FR3128502A1 - Transmission variable comprenant un train épicycloïdal avec des galets coniques ou tronconiques - Google Patents

Transmission variable comprenant un train épicycloïdal avec des galets coniques ou tronconiques Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une transmission variable (1) comprenant un train épicycloïdal qui comporte des satellites (10) sous la forme de galets coniques ou tronconiques, ainsi que deux planétaires intérieurs (3, 5), et un porte-satellite (9). Le porte-satellite (9) est prévu pour qu’une génératrice (GG) des galets coniques ou tronconiques soit parallèle à l’axe (AA) des planétaires intérieurs. Figure 1 à publier

Description

Transmission variable comprenant un train épicycloïdal avec des galets coniques ou tronconiques
La présente invention concerne le domaine des transmissions variables, notamment pour véhicule. En particulier, la présente invention concerne une transmission variable pour véhicule terrestre à assistance électrique.
Depuis quelques années, les véhicules à assistance électrique sont de plus en plus utilisés, tant pour les véhicules automobiles, que pour les véhicules associés aux mobilités dites douces telles que les deux-roues, les bicyclettes, les tandems, les triporteurs, les tricycles, les vélo cargos, les trottinettes, etc., ainsi que pour le transport de marchandise (par exemple les chariots motorisés ou les remorques à assistance électrique). Cette assistance électrique joue un rôle important dans la diminution des émissions polluantes et sonores, dans la facilité d’utilisation de ces véhicules, tout en assurant une réduction de l’impact environnemental des utilisateurs.
Par exemple, les véhicules deux-roues, telles que les bicyclettes, les scooters, etc., peuvent être équipés d’au moins une machine électrique qui délivre un couple supplémentaire d’assistance pour l’entraînement du véhicule. Dans le cadre des bicyclettes, la machine électrique peut être associée au pédalier, ou directement associée à la roue entraînée de manière à assister le cycliste dans ces déplacements.
Pour ces véhicules à assistance électrique, le choix d’une transmission adaptée est un point important. En effet, une transmission inadaptée peut générer des difficultés d’utilisation du véhicule.
De plus, les transmissions variables peuvent avoir des applications dans d’autres domaines tels que la production d’énergie, l’industrie, etc.
Il existe différents types de transmission pour les véhicules, notamment :
  • Les boîtes de vitesses, formées généralement d’un ensemble d’engrenages et utilisées habituellement pour les véhicules automobiles, elles présentent l’inconvénient principal de ne pas permettre une variation continue des rapports de réduction (rapports de réduction fixes et discrets),
  • Les transmissions à variation continue CVT (de l’anglais « continuously variable transmission ») sont des boîtes de vitesses automatiques qui ne comportent pas un nombre prédéfini de rapports, au contraire, le rapport de transmission de telles transmissions reste positif et varie continument sur toute une plage de fonctionnement à l’intérieur d’une plage définie, les transmissions à variation continue CVT ont une ouverture limitée (valeur limitée entre le rapport de transmission le plus long et le rapport de transmission le plus court),
  • Les transmissions infiniment variables IVT (de l’anglais « infinitly variable transmission ») sont des transmissions assurant une plage de variation infinie, qui permettent de passer des rapports de transmission négatifs (pour une marche arrière par exemple) à des rapports de transmission positifs (pour une marche avant par exemple) de façon continue, en passant par le rapport de transmission nul (qui correspond au point mort, rapport qui ne permet plus à l’élément moteur de transmettre de couple au véhicule).
Ces deux derniers types de transmission sont appelés transmissions variables dans la suite de la demande, elles sont particulièrement adaptées pour une variation continue du rapport de transmission, ce qui favorise leur utilisation au sein des véhicules ou pour tous types d’applications.
Ces transmissions variables CVT et IVT peuvent notamment être obtenues mécaniquement (par exemple en mettant en œuvre un train épicycloïdal), pneumatiquement, hydrauliquement, ou électriquement.
Une possibilité de concevoir une transmission IVT mécanique est d’associer l’utilisation d’une CVT type variateur toroïdal par exemple à un train épicycloïdal, tel que mis en œuvre dans la transmission IVT commercialisée notamment par la société Torotrack (Grande-Bretagne), et telle que décrite notamment dans les demandes de brevet EP1042624, EP1155248, EP1846672, EP2882982.
