INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On a représenté par des pointillés la grille (4) de la figure Sb de façon à exprimer la déformation de la grille (4) durant la phase initiale de déverrouillage, entre t et t tA. Les figures 9a à 9d illustrent différentes modalités de l'invention. Ce sont des vues schématiques partielles dans un plan horizontal parallèle à l'axe (60) de la charnière (6). La figure 9a correspond aux figures 7 et 7a à 7c dans lesquelles existe un jeu, typiquement égal au moins à DI, entre le bord d'appui vertical (22) du couvercle et l'extrémité de la buttée d'appui (40).
Dans la figure 9b, la grille (4) comprend des lames (4 1) à effet ressort qui remplacent ladite buttée d'appui (40).
Dans la figure 9c, la grille (4) comprend à la fois des lames (41) et une buttée d'appui (40), La figure 9d correspond aux figures 8 et 8a à 8c dans lesquelles la grille comprend une buttée d'appui (40) sans jeu par rapport à le bord d'appui (22) du couvercle, d'où une légère déformation nécessaire de ladite grille - représentée par un tracé en pointillés - lorsqu'un effort commence à être appliqué sur ledit bouton-poussoir, avant t tA.
Les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes réfé rences aux différentes figures. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments du système d'alimentation qui sont nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés aux figures et seront décrits par la suite. En particulier, le système d'alimen tation est décrit en faisant référence à des blocs fonctionnels quand la constitution interne de ces blocs est à la portée de l'homme du métier à partir de telles indications.
Dans les figures, les lignes en traits pleins représen tent des trajets de courants d'alimentation et les lignes en traits pointillés représentent des trajets de signaux de commande. Comme l'illustre la figure 1, la présente invention s'applique à une ligne téléphonique L. Un redresseur est connecté aux bornes de cette ligne téléphonique, par exemple un pont de diodes 1. La borne positive du pont est connectée à un condensa teur C en série avec un commutateur électronique 5 dont la deuxième borne est reliée à la borne négative du pont, et éven tuellement avec un dispositif de limitation de courant 3. Une résistance de fuite de forte valeur 7 est connectée entre la deuxième borne du condensateur C et la borne négative du pont. La borne de commande du commutateur 5 est commandée par un micro contrôleur 1,C.
La borne positive du condensateur est connectée à la borne d'alimentation du microcontrôleur gC. Cette borne positive est reliée par l'intermédiaire d'un commutateur 9 à une borne- d'alimentation 10 du système à une tension Vc. Le commutateur 9 est commandé par une sortie du microcontrôleur.
Les commutateurs 5 et 9 sont normalement fermés. Ainsi, dès que le système est connecté à la ligne téléphonique, le condensateur C se charge par l'intermédiaire du limiteur de courant 3, ou par l'intermédiaire de la résistance de fuite 7 si le limiteur de courant ne fonctionne pas en l'absence de commande du microcontrôleur. Dès que la tension aux bornes du condensateur devient suffisante, le microcontrôleur est alimenté et commande d'une part le limiteur d'autre part le commutateur 5 pour que le condensateur se charge à une tension déterminée. Par exemple, le microcontrôleur se met à fonctionner dès que la tension VC dépasse 1,8 volts et ensuite ce microcontrôleur gère l'interrup teur 5 et/ou le limiteur 3 pour que la tension aux bornes du condensateur C soit légèrement inférieure à 7 volts.
La borne 10 est également connectée à un convertisseur continu-continu, par exemple une alimentation à découpage DC/DC. L'alimentation à découpage est commandée par le microcontrôleur et alimente une charge Q. Selon un avantage de l'utilisation d'une telle alimentation à découpage, celle-ci peut comporter un primaire à la masse G1 du système d'alimentation et du micro- contrôleur et un secondaire à la masse G2 de la charge, comme on le verra par la suite en relation avec la figure 3 décrivant le deuxième aspect de la présente invention.
