FR2658890A1 - Dispositif de transmission a rapport variable, en particulier pour l'automobile. - Google Patents

Abstract

Un moteur (3) entraîne la pompe (8) d'un convertisseur de couple (7) dont la turbine (11) est reliée à la couronne (16) d'un train planétaire (13) dont le porte satellites (18) est relié à la sortie de la transmission. La pompe (8) est reliée au planétaire (14) du train planétaire (13). La couronne (16) est montée sur roue libre (22) empêchant la rotation en sens rétrograde. Au démarrage, la puissance passe par le planétaire (14) dans le train (13) se comportant en réducteur mécanique avec la couronne (16) immobilisée par la roue libre (22). Puis le couple transmis par le convertisseur à la couronne (16) excède le couple de réaction strictement nécessaire, la couronne (16) égalise progressivement sa vitesse avec celle du planétaire (14). Le train (13) fonctionne en additionneur des puissances reçues mécaniquement sur le planétaire (14) et hydrauliquement sur la couronne (16). Une prise directe automatique (23) est prévue. Utilisation pour minimiser le pilotage, les pertes dans le convertisseur, le poids, le coût, l'encombrement.

Description

La présente invention concerne un dispositif de transmission à rapport variable, en particulier pour l'automobile.

On connaît les dispositifs dits "transmission automatique" qui comprennent un moyen de transfert d'énergie par glissement angulaire relatif monté en série avec un mécanisme différentiel à trois accès.

Le moyen de transfert d'énergie est en général constitué par un convertisseur hydraulique de couple. I1 comprend un générateur d'énergie hydraulique, appelé pompe, qui est relié à l'entrée du dispositif de transmission, et un moteur, appelé turbine, qui produit de l'énergie mécanique à partir de l'énergie hydraulique produite par la pompe, et qui est relié à l'un des accès du mécanisme différentiel.

Le mécanisme différentiel est en général constitué par un train planétaire dont un accès autre que celui relié à la turbine est relié à la sortie du dispositif de transmission. Le troisième accès du train planétaire peut être soit immobilisé, pour faire fonctionner le train planétaire en réducteur, soit lié à l'un des deux autres accès pour faire fonctionner le train planétaire en prise directe.

Le convertisseur de couple a l'avantage de remplacer l'embrayage à friction, et d'assurer par luimême, en fonction de son rapport de vitesse turbine/pompe, une certaine multiplication variable du couple, qui permet de réaliser la transmission avec un nombre réduit de rapports mécaniques distincts, par exemple seulement deux rapports avec un seul train planétaire comme il a été dit plus haut.

Par contre, les transmissions automatiques classiques présentent plusieurs graves inconvénients. Leur rendement est très mauvais, notamment dans la circulation urbaine. De plus, leur poids est très important, leur coût est élevé, et elles sont d'une grande complexité notamment lorsqu'elles comportent de nombreux rapports d'engrenage, comme le veut la tendance actuelle.

Certes, les transmissions les plus récentes comprennent un dispositif de prise directe qui se met en service lorsque le véhicule atteint une vitesse de croisière pour supprimer à ce stade les pertes dans le convertisseur. Toutefois, ce dispositif, qui ajoute encore à la complexité, e résout pas le problème des pertes très importantes occasionnées par le convertisseur à faible vitesse, et en particulier en phase d'accélération.

Le but de l'invention est ainsi de proposer un dispositif de transmission à rapport variable qui soit beaucoup plus simple, plus léger, plus économique que les transmissions automatiques classiques, et qui ait un meilleur rendement.

L'invention vise ainsi un dispositif de transmission à rapport variable, en particulier pour l'automobile, comprenant, entre une entrée et une sortie du dispositif, les moyens suivants organisés, au moins pendant certaines phases de fonctionnement, de la manière suivante
- un mécanisme différentiel à trois accès dont un premier accès est relié à la sortie du dispositif ; et
- un moyen de transfert d'énergie par glissement angulaire relatif entre un générateur relié à une entrée du dispositif et un moteur transformant de l'énergie fournie par le générateur en énergie mécanique et relié à un deuxième accès du mécanisme différentiel pour tendre à faire tourner le premier accès dans un sens avant.

Suivant l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que le générateur du moyen de transfert est relié à un troisième accès du mécanisme différentiel pour tendre également à faire tourner le premier accès dans le sens avant.

