Brevet FR3059752A1 — publié le 20180608

Moyen d'agrippement autobloquant d'un système de transmission continument variable Domaine technique La présente invention se rapporte au domaine des transmissions mécaniques à rapport continument variable. Plus particulièrement, l'invention concerne un moyen d'agrippement autobloquant facilitant l'engrènement et le désengrènement d'une portion de lien de transmission lorsque celle-ci se situe dans une phase transitoire entre un brin tendu ou relâché et une partie enroulée motrice ou réceptrice. Etat de la technique On connaît de l'état de la technique le document FR 11 566 99 qui décrit un mécanisme de transmission de puissance de rotation utilisant des moyens autobloquants comprenant des éléments de coincement interagissant par arc-boutement entre d'un côté un lien souple, s'étendant en boucle fermée, et de l'autre côté une roue motrice ou réceptrice. Dans ce document, le moyen d'agrippement utilise un élément de coincement constitué de 2 coins articulés, le premier réalisant la liaison d'arc-boutement et le second réalisant un déplacement perpendiculaire au premier permettant de présenter un jeu avec la chaîne de transmission lorsque celle-ci est en approche et de combler ce jeu une fois que la chaîne atteint une certaine position. 3059752 2 Un premier problème de cette solution réside dans sa complexité et sa fragilité, puisqu'elle nécessite la réalisation de deux coins articulés pour chaque élément de coincement. Un autre problème est lié à son caractère 5 unidirectionnel puisque chaque moyen d'agrippement ne peut transmettre un effort que dans un seul sens et il faut donc des moyens d'agrippement distincts pour transmettre un effort dans les deux sens, ce qui nuit à la compacité de la transmission. 10 L'objectif de la présente invention est de proposer un moyen d'agrippement simple et robuste, qui facilite l'engrènement et le désengrènement d'une portion de lien de transmission sur une roue et qui autorise la transmission dans les deux sens pour chaque moyen 15 d'agrippement. Description de l'invention À cet effet, l'invention a pour objet un moyen d'agrippement autobloquant pour un mécanisme de transmission continument variable comprenant au moins une 20 roue et un lien de transmission s'étendant en boucle fermée et coopérant avec ladite roue le long d'une partie enroulée, le lien de transmission étant constitué d'une succession de portions de lien définissant chacune une direction longitudinale L tangente à la boucle fermée et 25 une direction normale N perpendiculaire à un plan longitudinal, parallèle à l'axe de rotation de la roue et à la direction longitudinale. Le moyen d'agrippement étant solidaire du lien de transmission ou de la roue, il comprend au moins un support d'agrippement présentant au moins une première surface d'appui et au moins un élément de coincement comprenant: 3059752 3 une deuxième surface d'appui coopérant avec la première surface d'appui par un contact glissant ou roulant, une surface d'agrippement apte à coopérer de 5 façon temporaire avec une surface d'entraînement en regard, appartenant à la roue lorsque le moyen d'agrippement est solidaire du lien de transmission, et appartenant au lien de transmission lorsque le moyen d'agrippement est 10 solidaire de la roue, ledit élément de coincement étant apte à se déplacer le long de la première surface d'appui au moins selon une direction d'insertion comprise dans un plan principal passant par l'élément de coincement, lequel plan 15 principal est parallèle à l'axe de rotation de la roue et à une direction principale P, qui passe par l'élément de coincement, qui est radiale lorsque le moyen d'agrippement est solidaire de la roue et qui est normale lorsque le moyen d'agrippement est solidaire d'une 20 portion de lien, ledit déplacement de l'élément de coincement selon la direction d'insertion présente une position minimale dans laquelle la surface d'agrippement est la plus éloignée de la surface d'entraînement en regard et une position nominale dans laquelle la surface 25 d'agrippement est en contact avec la surface d'entraînement, la direction d'insertion présentant un angle d'insertion non nul par rapport à la direction principale. Par angle d'insertion on entend l'angle formé par la 30 trajectoire de l'élément de coincement vis-à-vis de la direction principale lorsqu'il se déplace selon la direction d'insertion. La présence de cet angle permet à 3059752 4 la surface d'agrippement de présenter un jeu par rapport à la surface d'entraînement permettant de garantir l'absence d'interférence entre l'élément de coincement et la surface d'entraînement lorsqu'une portion de lien 5 est sur le point d'entrer dans une partie enroulée. Puis, lorsque l'élément de coincement se déplace selon la direction d'insertion, l'angle d'insertion non nul permet le rapprochement, puis la mise en contact entre la surface d'agrippement et la surface d'entraînement en 10 regard. La direction longitudinale L est tangente à la boucle fermée et perpendiculaire à l'axe de la roue. La direction normale N est perpendiculaire à l'axe de la roue et à la direction longitudinale. 