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Title:
TRANSMISSION WITH A SHAFT AND DOG CONNECTED BY A THREAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/160946
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention is a very simple and very rustic staged mechanical transmission, comprising a plurality of elementary transmissions each providing a different transmission ratio. It comprises a dog which slides along the input shaft or the output shaft in order to engage one of the elementary transmissions. The mechanical connection between the dog and the shaft along which it slides is a screw-nut system, the effects of which is that the position of the dog depends on the torque to which the transmission is subjected, which is thus an automatic transmission in which the transmission ratio varies according to the torque to which it is subjected.

Inventors:
GUIGAN FRANCK (FR)
Application Number:
PCT/FR2021/000011
Publication Date:
August 19, 2021
Filing Date:
February 08, 2021
Export Citation:
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Assignee:
GUIGAN FRANCK (FR)
International Classes:
F16H3/083; F16D11/10; F16H3/10
Domestic Patent References:
WO1988009450A11988-12-01
WO2014171722A12014-10-23
WO2014068202A12014-05-08
WO2014125177A12014-08-21
WO2019175480A12019-09-19
Foreign References:
JP2003004107A2003-01-08
US2107422A1938-02-08
US3504563A1970-04-07
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Transmission mécanique de mouvement d'un arbre d’entrée (2) à un arbre de sortie (3), dite transmission étagée, comportant une pluralité de moyens de transfert du mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie, dits transmissions élémentaires (2001, 2002 et le cas échéant suivants) ayant chacune un pignon d’entrée (201, 202 et le cas échéant suivants) pouvant être entraîné en rotation par ledit arbre d’entrée et un pignon de sortie (301, 302 et le cas échéant suivants) pouvant entraîner en rotation ledit arbre de sortie,

- au moins deux transmissions élémentaires pouvant assurer ce transfert de mouvement selon des rapports de transmission différents ou des di rections de rotation opposées,

- la transmission étagée étant munie d’au moins d’un moyen d’embrayage en rotation dit crabot (40) pouvant se déplacer par rapport auxdites transmissions élémentaires le long d’un axe parallèle à un arbre (31) dit arbre- vis solidaire en rotation dudit arbre d’entrée ou dudit arbre de sortie, et entraîner en rotation une desdites transmissions élé mentaires ou être entraîné par elle, caractérisée en ce que ledit arbre- vis et ledit crabot coopèrent T un avec l’autre par des filetages, le couple auquel est soumis le crabot le vissant dans une direction, et un moyen de rappel (803) dit ressort principal le vissant dans le sens opposé.

[Revendication 2] Transmission mécanique étagée selon la revendication 1 caractérisée en ce que deux desdites transmissions élémentaires sont munies chacune d’un embrayage unidirectionnel de direction opposée.

[Revendication 3] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce que ledit crabot est lié méca niquement à un desdits pignons par un ou plusieurs ergots (42) so lidaires dudit crabot, coopérant avec une butée (502) solidaire dudit pignon, et qu’un crabot comporte deux parties, l’une dite partie centrale (4014) comprenant lesdits ergots avec lesquels il coopère avec lesdites transmissions élémentaires, et l’autre comprenant le filetage par lequel il coopère avec ledit arbre-vis, et que ces deux parties peuvent s’écarter l’une de l’autre le long de l’axe de rotation dudit crabot, étant rappelées dans une position de repos par un ou plusieurs rappels élastiques (4015 et 4016)

[Revendication 4] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven- dications précédentes caractérisée en ce que l’embrayage d’une desdites transmissions élémentaires est provoqué par un couple différent de celui provoquant le débrayage de ladite transmission élémentaire qui lui est adjacente.

[Revendication 5] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’elle est munie d’un moyen permettant de déplacer en force, manuellement ou par un moteur, la position dudit crabot le long de l’axe dudit arbre d’entrée ou de sortie auquel il est associé.

[Revendication 6] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’elle est munie d’un moyen dit de réglage de sensibilité permettant de faire varier la raideur dudit ressort principal.

[Revendication 7] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce que le déplacement de position dudit crabot le long de T arbre- vis est ralenti par un moyen d’ amortissement.

[Revendication 8] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce que le pas de vis dudit arbre- vis - et celui dudit crabot qui est le même - est inférieur à la moitié du dé placement nécessaire dudit crabot pour déconnecter une desdites trans missions élémentaires et en connecter une autre.