Dans ce qui précède, on a décrit un système dans lequel l'alimentation est assurée par la charge stockée aux bornes d'un condensateur C et régulée par un microcontrôleur gC agissant sur des commutateurs 5 et 9.
Selon le premier aspect de l'invention, il est en outre prévu d'associer au système une batterie rechargeable BAT connectée entre la borne d'alimentation positive du pont 1 et la masse G1, en série avec un commutateur électronique normalement ouvert 11. La borne positive de la batterie est en outre connectée à la borne 10 par l'intermédiaire d'un autre commutateur normalement ouvert 13.
Comme on l'a vu précédemment, le système est initialisé par la charge du condensateur C qui demeure ensuite la source principale d'alimentation du système. Le microcontrôleur dispose notamment de moyens pour surveiller la charge du condensateur. Quand celui-ci est complètement chargé, le commutateur 11 est fermé de sorte que la batterie rechargeable se charge par l'in termédiaire d'un limiteur de courant 15. Cette charge peut être soumise à d'autres conditions, par exemple se produire pendant des heures de faible utilisation de la ligne téléphonique. Ensuite, lors du fonctionnement du système, le microcontrôleur gérera la fermeture du commutateur 13 et éventuellement l'ouver ture du commutateur 9 quand la charge aura besoin d'une pointe d'énergie.
Le système selon le premier aspect de la présente invention présente de nombreux avantages par rapport à l'utilisation d'un condensateur de stockage seul ou d'une batterie seule.
Un autre avantage du système mixte est que le système continue à fonctionner si la batterie est morte ou comme on l'a vu précédemment si la batterie n'est initialement pas chargée. Un autre avantage est que, en cas de défaillance de la ligne téléphonique, ceci peut être détecté par le microcontrôleur qui isole immédiatement le condensateur et met l'ensemble du système en veille sous la seule alimentation de la batterie et/ou du condensateur. Notamment, on peut alors conserver des données éventuellement critiques mémorisées dans le microcontrôleur.
La figure 2 représente le schéma de la figure 1 sous forme un peu plus détaillée. On retrouve en figure 2 - le pont redresseur 1, - le condensateur C, - le limiteur 3 commandé par le microprocesseur, - le commutateur 5 constitué d'un transistor MOS à canal N, - la résistance de fuite 7, - le commutateur 9 constitué d'un transistor MOS à canal P, en série avec une diode D1, - le microcontrôleur g.C, - le commutateur 11 constitué d'un transistor MOS à canal P, en série avec une diode D2, - la batterie rechargeable BAT, - le commutateur 13 constitué d'un transistor MOS à canal P, en série avec une diode D3, - un convertisseur DC-DC, tel qu'une alimentation à découpage, - une charge ou système à alimenter Q.
En outre, on a représenté en série avec le condensateur C et le limiteur 3, une inductance électronique 21 destinée à bloquer le courant alternatif et à réduire les ondulations de tension ainsi que divers blocs de détection, par exemple un bloc de détection de tension de sonnerie 23, un bloc de détection d'inversion de polarité au montage 25, un bloc de détection de coupure de ligne 27, un bloc destiné à avoir une fonction d'horo dateur 29. Le bloc horodateur fera en pratique de préférence par tie intégrante du microcontrôleur. L'heure pourra être rechargée par une commande manuelle ou par des signaux envoyés sur la ligne téléphonique. En outre, le couplage entre le microcontrôleur et la charge peut se faire par l'intermédiaire d'un optocoupleur 31 pour permettre une commande logique d'éléments de la charge tout en respectant les consignes d'isolement. Le système pourra égale ment comprendre un détecteur de signal de sonnerie, des moyens de récupération de l'énergie de sonnerie, et des moyens de fourni ture d'une sonnerie modulable.
Bien entendu, et bien que cela ne soit pas représenté, on prévoira des moyens de mesure de la tension aux bornes du condensateur et des moyens de mesure de la tension aux bornes de la batterie. Ces mesures peuvent par exemple être effectuées périodiquement.
