FR2697310A1

FR2697310A1 - Variateur à poulies coniques.

Info

Publication number: FR2697310A1
Application number: FR9312866A
Authority: FR
Inventors: Schonnenbeck Gert
Original assignee: Reimers Getriebe AG
Current assignee: Reimers Getriebe AG
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1994-04-29
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: JPH06201002A; FR2697310B1; US5378200A; JP3523304B2; DE4236301C1

Abstract

Ce variateur à poulies coniques est du type où le rapport de transmission est commandé par des cylindres hydrauliques commandés par un distributeur (12), en fonction de la puissance demandée (pédale d'accélérateur (36)) et de la vitesse de rotation de l'arbre menant (2); pour permettre le démarrage du moteur à la poussée, à la pente, par remorquage etc., sans patinage du variateur, une conduite de court-circuit (43), normalement fermée par une soupape (44) commandée par la pression de la pompe, s'ouvre (ressort (46)) lorsque la pompe est à l'arrêt. Les cylindres hydrauliques des poulies sont alors en communication directe et le variateur prend spontanément une position de rapport d'environ 1:1 sous l'effet des forces centrifuges agissant sur l'huile.

Description

L'invention concerne un variateur à poulies co- niques comportant un

réglage du rapport par variation continue et la production des forces de pression axiales des poulies coniques sur un moyen de traction qui circu5 le entre ces poulies à l'aide de moyens de serrage hy- drauliques qui, étant disposés sur les arbres du varia- teur, agissent axialement sur une poulie conique pou- vant coulisser sur l'arbre correspondant du variateur, ce pourquoi les moyens de serrage peuvent être chargés 10 par un fluide de pression fourni par une pompe, au moyen d'un distributeur et de conduites de fluide de pression qui s'y raccordent, cependant que, dans le retour du dis- tributeur, se trouve un capteur de couple agencé sur l'arbre menant du variateur et qui, par un déplacement 15 relatif des deux parties du distributeur l'une par rap- port à l'autre en fonction du couple, étrangle le retour de fluide de travail en fonction de la charge et détermi- ne de cette façon la pression de base du système, et ce- pendant que, sur l'arbre menant, se trouve un capteur de 20 vitesse de rotation qui transmet le fluide de pression, à un degré fonction de la vitesse de rotation, à un élé- ment de commande qui agit, en combinaison avec un organe de réglage de la puissance motrice, sur le rapport de transmission du variateur par l'intermédiaire du distri- 25 buteur.

Un variateur à poulies coniques de ce genre est déjà connu par le brevet DE-A-40 39 830 et, dans ce cas, il est encore prévu en amont du capteur de couple, une soupape tarée qui étrangle le retour du fluide de pression à un degré fonction du rapport, de sorte que l'étranglement total du retour du fluide de pression et, de cette façon, la commande correspondante du variateur à poulies coniques s'effectue aussi bien en fonction de la puissance qu'en fonction du rapport L'utilisation 35 d'une telle soupape tarée peut aussi être envisagée pour l'objet de l'invention. Dans le cas connu de l'utilisation de tels va-

riateurs sur les véhicules automobiles, le problème con- sistant à assurer dans tous les cas le passage du rap- port de transmission à la position de démarrage, est ré- solu par les moyens qui y sont spécialement prévus, indé- 5 pendamment des conditions existantes de la marche, avec cessation ou interruption de la marche du véhicule Ceci en particulier en vue d'un freinage de détresse parce que, dans les conditions de marche normales, le temps dont on dispose ainsi que le débit de fluide de pression 10 débité par la pompe à fluide de pression sont suffisants pour faire passer le variateur au rapport de démarrage.