[Revendication 9] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’une au moins desdites trans missions élémentaires a un rapport de transmission variable en continu.

[Revendication 10] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’une desdites transmissions élémentaires a un rapport de transmission non égal à 1 et une autre est une prise directe.

[Revendication 11] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’une transmission élémentaire comporte un train épicycloïdal.

[Revendication 12] Transmission mécanique étagée selon la revendication 11 caractérisée en ce qu’un embrayage unidirectionnel permet à la couronne dudit train épicycloïdal de tourner uniquement dans le sens dans lequel tourne la source d’énergie entraînant l’arbre d’entrée.

[Revendication 13] Transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des reven dications précédentes caractérisée en ce qu’elle entraîne en rotation un volant d’inertie

[Revendication 14] Machine munie d’une transmission mécanique étagée selon l’une quelconque des revendications précédentes ou transmettant sa puissance par une telle transmission, ou mise en mouvement par une telle transmission.

[Revendication 15] Procédé de changement de rapport de transmission d’une transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, consistant à mesurer le couple auquel est soumise une transmission étagée par la position dudit crabot soumis d’une part au couple le vissant sur ledit arbre d’entrée ou sur ledit arbre de sortie de ladite transmission étagée dans une direction, et d’autre part audit ressort principal le vissant dans le sens opposé, et à transmettre par ledit crabot le mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie par l’intermédiaire d’une desdites trans missions élémentaires, et à modifier ensuite en temps réel la position dudit crabot en fonction de l’évolution dudit couple.

Description:
Description

Titre de l'invention : Transmission à arbre et crabot liés par filetage

Domaine technique

[0001] L’invention est une boite de vitesses étagée, très simple et rustique de conception, ne nécessitant pas d’être débrayée pour que l’on puisse changer de vitesses, ne nécessitant pas de synchro non plus, et qui permet un changement automatique du rapport de transmission en fonction du couple auquel elle est soumise.

[0002] Problème technique

[0003] De nombreux ingénieurs ont conçu des boites de vitesses automatiques, mais ils n’ont pas trouvé de moyen simple pour qu’elles s’adaptent en temps réel au couple résistant, alors que c’est le critère le plus important pour changer de rapport de transmission, ou alors les transmissions proposées ont des défauts comme une grande complexité du mécanisme, le fonctionnement par friction ou la production d’acyclismes.

Technique antérieure

[0004] Le dispositif qui se rapproche le plus de l’objet de la présente invention est décrit dans WO2014171722A1 du 16 avril 2014 de Calacana [KR]. Ce document montre un crabot qui se déplace le long d’un arbre fileté pour coopérer successivement avec plusieurs pignons coaxiaux avec cet arbre. Cependant, le filetage sert à déplacer le crabot avec un moteur auxiliaire situé à l’intérieur de l’arbre considéré, et n’est donc pas soumis au couple moteur. Il ne peut donc en aucun cas entraîner un changement automatique du rapport de transmission en fonction du couple auquel la transmission est soumise.

Brève description des dessins

[0005] L’invention sera bien comprise, et d’autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 13 qui représentent toutes des dispositifs ou partie de dispositifs selon l'invention.

[0006] Pour simplifier l’exposé,

- on dira ci- après qu’une transmission élémentaire est « connectée » ou « embrayée » lorsque l’arbre d’entrée de la transmission selon l’invention est lié mécaniquement en rotation à son entrée et que sa sortie est liée mécaniquement en rotation avec l’arbre de sortie de la transmission selon l’invention, et qu’elle est « déconnectée » ou « débrayée » lorsque l’une au moins de ces deux liaisons mécaniques n’est pas réalisée,

- on appellera transmission élémentaire « adjacente » une transmission élémentaire dont le plan principal - celui comprenant son entrée ou sa sortie, comme un pignon ou un galet d’entraînement, une manivelle, une bielle ou un levier moteur - est le plus proche de celui de la transmission élémentaire considérée,

- et on définira une transmission élémentaire par son « rang » dans la liste des trans missions élémentaires dont le rapport de transmission va croissant, en partant de la transmission élémentaire de rang 1 pour celle correspondant au rapport de transmission le plus faible aussi couramment appelé la « première vitesse ». Plusieurs transmissions élémentaires adjacentes de rang croissant peuvent ainsi être dénommées la « première vitesse », la « deuxième vitesse », la « troisième vitesse », etc.

