Brevet FR2800824A1 — publié le 20010511

La présente invention concerne une boite de vitesses à enroulement et à poulies coniques, souvent appelée aussi boîte de vitesses à variation continue, qui comprend une paire de poulies coniques sur côté d'entrainement, une paire de poulies coniques sur le côté de sortie et un moyen d'enroulement qui s'enroule sur les paires de poulies coniques, dans laquelle les distances entre les poulies coniques de chaque paire de poulies coniques peuvent être modifiées en sens opposés pour modifier la démultiplication. connaît de façon générale de telles boîtes de vitesses à enroulement et à poulies coniques. Les éléments essentiels d'une telle boîte sont representés à la 3 qui représente une vue en coupe transversale du noyau du mécanisme ou variateur d'une boîte à enroulement et à poulies coniques. arbre d'entrée est entraîné par un moteur d'entraînement non représenté d'un véhicule à moteur, appelé simplement véhicule dans ce qui suit. Une première poulie conique 4 d'une paire 6 de poulies coniques est connectee de façon fixe à l'arbre d'entraînement ou est réalisée d'un seul tenant avec celui-ci, et l'autre poulie conique 8 de la paire est connectée à l'arbre 2 de façon fixe à rotation mais mobile axialement. Un composant annulaire d'appui 10 est en outre attaché à l'arbre d'entraînement 2; entre ce composant 10 et la poulie conique 8 sont formées une chambre de pression 12 soumise à une pression hydraulique qui dépend du couple et une chambre de déplacement 14 soumise à une pression hydraulique de déplacement. Les fluides de pression sont amenés aux chambres par des canaux ménagés dans l'arbre d'entrainement 2 et des alésages de passage correspondants, qui ne sont pas expliqués ici de façon détaillée. Comme l'arbre d'entraînement, un arbre de sortie 22 est connecté à une paire de poulies coniques et des chambres hydrauliques associées, et les composants correspondants sont désignés par les mêmes références numériques que pour l'arbre d'entraînement, augmentées de 20. Autour des paires 6 et 26 de poulies coniques enroule un moyen 40 d'enroulement qui transmet la rotation de l'arbre 2 à l'arbre 22, et inversement en fonctionnement en poussée. Dans la position représentée, la distance entre les poulies coniques 4 8 est maximale et la distance entre les polies coniques 24 et 28 est minimale, de sorte que la démultiplication de la boîte est la plus courte possible, c'est-à-dire qu'elle fonctionne en réducteur de vitesse ou Underdrive selon le terme anglo-saxon ou selon les initiales de ce terme. Lorsque la distance entre les poulies coniques 4 et 8 décroît et que la distance entre les poulies coniques 24 et 28 croît de façon correspondante, la boîte passe par une position à démultiplication de 1 et continue à croître vers la position de surmultiplication ou Overdrive, selon le terme anglo-saxon. La structure, le fonctionnement et le pilotage sont déjà connus en soi et ne sont donc pas expliqués façon plus détaillée. Dans des boîtes de vitesses à enroulement et poulies coniques du type décrit dans l'introduction comme celle qui est représentée à la Fig. 3, il est habituel, pour de nombreuses raisons, de faire dependre de la vitesse de rotation du moteur l'alimentation en huile de la boîte, c'est-à-dire la pression d'huile sous laquelle de l'huile de lubrification est amenée aux emplacements où une lubrification est nécessaire. En cas de défaillance du moteur, lorsque c'est donc le véhicule qui entraîne le moteur, ce qui est souvent appelé le fonctionnement en traînée, la paire 6 de poulies coniques peut etre amenée à tourner extrêmement rapidement dans la position représentée où la boîte fonctionne en reducteur, tandis que la paire 26 de poulies coniques connectée aux roues motrices du véhicule ne tourne que lentement. Les vitesses de rotation élevées peuvent provoquer des dommages à la paire 6 de poulies coniques du côté moteur et à des composants qui lui sont associées. C'est le but de la présente invention de remédier à ce problème. Ce but est atteint par un dispositif élastique précontraint la paire de poulies coniques située le côté d'entraînement de manière à réduire la distance entre ces poulies coniques lorsque cette distance est grande. Sous l'effet du dispositif élastique de l'invention, la poulie conique mobile 8 représentée à la Fig. 3 est soumise à une force qui fait sortir la boîte ou le variateur de la position où elle intervient en réducteur, lors d'un fonctionnement en traînée, même lorsque le moteur est arrêté et la boîte de vitesses est encore soumise à une pression de fluide hydraulique. Par conséquent la vitesse de rotation de la paire 6 de poulies coniques sur côté d'entraînement diminue et le danger de dommage est réduit ou totalement évité. Le dispositif élastique peut être configure d'une