FR2520826A1 - Transmission a variateur a deux modes de fonctionnement - Google Patents
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Abstract
TRANSMISSION A RAPPORT VARIABLE ENTRE UN ARBRE D'ENTREE 1 ET UN ARBRE DE SORTIE 14 CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE LES LIAISONS ENTRE L'ARBRE D'ENTREE 1 ET LE PREMIER ARBRE 10 DU VARIATEUR, AINSI QU'ENTRE LE SECOND ARBRE 6 ET L'ARBRE DE SORTIE 14, SONT REALISEES PAR DEUX DISPOSITIFS D'ACCOUPLEMENT DECOUPLABLES 2-10, 13-6 DONT LA MISE EN FONCTION SIMULTANEE PERMET DE FAIRE TRAVAILLER LE VARIATEUR DU PREMIER 10 VERS LE SECOND 6 ARBRE DANS UNE GAMME HAUTE DE VITESSE, QU'IL EST PREVU EN OUTRE DEUX REDUCTEURS DECOUPLABLES 2-3-5, 11-12-13, RESPECTIVEMENT ENTRE L'ARBRE D'ENTREE 1 ET LE SECOND ARBRE 6 DU VARIATEUR, AINSI QU'ENTRE LE PREMIER ARBRE 10 ET L'ARBRE DE SORTIE 14, DONT LA MISE EN FONCTION SIMULTANEE PERMET DE FAIRE TRAVAILLER LE VARIATEUR DEPUIS LE SECOND ARBRE 6 VERS LE PREMIER 10, AVEC DOUBLE REDUCTION A L'ENTREE ET A LA SORTIE DONNANT UNE GAMME BASSE DE VITESSE.
Description
Transmission à variateur à deux modes de fonctionnement
L'invention concerne un groupe de transmission pour véhicule à moteur, du genre comportant un arbre d'entrée ou menant, un arbre de sortie ou mené, reliant ce groupe aux organes de propulsion du véhicule, et une transmission à rapport variable reliant ces arbres d'entrée et de sortie.
L'invention concerne un groupe de transmission pour véhicule à moteur, du genre comportant un arbre d'entrée ou menant, un arbre de sortie ou mené, reliant ce groupe aux organes de propulsion du véhicule, et une transmission à rapport variable reliant ces arbres d'entrée et de sortie.
La présente invention s'applique plus particulièrement à une transmission à rapport variable dite "variateur" dans laquelle le mouvement est transmis depuis un arbre primaire à un arbre secondaire par un organe déformable appelé "courroie" défilant entre les flasques coniques réglables en écartement de deux poulies dont l'une est motrice et l'autre réceptrice
Les dimensions des variateurs à poulies coniques expansibles et courroie trapézoidale dépendent de l'ouverture demandée et du couple maximum a transmettre pour la réduction maximale
Pour cette réduction maximale le diamètre primitif minimum à la poulie motrice est défini et limité par la technologie de la 'courroie1. En effet, la diminution du rayon de courbure fait crotte rapidement la fatigue du matériau et l'énergie dépensée pour le déformer, d'où une chute du rendement
Le couple transmis, produit du rayon primitif par la force tangentielle moyenne, dépend de l'effort de serrage des flasques de la poulie motrice. Cet effet de serrage est limité par la résistance à l'écrasement latéral de la courroie, laquelle résistance est d'autant plus faible que la courroie a été choisie plus large pour obtenir une ouverture importante.
Les dimensions des variateurs à poulies coniques expansibles et courroie trapézoidale dépendent de l'ouverture demandée et du couple maximum a transmettre pour la réduction maximale
Pour cette réduction maximale le diamètre primitif minimum à la poulie motrice est défini et limité par la technologie de la 'courroie1. En effet, la diminution du rayon de courbure fait crotte rapidement la fatigue du matériau et l'énergie dépensée pour le déformer, d'où une chute du rendement
Le couple transmis, produit du rayon primitif par la force tangentielle moyenne, dépend de l'effort de serrage des flasques de la poulie motrice. Cet effet de serrage est limité par la résistance à l'écrasement latéral de la courroie, laquelle résistance est d'autant plus faible que la courroie a été choisie plus large pour obtenir une ouverture importante.
Le couple transmis dépend également du coefficient de frottement entre la courroie et les flasques de la poulie motrice, lequel coefficient de frottement est influencé par l'angle de la génératrice du flasque conique, et par l'arc d'enroulement utile de la courroie sur la poulie.
Les variateurs permettant d'obtenir une plage de variation importante sont, pour des raisons constructives, démultiplicateurs en petite vitesse et multiplicateurs en grande vitesse, mais dans le cas de la grande vitesse, la vitesse linéaire de la courroie deviendrait trop élevée, ce qui entraîne l'obligation d'un réducteur entre l'organe moteur et la poulie motrice du variateur.
Les flasques des poulies de grand diamètre doivent être rigides et bien guidés pour répartir l'effort de serrage sur l'arc d'enroulement qui varie entre 150 et 2200 environ. Il en résulte un poids et une inertie en rotation importants.
De même, la courroie étant relativement plus large, son poids par unité de longueur est plus élevé. Pour résister à l'écrasement latéral sa structure doit être renforcée ce qui, par conséquent, diminue sa souplesse et fait crotte l'énergie dépensée pour la déformer à chaque passage et par suite son échauffement, lequel est préjudiciable a sa longévité.
Il résulte de cet accroissement de l'inertie en rotation des flasques de poulie et de l'inertie de la courroie que les changements de régime et les variations des rapports de vitesse se traduisent par des glissements relatifs plus importants, d'où une perte de rendement.
