Brevet FR2754327A1 — publié le 19980410

La présente invention concerne un dispositif de transmission notamment destiné à des véhicules automobiles. Toutefois, bien que plus particulièrement prévue pour de telles applications, elle pourra également être utilisée sur tout autre type de véhicule maritime, aérien etlou terrestre dans lequel on souhaite pouvoir faire varier le rapport de vitesse entre deux organes rotatifs entraînés l'un par l'autre. Actuellement, dans le domaine des véhicules automobiles, on connaît de nombreux dispositifs de transmission, habituellement dénommés boîtes de vitesse , permettant d'adapter le régime du moteur et la vitesse de rotation des roues. Ils sont généralement constitués d'engrenages définissant un nombre limité de rapports de vitesse possibles. Un premier inconvénient de tels dispositifs est qu'il nécessite l'adjonction d'organes d'embrayageldébrayage pour permettre un équilibrage progressif de la vitesse de rotation de l'arbre moteur et de l'arbre d'entraînement des roues. La conception et la fabrication des véhicules ainsi équipés sont donc particulièrement complexes, et ceci d'autant plus que les commandes de changement de vitesses et d'embrayageldébrayage sont elles aussi le plus souvent dissociées. II est également à noter que le nombre limité de rapports de vitesse possible ne permet pas un ajustement précis du régime du moteur à la vitesse de propulsion du véhicule. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission qui pallie les inconvénients précités et puisse fonctionner sans dispositif d'embrayageldébrayage spécifique. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission, comprenant au moins deux organes rotatifs entraînés l'un par l'autre selon un rapport de vitesse donné, qui permette de faire varier de manière continue ledit rapport de vitesse. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission dont la commande soit facilitée. Un avantage de la présente invention est qu'elle permet de ménager le moteur des véhicules équipés en leur évitant les sur-régimes et/ou les sous-régimes. Un autre avantage de la présente invention est de permettre une transition douce et progressive du rapport de vitesse entre un arbre moteur et un arbre d'entraînement des roues d'un véhicule, notamment en cas de fonctionnement en frein moteur. Un autre avantage de la présente invention est qu'elle permet de reproduire l'ensemble des différents modes de marche d'un véhicule, à savoir la marche avant, la marche arrière, le point mort et/ou le fonctionnement en roue libre. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. La présente invention concerne un dispositif de transmission, notamment destiné à des véhicules automobiles, comprenant, au moins, un premier et un second organes rotatifs, le rapport de vitesse entre lesdits premier et second organes étant variable, caractérisé par le fait que: - ledit premier organe présente une première surface de friction, sensiblement plane et orthogonal à l'axe de rotation dudit premier organe, - ledit second organe, prévu mobile radialement par rapport à ladite première surface, présente une seconde surface de friction, apte à coopérer localement avec ladite première surface de friction pour permettre l'entraînement de l'une par rapport à l'autre à un rapport de vitesse donné en fonction de la position radiale dudit second organe sur ladite première surface de friction, - ledit dispositif est muni de moyens de réglage de ladite position radiale par une légère déviation tangentielle dudit second organe, de manière à permettre une variation continue du rapport de vitesse. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante et parmi lesquels: - la figure 1 décrit, selon un plan de coupe longitudinal, un exemple de dispositif de transmission conforme à l'invention, - la figure 2 illustre, en vue de dessus, le principe de fonctionnement du dispositif de transmission présenté à la figure 1 précédente, - la figure 3 détaille, selon un plan de coupe transversal, une partie du dispositif de transmission représenté à la figure 1, - la figure 4 décrit, en vue de dessus, un exemple de réalisation de la commande du dispositif de transmission conforme à l'invention. La présente invention concerne un dispositif de transmission notamment destiné à des véhicules automobiles. Toutefois, bien que plus particulièrement prévue pour de telles applications, elle