Ainsi, le système selon la présente invention est un système particulièrement souple permettant d'optimiser les dimen sions d'un condensateur de stockage et d'une batterie rechar geable, tout en assurant une gestion de l'ensemble du système par un microcontrôleur qui est initialement alimenté sous l'effet du condensateur et qui peut ensuite être maintenu à l'état chargé sous l'effet de la batterie rechargeable. Le microcontrôleur permet notamment d'optimiser les conditions de charge du conden sateur et de la batterie.
La figure 3 représente un mode de réalisation d'un sys tème d'alimentation mettant en oeuvre le deuxième aspect de l'invention. Le mode de réalisation illustré par la figure 3 reprend également les fonctions d'optimisation d'une batterie rechargeable en assurant une gestion de l'ensemble du système par un microcontrôleur initialement alimenté sous l'effet d'un condensateur, lié au premier aspect exposé précédemment. on notera toutefois que le deuxième aspect de l'invention qui sera décrit par la suite peut être mis en oeuvre indépendamment du premier aspect.
Une caractéristique de la présente invention selon ce deuxième aspect est de prévoir un isolement galvanique (ou analogue) entre les équipements susceptibles d'être en contact avec l'uti lisateur et la ligne téléphonique. Plus précisément, selon l'invention, on prévoit une barrière d'isolement IB la plus proche possible des parties de l'équipement téléphonique qui sont en contact avec l'utilisateur. Dans l'exemple de la figure 3, ces différents équipements alimentés ont été symbolisés par une charge 40 (Q), un microprocesseur 41 ou unité centrale de traite ment (CPU), et un bloc 42 symbolisant les éléments téléphoniques (par exemple le combiné) et/ou le modem. Dans cet exemple, on peut considérer que la charge 40 est constituée par les circuits de transfert d'informations entre une carte à puce prépayée et le reste du terminal. Bien que les liaisons correspondantes n'aient pas été indiquées, on notera que le processeur 41 communique généralement avec les éléments téléphoniques 42 et avec la charge 40 pour en contrôler le fonctionnement. Le recours à un proces seur 41 distinct, en aval de la barrière d'isolement IB par rapport à la ligne L, est lié au besoin de régulation des stockages de tension en amont et en aval de cette barrière d'isolement, et au besoin de préserver l'alimentation de la plupart des fonctions de l@équipement téléphonique même en cas d'apparition dune surtension sur la ligne.
Un premier inconvénient de ce type de transmission réside dans les fréquentes ruptures d'effort que subit le moteur lors des changements de rapport, ce phénomène s'appliquant aussi bien aux boîtes à commande manuelle qu'aux boîtes à commande automatique. De plus, une telle solution entraîne une perte de rendement. L'adjonction de coupleurs ou convertisseurs hydrocinétiques n'a pas permis de résoudre ces problèmes de façon réellement satisfaisante.
Des ensembles hydrostatiques, comprenant une pompe et un moteur hydrauliques, constituent des variateurs qui malgré leur sou plesse d'utilisation sont d'un rendement peu satisfaisant, pour faire face à des cou ples élevés.
Dans un variateur de vitesse connu, un mécanisme différentiel comportant trois émergences, deux organes d'entrée et un organe de sor tie, est mis en oeuvre, chacun des organes d'entrée étant relié à une source de puis sance et l'organe de sortie à un organe récepteur. Ce brevet décrit deux modes de réalisation comportant application pour l'un d'un mécanisme différentiel à train plané taire et, pour l'autre, d'un mécanisme différentiel à pignons coniques. Dans chacun de ces modes de réalisation d'un variateur de vitesse un premier organe d'entrée, c'est-à-dire un planétaire du mécanisme différentiel est relié à une source de puis sance principale, un deuxième organe d'entrée c'est-à-dire le porte-satellites étant re lié à la source de puissance auxiliaire, destinée à faire varier le rapport entre les vi tesses de l'organe de sortie du mécanisme différentiel et de la source de puissance principale.