Pour diminuer la plage de fonctionnement du variateur seul, tout en conservant une ouverture de la transmission importante de l'ordre de 5, différentes solutions ont été proposées
- Un rapport de vitesse exceptionnel, utilisé pour le démarrage (de démultiplication environ 1,5 fois la plus faible démultiplication du variateur associé, le variateur ayant une plage de variation de l'ordre de 5/1,5 = 3,3), qui assure les rapports moyen et supérieur. Des organes de couplages appropriés perméttent de passer du rapport de démarrage au variateur et inversement.
- Un rapport de vitesse exceptionnel, utilisé pour le démarrage (de démultiplication environ 1,5 fois la plus faible démultiplication du variateur associé, le variateur ayant une plage de variation de l'ordre de 5/1,5 = 3,3), qui assure les rapports moyen et supérieur. Des organes de couplages appropriés perméttent de passer du rapport de démarrage au variateur et inversement.
- Un doubleur de gamme situé en amont ou en aval du variateur, auquel cas le passage sans discontinuité de rapport d'une gamme à l'autre nécessite, simultanément avec la manoeuvre de ce doubleur, de ramener le variateur du rapport multiplicateur au rapport démultiplicateur ou inversement.
Cette manoeuvre, qui entraîne un déplacement important des flasques et une variation importante des vitesses rela tives, est plus longue, donc plus désagréable pour l'utilisateur, puisqu'il y a une interruption de la liaison moteur-roue encore plus importante que lors du passage d'une vitesse a l'autre dans une transmission classique.
L'invention se propose de remédier à tous ces inconvénients
Dans la disposition selon l'invention un variateur de plage p, qui donne normalement une variation de vitesse
au rapport
est utilisé seul pour obtenir une gamme de vitesse désignée par "gamme haute"
Le même variateur associé a deux démultiplications amont et aval chacune de rapport
soit une démultiplication totale de 1/p, donne une autre gamme de vitesse qui varie de
désignée par "gamme basse".
Dans la disposition selon l'invention un variateur de plage p, qui donne normalement une variation de vitesse
au rapport
est utilisé seul pour obtenir une gamme de vitesse désignée par "gamme haute"
Le même variateur associé a deux démultiplications amont et aval chacune de rapport
soit une démultiplication totale de 1/p, donne une autre gamme de vitesse qui varie de
désignée par "gamme basse".
L'intérêt évident de la disposition selon l'invention est que le rapport supérieur de la "gamme basse"
est égal au rapport inférieur de la 'gamme haute"
utilisant le variateur seul, ce qui permet a l'aide de moyens de couplage en rotation appropriés de passer de l'une à autre gamme sans discontinuité et d'obtenir une transmission 9 variation continue depuis le rapport
au rapport
soit une plage totale de
est égal au rapport inférieur de la 'gamme haute"
utilisant le variateur seul, ce qui permet a l'aide de moyens de couplage en rotation appropriés de passer de l'une à autre gamme sans discontinuité et d'obtenir une transmission 9 variation continue depuis le rapport
au rapport
soit une plage totale de
Le passage de l'une à l'autre gamme nécessite l'inversion des fonctions entre poulie motrice et poulie réceptrice, tout en conservant le sens de rotation de tous les organes.
A titre d'exemple, correspondant à une transmission pour véhicule à moteur, un variateur de plage p = 2,25 utilisé seul donne les rapports de vitesses de
L'adjonction de deux démultiplications chacune de valeur 1/1,5 l'une en amont, l'autre en aval multiplie les rapports du variateur seul par
(1/1,5) x (1/1,5) = 1/2,25
Les rapports ainsi obtenus varient de
0,667 x 1/2,25 = 0,296
à 1,5 x 1/2,25 = 0,667 ce qui donne la "gamme basse" alors que la 'gamme haute" est obtenue avec le variateur seul, la double démultiplication n'intervenant plus.
(1/1,5) x (1/1,5) = 1/2,25
Les rapports ainsi obtenus varient de
0,667 x 1/2,25 = 0,296
à 1,5 x 1/2,25 = 0,667 ce qui donne la "gamme basse" alors que la 'gamme haute" est obtenue avec le variateur seul, la double démultiplication n'intervenant plus.
On voit qu'il est possible, à l'aide de moyens de couplage en rotation appropriés, de passer de la première phase a la seconde puisque au moment de ce passage les vitesses de rotation des éléments tournant sur un même axe sont respectivement égales. Suivant l'invention, ce résultant est obtenu
- au niveau d'un premier arbre intermédiaire en reliant l'arbre moteur, soit au pignon de la première démultiplication amont, soit à la poulie du variateur;
- au niveau d'un deuxième arbre intermédiaire en reliant l'arbre de sortie, soit à la roue de la seconde démultiplica- tion aval, soit à la poulie du variateur.Par ailleurs, la poulie du variateur du premier arbre intermédiaire est solidaire en rotation du pignon de la deuxième démultiplication aval et la poulie du variateur du deuxième arbre intermédiaire est solidaire en rotation, durant la première phase, avec la roue de la première démultiplication amont
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour obtenir la marche AR, la première démultiplication amont peut être remplacée par un couple de pignons inversant le sens de rotation entre l'arbre moteur et la poulie de variateur de l'arbre secondaire; la plage de variation de la "gamme basse' peut ainsi être utilisée pour ladite marche arrière
Un double crabotage permet de passer de la marche avant à la marche arrière, avec point neutre intermédiaire, ou inversement.