pourra également être utilisée sur tout type de véhicule maritime, aérien et/ou terrestre dans lequel on souhaite pouvoir faire varier le rapport de vitesse entre deux organes rotatifs entraînés l'un par l'autre. Comme représenté à la figure 1, le dispositif de transmission 1 conforme à l'invention comprend, au moins, un premier 2 et un second 3 organes rotatifs, le rapport de vitesse entre lesdits premier 2 et second 3 organes étant variable. Par rotatif , on entend que lesdits organes 2, 3 sont aptes à tourner en rotation, dans un sens ou dans l'autre, indéfiniment, autour de leur axe longitudinal 4, 5, prévu fixe. Selon l'invention, ledit premier organe 2 présente une première surface de friction 6, sensiblement plane et orthogonale à l'axe de rotation 4 dudit premier organe 2. De plus, ledit second organe 3 est prévu mobile radialement par rapport à ladite première surface 6. Par radialement , on entend que ledit second organe 3 est mobile en translation selon une direction, repérée 14, sensiblement orthogonale audit axe de rotation 4 du premier organe 2, de part et d'autre de celui-ci. De manière à permettre l'entraînement de l'une par rapport à I'autre à un rapport de vitesse donné en fonction de la position radiale dudit second organe 3 sur ladite première surface de friction 6, ledit second organe 3 présente une seconde surface de friction 7, apte à coopérer localement avec ladite première surface de friction 6. Ledit dispositif 1 est également muni de moyens 8 de réglage de ladite position radiale par une légère déviation tangentielle dudit second organe 3. Il permet ainsi une variation continue du rapport de vitesse. A la figure 2, le phénomène de réglage de la position radiale du second organe 3 est plus particulièrement illustré. On a en effet constaté que si le premier organe 2 tourne selon un sens donné, par exemple défini par la flèche repérée 9, alors une légère déviation tangentielle dudit second organe 3, selon les flèches repérées 10, 11, entraîne un déséquilibre temporaire dudit second organe 3 qui vient ensuite se replacer, respectivement selon les flèches repérées 12, 13, en deux positions d'équilibre différentes sur son axe de rotation 5. La vitesse de rotation dudit second organe 3 est ainsi modifiée. Si l'on se reporte de nouveau à la figure 1, on constate que le dispositif conforme à l'invention permet, en fonction de la position radiale du second organe 3 sur la première surface de friction 6 d'assurer les différents modes de marche d'un véhicule. En effet, lorsqu'il se trouve dans la zone repérée A, il tourne autour de son axe 5 selon un premier sens et autorise la propulsion dudit véhicule, par exemple, en marche avant. Lorsqu'il se trouve dans la zone repérée B, diamétralement opposée à la zone repérée A, ledit second organe 3 tourne alors dans l'autre sens et autorise la propulsion du véhicule en marche arrière. De plus, lorsque ledit second organe 3 est situé au voisinage de l'axe de rotation 4 du premier organe 2, dans la zone repérée C, ledit second organe ne tourne alors plus et le véhicule se trouve au point mort. On remarque en outre que le dispositif de transmission fonctionne sans organe d'embrayage distinct. Selon le mode de réalisation illustré, ledit premier organe 2 est constitué, par exemple, d'un disque 15, ladite première surface de friction 6 étant prévue sur l'une des faces dudit disque 15. Ledit second organe 3 est constitué, par exemple, d'un galet 16, ladite seconde surface de friction 7, sensiblement cylindrique, étant prévue autour dudit galet 16. L'axe de rotation dudit cylindre est ainsi confondu avec l'axe de rotation 5 du second organe 3 et sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 4 dudit premier organe 2. Cela étant, le dispositif conforme à l'invention comprend, notamment, un boîtier 17, apte à accueillir ledit premier organe 2 et ledit second organe 3, ledit boîtier 17 étant muni d'une fente 18 orientée selon la direction 14 de déplacement radial dudit second organe 3. Ladite fente 18 est prévue, par exemple, à l'aplomb de l'axe 5 dudit second organe 3 par rapport à la première surface de friction 6. Selon l'exemple de réalisation illustré, lesdits moyens de réglage 8 sont constitués, notamment, par une tige 19, mobile le long de ladite fente 18, assujettie audit second organe 3 de manière à laisser libre ses rotations autour de son axe 5, et par des