Le troisième accès reçoit une partie de la puissance directement de l'entrée du dispositif puisque ce troisième accès est relié au générateur du moyen de transfert, lui-même relié à l'entrée du dispositif. Cette partie de la puissance n'est donc pas affectée par le rendement du moyen de transfert.

Au démarrage, la quasi-totalité de la puissance est envoyée au troisième accès, donc sans passer par le moyen de transfert, car la vitesse de rotation du moyen de transfert ne lui permet pas encore de transférer un couple important, et en particulier un couple excédant le couple de réaction strictement nécessaire pour que le mécanisme différentiel fonctionne en réducteur entre son troisième accès relié directement à l'entrée du dispositif et son premier accès relié à la sortie de celui-ci. Cette réaction est fournie soit par fonctionnement du moteur du moyen de transfert en sens rétrograde, soit, de préférence, au moyen d'un blocage du deuxième accès au moyen d'un frein ou d'une roue libre.

La vitesse de rotation du générateur du moyen de transfert augmentant, celui-ci transfère à partir d'un certain stade un couple excédant le couple de réaction strictement nécessaire sur le deuxième accès. Dès lors, le deuxième accès se met en rotation dans le sens contribuant à accroître la vitesse de la sortie du dispositif. Le mécanisme différentiel fonctionne ainsi en additionneur de puissance, c'est-à-dire que le premier accès, relié à la sortie du dispositif, reçoit la somme des puissances transmises respectivement au deuxième accès via le moyen de transfert et au troisième accès directement depuis l'entrée. Seule la fraction de puissance transmise au deuxième accès est affectée par le rendement du moyen de transfert.

Dans cette deuxième phase de fonctionnement, le rapport de la transmission, entre son entrée et sa sortie, varie en fonction du glissement dans le moyen de transfert.

Plus le couple résistant appliqué à la sortie du dispositif de transmission est élevé, plus le deuxième accès subit un couple de réaction important et plus le glissement dans le moyen de transfert est important, et par conséquent plus le rapport des vitesses sortie/entrée de la transmission est faible. Ceci correspond à ce que l'on attend d'une transmission pour l'automobile, à savoir une vitesse de rotation du moteur relativement élevée lorsque le couple à fournir aux roues est important.

On a ainsi réalisé un dispositif de transmission capable de faire fonctionner un mécanisme différentiel en réducteur à rapport variable sans qu'aucune influence ou commande extérieure autre que celle correspondant aux couples et vitesses à l'entrée et à la sortie du dispositif ne soit strictement nécessaire.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après de divers exemples non limitatifs.

Aux dessins annexés
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un premier mode de réalisation du dispositif de transmission selon l'invention ;
- la figure 2 est un graphique comparatif de rendements en fonction de la vitesse d'un véhicule ; et
- les figures 3 et 4 sont des vues en coupe axiale d'un deuxième et d'un troisième mode de réalisation du dispositif de transmission selon l'invention.

Dans l'exemple représenté à la figure 1, la transmission 1 selon l'invention a un arbre d'entrée 2 relié à la sortie d'un moteur thermique 3 qui peut être le moteur d'entraînement d'une automobile, et une sortie 4 qui est reliée à l'entrée d'un essieu-moteur 6.

Le dispositif de transmission 1 comprend un moyen de transfert d'énergie par glissement angulaire relatif 7 réalisé sous la forme d'un convertisseur hydraulique de couple. Le convertisseur 7 comprend un générateur ou "pompe" 8 relié à l'entrée 2 par l'intermédiaire d'un embrayage centrifuge 9. Celui-ci est sensible à la vitesse de rotation de l'entrée 2 pour accoupler l'entrée 2 avec la pompe 8 lorsque la vitesse de rotation de l'entrée 2 dépasse par exemple 1 200 tours/minute (125 rad/s), c'està-dire dépasse légèrement le régime de ralenti du moteur 3.

Le convertisseur de couple 7 comprend en outre, de manière classique, un moteur ou "turbine" 11 ainsi qu'un "réacteur" 12 qui est immobilisé en rotation relativement au bati de manière appropriée pour offrir à l'huile, en service, un appui de réaction permettant la conversion du couple.

Comme l'on sait, un convertisseur de couple est un appareil qui, pour un couple donné appliqué à sa pompe 8, produit par sa turbine 11 un couple qui est orienté dans le même sens et multiplié par un facteur qui est une fonction croissante du glissement angulaire relatif de la turbine 11 par rapport à la pompe -8.