- au niveau d'un premier arbre intermédiaire en reliant l'arbre moteur, soit au pignon de la première démultiplication amont, soit à la poulie du variateur;
- au niveau d'un deuxième arbre intermédiaire en reliant l'arbre de sortie, soit à la roue de la seconde démultiplica- tion aval, soit à la poulie du variateur.Par ailleurs, la poulie du variateur du premier arbre intermédiaire est solidaire en rotation du pignon de la deuxième démultiplication aval et la poulie du variateur du deuxième arbre intermédiaire est solidaire en rotation, durant la première phase, avec la roue de la première démultiplication amont
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour obtenir la marche AR, la première démultiplication amont peut être remplacée par un couple de pignons inversant le sens de rotation entre l'arbre moteur et la poulie de variateur de l'arbre secondaire; la plage de variation de la "gamme basse' peut ainsi être utilisée pour ladite marche arrière
Un double crabotage permet de passer de la marche avant à la marche arrière, avec point neutre intermédiaire, ou inversement.
Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'entrée, qui est couplé à l'organe moteur de façon connue par un embrayage, est coaxial avec un premier arbre intermédiaire comportant l'une des poulies variables du variateur solidaire du pignon de la démultiplication aval. Ledit arbre d'entrée est également coaxial avec le pignon de la démultiplication amont et un double crabotage permet de solidariser en rotation ledit arbre d'entrée, soit avec le pignon de la démultiplication amont pour obtenir la "gamme basse, soit avec le premier arbre intermédiaire pour obtenir la "gamme haute'. Pour cette "gamme haute" la poulie variable du premier arbre intermédiaire devient motrice.
Suivant ce même premier mode de réalisation, l'arbre de sortie, qui assure la transmission du mouvement vers les roues du véhicule, est coaxial avec un deuxième arbre intermédiaire comportant l'autre poulie variable du variateur liée en rotation, au moins pour la "gamme basse" avec la roue de la démultiplication amont.
Ledit arbre de sortie est également coaxial avec la roue de la démultiplication aval; un double crabotage, comportant de préférence un dispositif de synchronisation, permet de solidariser en rotation ledit arbre de sortie, soit avec la roue de la démultiplication aval, pour obtenir la "gamme basse', soit avec le deuxième arbre intermédiaire pour obtenir la "gamme haute"* Pour cette "gamme haute" la poulie variable du deuxième arbre intermédiaire devient réceptrice
Suivant une variante de ce premier mode de réalisation, l'embrayage reliant l'organe moteur à l'arbre d'entrée est remplacé par un dispositif comportant deux embrayages, l'un étant lié au pignon de la démultiplication aval, pour obtenir la 'gamme basse", l'autre étant lié au premier arbre intermédiaire, pour obtenir la "gamme haute"* La commande simultanée de ces deux embrayages, réalisée de façon connue par exemple hydrauliquement, permet de passer de l'une à l'autre gamme, en agissant simultanément sur le double crabotage de l'arbre de sortie.
Suivant une variante de ce premier mode de réalisation, l'embrayage reliant l'organe moteur à l'arbre d'entrée est remplacé par un dispositif comportant deux embrayages, l'un étant lié au pignon de la démultiplication aval, pour obtenir la 'gamme basse", l'autre étant lié au premier arbre intermédiaire, pour obtenir la "gamme haute"* La commande simultanée de ces deux embrayages, réalisée de façon connue par exemple hydrauliquement, permet de passer de l'une à l'autre gamme, en agissant simultanément sur le double crabotage de l'arbre de sortie.
Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'entrée n'est plus coaxial avec le premier arbre intermédiaire, mais situé sur la channe cinématique entre ledit premier arbre intermédiaire et le deuxième arbre intermédiaire.
Dans ce mode de réalisation, le sens de rotation de l'arbre d'entrée est inverse de celui de l'ensemble des autres éléments de la transmission. Ledit arbre d'entrée comporte un pignon engrenant d'une part avec une roue dont l'axe de rotation est commun avec le deuxième arbre intermédiaire et d'autre part avec un pignon dont l'axe de rotation est commun avec le deuxième arbre intermédiaire et d'autre part avec un pignon dont l'axe de rotation est commun avec le premier arbre intermédiaire.Pour obtenir le rapport de démultiplication convenable, le rapport des nombres de dents de la roue sur le deuxième arbre intermédiaire et de celui du pignon sur le premier avec intermédiaire doit être de 1,5 à 1 pour l'exemple de variateur choisi
Le nombre de dents du pignon sur l'arbre d'entrée peut être choisi pour adapter au mieux la démultiplication totale de la transmission tout en conservant la même plage de variation totale
Pour obtenir la "gamme basse' un crabotage permet de lier en rotation le deuxième arbre intermédiaire et la roue corres pondant
Pour obtenir la "gamme haute' un crabotage permet de lier en rotation le premier arbre intermédiaire et le pignon correspondant. Suivant-ce méme deuxième mode de réalisation, l'arbre de sortie, coaxial avec le deuxième arbre intermédiaire et la roue de la démultiplication aval, comporte un double crabotage, avec de préférence un dispositif de synchronisation, qui permet de solidariser en rotation ledit arbre de sortie, soit avec la roue de la démultiplication aval pour obtenir la "gamme basse", soit avec le deuxième arbre intermédiaire pour obtenir la 'gamme haute"
D'autres modes de réalisation utilisant un variateur dont la plage" de variation est utilisée alternativement dans un sens et dans l'autre par inversion de la fonction 'motrice' et 'réceptrice' des poulies variables (ce qui est rendu possible par l'association à ce variateur d'organes de démultiplication convenablement couplés en rotation) peuvent être proposés sans sortir du cadre de l'invention laquelle s'applique plus parti culièrement aux organes de transmission de véhicules à moteur pour lesquels les critères de poids et d'encombrement sont importants ainsi que la facilité et la rapidité du choix du rapport pour obtenir le meilleur rendement de l'ensemble moteur-transmission dans toutes les conditions d'utilisation.
