provoque surtout une rotation dans le sens des aiguilles de la montre de l'élément de rotation 50 et de ce fait la torsion de la tige de torsion 72. La tension dans la bande flexible provoque en même temps un couple sur l'arbre de sortie 30 à travers l'élément de rotation 37 et la roue libre 40 fermant dans le sens T et fournissant un tiers de l'énergie transmise. Toute énergie accumulée dans la tige de torsion est restituée à l'arbre d'entrée 18 dans le deuxième demi-tour de l'excentrique par la tension dans la bande flexible qui crée un couple dans le sens S. L'élément de rotation 37 est tiré simultanement en position de repos par les ressorts 63 contre la butée 60. Pour augmenter le couple de sortie, on diminue la longueur élastique des tiges de torsion 71, 72, 73 par le déplacement du chariot 75 vers la gauche en poussant le levier de réglage 107 en direction Y. Afin d'assurer une force de réglage convenable, le chariot 75 est équipé avec des galets 84, 85, 86, 87. L'engagement des axes 80 et 82 dans la fente 5 et les axes 81 et 83 dans la fente 89 empêche le déraillement du chariot. Le frein est aussi actionné par le levier de réglage 107, mais dans le sens Z. Le chariot 75 étant déja en butée en position neutre, fait que le levier 108, qui est lié avec le chariot par la tige 109, reste sur place et seulement le système de leviers 107' bouge. Par ce fait, le coin de caoutchouc 120 s'engage entre les galets 128 et 130, ce qui provoque un pivotement du levier 124 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le galet 128' touche le rayon du pied de la came 102. L'arbre de sortie 30, qui est à freiner, entraîne à travers le pignon 33, la roue dentée 91 et pignon 92, le ressort 100 qui tourne dans le même sens que l'arbre d'entrée 18, mais toujours moins vite. La came 102 qui tourne ensemble avec le ressort de torsion, est retenue par le galet 128' jusqu'à ce que le couple créé par le ressort de torsion suffit pour vaincre la résistance du coin en caoutchouc 120 par compression. Ce qui libère l'énergie d'un tour de ressort de torsion et la transmet sur l'arbre d'entrée 18 à travers la roue libre 103 et ainsi de suite. Pour augmenter le couple de freinage, on continue de pousser le.levier de réglage 107 en direction Z ce qui augmente l'épaisseur disponible du coin en caoutchouc 120', et de ce fait une plus grande résistance à vaincre. La roue libre 46 et la goupille 47 qui sont chassées dans le moyeu 45, empêchent la rotation dans le mauvais sens de l'arbre de sortie (30). REVENDICATIONS 1. Transmission à variation continue du couple, caractérisé par une partie entraînant, composée d'un arbre d'entrée (18) solidaire avec au moins deux excentriques (20, 21, 22) régulièrement répartis autour, sur lesquels, ou sur des éléments entraînés par eux, tournent librement des bagues sur roulements qui sont enlacées par des éléments de traction flexibles (57, 58, 59) dont un bout est fixé sur des éléments de rotation (36, 37, 38) contenant des roues libres, posent sur un arbre de sortie (30) et tirés dans une position de repos par des ressorts (63), alors que l'autre bout des éléments de traction flexibles est fixé sur des éléments de rotation (49,50, 51) eux même fixés sur des tiges de torsion (71, 72, 73) qui sont réglables en rotation et dans leurs longueurs élastiques (L). 2. Variateur de couple selon la revendication 1, caractérisé par une partie freinante, composée d'un membre élastique (100) susceptible d'être chargé par l'arbre de sortie (30) et capable de restituer de l'énergie de freinage coup par coup à l'arbre d'entrée (18). 3. Variateur de couple selon les revendications 2, caractérisé par le fait que dans une position neutre du levier de commande (107), les éléments de rotation (49, 50, 51) prennent une position angulaire dans laquelle une longueur suffisante des éléments de traction flexibles est déroulée pour assurer une rotation libre des excentriques (20, 21, 22). 4. Variateur de couple selon les revendications 2 - 3, caractérisé par le fait que les bouts opposé aux éléments de rotation des tiges de torsion sont tordus. 5. Variateur de couple selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les tiges de torsion tournent librement dans des roulements côté éléments de rotation et sont de l'autre côté encastrées entre une paire de rouleaux (76, 77) dont un rouleau contient des gorges (76') pour assurer le guidage latéral des tiges. 6. Variateur de couple selon la revendication fi, caractérisé par le fait que la paire de rouleaux (76, 77) est montée sur un chariot, susceptible de rouler sur galets parallèles aux tiges de torsion. 7. Variateur de couple selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un déplacement de la paire de rouleaux (76, 77) sur la position dans laquelle les parties tordues (71', 72', 73') sont entièrement passées, les éléments de rotation (49, 50, 51) se sont juste assez tournés pour enrouler suffisamment de longueur des éléments de traction flexible pour être tendue dans la position la plus rapprochée des excentriques, (comme c'est le cas pour l'excentrique 21 dans la FIG. 2). 8. Variateur de couple selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un seul levier de commande contrôle à partir d'une position neutre, synonyme de marche à vide, dans une direction le couple d'accélération et dans l'autre le couple de freinage. 9. Variateur de couple selon la revendication 2, caractérisé par un ressort de torsion en mesure d'accumuler de l'énergie de freinage et de la restituer à l'arbre d'entrée (18) à travers d'un dispositif de roue libre retenue (102, 103 124) qui ouvre à l'instant ou le couple agissant sur ce dispositif soit suffisant pour vaincre la résistance d'un arrêt élastique reglable (120) et ainsi de suite.