WO2013190028A1 - Dispositif de transmission continûment variable - Google Patents

Dispositif de transmission continûment variable Download PDF

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WO2013190028A1
WO2013190028A1 PCT/EP2013/062849 EP2013062849W WO2013190028A1 WO 2013190028 A1 WO2013190028 A1 WO 2013190028A1 EP 2013062849 W EP2013062849 W EP 2013062849W WO 2013190028 A1 WO2013190028 A1 WO 2013190028A1
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WO
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axis
satellite
shaft
bells
radial plane
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PCT/EP2013/062849
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Pierre Chevalier
Adrien PANZUTI
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Inawa
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
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    • F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
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    • F16H15/26—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a spherical friction surface centered on its axis of revolution
    • F16H15/30—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a spherical friction surface centered on its axis of revolution with internal friction surface
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    • F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
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    • F16H15/42—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which two members co-operate by means of rings or by means of parts of endless flexible members pressed between the first mentioned members
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    • F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/52—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of another member

Definitions

  • the invention relates to a device for continuously variable transmission of a rotational movement.
  • Such a device can, for example, be used in the motor or pump industry as well as in the automotive field or, more generally, in the field of mobility.
  • continuously variable transmission devices sometimes called “drives” or “CVT” (continuously variable transmission) bring the particular advantage of being able to continuously control the rotational speed of an output shaft, which has an advantage over speed boxes whose reduction ratios are fixed.
  • DE-A-10 2006 016 955 and FR-A-2 173 528 disclose variable speed drives in which two bells cooperate with a satellite which bears against the internal surfaces of these bells and whose angular position around a perpendicular and non-secant axis with the axis of rotation of the bells makes it possible to adjust the transmission ratio of this variator.
  • the range of forward transmission ratio of the device DE-A-10 2006 016 955 is relatively limited because it corresponds to only half of the possible travel of the satellite on the inner surface of the driving bell.
  • the position of the satellite relative to the inner surfaces of the bells is controlled by means of a shaft which must be supported by an outer casing and which must go through a space between the two bells.
  • This is relatively complex to implement and the space, which must be provided between the two bells for the passage of the shaft, can limit the angular amplitude of displacement of the satellite on the inner surface of the driving bell, which further reduces the possibilities of variation of the transmission ratio of this device.
  • the invention relates to a device for continuously variable transmission of a rotational movement comprising a rotating driving bell around a first axis, a rotating driven bell around a second axis aligned with the first axis and a satellite provided with a first band in contact with an inner surface of the driving bell and a second band in contact with an inner surface of the driven bell, areas of contact between these bands and the inner surfaces of the bells being defined in a same radial first plane relative to the first axis, while the satellite is rotating about a third axis included in the first radial plane and whose angular orientation relative to the first axis defines the transmission ratio of the device and while the satellite is pivoted about a fourth axis perpendicular to the first radial plane and non-intersecting with the first axis.
  • the two bells are rotatably mounted on the same fixed shaft whose longitudinal axis is parallel to the first axis
  • the satellite is pivotally mounted on the shaft, around the fourth axis
  • position control means angular of the satellite around the fourth axis extend in an internal volume of the device, defined between the inner surfaces of the bells, and open out of this device through a volume provided for this purpose in the shaft or between the tree and one of the bells.
  • the fixed shaft supports both driving and led bells and the satellite, while facilitating the positioning of the control means of the angular position of the satellite without inducing the creation of a space of large width between the leading and led bells.
  • the possibilities of adjusting the angular position of the satellite relative to the inner surfaces of the driving and driven bells remain optimal.
  • such a device may incorporate one or more of the following features taken in any technically permissible combination:
  • the longitudinal axis of the shaft is aligned with the first axis and shifted relative to the third axis, when the longitudinal axis and the third axis are parallel.
  • the longitudinal axis of the shaft is shifted relative to the first axis and aligned with the third axis, when the longitudinal axis and the third axis are parallel.
  • the control means act directly on the satellite by rotating about the fourth axis in the first radial plane.
  • the satellite is free to rotate about a fifth axis parallel to the first radial plane and perpendicular to the first axis.
  • the control means act on the satellite by pivoting it around a fifth axis parallel to the first radial plane and perpendicular to the third axis, orienting the satellite bands with respect to the inner surfaces of the bells by a primary rocking inducing a tilting; secondary satellite around the fourth axis.