Le nombre de dents du pignon sur l'arbre d'entrée peut être choisi pour adapter au mieux la démultiplication totale de la transmission tout en conservant la même plage de variation totale
Pour obtenir la "gamme basse' un crabotage permet de lier en rotation le deuxième arbre intermédiaire et la roue corres pondant
Pour obtenir la "gamme haute' un crabotage permet de lier en rotation le premier arbre intermédiaire et le pignon correspondant. Suivant-ce méme deuxième mode de réalisation, l'arbre de sortie, coaxial avec le deuxième arbre intermédiaire et la roue de la démultiplication aval, comporte un double crabotage, avec de préférence un dispositif de synchronisation, qui permet de solidariser en rotation ledit arbre de sortie, soit avec la roue de la démultiplication aval pour obtenir la "gamme basse", soit avec le deuxième arbre intermédiaire pour obtenir la 'gamme haute"
D'autres modes de réalisation utilisant un variateur dont la plage" de variation est utilisée alternativement dans un sens et dans l'autre par inversion de la fonction 'motrice' et 'réceptrice' des poulies variables (ce qui est rendu possible par l'association à ce variateur d'organes de démultiplication convenablement couplés en rotation) peuvent être proposés sans sortir du cadre de l'invention laquelle s'applique plus parti culièrement aux organes de transmission de véhicules à moteur pour lesquels les critères de poids et d'encombrement sont importants ainsi que la facilité et la rapidité du choix du rapport pour obtenir le meilleur rendement de l'ensemble moteur-transmission dans toutes les conditions d'utilisation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre et se référant aux dessins annexés donnant à titre explicatif mais nullement limitatifs des formes préférées de réalisation de l'invention.
La fig. 1 représente en coupe longitudinale une transmission selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la fig. 2 représente, en coupe longitudinale partielle par l'arbre d'entrée et le premier arbre intermédiaire, une variante de la transmission selon la fig. 1;
la fig. 3 représente en coupe longitudinale une transmission selon un deuxième mode de réalisation.
la fig. 2 représente, en coupe longitudinale partielle par l'arbre d'entrée et le premier arbre intermédiaire, une variante de la transmission selon la fig. 1;
la fig. 3 représente en coupe longitudinale une transmission selon un deuxième mode de réalisation.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur la fig. 1, la transmission du mouvement depuis l'organe moteur se fait par un embrayage (non représenté) qui entraîne 1 'arbre d'entrée 1.
Cet arbre d'entrée 1 comporte une partie avec des cannelures sur lesquelles coulisse un manchon de crabotage 2. Sur ledit arbre d'entrée tournent librement : d'une part un pignon 3, d'autre part un ensemble comportant une poulie variable 9 et un pignon 10, que l'on désignera par premier arbre intermédiaire 9-10.
Le manchon de crabotage 2 coulissant comporte sur son diamètre extérieur des cannelures sur lesquelles coulisse le pignon de marche arrière 16.
Situé parallèlement à l'arbre d'entrée 1, l'arbre de sortie 14 comporte une partie avec des cannelures sur lesquelles coulisse un manchon de crabotage 13 (pouvant comporter un dispositif de synchronisation, non représenté). Sur ledit arbre de sortie 14 tournent librement : d'une part, le second arbre intermédiaire 6, d'autre part la roue 12. Ledit second arbre intermédiaire 6 comporte la poulie variable 7 et la roue de marche arrière 17 et reçoit la roue 5 qui lui est liée en rotation, soit rigidement, soit par une roue libre 15.
La transmission du mouvement entre les organes concentriques d'une part, a l'arbre d'entrée et d'autre part, à l'arbre de sortie se fait
- par la channe 4 entre le pignon 3 et la roue 5,
- par la courroie trapézoTdale 8 entre les poulies variables à flasques coniques 7 et 9,
- par la chaîne 11 entre le pignon 10 et la roue 12.
- par la channe 4 entre le pignon 3 et la roue 5,
- par la courroie trapézoTdale 8 entre les poulies variables à flasques coniques 7 et 9,
- par la chaîne 11 entre le pignon 10 et la roue 12.
Les organes de commandes des manchons de crabotage 2 et 13 et du pignon de marche arrière 16, ainsi que les paliers et dispositif de serrage des flasques de poulies variables n'ont pas été représentés par souci de simplification et parce qu'ils sont réalisés de façon connue.
Dans l'exposé ci-dessus, on a considéré à titre d'exemple, non limitatif, un variateur de plage 2,25, utilisé alternativement dans un sens et dans l'autre par inversion de la fonction 'motrice' et "réceptrice" des poulies variables et ce, gracie a l'association dans la chaîne cinématique de deux organes de démultiplication de rapport 1,5, cet ensemble de transmission donnant une plage de 2,25 x 2,25 = 5,0625.
Ces caractéristiques peuvent etre considérées comme communes aux modes de réalisation donnés a titre d'exemple.
