CONTINUE"

L'invention concerne un dispositif de transmission de mouvement rotatif dont les rapports de ^J démultiplication en couple et vitesse sont variables de façon continue.

Les mécanismes de transmission à , variation continue comportant des courroies sont connues dans lesquels les rayons rotatifs d'une poulie d'entrée et 0 d'une poulie de sortie sont variables afin de faire varier le rapport de démultiplication du mécanisme. Des problèmes de fiabilité et de résistance se posent avec ces systèmes; de plus, la commande des rayons des poulies par l'écartement de deux flasques coniques n'est pas obtenue de façon précise ; c'est ainsi que les pertes énergétiques dans, le fonctionnement du mécanisme sont . significatives. Enfin, ces systèmes ne permettent pas d'avoir une vitesse de sortie zéro pour une vitesse d'entrée non nulle, c'est le cas du démarrage de véhicules, sans ajouter un embrayage ou autre organe de couplage.

Les transmissions à engrenages épicycloïdaux sont courants ; dans les. cas usuels, le rapport de démultiplication est commandé par des freins mécaniques, la commande est du type "Tout ou rien" et une variation continue n'est pas obtenue, celle-ci peut être atteinte par l'emploi de coupleurs ou convertisseurs hydrauliques qui permettent un glissement d'ajustement des vitesses d'entrée et de sortie pour obtenir une variation continue, mais ce glissement se traduit par une dissipation d'énergie.

Un des objectifs de l'invention est de réaliser un mécanisme de . transmission à variation continue _. ne suscitant que des pertes énergétiques faibles.

Un autre objectif de l'invention est de créer une transmission à variation continue fiable et résistante.

Encore un objectif de 1'invention est de réaliser une transmission à variation continue permettant d'appliquer un couple de sortie à vitesse zéro à partir d'un arbre moteur tournant.

Un autre objectif de l'invention est de réaliser une transmission dont le rapport de démultiplication en couple s'adapte de façon continue aux valeurs relatives du couple moteur et du couple de réaction de la charge.

L'invention réalise un dispositif de transmission comprenant des engrenages épicycloïdaux qui permettent de transmettre un couple de sortie à un organe entraîné avec un rapport de transmission par rapport au couple moteur appliqué à un arbre, moteur ^" caractérisé en ce que les engrenages constituent au moins deux modules épicycloïdaux comportant planétaires centraux et satellites respectifs engrenant avec une couronne commune formant planétaire annulaire et un différentiel permettant de varier le rapport de transmission de façon continue.

Selon une réalisation préférée de l'invention, le mécanisme comporte trois modules épicycloïdaux ; le premier module comprenant un planétaire central solidaire de l'arbre moteur et au moins un satellite engrenant avec la couronne commune dentée, les deuxième et troisième modules comprenant des planétaires centraux respectifs liés entre eux par le différentiel, des moyens étant prévus pour que le porte-satellites du différentiel soit solidaire de 1'arbre moteur et les satellites des modules engrenant avec couronne dentée commune.

D'autres caractéristiques de 1'invention ressortiront de la description qui sera donnée à titre

d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente une vue en coupe radiale selon un plan défini par l'axe de l'arbre moteur et l'axe d'un des trois arbres porte-satellites d'un mécanisme selon une réalisation de l'invention,

- la figure 2 représente un détail de la figure 1 sur lequel apparaissent deux portées légèrement excentrées décalées radialement tournées sur l'arbre porte-satellites 2.

Le mécanisme de transmission à variation continue représenté par le dessin est contenu dans un carter 20 en forme de boîtier cylindrique prévu pour être fixé sur un flasque 13 faisant couvercle. Le couple d'entrée est appliqué à un arbre d'entrée 1 relié au moteur (non représenté) . Le couple' de sortie est pris sur le carter 2. Le carter 20 est monté sur deux roulements 16, 15 permettant son mouvement rotatif. L'étanchéité de l'ensemble est assurée par un joint 17 disposé sur l'arbre moteur et par la disposition d'un joint entre le flasque et. le boîtier, l'ensemble constituant un variateur continu.