  • the satellite is free to rotate about the fourth axis and a fifth axis parallel to the first radial plane and perpendicular to the third axis, while a differential torque created between the driving bell and the led bell acts on the satellite while doing so pivoting about the fifth axis, orienting the satellite bands relative to the inner surfaces of the bells by a movement that induces a pivoting of the satellite about the fourth axis.
  • the shaft carries a ball on which is articulated the satellite with possibility of pivoting at least about the fourth axis and another axis perpendicular to the fourth axis.
  • the satellite carries an indexing member subjected to the action of the control means.
  • the indexing member is movable in the first radial plane.
  • the indexing member is movable in a second radial plane perpendicular to the first radial plane.
  • the control means comprise at least one cable secured to the indexing member and which passes through a housing in the shaft or between the shaft and one of the bells.
  • the control means comprise a movable member parallel to the longitudinal axis of the fixed axis shaft, the movable member modifying by its axial displacement the stiffness constant of an elastically deformable element exerting an elastic force on the body of indexing.
  • the satellite is bipartite, the first and second bands are respectively integral with a first part and a second part of the satellite and in that the first and second parts of the satellite are movable relative to each other the along the third axis, under the action of a preload mechanism adapted to adjust the contact force between the first and second strips, on the one hand, and the inner surfaces of the bells, on the other hand, depending on the resisting torque of the bell conducted relative to the leading bell.
  • the prestressing mechanism comprises a single series of rolling elements arranged between the two parts of the satellite and engaged in the housing of varying depth depending on the circumference of the satellite.
  • FIG. 1 is an axial section of a transmission device according to the invention in a first configuration of use
  • FIG. 2 is a section on the plane ll-ll in Figure 1; the cutting plane of FIG. 1 is indicated therein;
  • Figures 3 and 4 are sections similar respectively to Figures 1 and 2 in a second configuration of use of the device; the corresponding sectional planes have been indicated in III-III and IV-IV;
  • Figures 5 and 6 are sections similar respectively to Figures 1 and 2 in a third configuration of use of the device; in V-V and VI-VI the corresponding sectional planes have been indicated;
  • FIG. 7 is an exploded section of the device of Figures 1 to 6, in the plane of Figure 1;
  • FIG. 8 is a perspective view of part of the satellite of the device of FIGS. 1 to 7;
  • Figure 9 is a section similar to Figure 1 for a device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a section along the plane X-X in Figure 9; IX-IX is indicated therein the sectional plane of FIG. 9.
  • Figures 1 1 and 12 are sections similar respectively to Figures 9 and 10, in a second configuration of use of the device, it is indicated in XI-XI and XII-XII corresponding sectional planes. ;
  • Figures 13 and 14 are sections similar respectively to Figures 9 and 10 in a third configuration of use of the device; in XIII-XIII and XIV-XIV the corresponding sectional planes have been indicated;
  • Figure 15 is a section similar to Figure 1 for a device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 16 is a section on the plane XVI-XVI in Figure 15; the XV-XV sectional plan is shown in Figure 15 and - Figure 17 is a view similar to Figure 5 for a device according to a fourth embodiment of the invention.
  • the continuously variable transmission device 2 shown in FIGS. 1 to 8 is intended to transmit a rotational movement between a driving bell 4 and a driven bell 6.
  • the driving bell is rotationally integral with a pinion 8 intended to to mesh with a chain not shown
  • the led bell 6 is provided with two outer flanges 62 and 64 provided with orifices 66 for hooking the spokes of a cycle wheel.
  • the device 2 can be used to drive the rear wheel of a cycle, by means of a chain engaged with the pinion 8.
  • X4 is the axis of rotation of the bell 4 and X6 the axis of rotation of the bell 6.
  • the X4 and X6 axes are parallel and aligned.
  • the bells 4 and 6 are rotatably mounted about a fixed shaft 10, a longitudinal and central axis X10 is parallel to the axes X4 and X6.
  • the axis X10 is an axis of symmetry of the shaft 10. In practice, the axes X4, X6 and X10 are merged.
  • Bearings 12, 14 and 16 can support the bells 4 and 6 on the shaft 10 with the possibility of rotation.
  • a bearing 18 is mounted between the outer surface of the bell 4 and the inner surface of the bell 6, allowing a differentiated rotational movement of these bells, respectively about the axes X4 and X6.
