Brevet FR2802601A1 — publié le 20010622

La présente invention représente une extention du Brevet 94 00335, même demandeur, qui décrit un système de réducteur variateur de vitesse, à commande variable ou programmée, ayant l'avantage sur les systèmes actuellement en application de ne pas avoir recours, soit à des systèmes à courroies, ou -- comportant un convertisseur de couples hydrauliques qui présentent l'inconvénient de consommer de l'énergie, ou encore les systèmes à . engrènement ou désengren; ement à commande manuellerde pignons ayant des diamètres différents. La présente invention décrit notamment un système additionelle permettant, d'inverser le sens de rotation de l'atb.re de sortie(5) sans avoir recours au désengrèr emant de pignon et une réalisation différente de celle décrite dans le Brevet de référence.Elle se différencie du Brevet de référence en ce que le système multiplicateur d'incidence du réducteur à vis sur le porte satellite du réducteur à satellite ne situe plus selon la figure 1 à l'extérieur des 2 réducteurs mais intercalé entre les dits réducteurs. par ailleurs, elle se différencie en ce que est disposé, perpendiculairement à l'arbre moteur et donc parallèle à la vis-sans-fin du réducteur à vis, un arbre engrené avec l'arbre moteur soit à l'aide d'un système de pignon ou d'un système de roue et vis-sans-fin réversible ou est disposé un jeu de 2 pignons ou poulies à courroie crantée, montée libre en rotation sur le dit arbre et en liaison directe avec la vis-sans-fin du réducteur à vis soit à l'aide de pignons ou de courroies crantées Sur l'arbre perpendiculaire à l'arbre moteur, sont montés, des moyeux (fig.2) comportant des cannelures en regard de cannelures disposées sur le dit arbre, permettant de rendre les moyeux dépendant en rotation de l'arbre mais ayant la possibilité de coulisser sur celui-ci, les moyeux comportent un système d'embrayage, permettant de les rendre solidaire des poulies ou pignons montés libre sur l'arbre. Un système de levier, actionné par un électroaimant ou à défaut une commande manuelle, permet de solidariser les moyeux avec les poulies ou pignons. Le diamètre des divers pignons ou poulies ou encore vis-sans-fin composant l'ensemble, est étudié pour permettre une vitesse de rotation de la vis-sans-fin du réducteur à vis composant le réducteur-variateur, pour obtenir soit, en fonction de la solidarisation d'un des 2 pignons ou poulies avec leur moyeux respectif, les fonctionsdites (point mort similés ou marche arrière) dans le cas d'application du réducteur à un véhicule, le rapport de vitesse de rotation entre l'arbre moteur et la vis du réducteur à vis étant étudié pour, que, en fonction du pignon ou de la poulie solidarisé avec son moyeux respectif on obtienne soit une vitesse de rotation de la vis-sans-fin duréducteur à vis compensant la fonction menante de l'arbre moteur sur le réducteur à satellite, immobilisant l'arbre de sortie, obtenant ainsi la fonction dite "point mort similé" ou en solidarisant l'autre moyeux avec son pignon ou poulie respectif ont obtienne une vitesse de rotation de la vis-sans-fin du réducteur à vis supérieure de sorte que la fonction menante de l'arbre moteur sur le réducteur à satellite soit dépassée, obtenant ainsi un inversement de sens de rotation de l'arbre de sortie, correspondant à la fonc: tion marche arrière.11 est à noter que cette fonction n'aura qu'un seul rapport de vitesse mais que cette vitesse pourra varier en fonction dela vitesse du moteur principal du véhicule. ( Fig. 3 & 4 ) Afin de ne pas déterriorer le moteur électrique de gestion qui intervient sur la vis-sans-fin du réducteur à vis, un système d'embrayage, par exemple magnétique, est intercalé entre la vis-sans-fin du réducteur à vis et le moteur de gestion. En mode & gestion;" le système d'embrayage rend dépendant en rotation, la vis-sans-fin du moteur de gestion, dès qu'on actionne le levier destiné à obtenir les fonctions, soit' t point- mort similé" ou marche arrière on débraye la vis-sans-fin de son moteur de gestion. Enfin, après essaies sur un prototype il est apparu que la condition principale de l'invention, qui consiste à établir un rapport de vitesse, roue vis-sans -fin "proche de la réversibilité mùis sans jamais l'obtenir", est difficile à maitriser et peut verrier en fonction du rodage, de la température et de la viscosité du fluide de graissage, aussi, d'une part