15 Lorsque le moyen d'agrippement est solidaire de la roue, la direction radiale est un rayon issu de l'axe de la roue passant par le moyen d'agrippement. Lorsque le moyen d'agrippement est situé dans une partie enroulée, les directions normale et radiale sont 20 sensiblement confondues. La coopération entre l'élément de coincement et la première surface d'appui se fait, par exemple, par un contact glissant ou roulant. Selon l'invention, le moyen d'agrippement comprend 25 un support d'agrippement et au moins un élément de coincement apte à se déplacer sur une surface d'appui dudit support d'agrippement, ledit déplacement permettant le passage d'une position de non agrippement (position minimale) à une position d'agrippement 30 (position nominale) grâce à l'existence de l'angle d'insertion non nul. 3059752 5 Cette solution permet donc de simplifier la réalisation du moyen d'agrippement qui peut être constitué d'un nombre très limité de pièces. En effet, le déplacement d'un élément de coincement, qui peut être 5 constitué d'un unique ensemble rigide, permet de réaliser la fonction de mise en contact du lien et de la roue, ce qui permet de réduire la complexité du moyen d'agrippement par rapport aux solutions connues de l'état de la technique. 10 Avantageusement, le contact roulant utilise des moyens roulants pris parmi des billes, des aiguilles, des rouleaux et des cames. 15 Avantageusement, l'angle d'insertion est agencé de sorte à permettre à l'élément de coincement, lorsqu'il est situé dans une partie enroulée, d'être arc-bouté entre la première surface d'appui et la surface d'entraînement lorsque la surface d'entraînement exerce 20 sur la surface d'agrippement en regard, un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe de rotation de la roue est selon la direction principale uniquement. Dans l'état de l'art bien connu des transmissions par lien flexible, on connaît des équations qui décrivent la 25 composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement d'un lien sur une roue ou un pignon en fonction de la tension dudit lien. Dans l'état de l'art, cette composante selon la direction principale est arrêtée par obstacle, comme par exemple par des flasques 30 coniques dans le cas des transmissions à rapport variable, mais cela entraîne des efforts de variation importants. Considérons l'enroulement théorique d'un 3059752 6 lien sur une roue du mécanisme dans lequel seule la composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement serait transmise par la surface d'entraînement à la surface d'agrippement en regard. Cela 5 serait le cas par exemple si un autre dispositif équipant le lien ou la roue tel que des obstacles mécaniques par exemple était apte à transmettre toute autre composante de l'effort d'enroulement qui ne serait pas selon la direction principale. 10 L'angle d'insertion permet à l'élément de coincement, lorsqu'il est soumis uniquement à la composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement, d'être arc-bouté entre la surface d'entraînement et la première surface d'appui, c'est-à-dire que l'application de la 15 composante selon la direction principale sur la surface d'agrippement génère un effort d'appui axial entre la surface d'agrippement et la surface d'entraînement en regard proportionnel à ladite composante selon la direction principale, lequel effort d'appui axial créé 20 un potentiel de frottement entre la surface d'agrippement et la surface d'entraînement en regard, propre à maintenir l'immobilisation mutuelle de ces deux surfaces quelle que soit l'évolution de ladite composante selon la direction principale. Ainsi, le fait que l'angle 25 d'insertion soit un angle d'arc-boutement de l'élément de coincement par rapport à la composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement permet à une portion de lien coopérant avec la roue par l'intermédiaire d'un élément de coincement d'occuper 30 toute position radiale de ladite roue sans discrétisation et sans recourir à des flasques coniques. 