  • S4 and S6 respectively denote the interior surfaces of the bells 4 and 6, these surfaces being respectively centered on the X4 and X6 axes.
  • the device 2 also comprises a satellite 20 mounted on the shaft 10 with the possibility of rotation about an axis X20.
  • the axis X20 and X10 are parallel, the axis X20 is shifted relative to the axis X10 in a direction radial with respect to the axis X10, by a distance d1 which is not zero.
  • the satellite 20 comprises two rings 204 and 206 respectively disposed in the internal volume V4 or V6 of a bell 4 or 6 and each provided with a band 205 or 207 intended to be in contact with the inner surface S4 or S6 of the bell adjacent.
  • a first contact zone Z4 is defined between the strip 205 and the surface S4, whereas a second contact zone Z6 is defined. in this same plane, between the band 207 and the surface S6.
  • the speed transmission ratio of the device 2 depends on the ratio of the distance between the zone Z4 and the axis X10, on the one hand, and the distance between the zone Z6 and the axis X10, on the other hand. The higher this ratio, that is, the further the zone Z4 is from the axis X10, the higher the speed transmission ratio.
  • the band 207 is immobilized on the ring 206 by means of pins 208. Similar pins, not visible in the figures, are used to fasten the elements 204 and 205 in rotation. , the elements 207 and 206 and respectively the elements 204 and 205 may be monoblock.
  • a bearing 209 is engaged in the inner volume of the rings 204 and 206.
  • Note 214 and 216 respectively the surfaces of the rings 204 and 206 which are radial with respect to the axis X20 and oriented towards the other ring.
  • the surface 216 is provided with hollow recesses 217, visible in particular in FIG. 8 and in which are partially received balls 218 and springs 219.
  • the surface 214 is also provided with recessed housing 220 for partial reception of the balls 218.
  • the balls are disposed between the surfaces 214 and 216 and partially engaged in the housings 217 and 220.
  • Springs 219 are arranged in the vicinity of the balls 218 and received in housings 221 adjacent the housing 217.
  • the relative angular position of the rings 204 and 206 around the axis X20 may vary, in a direction such that the balls 218 move in the housings 217 in the direction of the springs 219.
  • this relative angular displacement of the rings 204 and 206 has the effect of axially expanding the satellite 20 , that is to say axially apart the rings 204 and 206 from one another and to increase the intensity of the contact force between the strip 205 and the surface S4 and between the strip 207 and the surface S6.
  • the springs 219 exert a return force in the opposite direction of the relative angular displacement between the rings 204 and 206.
  • the elements 217 to 220 constitute a preloading mechanism which allows adjusting the contact force between the strips 205 and 207 and the inner surfaces of the bells, as a function of the resistant torque of the driven bell 6 relative to the driving bell 4.
  • the balls 218 can be replaced by other rolling elements, such as rollers or needles.
  • the geometry of the housings 217 and the position of the springs 218 are adapted.
  • the satellite 20 also comprises a jacket 222 arranged radially inside the needle cage 209 and a first portion of a ball 223 immobilized inside the jacket 222. Furthermore, a second portion of ball 123 is immobilized on the shaft 10 by means of a screw 124.
  • a needle cage is the bearing 209 which is rolling body and allows the rotation of the satellite 20 about the axis X20, while the shaft 10 and the ball are fixed in rotation relative to the axis X10.
  • the offset between the X10 and X20 axes comes from the geometry of the inner portion 123 of the ball which, in the plane of Figure 1, is not symmetrical with respect to the axis X10.
  • the outer portion 223 of the ball joint consists of two half-shells which are attached around the portion 123 once it has been immobilized on the shaft 10 by the screw 124. The two half-shells are then held in place by the shirt 222 which plays the role of a hoop.
  • the portion 123 is provided with a notch 125 in which opens a pin 30 whose tail 302 is immobilized in the part 223 of the ball, for example screwed in this part.
  • a spring 40 is hooked, by a first end 402, into the bore 306 and, by a second end 404, onto the shaft 10. This spring forms an elastically deformable element for returning the pin 30 to its position.
  • a cable 50 is hooked, by a first end 502, in the bore 306 and extends to the outside of the device 2.
  • the cable 50 passes through a groove 102 formed in the outer surface of the shaft 10, in a direction parallel to the axis X10.
  • the cable 50 passes through the groove 102 between the internal volume of the device 2, that is to say the sum of the volumes V4 and V6, and the outside.