Le dispositif de transmission 1 comprend en outre un mécanisme différentiel 13 réalisé sous la forme d'un train planétaire comprenant une roue planétaire 14, une couronne 16, et des satellites 17 qui engrènent avec la roue planétaire 14 et avec la couronne 16.

Les satellites 17 sont montés en rotation sur un porte-satellites 18 qui constitue un premier des trois accès du mécanisme différentiel 13, et ce premier accès est relié directement en rotation à la sortie 4 du dispositif de transmission.

Un deuxième accès 19 du mécanisme différentiel 13 est solidaire en rotation de la couronne 16 et il est également rendu solidaire en rotation de la turbine 11 du convertisseur de couple 7.

Un troisième accès 21 du mécanisme différentiel 13 est solidaire en rotation de la roue planétaire 14 et il est également rendu solidaire en rotation de la pompe 8 du convertisseur 7.

Par "mécanisme différentiel" on entend un mécanisme à trois accès dont chacun a une vitesse angulaire qui est fonction de la vitesse angulaire des deux autres, cette fonction étant déterminée par les rapports d'engrenage reliant entre eux les trois accès dans le mécanisme.

Le dispositif de transmission 1 comprend en outre une roue libre 22 qui permet au deuxième accès 19, c'est-àdire à la couronne 16, de tourner dans le sens avant, c'est-à-dire le sens tendant à entraîner la sortie 4 du dispositif de transmission dans le sens correspondant au fonctionnement du véhicule en marche avant. Dans l'exemple décrit, l'entrée 2 et la sortie 4 tournent dans le même sens, qui constitue le sens avant pour tous les éléments du dispositif 1 susceptibles de tourner autour de l'axe central de la transmission. La roue libre 22 empêche la rotation de la couronne 16 en sens rétrograde par rapport au bâti de la transmission.

Un embrayage 23 est monté pour accoupler sélectivement le premier accès 18 et le deuxième accès 19 du mécanisme différentiel 13 de manière à réaliser une prise directe entre l'entrée 2 et la sortie 4 du dispositif.

L'embrayage 23 est sensible à la vitesse de rotation de la sortie 4 du dispositif pour accoupler les premier et deuxième accès 18 et 19 l'un avec l'autre audelà d'un certain seuil de vitesse de rotation de la sortie 4, et il est également sensible à la dépression régnant dans le collecteur d'admission (non représenté) du moteur 3 pour élever le seuil de vitesse de rotation précité lorsque la dépression régnant dans le collecteur est faible, ce qui signifie que le couple demandé au groupe moto-propulseur constitué par le moteur 3 et le dispositif de transmission 1 est élevé. On a schématisé cette influence de la dépression par un système à cylindre et piston 24.

Une deuxième roue libre 26 est interposée entre le premier accès 18 et le troisième accès 21 pour interdire au premier accès 18 relié à la sortie 4, de tourner à vitesse plus élevée que le troisième accès 21 relié à l'entrée 2 du dispositif. Ainsi, quand la sortie 4 tend à tourner plus vite que l'entrée 2, par exemple en descente, elle entraîne le moteur 3 à vitesse plus élevée, ce qui permet le fonctionnement en "frein-moteur".

Le fonctionnement du dispositif de transmission 1 est le suivant
Lorsque moteur 3 tourne au ralenti, l'embrayage centrifuge 9 est désaccouplé, de sorte que l'ensemble du dispositif de transmission 1 exceptée l'entrée 2 est immobile si les roues du véhicule sont immobiles.

Si l'on fait augmenter la vitesse de rotation de l'entrée 2, en agissant sur le moteur 3, l'embrayage centrifuge 9 réalise l'accouplement entre l'entrée 2 et d'une part la pompe 8 du convertisseur 7 et d'autre part le troisième accès 21, c'est-à-dire la roue planétaire 14 du train planétaire 13. Compte tenu de la résistance à la rotation de la sortie 4, la rotation de la roue planétaire 14 tend à faire tourner la couronne 16 en sens inverse, ce à quoi s'oppose la roue libre 22, de sorte que le portesatellites 18 et par conséquent la sortie 4 sont entraînés dans le même sens que la roue planétaire 14, mais à une vitesse démultipliée dans un rapport qui peut être par exemple de 4 selon les rapports de denture choisis pour le train planétaire 13.

