FR3043366A1

FR3043366A1 - MECHANISM FOR THE TRANSMISSION OF KINETIC ENERGY WITHOUT FRICTION BY WHEEL AT A VARIABLE TIME

Info

Publication number: FR3043366A1
Application number: FR1502337A
Authority: FR
Inventors: Antoine Zalcman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-05-12
Also published as: FR3043368A1; FR3043370A1; FR3043369A1; FR3043367A1

Abstract

Mécanisme permettant le transfert de l'énergie cinétique vers ou à partir d'un volant par la synchronisation du volant à son axe par modification de son moment d'inertie suivie de la solidarisation et du transfert de l'énergie cinétique du volant vers l'axe par réduction de son moment ou de l'axe vers le volant par augmentation de son moment d'inertie. La modification du moment résulte du différentiel de vitesse de rotation d'une roue fixe liée à l'axe et d'une roue manivelle placée sur le volant et liée à des masses par une ou plusieurs vis sans fin. Des engrenages entre les deux roues leur donnent soit la même vitesse, soit des vitesses différentes. Le mécanisme permet de réaliser un embrayage sans friction par synchronisation des axes, un mécanisme de récupération de l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage, une installation de conversion d'un excédent de production électrique en énergie cinétique où des volants à moment constant constituent les entités de stockage final et des volants à moment variable des entités de stockage intermédiaires, il permet de réaliser un accélérateur synchronisant l'enroulement d'un câble de traction sur des diamètres croissants d'une poulie conique ou d'un décélérateur synchronisant le déroulement d'un câble de décélération sur des diamètres décroissants d'une poulie conique liée à un volant à moment variable.Mechanism for transferring kinetic energy to or from a steering wheel by synchronizing the steering wheel to its axis by modifying its moment of inertia followed by the joining and transfer of the kinetic energy of the steering wheel to the steering wheel axis by reducing its moment or axis to the steering wheel by increasing its moment of inertia. The modification of the moment results from the rotation speed differential of a fixed wheel linked to the axis and a crank wheel placed on the flywheel and linked to masses by one or more worms. Gears between the two wheels give them either the same speed or different speeds. The mechanism makes it possible to achieve a frictionless clutch by synchronizing the axes, a mechanism for recovering the kinetic energy of a vehicle under braking, a facility for converting an excess of electrical power into kinetic energy, or flywheels with a constant momentum. constitute the final storage entities and variable moment flywheels of the intermediate storage entities, it makes it possible to produce an accelerator synchronizing the winding of a traction cable on increasing diameters of a conical pulley or a decelerator synchronizing the unwinding of a deceleration cable on decreasing diameters of a conical pulley linked to a steering wheel of variable moment.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Le stockage de l'énergie par des volants d'inertie se développe dans plusieurs domaines.The storage of energy by flywheels is developing in several areas.

Ses avantages principaux sont un faible coût, une durée de fonctionnement longue ainsi qu'une faible usure et un bon rapport poids sur énergie stockée.Its main advantages are a low cost, a long operating time as well as a low wear and a good weight / energy ratio stored.

Le premier domaine est la récupération de l'énergie cinétique d’un véhicule au freinage.The first area is the recovery of the kinetic energy of a vehicle under braking.

Un autre domaine est le stockage d'un excédent de production d'électricité. Ce besoin est croissant du fait du développement des énergies renouvelables dont la production est fluctuante et imprévisible.Another area is the storage of excess electricity generation. This need is growing because of the development of renewable energies whose production is fluctuating and unpredictable.

Certaines sont à la fois fluctuantes en intensité et aléatoires comme l'énergie éolienne, d'autre sont prévisibles dans le temps mais fluctuantes en intensité comme l'énergie solaire, son autre inconvénient est qu'elle ne peut pas faire face aux deux pics de consommation du matin et du soir, certaines sont prévisibles à la fois dans le temps et en intensité comme l'énergie marémotrice mais sa production ne coïncide pas toujours avec les pics de consommation.Some are at the same time fluctuating in intensity and random like wind energy, others are predictable in time but fluctuating in intensity like solar energy, its other disadvantage is that it can not face the two peaks of morning and evening consumption, some are predictable both in time and intensity as tidal energy but its production does not always coincide with the peak consumption.

Le complément peut être apportée par l'énergie hydraulique, mais elle est insuffisante, on fait appel à des énergies non renouvelables comme le nucléaire et le thermique si la production d'électricité par les énergies renouvelables est insuffisante. L'excédent de production est diffusé dans le réseau et perdu.The complement can be provided by hydropower, but it is insufficient, it uses non-renewable energy such as nuclear and thermal if the production of electricity by renewable energy is insufficient. The surplus production is diffused in the network and lost.

Certaines pistes sont étudiées pour stocker l'énergie électrique sous une autre forme. Une forme est l'hydraulique, une autre forme est l’énergie cinétique.Some tracks are studied to store the electrical energy in another form. One form is hydraulics, another form is kinetic energy.

De grandes unités de stockage sont en cours de réalisation, elles comportent des volants d'inertie couplés à des unités électriques, des volants à sustentation magnétique montés sous vide permettent de stocker l'énergie cinétique sur de longues périodes. Si la production d'électricité dépasse sa consommation, des unité électriques sont converties en moteurs électriques, les moteurs électriques actionnent les volants d'inertie et l'excédent de production d'électricité est convertie en énergie cinétique. Si la consommation d'électricité dépasse la production, l'énergie cinétique stockée est transformée en électricité en convertissant les unités électriques en générateurs et en les actionnant grâce l'énergie cinétique stockée par les volants.Large storage units are in progress, they include flywheels coupled to electrical units, vacuum-mounted magnetic levitating flywheels allow to store the kinetic energy over long periods. If electricity production exceeds its consumption, electric units are converted into electric motors, electric motors drive flywheels and excess electricity production is converted into kinetic energy. If electricity consumption exceeds production, stored kinetic energy is converted into electricity by converting electrical units into generators and operating them through the kinetic energy stored by the flywheels.

Le principal point faible du stockage de l'énergie cinétique en volant d'inertie est sa transmission par friction pour la récupération de l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage.The main weak point of the storage of kinetic energy by flywheel is its friction transmission for the recovery of the kinetic energy of a vehicle under braking.

Elle se fait par les étapes suivantes; désynchronisation d'un axe donneur ou receveur d'énergie cinétique, mise en friction accompagnée d'un transfert de l'énergie cinétique de l'axe le plus rapide vers l'axe le plus lent, le transfert d'énergie cinétique s'arrête quand le volant et l'axe donneur ou receveur sont synchronisés, il faut modifier par un variateur de couple la vitesse de l'axe donneur ou receveur pour poursuivre le transfert.It is done by the following steps; desynchronization of a donor axis or receiver of kinetic energy, put into friction accompanied by a transfer of the kinetic energy from the fastest axis to the slowest axis, the kinetic energy transfer stops when the flywheel and the donor or recipient axis are synchronized, the speed of the donor or recipient axis must be modified by a torque converter to continue the transfer.

Le transfert par friction entraîne des pertes sous forme de chaleur, les surfaces de friction sont soumise à l'usure, la vitesse du transfert est difficilement réglable, elle est limitée en intensité.The frictional transfer causes losses in the form of heat, the friction surfaces are subject to wear, the transfer speed is difficult to adjust, it is limited in intensity.

Pour la conversion d'un excédent de production d'électricité, il est difficile d'assurer le fonctionnement de l'unité électrique à une vitesse optimale et contrôlée du fait de l'accélération du volant lors de sa charge et de sa décélération lors de sa décharge. L'invention permet le transfert de l'énergie cinétique sans friction par modification du moment d'inertie du volant.For the conversion of an excess of electricity production, it is difficult to ensure the operation of the electrical unit at an optimal and controlled speed due to the acceleration of the steering wheel during its loading and deceleration during his discharge. The invention allows the transfer of kinetic energy without friction by changing the moment of inertia of the steering wheel.

Elle peut être appliquée à la mise en réserve de l'énergie électrique sous forme d'énergie cinétique dans un système à volants d'inertie.It can be applied to the storage of electrical energy in the form of kinetic energy in a flywheel system.

Elle peut être appliquée à la mise en réserve de l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage dans un ou plusieurs volants d'inertie et à sa restitution au redémarrage du véhicule.It can be applied to the storage of the kinetic energy of a vehicle under braking in one or more flywheels and its restitution at the restart of the vehicle.

Une autre application est un synchroniseur d'axes permettant de réaliser un embrayage sans friction.Another application is an axis synchronizer for achieving a clutch without friction.

Une dernière application est l'accélération d'un objet (catapulte) éventuellement couplé à la récupération de l'énergie cinétique d'un autre objet lors de sa décélération.A last application is the acceleration of an object (catapult) possibly coupled with the recovery of the kinetic energy of another object during its deceleration.

Le dispositif de mise en réserve de l'excédent de production d'électricité dans des volants d'inertie comporte un ou plusieurs volants à forte capacité et à moment constants qui constituent l'élément de stockage final de l'énergie cinétique et plusieurs volants à moment variable constituant des éléments intermédiaires de stockage. Les volants à moment variable par le contrôle de l'augmentation et de la diminution de leur moment d'inertie permettent lorsque les unités électriques fonctionnent sur le mode moteur d'opposer une contre-force assurant une vitesse de rotation optimale des moteurs. Ils permettent par le contrôle de la diminution de leur moment d'inertie de fournir aux unités électrique quand elles fonctionnent sur le mode générateur une force contrôlée.The device for storing excess electricity production in flywheels comprises one or more flywheels with a high capacity and constant moment constituting the final storage element of the kinetic energy and several flywheels. variable moment constituting intermediate storage elements. Variable moment flywheels by controlling the increase and decrease of their moment of inertia allow when the electric units operate on the motor mode to oppose a counterforce for an optimal rotation speed of the motors. They allow by controlling the decrease of their moment of inertia to provide electric units when they operate on the generator mode a controlled force.

Le transfert entre les volants à moment constant et les volants à moment variable se fait sans friction. Des variateurs de couples entre les volants à moment constant et les volants à moment variable et entre les volants à moment variable et les unités électriques permettent la charge des volants à moment constant jusqu'à des vitesses de rotation importantes et leur décharge jusqu'à des vitesses de rotation faibles et la charge des volants à moment variable jusqu'à des vitesses et des moments d'inertie importants et leur décharge jusqu'à des vitesses et des moments d'inertie faibles.The transfer between the constant moment flywheels and the variable moment flywheels is frictionless. Torque variators between the constant-moment flywheels and the variable-moment flywheels and between the variable-moment flywheels and the electric units permit the loading of the flywheels at constant moment to high speeds of rotation and their discharge to low rotational speeds and variable-moment flywheel load to high speeds and moments of inertia and their discharge to low speeds and moments of inertia.

Pour la récupération de l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage un volant à moment variable peut être placé soit en aval, soit en amont du dispositif de changement de vitesse du véhicule. Le volant à moment variable peut disposer de son propre variateur de couple, il fournit un complément de force au moteur à l'accélération. Placé en amont du variateur de couple du véhicule il peut soit disposer de son propre variateur de couple soit le partager avec le moteur permettant de réaliser un véhicule fonctionnant sur le mode "stop and start" où l'alimentation en carburant s'arrête dès que l'on actionne la commande de frein et n'est rétablie que quand la vitesse du volant est compatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur, le début du redémarrage est assuré sans friction par le volant à moment variable.For the recovery of the kinetic energy of a vehicle under braking, a steering wheel with variable moment can be placed either downstream or upstream of the vehicle gearshift device. The variable moment handwheel can have its own torque variator, it provides additional force to the engine at acceleration. Placed upstream of the vehicle's torque variator, it can either have its own torque variator or share it with the engine to make a vehicle operating in the "stop and start" mode where the fuel supply stops as soon as the brake control is actuated and is only restored when the speed of the steering wheel is compatible with the usual rotation speeds of the engine, the start of the restart is ensured without friction by the variable moment handwheel.

Le synchroniseur d'axes présente le même mécanisme, il permet de réaliser un embrayage sans friction permettant éventuellement la récupération de l'énergie cinétique au freinage. L'accélérateur ou le décélérateur à inertie est la dernière application. Il permet en un temps cours de communiquer à un objet l'énergie cinétique d'un volant à moment variable (catapulte) ou inversement de récupérer l'énergie cinétique d'un objet lors de sa décélération dans un volant à moment variable.The axis synchronizer has the same mechanism, it allows a clutch without friction possibly allowing the recovery of kinetic energy during braking. The accelerator or the decelerator with inertia is the last application. It allows in a short time to communicate to an object the kinetic energy of a steering wheel with variable moment (catapult) or conversely to recover the kinetic energy of an object during its deceleration in a steering wheel with variable moment.

Le principe de fonctionnement du volant à moment variable est présenté sur la figure 1. Pour imager le principe, la démonstration repose sur la figure de la vrille de la patineuse.The principle of operation of the variable moment handwheel is shown in Figure 1. To illustrate the principle, the demonstration is based on the figure of the spin of the skater.

En A, est représentée la patineuse réalisant librement la figure de la vrille sur une surface de glace.In A, is represented the skater performing freely the figure of the spin on an ice surface.

La patineuse entame une boucle en maximisant son moment d'inertie, son énergie cinétique de rotation est égale à 1/2 il * COI2, il est son moment d’inertie, GO1 sa vitesse angulaire de rotation.The skater begins a loop by maximizing its moment of inertia, its kinetic energy of rotation is equal to 1/2 it * COI2, it is its moment of inertia, GO1 its angular speed of rotation.

Elle réduit ensuite son moment d'inertie en se redressant et en ramenant ses bras le long de son corps, par le principe de conservation de l'énergie sa vitesse de rotation augmente et elle part en vrille, son énergie cinétique de rotation est 1/2 i2 * CG22 égale à l'énergie cinétique de rotation initiale (1/2 il * G012) Si elle augmente à nouveau son moment d'inertie (ce qu'elle fait en général avec beaucoup de grâce), elle retrouve sa vitesse de rotation initiale.It then reduces its moment of inertia by straightening itself up and by bringing its arms along its body, by the principle of conservation of the energy its speed of rotation increases and it leaves in spin, its kinetic energy of rotation is 1 / 2 i2 * CG22 equal to the kinetic energy of initial rotation (1/2 il * G012) If it increases again its moment of inertia (which it does in general with a lot of grace), it finds again its speed of initial rotation.