[0007] [fig.l] est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 et de sa partie centrale qui est l’arbre- vis coopérant par filetage avec le crabot 40 dont l’ergot 42 peut être entraîné en rotation par la butée 502 du pignon de sortie 302. Le ressort spiral 702 assure une liaison mécanique élastique entre le crabot et le pignon de sortie.

[0008] [fig-2] est une vue en perspective d’un crabot perfectionné dont deux ergots sont munis de roulettes 4010 et 4010a, qui peuvent se décaler le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie par rapport à une position de repos centrale. Ces deux ergots sont rappelés en position centrale par deux ressorts hélicoïdaux 4015 et 4016.

[0009] [fig-3] est une vue en perspective d’une transmission à arbres parallèles selon l’invention, qui est munie d’un moyen de crantage 4002 du déplacement du crabot, coopérant avec une roue 4001 solidaire du crabot 40.

[0010] [fig-4] est une vue en perspective d’une version similaire à celle représentée à la figure précédente, mais dont le déplacement du crabot 40 peut être forcé manuellement le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie 3, à l’aide d’une fourchette 3000.

[0011] [fig-5] est une vue en perspective d’une transmission étagée selon l’invention dans un mode de mise en œuvre peu encombrant, dont les deux transmissions élémentaires sont constituées chacune par un des deux modes de transmission suivants d’un train épi- cycloïdal, le premier de ces modes étant la transmission en prise directe de l’arbre d’entrée 2 à l’arbre de sortie 3, la couronne 300 tournant dans le sens moteur avec le soleil 202 et les satellites 252a 252b et suivant, ce mouvement de rotation étant permis par la roue libre à clabots 602, le second étant la transmission par l’intermédiaire du train épicycloïdal, le mouvement étant transmis successivement du soleil 202 solidaire de l’arbre d’entrée 2 aux satellites 252a 252b et suivant et au porte-satellites 263, la couronne 300 restant fixe.

[0012] [fig-6] est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 de la transmission de la

[fig.10], qui comporte l’arbre- vis 31.

[0013] [fig-7] est une vue en perspective de l’arbre de sortie 3 de la transmission de la

[fig.10], muni du crabot 40 qui coopère avec l’arbre-vis 31 en se déplaçant le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie 3 lorsqu’il tourne par rapport à cet arbre de sortie 3, et qui comporte des ergots 41 42 et 43 qui peuvent tourner soit par le couple fourni par les butées 501a et suivantes solidaires de l’arbre d’entrée 2, soit par le couple fourni par les butées 502a, 502b et suivante solidaires du porte- satellites 263

[0014] [fig.8] est une vue en perspective de la transmission de la [fig.10], lorsque ce crabot tourne par le couple fourni par les butées 501a et suivantes solidaires de l’arbre d’entrée 2 aux ergots 41 et suivants du crabot 40.

[0015] [fig.9] est une vue en perspective de la transmission de la [fig.10], lorsque ce crabot tourne par le couple fourni par les butées 502a, 502b et suivante solidaires du porte- satellites 263 aux ergots 41 42 et suivant du crabot. On voit le ressort principal 803 qui pousse le crabot vers le plan dans lequel se trouvent les butées solidaires de l’arbre d’entrée.

[0016] [fig.10] ainsi que les trois suivantes sont des vues en perspective de détails d’une roue libre bidirectionnelle qui permet à la couronne de tourner en marche avant. On distingue l’ergot 6001 du crabot de sens de rotation 6000, la couronne 300 qui comporte un ergot 3021 qui est ici bloqué en rotation par le cliquet 6003.

[0017] [fig.l 1] est une vue en perspective de la même roue libre, mais qui permet ici à la couronne de ne tourner qu’en marche arrière parce que le moteur tourne en marche arrière, l’ergot 3021 étant bloqué en sens de rotation inverse par le cliquet 6004.

[0018] [fig.12] est une vue en perspective de cette roue libre avec le moteur.

[0019] [fig.13] est une vue en perspective de cette roue libre avec le moteur qui tourne en sens inverse de celui dans lequel il tourne à la [fig.12].