En ce qui concerne plus particulièrement le mode de réalisation schématisé sur la fig. 1, le fonctionnement est le suivant
Pour obtenir la "gamme basse", après avoir découplé l'arbre d'entrée 1 de l'organe moteur par manoeuvre de l'embrayage, le manchon de crabotage 2 est engagé sur le pignon 3, puis le manchon de crabotage 13 esr engagé sur la roue 12.
Pour obtenir la "gamme basse", après avoir découplé l'arbre d'entrée 1 de l'organe moteur par manoeuvre de l'embrayage, le manchon de crabotage 2 est engagé sur le pignon 3, puis le manchon de crabotage 13 esr engagé sur la roue 12.
La liaison cinématique étant ainsi assurée et le dispositif de contrôle de l'écartement des flasques des poulies ayant déplacés ceux-ci de telle sorte que la courroie 8 s'enroule sur le plus petit diamètre primitif à la poulie variable 7, l'embrayage peut être actionné pour assurer le démarrage du véhicule sur la démultiplication maximum de la transmission qui, dans l'exemple choisi, est de 0,296,
Le rapprochement des flasques de la poulie variable 7, qui est alors motrice, fait passer de façon connue le varia teur de la démultiplication maximum à la multiplication maximum, soit de 1/1,5 à 1,5 de telle sorte que la démultiplication totale de la transmission devient 0,667, limite supe- rieure de la "gamme basse
A ce moment, comme il a été expliqué ci-dessus, les vitesses des organes tournants sur le même axe que l'arbre d'entrée sont égales, au glissement de la courroie de variateur près; de même sur l'arbre de sortie tous les éléments tournent à la même vitesse.
Le rapprochement des flasques de la poulie variable 7, qui est alors motrice, fait passer de façon connue le varia teur de la démultiplication maximum à la multiplication maximum, soit de 1/1,5 à 1,5 de telle sorte que la démultiplication totale de la transmission devient 0,667, limite supe- rieure de la "gamme basse
A ce moment, comme il a été expliqué ci-dessus, les vitesses des organes tournants sur le même axe que l'arbre d'entrée sont égales, au glissement de la courroie de variateur près; de même sur l'arbre de sortie tous les éléments tournent à la même vitesse.
Le passage de la "gamme basse" à la "gamme haute" se fait de la façon suivante
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé au point neutre, le manchon de crabotage 2 est dégagé du pignon 3 et engagé sur la poulie variable 9; pour terminer le manchon de crabotage 13 est engagé sur la poulie variable 7.
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé au point neutre, le manchon de crabotage 2 est dégagé du pignon 3 et engagé sur la poulie variable 9; pour terminer le manchon de crabotage 13 est engagé sur la poulie variable 7.
Si un dispositif de synchronisation est intégré au manchon de crabotage 13 il n'est pas nécessaire d'intervenir sur l'embrayage.
Cette séquence de passage aboutit à rendre motrice la poulie variable 9 qui se trouve à ce moment dans la position représentée sur la fig. 1 qui est celle de la démultiplication maximum soit 1/1,5 = 0,667 limite inférieure de la "gamme haute'.
Le rapprochement des flasques de la poulie variable 9, motrice, fait passer le variateur de la démultiplication maximum à la multiplication maximum, soit de 0,667 à 1,5, ces rapports étant ceux de l'ensemble de la transmission puisque les autres organes n'interviennent plus dans la chaine cinématique.
Selon une varianre du premier mode de réalisation repré senté sur la fig. 2, la transmission du mouvement depuis l'organe moteur 20, se fait par un ensemble de deux embrayages 22 et 24 comportant des organes de commande non représentés, qui permettent de les maintenir débrayés ou d'embrayer l'un ou l'autre suivant la gamme utilisée.
L'embrayage 22 entraine le prelier arbre intermédiaire 21 solidaire de l'ensemble poulie variable 9 et pignon 10; l'embrayage 24 entraîne l'arbre d'entrée creux 23 qui comporte des cannelures sur lesquelles coulisse le pignon crabot 25. Le pignon 3 tourne fou sur l'arbre d'entrée 23.
Les organes coaxiaux à l'arbre de sortie 14, non représentés, sont identiques à ceux de la fig. 1. La transmission du mouvement se fait de la même façon que pour la fig. 1.
Le fonctionnement des organes particuliers à cette variante est le suivant
Pour obtenir la "gamme basse', les deux embrayages 22 et 24 étant en position débrayée, le manchon de crabotage 13 est engagé sur la roue 12 puis le pignon crabot 25 est engagé sur le pignon 3. La liaison cinématique étant ainsi assurée et les flasques de la poulie variable 7 étant écartés, l'embrayage 24 peut être actionné pour assurer le démarrage du véhicule sur la démultiplication maximum.
Pour obtenir la "gamme basse', les deux embrayages 22 et 24 étant en position débrayée, le manchon de crabotage 13 est engagé sur la roue 12 puis le pignon crabot 25 est engagé sur le pignon 3. La liaison cinématique étant ainsi assurée et les flasques de la poulie variable 7 étant écartés, l'embrayage 24 peut être actionné pour assurer le démarrage du véhicule sur la démultiplication maximum.
La variation du rapport de transmission se fait, comme indiqué dans la description concernant la fig 1 jusqu'à la limite supérieure de la "gamme basse soit la démultiplication de 0,667.
Pour cette démultiplication les organes tournants sur l'arbre de sortie ont la même vitesse.