le réducteur à vis est muni d'un système antidériveur, déja existant et commercialisé et d'autre part, l'angle X (fig 2/6 du brever de référence, annexée au présent brevet), déterminant la condition "proche de la réversibilité sans jamais l'obtenir", n'est plus compris entre 94 & 96 30" mais inférieur à 94 . Les présentes modifications et suppléments, permettent d'une part, de 1 ne pas déterrioré le moteur de gestion quand la vis(9) est entrainée par l'intermédiaire de l'arbre(14) et de ses poulies(15 & 16) et d'autre part de réaliser la fonction "frein-moteur" sans avoir recours à des pignons supplémentaires mais par une alimentation particulière du moteur de gestion déterminée par la vitesse de rotation maximale du moteur principale et selon les critères imposés par le constructeur de celui-ci; Pour réaliser cette fonction, certaines conditions devront être requises a) que la commande d'accélération du moteur principal soit relâcée, b) que la commande de freinage du véhicule soit, même légèrement activée, c) que le système d'embrayage intercalé entre entre la vis(9) du réducteur à vis et le moteur de gestion soit en position "embrayé" j Par ailleurs, il est apparu que le système pouvait facilement être transformé pour supplanter le système classique de boite à vitesse à commande manuelle et notament dans le cas de voitures de course et selon la réglementation en vigeur concernant la F1 qui stipule que les véhicules doivent être équipÉs de B.V. ayant de 4 à 7 rapports. Il suffit donc que le moteur de gestion soit programmé pour avoir des vitesses de rotation échelonnées et précises , télécommandées par exemple l'aide de contacteurs disposés sur le volant ou, en tous cas facilement accessible au pilote du véhicule,avant l'avantage sur les systèmes utilisés actuellement, de ne pas avoir à relacher la commande d'accélération au moment du changement de rapport, celui-ci ne nécessitant pas de fonction débrayage ni de désengrènemant et engrènement de pignon. La fig. 1 illustre la nouvelle réalisation dans laquelle le "multiplicateur d'incidence" du réducteur à vis sur le réducteur à satellite, se trouve intercallé entre les 2 réducteurs.' et se compose d'un arbre(1) moteur. muni du pignon(2) monté fixe sur l'arbre (1) engrenant avec les pignons(3) dont le nombre peut varier et qui engrennent à leur extérieur avec la couronne(4), montée sur l'arbre(5) de sortie. cet ensemble composant le réducteur à "satellites ou planétaire". Les pignons(3) sont montés sur le plateau(7), par l'intermédiaire de leurs axes(6), Le plateau(7) est muni du pignon(21) monté libre sur l'arbre(1) et engrenant avec un 2éme train de pignons satellites(22) engrenant eux mêmes à leur extérieur avec la couronne(24), montée fixe dans le carter(25), les axes des pignons(22) composant la pièce(23); cet ensemble représentant une possible réalisation du "multiplicateur d'incidence" du réducteur à vis. La pièce 23 est montée libre sur l'arbre(1) et supporte la roue(B) du réducteur à vis en prise avec la vis(9) ce dernier ensemble composant le réducteur à vis de l'invention. Le fonctionement est identique à celui du brevet de référence, seul la réalisation change. Les figures 2-3-4 illustrent la réalisation du système destiné à obtenir les fonctions : "point-mort similé" et marche arrière lorsqu'il s'agit d'un véhicule où en tous cas, inversion du sens de rotation de l'arbre de sortie(5). Sur une extention du carter(25) sont disposés et devant le réducteur à vis, (fig.2 ) les carter(11 8 11b), sur l'arbre(1) est monté fixe, soit une roue(12) ou un pignon en prise avec la vis-sans-fin(13) ou un pignon, monté fixe sur un arbre(14), monté libre en rotation dans les carters(11) et supportant, 2 poulies(15 8 16) montées libres en rotation, sur le dit arbre(14) sont montés les moyeux(17 & 18), montés également sur l'arbre(14) et pourvus de cannelures en regard de cannelures pratiquées sur le dit arbre(14), de sorte à entrainer en rotation les moyeux lorsque l'arbre(14) tourne mais permettant aux moyeux de se déplacer longitudinalement sur l'arbre(14). Entre les moy_ eux(17 & 18) est disposé un levier(20) (fig. 2 & 3) en forme de fourche, portant les roulementsi (26a & 26b), axé sur le carter(11b) sur un axe(27) 1 libre en rotation et actionné par un système de commande manuelle ou plutôt par une commande électt - magnétique(21a & 21b)de sorte à solidariser, lorsque la commande est