En B, la patineuse se trouve placée sur un véhicule, elle est engrenée par ses jambes au véhicule.In B, the skater is placed on a vehicle, she is engaged by her legs to the vehicle.

Elle entame sa boucle et on donne au véhicule une impulsion en mettant en place un engrenage synchronisant la patineuse et le véhicule.She starts her loop and gives the vehicle an impulse by setting up a gear synchronizing the skater and the vehicle.

Si elle réduit son moment d'inertie, elle ne peut augmenter librement sa vitesse de rotation, une partie de l'énergie cinétique de rotation est convertie en énergie cinétique de translation, la vitesse de rotation de la patineuse augmente ainsi que la vitesse de translation du véhicule, le principe de conservation de l'énergie est respecté et la somme des deux énergies cinétiques reste égale à la somme des deux énergies cinétiques initiales.If it reduces its moment of inertia, it can not freely increase its rotation speed, a part of the rotational kinetic energy is converted into translational kinetic energy, the speed of rotation of the skater increases as well as the speed of translation. of the vehicle, the principle of conservation of energy is respected and the sum of the two kinetic energies remains equal to the sum of the two initial kinetic energies.

Si elle augmente à nouveau son moment d'inertie, elle ne peut pas ralentir librement, une partie de l'énergie cinétique de translation du véhicule est reconvertie en énergie cinétique de rotation, le véhicule ralentit et retrouve sa vitesse de translation initiale, la patineuse ralentit également et retrouve sa vitesse de rotation initiale.If it increases again its moment of inertia, it can not slow down freely, a part of the translational kinetic energy of the vehicle is reconverted into rotational kinetic energy, the vehicle slows down and regains its initial speed of translation, the skater also slows down and regains its initial speed of rotation.

En C, on répète l'expérience réalisée en B mais après la première vrille, la patineuse est déconnecté du véhicule.In C, the experiment performed in B is repeated, but after the first spin, the skater is disconnected from the vehicle.

On lui fait à nouveau augmenter son moment d'inertie. L'énergie cinétique du véhicule est conservée, la vitesse de rotation de la patineuse se réduit à une vitesse de rotation inférieure à sa vitesse de rotation initiale car une partie de son énergie cinétique de rotation a été convertie en énergie cinétique de translation. On établit un couple supérieur entre la patineuse et le véhicule et on reconnecte la patineuse au véhicule, elle réduit à nouveau son moment d'inertie, une quantité supplémentaire d'énergie cinétique de rotation est convertie en énergie cinétique de translation. Si on poursuit l'expérience jusqu'à un couple infini, la totalité de l'énergie cinétique de rotation est convertie en énergie cinétique de translation. La patineuse est immobile, le véhicule a une énergie cinétique de translation égale à la somme de l'énergie cinétique de translation initiale et de l'énergie cinétique de rotation initiale de la patineuse.It is made to increase again its moment of inertia. The kinetic energy of the vehicle is conserved, the speed of rotation of the skater is reduced to a speed of rotation lower than its initial speed of rotation because part of its kinetic energy of rotation has been converted into translational kinetic energy. A higher torque is established between the skater and the vehicle and the skater is reconnected to the vehicle, it reduces its moment of inertia again, an additional amount of rotational kinetic energy is converted into translational kinetic energy. If the experiment is continued to an infinite pair, all of the rotational kinetic energy is converted into translational kinetic energy. The skater is immobile, the vehicle has a translational kinetic energy equal to the sum of the kinetic energy of initial translation and the kinetic energy of initial rotation of the skater.

En D, on fait l'expérience inverse.In D, we do the opposite experiment.

On demande à la patineuse de faire une vrille à faible vitesse et on imprime au véhicule une forte impulsion.The skater is asked to spin at low speed and the vehicle is given a strong impetus.

On établit un couple fort synchronisant la patineuse et le véhicule et on connecte la patineuse au véhicule.A strong pair synchronizes the skater and the vehicle and connects the skater to the vehicle.

Si la patineuse augmente son moment d'inertie, elle ne peut ralentir librement, une partie de l'énergie cinétique de translation est convertie en énergie cinétique de rotation, la vitesse du véhicule diminue, la vitesse de rotation de la patineuse également.If the skater increases her moment of inertia, she can not slow down freely, a part of the translational kinetic energy is converted into rotational kinetic energy, the speed of the vehicle decreases, the speed of rotation of the skater also.

Si on déconnecte la patineuse et si elle réduit à nouveau son moment d'inertie, le véhicule conserve son énergie cinétique de translation, la vitesse de rotation de la patineuse augmente jusqu'à une vitesse de rotation supérieure à sa vitesse de rotation initiale car une partie de l'énergie cinétique de translation a été convertie en énergie cinétique de rotation.If the skater is disconnected and if she reduces her moment of inertia again, the vehicle retains its translational kinetic energy, the speed of rotation of the skater increases to a speed of rotation greater than its initial speed of rotation because a Part of the translational kinetic energy has been converted into rotational kinetic energy.

On établit un couple plus faible, on reconnecte la patineuse au véhicule et on répète l'expérience, une quantité supplémentaire d'énergie cinétique de translation est convertie en énergie cinétique de rotation. Si on poursuit l'expérience jusqu'à un couple égal à zéro toute l'énergie cinétique de translation est convertie en énergie cinétique de rotation.A lower torque is established, the skater is reconnected to the vehicle, and the experiment is repeated, an additional amount of translational kinetic energy is converted into rotational kinetic energy. If the experiment is continued up to a torque equal to zero, all the translational kinetic energy is converted into rotational kinetic energy.

Le véhicule est arrêté, l'énergie cinétique de rotation de la patineuse est égale à la somme de son énergie cinétique de rotation initiale et de l'énergie cinétique de translation initiale du véhicule.The vehicle is stopped, the rotational kinetic energy of the skater is equal to the sum of its kinetic energy of initial rotation and the kinetic energy of initial translation of the vehicle.

La figure 2 apporte une approche numérique des transferts d'énergie par le principe de conservation de l'énergie en reprenant l'expérience de la figure 1B. A tout moment la vitesse de rotation de la patineuse et la vitesse de translation du véhicule sont liées par la formule v = GO * c * d *Tr, v étant la vitesse de translation du véhicule, CO la vitesse angulaire de rotation de la patineuse, c le couple ou rapport des vitesses angulaires de la patineuse et la roue motrice, d le diamètre de la roue motrice.Figure 2 provides a numerical approach to energy transfers by the principle of conservation of energy by taking the experience of Figure 1B. At any moment the speed of rotation of the skater and the speed of translation of the vehicle are linked by the formula v = GO * c * d * Tr, v being the speed of translation of the vehicle, CO the angular speed of rotation of the skater , c the torque or ratio of the angular velocities of the skater and the driving wheel, d the diameter of the driving wheel.

Le moment d'inertie de la patineuse répond à la formule i = somme de ses masses unitaires multipliées par I2, le carré de leur distance à l'axe de rotation. L'énergie cinétique de rotation de la patineuse (ECR) est égale à 1/2 i GO2, l'énergie cinétique de translation du véhicule (ECT) est égale à 1/2 m v2 ou m est égal à la masse totale de l'ensemble véhicule plus patineuse.The moment of inertia of the skater corresponds to the formula i = sum of its unit masses multiplied by I2, the square of their distance to the axis of rotation. The rotational kinetic energy of the skater (ECR) is equal to 1/2 i GO2, the vehicle kinetic kinetic energy (ECT) is equal to 1/2 m v2 or m is equal to the total mass of the vehicle. vehicle together more skater.

Par principe de conservation de l'énergie, la somme de l’énergie cinétique de translation (ECT) et de rotation (ECR) est constante toute diminution de l'énergie cinétique de rotation de la patineuse entraîne une augmentation égale de l'énergie cinétique de translation du véhicule et inversement En exprimant ta vitesse de translation du véhicule par la formule faisant intervenir la vitesse de rotation de la patineuse, on obtient la formule d'équivalence de l'énergie cinétique faisant intervenir le moment d'inertie initial de la patineuse il, le moment final i2, sa vitesse de rotation initiale COI et sa vitesse de rotation finale GO2:By principle of conservation of energy, the sum of the kinetic energy of translation (ECT) and rotation (ECR) is constant any reduction of the kinetic energy of rotation of the skater entails an equal increase of the kinetic energy translation of the vehicle and conversely Expressing the speed of translation of the vehicle by the formula involving the rotational speed of the skater, we obtain the equivalence formula of the kinetic energy involving the initial moment of inertia of the skater it, the final moment i2, its initial speed of rotation COI and its final speed of rotation GO2:

Le développement de la formule permet d'obtenir la vitesse de rotation finale de la patineuse ( CO 2), la vitesse finale du véhicule (v2), et l’énergie cinétique de rotation transformée en énergie cinétique de translation (deltaEC):The development of the formula makes it possible to obtain the final speed of rotation of the skater (CO 2), the final speed of the vehicle (v2), and the kinetic energy of rotation transformed into kinetic energy of translation (deltaEC):

La vitesse du transfert d'énergie cinétique détermine la puissance du système, elle est déterminée par la vitesse de réduction ou d'augmentation du moment d'inertie du volant à moment variable, elle peut être considérable.The speed of the kinetic energy transfer determines the power of the system, it is determined by the speed of reduction or increase of the moment of inertia of the steering wheel with variable moment, it can be considerable.

Le moment d'inertie d'un volant répond à la formule i = S(mi*li2), une faible variation de la distance d’une masse à son axe entraîne une forte variation de son moment. Si la distance est divisée par 2 le moment est divisé par 4, si elle est divisée par 3, il l'est par 9, par 4 ils l'est par 16. Le reflet est la figure de la vrille de la patineuse.The moment of inertia of a steering wheel corresponds to the formula i = S (mi * li2), a small variation of the distance from a mass to its axis causes a strong variation of its moment. If the distance is divided by 2 the moment is divided by 4, if it is divided by 3, it is by 9, by 4 it is by 16. The reflection is the figure of the spin of the skater.

Un mécanisme permettant de modifier à volonté le moment d'inertie d'un volant permettrait de développer des puissances considérables et facilement contrôlables.A mechanism to modify at will the moment of inertia of a steering wheel would develop considerable power and easily controllable.

Ces puissances généreraient une force qui s'exercerait sur l'axe du volant. Les transferts d'énergie cinétique se feraient sans friction.These powers would generate a force that would be exerted on the axis of the steering wheel. The kinetic energy transfers would be without friction.

Le volant à moment variable présenté permet la transmission de l'énergie cinétique sans friction et par seule contrainte mécanique par les étapes suivantes; synchronisation du volant à son axe, transmission de l'énergie cinétique du volant à un axe receveur par réduction du moment d'inertie du volant ou, transmission de l'énergie cinétique d'un axe donneur au volant par augmentation du moment d'inertie du volant. Couplé à un variateur de couple, il permet la transmission de l'énergie cinétique du volant à l'axe receveur d'une grande vitesse de rotation et d'un fort moment du volant à une faible vitesse de rotation et à un faible moment du volant et inversement pour la transmission de l'énergie cinétique d'un axe donneur au volant comme sur les figures 1C et 1D (sans patineuse il va sans dire).The variable moment handwheel presented allows the transmission of kinetic energy without friction and mechanical stress alone by the following steps; synchronization of the steering wheel to its axis, transmission of the kinetic energy of the steering wheel to a receiver axis by reducing the moment of inertia of the steering wheel or, transmission of the kinetic energy of a donor axis to the steering wheel by increasing the moment of inertia of the steering wheel. Coupled with a torque variator, it allows the transmission of the kinetic energy of the steering wheel to the receiver axis of a high speed of rotation and a high moment of the steering wheel at a low speed of rotation and at a low moment of rotation. flying and conversely for the transmission of the kinetic energy of a donor axis at the steering wheel as in Figures 1C and 1D (without skater it goes without saying).

Le volant à moment variable présente plusieurs modes de réalisation, le mécanisme de réduction ou d'augmentation du moment d'inertie repose sur le différentiel de vitesse de rotation d'une roue fixe et d'une roue manivelle. La roue fixe est liée ou peut être liée à l'axe du volant, le volant peut être flottant sur son axe et peut y être solidarisé, ou solidaire d'un axe qu'on cherche à synchroniser à un second axe (synchroniseur d'axe). Le mécanisme fait intervenir une ou plusieurs axe filetés.The variable moment handwheel has several embodiments, the mechanism for reducing or increasing the moment of inertia is based on the rotation speed differential of a fixed wheel and a crank wheel. The fixed wheel is linked or can be linked to the axis of the steering wheel, the steering wheel can be floating on its axis and can be secured to it, or integral with an axis that seeks to synchronize to a second axis (synchronizer). axis). The mechanism involves one or more threaded axles.

Dans le premier mode de réalisation ou modèle du "cric direct" présenté sur la figure 3, en A une roue manivelle (rm) est posée sur un filetage (vsf) et porte un taraudage complémentaire. La roue manivelle est solidaire dans le sens de la translation d'une masse articulée (ma) portée par la partie fixe du volant. Un déplacement de la roue manivelle sur le filetage entraîne un changement de conformation de la masse articulée (ma) avec soit une augmentation soit une diminution de son moment d'inertie selon se sens de déplacement de la roue manivelle (Fig. 3B).In the first embodiment or model of the "direct jack" shown in Figure 3, in A a crank wheel (rm) is placed on a thread (vsf) and carries a complementary tapping. The crank wheel is secured in the direction of translation of an articulated mass (ma) carried by the fixed part of the steering wheel. A displacement of the crank wheel on the thread causes a change of conformation of the articulated mass (ma) with either an increase or a decrease in its moment of inertia in the direction of movement of the crank wheel (Fig. 3B).

La roue manivelle (rm) peut être engrenée à la roue fixe par plusieurs engrenages (Fig. 3C) donnant à la roue manivelle une vitesse de rotation soit égale, soit supérieure, soit inférieure à la vitesse de rotation de la roue fixe (rf).The crank wheel (rm) can be geared to the fixed wheel by several gears (Fig. 3C) giving the crank wheel a speed of rotation equal to, greater than or less than the speed of rotation of the fixed wheel (rf) .