En même temps, la pompe 8 du convertisseur 7 transmet un couple à la turbine 11 dans le sens avant, et ce couple est transmis à l'accès 19 du train planétaire 13.

Au début, ce couple est inférieur au couple transmis en sens inverse à la couronne 16 par les satellites 17 en raison d'une part d'une certaine inertie de l'huile contenue dans le convertisseur 7, et d'autre part d'une vitesse de rotation insuffisante de la pompe 8. C'est la raison pour laquelle la couronne 16 tend à tourner en sens rétrograde et prend ainsi un appui de réaction sur le bâti par l'intermédiaire de la roue libre 22 qui empêche ce mouvement.

Dès que le convertisseur 7 produit un couple suffisant sur la turbine 11, la couronne 16 se met en rotation en sens avant et transmet ainsi au portesatellites 18 une puissance utile qui s'ajoute à celle transmise par l'intermédiaire de la roue planétaire 14. A ce stade, le mécanisme différentiel fonctionne en additionneur de puissance.

Le ouple transmis par le convertisseur 7 sur la turbine 11 augmentant, la couronne 16 prend une vitesse angulaire croissante qui se rapproche de la vitesse angulaire de la roue planétaire 14, au glissement du convertisseur près. Le rapport de transmission initial du dispositif 1 passe donc progressivement d'une valeur qui est par exemple de 4 à 1 à une valeur qui est-voisine de 1 à 1.

Quand la vitesse angulaire de la sortie 4 dépasse le seuil déterminé par l'embrayage 23 de la manière exposée plus haut, l'embrayage 23 accouple le porte-satellites 18 avec la couronne 16 de sorte que l'ensemble du dispositif de transmission 1, excepté le réacteur 12 du convertisseur 7, tourne à la vitesse de l'entrée 2, qui est donc celle également de la sortie 4.

On a représenté en traits pleins, à la figure 2, un exemple de la courbe du rendement R de la transmission de la figure 1 en fonction de la vitesse V du véhicule. On y distingue trois phases de fonctionnement, à savoir une phase Pi au cours de laquelle la couronne 16 est immobile, une phase P2 au cours de laquelle la couronne 16 est en mouvement et une partie de la puissance est transmise à travers le convertisseur 7 et une phase P3 correspondant à la prise directe grâce à l'embrayage 23. Le rendement est moins bon au cours de la phase Pz car il est affecté par le rendement du convertisseur qui transmet une partie de la puissance motrice. Mais il est remarquable de constater que dans toutes les plages le rendement est nettement supérieur à celui d'une transmission automatique classique, qui est figuré en pointillés à la figure 2.

On ne décrira l'exemple de la figure 3 qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à la figure 2.

La turbine 11 du convertisseur 7 est reliée au deuxième accès 19 du train planétaire 13 non plus directement mais par l'intermédiaire d'un réducteur planétaire 27. Plus particulièrement, la turbine 11 est reliée à la roue planétaire 28 du réducteur 27, et le deuxième accès 19 du mécanisme différentiel 13 constitue le porte-satellites du réducteur planétaire 27, et porte à ce titre des satellites 29 qui engrènent d'une part avec la roue planétaire 28 et d'autre part avec une couronne 31 du réducteur planétaire 27. La couronne 31 est associée à une roue libre 32 ne lui permettant de-tourner que dans le sens avant. D'autre part, un embrayage 33 permet de relier sélectivement le deuxième accès 19 du mécanisme différentiel 13 avec la couronne 31 du réducteur planétaire 27.

Lorsque l'embrayage 33 est désaccouplé, le réducteur planétaire 27 réduit la vitesse de rotation du deuxième accès 19 par rapport à la vitesse de rotation de la turbine 11, car la couronne 31, qui tend à tourner en sens rétrograde, en est empêchée par la roue libre 32 et se trouve donc immobilisée. Le rapport de réduction peut être, par exemple, de 2,5 à 1.

Au contraire, lorsque l'embrayage 33 est en prise, le réducteur planétaire 27 se comporte en prise directe de sorte que la couronne 16 tourne à la même vitesse que la turbine 11 comme dans l'exemple précédent.

Un boîtier de pilotage 34 agit sur un organe de réglage des embrayages centrifuges 23 et 33 pour modifier leur seuil de vitesse respectif en fonction de paramètres tels que la position de la pédale d'accélérateur du moteur 3, la dépression dans la tubulure d'admission du moteur 3,
et/ou, pour ce qui concerne l'embrayage 33, la vitesse de
rotation de la sortie 4. En tout état de cause, Ie seuil de
vitesse de l'embrayage centrifuge 33 est inférieur à celui
de l'embrayage centrifuge 23.

