Brevet FR2809152A1 — publié le 20011123

La présente invention concerne un dispositif pour produire un déphasage entre deux éléments d'une transmission. La réduction de la consommation et des émissions de gaz toxiques des moteurs à essence passe en particulier par la gestion du moment de l'ouverture des soupapes en fonction du cycle de charge. Les cames qui actionnent les soupapes d'un moteur à essence tournent deux fois moins vite que le vilebrequin qui sert également de repère pour situer le moment du cycle de charge. Incorporés à la transmission nécessaire pour faire tourner deux fois moins vite les cames par rapport au vilebrequin, des systèmes mécaniques asservis selon les deux positions extrêmes ou de manière continue entre les deux positions extrêmes, provoquent un déphasage des cames par rapport à la position du vilebrequin avec la possibilité de produire par rapport au cycle de charge - plage d'ouverture des soupapes d'admission. - même plage d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement. - plage d'ouverture des soupapes d'admission et une plage d'ouverture des soupapes d'échappement de manière indépendante. Le brevet WO 93117226, publié le 02 septembre 1993 et intitulé "Dispositif de distribution variable", incorpore un train épicycloïdal planétaire à une transmission de distribution pour modifier la relation de phase entre le vilebrequin et l'arbre à cames d'un moteur thermique. Le train épicycloïdal planétaire utilisé permet de faire varier la distribution mais avec l'inconvénient de fonctionner avec des jeux entre dentures importants et difficiles à supprimer, alors que les jeux angulaires d'une transmission de distribution doivent être les plus réduits possibles pour éviter les chocs assurer le moment de l'ouverture des soupapes par rapport au cycle de charge avec la plus grande précision possible. Le dispositif selon l'invention utilise un autre type de train épicycloïdal planétaire pour déplacer le moment de l'ouverture des soupapes et participer à la réduction par deux de la transmission nécessaire entre les cames et le vilebrequin. Ce train épicycloïdal planétaire remédie au problème des jeux angulaires de fonctionnement car il se compose selon une première caractéristique deux engrenages parallèles, et un engrenage parallèle peut fonctionner avec jeu entre dentures limité et même nul avec l'utilisation d'un mécanisme de rattrapage de jeu couramment utilisé dans ce type de transmission. Le mécanisme pour éliminer le jeu entre les dentures d'un même engrenage est réalisé doublant un des deux pignons avec un ressort qui les fait tourner l'un par rapport à l'autre; des deux pignons montés côte à côte, l'un assure la transmission du couple, et l'autre, repoussé par le ressort dans le sens opposé au sens rotation de la transmission, élimine le jeu avec le creux de dent seul pignon avec lequel ils engrènent. Selon des modes particuliers de réalisation - Le dispositif utilise un train épicycloïdal planétaire composé de trois éléments dont déplacements angulaires sont liés de telle sorte que, lorsqu'un premier élément sert d'entrée et un deuxième élément sert de sortie, les déplacements angulaires du troisième élément produisent un déphasage entre l'entrée et la sortie. - La participation du dispositif à la réduction de la transmission doit être inférieure ou tout au plus égale à deux, et la commande hydraulique, électrique, ou pneumatique, simple et hors transmission, de l'élément déterminant la plage du moment l'ouverture des soupapes devra être asservie selon les deux positions extrêmes de manière continue entre les deux positions extrêmes. - Un dispositif permet de gérer une plage du moment de l'ouverture des soupapes d'admission ou une même plage du moment de l'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement. - Deux dispositifs sont nécessaires pour gérer une plage du moment de l'ouverture des soupapes d'admission et une plage du moment de l'ouverture des soupapes d'échappement de manière indépendante. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 01 représente le dispositif de l'invention. La figure 02 représente une variante de l'invention. La figure 03 représente une première application du dispositif selon l'invention. La figure 04 représente deuxième application du dispositif selon l'invention. La figure 05 représente variante de ce dispositif. La figure 06 représente variante de ce dispositif. La figure 07 représente variante de ce dispositif. En référence à dessins: La figure 01 represente le train épicycloïdal planétaire composé de deux engrenages parallèles; un premier engrenage parallèle se compose du planétaire à denture extérieure P1 du pignon à denture intérieure S1; un deuxième engrenage parallèle se compose du planétaire à denture intérieure P2 et du pignon à denture extérieure les pignons des deux engrenages parallèles tournent deux par deux autour même axe; le pignon à denture intérieure S1 et le pignon à denture extérieure S2 sont liés pour assurer sa fonction au porte satellite S; et le porte satellite S parce qu'il n'est pas équilibré dynamiquement, se présente comme le meilleur choix, parmi tous ceux possibles avec ce train épicycloïdal planétaire, commander le déphasage entre le planétaire à denture extérieure P1, qui d'entrée, et le planétaire à denture intérieure P2, qui sert de sortie. P1 : nombre de dents du planétaire P1. P1 : déplacement angulaire du planétaire P1. P2 : nombre de dents du planétaire P2. P2 : déplacement angulaire du planétaire P2. S1 : nombre de dents du satellite S1 à denture intérieure. S2 : nombre de dents du satellite S2 à denture extérieure. S : déplacement angulaire du porte satellite S. Pour les pignons, le même repère représente non souligné le nombre de dents et souligné son déplacement angulaire. Règle de montage à respecter: S1 - P1 = P2 - S2, avec un même module pour tous les pignons. La formule de Willis ( P2 - S ) / ( P1 - S ) _ + ( P1 I P2 ) s'applique au train épicycloïdal planétaire de la figure 01. La relation des déplacements angulaires entre le planétaire P1, le planétaire P2 et le porte satellite S, s'établit suivant: P2 = + ( P1 1 P2 ) P1 + ( P2 - P1 1 P2 ) S. La relation des déplacements angulaires entre le planétaire P1 et le planétaire P2, avec le porte satellite S fixe, s'établit suivant : P2 = + ( P1 P2 ) P1. Le déplacement angulaire du porte satellite S produit un deplacement angulaire du planétaire P2 par rapport au planétaire P1 suivant : P2 = + P2 - P1 I P2 ) S. La figure représente le même train épicycloïdal planétaire que celui représenté figure , complété par un mécanisme de rattrapage de jeu RJ1, sur les dentures de l'engrenage parallèle formé par le planétaire à denture extérieure P1 et le pignon ' denture intérieure S1, et un mécanisme de rattrapage de jeu RJ2, sur les dentures de l'engrenage parallèle formé par le planétaire à denture intérieure P2 et le pignon à denture extérieure S2. La figure selon une deuxième variante représente un exemple non limitatif de ce peut être une transmission de distribution équipée d'un train épicycloïdal planetaire suivant la figure 01 pour gérer une même plage du moment de l'ouverture soupapes d'admission et d'échappement - Le vilebrequin VL et le planétaire P1 du train épicycloïdal planétaire sont directement liés. - Le planétaire P2 du train épicycloïdal planétaire entraîne directement le pignon A de la transmission par chaîne ou par courroie qui entraîne le pignon A1, directement lié à l'arbre à cames AC1, et le pignon A2, directement lié à l'arbre à cames AC2. A titre d'exemple non limitatif, avec P1 = 22 dents, P2 = 40 dents, A = 20 dents et A1 = A2 = 22 dents, la vitesse de rotation des arbres à cames AC1 et AC2 par rapport au vilebrequin est divisée par 2, et un déplacement angulaire de 44 du porte satellite S train épicycloïdal planétaire produit un déplacement angulaire de 18 des arbres a cames AC1 et AC2. La figure 04 selon une troisième variante représente un exemple non limitatif de ce que peut être une transmission de distribution équipée de deux trains épicycloïdaux planétaires suivant la figure 01 pour gérer une plage du moment de l'ouverture des soupapes d'admission et une plage du moment de l'ouverture des soupapes d'échappement de manière indépendante. - Le vilebrequin VL lié au pignon V de la transmission par chaîne ou par courroie entraîne le pignon V1, directement lié au planétaire P1 du train épicycloïdal planétaire TE1, et le pignon V2, directement lié au planétaire P1 du train épicycloïdal planétaire TE2. - Le planétaire P2 du train épicycloïdal planétaire TE1 est directement lié à l'arbre à cames AC1. - Le planétaire P2 du train épicycloïdal planétaire TE2 est directement lié à l'arbre à cames AC2. A titre d'exemple non limitatif avec V = 20 dents, V1 = V2 = 22 dents, P1 = 22 dents et P2 = 40 dents, la vitesse de rotation des arbres à