Dans tous les modes de réalisation présentés la roue fixe et la roue manivelle ont le même diamètre. Elles sont engrenées à un ou plusieurs axes primaires discontinus (apd) présentant un pignon fixe (pf) engrené à la roue fixe (rf) et un pignon engrené à la roue manivelle (rm), pour le modèle du "cric direct le pignon (pg) engrené à la roue manivelle est un pignon à gorge solidaire de son axe dans le sens de la rotation et libre dans le sens de la translation, le pignon fixe (pf) et le pignon à gorge (pg) ont le même diamètre.In all the embodiments presented, the fixed wheel and the crank wheel have the same diameter. They are geared to one or more discontinuous primary axes (apd) having a fixed gear (pf) geared to the fixed wheel (rf) and a gear geared to the crank wheel (rm), for the model of "direct jack the gear ( pg) geared to the crank wheel is a grooved pinion secured to its axis in the direction of rotation and free in the direction of translation, the fixed gear (pf) and the pinion gear (pg) have the same diameter.

La portion de l'axe primaire discontinu (apd) portant le pignon à gorge (pg) porte plusieurs pignons (31) ayant un diamètre soit égal, soit supérieur, soit inférieur au diamètre du pignon fixe (pf) et du pignon à gorge (pg).The portion of the discontinuous primary axis (apd) carrying the pinion gear (pg) carries a plurality of pinions (31) having a diameter equal to, greater than, or less than the diameter of the fixed gear (pf) and the pinion gear ( pg).

La liaison entre les deux portions d'un axe primaire discontinu (apd) est établie par plusieurs axe secondaires discontinus (asd) parallèles et placés autour d'un ou plusieurs axe primaires discontinus (apd). Les axes secondaires discontinus (asd) portent un pignon lié au pignon fixe (pf) et un pignon lié à un pignon (31) de la seconde portion de l'axe primaire discontinu portant le pignon à gorge (pg).The connection between the two portions of a discontinuous primary axis (apd) is established by several discontinuous secondary axes (asd) parallel and placed around one or more discontinuous primary axis (apd). The discontinuous secondary axes (asd) carry a pinion linked to the fixed gear (pf) and a pinion linked to a pinion (31) of the second portion of the discontinuous primary axis carrying the pinion gear (pg).

La mise en continuité d'un axe secondaire discontinu (Fig. 3C; a) portant deux pignons de même diamètre donnent à la roue manivelle (rm) la même vitesse de rotation qu'à la roue fixe (rf).The continuity of a discontinuous secondary axis (FIG 3C; a) carrying two pinions of the same diameter give the crank wheel (rm) the same speed of rotation as the fixed wheel (rf).

Un ou plusieurs axes secondaires discontinus (Fig. 3C; b) donnent à la roue manivelle (rm) une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation de la roue fixe (rf).One or more discontinuous secondary axes (Fig. 3C; b) give the crank wheel (rm) a rotational speed greater than the rotational speed of the fixed wheel (rf).

Un ou plusieurs axes secondaires discontinus (Fig. 3C; c) donnent à la roue manivelle (rm) une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de la roue fixe (rf).One or more discontinuous secondary axes (Fig. 3C; c) give the crank wheel (rm) a rotational speed less than the rotational speed of the fixed wheel (rf).

Le mécanisme de mise en continuité d'un axe secondaire discontinu (asd) est présenté sur la figure 3D.The mechanism of continuity of a discontinuous secondary axis (asd) is presented in FIG. 3D.

Le pignon (ps1) de l'axe secondaire discontinu (asd) est engrené au pignon fixe (pf) engrené à la roue fixe (rf), il est posé sur un axe creux (ac) se terminant par une surface de contact (sc1). Le pignon (ps2) lié à un pignon (31) porté par la portion de l'axe primaire discontinu portant le pignon à gorge (pg) lié à la roue manivelle (rm) est porté par un axe (te) traversant l'axe creux portant le pignon (ps1). L'axe se termine par un relief longitudinal (ri) solidarisant l'axe du pignon (ps2) à un capuchon (ca) dans le sens de la rotation. Le capuchon présente une surface de contact (sc2) opposée à la surface de contact (sc1) de l'axe creux (ac), une pression sur le capuchon (ca) permet de solidariser le capuchon (ca) et l'axe creux (ac) portant le pignon (ps1) et met en continuité l'axe secondaire discontinu (asd). Le capuchon est éloigné de l'axe creux par un ressort (re), les surfaces de contact (sc1 et sc2) sont solidarisées soit par des reliefs complémentaires établissant une liaison en "tout ou rien", soit par deux anneaux de friction établissant une liaison proportionnelle à la pression exercée sur le capuchon.The pinion (ps1) of the discontinuous secondary axis (asd) is geared to the fixed gear (pf) geared to the fixed wheel (rf), it is placed on a hollow shaft (ac) ending in a contact surface (sc1 ). The pinion (ps2) connected to a pinion (31) carried by the portion of the discontinuous primary axis carrying the pinion gear (pg) connected to the crank wheel (rm) is carried by an axis (te) crossing the axis hollow bearing the pinion (ps1). The axis ends with a longitudinal relief (ri) solidarisant the axis of the pinion (ps2) to a cap (ca) in the direction of rotation. The cap has a contact surface (sc2) opposite to the contact surface (sc1) of the hollow shaft (ac), a pressure on the cap (ca) makes it possible to fasten the cap (ca) and the hollow pin ( ac) carrying the pinion (ps1) and puts in continuity the discontinuous secondary axis (asd). The cap is moved away from the hollow axis by a spring (re), the contact surfaces (sc1 and sc2) are secured either by complementary reliefs establishing an "all or nothing" connection, or by two friction rings establishing a proportional connection to the pressure exerted on the cap.

Un second mode de réalisation est celui du "cric indirect" présenté sur la figure 4.A second embodiment is that of the "indirect jack" presented in FIG.

Dans ce mode de réalisation la roue manivelle (rm) ne se déplace pas. Elle est liée à un premier anneau (an1) portant un filetage (vsf). Le filetage (vsf) porte un second anneau concentrique (an2) par un taraudage complémentaire. Une différence de vitesse de rotation entre le volant et la roue manivelle entraîne le déplacement du second anneau (an2) et le changement de conformation de la masse articulée (ma). Dans les deux modes de réalisation précédents la modification du moment d'inertie n'est pas proportionnelle au déplacement soit de la roue manivelle, soit du second anneau. Elle sera forte pour de faibles moments, faible pour de forts moments. La masse articulée est soumise à la force centrifuge, ces modèles seront adaptés à des volants de faible masse.In this embodiment the crank wheel (rm) does not move. It is linked to a first ring (an1) carrying a thread (vsf). The thread (vsf) carries a second concentric ring (an2) by a complementary tapping. A difference in rotational speed between the steering wheel and the crank wheel causes the displacement of the second ring (an2) and the change of conformation of the articulated mass (ma). In the two previous embodiments, the change of moment of inertia is not proportional to the displacement of either the crank wheel or the second ring. It will be strong for weak moments, weak for strong moments. The articulated mass is subjected to the centrifugal force, these models will be adapted to flywheels of low mass.

Un troisième mode de réalisation est présenté sur la figure 5, c'est le modèle à masses mobiles. La roue manivelle (rm) est liée à une couronne dentée (cd) engrenée à plusieurs pignons coniques (pc) portées par des axes portant un filetage (vsf).A third embodiment is shown in Figure 5, it is the model with moving masses. The crank wheel (rm) is connected to a ring gear (cd) meshing with several bevel gears (pc) carried by pins bearing a thread (vsf).

Des masses (ma5) sont portées par lesdits filetages par des taraudages complémentaires et guidées dans leur déplacement par des guides fixes (gf), une différence de vitesse de rotation entre la roue manivelle et le volant entraîne la rotation des axes portant les masses (ma5) et le déplacement desdites masses.Masses (ma5) are carried by said threads by complementary threads and guided in their displacement by fixed guides (gf), a rotation speed difference between the crank wheel and the flywheel causes the rotation of the axes carrying the masses (ma5 ) and moving said masses.

Ce mode de réalisation convient à des masses importantes, la vitesse de modification du moment d'inertie est indépendante de la position des masses.This embodiment is suitable for large masses, the rate of change of the moment of inertia is independent of the position of the masses.

Pour les deux derniers modes de réalisation le mécanisme générant le différentiel de vitesse de rotation de la roue fixe (rf) et de la roue manivelle (rm) est similaire à celui du "cric direct" de la figure 3. La seule différence est que le pignon lié à la roue manivelle n'est pas un pignon à gorge mobile mais un pignon fixe.For the last two embodiments the mechanism generating the rotational speed differential of the fixed wheel (rf) and the crank wheel (rm) is similar to that of the "direct jack" of FIG. 3. The only difference is that the pinion connected to the crank wheel is not a pinion with movable groove but a fixed gear.

Le mode de fonctionnement du volant à moment variable est présenté sur les figures 6 et 7. Sur ces figures est représenté un volant de type "cric direct", la génération du différentiel de vitesse de rotation de la roue fixe (rf) et de la roue manivelle (rm) est similaire dans les autres modes de réalisation.The operating mode of the variable moment handwheel is shown in FIGS. 6 and 7. In these figures is represented a flywheel of the "direct jack" type, the generation of the rotational speed differential of the fixed wheel (rf) and the crank wheel (rm) is similar in the other embodiments.

La figure 6 présente le mécanisme de synchronisation du volant à son axe.Figure 6 shows the synchronization mechanism of the steering wheel to its axis.

Le volant est libre de rotation sur son axe.The steering wheel is free to rotate on its axis.

Une liaison est établie entre la roue fixe et la roue manivelle donnant aux deux roues la même vitesse de rotation par la mise en continuité d'un axe secondaire discontinu (asd) donnant aux deux portions de l'axe primaire discontinu (apd) la même vitesse de rotation (A).A link is established between the fixed wheel and the crank wheel giving the two wheels the same speed of rotation by putting in continuity a discontinuous secondary axis (asd) giving the two portions of the discontinuous primary axis (apd) the same rotation speed (A).

Une vitesse de rotation du volant supérieure à la vitesse de rotation de la roue manivelle (B) entraîne le déplacement de la roue manivelle et une augmentation du moment d'inertie du volant. Le volant ralentit par principe de conservation de l'énergie, le déplacement de la roue manivelle s'arrête quand le volant et la roue manivelle ont la même vitesse de rotation.A speed of rotation of the steering wheel greater than the speed of rotation of the crank wheel (B) causes the movement of the crank wheel and an increase in the moment of inertia of the steering wheel. The steering wheel slows down in principle of energy conservation, the movement of the crank wheel stops when the steering wheel and the crank wheel have the same speed of rotation.

Une vitesse de rotation du volant inférieure à la vitesse de rotation de la roue manivelle (C) entraîne le déplacement en sens inverse de la roue manivelle et une diminution du moment d'inertie du volant, le volant accélère par principe de conservation de l'énergie, le déplacement de la roue manivelle s'arrête quand le volant et la roue manivelle ont la même vitesse de rotation.A speed of rotation of the steering wheel lower than the speed of rotation of the crank wheel (C) causes the movement in the opposite direction of the crank wheel and a decrease of the moment of inertia of the steering wheel, the steering wheel accelerates by principle of conservation of the energy, the movement of the crank wheel stops when the steering wheel and the crank wheel have the same speed of rotation.

Le mécanisme de transmission de l'énergie cinétique sans friction par contrainte mécanique est présenté sur la figure 7. En A est présenté le mécanisme de transmission du volant vers un axe receveur, en B d'un axe donneur vers le volant. Les mécanismes seront inversés selon que le filetage ou le volant et son axe ont un sens de rotation horaire ou antihoraire.The mechanism of transmission of the kinetic energy without friction by mechanical stress is shown in FIG. 7. In A is presented the transmission mechanism of the steering wheel towards a recipient axis, in B of a donor axis towards the steering wheel. The mechanisms will be reversed according to whether the thread or the wheel and its axis have a clockwise or counterclockwise rotation.

Le volant synchronisé à son axe est solidarisé à son axe (71)The steering wheel synchronized to its axis is secured to its axis (71)

En A un axe secondaire discontinu donnant à la roue manivelle une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation de la roue fixe est mis en continuité.In A a discontinuous secondary axis giving the crank wheel a rotational speed greater than the rotational speed of the fixed wheel is put in continuity.

Le volant réduit son moment d'inertie et l'énergie cinétique est transférée du volant vers l'axe receveur. L'énergie cinétique du volant (ECv2) sera inférieure à son énergie cinétique initiale (ECv1), l'énergie cinétique de l'élément lié à l'axe receveur (ECr2) sera supérieure à son énergie cinétique initiale (ECr1).The steering wheel reduces its moment of inertia and the kinetic energy is transferred from the steering wheel to the receiver axis. The kinetic energy of the steering wheel (ECv2) will be lower than its initial kinetic energy (ECv1), the kinetic energy of the element linked to the receiving axis (ECr2) will be greater than its initial kinetic energy (ECr1).

Par principe de conservation de l'énergie, la somme des énergies cinétiques de l'élément lié à l'axe receveur et du volant reste inchangée (Fig. 2).As a rule of conservation of energy, the sum of the kinetic energies of the element linked to the receiver axis and the flywheel remains unchanged (Fig. 2).

En B un axe secondaire discontinu donnant à la roue manivelle une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de la roue fixe est mis en continuité.In B a discontinuous secondary axis giving the crank wheel a rotational speed less than the rotational speed of the fixed wheel is put in continuity.

Le volant augmente son moment d'inertie et l'énergie cinétique est transférée de l’axe donneur au volant. L'énergie cinétique du volant (ECv2) sera supérieure à son énergie cinétique initiale (ECv1), l'énergie cinétique de l'élément lié à l'axe donneur (ECr2) sera inférieure à son énergie cinétique initiale (ECr1).The steering wheel increases its moment of inertia and the kinetic energy is transferred from the donor axis to the steering wheel. The kinetic energy of the flywheel (ECv2) will be greater than its initial kinetic energy (ECv1), the kinetic energy of the element linked to the donor axis (ECr2) will be lower than its initial kinetic energy (ECr1).

Par principe de conservation de l'énergie la somme des énergies cinétiques de l'élément lié à l'axe donneur et du volant reste inchangée (Fig. 2).As a rule of energy conservation, the sum of the kinetic energies of the element linked to the donor axis and the flywheel remains unchanged (Fig. 2).

Un mécanisme non représenté bloque la réduction ou l'augmentation du moment d'inertie du volant quand celui-ci atteint des valeurs extrêmes afin de ne pas détériorer le volant en levant la liaison par l'axe secondaire discontinu (asd) et en établissant une liaison par un axe secondaire discontinu donnant aux deux roues (rf et rm) la même vitesse de rotation et en enclenchant éventuellement un changement de rapport d’un variateur de couple.A mechanism not shown blocks the reduction or increase of the moment of inertia of the steering wheel when it reaches extreme values so as not to damage the steering wheel by lifting the connection by the discontinuous secondary axis (asd) and establishing a connection by a discontinuous secondary axis giving the two wheels (rf and rm) the same rotational speed and optionally engaging a shift of a torque variator.