Les trois arbres porte-satellites, dont un seul 2 est représenté sur le dessin, font office d ¹ entretoises entre le flasque 13 et un autre flasque parallèle 12, le tout constituant une cage qui est solidaire du carter 20 de sorte que la cage et le carter tournent ensemble, l'arbre moteur tournant librement à l'intérieur de la cage par 1'intermédiaire des roulements à billes 12 et 13 disposés entre l'arbre 1 et les flasques 12 et 13 .

Deux bouchons 21 et 22 permettent le remplissage et la vidange de l'huile de lubrification.

A titre d'application non limitative, le mécanisme illustré sur la figure 1 (poulie à variation continue) présente un rapport de démultiplication à couple variable de façon continue.

Le mécanisme est de structure coaxiale et se décompose en trois parties :

- arbre moteur équipé 1,

- arbres porte-satellites 2

- couronne à double denture intérieure 11. Equipement de 1'arbre moteur.

L'arbre moteur 1 est solidaire du porte- satellites 5 d'un différentiel classique.

Chaque planétaire de ce différentiel classique est monté fou sur l'arbre moteur et est rendu solidaire le premier d'un planétaire 3 de 40 dents et le second d'un planétaire 7 de 36 dents. Enfin, un planétaire 9 de 40 dents est solidaire de l'arbre moteur 1 par clavetage par exemple.

Equipement des arbres porte-satellites. En vue d'équilibrer la charge, la cage et les trois arbres porte-satellites sont disposés entre les flasques en étoile à 120" l'un de l'autre (un seul arbre est représenté sur le dessin) . Les satellites sont montés fous sur les trois arbres 2. Un satellite 8 de 34 dents qui appartient à l'un des modules différentialisés est monté directement sur l'arbre 2, un satellite 6 de 36 dents qui appartient à 1'autre module différentialisé est monté fou sur une portée décalée radialement de l ¹⁰¹¹¹ vers l'intérieur par rapport au satellite 8. Un troisième satellite 4 de 37 dents qui appartient au module banalisé est monté fou sur une portée de l'arbre 2 décalée radialement de l^ ¹ ™ vers l'extérieur de la cage.

Structure du planétaire annulaire 11.

Ce planétaire comporte deux dentures. (108 et 114 dents) séparées par une gorge nécessitée par les deux tailles.

C'est à l'intérieur de la denture de 108 dents qu'engrènent les satellites triples 6 et 8 des deux modules triplés différentialisés.

C'est l'intérieur de la denture de 114 dents qui engrène avec les satellites 4 des trois modules banalisés.

Le fait que les dentures (108 et 114) sont divisibles par trois, autorise l'utilisation d'engrènements rigides libres (sans joints thermo¬ plastiques) avec les différents planétaires.

A chaque extrémité du planétaire 11, deux rampes sont pratiquées à l'intérieur, qui sont destinées à le supporter au moyen de six galets 14 tournant sur des fusées fixées à l'intérieur des flasques 12, 13 afin de monter le planétaire annulaire de façon à lui ^" permettre de tourner librement à l'intérieur du carter 20. Principe de fonctionnement cinématique. L'entraînement de la charge par l'arbre moteur s•effectue par triple couplage à travers les trois modules épicycloïdaux : le module banalisé 9, 4, 11 qui engrène avec la denture de 114- dents du planétaire annulaire 11 et les deux modules différentialisés 3, 8, 11 ; 7, 6, 11 qui engrènent avec la même denture (108 dents) du planétaire annulaire 11. Cette vitesse croît de manière continue de zéro à la vitesse de l'arbre moteur (prise directe, couple de charge inférieur au couple moteur) . En prise directe, les trois modules se partagent le couple transmis et tournent avec le planétaire annulaire en bloc avec l'arbre moteur. La démultiplication intervient quand la réaction de la charge est supérieure au couple moteur : la démultiplication augmente jusqu'à l'obtention de la valeur maximale. A la valeur, correspondant à l'annulation de la vitesse de rotation du planétaire annulaire, la valeur de la vitesse d'entraînement à travers ^' le module banalisé est celle du rapport 40 1

114 + 40 3,85

Les modules différentialisés entraînent dans le même rapport.