Il est de plus prévu un moyen 36 de blocage
sélectif de la couronne 16, un moyen 38 de blocage sélectif
de la couronne 31, qui sont normalement à l'état débloqué,
et un moyen de blocage sélectif 37 du support de la roue
libre 32, qui est normalement à l'état bloqué.

Le fonctionnement du dispositif de transmission de la figure 3 est le suivant. Dans la suite, on
considérera que les moyens de blocage 36 et 38 sont à l'état débloqué et le moyen de blocage 37 à l'état bloqué jusqu'à ce qu'on aborde la question du fonctionnement en
frein-moteur.

Lors du démarrage, une fois que l'embrayage centrifuge 9 est passé à l'état embrayé, et alors que les embrayages centrifuges 23 et 33 sont à l'état débrayé, une première phase de fonctionnement P' sensiblement identique à la phase P1 de la réalisation de la figure 1. Toutefois, le convertisseur de couple 7 agit sur la couronne 16 par l'intermédiaire du réducteur 27, de sorte qu'il parvient plus rapidement à fournir à la couronne 16 un couple excédant le couple de réaction strictement nécessaire pour équilibrer l'action de la roue planétaire 14. La phase de fonctionnement P' est donc plus brève que la phase de fonctionnement Pi (voir figure 2).

Ensuite, comme le montre la figure 2 par la courbe en petites croix, qui est relative à la réalisation de la figure 3, la courbe de rendement s'éloigne de celle de la réalisation de la figure 1.

La phase P' 2 suivante débute lorsque la couronne 16 commence à être entraînée dans le sens avant par le convertisseur 7 via le réducteur 27. Grâce au réducteur, la couronne 16 n'est entraînée qu'à une vitesse très inférieure à celle de la roue planétaire 14, par exemple 2,5 fois inférieure (si le rapport du réducteur 27 est égal à 2,5) à la fin de la phase P'2 lorsque le convertisseur 7 ne fonctionne plus que sous un glissement minimal. Si l'on reprend l'exemple précédent dans lequel le rapport de réduction entre l'entrée 2 et la sortie 4 est égal à 4 lorsque la couronne 16 est bloquée, ce rapport global devient égal à 1,8 si la couronne 16 est entraînée à une vitesse 2,5 fois inférieure à celle de la roue planétaire 14.La phase P'z va donc faire passer le rapport de transmission de la valeur 4 à une valeur légèrement supérieure à 1,8 (compte tenu du glissement du convertisseur 7 qui ne s'annule jamais). Dans cette phase, la puissance transmise par le convertisseur est plus faible que pendant la phase P2, grâce au réducteur, ce qui améliore sensiblement le rendement et en même temps augmente le rapport global de réduction, et-par conséquent augmente le couple fourni à l'essieu-moteur 6.

Ensuite, commence une phase P'a lorsque le seuil de vitesse de l'embrayage centrifuge 33 est atteint, seuil à partir duquel le réducteur 27 se comporte en prise directe, de sorte que le rapport de transmission global va progressivement s'approcher de la valeur 1, comme dans la phase P2 dans la réalisation de la figure 1. Toutefois, dans cette réalisation, on a admis que la phase P'3 se prolongeait au-delà de la phase P2, compte tenu de l'étagement en quatre phases au lieu de trois. Ceci peut être obtenu en utilisant par exemple un convertisseur 7 transmettant moins de couple à vitesse et glissement donnés.

A 1 issue de la phase P'3, le seuil de vitesse de l'embrayage centrifuge 23 est atteint, il s'établit une situation de prise directe dans l'ensemble de la transmission, l'embrayage 33 restant lui-même en prise.

En fonctionnement en frein-moteur, la roue libre 26 entre l'entrée 2 et la sortie 4 empêche en tout état de cause la sortie 4 de tourner plus vite que l'entrée 2.

Un frein-moteur plus efficace peut être obtenu en plaçant en position de blocage le moyen de blocage 38 de la
couronne 31, de façon à augmenter la vitesse de rotation de la roue planétaire 28 du réducteur 27 par rapport à celle de la couronne 16, pour faire fonctionner le moteur selon un rapport correspondant sensiblement à la situation P'2.