Il peut être purement mécanique et comporter des butées fixes enclenchant mécaniquement le passage de la liaison d'un axe secondaire discontinu à l'autre.It can be purely mechanical and comprise fixed stops mechanically interlocking the passage of the connection of a discontinuous secondary axis to the other.

Le mécanisme peut être enclenché par un contacteur électrique.The mechanism can be switched on by an electric switch.

Un contrôle électronique de la conformation du volant peut être utilisé pour les applications les plus complexes.An electronic control of the steering wheel configuration can be used for the most complex applications.

Un ou plusieurs volants à moment variable permettent de réaliser un mécanisme de synchronisation d'axes réalisant un embrayage sans friction. Le mécanisme est représenté sur la figure 8. Il permet de synchroniser à chaque augmentation de rapport d'un variateur de couple (vc8) l'arbre relié au moteur (am8) et l'arbre primaire (ap8) dudit variateur de couple et éventuellement l'arbre secondaire (as8) dudit variateur de couple et l'arbre relié à l'élément entraîné par le moteur (ac8). l'arbre relié au moteur (am8) porte un volant à moment variable (vm8), l'arbre secondaire (as8) dudit variateur de couple porte éventuellement un second volant à moment variable (vc8). l'arbre primaire du variateur de couple (ap8) porte la roue fixe (rf) du premier volant à moment variable (vm8) et l'arbre relié à l'élément entraîné par le moteur (ac8) porte la roue fixe (rf) de l'éventuel second volant à moment variable (vc8), L'enclenchement manuel ou automatique de la commande d'embrayage (E) et le passage à un rapport supérieur du variateur de couple (vc8) entraîne du fait de l'inertie du variateur de couple une accélération de l'arbre secondaire du variateur (as8) et le ralentissement de l'arbre primaire du variateur de couple (ap8). L'enclenchement d'une liaison donnant à la roue manivelle une vitesse de rotation égale à la vitesse de rotation de la roue fixe (S) entraîne une augmentation du moment d'inertie du ou des deux volants et le ralentissement des arbres qui les portent.One or more variable moment flywheels make it possible to produce an axis synchronization mechanism that produces a clutch without friction. The mechanism is shown in FIG. 8. It makes it possible to synchronize with each increase in ratio of a torque variator (vc8) the shaft connected to the motor (am8) and the primary shaft (ap8) of said torque variator and if necessary the secondary shaft (as8) of said variator and the shaft connected to the element driven by the motor (ac8). the shaft connected to the motor (am8) carries a variable moment handwheel (vm8), the secondary shaft (as8) of said variable speed drive optionally carries a second variable moment handwheel (vc8). the primary shaft of the variable speed drive (ap8) carries the fixed wheel (rf) of the first variable moment handwheel (vm8) and the shaft connected to the element driven by the motor (ac8) carries the fixed wheel (rf) of the possible second variable moment handwheel (vc8), The manual or automatic engagement of the clutch control (E) and the shift to a higher ratio of the variator (vc8) results in the inertia of the torque converter acceleration of the secondary drive shaft (as8) and slowing of the primary shaft of the inverter (ap8). The engagement of a link giving the crank wheel a speed of rotation equal to the speed of rotation of the fixed wheel (S) causes an increase in the moment of inertia of one or both flywheels and the slowing down of the shafts carrying them. .

Le ou les volants conservent l'énergie cinétique acquise à la montée en régime du moteur et acquièrent un supplément d'énergie cinétique par les élément liés au volant comme le moteur pour le premier volant (vm8) et éventuellement pour le second volant (vc8) l'énergie cinétique du variateur de couple (vco8). La synchronisation du moteur (mo) et de l'arbre primaire du variateur de couple ne se fait pas par étouffement du moteur et par friction mais par l'augmentation du moment d'inertie du volant avec récupération d'une partie de l'énergie cinétique du moteur. Une synchronisation rapide permet de disposer d'une force supplémentaire après mise en continuité des arbres et remise en route du moteur.The flywheel (s) retain the kinetic energy acquired when the engine revs and acquire additional kinetic energy from the elements linked to the steering wheel, such as the engine for the first steering wheel (vm8) and possibly for the second steering wheel (vc8). the kinetic energy of the torque converter (vco8). The synchronization of the motor (mo) and the primary shaft of the variator is not done by smothering the motor and by friction but by increasing the moment of inertia of the steering wheel with recovery of a part of the energy engine kinetics. A fast synchronization allows to have an additional force after putting in continuity of the trees and restarting the engine.

La mise en continuité des arbres (81) et la remise en route du moteur par l'actionnement de la commande d'accélération (A) enclenche l'établissement d'une liaison générant une réduction du moment d'inertie du ou des deux volants (R) proportionnelle à la force exercée sur la commande d'accélération (A), ce qui permet au mécanisme d'opérer au changement de rapport suivant du variateur de couple une nouvelle synchronisation des arbres et de disposer d'un supplément d'énergie cinétique par la réduction du moment d'inertie du ou des deux volants. Lorsque le régime du moteur augmente, le moment d'inertie du ou des deux volants se réduit, l'impact de leur inertie sur l'accélération est réduit à haut régime.The continuity of the shafts (81) and the restarting of the motor by the actuation of the acceleration control (A) triggers the establishment of a link generating a reduction of the moment of inertia of the flywheel or both. (R) proportional to the force exerted on the acceleration control (A), which allows the mechanism to operate the next shift of the variator to a new synchronization of trees and to have additional energy kinetic by reducing the moment of inertia of one or both flywheels. When the engine speed increases, the moment of inertia of one or both flywheels is reduced, the impact of their inertia on the acceleration is reduced to high speed.

Un ou plusieurs volants à moment variable permettent de réaliser un mécanisme d'embrayage sans friction destiné à un véhicule automobile permettant de synchroniser à chaque augmentation de rapport du variateur de couple du véhicule l'arbre moteur et l'arbre primaire dudit variateur de couple et éventuellement l'arbre secondaire dudit variateur de couple et l'arbre relié à la partie cycle du véhicule ainsi que de disposer d'une force de freinage additionnelle et récupérable. Le dispositif est représenté sur la figure 9.One or more variable moment flywheels enable a frictionless clutch mechanism for a motor vehicle to synchronize with each increase in ratio of the vehicle torque converter the motor shaft and the primary shaft of said variator and possibly the secondary shaft of said variator and the shaft connected to the vehicle cycle part and to have an additional braking force and recoverable. The device is shown in FIG.

Il est similaire au dispositif décrit précédemment et comporte un volant à moment variable (vm9) placé sur l'arbre moteur (am9), éventuellement un second volant à moment variable (vc9) placé sur l'arbre secondaire (as9) du variateur de couple (vc9). La roue fixe (rf) du premier volant à moment variable (vm9) est placée sur l'arbre primaire (ap9) du variateur de couple (vco9), la roue fixe de l'éventuel second volant à moment variable (vc9) sur l'arbre menant à la partie cycle du véhicule (ac9). Les arbres sont mis en continuité (91) sous l'effet de l'actionnement de la commande d'accélération (A) ou de la commande de frein (F) et déconnectées sous l'effet de l'actionnement manuel ou automatique de la commande d'embrayage (E).It is similar to the device described above and includes a variable moment handwheel (vm9) placed on the drive shaft (am9), possibly a second variable moment handwheel (vc9) placed on the secondary shaft (as9) of the torque converter. (VC9). The fixed wheel (rf) of the first variable moment handwheel (vm9) is placed on the primary shaft (ap9) of the variable speed drive (vco9), the fixed wheel of the possible second variable moment handwheel (vc9) on the shaft leading to the vehicle cycle part (ac9). The shafts are put in continuity (91) under the effect of the actuation of the acceleration control (A) or the brake control (F) and disconnected under the effect of the manual or automatic actuation of the clutch control (E).

En plus de la commande de synchronisation (S) sous l'effet de l'actionnement manuel ou automatique de l'embrayage (E) et de la commande de réduction du moment d'inertie (R) du ou des volants sous l'effet de l'actionnement de la commande d'accélération (A), l'actionnement de la commande de frein (F) enclenche une augmentation proportionnelle du moment d'inertie du volant (AM). L'amplitude de variation du moment d'inertie du ou des deux volants est plus importante que précédemment afin d'obtenir une force de freinage significative.In addition to the synchronization control (S) under the effect of the manual or automatic actuation of the clutch (E) and the control of reduction of the moment of inertia (R) of the flywheel (s) under the effect when the throttle control (A) is actuated, the actuation of the brake control (F) triggers a proportional increase in the moment of inertia of the steering wheel (AM). The amplitude of variation of the moment of inertia of one or both flywheels is greater than previously in order to obtain a significant braking force.

Une reprise après freinage permet la récupération d'une partie de l'énergie cinétique du véhicule par réduction du moment d'inertie du ou des deux volants sous l'effet de l'actionnement de la commande d'accélération du véhicule (A).A recovery after braking allows the recovery of a portion of the kinetic energy of the vehicle by reducing the moment of inertia of one or both flywheels under the effect of the actuation of the acceleration control of the vehicle (A).

Un volant à moment variable et son mécanisme de transmission de l'énergie cinétique permettent de réaliser un dispositif de récupération d'énergie cinétique d'un véhicule au freinage (Fig. 10).A variable moment handwheel and its mechanism for transmitting kinetic energy make it possible to produce a device for recovering kinetic energy from a vehicle under braking (FIG 10).

Il comporte un volant à moment variable (v10) disposant de son propre variateur de couple (w10). Il est placé soit en aval du dispositif de changement de vitesse du véhicule (vc10), soit en amont (non représenté). Le volant est flottant et solidarisé à son axe par l'actionnement de la commande de frein et de la commande d'accélération et désolidarisé par l'actionnement manuel ou automatique de la commande d'embrayage. Sa roue fixe (rf) est reliée par le variateur de couple du volant (w10) à l'arbre menant à la partie cycle du véhicule ou à l'arbre moteur.It has a variable moment handwheel (v10) with its own torque variator (w10). It is placed either downstream of the vehicle speed change device (vc10) or upstream (not shown). The flywheel is floating and secured to its axis by the actuation of the brake control and acceleration control and disengaged by the manual or automatic actuation of the clutch control. Its fixed wheel (rf) is connected by the steering wheel torque variator (w10) to the shaft leading to the vehicle's cycle section or to the motor shaft.

Le volant peut être placé sur un axe parallèle à l'arbre de transmission ou à l'arbre moteur comme sur les figures 6 et 7, ou sur l'arbre menant à la partie cycle (Fig. 10) ou l'arbre moteur lui même, le volant et la roue fixe sont alors tous deux flottants, le volant est alors solidarisable et désolidarisable à la roue fixe (e3).The steering wheel can be placed on an axis parallel to the drive shaft or to the motor shaft as in Figures 6 and 7, or on the shaft leading to the cycle part (Fig. 10) or the motor shaft even, the steering wheel and the fixed wheel are both floating, the steering wheel is then solidarisable and detachable to the fixed wheel (e3).

Sur la figure 10 le volant est placé en aval du variateur de couple du véhicule. Le véhicule présente un dispositif de contrôle (X) informé de la vitesse de rotation et du moment d'inertie du volant (il), de la force exercée sur la commande de frein (i2), de la force exercée sur la commande d'accélération (i3), de la vitesse du véhicule (i4), de la vitesse de rotation du moteur et éventuellement de l'enclenchement d'un passage de rapport de la boîte de vitesse du véhicule (i5).In Figure 10 the steering wheel is placed downstream of the vehicle torque variator. The vehicle has a control device (X) informed of the speed of rotation and the moment of inertia of the steering wheel (II), the force exerted on the brake control (i2), the force exerted on the control of acceleration (i3), vehicle speed (i4), engine rotational speed and, optionally, engagement of a gearshift of the vehicle gearbox (i5).

Le dispositif de contrôle (X) détermine au freinage; - la solidarisation du volant et de la roue fixe (e3), - une augmentation du moment d'inertie du volant (e1 ; F) à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande de frein (i2; F), - le passage à un rapport plus faible du variateur de couple du volant (e2) quand le moment d'inertie dudit volant a atteint sa valeur maximale (M) suivie d'une synchronisation du volant et de la roue fixe (e1 ; S) et d'une nouvelle augmentation du moment d'inertie du volant (e1; F), - lorsque le variateur de couple du volant a atteint son rapport minimal et que le volant a atteint son moment maximal (il) ou si le véhicule est proche de l'arrêt (i4), une désolidarisation de la roue fixe et du volant (e3) ainsi qu'une désolidarisation de la liaison entre la roue fixe et la roue manivelle (e1), le volant est flottant sur son axe et conserve l'énergie cinétique acquise, - le complément de force apporté par le frein mécanique du véhicule,The control device (X) determines when braking; - securing the steering wheel and the fixed wheel (e3), - increasing the moment of inertia of the steering wheel (e1; F) at a speed proportional to the force exerted on the brake control (i2; F), - the transition to a lower ratio of the steering wheel torque variator (e2) when the moment of inertia of said wheel reaches its maximum value (M) followed by a synchronization of the steering wheel and the fixed wheel (e1; S) and a further increase in the moment of inertia of the steering wheel (e1; F), - when the drive variator of the steering wheel has reached its minimum ratio and the steering wheel has reached its maximum moment (it) or if the vehicle is close to the stopping (i4), a separation of the fixed wheel and the flywheel (e3) and a separation of the connection between the fixed wheel and the crank wheel (e1), the steering wheel is floating on its axis and retains the energy acquired kinetics, - the complement of force brought by the mechanical brake of the vehicle,

Le dispositif de contrôle (X) détermine à l'accélération; 1) si le freinage ne s'est pas prolongé au delà du rapport le plus faible du variateur de couple et de la valeur maximale du moment d'inertie du volant (il); - une diminution du moment d'inertie du volant (e1; A) à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande d'accélération (i3; A), - le passage à un rapport plus fort du variateur de couple du volant (e2) quand le moment d'inertie dudit volant a atteint sa valeur minimale (il) suivie d'une synchronisation du volant et de la roue fixe (e1; S) et d'une nouvelle réduction du moment d'inertie du volant (e1 ; A), - une déconnection optionnelle de la liaison du volant et de la roue fixe (e3) lorsque le variateur de couple du volant est à son couple maximal et que son moment d'inertie est à sa valeur minimale (il), 2) si le freinage s'est prolongé au delà du rapport le plus faible du variateur de couple et de la valeur maximale du moment d'inertie du volant (fin du freinage assurée par le frein mécanique seul); un blocage du rétablissement de la liaison entre la roue fixe et le volant (e3) et de la liaison entre la roue manivelle et la roue fixe (e1) levé quand la vitesse de rotation de l'arbre relié à la partie cycle (i4) est compatible avec la vitesse de rotation du volant à son rapport le plus faible (il).The control device (X) determines at acceleration; 1) if the braking has not been prolonged beyond the lowest ratio of the drive controller and the maximum value of the moment of inertia of the flywheel (11); a decrease in the moment of inertia of the steering wheel (e1; A) at a speed proportional to the force exerted on the acceleration control (i3; A), - the change to a higher ratio of the steering wheel torque variator ( e2) when the moment of inertia of said steering wheel has reached its minimum value (il) followed by a synchronization of the steering wheel and the fixed wheel (e1; S) and a further reduction of the moment of inertia of the steering wheel (e1 A), - an optional disconnection of the connection of the steering wheel and the fixed wheel (e3) when the drive variator of the steering wheel is at its maximum torque and its moment of inertia is at its minimum value (il), 2 ) if the braking has been prolonged beyond the lowest ratio of the drive and the maximum value of the moment of inertia of the steering wheel (end of braking ensured by the mechanical brake alone); a blockage of the restoration of the connection between the fixed wheel and the flywheel (e3) and of the connection between the crank wheel and the fixed wheel (e1) raised when the speed of rotation of the shaft connected to the cycle part (i4) is compatible with the speed of rotation of the steering wheel at its lowest ratio (il).