Les transmissions variables CVT et IVT mettant en œuvre un train épicycloïdal sont notées respectivement CVP pour train planétaire continument variable (de l’anglais « continuously variable planetary »), et IVP pour train planétaire infiniment variable (de l’anglais « infinitly variable planetary »). Parmi les transmissions variables mécaniques, des trains épicycloïdaux utilisant des galets coniques ou tronconiques en tant que satellites ont été développés. Pour cette technologie, la variation du diamètre des galets coniques ou tronconiques est utilisée pour faire varier continument le rapport de transmission.
La demande de brevet US2014179478 et le brevet US5876299 décrivent un exemple d’une telle transmission variable, dans laquelle, un planétaire intérieur et une couronne (planétaire extérieur) du train épicycloïdal sont en contact avec les satellites (galets coniques ou tronconiques), et dans laquelle le porte-satellite peut être translaté pour faire varier le rapport de transmission. Etant donné l’utilisation du contact entre la couronne et les galets coniques ou tronconiques, l’encombrement radial de la transmission variable est important, ce qui peut rendre son implémentation complexe au sein des véhicules. De plus, le déplacement du porte-satellite rend le système complexe, car il implique également le déplacement des satellites. En outre, cette construction nécessite d’avoir deux arbres qui transmettent le couple par friction.
La présente invention a pour but de construire une transmission variable simple et d’encombrement radial réduit. Pour cela, la présente invention concerne une transmission variable comprenant un train épicycloïdal qui comporte des satellites sous la forme de galets coniques ou tronconiques, ainsi que deux planétaires intérieurs, et un porte-satellite. Le porte-satellite est prévu pour qu’une génératrice des galets coniques ou tronconiques soit parallèle à l’axe des planétaires intérieurs. Cette construction évite l’utilisation d’une couronne (planétaire extérieur), ce qui permet par conséquent un encombrement radial réduit. De plus, grâce à cette construction, la variation du rapport de transmission est permise par translation uniquement d’un planétaire intérieur.
En outre, l’invention concerne un véhicule terrestre qui comporte une telle transmission variable.
L’invention concerne une transmission variable, notamment pour véhicule, comprenant un train épicycloïdal, ledit train épicycloïdal comportant au moins un satellite ayant la forme d’un galet conique ou tronconique. Ledit train épicycloïdal comporte :
  • Un premier planétaire intérieur qui coopère avec chaque satellite au moyen d’un engrenage,
  • Un deuxième planétaire intérieur qui coopère avec chaque satellite par friction, ledit deuxième planétaire intérieur étant coaxial avec ledit premier planétaire intérieur, et étant en translation par rapport audit premier planétaire intérieur selon l’axe desdits premier et deuxième planétaires intérieurs,
  • Un porte-satellite supportant un axe de rotation pour chaque satellite, chaque axe de rotation d’un satellite étant incliné de telle sorte qu’une génératrice dudit galet conique ou tronconique est parallèle à l’axe desdits premier et deuxième planétaires intérieurs, ladite génératrice parallèle à l’axe desdits premier et deuxième planétaires intérieurs est la génératrice dudit galet conique ou tronconique qui coopère avec ledit deuxième planétaire intérieur.
Selon un mode de réalisation, ledit train épicycloïdal ne comporte aucune couronne.
Conformément à une mise en œuvre, ledit porte-satellite est monté en liaison pivot-glissant autour dudit deuxième planétaire intérieur.
Selon un aspect, un moyen de maintien en contact est agencé entre ledit au moins un satellite et l’axe de rotation dudit au moins un satellite
Selon une caractéristique, ledit premier planétaire intérieur est l’entrée de ladite transmission variable.
Conformément à un mode de réalisation, ledit porte-satellite est la sortie de ladite transmission variable.
En outre, l’invention concerne un véhicule terrestre, de préférence à assistance électrique, comprenant au moins une roue, une première source d’entraînement, éventuellement une machine électrique connectée à une batterie électrique, et une transmission variable selon l’une des caractéristiques précédentes pour transmettre une rotation entre ladite première source d’entraînement et/ou éventuellement la machine électrique et ladite au moins une roue.
Selon un mode de réalisation, ladite première source d’entraînement est un pédalier, de préférence ladite machine électrique est agencée dans ledit pédalier.
Conformément à une mise en œuvre, ledit véhicule terrestre est un deux-roues ou un tricycle, notamment une bicyclette.
Selon un aspect, ladite transmission variable est agencée dans le moyeu d’au moins une roue dudit véhicule terrestre.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
Liste des figures
La illustre une transmission variable selon un mode de réalisation de l’invention.
La illustre les rapports de transmission d’une transmission variable pour trois modes de réalisation de l’invention.