  • the representation of the cable 50 is interrupted to allow the groove 102 to be viewed.
  • This groove is disposed radially inside the bearings 12 and 14, which allows the cable 10 to open out of the device. 2.
  • the cable 50 passes through a plug 60 through an orifice 602 which opens radially towards the outside of the device 2.
  • the pin 30 is subjected to two opposing forces, namely an elastic traction force E40 exerted by the spring 40, which tends to move it to the left in Figure 1, and a traction force E50 transmitted by the cable 50 when we shoot at it.
  • the efforts E40 and E50 are exerted along the main directions of the spring and the cable, in the vicinity of their ends 402 and 502.
  • the arrows representing these forces are shifted laterally to Figures 1 and 5.
  • the traction force E50 is increased, which has the effect of sliding the head 304 of the pin 30 in the slot 125 to the right in Figure 3, tilting the satellite 20 around the Y20 axis to reach a configuration where the zone Z4 is closer radially to the axis X4 than the zone Z6 is close to the axis X6.
  • the reduction ratio of the device 2 is minimum.
  • the bell 6 rotates slower than the bell 4.
  • the speed transmission ratio of the rotational movement between the bells 4 and 6 is less than 1
  • the axis X20 forms with the axis X10 a non-zero angle ⁇ in the plane of FIG. 3.
  • the intensity of the effort E50 is greatly reduced, or the cable 50 is released.
  • the tensile force E40 tilts the satellite 20 in the opposite direction to the configuration of FIGS. 3 and 4.
  • the axis X20 forms with the axis X10 an angle ⁇ oriented in the opposite direction with respect to the angle a and having almost the same value.
  • the zone Z4 is radially further from the axis X4 than the zone Z6 is away from the axis X6, so that the transmission ratio of the device 2 is greater than 1, in practice maximum in the configuration shown in Figures 5 and 6.
  • the bell 6 rotates faster than the bell 4.
  • the position of the satellite 20 with respect to the driving and driven bells 4 and 6 is controlled not in the plane of FIGS. 9, 11 and 13 which contains the contact zones Z4 and Z6 between this satellite and these bells, but in a perpendicular plane shown in Figures 10, 12 and 14.
  • the pin 30 of this embodiment has a head 304 engaged in a notch 125 of the inner portion 123 of the ball which extends parallel to the plane of Figures 10, 12 and 14.
  • the traction force E50 exerted via the cable 50 balances the elastic traction force E40 exerted by the spring 40 stretched between the head 304 and the fixed shaft 10. Satellite 20 does not tend to change position relative to bells 4 and 6. In other words, the position of zones Z4 and Z6 with respect to axes X4 and X6 is stable.
  • the elastic force E40 overcomes the tensile force E50, which creates a pivoting or primary tilting of the satellite 20 in the trigonometric direction as represented by the arrow F1 in the plane of the figure 12 around the axis Z20 defined as in the first embodiment.
  • the satellite 20 is maintained in the configuration of FIG. 14 to the point that the secondary tilting of the satellite 20 around the axis Y20 continues in the direction of the arrow F3.
  • a driving mode similar to that of the second embodiment is used for the continuously variable transmission device 2, with an action in a radial plane perpendicular to a radial plane containing the contact areas Z4 and Z6 between the satellite 20 and the leading and driven bells 4 and 6.
  • This embodiment differs from the previous one in that the axes of rotation X10 and X20 coincide when they are parallel, while the axes of rotation X4 and X6 are axially offset with respect to the X10 and X20 axes by a radial distance d2 that is not zero.
  • a direct control, in the plane of the contact zones Z4 and Z6 can be used in a device where the axes of rotation X4 and X6 of the driving and driven bells are radially offset by relative to the longitudinal axis X10 of the fixed shaft 10. The approaches of the first and third embodiments are then combined.
  • the cable 50 passes between the shaft and the bell 4.
  • this cable can pass between the shaft and the bell 6.
  • the cable 50 can pass inside the shaft. tree 10.
  • no cable is used to control the positioning of the satellite 20 in the interior volumes V4 and V6 of the bells 4 and 6.
  • the pivoting control of the satellite 20, for adjusting the transmission ratio of the continuously variable transmission device 2 is performed in a radial plane containing contact zones Z4 and Z6 respectively defined between the bands 205 and 207 of the satellite 20 and the internal surfaces S4 and S6 of the bells 4 and 6. This control mode is therefore comparable to that of the first embodiment on this aspect.