Un volant à moment variable placé sur la partie cycle du véhicule devra tourner à une faible vitesse lorsque la vitesse du véhicule sera importante et à grande vitesse en fin de freinage quand la vitesse du véhicule sera faible.A variable moment handwheel placed on the vehicle's cycle part will have to turn at a low speed when the vehicle speed is high and at high speed at the end of braking when the vehicle speed is low.

Son variateur de couple devra permettre une amplitude de couple importante.Its torque variator must allow a large torque amplitude.

Sur la figure 10 le variateur de couple du volant est un variateur de couple à disques (w10), le variateur à disque est représenté en haut et à gauche de la figure.In Figure 10 the drive variator of the steering wheel is a disk torque variator (w10), the disk drive is shown at the top left of the figure.

Il est composé de deux disques, un disque cycle (de) lié à l'arbre menant à la partie cycle du véhicule et un disque volant (dv) flottant et portant la roue fixe (rf) du volant. Les deux disques sont reliés par deux axes fixes (a1 et a2), les deux axes sont engrenés l'un à l'autre par deux pignons droits (pdr) solidaires de leur axe (a1 et a2) dans le sens de la rotation. Les deux axes (a1 et a2) portent des pignons coniques (pc) engrenés à des couronnes dentées (cd) portées par les disques (de et dv).It consists of two discs, a cycle disc (de) linked to the shaft leading to the vehicle's cycle part and a flying disc (dv) floating and carrying the fixed wheel (rf) of the steering wheel. The two discs are connected by two fixed axes (a1 and a2), the two axes are meshing with each other by two spur gears (pdr) integral with their axis (a1 and a2) in the direction of rotation. The two axes (a1 and a2) carry bevel gears (pc) geared to toothed rings (cd) carried by the discs (de and dv).

Une traction ou une poussée sur chacun des axes (a1 et a2) permet de solidariser aux deux axes soit le pignon conique engrené à la couronne dentée de petit diamètre, soit le pignon conique engrené à la couronne dentée de grand diamètre portées par les deux disques (de et dv) par la mise en contact de deux surfaces de contact (sf), l'une est portée par l'axe d'un pignon conique (pc), l'autre par l'axe qui le porte (a1 ou al). Les surfaces de contact peuvent être des reliefs complémentaires et déterminer des liaisons en "tout ou rien" ou des anneaux de friction établissant une liaison proportionnelle à la traction ou à la poussée exercée sur les deux axes (a1 et al).A traction or a thrust on each of the axes (a1 and a2) makes it possible to secure to the two axes either the bevel gear meshing with the ring gear of small diameter, or the bevel gear geared to the ring gear of large diameter carried by the two discs (de and dv) by contacting two contact surfaces (sf), one is carried by the axis of a bevel gear (pc), the other by the axis which carries it (a1 or al). The contact surfaces may be complementary reliefs and determine "all or nothing" links or friction rings establishing a proportional linkage to the traction or thrust exerted on the two axes (a1 and al).

Sur la figure 10 les deux disques (de et dv) portent chacun une couronne dentée de grand diamètre et une couronne dentée de petit diamètre (cd), les couronnes dentée portées par l'un des disques sont d’un diamètre intermédiaire au diamètre des couronnes dentées portées par l'autre disque, le variateur permet de développer quatre rapports.In FIG. 10, the two discs (de and dv) each carry a ring gear of large diameter and a ring gear of small diameter (cd), the toothed rings carried by one of the discs are of an intermediate diameter with a diameter of toothed crowns carried by the other disk, the drive allows to develop four reports.

Les couples générés sont représentés sur la figure 11.The generated pairs are shown in Figure 11.

Des disques en forme de cône inversé reliés par des axes portant des pignons coniques de taille décroissante de l'axe des disques vers leur périphérie permettent un effet d'amplification de la variation de couple déterminée par la différence de diamètre des couronnes par la variation déterminée par la différence de diamètre des pignons.Inverted cone-shaped discs connected by shafts bearing conical pinions of decreasing size from the axis of the discs towards their periphery allow an effect of amplification of the variation of torque determined by the difference in diameter of the crowns by the variation determined. by the difference in diameter of the gears.

Le diamètre des pignons et des couronnes peut être déterminé en fixant les valeurs des quatre rapports V1 à V4 et en développant les quatre formules suivantes.The diameter of the gears and crowns can be determined by setting the values of the four ratios V1 to V4 and developing the following four formulas.

L'amplitude de variation du moment d'inertie du volant doit être inversement proportionnelle au nombre de rapports du variateur de couple afin de permettre à chaque changement de rapport du variateur la synchronisation du volant et du disqueThe amount of variation of the moment of inertia of the steering wheel must be inversely proportional to the number of reports of the variator of torque in order to allow each change of report of the variator the synchronization of the steering wheel and the disk

volant (dv) car moins il y aura de rapports, plus la variation de vitesse de rotation du disque volant (dv) aux changements de rapport devra être importante.steering wheel (dv) because the fewer reports, the more the rotation speed of the flying disc (dv) changes in gear ratio will be important.

Un volant à moment variable placé sur l'arbre menant à la partie cycle du véhicule peut assurer une puissance motrice constante au véhicule à l'accélération (Fig. 12B) par une décharge du volant selon un programme préétabli apportant sur toute la séquence d'accélération une puissance motrice complémentaire (PV) à la puissance motrice du moteur du véhicule (PM). La vitesse de réduction du moment d'inertie du volant est maximale aux changements de rapport du véhicule et minimale quand le moteur dispose de sa puissance maximale. La puissance motrice totale est constante (Fig. 11 B) et permet une accélération régulière contrairement à la figure 12B). Le programme informé du régime du moteur (Fig. 10; i5) et du moment d'inertie du volant (il) place les changements de rapport du variateur de couple du volant et la synchronisation du volant (S) quand la puissance du moteur est maximale.A variable moment handwheel placed on the shaft leading to the vehicle's cycle portion can provide constant motor power to the vehicle upon acceleration (Fig. 12B) by discharging the flywheel according to a preset program providing the entire sequence of acceleration of a complementary driving power (PV) to the engine power of the vehicle engine (PM). The speed of reduction of the moment of inertia of the steering wheel is maximum to the changes of report of the vehicle and minimum when the engine has its maximum power. The total motive power is constant (Fig. 11B) and allows a regular acceleration unlike Fig. 12B). The program informed of the engine speed (Fig. 10; i5) and the moment of inertia of the steering wheel (it) places the changes of ratio of the drive of the steering wheel and the synchronization of the steering wheel (S) when the power of the engine is Max.

Si le volant est placé en amont du variateur de couple du véhicule (le dispositif n'est pas représenté) l'amplitude des couples développés par le variateur de couple du volant pourra être inférieure car l'amplitude des vitesses de rotation de l'arbre moteur sera inférieure à l'amplitude des vitesses de rotation de l'arbre relié à la partie cycle.If the steering wheel is placed upstream of the vehicle torque variator (the device is not shown), the amplitude of the torques developed by the flywheel torque variator may be lower because the amplitude of the rotational speeds of the shaft motor will be less than the amplitude of the rotational speeds of the shaft connected to the cycle part.

La force motrice du volant sera engagée quand les arbres seront en continuité et s'arrêtera aux changements de rapport du variateur de couple du véhicule. La synchronisation de l'arbre moteur sera enclenchée à la fois aux changements de rapport du variateur de couple du véhicule et aux changements de rapport du variateur de couple du volant.The driving force of the steering wheel will be engaged when the shafts are in continuity and will stop at the ratio changes of the vehicle torque variator. The synchronization of the motor shaft will be triggered at the same time to the changes of ratio of the variator of torque of the vehicle and to the changes of report of the variator of torque of the steering wheel.

Un volant à moment variable permet de réaliser un véhicule fonctionnant sur le mode "stop and start" ou le moteur s'arrête dès que l'on actionne la commande de frein et ne redémarre que lorsque le volant aura restitué l'énergie cinétique accumulée au freinage, le redémarrage est assuré par l'énergie cinétique accumulée par le volant au freinage. Le dispositif est représenté sur la figure 13. Le volant utilise le variateur de couple du véhicule et n'a pas de variateur de couple propre.A variable moment handwheel makes it possible to produce a vehicle operating in the "stop and start" mode where the engine stops as soon as the brake control is actuated and does not restart until the steering wheel has restored the kinetic energy accumulated at the moment. braking, the restart is provided by the kinetic energy accumulated by the steering wheel when braking. The device is shown in FIG. 13. The steering wheel uses the vehicle's torque variator and does not have a own torque variator.

Le volant (v13) est flottant et porté par l'arbre primaire (ap13) du dispositif de changement de vitesse du véhicule (vc13) ou par un axe parallèle comme sur les figures 6 et 7. Ledit volant peut être solidarisé et désolidarisé de son axe par un embrayage (ev13). L'axe portant le volant porte la roue fixe (rf) du volant, l'arbre moteur et l'arbre primaire du dispositif de changement de vitesse du véhicule sont solidarisables par un second embrayage (em13).The steering wheel (v13) is floating and carried by the primary shaft (ap13) of the vehicle gearshift device (vc13) or by a parallel axis as in FIGS. 6 and 7. Said flywheel can be secured and disengaged from its axis by a clutch (ev13). The axis carrying the flywheel carries the fixed wheel (rf) of the steering wheel, the drive shaft and the primary shaft of the vehicle gearshift device can be secured by a second clutch (em13).

Le véhicule possède un dispositif de contrôle (X) informé du moment d'inertie du volant (il), de la force exercée sur la commande d'accélération (i2), de la force exercée sur la commande de frein (i3), de la vitesse du véhicule (i4), de la vitesse de rotation du moteur (i5) et de la vitesse de rotation du volant (i6). Le dispositif de contrôle (X) déclenche; a) sous l'effet de l'actionnement de la commande de frein (i3); - un arrêt de l'alimentation en carburant (e1), - une déconnection de la liaison entre l'arbre moteur et l'arbre primaire du dispositif de changement de vitesse du véhicule (e2), - une solidarisation du volant à son axe (e4), - une augmentation du moment d'inertie du volant (e3F) à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande de frein (i3)t - lorsque le volant a atteint son moment maximal (M) le passage à un rapport inférieur (e5) accompagné d'une synchronisation du volant à son axe (e3; S) suivi d'une nouvelle augmentation du moment d'inertie du volant (e3; F), - lorsque le véhicule a atteint son rapport le plus faible et que le volant à atteint son moment d'inertie maximal (il) ou si le véhicule est proche de l'arrêt (i4), une déconnexion du volant de son axe (e4) et une déconnection de la liaison entre la roue fixe et la roue manivelle (e3), - le complément de force de freinage apporté par le frein mécanique du véhicule b) sous l'effet de l'actionnement de la commande d'accélération (i2); 1) si la vitesse de rotation du volant est compatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur (i6); - le rétablissement de l'alimentation en carburant du moteur (e1), - le rétablissement de la liaison entre l'arbre moteur et l'arbre primaire du variateur de couple (e2), - une réduction du moment d'inertie du volant à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande d'accélération (e3; A), - lorsque la vitesse de rotation du moteur a atteint sa valeur maximale (i5), le passage à un rapport supérieur (e5) accompagné d'une synchronisation du volant à son axe (e3; S) suivi d'une nouvelle réduction du moment d'inertie du volant (e3; A), 2) si la vitesse de rotation du volant est supérieure aux vitesses de rotations usuelles du moteur (i6); - un égrenage des vitesses du dernier rapport utilisé aux rapports supérieurs par la séquence; réduction du moment d'inertie du volant (e3; A) proportionnel à la force exercée sur la commande d'accélération (i2), passage à un rapport supérieur (e5) accompagné d'une synchronisation du volant à son axe (e3; S) suivi d'une nouvelle réduction du moment d'inertie du volant (e3; A), - lorsque la vitesse de rotation du volant devient compatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur (i6), la reprise de l'alimentation en carburant (e1) et la reconnection de l'arbre moteur et de l'arbre primaire du dispositif de changement de vitesse du véhicule (e2), - si le freinage s'est poursuivi jusqu'à l'arrêt du véhicule (i4), l'enclenchement du rapport le plus faible (e5) et un enclenchement progressif par friction de la liaison entre le volant et son axe (e4) avec éventuellement l'apport d'un complément de force optionnel par un moteur électrique d'appoint (solution microhybride).The vehicle has a control device (X) informed of the moment of inertia of the steering wheel (II), the force exerted on the acceleration control (i2), the force exerted on the brake control (i3), the vehicle speed (i4), the engine rotation speed (i5) and the steering wheel rotation speed (i6). The control device (X) triggers; a) under the effect of the actuation of the brake control (i3); - a stop of the supply of fuel (e1), - a disconnection of the connection between the motor shaft and the primary shaft of the device of shift of speed of the vehicle (e2), - a fastening of the wheel with its axis ( e4), - an increase in the moment of inertia of the steering wheel (e3F) at a speed proportional to the force exerted on the brake control (i3) t - when the steering wheel has reached its maximum moment (M) the change to a gear lower (e5) accompanied by a synchronization of the steering wheel to its axis (e3; S) followed by a further increase in the moment of inertia of the steering wheel (e3; F), - when the vehicle has reached its lowest ratio and that the steering wheel reaches its maximum moment of inertia (il) or if the vehicle is close to the stop (i4), a disconnection of the steering wheel from its axis (e4) and a disconnection of the connection between the fixed wheel and the crank wheel (e3), - the complement of braking force provided by the mechanical brake of the vehicle b) under the effect of the act ionizing the acceleration control (i2); 1) if the speed of rotation of the steering wheel is compatible with the usual rotation speeds of the engine (i6); - the restoration of the engine fuel supply (e1), - the restoration of the link between the motor shaft and the primary shaft of the variable speed drive (e2), - a reduction of the moment of inertia of the flywheel at a speed proportional to the force exerted on the acceleration control (e3; A), - when the rotational speed of the motor has reached its maximum value (i5), the shift to a higher gear (e5) accompanied by a synchronization the flywheel at its axis (e3; S) followed by a further reduction of the moment of inertia of the flywheel (e3; A), 2) if the speed of rotation of the flywheel is higher than the usual rotation speeds of the motor (i6) ; - ginning speeds of the last gear used at higher gear by the sequence; reduction of the moment of inertia of the flywheel (e3; A) proportional to the force exerted on the acceleration control (i2), shift to a higher gear (e5) accompanied by synchronization of the steering wheel to its axis (e3; S ) followed by a further reduction of the moment of inertia of the steering wheel (e3; A), - when the rotation speed of the steering wheel becomes compatible with the usual rotation speeds of the engine (i6), the resumption of the fuel supply (e1) and reconnection of the motor shaft and the primary shaft of the vehicle gearshift device (e2), - if braking has continued until the vehicle is stopped (i4), then engagement of the weakest gear (e5) and progressive engagement by friction of the link between the flywheel and its axis (e4), possibly with the addition of an optional force complement by an electric auxiliary motor (microhybrid solution) ).