Le passage de la 'gamme basse" à la 'gamme haute" se fait de la façon suivante :
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé au point neutre, le pignon-crabot 25 est dégagé du pignon 3, l'embrayage 24 est débrayé et maintenu débrayé, ensuite le manchon 13 est engagé sur la poulie variable 7 et pour terminer l'embrayage 22 est embrayage
Comme indiqué en ce qui concerne la fig. 1, cette séquence de passage aboutit à rendre motrice la poulie variable 9 qui se trouve dans la position représentée sur les fig. 1 et 2 qui est celle de la démultiplication maximum, soit O, 667.
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé au point neutre, le pignon-crabot 25 est dégagé du pignon 3, l'embrayage 24 est débrayé et maintenu débrayé, ensuite le manchon 13 est engagé sur la poulie variable 7 et pour terminer l'embrayage 22 est embrayage
Comme indiqué en ce qui concerne la fig. 1, cette séquence de passage aboutit à rendre motrice la poulie variable 9 qui se trouve dans la position représentée sur les fig. 1 et 2 qui est celle de la démultiplication maximum, soit O, 667.
Le passage de la démultiplication 0,667 à la multiplication 1,5 se fait comme déjà indiqué pour la fig. 1.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur la fig. 1, la marche arrière est obtenue de façon identique à la 'gamme basse' mais avec une difrérence au niveau de la première démultiplication où le sens de rotation est inversé.
Pour obtenir cette inversion du sens de rotation, selon la réalisation représentée sur la fig. 1, le manchon de crabotage 2 est maintenu en position neutre, alors que le pignon de marche arrière 16 est déplacé (vers la droite sur la figure) pour obtenir l'engrènement avec la roue 17 solidaire de la poulie variable 7. Comme pour la "gamme basse" le manchon 13 est engagé sur la roue 12.
Le démarrage du véhicule se fait en actionnant l'embra yagede liaison avec l'organe moteur et le rapport de démultiplication peut être modifé en agissant sur la poulie variable 7 motrice.
Selon la variante du premier mode de réalisation représentée sur la fig. 2, la marche arrière est obtenue de façon identique à la "gamme basse" dans la descriprion concernant la fig. 1.
Pour obtenir l'inversion du sens de rotation, le pignon crabot 25 est déplacé (vers la gauche) pour obtenir l'engrène- ment avec la roue 17 solidaire de la poulie variable 7; le manchon 13 étant engagé sur la roue 12, le démarrage du véhicule se fait en embrayant l'embrayage 24. Comme pour la réalisation de la fig. 1, le rapport de démultiplication peut etre modifié en agissant sur la poulie variable 7 motrice.
Selon le second mode de réalisation représenté sur la fig. 3, la transmission du mouvement depuis l'organe moteur se fait par un embrayage (non représenté) qui entraine l'arbre d'entrée 31, lequel arbre d'entrée comporte un pignon 32 utilisé pour la marche avant et un pignon 36 utilisé pour obtenir la marche arrière.
Parallèlement à l'arbre d'entrée sont situés : d'une part, l'arbre intermédiaire 21, d'autre part l'arbre intermédiaire 6, concentrique a l'arbre de sortie 14.
L'arbre intermédiaire 21 comporte des cannelures sur lesquelles coulisse le manchon de crabotage 33.
Ledit arbre intermédiaire 21 est lié en rotation a l'ensemble poulie variable 9 et pignon 10. Un pignon 3 tourne librement sur l'arbre intermédiaire 21.
L'arbre intermédiaire 6, solidaire en rotation de la poulie variable 7 comporte des cannelures sur lesquelles coulisse le manchon de crabotage 34. Une roue 5 tourne librement sur l'arbre intermédiaire 6.
Comme dans le premier mode de réalisation l'arbre de sortie 14 comporte des cannelures sur lesquelles coulisse un manchon de crabotage 13 comportant, de préférence, un dispositif de synchronisation.
De façon connue, le manchon de crabotage 13 comporte une roue 37 permettant, par engagement d'un pignon intermédiaire coulissant, simultanément avec le pignon 36, d'obtenir le rapport de marche arrière en direct entre l'arbre primaire 31 et l'arbre de sortie 14.
Sur l'arbre de sortie 14 tourne librement une roue 12, laquelle roue engrène avec un pignon intermédiaire 35, tournant librement sur l'arbre d'entrée 31.
La transmission du mouvement se fait par deux voies différentes pour la 'gamme basse' et la "gamme haute"
Pour obtenir la "gamme basse", l'embrayage de liaison avec l'organe moteur étant débrayé, le manchon de crabotage 34 est engagé sur la poulie variable 7 puis le manchon de crabotage 13 est engagé sur la roue 12.
Pour obtenir la "gamme basse", l'embrayage de liaison avec l'organe moteur étant débrayé, le manchon de crabotage 34 est engagé sur la poulie variable 7 puis le manchon de crabotage 13 est engagé sur la roue 12.
La channe cinématique ainsi établie, transmet le mouvement du pignon 32 à la roue 5 liée la poulie variable 7, puis par la courroie trapézoidale 8 9 la poulie variable 9, au pignon 10 et par l'intermédiaire du pignon 35 a la roue 12 liée a l'arbre de sortie 14.
La liaison cinématique étant ainsi assurée, et la poulie variable 7 motrice étant placée dans la position de la démultiplication maximum, l'embrayage peut être actionné pour assurer le démarrage du véhicule.
Le rapport de démultiplication obtenu dépend du choix des nombres de dents du pignon 32 et de la roue 5, de la plage du variateur et de la valeur de la démultiplication entre le pignon 10 et la roue 12
A titre d'exemple, pour un variateur de plage 2,25, donnant une démultiplication de 1/1,5 associé à une démulti plication aval de 1/1,5, on adjoint une démultiplication amont un peu supérieure à 1/1,5 = 0,667 soit 1/1,55 = 0,645.