moyens 20 pour soumettre ladite tige 19 à un léger déplacement dans une direction sensiblement orthogonale à ladite fente 19 de manière à donner audit second organe 3 une impulsion tangentielle. Ladite tige 19 est, notamment, orientée sensiblement orthogonalement à ladite première surface de friction 6. Elle coopère avec ledit second organe 3, par exemple, par l'intermédiaire d'un roulement à bille 21 assujetti à un arbre de roulement 22 prolongeant ledit second organe 3. A la figure 3, on constate que la tige 19 coulisse dans la fente 18, selon la direction orthogonale au plan de la figure, avec un léger jeu transversal, repéré 23, éventuellement amorti par des joints 24. Il s'agit, par exemple, en fonction du diamètre du galet 16, d'un jeu de quelques dizièmes de millimètres à quelques millimètres. Lesdits moyens 20 pour soumettre ladite tige 19, et donc ledit second organe 3, à un léger déplacement dans la direction 10, 11 sont constitués, notamment, d'un vérin, dont la course est de faible amplitude, assujettie à ladite tige 19. II pourra s'agir, également, par exemple, d'un dispositif électrique réalisant la même fonction. Si l'on se reporte de nouveau à la figure 1, on constate que le dispositif conforme à l'invention comprend, en outre, éventuellement, des moyens 26 pour décoller ledit second organe 3 dudit premier organe 2. Il s'agit, par exemple, de ladite tige 19, prévue mobile sous l'action d'un vérin 28 selon une direction, repérée 29, sensiblement orthogonale à ladite première surface de friction 6. Un tel décollement permet, notamment, de reproduire le phénomène de roue libre rencontré sur les véhicules équipés de boîtes de vitesse classiques lorsque le moteur est débrayé. Ledit vérin 28 servant au décollement du second organe 3 présente une course en descente limitée par le couple résistant qui lui est appliqué. II permet ainsi d'assurer une adhérence satisfaisante entre lesdits organes rotatifs 2, 3 tout en compensant l'usure éventuelle des surfaces de friction 6, 7. A ce sujet, lesdites première 6 et seconde 7 surfaces de friction sont constituées, par exemple, par une garniture anti-dérapante telle que notamment, un matériau composite à base de fibres, de particules et/ou autres présentant un état de surface approprié. Selon l'exemple particulier de réalisation représenté, la première surface de friction 6 présente une dépression 30 au niveau de l'axe de rotation 4 dudit premier organe 2 de manière à favoriser la définition du point mort. De plus, le dispositif conforme à l'invention comprend, en outre, éventuellement, des moyens de retour direct audit point mort. Ces derniers permettent ainsi, en cas d'arrêt inopiné de l'arbre moteur, de ramener ledit second organe 3 au niveau de l'axe de rotation 4 dudit premier organe 2 afin de pouvoir redémarrer. Lesdits moyens de retour, non représentés, sont constitués, par exemple, d'une tige rotative, prévue au-dessus de la fente 18, et d'un profil adapté, prévu sur l'extrémité supérieure de ladite tige 19 reliée au second organe 3, ladite tige rotative et ledit profil étant aptes à coopérer à la manière d'une vis sans fin pour forcer le retour dudit second organe 3 vers la zone de point mort. Selon l'exemple particulier de réalisation représenté, le dispositif conforme à l'invention comprend, en outre, éventuellement, un arbre rotatif 31, par exemple moteur et tournant dans le sens de la flèche repérée 32. Ledit arbre rotatif est apte à entraîner ledit disque 15 par l'intermédiaire d'un engrenage coudé constitué, notamment, de deux couronnes 33, 34. Quant à l'arbre de roulement 22, tournant sous l'action du galet 16 dans le sens de la flèche repérée 35, il est, par exemple, monté télescopiquement dans un manchon rotatif 36. Afin de diminuer les efforts auxquels est soumis le roulement à billes 37 prévu sur ledit boîtier 17 au niveau dudit manchon 36, ce dernier coopère éventuellement avec une butée 38. Le décollement et/ou le déplacement vertical de la tige 19 est contrôlé, par exemple, grâce à des organes électriques. 