Le moteur électrique d'appoint peut être placé sur l'arbre primaire du variateur de couple (mea1) ou en aval du variateur de couple (mea2), il pourra alors apporter une force motrice d'appoint à la fois au redémarrage du véhicule et lors des changements de rapport du variateur de couple quand la vitesse du véhicule est faible.The booster electric motor can be placed on the primary shaft of the torque converter (mea1) or downstream of the torque converter (mea2), it can then provide extra driving force at the time of restarting the vehicle and when shifting the torque converter when the vehicle speed is low.

Sur la figure 13 le variateur de couple du véhicule est un variateur de couple à trois disques. Le premier disque ou disque moteur (dm) est lié à l'arbre primaire (ap13) et porte la roue fixe du volant (rf), un second disque intermédiaire (di13) est flottant, un troisième disque (dc13) est lié à l'arbre menant à la partie cycle du véhicule.In Figure 13 the vehicle torque converter is a three-drive torque converter. The first disk or motor disk (dm) is connected to the primary shaft (ap13) and carries the fixed wheel of the steering wheel (rf), a second intermediate disk (di13) is floating, a third disk (dc13) is connected to the 'tree leading to the cycle part of the vehicle.

Deux axes portant des pignons de taille décroissante de l'axe des disques vers leur périphérie sont placés entre le disque moteur (dm 13) et le disque intermédiaire (di13), ils déterminent quatre couples, les variations de couple générée par la différence de diamètre des couronnes portées par les disques est amplifiée par la différence de diamètre des pignons portés par les axes comme montré sur la figure 11.Two axes carrying pinions of decreasing size from the axis of the discs towards their periphery are placed between the motor disc (dm 13) and the intermediate disc (di13), they determine four couples, the variations of torque generated by the difference in diameter. crowns carried by the disks is amplified by the difference in diameter of the pinions carried by the shafts as shown in FIG. 11.

Deux axes portant des pignons de taille croissante de l'axe des disques vers leur périphérie sont placés entre le disque intermédiaire (di13) et le disque cycle (dc13), ils déterminent quatre couples, les variations de couple générée par la différence de diamètre des couronnes portées par les disques est atténuée par la différence de diamètre des pignons portés par les axes.Two axes carrying pinions of increasing size from the axis of the disks towards their periphery are placed between the intermediate disk (di13) and the cycle disk (dc13), they determine four pairs, the variations of torque generated by the difference in diameter of the The rings worn by the discs are attenuated by the difference in diameter of the pinions carried by the axes.

La variation de couple déterminée par le variateur de couple (vc13) est égale à la variation de couple déterminée par la liaison entre le disque moteur (dm13) et le disque intermédiaire (di13) multiplié par le couple déterminé par la liaison entre le disque intermédiaire (di13) et le disque cycle (dc13).The torque variation determined by the torque variator (vc13) is equal to the torque variation determined by the connection between the motor disk (dm13) and the intermediate disk (di13) multiplied by the torque determined by the connection between the intermediate disk. (di13) and the cycle disk (dc13).

Le variateur (vc13) détermine seize couples se décomposant en quatre vitesses principales déterminées par la liaison entre le disque moteur (dm) et le disque intermédiaire (di13), chaque vitesse principale possède deux niveau d'atténuation et deux niveaux d'amplification déterminés par la liaison entre le disque intermédiaire (di13) et le disque cycle (dc13).The variator (vc13) determines sixteen couples decomposing into four main speeds determined by the connection between the motor disk (dm) and the intermediate disk (di13), each main speed has two attenuation level and two amplification levels determined by the connection between the intermediate disk (di13) and the cycle disk (dc13).

Les couples peuvent être déterminés par le diamètre des couronnes et des pignons en développant les formules de la figure 11 (les deux axes sont simplement confondus) à la fois pour les quatre vitesses principales et pour les deux niveaux d'atténuation et les deux niveaux d'amplification.The torques can be determined by the diameter of the crowns and sprockets by developing the formulas in Figure 11 (the two axes are simply merged) for both the four main speeds and for the two attenuation levels and the two levels of 'amplification.

Les premiers couples permettent de récupérer l'énergie cinétique du véhicule jusqu'au quasi arrêt du véhicule au freinage et à remettre le véhicule en mouvement au redémarrage grâce à une succession de couples très faibles.The first couples can recover the kinetic energy of the vehicle until the vehicle virtually stops when braking and put the vehicle back on the restart with a succession of very weak pairs.

Les derniers couples ont l'étagement d'une boîte de vitesse classique et permettent un fonctionnement optimal quand le véhicule est actionné par son moteur.The last pairs have the staging of a conventional gearbox and allow optimal operation when the vehicle is powered by its engine.

En pratique lorsque le véhicule est mis en route son accélération est assurée par le moteur du véhicule en utilisant les derniers rapports du variateur de couple.In practice when the vehicle is started its acceleration is provided by the vehicle engine using the latest reports of the torque converter.

Lorsque le conducteur actionne la commande de frein le dispositif de contrôle détermine une déconnexion de l'arbre moteur et de l'arbre primaire du variateur de couple et un arrêt de l’alimentation en carburant du moteur, une augmentation du moment d'inertie du volant à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande de frein et lorsque le moment d'inertie du volant a atteint sa valeur maximale un égrenage des vitesses par la séquence rétrogradage, synchronisation s'accompagnant d'une réduction du moment du volant et nouvelle augmentation du moment d'inertie du volant.When the driver actuates the brake control the control device determines a disconnection of the motor shaft and the primary shaft of the variator and a stop of the engine fuel supply, an increase in the moment of inertia of the driving at a speed proportional to the force exerted on the brake control and when the moment of inertia of the steering wheel has reached its maximum value a gears gears by the downshift sequence, synchronization accompanied by a reduction of the moment of the steering wheel and further increase in the moment of inertia of the steering wheel.

Il détermine le complément de force de freinage apporté par le frein mécanique du véhicule.It determines the complement of braking force provided by the mechanical brake of the vehicle.

Si le freinage est prolongé, la vitesse de rotation du volant sera incompatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur, la reprise se fera en utilisant l'énergie cinétique du volant par la séquence réduction du moment d'inertie à une vitesse proportionnelle à la force exercée sur la commande d'accélération et lorsque le volant aura atteint son moment minimal un égrenage des vitesses par la séquence augmentation de rapport, synchronisation s’accompagnant d’une augmentation du moment d'inertie du volant et nouvelle réduction du moment d'inertie du volant.If the braking is prolonged, the speed of rotation of the steering wheel will be incompatible with the usual rotation speeds of the engine, the recovery will be done using the kinetic energy of the steering wheel by the sequence reduction of the moment of inertia at a speed proportional to the force exerted on the acceleration control and when the steering wheel has reached its minimum moment a gears gears by the sequence increase ratio, synchronization accompanied by an increase in the moment of inertia of the steering wheel and further reduction of the moment of inertia of the steering wheel.

Lorsque la vitesse de rotation du volant sera compatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur; une reprise de l'alimentation en carburant et une reconnexion de l'arbre moteur et de l'arbre primaire du variateur de couple, l'accélération du véhicule est assurée à nouveau par son moteur.When the speed of rotation of the steering wheel will be compatible with the usual rotation speeds of the engine; a resumption of the fuel supply and a reconnection of the motor shaft and the primary shaft of the torque converter, the acceleration of the vehicle is ensured by its engine again.

Si le freinage du véhicule se prolonge jusqu'à l'arrêt du véhicule, l'égrenage des vitesses se poursuit jusqu'au premier rapport et un moment d'inertie maximal du volant. Le redémarrage est assuré par la mise en friction de l'embrayage entre le volant et l'arbre primaire du variateur de couple (ev13) au plus faible rapport du variateur de couple, un complément de force motrice peut être apporté par un moteur électrique d'appoint (solution microhybride) puis un égrenage des vitesses à partir des rapports les plus faibles par la séquence décrite précédemment. Le dispositif de contrôle du véhicule rétablira l'alimentation en carburant du moteur et reconnectera le moteur quand la vitesse de rotation du volant sera à nouveau compatible avec les vitesses de rotation usuelles du moteur.If the braking of the vehicle continues until the vehicle stops, the ginning speeds continues to the first gear and a moment of maximum inertia of the steering wheel. The restart is ensured by the friction of the clutch between the flywheel and the primary shaft of the variator (ev13) at the lowest ratio of the torque variator, an additional driving force can be provided by an electric motor. booster (microhybrid solution) then ginning speeds from the lowest ratios by the sequence described above. The vehicle control device will restore the engine's fuel supply and reconnect the engine when the steering wheel rotation speed is again compatible with the usual engine speeds.

Le véhicule fonctionne sur un mode "stop and start" avec coupure de l'alimentation en carburant dès que le conducteur actionne la commande de frein et freinage assuré en partie par l'augmentation du moment d'inertie du volant en passant par des couples décroissants. Le redémarrage est assuré par l'énergie cinétique accumulée par le volant au freinage par la diminution du moment d'inertie du volant en passant par des couples croissants, le transfert d'énergie cinétique entre le volant et le véhicule s'effectue sans friction par la modification du moment d'inertie du volant comme montré sur la figure 2.The vehicle operates in a "stop and start" mode with cut-off of the fuel supply as soon as the driver actuates the brake and braking control ensured in part by increasing the moment of inertia of the steering wheel passing through decreasing pairs . The restart is ensured by the kinetic energy accumulated by the steering wheel under braking by the decrease of the moment of inertia of the steering wheel passing by increasing pairs, the transfer of kinetic energy between the steering wheel and the vehicle is carried out without friction by the modification of the moment of inertia of the steering wheel as shown in FIG.

Un ou plusieurs volants à moment variables et leur mécanisme de transmission de l'énergie cinétique permettent de réaliser le dispositif de conversion et de stockage de l'énergie électrique sous forme d'énergie cinétique représenté sur la figure 14. Il comporte une ou plusieurs unités composées d'un ou plusieurs volants à moment constant (vmc14) reliés à un ou plusieurs axes primaires (ap14) par un ou plusieurs variateurs de couple primaires (vcp14), chaque axe primaire est engrené à un ou plusieurs axes secondaires (as14) portant un volant à moment variable (vmv14) relié par un variateur de couple secondaire (vcs14) à une unité électrique (ue14) pouvant fonctionner soit sur le mode moteur, soit sur le mode générateur.One or more variable moment flywheels and their mechanism for transmitting kinetic energy make it possible to produce the device for converting and storing the electrical energy in the form of kinetic energy represented in FIG. 14. It comprises one or more units composed of one or more constant moment flywheels (vmc14) connected to one or more primary axes (ap14) by one or more primary torque variators (vcp14), each primary axis is meshing with one or more secondary axes (as14) carrying a variable moment handwheel (vmv14) connected by a secondary torque converter (vcs14) to an electric unit (ue14) that can operate either in the engine mode or in the generator mode.

Un dispositif de contrôle (X) est informé de la vitesse de rotation du ou des volants à moment constant (il), de fa vitesse de rotation (i2) et du moment d’inertie (i3) du ou des volants à moment variable composant l'unité.A control device (X) is informed of the speed of rotation of the flywheel (s) at constant moment (II), of the speed of rotation (i2) and of the moment of inertia (i3) of the component variable moment flywheel (s). unit.