3059752 7 En considérant le coefficient de glissement ou de roulement de l'élément de coincement le long de la première surface d'appui comme étant nul et en appelant i le coefficient d'adhérence de la surface d'agrippement 5 sur la surface d'entraînement en regard, alors la condition pour que l'angle d'insertion a soit un angle d'arc-boutement de l'élément de coincement par rapport à la composante selon la direction principale uniquement s'écrit : tan(a) p. 10 En considérant p = 0.1, on obtient par exemple que tout a 5.7°, sera un angle d'insertion permettant l'arc-boutement de l'élément de coincement lorsque la surface d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe 15 est selon la direction principale uniquement. Avantageusement, l'angle d'insertion est agencé de manière à permettre à l'élément de coincement, lorsqu'il est situé dans une partie enroulée d'être arc-bouté entre 20 la première surface d'appui et la surface d'entraînement lorsque la surface d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement en regard, un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe de rotation de la roue présente une première composante selon la direction 25 principale et une deuxième composante selon une direction secondaire perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation de la roue, ladite deuxième composante ayant une norme évoluant proportionnellement à la norme de ladite première composante. 30 Lorsque le moyen d'agrippement est solidaire du lien, la direction secondaire est confondue avec la direction longitudinale et lorsque le moyen d'agrippement est 3059752 8 solidaire de la roue, la direction secondaire est perpendiculaire à la direction radiale. Dans l'état de l'art des liens de transmissions coopérant avec une roue, on connaît les équations 5 définissant le coefficient de proportionnalité de la composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement par rapport à sa composante selon la direction secondaire. Le coefficient de proportionnalité dépend par exemple de la forme de la roue. Du fait de 10 cette proportionnalité, les composantes selon les directions principale et secondaire évoluent simultanément en fonction de la tension du lien. Par conséquent, si l'angle d'insertion est un angle d'arc-boutement de l'élément de coincement tel que, pour une 15 composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement exercée par la surface d'entraînement sur la surface d'agrippement en regard, l'effort d'appui axial généré par la surface d'agrippement sur la surface d'entraînement en regard créé un potentiel de frottement 20 dont la norme est supérieure ou égale à la norme de l'effort d'enroulement, alors ledit angle d'insertion est un angle d'arc-boutement de l'élément de coincement pour tout effort d'enroulement. En considérant le coefficient de glissement ou de 25 roulement de l'élément de coincement le long de première surface d'appui comme étant nul, en considérant un coefficient d'adhérence i de la surface d'agrippement sur la surface d'entraînement en regard et en considérant un facteur de proportionnalité k entre la composante 30 selon la direction principale FP et la composante selon la direction secondaire FS de l'effort d'enroulement tel que FS = k x FP alors la condition pour que l'angle de 3059752 9 -\/(k2+1) En considérant p = 0.1 et k = 2, on obtient par 5 exemple que tout a 2.6°, sera donc un angle d'insertion permettant l'arc-boutement de l'élément de coincement pour tout effort d'enroulement exercé par la surface d'entraînement sur la surface d'engrènement. En outre, cet angle d'insertion sera également un angle d'arc- 10 boutement de l'élément de coincement pour tout effort d'enroulement si FS k x FP. Grâce à cette caractéristique, le fonctionnement du moyen d'agrippement est simplifié, puisque le seul déplacement d'un élément de coincement selon la direction 15 d'insertion peut suffire pour réaliser la mise en contact et la transmission de l'effort d'enroulement entre un lien de transmission et une roue. De plus, le fait que cette fonction soit assurée par l'arc-boutement d'un élément de coincement provoque l'avantage que l'effort 20 d'appui axial s'ajuste automatiquement à l'effort d'enroulement ce qui permet d'avoir un bon rendement de transmission. Par ailleurs, le fait que ce soit la composante selon la direction principale de l'effort d'enroulement qui provoque un arc-boutement de l'élément 25 de coincement pour tout effort d'enroulement rend le moyen d'agrippement bidirectionnel, c'est à dire apte à transmettre la composante selon la direction secondaire de l'effort d'enroulement, que celle-ci soit de sens identique ou opposé au sens de défilement du lien. 30 Avantageusement, l'élément de coincement est apte à se déplacer le long de la première surface d'appui selon tenue a soit un angle d'arc-boutement de l'élément de coincement par rapport à l'effort d'enroulement s'écrit : tan(a) REVENDICATIONS1. Moyen d'agrippement (20, 