manière telle que la force qui comprime les poulies coniques pour les rapprocher croît d'abord lorsque la distance entre les poulies coniques est grande, puis passe par un maximum et décroît ensuite. Dans ce cas, la pente de décroissance de la force, liée à la modification de démultiplication, peut être plus raide que la pente de sa croissance. On peut prévoir que la force décroît de manière à devenir nulle lorsque la distance entre les poulies coniques des deux paires de poulies coniques est approximativement égale. dispositif élastique peut consister un ressort à disques qui s'appuie entre une poulie conique mobile axialement par rapport à un arbre d'entree de la boîte et un composant fixe par rapport à l'arbre d'entrée. Ce ressort à disques peut être reçu radialement à l'extérieur sur le composant fixe par rapport à l'arbre et s'appuyer radialement à l'intérieur contre la poulie conique mobile. La présente invention peut être utilisée dans tous les cas où une boîte de vitesses à enroulement et à poulies coniques est utilisée en fonctionnement en traînée, et elle permet d'éviter le risque d'un manque de lubrifiant et d'une vitesse trop élevée de la paire de poulies coniques située sur le côté d'entraînement. Les buts, particularités et avantages la présente invention exposés ci-dessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description qui suit de modes de réalisation préférés en conjonction avec les dessins dans lesquels: Fig. 1 représente une paire de poulies coniques située sur le côté d'entraînement et équipée d'un ressort à disques conforme à l'invention; Fig. 2 représente une courbe destinée à expliquer une caractéristique préférée de force du ressort à disques de la Fig. 1 en fonction du déplacement; et la Fig. 3 représente la vue en coupe transversale, déjà expliquée plus haut, des composants essentiels d'une boîte de vitesses à enroulement et à poulies coniques déjà connue. Fig. 1 représente la paire 6 poulies coniques de la Fig. 3, et les mêmes références numériques que celles de la Fig. 3 sont utilisées. paire 6 de poulies coniques de la . 1 se différencie de celle de la Fig. 3 par le fait qu'un ressort 20 à disques intervient entre le composant annulaire d'appui 10 et la poulie conique mobile axialement 8. Le ressort 20 à disques est reçu dans une rainure périphérique intérieure 22 d'une zone cylindrique extérieure du composant annulaire d'appui 10 et s'appuie radialement vers l'intérieur de la rainure périphérique 22 sur une collerette 24 de la poulie conique. ressort 20 à disques est configuré de manière à engendrer un tracé de force conforme à courbe représentée à la Figure 2 qui représente la force K en fonction de la démultiplication Ü de la boite et donc de la distance a entre les poulies coniques 4 8. La force intervient sur la poulie conique en direction de la droite selon la vue de la Fig. 1. La Fig. 2 représente la zone où la boîte intervient en réducteur, c'est-à-dire la zone où la distance a qui apparait en fonctionnement normal entre poulies coniques 4 et 8 est maximale. Au fur et à mesure que la valeur de a diminue depuis sa valeur maximale, la force s'exerce en direction de la droite selon la vue de la Fig. 1 décroît d'abord jusqu'à un minimum puis augmente et, après passage par un maximum, descend à une valeur nulle lorsque la distance des poulies coniques a diminué jusqu'à une valeur qui correspond à la démultiplication 1:1 de la boîte. Lorsque les poulies coniques 4 et 8 continuent à se rapprocher, de sorte que la boîte passe progressivement en surmultiplication, la collerette 24 se soulève de la poulie conique 20, de sorte que le ressort 20 à disques n'exerce plus aucune force sur la poulie conique 8. De façon étonnante, il s'est révélé que de faibles forces sont d'abord suffisantes pour déplacer la démultiplication de la boîte en direction du rapport 1:1 lorsqu'elle intervient comme réducteur, mais que ces forces nécessaires augmentent ensuite fortement lors d'une poursuite du déplacement. Afin de ne pas perturber le fonctionnement de la boîte enroulement et à poulies coniques en marche normale, le ressort 20 à disques est réalisé de manière à satisfaire exactement aux exigences de force, c'est-à- dire que la force croît fortement en partant de la zone où la boîte intervient en réducteur, atteint son maximum peu avant la démultiplication 1:1 et diminue ensuite selon une pente raide. Ainsi qu'il ressort de la figure, il est avantageux que la pente de croissance de la force K, en partant de la zone où la boîte intervient en réducteur, soit plus faible que la pente de décroissance peu avant la démultiplication 1:1, de sorte que le maximum est au voisinage de la position 1:1 de démultiplication. Comme il suffit, pour éviter des dommages, de faire fonctionner la boîte de vitesses au voisinage de la