[0020] Toutes ces figures illustrent des dispositions choisies pour permettre de bien exposer les différentes méthodes envisagées. L’homme de l’art pourra avantageusement réaliser des versions plus compactes, en particulier pour les versions dont les arbres d’entrée et de sortie sont alignés. Il est en effet possible de ne pas cumuler la longueur des trois ensembles que sont le ressort principal 803, la zone de déplacement du crabot 40, et l’ensemble des pignons dentés. Ces trois séries d’éléments peuvent en effet se situer dans des volumes cylindriques concentriques ne se chevauchant pas.

[0021] Toutes les figures représentent des pignons dentés à dentures symétriques, mais l’homme de l’art utilisera avantageusement des pignons dentés à dentures asymétriques pour les engrenages tournant toujours dans le même sens. Les dents de ces engrenages asymétriques ont une partie coopérant avec un autre pignon qui forme un angle plus important avec la circonférence du pignon que la partie opposée. Il est en effet connu que de tels engrenages offrent un meilleur rapport [couple transmis/poids] et un meilleur rendement dans ce cas particulier.

Exposé de l'invention

[0022] La présente invention est une transmission mécanique de mouvement d'un arbre d’entrée 2 à un arbre de sortie 3, dite transmission étagée, comportant une pluralité de moyens de transfert du mouvement dudit arbre d’entrée audit arbre de sortie, dits trans missions élémentaires - 2001, 2002 et le cas échéant suivants - ayant chacune un pignon d’entrée - 201, 202 et le cas échéant suivants - pouvant être entraîné en rotation par ledit arbre d’entrée et un pignon de sortie - 301, 302 et le cas échéant suivants- pouvant entraîner en rotation ledit arbre de sortie,

- au moins deux transmissions élémentaires pouvant assurer ce transfert de mouvement selon des rapports de transmission différents ou des directions de rotation opposées,

- la transmission étagée étant munie d’au moins d’un moyen d’embrayage en rotation dit crabot 40 pouvant se déplacer par rapport auxdites transmissions élémentaires le long d’un axe parallèle à un arbre 31 dit arbre- vis solidaire en rotation dudit arbre d’entrée ou dudit arbre de sortie, et entraîner en rotation une desdites transmissions élé mentaires ou être entraîné par elle, caractérisée en ce que ledit arbre- vis et ledit crabot coopèrent l‘un avec l’autre par des filetages, le couple auquel est soumis le crabot le vissant dans une direction, et un moyen de rappel 803 dit ressort principal le vissant dans le sens opposé.

Description détaillée de l’invention

[0023] Le principe de la présente invention consiste à mesurer le couple auquel est soumis un arbre de transmission par un dispositif vis-écrou dont l’un des deux éléments que sont la vis et l’écrou se déplace le long de l’arbre considéré en fonction de deux forces, d’une part le couple auquel est soumis le dispositif vis-écrou qui le déplace dans une direction parallèle à l’axe de rotation de l’arbre considéré, et d’autre part un moyen de rappel par exemple élastique de sens opposé.

[0024] Selon le sens du pas de vis de l’arbre-vis 31, on peut donc obtenir aussi bien une réduction qu’une augmentation du rapport de couple lorsque le couple résistant augmente ou diminue. Les applications sont différentes, l’une des deux options est surtout destinée à transmettre le mouvement d’un moteur à une roue tandis que l’autre concerne principalement la récupération d’énergie au ralentissement et au freinage.

[0025] Par convention, on désigne ci- avant et ci-après par arbre- vis l’arbre et par crabot l’écrou, mais ce pourrait tout à fait être l’inverse, le crabot pouvant être muni d’une vis coopérant avec un écrou solidaire de l’arbre considéré.

[0026] On désigne aussi par pignon d’entrée et pignon de sortie respectivement l’entrée et la sortie d’une transmission élémentaire, mais il ne s’agit pas obligatoirement d’un pignon denté. Il peut s’agir de tout accouplement mécanique comme par exemple un galet ou une poulie entraînant une courroie, sans sortir du cadre de la présente invention.