Le rapport de démarrage est caractérisé par le fait que le moyen de traction se trouve sur le rayon de roulement minimum dans le jeu de poulies menantes et sur le rayon 15 maximum dans le jeu de poulies menées. Toutefois, un autre problème s'est posé pour le cas o, par suite d'une panne, le moteur ne peut pas être mis en marche et o le véhicule doit être remorqué. Avec le rapport de démarrage qui s'établit dans tous les 20 cas, le jeu de poulies menantes est entièrement écarté et doit être entraîné à une grande vitesse de rotation sans que les moyens de serrage hydraulique ne soient ali- mentés en pression puisque, lorsque le moteur de propul- sion est à l'arrêt, la pompe à fluide de pression ne travaille pas davantage Il peut alors se produire un glis- sement de longue durée et une détérioration du variateur à poulies coniques, en particulier lorsque le couple d'entraînement qui se manifeste sur la partie menante est encore augmenté par des dispositifs additionnels, 30 par exemple, un inverseur comportant des embrayages. Le but de l'invention est donc de perfectionner un variateur à poulies coniques du genre cité au début de telle manière qu'on évite le patinage du variateur, même lorsque le variateur est entraîné, avec une inter- 35 ruption de l'alimentation en fluide sous pression par la pompe. Selon l'invention, ce problème est résolu par

le fait que les conduites de pression qui mènent du dis- tributeur aux moyens de serrage sont reliées entre elles par une conduite de court-circuit et que la conduite de court-circuit n'est ouverte que lorsque la pompe est ar- 5 rêtée.

Grâce à ces dispositions selon l'invention, dans le cas o la pompe est arrêtée et o le variateur est entraîné, non seulement le fluide de pression peut s 'échapper du moyen de serrage du côté mené, ce qui ne 10 serait pas possible normalement en raison de la position du distributeur à ce moment, mais en supplément, le flui- de de pression qui s'échappe peut être utilisé directe- ment pour le remplissage du moyen de serrage du côté me- nant Il est donc possible d'obtenir un réglage du varia- 15 teur sans perte de fluide de pression Dans ce cas, ce réglage du variateur s'effectue sous l'effet des forces centrifuges des masses de fluide de pression qui circu- lent avec le reste dans les moyens de serrage, et cesse lorsque les jeux de poulies du côté menant et du côté me- 20 né tournent à peu près à la même vitesse, c'est-à-dire que le variateur se trouve dans une position de rapport de l'ordre de 1:1 Etant donné que les effets de la for- ce centrifuge sur les moyens de serrage s'équilibrent par intervention du moyen de traction, il subsiste une 25 certaine pression de secours pour agir sur ce moyen.

Le problème qui est à la base selon l'invention est résolu à l'aide de moyens particulièrement simples sans qu'on ait besoin pour cela de mesures particulières ni d'aucune influence extérieure particulière. 30 Dans une forme de réalisation de l'objet de l'invention, il est particulièrement avantageux de pré- voir dans la conduite de court-circuit une soupape relais qui, lorsque la pompe est en marche, se trouve en position de fermeture sous l'action de la pression de la 35 pompe tandis qu'elle se trouve en position d'ouverture lorsque la pompe est arrêtée. Dans cette construction, il peut être prévu que

la soupape relais soit en liaison de commande avec un groupe cylindre-piston chargé par la pression de la pom- pe, groupe par lequel elle peut être amenée à sa posi- tion de fermeture à l'encontre de l'action d'un ressort 5 qui prend appui sur un point fixe. Une autre possibilité consiste à agencer dans la conduite de pression de la pompe un capteur de pres- sion d'o l'actionnement de la soupape relais peut être dérivé.

Dans ce cas, l'actionnement de la soupape relais par le capteur de pression peut s'effectuer par voie mé- canique ou à l'aide de l'accumulateur Toutefois, on doit donner la préférence à la solution citée en premier plus haut parce que le lancement du groupe moteur peut 15 échouer justement parce que l'accumulateur est déchargé. D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortent de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation qui est représenté sur le dessin. 20 Le dessin montre un groupe propulseur 1 consti- tué par un moteur à combustion interne, ou par un arbre menant 2 L'arbre menant 2 est en liaison avec le jeu de poulies 3, 4 du côté menant d'un variateur à poulies co- niques qui présente de l'autre côté un jeu de poulies du 25 côté mené 5, 6 qui tournent sur un arbre mené 7 auquel les roues motrices d'un véhicule automobile sont reliées d'une façon non représentée Les deux jeux de poulies 3, 4 et 5, 6 sont reliés l'un à l'autre par un moyen de