  • An elastically deformable element namely a helical spring 40, is fixed between the head 304 of the pin 30, to which it is fixed by a first end 402, and an axially movable member 70, to which it is fixed by a second end 404.
  • the spring 40 thus exerts on the pin 30 an elastic force E40 comparable to that mentioned for the first three embodiments.
  • the part 70 is received inside a housing 104 of the fixed shaft 10 which it passes axially, this housing being centered on the axis X10.
  • This housing allows translation along the axis X10 of the part 70 but blocks its rotation around X10.
  • a control rod 72 connects the part 70 by a helical link to a crank 74 located outside the internal volume of the device 2 which is the sum of the internal volumes V4 and V6 of the bells 4 and 6. It is thus possible, in rotating the crank 74 about the axis X10, as represented by the double arrow F5, axially moving the workpiece 70 along the axis X10. This movement makes it possible to vary the stiffness constant of the spring 40 and, consequently, the intensity of the force E40.
  • the satellite 20 is rotatably mounted around the axes Y20 and Z20 defined as in the first embodiment.
  • the user wishes to decrease the transmission ratio of the device 2, it increases the driving torque of the driving bell 4.
  • the input torque on the driving bell 4 is higher than the output torque on the led bell 6.
  • a differential torque is thus created between the bells 4 and 6.
  • the satellite is no longer statically balanced.
  • the tangential contact force between the band 205 and the surface S4 is greater than the tangential force between the band 207 and the surface S6.
  • a moment around the axis Z20 is created, which switches the satellite 20 clockwise around the axis Z20, in the direction of the arrow F6 in FIG. 17. This primary changeover induces, as in FIG.
  • the transmission ratio of the device 2 decreases.
  • the satellite 20 is in another configuration, in particular a configuration where the transmission ratio is minimal, it is possible to increase this transmission ratio by an inverse phenomenon, by reducing the torque exerted on the driving bell 4.
  • the secondary tilting mentioned above takes place against the elastic force E40. It is possible to modify the value of the differential torque from which this tilting can take place, by acting on the stiffness constant of the spring 40, that is to say by moving the part 70 along the axis X10, inside the housing 104.
  • the crank 74, the connecting rod 72 and the part 70 thus constitute, with the spring 40, means for controlling the angular position of the satellite 20 around the axis Y20, in the volume internal device 2 constituted by the respective internal volumes V4 and V6 of the bells 4 and 6.
  • the invention is explained above and shown in the context of its use in the field of the cycle. However, it is applicable in other fields, in particular those of engines or pumps as well as in the automotive field and, more generally, in the field of mobility.

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Abstract

Ce dispositif (2) de transmission continûment variable comprend : une cloche menante (4) tournante autour d'un premier axe (X4), une cloche menée (6) tournante autour d'un deuxième axe (X6), un satellite (20) pourvu d'une première bande (205) en contact avec une surface intérieure (S4) de la cloche menante et d'une deuxième bande (207) en contact avec une surface intérieure (S6) de la cloche menée. Des zones de contact (Z4, Z6) entre les bandes et les surfaces intérieures des cloches sont définies dans un même premier plan radial par rapport au premier axe. Le satellite (20) est tournant autour d'un troisième axe (X20) inclus dans le premier plan radial et dont l'orientation angulaire par rapport au premier axe (X4) définit le rapport de transmission du dispositif. Le satellite est pivotant autour d'un quatrième axe (Y20) perpendiculaire au premier plan radial et non sécant avec le premier axe (X4). Les deux cloches (4, 6) sont montées rotatives sur un même arbre fixe (10) dont un axe longitudinal (X10) est parallèle au premier axe (X4). Le satellite (20) est monté pivotant sur l'arbre, autour du quatrième axe (Y20). Des moyens (40, 50) de commande de la position angulaire du satellite (20) autour du quatrième axe (Y20) s'étendent dans un volume interne du dispositif (2) défini entre les surfaces intérieures (S4, S6) des cloches (4, 6) et débouchent à l'extérieur de ce dispositif en traversant un volume (102) ménagé à cet effet dans l'arbre ou entre l'arbre et une des cloches (4).

Description

Dispositif de transmission continûment variable
L'invention concerne un dispositif de transmission continûment variable d'un mouvement de rotation.