Un frein-moteur encore plus efficace est obtenu en débloquant le moyen 38 et le moyen 37 et en bloquant le moyen 36, auquel cas la transmission est bloquée dans la situation P'i, la couronne 31 tournant à grande vitesse dans le sens rétrograde.

Le mode de réalisation de la figure 4 ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à celui de la figure 3.

L'embrayage centrifuge d'entrée 9 est supprimé, de sorte que l'entrée 2 de la transmission est reliée directement à la pompe 8 du convertisseur de couple 7 et à la roue planétaire 14 du mécanisme différentiel 13.

Le support de la roue libre 22 est associé à un frein 39 commandé par un actionneur pneumatique 41 sous l'action de la pression régnant dans la tubulure d'admission du moteur 3. Le moyen de blocage 37 de la roue libre 32 est remplacé par un embrayage 42 commandé par un actionneur 43 fonctionnant par la pression régnant dans la tubulure d'admission, sous le contrôle du boîtier de pilotage 34.

Ce mode de réalisation fonctionne suivant les mêmes phases P't, P'2, P'3 et P'4 que celui de la figure 3.

Seul le mode de passage d'une phase à l'autre diffère quelque peu.

Lorsque le moteur 3 tourne au ralenti, tous les embrayages et moyens de blocage sont à l'état relâché. Le moteur 3 entraîne la pompe 8 et la roue planétaire 14, ce qui produit une rotation en sens rétrograde de la couronne 16 puisque le porte-satellites 18 est immobile, le véhicule étant supposé à l'arrêt. Cette rotation de la couronne 16 en sens rétrograde entraîne une rotation également en sens rétrograde de la couronne 31 du réducteur 27 puisqu'une telle rotation ne rencontre aucune résistance alors que la roue planétaire 28 du réducteur 27 est entraînée par le convertisseur 7 sensiblement à la même vitesse que l'entrée 2.

Lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur en vue de démarrer, une augmentation de pression (une diminution de la dépression) est transmise à l'actionneur 41 qui commande le serrage progressif de l'embrayage 39, ce qui établit une situation analogue à celle de la figure 3, c'est-à-dire que la couronne 16 est empêchée de tourner en sens rétrograde.

On aurait pu initier la phase P'1 en serrant l'embrayage 42 en même temps que l'embrayage 39. Mais en ne serrant pas tout de suite l'embray,age 42, on supprime l'action (inutile) du convertisseur 7 pendant la phase P'1.

Ceci a l'intérêt d'améliorer encore le rendement, d'autant plus que dans ce mode de réalisation où le convertisseur 7 tourne déjà lorsqu'on initie le démarrage, le délai d'activation de l'huile du convertisseur est moindre. Autre avantage, le boîtier 34, qui pilote le serrage de l'embrayage 42, contrôle ainsi le déclenchement de la phase P 2 et peut ainsi retarder ou avancer ce déclenchement en fonction des paramètres de fonctionnement.

Les phases P'2, P'3 et P'4 se succèdent ensuite de la même manière que dans le mode de réalisation de la figure 3. Pour le fonctionnement en frein-moteur, l'embrayage 39 reste à l'état embrayé, les moyens de blocage 36, 38 et l'embrayage 42 sont commandés de la même manière que l'étaient respectivement les moyens de blocage 36, 38 et 37 de la figure 3.

Les trois modes de réalisation qui viennent d'être décrits peuvent fonctionner sans hydraulique de commande, et sont extrêmement légers, compacts et économiques. En particulier, les composants du genre roue libre, embrayage centrifuge, moyens de blocage, sont des composants du commerce à très faible prix de revient. Tous les embrayages entre deux organes mobiles sont simples car actionnés par la force centrifuge. Pour donner un ordre de grandeur, on peut dire qu'une transmission selon l'invention coûte cinq à dix fois moins cher à fabriquer qu'une transmission automatique actuelle, et son encombrement est environ deux à trois fois moins important.

De plus, la consommation de carburant et les performances à vitesse réduite sont très sensiblement améliorées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.

On pourrait imaginer de simplifier encore le dispositif de la figure 1 en supprimant l'embrayage centrifuge 9 et la roue libre 22, l'entrée 2 étant alors directement reliée à la pompe 8.-Au ralenti, la roue planétaire 14 est entraînée en sens avant, et la couronne 16 en sens rétrograde compte tenu de l'immobilité du portesatellites 18, le véhicule étant supposé à l'arrêt. Cette rotation en sens rétrograde est transmise à la turbine 11, laquelle est donc obligée de tourner en sens contraire de la pompe 8, ce qui conduit à un échauffement de l'huile et à une perte de puissance.