[0027] Dans la description qui va suivre, un embrayage unidirectionnel comme une roue libre est placé sur un pignon d’entrée ou sur un pignon de sortie, mais les dispositions inverses à celles qui sont décrites fonctionnent aussi. De même, le crabot 40 est présenté comme entraînant l’arbre de sortie, mais il peut aussi être entrainé par l’arbre d’entrée. D’une façon plus générale, on peut intervertir arbre d’entrée et arbre de sortie dans les solutions décrites sans sortir du cadre de l’invention, ce qui procure des effets différents ayant des applications différentes.

[0028] En se déplaçant le long de l’arbre de sortie ou de l’arbre d’entrée, un crabot peut traverser un pignon d’une transmission élémentaire, afin de pouvoir coopérer avec au moins trois transmissions élémentaires différentes.

[0029] Différentes solutions sont connues pour éviter que deux transmissions élémentaires adjacentes soient sélectionnées simultanément, ce qui provoquerait un blocage de la transmission puisque l’arbre de sortie ne pourrait pas tourner simultanément à deux vitesses différentes.

[0030] Pour éviter qu’un tel blocage puisse se produire, la solution préférée est qu’au moins une transmission élémentaire soit munie d’un embrayage unidirectionnel.

[0031] Deux transmissions élémentaires peuvent être munies chacune d’un embrayage uni directionnel de directions opposées, comme illustré par les figures 3 et 4. Cette transmission à arbres parallèles, comporte deux rapports de marche avant et deux rapports de marche arrière qui changent automatiquement en fonction du sens dans lequel tourne l’arbre d’entrée 2 et de la résistance à la rotation de l’arbre de sortie 3. Si le moteur tourne dans un sens, les pignons 201 et 202 tournent dans son sens de rotation, tandis que s’il tourne dans l’autre sens, ce sont les pignons 202 et 203 qui tournent dans son sens de rotation. La présence de ces roues libres a pour conséquence non seulement que les pignons 201 et 203 ne sont entraînés en rotation que dans le sens dans lequel tourne le moteur, mais aussi qu’ils peuvent tourner plus vite que le pignon 202.

[0032] Chacun des pignons de sortie 301 302 et 303 est entrainé par le pignon d’entrée qui est dans le même plan, le pignon de sortie 301 par le pignon d’entrée 201, le pignon de sortie 302 par le pignon d’entrée 202 et le pignon de sortie 303 par le pignon d’entrée 203. Ils entraînent l’arbre de sortie 3 par un crabot 40 qui est un écrou coopérant avec l’arbre de sortie qui comporte une partie 31 formant un pas de vis. Le crabot est maintenu élastiquement dans le plan des pignons 202 et 302 par un ou deux ressorts dits principaux. La position de repos du crabot est celle dans laquelle il est entraîné par le pignon de sortie 302.

[0033] Le crabot peut être lié mécaniquement à un des pignons par un ou plusieurs ergots 42 solidaires du crabot, coopérant avec une butée 502 solidaire du pignon, et qu’un crabot comporte deux parties, l’une dite partie centrale 4014 comprenant les ergots avec lesquels il coopère avec les transmissions élémentaires, et l’autre comprenant le filetage par lequel il coopère avec l’arbre-vis, et que ces deux parties peuvent s’écarter l’une de l’autre le long de l’axe de rotation du crabot, étant rappelées dans une position de repos par un ou plusieurs rappels élastiques 4015 et 4016, comme illustré par la [fig-2].

[0034] Lorsque le crabot n’est pas dans le plan où il coopère le mieux avec un pignon, ces ressorts se déforment et permettent à la partie utile 4014 du crabot de se décaler laté ralement pour qu’un ergot 4010 se situe dans le plan dans lequel il coopère le mieux avec la butée 501 du pignon le plus proche.

[0035] Lorsque l’axe de rotation d’une roulette se situe dans un plan comprenant l’extrémité pointue d’une butée d’un pignon de sortie d’une première transmission élémentaire, la roulette considérée connecte effectivement cette transmission élémentaire, mais dès lors que cette roulette rencontre aussi l’extrémité pointue de la butée du pignon de sortie d’une transmission élémentaire adjacente, elle cesse d’être en équilibre et le crabot 40 se décale latéralement le long de l’axe de rotation de l’arbre de sortie pour ne plus entraîner en rotation que la première transmission intermédiaire.

[0036] Un ergot et/ou une butée peuvent être munis d’aimants pour que les ergots se placent de préférence dans le plan dans lequel ils coopèrent le mieux avec les butées 501 502 et suivantes.