Dans un autre variateur de vitesse connu, ayant fait l'objet de la Demande de brevet FR-8700175 au nom du présent Demandeur, deux sources de puissance l'une principale, l'autre auxiliaire sont aussi associées à un mé- canisme différentiel à trois émergences affectées présentant deux modes de réalisa tion , dans lesquelles le moteur auxiliaire est toujours relié par une vis sans fin au premier planétaire du mécanisme différentiel, lui évitant ainsi de fonctionner en ré cepteur.
Dans les deux brevets précités, la source de puis sance auxiliaire fournit une énergie d'appoint permettant, en particulier, de gérer la variation.
Il apparaît qu'avec de tels variateurs de vitesse, le rendement obtenu n'est pas satisfaisant.
On connaît également un agencement dans lequel une transmission à courroies et poulies de diamètre variable permet de réaliser une variation continue de vitesse de l'arbre de sortie de l'ensemble moto-propulseur. Toutefois cet agencement ne permet pas de supporter des couples importants, ce qui en limite les applications à des groupes de faible puissance.
Enfin des recherches ont été effectuées sur des dis positifs variateurs à friction et pression de contact, mais les résultats obtenus ont été dans l'ensemble décevants, notam ment en ce qui concerne la tenue et la fiabilité de ces dispositifs.
L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif à variation continue de vitesse permettant de remédier à ces divers inconvénients et en particulier d'obtenir des rendements de transmission de puissance satisfaisants, en ayant recours à une source unique de puissance.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif à va riation continue de vitesse comprenant un mécanisme différentiel à trois émergences affectées à un organe d'entrée et deux organes de sortie qui tournent dans le même sens ; un des organes de sortie dit sortie secondaire est habituellement coaxial de l'organe d'entrée auquel il est relié par l'intermédiaire d'un variateur, l'autre organe de sortie ou sortie principale est relié au récepteur, l'organe d'entrée étant relié à la source unique de puissance ; le variateur reçoit sa puissance du mécanisme différen tiel par son organe de sortie secondaire toujours relié au premier planétaire non cou plé du mécanisme différentiel.
Dans l'exemple qui va suivre: Le variateur (3) est un variateur à courroie, d'un type connu, comprenant deux poulies à diamètre variable, constituées chacune d'un flas que mobile et d'un flasque fixe, l'ensemble pour les deux poulies étant monté en op position ; une des poulies est la poulie motrice qui reçoit sa puissance Pv du méca nisme différentiel (5) par son organe de sortie secondaire, cette puissance est récu pérée au rendement prés par l'intermédiaire de la poulie réceptrice du variateur (3) sur l'organe d'entrée du mécanisme différentiel auquel elle est reliée.
Le mécanisme différentiel à trois émergences est - soit un train épicycloïdal simple de type 1, - soit une association obtenue par couplage d'organes de deux trains épicycloïdaux simples de type 1, un train épicycloïdal pouvant être remplacé par un différentiel simple donc de raison égale à +1, l'entemble donnant un mécanisme différentiel composé conforme aux montages contenu dans les figures 1 ou 2 du bre vet FR-8700175, à quatre émergences, dont trois seulement sont affectées.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple, fait en référence aux dessins annexés La figure 1 est un schéma de l'exemple de réalisation choisi.
La figure 2 est un rappel du mécanisme différentiel de la figure 2 du brevet FR-8700175 uti.lisé dans l'exemple choisi avec les trains d'engrenage actuel de liaison.
La figure 3 est une vue d'ensemble et en coupe qui illustre le mode de réalisation d'un dispositif de l'invention qui va être décrit à titre d'exemple.