Des moyens peuvent être prévus pour réaliser une marche arrière, par exemple un mécanisme inversant sélectivement le sens de rotation de la sortie 4 par rapport à celui du porte-satellites 18.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transmission à rapport variable, en particulier pour l'automobile, comprenant, entre une entrée (2) et une sortie (4) du dispositif (1), les moyens suivants organisés, au moins pendant certaines phases de fonctionnement, de la manière suivante

- un mécanisme différentiel (13) à trois accès

(18, 19, 21) dont-un premier accès (18) est relié à la sortie (4) du dispositif (1)

- un moyen de transfert d'énergie (7) par glissement angulaire relatif entre un générateur (8) relié à une entrée (2) du dispositif (1) et un moteur (11) transformant de l'énergie fournie par le générateur (8) en énergie mécanique et relié à un deuxième accès (19) du mécanisme différentiel (13) pour tendre à faire tourner le premier accès (18) dans un sens avant,

caractérisé en ce que le générateur (8) du moyen de transfert (7) est relié à un troisième (21) des accès du mécanisme différentiel (13) pour tendre également à faire tourner le premier accès (18) dans le sens avant.

2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme différentiel (13) est un train planétaire comprenant une roue planétaire (14) reliée au troisième accès (21), une couronne (16) reliée au deuxième accès (19) et au moins un pignon satellite (17) engrenant avec la roue planétaire (14) et avec la couronne (16) et supporté par un porte-satellite (18) relié au premier accès (18).

3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par des moyens de prise directe (23) pour rendre sélectivement solidaires l'un de l'autre deux des trois accès (18, 19) du mécanisme différentiel (13) de manière à réaliser une prise directe.

4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de prise directe (23, 24) sont des moyens automatiques sensibles à la vitesse de rotation de la sortie (4) du dispositif (1) et à un paramètre relatif à la charge transmise par le dispositif de transmission (1).

5. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur (11) du moyen de transfert (7) est relié au deuxième accès (19) du mécanisme différentiel (13) par l'intermédiaire d'un réducteur (27).

6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le réducteur (27) est à deux rapports.

7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que l'un des deux rapports du réducteur (27) est un rapport de prise directe.

8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que le réducteur (27) comprend un second mécanisme différentiel comprenant un organe-de réaction (31) monté sur roue libre (32) empêchant la rotation de l'organe de réaction (31) dans le sens de la réaction qui lui est transmise lors de la réduction de vitesse entre le moteur (11) du moyen de transfert (7) et ledit deuxième accès (19), et un embrayage (33) pour, dans une phase (P '3 ) de fonctionnement correspondant à un moindre rapport de réduction entre l'entrée (2) et la sortie (4), accoupler sélectivement le moteur (11) du moyen de transfert (7) et ledit deuxième accès (19).

9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (42) pour relâcher la roue libre (32) associée à l'organe de réaction (31) pendant une phase (P'l) du fonctionnement, correspondant à un rapport de réduction important entre l'entrée (2) et la sortie (4) du dispositif (1).

10. Dispositif conforme à l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la roue libre (32) associée à l'organe de réaction (31) et une roue libre (22) empêchant la rotation du deuxième accès (19) en sens rétrograde peuvent être relâchés pour le fonctionnement avec la sortie (4) immobile.

11. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le générateur (8) du moyen de transfert (7) est relié à l'entrée (2) du dispositif par l'intermédiaire d'un embrayage d'entrée (9).

12. Dispositif conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'embrayage d'entrée (9) est un embrayage sensible à la vitesse de rotation de l'entrée (2) du dispositif- (1) pour relier l'entrée (2) du dispositif au générateur (8) du moyen de transfert (7) lorsque la vitesse de rotation de l'entrée (2) du dispositif excède un certain seuil.

13. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9, 11 et 12, caractérisé en ce que le deuxième accès du mécanisme différentiel (13) est associé à une roue libre (22) l'empêchant de tourner dans un sens tendant à réduire la vitesse de rotation du premier accès (18) dans le sens avant.

14. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le moyen de transfert est un convertisseur de couple hydraulique (7) dont le générateur est une pompe (8) de convertisseur et le moteur est une turbine (11) de convertisseur.