Le planétaire 3 du module 3, 8, 11 tourne un peu moins vite que l'arbre moteur ; cette sous- démultiplication se trouve exactement compensée par la surmultiplication relative à l'entraînement par le module banalisé :

20 1 1 ≈ au lieu de

54 + 20 3,7 3,85

Le planétaire 7 du module 7, 6, 11 tourne un peu plus vite que l'arbre moteur mais cette surmultiplication est exactement compensée par

1'entraînement :

18 + 54 1

18 4 résultant de 1 •entraînement à travers le module : la compatibilité est assurée par 1 ' identité des glissements des planétaires des modules différentialisés et des glissements des planétaires du différentiel 5. Les glissements de vitesse des modules et du différentiel par rapport à la vitesse de 1 *arbre moteur sont les mêmes mais de sens opposé. Lorsque la réaction de la charge est maximale, ces glissements prennent les valeurs maximales. Si la réaction de la charge est inférieure au couple maximum de sortie, la démultiplication s'ajuste à une valeur intermédiaire entre la valeur maximale et l'unité. Le "glissement" (vitesse relative) des planétaires 3 et 7 varie entre sa valeur maximale et zéro.

Principe de fonctionnement dynamique. Les entraînements par les trois voies étant compatibles se différencient par la surcharge résultant du fonctionnement des modules différentialisés. Tant que le couple de charge n'excède pas le couple moteur, 1 'entraînement s 'effectue à travers les trois modules (les deux modules différentialisés étant banalisés à leur tour) .

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Lorsque le couple de charge croît, les modules différentialisés sont sollicités pour assurer une démultiplication accrue jusqu'à l'équilibrage des couples moteur et résistants.

Enfin, il est à noter que l'impossibilité de rétrogradation du dispositif assure la fonction de frein moteur en prise directe.

Des variantes sont possibles, à l'intérieur du cadre de l'invention. Par exemple, d'autres plages de rapport de démultiplication peuvent être obtenues en adoptant des nombres de dents pour les satellites et les planétaires centraux qui sont des multiples des valeurs suivantes : module planétaires satellites centraux

1 20 47 2 20 44 3 18 45

Indication de la manière dont 1'invention est susceptible d'applications industrielles.

Le domaine d'applications comporte deux modes de réalisation de l'invention à savoir en coupleur variateur continu et en transmission à variation continue.

Le mode de réalisation en coupleur variateur continu est représenté sur les dessins de la planche jointe à la description. Le coupleur variateur continu se présente comme un produit nouveau au même titre que les différents coupleurs hydrauliques, coupleurs centrifuges, coupleurs à induction et autres, il est destiné à équiper toute une variété d'engins dynamiques à _^ énergie musculaire tels que les bicyclettes ; dans ce cas, il est disposé à la place du moyeu de la roue arrière, les rayons de la roue étant pris sur le carter 20 du coupleur tandis que la roue libre est rendue solidaire de l'arbre d'entrée 1 du coupleur ; par des moyens analogues, il peut être incorporé à des treuils à commande manuelle.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Pour l'application aux véhicules automobiles, une transmission selon l'invention peut être réalisée sous une forme adaptable aux deux types de transmission : groupe motopropulseur (traction avant) et propulsion arrière par moteur à l'avant. Dans les deux cas le 5 perfectionnement suivant permet l'adaptation : sur l'arbre de sortie du moteur, est disposé un arbre creux solidaire du disque d'un ralentisseur à courant de Foucault assurant le frein moteur ou le contrôle extérieur de la démultiplication ; cet arbre - _j g creux pénétrant concentriquement à 1•arbre moteur 1, à l'intérieur du carter 20, est rendu solidaire du planétaire 3 monté fou sur l'arbre moteur ; à l'extrémité de cet arbre, le planétaire 9 est entraîné par l'arbre à travers un coupleur centrifugé à coincement de billes, 15 fonctionnant dans l'huile.

Dans la version traction avant, le flasque côté moteur est solidaire d'un" ^" pignon faisant office de sortie de la transmission.

Dans le cas (moteur à 1'avant propulsion arrière) le carter 20 côté flasque 12, est équipé pour 2û recevoir le cardan d'entraînement de l'arbre longitudinal de la transmission.

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