[0037] Lorsque le couple transmis est proche de la condition de débrayage d’une transmission élémentaire, la transmission étagée pourrait embrayer et débrayer une transmission élémentaire à un rythme d’alternance rapide, ce qui n’est pas souhaitable parce que cela provoquerait des à-coups dans la transmission et une usure prématurée. Pour éviter cela, il est souhaitable que l’embrayage d’une des transmissions élé mentaires puisse être provoqué par un couple différent de celui provoquant le débrayage de lae transmission élémentaire qui lui est adjacente, de telle sorte qu’il existe une plage de couples entre ces deux valeurs, dans laquelle aucun changement de transmission élémentaire ne se produit.

[0038] La transmission selon l’invention peut être munie d’un moyen permettant de déplacer en force, manuellement ou par un moteur, la position du crabot le long de l’axe de l’arbre d’entrée ou de sortie auquel il est associé, pour contraindre la transmission étagée à utiliser une transmission élémentaire déterminée ou pour limiter le dé battement du crabot. Un tel moyen est représenté à la [fig.4], qui montre une transmission selon l’invention dépourvue de ses pignons de sortie, pour que l’on puisse voir le crabot entraînant en rotation l’arbre de sortie 3, ce crabot pouvant coulisser à l’aide de la fourchette 3000 le long de l’arbre de sortie afin de sélectionner le pignon de sortie qui doit l’entraîner en rotation. Le crabot peut alors connecter différentes transmissions élémentaires ayant des caractéristiques différentes, comme des rapports de transmission différents de marche avant ou arrière, un point mort et une ou plusieurs transmissions élémentaires à rapport variable pouvant par exemple servir d’embrayage. [0039] La transmission selon l’invention est peut être munie d’un moyen dit de réglage de sensibilité permettant de faire varier la raideur du ressort principal, ce qui a pour effet de faire varier les valeurs du couple entraînant l’embrayage et le débrayage des trans missions élémentaires, ainsi que la position de repos du crabot lorsque la transmission n’est soumise à aucun couple. Ce réglage permet de choisir entre une conduite de type promenade ou plus sportive, mais il permet aussi de changer de rapport de transmission volontairement.

[0040] Dans le cas où le couple moteur est instable au cours d’un cycle, comme par exemple lorsqu’il s’agit du pédalier d’un vélo ou d’un moteur à explosion, il est avantageux que le déplacement de position du crabot le long de l’arbre- vis soit ralenti par un moyen d’amortissement (non représenté). L’amortissement est avantageusement plus fort dans une direction que dans l’autre, pour faciliter le retour vers la première vitesse.

[0041] Le pas du filetage par lequel l’arbre-vis et le crabot coopèrent en rotation peut aussi être choisi de telle sorte qu’une baisse momentanée du couple moteur au cours d’un cycle ne permette pas un changement de transmission élémentaire. Dans le cas d’un entraînement de l’arbre d’entrée par une manivelle, il y a deux acyclismes par tour, et il est avantageux que le pas de vis de l’arbre-vis - et celui du crabot qui est le même - soit inférieur à la moitié du déplacement nécessaire du crabot pour déconnecter une transmission élémentaire et en connecter une autre.

[0042] Une transmission élémentaire au moins peut avoir un rapport de transmission variable en continu. Le rapport de transmission peut varier automatiquement en fonction de la vitesse de rotation de ses pignons d’entrée ou de sortie, et/ou en fonction du couple auquel elle est soumise. Il est possible de n’utiliser comme transmissions élémentaires que de telles transmissions à variation continue sans sortir du cadre de la présente invention.

[0043] Une transmission élémentaire à variation continue insérée entre des transmissions élémentaires à rapport de transmission fixe peut jouer le rôle de synchro entre elles.

[0044] L’utilisation d’une transmission à variation continue permettant un rapport de transmission nul comme transmission élémentaire de première vitesse peut jouer le rôle d’embrayage.

[0045] L’utilisation d’une transmission à variation continue permettant un rapport de transmission tendant vers l’infini comme transmission élémentaire de dernière vitesse peut permettre à l’arbre de sortie d’une transmission selon l’invention de tourner à une vitesse de plus en plus grande. Une telle transmission peut être une transmission dont le rapport peut tendre vers zéro, dont on a inversé les arbres d’entrée et de sortie.