cames AC1 et AC2 par rapport au vilebrequin est divisée par 2, un déplacement angulaire de 66 du porte satellite S du train épicycloïdal planétaire TE1 produit un déplacement angulaire de 27 de l'arbre à cames AC1, un déplacement angulaire de 44 du porte satellite S du train épicycloïdal planétaire TE2 produit un déplacement angulaire de 18 de l'arbre à cames AC2. La figure 05 selon quatrième variante représente un deuxième train épicycloïdal planétaire composé de deux engrenages parallèles à denture uniquement extérieure; un premier engrenage parallèle se compose du planétaire P1 et du pignon S1 avec un mécanisme de rattrapage de jeu RJ1; un deuxième engrenage parallèle se compose du planétaire P2 et du pignon S2 avec un mécanisme de rattrapage de RJ2; les pignons des deux engrenages parallèles tournent deux par deux autour d'un même axe; le pignon S1 et le pignon S2 sont liés pour assurer sa fonction porte satellite S; et le porte satellite S, parce qu'il n'est pas équilibré dynamiquement, se présente comme le meilleur choix, parmi tous ceux possibles avec ce train épicycloïdal planétaire, pour commander le déphasage entre le planétaire P1, qui sert d'entrée, et le planétaire P2, qui sert de sortie. P1 : nombre de dents du planétaire P1. P1 : déplacement angulaire planétaire P1. P2 : nombre de dents du planetaire P2. P2 : déplacement angulaire planétaire P2. S1 : nombre de dents du satellite S1. S2 : nombre de dents du satellite S2. S : déplacement angulaire du porte satellite S. Pour pignons, le même repère représente non souligné nombre de dents et souligne son déplacement angulaire. Règle montage à respecter : P1 + S1 = P2 + S2, avec même module pour tous pignons. La formule deWillis (P2-S)I(P1-S)=+(P1/S1)(S21P2) s'applique au train épicycloïdal planétaire de la figure 05. La relation des déplacements angulaires entre le planétaire P1, le planétaire P2 et le porte satellite S, s'établit suivant P2=+[P1 xS2/P2xS1 ]P1 -[(P1 xS2-P2xS1)I( x S1 )]S. La relation qui lie les déplacements angulaires entre planétaire P2 et le planétaire P1, avec le porte satellite S fixe, s'établit suivant P2=+[P1 xS2/P2xS1 ]P1. Le déplacement angulaire du porte satellites S produit un déplacement angulaire du planétaire P2 par rapport au planétaire P1 suivant P2=- (P1 xS2-P2xS1 )/(P2xS1 )]S. illustré selon une cinquième variante le même train épicycloidal planétaire celui représenté figure 05 n'est pas équipé des mécanismes de rattrapage de jeu RJ 1 et RJ2. La figure 06 selon une sixième variante représente un troisième train épicycloïdal planétaire composé de deux engrenages parallèles; un premier engrenage parallèle se compose du planétaire à denture extérieure P1 et du pignon à denture intérieure S1 avec un mécanisme de rattrapage de jeu RJ1; un deuxième engrenage parallèle se compose du planétaire à denture extérieure E2 et du pignon à denture intérieure S2 avec un mécanisme de rattrapage de jeu RJ2; les pignons des deux engrenages parallèles tournent deux deux autour d'un même axe; le pignon à denture intérieure S1 et le pignon à denture intérieure S2 sont liés pour assurer sa fonction au porte satellite S; et le porte satellite S, parce qu'il n'est pas équilibré dynamiquement, se présente comme le meilleur choix, parmi tous ceux possibles avec ce train épicycloïdal planétaire, pour commander le déphasage entre le planétaire P1, sert d'entrée, et le planétaire P2, qui sert de sortie. P1 : déplacement angulaire du planétaire P1. P2 : nombre de dents du planétaire P2. P2 : déplacement angulaire du planétaire P2. S1 : nombre de dents du satellite S1. S2 : nombre de dents du satellite S : déplacement angulaire du porte satellite S. Pour les pignons, le même repère représente non souligné le nombre de dents et souligné son déplacement angulaire. Règle de montage à respecter : P1 = S2 - P2, avec un même module pour tous les pignons. La formule de Willis ( E2 - S) / ( P1 - S) _ + ( P1 / S1 ) ( S2 1 P2 ) s'applique au train épicycloïdal planétaire de la figure 06. La relation des déplacements angulaires entre le planétaire P1, le planétaire P2 et le porte satellite S, s'établit suivant P2=+[P1 xS21P2xS1 ]P1-[( xS2-P2xS1)I(P2xS1 )] S. La relation qui lie les déplacements angulaires entre le planétaire P2 et le planétaire P1, avec le porte satellite S fixe, s'établit suivant P2=+[P1 xS21P2xS1 ]P1. Le déplacement angulaire du porte satellite S produit un déplacement angulaire du planétaire P2 