traction 8 qui les embrasse Sur chaque arbre 2, 7, 30 l'une des poulies coniques, c'est-à-dire la poulie coni- que 3 pour l'un ou 5 pour l'autre peut se déplacer en translation axiale pour le réglage du rapport de trans- mission du variateur, ce pourquoi cette poulie est cons- tituée, d'une façon connue en soi, par la surface latéra- 35 le cylindrique 9, 10 d'un cylindre de pression dont le piston 11 est solidaire de l'arbre. De cette façon, sur chacune des poulies coni-

ques 3, 5 qui peuvent se déplacer en translation axiale, est formé un moyen de serrage hydraulique auquel un flui- de de pression est envoyé par l'intermédiaire d'un dis- tributeur 12 à quatre voies A cet effet, il est prévu 5 sur l'arbre menant 2 une pompe 13 à fluide de pression qui aspire le fluide de pression dans un réservoir 14 et le transmet par une conduite 15 au distributeur 12 d'o, selon la position de commande du distributeur, ce fluide est transmis par l'intermédiaire de conduites 16, 17, 10 aux moyens de serrage hydrauliques situés sur les deux côtés du variateur. Le fluide de pression s'écoulant du distribu- teur 12 est envoyé par une conduite 18 à un capteur de couple 19 qui est placé sur l'arbre menant 2 en amont du 15 variateur à poulies coniques En aval du capteur de cou- ple 19, le fluide de pression sort sans pression et rega- gne le réservoir 14.

Dans son parcours d'amenée, c'est-à-dire dans la conduite 18, le capteur de couple 19 entretient une 20 pression fonction du couple et détermine la pression de base du système hydraulique commandant le variateur à poulies coniques de manière à garantir une transmission de force sans défaut sur le variateur à poulies coni- ques, grâce au fait que la pression de base correspond à 25 la pression minimum pour les moyens de serrage. Le capteur de couple 19 peut être constitué, d'une façon connue en soi, de manière que, en présence d'un sursaut de couple, un débit de fluide de pression déterminé soit refoulé dans la conduite 18, pour tenir 30 ainsi compte de la demande brusque de fluide de pression pour soutenir le choc de couple sur les poulies coniques mobiles en translation axiale du côté menant et du côté mené du variateur à poulies coniques. Une soupape 20 de limitation de la pression, 35 qui sert de soupape de sûreté et qui ne répond pas norma- lement, est raccordée à l'arrivée de fluide de pression par l'intermédiaire de la conduite 15.

Le réglage du rapport du variateur à poulies coniques en fonction de la puissance du groupe moteur 1 et de la résistance au roulement s'effectue à l'aide d'un capteur de vitesse de rotation 1 qui est monté sur 5 l'arbre menant 2 en amont du variateur, et qui est ali- menté, par une branche dérivée 22, par la conduite 16 qui alimente le côté menant du variateur en fluide de pression, et d'o, par une conduite 23, une pression fonction de la vitesse de rotation est envoyée à un élé- 10 ment de commande 24 chargé par ressort, constitué par un groupe cylindre-piston, de sorte que la position axiale du piston 25 reproduit la vitesse de rotation de l'entraînement Le piston 25 est articulé par l'intermédiai- re de sa tige de piston 26, à une extrémité d'un levier 15 27, dont l'autre extrémité attaque par une articulation un levier coudé 28 qui est monté en un point fixe 29 sur le carter et qui, par son autre extrémité 30, palpe une came de commande 31 qui est tourillonnée en 32 en posi- tion fixe à l'extrémité d'une tringlerie 33, 34, laquel- 20 le est actionnée par un levier de puissance 36, ce qu'on appelle la pédale d'accélérateur, lui-même tourillonné en un point fixe en 35, de sorte que le réglage de la puissance du groupe moteur 1 qui n'est pas représenté en détail, par exemple l'action sur le papillon de réglage 25 d'un moteur à combustion interne s'effectue par l'inter- médiaire de l'extrémité libre 37 de la pédale d'accéléra- teur, et d'une liaison 38.