A titre d'exemple, pour un variateur de plage 2,25, donnant une démultiplication de 1/1,5 associé à une démulti plication aval de 1/1,5, on adjoint une démultiplication amont un peu supérieure à 1/1,5 = 0,667 soit 1/1,55 = 0,645.
La démultiplication maximum obtenue pour la limite inférieure de la 'gamme basse" est alors
1/1,5 x 1/1,5 x 1/1,55 = 0,287
A la fin de la plage de variation, le variateur étant passé à la multiplication 1,5, la démultiplication devient 1/1,5 x 1,5 x 1/1,55 = 0,645,
Pour passer de la "gamme basse" a la "gamme haute", le rapport obtenu, après inversion des fonctions des poulies variables de 'motrice' à "receptrice" et inversement, doit être également de 0,645 entre l'arbre d'entrée 31 et l'arbre de sortie 14
Le rapport des nombres de dents entre les pignons 32 et 3 doit donner un rapport de 1/1,55 x 1,5 = 0,968 entre les vitesses de l'arbre d'entrée 31 et de l'arbre intermédiaire 21.
1/1,5 x 1/1,5 x 1/1,55 = 0,287
A la fin de la plage de variation, le variateur étant passé à la multiplication 1,5, la démultiplication devient 1/1,5 x 1,5 x 1/1,55 = 0,645,
Pour passer de la "gamme basse" a la "gamme haute", le rapport obtenu, après inversion des fonctions des poulies variables de 'motrice' à "receptrice" et inversement, doit être également de 0,645 entre l'arbre d'entrée 31 et l'arbre de sortie 14
Le rapport des nombres de dents entre les pignons 32 et 3 doit donner un rapport de 1/1,55 x 1,5 = 0,968 entre les vitesses de l'arbre d'entrée 31 et de l'arbre intermédiaire 21.
Il résulte de ces impératifs, tous calculs faits, que le rapport des nombres de dents entre le pignon 3 et la roue 5, engrenant tous deux avec le pignon 32, doit etre de 1/1,5 c'est-à-dire celui de la démultiplication du variateur asso cié. Le nombre de dents du pignon 32 peut être choisi en fonction de la démultiplication totale à obtenir.
La condition de l'égalité des vitesses entre les éléments tournants étant obtenue, aussi bien sur l'arbre intermédiaire 21 que sur l'arbre de sortie 14, le passage de la "gamme basse" à la "gamme haute" se fait de la façon suivante
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé a sa position neutre, le manchon de crabotage 34 est dégagé de la roue 5 puis le manchon de crabotage 13 est engagé sur la poulie variable 7
La poulie variable 9 devient alors motrice et la chaine cinématique établie transmet le mouvement du pignon 32 au pignon 3 lié à la poulie varianle 9, puis par la courroie trapézoidale 8 à la poulie 7 liée à l'arbre de sortie.
Le manchon de crabotage 13 est dégagé de la roue 12 et placé a sa position neutre, le manchon de crabotage 34 est dégagé de la roue 5 puis le manchon de crabotage 13 est engagé sur la poulie variable 7
La poulie variable 9 devient alors motrice et la chaine cinématique établie transmet le mouvement du pignon 32 au pignon 3 lié à la poulie varianle 9, puis par la courroie trapézoidale 8 à la poulie 7 liée à l'arbre de sortie.
La variation de vitesse pour la "gamme haute" se fait comme pour le premier mode de réalisation par rapprochement des flasques de la poulie variable 9 qui fait passer le variateur de la démultiplication globale maximum de 0,968/i,5 = 0,645 à la multiplication maximum de 0,968 x 1,5 = 1,452
La plage de variation totale est donc de 1,452/O, 287 = 5,06 comme dans le premier exemple de réalisation.
La plage de variation totale est donc de 1,452/O, 287 = 5,06 comme dans le premier exemple de réalisation.
Les descriptions et les dessins donnés à titre d'exemples de réalisation concernent plus particulièrement un type de transmission dont tous les organes, y compris le variateur, sont enfermés dans un carter commun dans lequel circule un fluide assurant la lubrification, lequel fluide assure de façon connue,- par une pression hydraulique maintenue et régu lée par des organes convenables tels que pompe et distributeurs, le serrage des flasques du variateur, lequel comporte une "courroie' de technologie adaptée à ce fonctionnement sous carter humide"*
Il est bien entendu que l'on peut utiliser pour la fonction variateur d'autres éléments à rapport continuement variable sous carter 'humide" ou encore un variateur courroie trapézol- dale en élastomère, extérieur au carter contenant un fluide ou des éléments élastiques ou mécaniques de serrage des flasques qui lui soient propre sans sortir du cadre de l'invention.