Le dispositif est relié à une source unique de puis sance, constituée par exemple par un moteur à combustion interne, comportant son arbre de sortie 1 qui est relié par le train d'engrenage (20b) à l'arbre d'entrée (6) du mécanisme différentiel, solidaire du porte-satellites (51) d'un premier train épicycloïdal simple et du planétaire (35) d'un deuxième train épicycloïdal simple, il les entraîne. Le porte-satellite (54) du deuxième train épicycloïdal est solidaire de l'arbre de sortie principal (2) relié à un récepteur ; le couple résistant de ce dernier contribue à ren voyer une partie de la puissance motrice sous forme de puissance de variation vers l'arbre de sortie secondaire (26), coaxial de l'arbre d'entrée(6) et toumant dans le même sens.
Dans le premier train épicycloïdai simple les pignons satellites (18) du porte-satellites (51) d'axes parallèles à celui de ce dernier sont en prise d'une part avec la couronne (47) solidaire de la couronne (48) du deuxième train épicycloïdal, donnant ainsi le carter toumant (40), et d'autre part avec le planétaire (31), solidaire de l'arbre de sortie secondaire (26).
Dans le deuxième train épicycloïdal, les pignons sa tellites (36) du porte-satellites (54) d'axes parallèles à ce dernier engrènent d'une part avec la couronne (48) d'autre part avec le planétaire (35).
Le mécanisme différentiel fournit la puissance de va riation Pv par son arbre de sortie secondaire (26) à un train de deux poulies de dia mètre vahable reliée par courroie, cet ensemble à commande incorporée (27) avec moto-réduction à vis et boîtier électrique de fin de course est connu, il comprend -, une poulie motrice (25), composé de deux flasques (25a) et (25b) dont l'un (25a) est mobile longitudinalement suivant l'axe de rotation de la pièce son déplacement est impulsé par la commande incorporée (27) à laquelle il est relié, cette dernière transmetta nt les ordres de déplacements latéraux par exem ple en fonctlion de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie (1), de la source unique de puissance.
Une poulie réceptrice (30), comporte elle aussi un flasque mobile (30a), mobile longitudinalement suivant l'axe de rotation, et un flasque fixe (30b), tous deux montés en opposition par rapport à chacun des deux (25a) et (25b) de la poulie motrice (25). La poulie réceptrice (30) comprend aussi un ressort de rappel (29) qui relié au flasque mobile (30a) assure automatiquement son dépla cement et la tension de la courroie (28).
La poulie réceptrice (30) est reliée à l'arbre d'entrée (6) du mécanisme différentiel, par le train d'engrenages (24b) dont la réduction est fonction des caractéristiques du train de poulies choisi et de l'application souhaitée ; la puissance de variation est ainsi récupérée au rendement près sur l'arbre d'entrée (6) Les vitesses de rotation de différents organes de l'exemple illustré par la figure 3 sont données par la relation suivante : elle est la for mule résultante obtenue par résolution des deux relations de WILLIS internes Ne (1 + R) - N, R - N, 0 avec dans ce cas R (R, +Rl R2)IR2 de telle sorte que R>+l R, >+1 R2 _> + 1 R, est la raison du premier train épicycloïdal simple, soit le rapport du nombre de dents de la première couronne (47) au nombre de dents du premier planétaire (31) R2 est la raison du second train épicycloïdal simple, soit le rapport du nombre de dents de la seconde couronne (48) au nombre de dents du second planétaire (35), et comme dans cet exemple - Rl=3etR2=2; R=4,5.
Ne est la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (6) du mécanisme différentiel, N, la vitesse de rotation de l'arbre de sortie principal (2) de ce dernier.
N, la vitesse de rotation de son arbre de sortie se condaire (26).
Diverses données de la variation sont inscrites dans le tableau suivant à partir d'une variation du régime moteur donnant sur l'arbre d'en trée (6), du mécanisme différentiel composé, une variation de régime comprise entre 800 et 3000 tours/minute.