Le milieu du levier 27 est palpé par le distri- buteur 12, par l'intermédiaire d'une tige 39, à l'encon- 30 tre de l'action d'un ressort 40 Une variation de la po- sition de la pédale d'accélérateur 36 détermine une dé- viation de l'extrémité inférieure du levier 27 et, de cette façon, du distributeur 12 Le processus de réglage qui est ainsi déclenché sur le variateur à poulies coni- 35 ques prend fin lorsque la vitesse de rotation de l'en- trainement s'est modifiée de telle manière que, par l'intermédiaire du capteur de vitesse de rotation 21 et du

réglage du piston 25 prévu à l'extrémité supérieure du levier 27 qui est déterminée par cela, l'excursion du distributeur 12 est à nouveau annulée. De cette façon, à chaque position de réglage de 5 la pédale d'accélérateur 26, correspond une vitesse de rotation donnée du groupe propulseur L'accord entre les deux grandeurs s'effectue par la configuration de la ca- me de commande 31. Finalement, on a encore prévu sur l'arbre menant 2, d'une façon habituelle, un embrayage mécanique 41 ainsi qu'un inverseur 42.

Lorsque le levier de puissance 36, ou la pédale d'accélérateur, est amené à sa position de ralenti du groupe propulseur 1, ceci prédétermine la vitesse de ro- 15 tation de consigne la plus faible possible, qui est nettement supérieure à la vitesse de rotation de ralenti du groupe propulseur 1 Si, maintenant, la vitesse de rota- tion réelle tombe au-dessous de cette valeur de consi- gne, comme cela est le cas lorsque le véhicule s'arrête 20 et que le groupe propulseur est mis à l'arrêt, ceci détermine le passage du rapport de transmission du varia- teur à poulies coniques à la position de démarrage, dans laquelle le moyen de traction 28 prend le rayon de roule- ment minimum sur les poulies coniques 3, 4 du côté me- 25 nant Dans cette action, sous l'action de relâchement du capteur de vitesse de rotation 21, le piston 25 du dis- tributeur 24 se déplace vers la gauche, de sorte que le distributeur 12 peut conduire le flux de fluide de pres- sion arrivant par la conduite 15, sur la voie passant 30 par la conduite 17, aux moyens de serrage du jeu de pou- lies 5, 6 du côté mené, de sorte que, dans ce jeu, le moyen de traction prend le rayon de roulement maximum.

Si, à ce moment, le groupe propulseur 1 ne peut pas être remis en marche pour reprendre la route, par 35 suite d'un défaut, de sorte que le véhicule doit être re- morqué ou poussé, le variateur à poulies coniques se trouve dans la position de démarrage décrite Ceci a

pour conséquence que, lorsque le véhicule est remorqué, du fait que l'entraînement du variateur à poulies coni- ques qui se produit de ce fait sur le côté mené, le jeu de poulies 3, 4 du côté menant doit tourner avec une 5 très haute vitesse de rotation par suite du rapport de transmission du variateur Toutefois, du fait que, main- tenant la pompe 13 ne travaille pas, on ne dispose d'au- cune pression de fluide de travail sur les moyens de ser- rage 9, 10, et il est très probable que le variateur pa- 10 tine, ce qui conduit, pendant le remorquage, à un patina- ge prolongé du variateur, qui peut endommager gravement le variateur.

Pour combattre cet effet, on a prévu, entre les conduites de fluide de pression 16, 17 qui alimentent 15 les moyens de serrage 9, 10, une conduite de court-cir- cuit 43 dans laquelle est intercalée une soupape relais 44 Cette soupape subit l'action de la pression de la pompe sous l'action d'un dispositif d'actionnement non représenté, et par l'intermédiaire d'une conduite 45 20 branchée sur la conduite 15, et elle est donc maintenue en position de fermeture de la conduite de court-circuit 43, à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel 46 qui prend appui sur un point fixe du carter, lorsque la pompe 13 travaille. 25 Par contre, si la pompe 13 est à l'arrêt, la soupape relais 44 est amenée, sous l'action du ressort 46 à la position d'ouverture, représentée sur le dessin, de la conduite de court-circuit 43, de sorte que les moyens de serrage 9, 10 sont en communication hydrauli- 30 que entre eux Maintenant, le fluide de pression qui se trouve dans le moyen de serrage 10 peut sortir, ce qui ne serait pas possible dans le cas contraire puisque, dans la position de démarrage qui a été citée au début, le distributeur 12 se trouve dans sa position déportée 35 vers la gauche Le fluide de pression qui sort du moyen de serrage 10 peut maintenant atteindre le moyen de ser- rage 9 de sorte qu'au total, il est possible de faire