position 1:1 dans le fonctionnement en traînée, le ressort 20 à disques n'exerce une force que dans la zone comprise entre la zone où la boîte intervient en réducteur et le voisinage du rapport 1:1; en revanche, dans les autres zones de démultiplication, le ressort disques n'exerce aucune influence sur les exigences de pression nécessaires pour modifier la démultiplication. On comprend que le ressort à disques peut être remplacé par d'autres dispositifs élastiques dont les caractéristiques sont similaires. La réduction de la force jusqu'à zéro dans la zone de la démultiplication 1: pourrait également résulter d'une butée qui serait montée sur le composant annulaire d'appui 10 et qui limiterait la mobilité du ressort à disques ou d'un autre dispositif élastique. Selon l'invention, une boîte de vitesses à enroulement et à poulies coniques qui comprend une paire de poulies coniques sur le côté d'entraînement, paire de poulies coniques sur le côté de sortie et un moyen d'enroulement qui s'enroule sur les paires de poulies coniques, et dans laquelle les distances entre poulies coniques de chaque paire de poulies coniques peuvent être modifiées en sens opposés pour modifier la démultiplication, contient un dispositif précontraint la paire de poulies coniques située sur le côté d'entraînement de manière à réduire la distance entre ces poulies coniques lorsque cette distance est grande. Les revendications annexées à la présente demande sont des propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de particularités qui ne sont jusqu'ici exposées dans la description et/ou les dessins. Des références employées dans les sous- revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous- revendications respectives; il ne faut les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome des objets des combinaisons de particularités des sous-revendications concernées. Puisque les objets des sous-revendications peuvent constituer des inventions autonomes et indépendantes compte tenu de l'état de la technique à la date de priorité, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Les objets des sous-revendications peuvent contenir aussi des inventions autonomes, qui présentent une configuration indépendante des objets sous- revendications précédentes. Les exemples de réalisation ne doivent être compris comme une limitation de l'invention. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifications sont possibles dans le cadre de la présente publication, en particulier des variantes, eléments et combinaisons et/ou matières que l'homme de l' peut exemple , en vue d'atteindre le but, déduire par combinaison ou transformation de particularites ou élements ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi les revendications et contenus dans dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi où ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage. REVENDICATIONS 1. Boîte de vitesses à enroulement et à poulies coniques qui comprend une paire de poulies coniques sur le côté d'entraînement, une paire de poulies coniques sur le côté de sortie et un moyen d'enroulement qui s'enroule sur les paires poulies coniques, dans laquelle les distances entre les poulies coniques de chaque paire de poulies coniques peuvent être modifiées en sens opposés pour modifier la démultiplication, caractérisée par un dispositif élastique (20) qui précontraint la paire (6) de poulies coniques située le côté d'entraînement de manière à réduire la distance entre ces poulies coniques lorsque cette distance est grande. 2. Boîte de vitesses selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif élastique (20) est configuré d'une manière telle que la force qui comprime les poulies coniques pour les rapprocher croît d'abord lorsque la distance entre les poulies coniques (4, 8) est grande, puis passe par un maximum et décroît ensuite. Boîte de vitesses selon la revendication 2, caracterisée en ce que pente de décroissance de la force, liée à la modification de démultiplication, est plus raide que la pente de sa croissance. Boîte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en que la force décroît de manière à devenir nulle lorsque la distance entre les poulies coniques des deux paires (6, 26) de poulies coniques est approximativement égale. 5. Boîte de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en que le dispositif élastique consiste en un ressort (20) à disques qui s'appuie entre une poulie conique mobile axialement par rapport à un arbre entrée de la boîte et un composant (10) fixe par rapport à l'arbre d'entrée. 6. Boîte de vitesses selon la revendication 5, caractérisee en ce que le ressort (20) à disques est reçu radialement à l'extérieur sur le composant (10) fixe rapport à l'arbre s'appuie radialement à l'intérieur contre la poulie conique mobile.