Il est bien entendu que l'on peut utiliser pour la fonction variateur d'autres éléments à rapport continuement variable sous carter 'humide" ou encore un variateur courroie trapézol- dale en élastomère, extérieur au carter contenant un fluide ou des éléments élastiques ou mécaniques de serrage des flasques qui lui soient propre sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (2)
1 Transmission à rapport variable entre un arbre d'entrée (1) et un arbre de sortie (14) comportant un variateur de vitesse (6 à 10) introduisant une variation continue de rapport entre un premier arbre (10) et un second arbre (6), caractérisée par le fait que les liaisons entre l'arbre d'entrée (1) et le premier arbre (10) du variateur, ainsi qu'entre le second arbre (6) et l'arbre de sortie (14), sont réalisées par deux dispositifs d'accouplement découplables (2-10, 13-6) dont la mise en fonction simultanée permet de faire travailler le variateur du premier (10) vers le second (6) arbre dans une gamme haute de vitesse, qu'il est prévu en outre deux réducteurs découplables (2-3-5, 11-12-13), respectivement entre l'arbre d'entrée (1) et le second arbre (6) du variateur, ainsi qu'entre le premier arbre (10) et l'arbre de sortie (14), dont la mise en fonction simultanée permet de faire travailler le variateur depuis le second arbre (6) vers le premier (10), avec double réduction à l'entrée et à la sortie donnant une gamme basse de vitesse, et que les deux rapports de réduction desdits réducteurs découplables sont choisis de telle manière que, lorsque le variateur assure la démultiplication maximum entre le premier (10) et le second (6) arbre, le désaccouplement des deux accouplements découplables (2-10, 13-6) et l'accouplement des deux réducteurs découplables (2-3-5, 11-12-13) ne produise aucune variation de vitesse ni de sens de rotation, ni du premier (10) ni du second (6) arbre du variateur.
3. Transmission selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'arbre d'entrée (1) est coaxial avec le premier arbre (10) du variateur et que l'arbre de sortie (14) est coaxial avec le second arbre (6), de manière que lesdits accouplements découplables puissent agir par prise directe.
grâce a quoi la plage complète de variation de la transmission, entre la plus basse vitesse de la gamme basse et la plus haute vitesse de la 2 gamme haute, a pour valeur p
caractérisée par le fait que les rapports de transmission entre l'arbre d'entrée (1) et le premier arbre (10) et entre le second arbre (6) et l'arbre de sortie (14) sont égaux a l'unité, et que les deux rapports de réduction des réducteurs découplables (2-3-5, 11-12-13) sont égaux à
2. Transmission selon la revendication 1, dans laquelle le variateur (6 à 10) est symétrique, avec une plage de variation détermine p, le rapport de vitesses entre le premier arbre et le second variant de
4. Transmission selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les deux réducteurs découplables sont constitués chacun par une channe (4;11) montée sur une roue d channe (5;10) solidaire de l'un desdits premier et second arbre, et une autre roue à chaîne (3;12) coaxiale à un desdits arbres d'entrée (1) et de sortie (14), avec un autre moyen d'accouplement découplable (2;13) de ladite autre roue (3;12) avec 1 'arbre correspondant.
5. Transmission selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les quatre moyens d'accouplement découplables sont constitués par des crabotages groupés par paires avec chacune un manchon de crabotage intermédiaire (2;13).
6. Transmission selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les deux moyens d'accouplement coaxiaux à l'arbre de sortie (14) sont constitués par des crabotages avec manchon intermédiaire (13) et que les deux moyens d'accouplement coaxiaux à l'arbre d'entrée (20) sont constitués par un double embrayage (22,24).
7. Transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte une marche arrière constituée par une réduction découplable supplémentaire (16-17) introduisant une variation de sens de rotation entre l'arbre d'entrée (1) et le second arbre (6) du variateur de manière que la marche arrière puisse utiliser la gamme basse de la transmission.
9 Transmission selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'elle comporte une marche arrière constituée par une transmission directe supplémentaire découplable (36, 37) entre l'arbre d'entrée (31) et l'arbre de sortie (14), sans passer par le variateur
grâce à quoi la plage complète de variation de la transmission, entre la plus basse vitesse de la gamme basse et la plus haute 2 vitesse de la gamme haute, a pour valeur p
caractérisée par le fait que l'arbre d'entrée (31) est situé entre lesdits premier (10) et second (6) arbres et parallèlement à eux, tandis que l'arbre de sortie (14) est coaxial au second arbre (6), la transmission entre l'arbre d'entrée (31) et le premier arbre (21) ainsi que le second arbre (6) étant assuré par un engrenage (32) solidaire de l'arbre d'entrée (31) et engrenant d'une part avec un premier engrenage (3) coaxial au premier arbre (21) et accouplable à celui-ci, avec un rapport de transmission pouvant être différent de l'unité, et d'autre part avec un second engrenage (5) coaxial au second arbre (6) et accouplable à celui-ci, tandis que la transmission entre le premier arbre (21) et l'arbre de sortie (14) est assurée par un troisième engrenage (10) solidaire du premier arbre (21) et un quatrième engrenage (12) coaxial a l'arbre de sortie (14) et accouplable a celui-ci, avec un engrenage intermédiaire (35) tournant autour de l'arbre d'entrée (31), les rapports des nombres des dents entre lesdits premier et second engrenages d'une part, et entre lesdits troisième et quatrième engrenages d'autre part, étant égaux
8. Transmission selon la revendication 1, dans laquelle le variateur (6 à 10) est symétrique, avec une plage de variation déterminée p, le rapport de vitesse entre le premier arbre et le second variant de
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8201509A FR2520826B1 (fr) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | Transmission a variateur a deux modes de fonctionnement |
| ES519350A ES8400812A1 (es) | 1982-01-29 | 1983-01-28 | Transmision de relacion variable entre un arbol de entrada y un arbol de salida. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8201509A FR2520826B1 (fr) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | Transmission a variateur a deux modes de fonctionnement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2520826A1 true FR2520826A1 (fr) | 1983-08-05 |
| FR2520826B1 FR2520826B1 (fr) | 1987-04-30 |
Family
ID=9270509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES8400812A1 (fr) |
| FR (1) | FR2520826B1 (fr) |
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Also Published As
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