[0046] Il existe de nombreuses façons de réaliser de telles transmissions à variation continue, dont celles décrites dans les documents W02014068202A1 du 8 mai 2014 de Franck Guigan [FR] et Al., WO2014125177A1 du 21 août 2014 et WO2019175480A1 du 19 septembre 2019 de Franck Guigan [FR]

[0047] Une transmission élémentaire peut avoir a un rapport de transmission non égal à 1 et une autre être une prise directe. Les figures 10 à 13 illustrent une mise en œuvre par ticulière dans laquelle une transmission élémentaire comporte un train épicycloïdal pour la première vitesse, et se fait en prise directe pour la deuxième vitesse.

[0048] Les figures 10 à 13 illustrent un mode de réalisation d’un embrayage unidirectionnel permettant à la couronne de tourner uniquement dans le sens dans lequel tourne la source d’énergie entraînant l’arbre d’entrée. Elle se bloque toujours dans le sens opposé à celui du moteur. Cette roue libre comprend un anneau à cliquets 6000 guidé par un ergot 6001 coulissant dans une gorge 6002, de telle sorte que cet anneau à cliquets se déplace le long de l’axe de rotation du moteur soit vers le moteur lorsque le moteur tourne en marche avant, soit dans la direction opposée lorsqu’il tourne dans le sens inverse. L’anneau à cliquets comporte deux cliquets 6003 et 6004 de directions opposées, et seul l’un d’eux coopère avec une butée 3021 solidaire de la couronne 302. C’est le cliquet 6003 qui coopère avec la butée 3021 lorsque le moteur tourne en marche avant et le cliquet 6004 qui coopère avec cette butée 3021 lorsque le moteur tourne en marche arrière.

[0049] Une transmission selon l’invention peut entraîner en rotation un volant d’inertie. Elle est alors soumise à un couple qui diminue au fur et à mesure que la vitesse de ce volant d’inertie augmente, et ceci entraîne la connexion de transmissions élémentaires ayant des rapports de transmission supérieurs, ce qui accélère la rotation du volant d’inertie qui peut ainsi atteindre des vitesses très importantes.

[0050] L’invention est aussi une machine munie d’une transmission mécanique selon l’invention ou transmettant sa puissance par une telle transmission, ou mise en mouvement par une telle transmission.

[0051] L’invention est aussi le procédé de changement de rapport de transmission d’une transmission étagée, consistant à mesurer le couple auquel est soumise une transmission étagée par la position d’un crabot soumis d’une part au couple le vissant sur l’arbre d’entrée ou sur l’arbre de sortie de la transmission étagée dans une direction, et d’autre part au ressort principal le vissant dans le sens opposé, et à transmettre par le crabot le mouvement de l’arbre d’entrée à l’arbre de sortie par l’intermédiaire d’une des transmissions élémentaires, et à modifier ensuite en temps réel la position du crabot en fonction de l’évolution ducouple.

[0052] Applications

[0053] Les principales applications sont les suivantes :

- les boites de vitesses étagées automatiques à rapports fixes ou variables,

- les transmissions à variation continue à engrenages,

- les embrayages centrifuges sans déperdition d’énergie, - les limiteurs de couple,

- le transfert de puissance à une pluralité de roues motrices par une pluralité de trans missions selon l’invention, en remplacement des différentiels,

- la combinaison de plusieurs sources d’énergie,

- les moteurs électriques munis d’une transmission selon l’invention pour supporter tout couple résistant supérieur à celui fourni par le moteur lors de son fonctionnement normal, par exemple celui qui est nécessaire au démarrage ou en cas de surcharge mécanique,

- la récupération d’énergie au freinage, par l’accouplement des roues à un moyen de stockage d’énergie, en faisant varier le rapport de transmission pour doser l’énergie stockée et donc l'importance du freinage,

- l’adaptation en temps réel du rapport de transmission des éoliennes et des hy- droliennes à la vitesse optimale de leur générateur électrique,

- le stockage d’énergie dans des volants d’inertie de machines industrielles et de jouets,

- la propulsion des vélos et autres véhicules ou machines mus par un pédalier ou des manivelles,

- les winches, crics et treuils dont le rapport de transmission s ‘adapte automatiquement au couple résistant,

- les outillages tournants.