Claims (10)

  1. Transmission variable, notamment pour véhicule, comprenant un train épicycloïdal, ledit train épicycloïdal comportant au moins un satellite (10) ayant la forme d’un galet conique ou tronconique, caractérisé en ce que ledit train épicycloïdal comporte :
    • Un premier planétaire intérieur (3) qui coopère avec chaque satellite (10) au moyen d’un engrenage (2),
    • Un deuxième planétaire intérieur (5) qui coopère avec chaque satellite (10) par friction, ledit deuxième planétaire intérieur (5) étant coaxial avec ledit premier planétaire intérieur (3), et étant en translation par rapport audit premier planétaire intérieur (3) selon l’axe (AA) desdits premier et deuxième planétaires intérieurs (3, 5),
    • Un porte-satellite (9) supportant un axe de rotation (12) pour chaque satellite (10), chaque axe de rotation (12) d’un satellite (10) étant incliné de telle sorte qu’une génératrice (GG) dudit galet conique ou tronconique est parallèle à l’axe desdits premier et deuxième planétaires intérieurs, ladite génératrice parallèle à l’axe (AA) desdits premier et deuxième planétaires intérieur (3, 5) est la génératrice dudit galet conique ou tronconique qui coopère avec ledit deuxième planétaire intérieur (5).
  2. Transmission variable selon la revendication 1, dans laquelle ledit train épicycloïdal ne comporte aucune couronne.
  3. Transmission variable selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit porte-satellite (9) est monté en liaison pivot-glissant autour dudit deuxième planétaire intérieur (5).
  4. Transmission variable selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle un moyen de maintien en contact (14) est agencé entre ledit au moins un satellite (10) et l’axe de rotation (12) dudit au moins un satellite.
  5. Transmission variable selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit premier planétaire intérieur (3) est l’entrée de ladite transmission variable.
  6. Transmission variable selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit porte-satellite (9) est la sortie de ladite transmission variable.
  7. Véhicule terrestre, de préférence à assistance électrique, comprenant au moins une roue, une première source d’entraînement, éventuellement une machine électrique connectée à une batterie électrique, et une transmission variable (1) selon l’une des revendications précédentes pour transmettre une rotation entre ladite première source d’entraînement et/ou éventuellement la machine électrique et ladite au moins une roue.
  8. Véhicule terrestre selon la revendication 7, dans lequel ladite première source d’entraînement est un pédalier, de préférence ladite machine électrique est agencée dans ledit pédalier.
  9. Véhicule terrestre selon l’une des revendications 7 ou 8, dans lequel ledit véhicule terrestre est un deux-roues ou un tricycle, notamment une bicyclette.
  10. Véhicule terrestre selon l’une des revendications 7 à 9, dans lequel ladite transmission variable est agencée dans le moyeu d’au moins une roue dudit véhicule terrestre.
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