21, 400, 410, 50, 51, 61, 70, 71, 80, 81, 90, 91, 1000, 1100, 1110, 1200) autobloquant pour un mécanisme (1) de transmission continument variable comprenant au moins une roue (3, 4, 700) et un lien de transmission (2, 602, 72, 1205) s'étendant en boucle fermée et coopérant avec ladite roue le long d'une partie enroulée (35, 45), le lien de transmission étant constitué d'une succession de portions de lien définissant chacune une direction longitudinale (L) tangente à la boucle fermée et une direction normale (N) perpendiculaire à un plan longitudinal, parallèle à l'axe de rotation de la roue et à la direction longitudinale (L), caractérisé en ce que le moyen d'agrippement comprend au moins un support d'agrippement (22, 420, 52, 82, 92, 612, 702, 712, 1002, 1102, 1202) présentant au moins une première surface d'appui (215, 5014, 5015, 615, 804, 805, 814, 815, 903, 1003, 1103, 1207) et au moins un élément de coincement (201, 211, 301, 401, 5010, 5011, 611, 701, 711, 801, 811, 901, 911, 1001, 1101, 1111, 1201) comprenant: une deuxième surface d'appui (216, 806, 816, 904, 1104, 1208) coopérant avec la première surface d'appui, par un contact glissant ou roulant, une surface d'agrippement (213, 203, 5018, 5019 1005, 1112, 1113, 1203), apte à coopérer de façon temporaire avec une surface d'entraînement (43, 44, 613, 1204) en regard, appartenant à la roue 3059752 43 lorsque le moyen d'agrippement est solidaire du lien de transmission, et appartenant au lien de transmission lorsque le moyen d'agrippement est solidaire de la roue, 5 ledit élément de coincement étant apte à se déplacer le long de la première surface d'appui au moins selon une direction d'insertion (I) comprise dans un plan principal passant par l'élément de coincement, lequel plan principal est parallèle à l'axe de rotation de 10 la roue et à une direction principale (P), qui passe par l'élément de coincement, qui est radiale lorsque le moyen d'agrippement est solidaire de la roue et qui est normale lorsque le moyen d'agrippement est solidaire d'une portion de lien, ledit déplacement 15 de l'élément de coincement selon la direction d'insertion présente une position minimale dans laquelle la surface d'agrippement est la plus éloignée de la surface d'entraînement en regard et une position nominale dans laquelle la surface 20 d'agrippement est en contact avec la surface d'entraînement, la direction d'insertion présentant un angle d'insertion (a) non nul par rapport à la direction principale. 25 2. Moyen d'agrippement (20, 21, 400, 410, 50, 51, 61, 70, 71, 80, 81, 90, 91, 1000, 1100, 1110, 1200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle d'insertion (a) est agencé de sorte à permettre à l'élément de coincement (201, 211, 301, 401, 5010, 30 5011, 611, 701, 711, 801, 811, 901, 911, 1001, 1101, 1111, 1201), lorsqu'il est situé dans une partie 3059752 44 enroulée (35, 45), d'être arc-bouté entre la première surface d'appui (215, 5014, 5015, 804, 805, 814, 815, 903, 1003, 1103, 1207, 615) et la surface d'entraînement (43, 44, 613, 1204) lorsque la surface 5 d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement (213, 203, 5018, 5019, 1005, 1112, 1113, 1203) en regard un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe de rotation de la roue (3, 4, 700) est selon la direction principale (P) uniquement. 10 3. Moyen d'agrippement (20, 21, 400, 410, 61, 70, 71, 80, 81, 90, 91, 1000) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'angle d'insertion (a) est agencé de manière à permettre à l'élément de 15 coincement (201, 211, 301, 401, 611, 701, 711, 801, 811, 901, 911, 1001), lorsqu'il est situé dans une partie enroulée (35, 45) d'être arc-bouté entre la première surface d'appui (215, 615, 804, 805, 814, 815, 903, 1003) et la surface d'entraînement (43, 44, 20 613) lorsque la surface d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement (213, 203, 1005) en regard, un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe de rotation de la roue (3, 4, 700) présente une première composante selon la direction principale (P) 25 et une deuxième composante selon une direction secondaire (S) perpendiculaire à la direction principale et à l'axe de rotation de la roue, ladite deuxième composante ayant une norme évoluant proportionnellement à la norme de ladite première 30 composante. 3059752 45 4. Moyen d'agrippement (50, 51, 1100, 1110, 1200) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de coincement (5010, 5011, 1101, 1111, 1201) est apte à se déplacer le long de la première surface 5 d'appui (5014, 5015, 1103, 1207) selon une deuxième direction qui est une direction de tenue (T, T1, T2) comprise dans un plan secondaire perpendiculaire à la direction principale (P), ladite direction de tenue présentant un angle de tenue (R) non nul par rapport 10 à la direction secondaire (S). 