Un tel dispositif peut, par exemple, être utilisé dans l'industrie des moteurs ou des pompes ainsi que dans le domaine automobile ou, plus généralement, dans celui de la mobilité.
Dans ces différents domaines, les dispositifs de transmission continûment variables, parfois nommés « variateurs » ou « CVT » (continuously variable transmission) apportent l'avantage particulier de pouvoir contrôler de façon continue la vitesse de rotation d'un arbre de sortie, ce qui présente un avantage par rapport aux boîtes à vitesse dont les rapports de réduction sont fixes.
Ces variateurs ont parfois un rendement énergétique relativement faible, alors qu'ils présentent une masse et un encombrement importants. Il est connu d'utiliser le rapport de deux diamètres entre une entrée et une sortie pour réaliser une transmission de type CVT. L'entraînement entre l'entrée et la sortie se fait alors par friction.
Ainsi, DE-A-10 2006 016 955 et FR-A-2 173 528 divulguent des variateurs de vitesse dans lesquels deux cloches coopèrent avec un satellite qui est en appui contre les surfaces internes de ces cloches et dont la position angulaire autour d'un axe perpendiculaire et non sécant avec l'axe de rotation des cloches permet d'ajuster le rapport de transmission de ce variateur. La plage de variation du rapport de transmission en marche avant du dispositif de DE-A-10 2006 016 955 est relativement limitée car elle ne correspond qu'à la moitié de la course possible du satellite sur la surface intérieure de la cloche menante. En outre, la position du satellite par rapport aux surfaces intérieures des cloches, c'est-à-dire sa position angulaire autour de son axe de pivotement, est commandée au moyen d'un arbre qui doit être supporté par un carter extérieur et qui doit passer par un espace ménagé entre les deux cloches. Ceci est relativement complexe à mettre en œuvre et l'espace, qui doit être ménagé entre les deux cloches pour le passage de l'arbre, peut limiter l'amplitude angulaire de déplacement du satellite sur la surface intérieure de la cloche menante, ce qui réduit d'autant plus les possibilités de variation du rapport de transmission de ce dispositif.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement, entre autres, remédier l'invention en proposant un nouveau dispositif de transmission continûment variable dont le rapport de transmission peut varier sur une plage importante et qui ne nécessite pas d'utiliser un boîtier extérieur pour supporter un arbre de pivotement d'un satellite. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de transmission continûment variable d'un mouvement de rotation comprenant une cloche menante tournante autour d'un premier axe, une cloche menée tournante autour d'un deuxième axe aligné avec le premier axe et un satellite pourvu d'une première bande en contact avec une surface intérieure de la cloche menante et d'une deuxième bande en contact avec une surface intérieure de la cloche menée, des zones de contact entre ces bandes et les surfaces intérieures des cloches étant définies dans un même premier plan radial par rapport au premier axe, alors que le satellite est tournant autour d'un troisième axe inclus dans le premier plan radial et dont l'orientation angulaire par rapport au premier axe définit le rapport de transmission du dispositif et alors que le satellite est pivotant autour d'un quatrième axe perpendiculaire au premier plan radial et non sécant avec le premier axe. Conformément à l'invention, les deux cloches sont montées rotatives sur un même arbre fixe dont un axe longitudinal est parallèle au premier axe, le satellite est monté pivotant sur l'arbre, autour du quatrième axe, et des moyens de commande de la position angulaire du satellite autour du quatrième axe s'étendent dans un volume interne du dispositif, défini entre les surfaces intérieures des cloches, et débouchent à l'extérieur de ce dispositif en traversant un volume ménagé à cet effet dans l'arbre ou entre l'arbre et une des cloches.
Grâce à l'invention, l'arbre fixe permet de supporter à la fois les deux cloches menante et menée et le satellite, tout en facilitant le positionnement des moyens de commande de la position angulaire du satellite sans induire la création d'un espace de largeur importante entre les cloches menante et menée. Ainsi, les possibilités d'ajustement de la position angulaire du satellite par rapport aux surfaces intérieures des cloches menante et menée demeurent optimales.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible :
- L'axe longitudinal de l'arbre est aligné avec le premier axe et décalé par rapport au troisième axe, lorsque cet axe longitudinal et ce troisième axe sont parallèles.
- L'axe longitudinal de l'arbre est décalé par rapport au premier axe et aligné avec le troisième axe, lorsque cet axe longitudinal et ce troisième axe sont parallèles.