Le dispositif de contrôle détermine si la production électrique est supérieure à sa consommation; a) la charge d'un ou plusieurs volants à moment variable par les étapes suivantes; - la conversion d'une ou plusieurs unités électrique en moteurs (e1), - l'établissement par le variateur de couple secondaire (vcs14) d'un couple entre l'unité électrique (ue14) et l'axe secondaire (as14) permettant une vitesse de rotation optimale du moteur (e2), - la connexion de l'axe secondaire à l'unité électrique (e3), - la synchronisation du volant à l'axe secondaire (e4; S) suivie d'une solidarisation du volant à l'axe secondaire (e5), - une augmentation du moment d'inertie du volant (e4; C) opposant au moteur une contre-force proportionnelle assurant la conversion de l'énergie électrique en énergie cinétique à une vitesse de rotation du moteur électrique optimale, - lorsque le moment d'inertie du volant a atteint sa valeur maximale (i3), le passage à un rapport supérieur du variateur de couple secondaire (e2), une déconnection (e3) et une synchronisation du volant à l'axe secondaire (e4; S) suivis d'une reconnection (e3) et d'une nouvelle augmentation du moment d'inertie du volant (e4; C), - lorsque le variateur de couple secondaire a atteint son couple maximal et que le volant a atteint son moment maximal (i3), la déconnexion de la liaison entre l'axe secondaire et l'unité électrique (e3) et la connexion de l'axe secondaire à l'axe primaire (e6) suivi de; b) la décharge de l'énergie cinétique du volant à moment variable (vmv14) dans un volant à moment constant (vmc14) par les étapes suivantes; - rétablissement d'un couple (e7) sur le variateur de couple primaire (vcp14) permettant la synchronisation du volant à moment constant (vmc14) et du volant à moment variable (vmv14), - la synchronisation du volant à moment variable et de l'axe secondaire (e4; S) suivi de la solidarisation dudit volant à l'axe secondaire (e5), - la réduction du moment d'inertie du volant à moment variable (e4; D), - lorsque le moment d'inertie du volant à moment variable a atteint sa valeur minimale (i3), le passage à un couple supérieur du variateur de couple primaire (e7) suivi d'une synchronisation du volant à l’axe secondaire (e4, S) et une nouvelle diminution du moment d'inertie dudit volant (e4; D), - lorsque le variateur de couple primaire a atteint son couple maximal et que le volant a atteint son moment minimal (i3), un nouveau cycle de charge du volant à moment variable par l'unité électrique, B) si la consommation électrique est supérieure à sa production; a) la décharge du ou des volants à moment variable en cours de charge s'opérant sur chaque unités concernées par les étapes suivantes; - la conversion de l'unité électrique en générateur (e1), - une réduction du moment d'inertie du volant (e4; D) à une vitesse permettant d'apporter au générateur une force proportionnelle et optimale, - lorsque le volant à atteint son moment minimal (i3), l'établissement d'un couple supérieur par le variateur de couple secondaire (e2) suivi de la synchronisation (e4; S) et de la connexion du volant à son axe (e5) et d'une nouvelle diminution contrôlée du moment d'inertie du volant (e4; D), - lorsque le variateur de couple a atteint son couple maximal et le volant son moment minimal (i3), une déconnexion de l'axe secondaire et de l'unité électrique (e3) et; b) la recharge du volant à moment variable par le volant à moment constant par les étapes suivantes; - la connexion de l'axe secondaire à l'axe primaire (e6), - rétablissement d'un couple sur le variateur de couple primaire permettant la synchronisation du volant à moment constant et du volant à moment variable (e7), - ia synchronisation du volant et de l'axe secondaire (e4: S) suivi de la solidarisation du volant à moment variable à l'axe secondaire (e5), - l'augmentation du moment d'inertie du volant à moment variable (e4; C), - lorsque le moment d'inertie du volant a atteint sa valeur maximale (i3), le passage à un couple supérieur sur le variateur de couple primaire (e7) suivi de la synchronisation (e4; S), de la reconnexion du volant à l'axe secondaire (e5) et d'une nouvelle augmentation du moment d'inertie du volant (e4; C), - lorsque le variateur de couple primaire a atteint son couple maximal et que le volant a atteint son moment maximal (i3), la déconnexion de l'axe secondaire et de l'axe primaire (e6), - la connexion de l'axe secondaire à l'unité électrique (e3) et l'établissement d'un couple par le variateur de couple secondaire (e2) permettant de donner au générateur la vitesse optimale, - un nouveau cycle de décharge du volant à moment variable avec conversion de l'énergie cinétique en énergie électrique.The control device determines whether the electrical output is greater than its consumption; a) the loading of one or more flywheels by the following steps; - the conversion of one or more electrical units into motors (e1), - the establishment by the secondary torque converter (vcs14) of a torque between the electrical unit (ue14) and the secondary axis (as14) allowing an optimal rotation speed of the motor (e2), - the connection of the secondary axis to the electric unit (e3), - the synchronization of the steering wheel to the secondary axis (e4; S) followed by a fastening of the steering wheel to the secondary axis (e5), - an increase in the moment of inertia of the flywheel (e4; C) opposing to the motor a proportional counter-force ensuring the conversion of the electrical energy into kinetic energy at a rotational speed of the motor optimum electric power, - when the moment of inertia of the steering wheel has reached its maximum value (i3), the transition to a higher ratio of the secondary torque variator (e2), a disconnection (e3) and a synchronization of the steering wheel to the axis secondary (e4; S) followed by a reconnection (e3) and a further increase of flywheel inertia (e4; C), - when the secondary torque variator has reached its maximum torque and the flywheel has reached its maximum moment (i3), the disconnection of the link between the secondary axis and the electrical unit (e3) and the connection of the axis secondary to the primary axis (e6) followed by; b) discharging the kinetic energy of the variable moment handwheel (vmv14) into a constant moment handwheel (vmc14) by the following steps; - restoration of a torque (e7) on the primary torque variator (vcp14) allowing the synchronization of the constant moment handwheel (vmc14) and the variable moment handwheel (vmv14), - the synchronization of the variable moment handwheel and the secondary axis (e4; S) followed by securing said flywheel to the secondary axis (e5), - reducing the moment of inertia of the variable moment handwheel (e4; D), - when the moment of inertia of the variable moment handwheel has reached its minimum value (i3), the shift to a higher torque of the primary torque variator (e7) followed by synchronization of the flywheel to the secondary axis (e4, S) and a further decrease of the moment of inertia of said flywheel (e4; D), - when the primary torque variator has reached its maximum torque and the flywheel has reached its minimum moment (i3), a new load cycle of the variable moment handwheel by the unit electrical, B) if the power consumption is greater than its production; a) the discharge of the variable-moment flywheel (s) being loaded on each unit concerned by the following steps; the conversion of the electrical unit into a generator (e1), a reduction of the moment of inertia of the steering wheel (e4; D) at a speed making it possible to provide the generator with a proportional and optimum force, when the steering wheel reaches its minimum moment (i3), the establishment of a higher torque by the secondary torque variator (e2) followed by the synchronization (e4; S) and the connection of the steering wheel to its axis (e5) and a new controlled decrease of the moment of inertia of the steering wheel (e4; D), - when the variator of torque has reached its maximum torque and the steering wheel its minimum moment (i3), a disconnection of the secondary axis and the electrical unit ( e3) and; b) charging the variable moment handwheel by the steering wheel at constant moment by the following steps; - the connection of the secondary axis to the primary axis (e6), - restoration of a torque on the primary torque variator allowing the synchronization of the constant moment handwheel and the variable moment handwheel (e7), - the synchronization of the flywheel and the secondary axis (e4: S) followed by the joining of the variable moment handwheel to the secondary axis (e5), - the increase of the moment of inertia of the variable moment handwheel (e4; C) when the moment of inertia of the flywheel has reached its maximum value (i3), the transition to a higher torque on the primary torque variator (e7) followed by the synchronization (e4; S) of the reconnection of the flywheel to the secondary axis (e5) and a further increase in the moment of inertia of the steering wheel (e4; C), - when the primary torque variator has reached its maximum torque and the flywheel has reached its maximum moment (i3) , the disconnection of the secondary axis and the primary axis (e6), - the connection of the secondary axis to the electrical unit (e3 ) and the establishment of a torque by the secondary torque variator (e2) to give the generator the optimum speed, - a new discharge cycle of the variable moment handwheel with conversion of kinetic energy into electrical energy.

Le principe de conservation de l'énergie cinétique est respecté lors des transferts entre un volant à moment constant et un volant à moment variable. La formule permettant d’établir ia vitesse de rotation du volant à moment variable en fonction de la variation de son moment d'inertie (iv) est proche de la formule développées en première partie:The principle of conservation of kinetic energy is respected during transfers between a constant moment flywheel and a variable moment handwheel. The formula for establishing the speed of rotation of the variable moment handwheel according to the variation of its moment of inertia (iv) is close to the formula developed in the first part:

La réduction ou l'augmentation du moment d'inertie d'un volant à moment variable permettent un transfert rapide et sans friction de son énergie cinétique à un objet auquel il est lié et inversement, une dernière application est l'accélérateur ou le décélérateur à inertie.Reducing or increasing the moment of inertia of a variable moment handwheel allow a fast and frictionless transfer of its kinetic energy to an object to which it is linked and vice versa, a final application is the accelerator or the decelerator to inertia.

Dans cette application un volant d'inertie présente l'avantage de pouvoir emmagasiner une quantité importante d'énergie cinétique à partir d'une faible source d'énergie (un moteur électrique par exemple) et de pouvoir te relarguer sur un temps court Une accélération ou une décélération sur un temps court ne permet pas le passage par plusieurs couples de transmission. Le catapultage d'un avion sur un porte aéronef doit se faire en quelques secondes sur une longueur limitée du pont. De même si on veut récupérer l'énergie cinétique d'un avion à l'atterrissage, 1a décélération doit elle aussi se dérouler en quelques secondes sur une longueur limitée du pont.In this application a flywheel has the advantage of being able to store a large amount of kinetic energy from a weak source of energy (an electric motor for example) and to be able to release you over a short time. or a deceleration over a short time does not allow the passage through several transmission couples. The catapulting of an aircraft on an aircraft door must be done in a few seconds on a limited length of the bridge. Similarly, if we want to recover the kinetic energy of an aircraft on landing, the deceleration must also take place in a few seconds over a limited length of the bridge.

Le volant à moment variable assure l'enroulement du câble de traction d'une catapulte ou le déroulement d’un câble d'arrêt sur une poulie de forme conique reliée au ou aux volants à moment variable Un ou plusieurs volants à moment variable et la forme de la poulie assurent une double accélération ou une double décélération à la fois par la diminution ou par l'augmentation du moment d'inertie du ou des volants et par l'enroulement du câble de traction sur 1a poulie conique d'un faible diamètre à un fort diamètre pour l'accélération et inversement le déroulement d'un câble d'arrêt d'un fort diamètre à un faible diamètre pour la décélération.The variable-moment flywheel coils the towing cable of a catapult or the unwinding of a stopping cable on a conically-shaped pulley connected to the variable-moment flywheel (s). One or more variable-moment flywheels and the shape of the pulley ensure double acceleration or double deceleration both by decreasing or increasing the moment of inertia of the flywheel (s) and by winding the traction cable on the conical pulley of small diameter to a large diameter for acceleration and conversely the unwinding of a stop cable of a large diameter to a small diameter for deceleration.

Comme sur l'exemple de la figure 2, en absence d'apport extérieur d'énergie, la somme de l'énergie cinétique de rotation du volant (1/2 * i *CO*) et de l'énergie cinétique de translation de l'objet (1/2 * m * v2) est constante.As in the example of FIG. 2, in the absence of external energy input, the sum of the rotational kinetic energy of the flywheel (1/2 * i * CO *) and the translational kinetic energy of the object (1/2 * m * v2) is constant.

La vitesse de rotation du volant et la vitesse de translation de l'objet sont liées. La vitesse de translation de l'objet répond à la formule v = CO* c * TT * d, où CO est la vitesse angulaire du volant, c le couple de transmission entre le votent et la poulie et d le diamètre de la poulie.The speed of rotation of the steering wheel and the speed of translation of the object are linked. The translation speed of the object corresponds to the formula v = CO * c * TT * d, where CO is the angular velocity of the flywheel, c the transmission torque between the votent and the pulley and d the diameter of the pulley.

Si 1a poulie est liée à l'axe du volant c = 1, d est variable au cours de l'accélération ou de la décélération d'une valeur d1 à une valeur d2 supérieure pour l'accélérateur, inférieure pour le décélérateur.If the pulley is linked to the steering wheel axis c = 1, d is variable during acceleration or deceleration from a value d1 to an upper d2 value for the accelerator, lower for the decelerator.

La figure 15 présente une installation destinée à un porte aéronef. Il comporte une centrale à inertie qui peut être placée à distance du pont d'envol au dessous de la ligne de flottaison. L'accélérateur (A) comporte un ou plusieurs volants à moment variable (va15) reliés à une poulie de forme conique (pa15) et un mécanisme permettant sur le temps du catapultage de synchroniser la réduction du moment d'inertie du ou des volants et l'enroulement du câble de traction sur des diamètres croissant de la poulie conique (mal 5).Figure 15 shows an installation for an aircraft door. It has an inertial unit that can be placed away from the flight deck below the waterline. The accelerator (A) comprises one or more flywheels (va15) connected to a conical-shaped pulley (pa15) and a mechanism allowing the catapulting time to synchronize the reduction of the moment of inertia of the flywheel (s) and the winding of the traction cable over increasing diameters of the conical pulley (evil 5).

Le câble de traction (ca15) a une longueur permettant son enroulement sur la durée du catapultage, l'objet à accélérer peut être lié directement à l'extrémité du câble de traction ou à l'extrémité d'un second câble lié au premier avec un effet amplificateur ou démultiplicateur apporté par un système de poulies.The traction cable (ca15) has a length permitting its winding over the duration of the catapulting, the object to be accelerated can be linked directly to the end of the traction cable or to the end of a second cable connected to the first with an amplifier or multiplier effect provided by a system of pulleys.

Le guide d'enroulement du câble de traction est entraîné par un filetage (vsf) portée par un axe se terminant par un pignon engrené à la poulie ou à son axe, il se déplace d'une extrémité à l'autre de la poulie conique sur le temps de l'accélération.The winding guide of the towing cable is driven by a thread (vsf) carried by an axis ending with a pinion geared to the pulley or its axis, it moves from one end to the other of the conical pulley on the time of acceleration.