39, 40. Si l'on se reporte maintenant à la figure 4, on constate que le dispositif conforme à l'invention comprend, en outre, éventuellement, des moyens de commande des moyens de réglage de la position radiale du second organe 3 et/ou des moyens pour décoller ledit second organe 3, lesdits moyens de commande présentant un levier d'actionnement 41, mobile selon deux directions, repérées 42, 43, perpendiculaires. Ledit levier 41 agit, par exemple, sur des contacteurs, reliés aux organes de contrôle 39, 40. Dans la direction repérée 42, correspondant notamment à la direction de propulsion du véhicule équipé, un déplacement dudit levier 41 vers l'avant permet de décaler ledit second organe 3 vers l'extérieur du disque 15 et ainsi d'augmenter la vitesse du véhicule tandis qu'un déplacement vers l'arrière dudit levier 41 fait diminuer ladite vitesse, à régime moteur constant. Le déplacement dudit levier 41 dans la direction perpendiculaire 43 permet, quant à lui, de sélectionner le mode roue libre et/ou point mort. Le retour au point mort pourra également être commandé éventuellement, indépendamment des déplacements dudit levier 41, par exemple par l'intermédiaire d'une touche prévue à l'extrémité de ce dernier. On constate ainsi que, grâce au dispositif conforme à l'invention, on peut contrôler les changements de mode de transmission en se servant uniquement, par exemple, d'une main. La conduite du véhicule équipé est ainsi facilitée. Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission (1), notamment destiné à des véhicules automobiles, comprenant, au moins, un premier (2) et un second (3) organes rotatifs, le rapport de vitesse entre lesdits premier (2) et second (3) organes étant variable, caractérisé par le fait que: - ledit premier organe (2) présente une première surface de friction (6), sensiblement plane et orthogonale à l'axe de rotation (4) dudit premier organe (2), - ledit second organe (3), prévu mobile radialement par rapport à ladite première surface (6), présente une seconde surface de friction (7), apte à coopérer localement avec ladite première surface de friction (6) pour permettre l'entraînement de l'une par rapport à I'autre à un rapport de vitesse donné en fonction de la position radiale dudit second organe (3) sur ladite première surface de friction (6), - ledit dispositif (1) est muni de moyens (8) de réglage de ladite position radiale par une légère déviation tangentielle dudit second organe (3), de manière à permettre une variation continue de rapport de vitesse. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit premier organe (2) est constitué d'un disque (15), ladite première surface de friction (6) étant prévue sur l'une des faces dudit disque (15), et ledit second organe (3) est constitué d'un galet (16), ladite seconde surface de friction (7), sensiblement cylindrique, étant prévue autour dudit galet (16). 3. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un boîtier (17), apte à accueillir ledit premier organe (2) et ledit second organe (3), ledit boîtier (17) étant muni d'une fente (18) orientée selon la direction de déplacement radial du second organe (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de réglage (8) sont constitués par une tige (19), mobile le long de ladite fente (18), assujettie audit second organe (3) de manière à laisser libre ses rotations autour de son axe (5), et par des moyens (20) pour soumettre ladite tige (19) à un léger déplacement dans une direction sensiblement orthogonale à ladite fente (18) de manière à donner audit second organe (3) une impulsion tangentielle. 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant, en outre, des moyens (27) pour décoller ledit second organe (3) dudit premier organe (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens (27) pour décoller sont constitués par ladite tige (19) prévue mobile sous l'action d'un vérin (27) selon une direction sensiblement orthogonale à ladite première surface de friction (6). 7. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdites première (6) et seconde (7) surfaces de friction sont constituées par une garniture antidérapante. 8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la première surface de friction (6) présente une dépression (30) au niveau de l'axe de rotation (4) dudit premier organe (2) de manière à définir un point mort. 9. Dispositif selon la revendication 1, comprenant, en outre, des moyens de'retour direct au point mort. 10. Dispositif selon la revendication 6, comprenant, en outre des moyens de commande des moyens de réglage (8) de la position radiale du second organe (3) et/ou des moyens pour décoller ledit second organe (3) présentant un levier d'actionnement (41), mobile selon deux directions perpendiculaires.