5. Moyen d'agrippement (50, 51, 1100, 1110, 1200) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de coincement (5010, 5011, 1101, 15 1111, 1201) apte à se déplacer au moins temporairement selon une direction de tenue (T1) et au moins un élément de coincement apte à se déplacer au moins temporairement selon une deuxième direction de tenue (T2) sensiblement symétrique de ladite direction de 20 tenue par rapport à un plan principal passant sensiblement par le centre du support d'agrippement (52, 1102, 1202). 6. Moyen d'agrippement (50, 51, 1100, 1110, 1200) selon 25 l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'angle de tenue (R) est agencé de sorte à permettre à l'élément de coincement (5010, 5011, 1101, 1111, 1201) lorsqu'il est situé dans une partie enroulée (35, 45) d'être arc-bouté entre la première 30 surface d'appui (5014, 5015, 1103, 1207) et la surface d'entraînement (43, 44, 1204) lorsque la surface d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement 3059752 46 (5018, 5019, 1112, 1113, 1203) en regard un effort dont la projection dans un plan normal à l'axe de rotation de la roue (3, 4) est selon la direction secondaire (S) uniquement. 5 7. Moyen d'agrippement (50, 51, 1100, 1110, 1200) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de coincement (5010, 5011, 1101, 1111, 1201) apte à se déplacer 10 selon toute combinaison d'une direction d'insertion (I) et d'une direction de tenue (T, T1, T2), les angles d'insertion et de tenue étant agencés de sorte à permettre à l'élément de coincement lorsqu'il est situé dans une partie enroulée (35, 45) d'être arc- 15 bouté entre une première surface d'appui (5014, 5015, 1103, 1207) et une surface d'entraînement (43, 44, 1204) lorsque la surface d'entraînement exerce sur la surface d'agrippement (5018, 5019, 1112, 1113, 1203) en regard, un effort dont la projection dans un plan 20 normal à l'axe de rotation d'une roue (3, 4) présente une composante selon la direction principale (P) et une composante selon la direction secondaire (S). 8. Mécanisme (1) de transmission caractérisé en ce qu'il 25 comprend au moins un moyen d'agrippement (20, 21, 400, 410, 50, 51, 61, 70, 71, 80, 81, 90, 91, 1000, 1100, 1110, 1200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et au moins un moyen de rappel (205, 505, 515, 605, 705, 715, 83-807-817, 902, 912) apte à 30 déplacer l'élément de coincement (201, 211, 301, 401, 711, 801, 811, 901, 911, 1001, la position minimale. 5010, 5011, 611, 701, 1101, 1111, 1201) vers 3059752 47 9. Mécanisme (1) de transmission selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen d'actionnement apte à déplacer l'élément de coincement 5 (201, 211, 301, 401, 5010, 5011, 611, 701, 711, 801, 811, 901, 911, 1001, 1101, 1111, 1201) vers la position nominale. 10. Mécanisme (1) de transmission selon la revendication 10 9, caractérisé en ce que le support d'agrippement (612) est mobile radialement le long d'une rainure (603) appartenant à un flasque (600, 601) d'une roue. 11. Mécanisme (1) de transmission selon l'une des 15 revendications 9 et 10 caractérisé en ce que le moyen d'actionnement est une semelle d'actionnement (506, 516, 614) qui est liée à l'élément de coincement (5010, 5011, 611, 1201) et qui est destinée à coopérer avec le lien de transmission (602, 1205) lorsque le 20 moyen d'agrippement (61, 1200) est solidaire d'un flasque (600, 601) d'une roue et qui est destinée à coopérer avec une roue (3, 4) lorsque le moyen d'agrippement (50, 51) est solidaire d'une portion de lien. 25 12. Mécanisme (1) de transmission selon l'une des revendications 9 et 11 caractérisé en ce que le moyen d'actionnement comprend un patin d'actionnement (204, 214, 304, 717) lié à l'élément de coincement (201, 30 211, 301, 701, 711) et une came d'actionnement (5, 714) coopérant avec ledit patin d'actionnement, la 3059752 48 came d'actionnement étant solidaire d'un mobile d'articulation (7). 13. Mécanisme (1) de transmission selon la revendication 5 12, caractérisé en ce que le mobile d'articulation (7) est apte à pivoter autour d'un axe de rotation d'une roue (3, 4, 700) et dispose d'un moyen de positionnement angulaire au moins par rapport au brin du lien de transmission (2, 72) comportant les 10 portions de lien qui, dans le sens de défilement du lien de transmission vont coopérer avec ladite roue. 14. Mécanisme (1) de transmission selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que la came 15 d'actionnement (5) est liée au mobile d'articulation (7) par un actionneur (11) apte à modifier la position radiale de la came d'actionnement. 20