varier la position du rapport de transmission du varia- teur à poulies coniques. Cette variation de la position de rapport de transmission du variateur à poulies coniques se produit, 5 lorsque le véhicule est remorqué, parce que, lors de l'entraînement forcé d'au moins un jeu de poulies, du jeu de poulies 5, 6 dans le cas considéré, le fluide de pression qui y est présent subit l'action de la force centrifuge et est ainsi refoulé vers le moyen de serrage 10 9, o il peut provoquer un rapprochement mutuel des pou- lies coniques 3, 4.

Cette modification du rapport de transmission du variateur, qui est commandée lors du remorquage par l'effet de la force centrifuge sur le fluide de pres- 15 sion, trouve son état d'équilibre dans la région du rap- port de transmission 1:1 du variateur, dans lequel les jeux de poulies 3, 4 et 5, 6 tournent donc à peu pràs à la même vitesse Etant donné que, par ailleurs, dans cet entraînement du variateur à poulies coniques qui se pro- 20 duit sous l'effet du remorquage du véhicule automobile, les deux jeux de poulies accompagnent maintenant le mouvement de rotation, le fluide de pression qui se trouve des deux côtés, est soumis à l'action de la force centri- fuge, qui garantit qu'il s'exerce une force de pression 25 suffisante sur le moyen de traction 8, qui suffit pour éviter le patinage du variateur, même lorsque ce variateur doit encore entraîner des organes additionnels par l'intermédiaire de l'arbre menant 2.

Claims

REVENDICATIONS

1 Variateur à poulies coniques comportant un réglage du rapport par variation continue et la produc- tion des forces de pression axiales des poulies coniques sur un moyen de traction qui circule entre ces poulies à l'aide de moyens de serrage hydrauliques qui, étant dis- posés sur les arbres du variateur, agissent axialement sur une poulie conique pouvant coulisser sur l'arbre cor- respondant du variateur, ce pourquoi les moyens de serra- ge peuvent être chargés par un fluide de pression fourni par une pompe, au moyen d'un distributeur et de condui- tes de fluide de pression qui s'y raccordent, cependant que, dans le retour du distributeur, se trouve un cap- teur de couple agencé sur l'arbre menant du variateur et qui, par un déplacement relatif des deux parties du dis- tributeur l'une par rapport à l'autre en fonction du cou- ple, étrangle le retour de fluide de travail en fonction de la charge et détermine de cette façon la pression de base du système, et cependant que, sur l'arbre menant, se trouve un capteur de vitesse de rotation qui transmet le fluide de pression, à un degré fonction de la vitesse de rotation, à un élément de commande qui agit, en combi- naison avec un organe de réglage de la puissance motri- ce, sur le rapport de transmission du variateur par l'intermédiaire du distributeur, caractérisé en ce que les conduites de fluide de pression ( 16, 17) qui mènent du distributeur ( 12) aux moyens de serrage ( 9, 10) sont reliées l'une à l'autre par une conduite de court-circuit ( 43) et en ce que la conduite de court-cir- cuit n'est ouverte que lorsque la pompe ( 13) est à l'ar- rêt.

2 Variateur à poulies coniques selon la reven- dication 1, caractérisé 35 en ce que, dans la conduite de court-circuit ( 43), est 2697310 il intercalée une soupape relais ( 44) qui, lorsque la pompe ( 13) est en marche, se trouve dans la position de ferme- ture, sous l'action de la pression de la pompe, tandis qu'elle se trouve dans la position d'ouverture lorsque la pompe est à l'arrêt.

3 Variateur à poulies coniques selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que, dans la conduite de refoulement ( 15) de la pompe, est intercalé un capteur de pression d'o l'ac- tionnement de la soupape relais ( 44) peut être dérivé.

4 Variateur à poulies coniques selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que, la soupape relais ( 44) est en liaison fonc- tionnelle avec un groupe à cylindre-piston chargé par la pression de la pompe, par lequel cette soupape peut être amenée à la position de fermeture à l'encontre de l'ac- tion d'un ressort ( 46) qui prend appui sur un point fixe.