par rapport au planétaire P1 suivant P2=-[(P1 xS2-P2xS1 )/(P2xS1 )]S. Non illustré selon une septième variante le même train épicycloïdal planétaire que celui représenté figure 06, n'est pas équipé des mécanismes de rattrapage de jeu RJ 1 et RJ2. La figure 07 selon une huitième variante représente un quatrième train épicycloïdal planétaire composé deux engrenages parallèles; un premier engrenage parallèle se compose du planétaire à denture intérieure P1 et du pignon à denture extérieure S1 avec un mécanisme de rattrapage de jeu RJP1; un deuxième engrenage parallèle se compose du planétaire à denture intérieure P2 et pignon à denture extérieure S2 avec un mécanisme de rattrapage de jeu , pignons des deux engrenages parallèles tournent deux par deux autour même axe; le pignon à denture extérieure S1 et le pignon à denture extérieure sont liés pour assurer sa fonction au porte satellite S; et le porte satellite S, parce qu'il n'est pas équilibré dynamiquement, se présente comme le meilleur choix, parmi tous ceux possibles avec ce train épicycloïdal planétaire, pour commander le déphasage entre le planétaire P1, qui sert d'entrée, et le planétaire P2, qui sert de sortie. P1 : nombre de dents du planétaire P1. - : déplacement angulaire du planétaire P1. nombre de dents du planétaire P2. - : déplacement angulaire du planétaire P2. nombre de dents du satellite S1. S2 : nombre de dents du satellite S2. S : déplacement angulaire du porte satellite S. Pour les pignons, le même repère représente non souligné le nombre de dents et souligné son déplacement angulaire. Règle de montage à respecter: P1 - S1 = P2 - S2, avec un même module pour tous les pignons. La formule deWillis (P2-S)I(P1-S)=+(P11S1)(S21P2) applique au train épicycloïdal planétaire de la figure 07. relation des déplacements angulaires entre le planétaire P1, le planétaire P2 et le porte satellite S, s'établit suivant P2=+[P1 xS2/P2xS1 ]P1-[(P1 xS2-P2xS1 )/(P2xS1 )]S. La relation qui lie les déplacements angulaires entre le planétaire P1 et le planétaire P2, avec le porte satellite S fixe, s'établit suivant -=+(P1 xS2/P2xS1 ) P1. déplacement angulaire du porte satellite S produit un déplacement angulaire du planétaire P2 par rapport au planétaire P1 suivant : P2 =-[(P1 xS2-P2xS1 )I(P2xS1 )]S. Selon une neuvième variante, non illustrée, le même train épicycloïdal planétaire celui représenté figure 07, n'est pas équipé des mécanismes de rattrapage jeu RJ1 et RJ2. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à faire varier le moment de l'ouverture des soupapes par rapport au cycle de charge moteur à combustion interne pour améliorer son fonctionnement et reduire sa consommation. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour produire un déphasage entre deux éléments d'une transmission caractérisé en ce qu'il utilise un train épicycloïdal planétaire composé de trois éléments dont les déplacements angulaires sont liés de telle sorte que lorsqu'un premier élément sert d'entrée et un deuxième élément sert de sortie les deplacements angulaires du troisième élément produisent entre l'entrée et sortie déphasage. 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le train épicycloïdal planétaire est composé de deux engrenages parallèles dont les pignons tournent deux par deux autour d'un même axe; les deux pignons alignés sur le premier axe servent l'un d'élément d'entrée et l'autre d'élément de sortie; les deux pignons alignés sur le deuxième axe sont liés pour former un satellite double qui assure sa fonction au porte satellite; et le porte satellite, non équilibré dynamiquement, se présente comme le meilleur choix pour commander le déphasage entre le pignon d'entrée et le pignon de sortie. 3) Dispositif selon la revendication 1) ou la revendication 2) caractérisé en ce que le train épicycloïdal planétaire participe à la réduction de la transmission dans laquelle il est incorporé. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le train épicycloïdal planétaire réalisé à partir d'engrenages parallèles autorise l'emploi d'un mécanisme de rattrapage de jeu entre dentures. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le déplacement angulaire du porte satellite qui commande le déphasage entre le pignon d'entrée et le pignon de sortie d'un train épicycloïdal planétaire est asservi selon les deux positions extrêmes ou de manière continue entre les deux positions extrêmes de son déplacement angulaire.