- Les moyens de commande agissent directement sur le satellite en le faisant pivoter autour du quatrième axe, dans le premier plan radial.
- Le satellite est libre en rotation autour d'un cinquième axe parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au premier axe. - Les moyens de commande agissent sur le satellite en le faisant pivoter autour d'un cinquième axe parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au troisième axe, en orientant les bandes du satellite par rapport aux surfaces intérieures des cloches par un basculement primaire induisant un basculement secondaire du satellite autour du quatrième axe.
- Le satellite est libre en rotation autour du quatrième axe et d'un cinquième axe parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au troisième axe, alors qu'un couple différentiel créé entre la cloche menante et la cloche menée agit sur le satellite en le faisant pivoter autour du cinquième axe, en orientant les bandes du satellite par rapport aux surfaces intérieures des cloches par un mouvement qui induit un pivotement du satellite autour du quatrième axe.
- L'arbre porte une rotule sur laquelle est articulé le satellite avec possibilité de pivotement au moins autour du quatrième axe et d'un autre axe perpendiculaire au quatrième axe.
- Le satellite porte un organe d'indexation soumis à l'action des moyens de commande.
- L'organe d'indexation est mobile dans le premier plan radial.
- L'organe d'indexation est mobile dans un deuxième plan radial perpendiculaire au premier plan radial.
- Les moyens de commande comprennent au moins un câble solidaire de l'organe d'indexation et qui traverse un logement ménagé dans l'arbre ou entre l'arbre et l'une des cloches.
- Les moyens de commande comprennent un organe mobile parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre fixe axe, cet organe mobile modifiant par son déplacement axial la constante de raideur d'un un élément élastiquement déformable exerçant un effort élastique sur l'organe d'indexation.
- Le satellite est bipartite, les première et deuxième bandes sont respectivement solidaires d'une première partie et d'une seconde partie du satellite et en ce que les première et deuxième parties du satellite sont mobiles l'une par rapport à l'autre le long du troisième axe, sous l'action d'un mécanisme de précontrainte apte à ajuster l'effort de contact entre les première et deuxième bandes, d'une part, et les surfaces intérieures des cloches, d'autre part, en fonction du couple résistant de la cloche menée par rapport à la cloche menante. - Le mécanisme de précontrainte comprend une unique série d'éléments roulants disposés entre les deux parties du satellite et engagés dans les logements de profondeur variable selon la circonférence du satellite.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de quatre modes de réalisation d'un dispositif conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif de transmission conforme à l'invention dans une première configuration d'utilisation ;
- la figure 2 est une coupe selon le plan ll-ll à la figure 1 ; on y a indiqué en l-l le plan de coupe de la figure 1 ;
- les figures 3 et 4 sont des coupes analogues respectivement aux figures 1 et 2 dans une deuxième configuration d'utilisation du dispositif ; on y a indiqué en III- III et IV-IV les plans de coupe correspondants ;
- les figures 5 et 6 sont des coupes analogues respectivement aux figures 1 et 2 dans une troisième configuration d'utilisation du dispositif ; on y a indiqué en V-V et VI-VI les plans de coupe correspondants ;
- la figure 7 est une coupe éclatée du dispositif des figures 1 à 6, dans le plan de la figure 1 ;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une partie du satellite du dispositif des figures 1 à 7 ;
- la figure 9 est une coupe analogue à la figure 1 pour un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 10 est une coupe selon le plan X-X à la figure 9 ; on y a indiqué en IX-IX le plan de coupe de la figure 9.
- les figures 1 1 et 12 sont des coupes analogues respectivement aux figures 9 et 10, dans une deuxième configuration d'utilisation du dispositif, on y a indiqué en XI-XI et XII-XII les plans de coupe correspondants. ;
- les figures 13 et 14 sont des coupes analogues respectivement aux figures 9 et 10 dans une troisième configuration d'utilisation du dispositif ; on y a indiqué en XIII-XIII et XIV-XIV les plans de coupe correspondants ;
- la figure 15 est une coupe analogue à la figure 1 pour un dispositif conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 16 est une coupe selon le plan XVI-XVI à la figure 15 ; on y a indiqué en XV-XV le plan de coupe de la figure 15 et - la figure 17 est une vue analogue à la figure 5 pour un dispositif conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif de transmission continûment variable 2 représenté aux figures 1 à 8 est destiné à transmettre un mouvement de rotation entre une cloche menante 4 et une cloche menée 6. Dans l'exemple, la cloche menante est solidaire en rotation d'un pignon 8 destiné à engrener avec une chaîne non représentée, alors que la cloche menée 6 est pourvue de deux collerettes externes 62 et 64 pourvues d'orifices 66 d'accrochage des rayons d'une roue de cycle. Ainsi, le dispositif 2 peut être utilisé pour entraîner la roue arrière d'un cycle, au moyen d'une chaîne en prise avec le pignon 8.