Le guide d'enroulement comporte une rainure verticale (rv) mobile traversée par le câble de traction (ca15) et bordée de galets de roulement. Le câble est placé perpendiculairement à la poulie en se plaçant à l'intersection de la rainure verticale mobile (rv) et d'une rainure oblique fixe elle aussi bordée de galets de roulement. L'accélérateur et le décélérateur sont engrenés par leur variateur de couple (vca15 et vcd15) à un volant à moment constant (vc15). Le volant à moment constant (vc15) peut être mis en mouvement par un moteur externe, un moteur électrique dans l'exemple (ue15). Le volant à moment constant (vc15) constitue l'élément de stockage de l'énergie cinétique permettant de recharger le volant à moment variable (va15) pour plusieurs catapultages, le variateur de couple de l'accélérateur (vca15) permet de charger le volant à moment variable (va15) jusqu'à des vitesses de rotation importantes avec un moment d'inertie important. L'axe du volant à moment variable (av15) peut être désolidarisé et solidarisé (sva15) à l'arbre primaire du variateur de couple pour permettre la synchronisation et le transfert de l'énergie cinétique sans friction du volant à moment constant (vc15) au volant à moment variable (va15). Après la charge du volant à moment variable (va15) son axe est déconnecté de l'arbre primaire du variateur de couple (sva15).The winding guide comprises a vertical groove (rv) mobile traversed by the traction cable (ca15) and lined with rollers. The cable is placed perpendicularly to the pulley at the intersection of the mobile vertical groove (RV) and a fixed oblique groove also bordered by rollers. The accelerator and the decelerator are geared by their variable speed drive (vca15 and vcd15) to a constant moment handwheel (vc15). The constant moment handwheel (vc15) can be set in motion by an external motor, an electric motor in the example (ue15). The constant moment handwheel (vc15) is the kinetic energy storage element that can be used to charge the variable moment handwheel (va15) for several catapultings. The accelerator torque variator (vca15) is used to load the steering wheel. variable moment (va15) up to high rotational speeds with a high moment of inertia. The axis of the variable moment handwheel (av15) can be detached and secured (sva15) to the primary shaft of the variator to allow the synchronization and the transfer of frictionless kinetic energy of the flywheel at constant moment (vc15) driving at variable moment (va15). After charging the variable moment handwheel (va15) its axis is disconnected from the primary shaft of the variable speed drive (sva15).

Lors d'un catapultage, le câble est mis sous tension en solidarisant progressivement la poulie à l'axe du volant à moment variable (spa15), un ou plusieurs ressorts sur le câble de traction permettent d'amortir la mise en mouvement de l'objet relié au câble de traction.During a catapult, the cable is energized by gradually solidifying the pulley to the axis of the variable-moment handwheel (spa15), one or more springs on the traction cable allow to dampen the setting in motion of the object connected to the traction cable.

Le mécanisme de réduction du moment d'inertie est enclenche (da15), la rotation de la poulie (pa15) est synchronisée à l'enroulement contrôlé du câble par le mécanisme du guide (mal 5) sur des diamètres croissants de la poulie (pa15).The mechanism of reduction of the moment of inertia is triggered (da15), the rotation of the pulley (pa15) is synchronized with the controlled winding of the cable by the mechanism of the guide (evil 5) on increasing diameters of the pulley (pa15) ).

Après l'accélération de l'objet, la poulie (pa15) et le guide sont désolidarisés (spa15) de l'axe du volant à moment variable (av15).After acceleration of the object, the pulley (pa15) and the guide are disconnected (spa15) from the axis of the steering wheel with variable moment (av15).

Une traction au niveau de l'extrémité du câble de traction (ca15) permet de dérouler le câble et de remettre le guide dans sa position initiale, le volant à moment variable (va15) peut être à nouveau chargé à partir du volant à moment constant (vc15) pour un nouveau catapultage.A traction at the end of the traction cable (ca15) allows unwinding the cable and return the guide to its initial position, the variable moment handwheel (va15) can be loaded again from the steering wheel at a constant moment (vc15) for a new catapult.

Pour le décélérateur le mécanisme est inversé (B). Le câble d'arrêt (cb15) est enroulé sur la poulie de décélération (pb15) d'un diamètre faible à un diamètre fort de la poulie (pb15) le mécanisme d'augmentation du moment d'inertie (db15) du volant de décélération (vb15) s'enclenche par la mise sous tension du câble d'arrêt. Lors de l'atterrissage d'un avion le câble se déroule d'un diamètre fort à un diamètre faible de la poulie de décélération (pb15), simultanément le volant de décélération (vc15) passe d’un moment faible à un moment fort. Après l'atterrissage l'énergie cinétique du volant de décélération (vb15) est transférée au volant à moment constant (vc15), un frein mécanique permet ensuite d'arrêter complètement le volant. L'énergie cinétique accumulée à l'atterrissage d'un avion dans le volant à moment constant (vc15) est utilisée pour le catapultage d'un autre avion. Si la vitesse du volant à moment constant (vca) devient excessive à la suite d’un nombre important d'atterrissages, elle peut être diminuée en convertissant l'unité électrique (ue15) en générateur pour alimenter les installation électriques du porte aéronef ou en ralentissant par un frein mécanique le volant à moment constant (vc15). Après un atterrissage le câble d'arrêt (cb15) est à nouveau enroulé autour de la poulie de décélération (pb15) par la rotation de la poulie. Le mécanisme du guide (mb15) permet l'enroulement d'un diamètre faible à un diamètre fort de la poulie (pb15). L'usage d'un accélérateur et d'un décélérateur n'est pas limité à un porte aéronef. Il pourrait être employé dans d'autre applications comme des attractions foraines par exemple pour procurer à un objet une forte accélération ou une forte décélération en récupérant l'énergie cinétique de l'objet à la décélération pour l'utiliser à l'accélération du même objet ou d’un autre objet.For the decelerator the mechanism is reversed (B). The stop cable (cb15) is wound on the deceleration pulley (pb15) of a small diameter to a large diameter of the pulley (pb15) the mechanism for increasing the moment of inertia (db15) of the deceleration wheel (vb15) is engaged by energizing the stop cable. When landing an aircraft the cable runs from a strong diameter to a small diameter of the deceleration pulley (pb15), simultaneously the deceleration wheel (vc15) goes from a weak moment to a strong moment. After landing the kinetic energy of the deceleration wheel (vb15) is transferred to the steering wheel at constant moment (vc15), a mechanical brake then allows to completely stop the steering wheel. The kinetic energy accumulated on landing of an airplane in the constant moment steering wheel (vc15) is used for catapulting another aircraft. If the speed of the constant moment flywheel (vca) becomes excessive as a result of a large number of landings, it can be reduced by converting the electrical unit (ue15) into a generator to power the electrical installations of the aircraft door or by slowing down the flywheel with a constant moment (vc15). After a landing the stop cable (cb15) is wrapped around the deceleration pulley (pb15) again by the rotation of the pulley. The mechanism of the guide (mb15) allows the winding of a small diameter to a strong diameter of the pulley (pb15). The use of an accelerator and a decelerator is not limited to an aircraft door. It could be used in other applications such as fairground attractions for example to provide an object with a strong acceleration or a strong deceleration by recovering the kinetic energy of the object at the deceleration to use it at the acceleration of the same object or other object.

Le volant à moment variable et son mécanisme de transmission sans friction de l'énergie cinétique permettent de nombreuses applications.The variable moment handwheel and its frictionless transmission mechanism of kinetic energy allow many applications.

Ils permettent de réaliser le synchroniseur d'axes d'un embrayage sans friction, l'augmentation du moment d'inertie du volant d'un synchroniseur d'axes permet de récupérer l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage.They make it possible to realize the synchronizer of axes of a clutch without friction, the increase of the moment of inertia of the steering wheel of an axis synchronizer makes it possible to recover the kinetic energy of a vehicle under braking.

Ils permettent de réaliser un mécanisme de récupération de l'énergie cinétique d'un véhicule au freinage placé sur la partie cycle et apportant un complément à la force motrice du moteur au redémarrage avec une puissance potentielle importante du fait que le complément de force motrice s'exerce directement sur l'arbre de transmission. Ils permettent de réaliser un véhicule fonctionnant sur le mode "stop and start" où l'alimentation en carburant s'arrête dès que le conducteur actionne la commande de frein et ne reprend que lorsque le volant a restitué l'énergie cinétique accumulée au freinage.They make it possible to realize a mechanism for recovering the kinetic energy of a vehicle under braking placed on the cycle part and providing a complement to the driving force of the engine at restart with a large potential power because the additional driving force exerts directly on the drive shaft. They make it possible to produce a vehicle operating in the "stop and start" mode, where the fuel supply stops as soon as the driver actuates the brake control and resumes only when the steering wheel has restored the kinetic energy accumulated during braking.

Ils permettent de réaliser une unité de mise en réserve d'un excédent de production d'électricité sous forme d'énergie cinétique régulant les unités électrique à la fois lorsqu'elles fonctionnent sur le mode moteur et convertissent un excédent de production d'électricité en énergie cinétique et lorsqu'elles fonctionnent sur le mode générateur en reconvertissant l'énergie cinétique accumulée en électricité.They allow to realize a unit of reserve of a surplus of production of electricity in the form of kinetic energy regulating the electric units at the same time when they operate on the mode motor and convert a surplus of production of electricity in kinetic energy and when operating in the generator mode by reconverting the accumulated kinetic energy into electricity.

Ils permettent de réaliser un accélérateur à inertie et un décélérateur pouvant avoir de nombreuses applications.They allow to realize an accelerator with inertia and a decelerator which can have many applications.

Claims

1) Mechanism for transmitting kinetic energy with a variable moment inertia flywheel comprising an flywheel and a transmission shaft characterized in that it ensures the transmission of kinetic energy to or from said flying by the following steps: - synchronization of said flywheel to the transmission axis mechanically linked to an element, either donor or receiver of kinetic energy by changing the moment of inertia of said flywheel, - securing said flywheel to said transmission axis and transfer of the kinetic energy of said flywheel to the element mechanically linked to said transmission axis by reducing the moment of inertia of said flywheel, - securing said flywheel to said transmission axis and transferring the energy of said element mechanically linked to said transmission axis towards said steering wheel by increasing the moment of inertia of said steering wheel.

2) Mechanism for transmitting kinetic energy with variable moment inertia flywheel according to claim 1 characterized in that: - said variable moment handwheel is carrying a crank wheel (rm) changing its moment of inertia, - said transmission axis is; either carrier of a fixed wheel (rf), or placed in the continuity of a second axis carrying said fixed wheel (rf), the two axes can be secured.

3) Mechanism for transmitting kinetic energy by variable moment inertia flywheel according to one of claims 1 or 2 characterized in that: - said fixed wheel (rf) is connected to a first pinion (pf) carried by the first portion of one or more discontinuous primary axes (apd) parallel to the axis carrying the flywheel, said crank wheel (rm) is linked to a second gear (pg) carried by the second portion of the same discontinuous primary axis ( apd), the second portion of said discontinuous primary axis carries one or more pinions (31) connected to one or more pinions carried by one or more discontinuous secondary axes, - a plurality of discontinuous secondary axes (asd) parallel to the primary axis or axes discontinuous (apd) carry a first gear (ps1) connected to the first gear (pf) carried by the first portion of the or one of the discontinuous primary axes (apd) and a second gear (ps2) connected to a gear (31) carried by the second portion of the same prima axis discontinuous axis (apd), the setting in continuity of a discontinuous secondary axis (asd) makes it possible to establish a connection between the two portions of one or of the discontinuous primary axes (apd) giving to said crank wheel ( rm) a rotational speed is equal to, greater than or less than the rotational speed of said fixed wheel (rf).

4) mechanism for transmitting kinetic energy by variable moment inertia flywheel according to claim 3 characterized in that the discontinuous secondary axes (asd) consist of: - a first portion of cylindrical axis (te) carrying at one end the second pinion (ps2) connected to a pinion (31) carried by the second portion of the or one of the discontinuous primary axes (apd) and carrying at the other end a longitudinal relief (rl), - d a second hollow axis portion (ac) carried by the cylindrical portion of the first portion of said axis (te) and free of rotation relative thereto, carrying at one end the first gear (ps1) connected to the first gear (pf) carried by the first portion of one or of the discontinuous primary axes (apd) and carrying at the other end a contact surface (sc1), - a cap (ca) in which the longitudinal relief (rl) carried by the end of the first portion of the secondary axis discont inu (asd), said cap (ca) being integral in the direction of rotation of the first portion of said discontinuous secondary axis (asd), the end of said cap (ca) has a contact surface (sc2) opposite the surface contact (sc1) carried by the second portion of the discontinuous secondary axis (asd), the two contact surfaces (sc1, sc2) are spaced from each other by a spring (re) placed between the bottom of said cap (ca) and the longitudinal relief (rl) carried by the first portion of said discontinuous secondary axis (asd); a pressure exerted on the cap (ca) allows the approximation of the two contact surfaces (sc1, sc2) putting in continuity a discontinuous secondary axis (asd), the two contact surfaces (sc1, sc2) are secured, either by two reliefs additional "on-off" connections, either by two friction rings establishing a connection proportional to the pressure exerted on the cap (ca).

5) mechanism for transmitting kinetic energy according to one of claims 1 to 2 characterized in that - the axis of said wheel has a thread carrying the crank wheel (rm) by a complementary thread, said flywheel carries articulated masses ( ma) related to both the axis of said wheel and a tubular ring secured to the axis of said wheel in the direction of rotation and the crank wheel in the direction of translation, - the movement of the crank wheel ( rm) on the threading of the axis caused by the rotation speed differential between the axis of said flywheel and said crank wheel (rm) causes by the play of the joints; either a distance or a reconciliation of articulated masses (ma) of the axis of said flywheel, - said crank wheel (rm) is connected to a grooved pinion (pg) carried by the second portion of a discontinuous primary axis (apd ), said pinion gear (pg) being integral with its axis in the direction of rotation and free translation.

6) mechanism for transmitting kinetic energy with variable moment inertia flywheel according to one of claims 1 to 2 characterized in that: - the axis of said flywheel carries a first tubular ring (an1) free rotation by relative to the axis of said flywheel and carrying a thread (vsf), the end of said threaded ring (an1) carries the crank wheel (rm), - a second tubular ring (an2) is integral with the axis of said flywheel in the direction of rotation is linked to the first ring (an1) by a complementary tapping, - said flywheel carries hinged masses (ma) related to both the axis of said flywheel and the second threaded ring (an2), - a speed of rotation between the axis of said flywheel and said crank wheel (rm) causes the depreciation of the second tubular ring (an2) and the play of the joints; either a distance or a rapprochement of articulated masses (ma) of the axis of said wheel.

7) mechanism for transmitting kinetic energy by variable moment inertia flywheel according to one of claims 1 to 2 characterized in that: - the axis of said flywheel carries a tubular ring free to rotate and carrying at one end the crank wheel (rm) and at the other end a ring gear (cd), - the axis of said flywheel carries threaded secondary axes (vsf) bearing movable masses (ma5) by a complementary tapping, the end of said axes secondary threaded (vsf) carries a conical gear (pc) in contact with said ring gear (cd), - fixed guides (gf) connected to the axis of said flywheel guide said movable masses (ma5) during their displacement, - a different rotation speed between said crank wheel (rm) and the axis of said flywheel causes the rotation of said threaded secondary axes (vsf) and the displacement of said moving masses (ma5).