N,(trs/mn) : + 800 + 1.000 + 2.000 + 3.000 + Nl trsimn): + 4.985 + 5.500 + 4.000 + 3.000 + N, (trs/m n) -130 - 0 - 1.555,55 + 3.000 + Ns/N -0,16 - 0 + 0,78 + 1 + (1 +R)IR e La variation comporte ainsi des phases négatives nulles et positives : La vitesse de rotation de l'arbre de sortie (2) telle que N, = (x, appelée vitesse de référence est obtenue lorsque la vitesse N, de l'arbre de sortie secondaire (26) est supposée nulle, à ce moment la vitesse N, de l'arbre d'en trée (6) est telle que NJN, l+R) / R) > +1; plus R a une valeur élevée plus celle du rapport NJN, correspondant à la vitesse de référence est proche par excès de la valeur +1.
La puissance de variation P, qui emprunte l'arbre de sortie secondaire (26), a pour expression en fonction du couple C, correspondant à l'arbre de sortie principale (2), de sa vitesse de rotation N, et de la valeur de sa vi tesse de référence a PV Cr, (Nz, - a) Lorsque N., cc, Pv a une valeur négative, c'est le mécanisme différentiel composé qui fournit par son arbre de sortie secondaire (26) de la puissance au train de poulie, c'est le cas de l'invention, et donc celui de l'exemple choisi.
Lorsque N. > (x, c'est le train de poulie qui fournit de la puissance au mécanisme différentiel et l'émergence constitué par son arbre (26), de sortie secondaire devient entrée secondaire et le train de poulie n'a pas selon l'in vention a être prévu pour cette phase de la variation, il serait alors traversée directe ment par de la puissance émise par la source unique de puissance, cela conduirait éventuellement à le recalculer.
Il peut paraître suffisant dans la pratique de limiter la variation de telle sorte que nous ayons : 0 NJN, +1 De plus, les diverses équations d'équilibre et le théo rème de conservation de l'énergie applicables au mécanisme différentiel composé permettent aussi d'aboutir à l'expression suivante , C, étant le couple de variation sur la sortie secondaire (26) :C, = Cr,/ R Le variateur à courroie est ainsi protégé par la raison R du mécanisme différentiel composé des effets négatifs d'un couple résistant trop élevé, tels que glissements, usure prématurée, ce qui serait le cas avec des engins porte-outils tels que tracteurs et même motoculteurs ainsi, plus la valeur de R est élevée suivant l'application envisagée, mieux ce type de protection est assuré.
Concernant les mécanismes différentiels composés utilisés dans l'invention, si R>+l est la raison résultante de l'un d'eux, et Ri R2= 2, les raisons du premier et du second train planétaire le composant, il est pos sible d'avoir: R R,+RIR2 le mécanisme différentiel correspondant au montage de la figure 1 du brevet FR-8700175 ; où R Ri + R2 + R,R2 (autre exemple), et R - (Ri +Rl.R2)/R2= 4,5 (exemple choisi), le mécanisme différentiel composé correspondant au montage de la figure 2, du bre vet précité.
De très nombreuses autres valeurs peuvent être ob tenues suivant l'application demandée, elles sont fonction de la valeur de RI et de R2 et de l'affectation des émergences du mécanisme différentiel composé ; il est ainsi possible d'atteindre pour R des valeurs difficiles et/ou impossibles à obtenir par cons truction sur un seul train épicycloïdal simple de type 1.
Les deux types de mécanisme différentiel proposés comportent quatre émergences dont deux sont couplés par les organes de chacun des deux trains épicycloïdaux simples les composant.
L'affectation de trois des quatre émergences pour l'entrée, la sortie secondaire, et la sortie principale du mécanisme différentiel se fera conformément à la règle suivante : # La sortie secondaire est toujours solidaire dans les deux types de mécanismes différentiels composés du planétaire du train épicycloïdal simple, qui n'est jamais couplé avec un des organes de l'autre train épicycldidal sim ple ; soit le planétaire (31) dans l'exemple choisi, ceci afin de faire bénéficier le train de poulie de la protection déjà citée.