actionnée, soit le moyeu(17) avec la poulie(15) ou le moyeu(18) avec la poulie(16) celles -ci, rendant dépendante en vitesse de rotation, l'arbre(1) et la vis(9) cette fonction commandant d'autre-part, le débrayage de la vis(9) d'avec son moteur de gestion. Par l'intèrmédiaire de courroies(30 & 31) fig 4 (vue de profil en coupe) et des roues crantées(28 & 29) la vis(9) peut être rendue dépendante, en vitesse de rotation, par rapport à l'arbre(1) ---- --- et selon 2 vitesses différentes, selon que les roues(15 & 16) sont rendues solidaires de leurs moyeux, la transmission effectuée par l'intermédiaire de la roue(16 & 28) est étudiée pour que la vitesse de rotation de la vis(9) compense exactement la fonction menante de l'ardre(1) sur l'arbre(5) par l'intermédiaire du réducteur à satellite, immobilisant ainsi, quel que soit la vitesse du moteur principale, l'arbre(5) , réalisant ainsi la fonction:(point-mort similé). Si l'on solidarise la roue(15) avec son moyeu respectif, la vitesse de rotation de la vis(9), par l'intermédiaire des roues(15 & 29) et de leur courroie, inverse les fonctions menantes entre l'arbre(1) moteur et la vis(9) et de ce fait inverse le sens de rotation de l'arbre(5) avec un rapport de vitesse constant, ce qui convient parfaitement dans la mesure où l'invention est appliquée à un véhicule, réalisant ainsi la fonction "marche arrière". RE@/EN@ICATIONS 1 Réducteur-variateur, comportant 3 éléments distincts a) un réducteur à vis-sans-fin, b) un réducteur à planétaires,c) un système de pignons permettant une multiplication de l'incidence du réducteur à vis-sans-fin a), sur le réducteur à planétaire b) CARACTERISE en ce que le système multiplicateur d'incidencec), se situe exclusivement entre les 2 réducteurs a) et b). 2 Réalisation d'un dispositif supplémentaire, permettant d'inverser le sens de rotation de l'arbre de sortie(5) par rapport à celui de l'arbre moteur et d'obtenir la fonction dite "point-mort similé" par immobilisation de l'arbre(5), quelque soit la vitesse de l'arbre moteur(1) CARACTERISE en ce que le dispositif n'utilise, pour réaliser ces 2 fonctions, a) ni la désolidarisation du moteur principale de la transmission, par exemple un embrayage classique, b) ni l'engrènement ou, et le désengrènement de pignons. 3 Réducteur-variateur, lorsqu'il se substitue aux fonctions d'une boite à vitesse classique sur un véhicule et notamment une voiture de course type F1 où le réglement stipule que le véhicule doit comporter un organe de transmission ayant de 4 à 7 rapports, CARACTERISE en ce que les différents rapports sont obtenus par la commande manuelle de différentes vitesses du moteur de gestion dit "secondaire" permettant a) de "monter les rapports sans avoir à relâcher la commande d'accélération du moteur principale, b) d'obtenir le nombre de rapports requis ou désiré sans avoir recours à une modification du nombre de pignons utilisés. 4 Réducteur-variateur et selon les revendications 1 8 2 CARACTERISE en ce que, a) un système antidériveurdéja commercialisé, est ajouté au réducteur à vis-sans-fin pour éviter toutes tendances à la réversibilité. 5 Réducteur -variateur et selon la revendication 2, CARACTERISE en ce qu'il comporte, intercalé entre la vis(9) et son moteur de gestion, un système d'embrayage -débrayage permettant de désolidariser la vis de son moteur de gestion, quand les fonctions "point-mort similé" ou inversement du sens de rotation de l'arbre de sortie(5) est actionné par l'inter médi aire du levier(20). 6 selon les études sur prototype., développées page 2 ligne 36 le présent Brevet est CARACTERISE en ce que l'angle illustré Fig 2/6 du précédpnt brevet de référence/ annexée au présent brevet et appelé angle -X-, déterminant la fonction de non réversibilité, n'est plus et selon le dit brevet compris entre entre 94 et 96 30" mais inférieur à 94 7 Ré duc teur-variateur, selon les revendication -3-4-5-6- CARACTERISE en ce que la fonction "frein-moteur" est obtenue par une alimentation particulière du moteur secondaire de gestion, basée sur la vitesse du moteur principal et gérée électroniquement, cela sous certaines conditions a) que la commande d'accélération du moteur principal soit relâchée, b) que la commande de freinage du véhicule soit actionnée, la commande du levier(20) étant désactivée, le système d'embrayage intermédiaire entre la vis(9) et son moteur de gestion étant en fonction "embrayée".