On note X4 l'axe de rotation de la cloche 4 et X6 l'axe de rotation de la cloche 6.
Les axes X4 et X6 sont parallèles et alignés.
Les cloches 4 et 6 sont montées rotatives autour d'un arbre fixe 10 dont un axe longitudinal et central X10 est parallèle aux axes X4 et X6. L'axe X10 est un axe de symétrie de l'arbre 10. En pratique, les axes X4, X6 et X10 sont confondus. Des paliers 12, 14 et 16 permettent de supporter les cloches 4 et 6 sur l'arbre 10 avec possibilité de rotation. Un palier 18 est monté entre la surface externe de la cloche 4 et la surface interne de la cloche 6, permettant un mouvement de rotation différencié de ces cloches, respectivement autour des axes X4 et X6.
On note respectivement S4 et S6 les surfaces intérieures des cloches 4 et 6, ces surfaces étant respectivement centrées sur les axes X4 et X6.
Le dispositif 2 comprend également un satellite 20 monté sur l'arbre 10 avec possibilité de rotation autour d'un axe X20. Quand les axes X20 et X10 sont parallèles l'axe X20 est décalé par rapport à l'axe X10 selon une direction radiale par rapport à l'axe X10, d'une distance d1 non nulle.
Le satellite 20 comprend deux bagues 204 et 206 disposées respectivement dans le volume interne V4 ou V6 d'une cloche 4 ou 6 et pourvues chacune d'une bande 205 ou 207 destinée à être en contact avec la surface intérieure S4 ou S6 de la cloche adjacente.
Ainsi, dans le plan de la figure 1 qui est radial par rapport aux axes X4, X6 et X10, une première zone de contact Z4 est définie entre la bande 205 et la surface S4, alors qu'une deuxième zone de contact Z6 est définie, dans ce même plan, entre la bande 207 et la surface S6.
Le rapport de transmission en vitesse du dispositif 2 dépend du rapport de la distance entre la zone Z4 et l'axe X10, d'une part, et de la distance entre la zone Z6 et l'axe X10, d'autre part. Plus ce rapport est élevé, c'est-à-dire plus la zone Z4 est éloignée de l'axe X10, plus le rapport de transmission en vitesse est élevé. Comme cela ressort des figures 3, 5 et 7, la bande 207 est immobilisée sur la bague 206 au moyen de pions 208. Des pions analogues, non visibles sur les figures, sont utilisés pour solidariser en rotation les éléments 204 et 205. En variante, les éléments 207 et 206 et respectivement les éléments 204 et 205 peuvent être monobloc.
Un palier 209 est engagé dans le volume intérieur des bagues 204 et 206.
On note respectivement 214 et 216 les surfaces des bagues 204 et 206 qui sont radiales par rapport à l'axe X20 et orientées vers l'autre bague. La surface 216 est pourvue de logements en creux 217, visibles notamment à la figure 8 et dans lesquels sont partiellement reçues des billes 218 et des ressorts 219. La surface 214 est également pourvue de logements en creux 220 de réception partielle des billes 218. Ainsi, en configuration montée du dispositif 2, les billes sont disposées entre les surfaces 214 et 216 et partiellement engagées dans les logements 217 et 220. Des ressorts 219 sont disposés au voisinage des billes 218 et reçus dans des logements 221 adjacents aux logements 217.
En fonction du couple résistant de la cloche menée 6 par rapport à la cloche menante 4, la position angulaire relative des bagues 204 et 206 autour de l'axe X20 peut varier, dans un sens tel que les billes 218 se déplacent dans les logements 217 en direction des ressorts 219. Compte tenu de la géométrie des logements 217, dont la profondeur par rapport à la surface 216 diminue en se rapprochant des logements 221 , ce déplacement angulaire relatif des bagues 204 et 206 a pour effet de dilater axialement le satellite 20, c'est-à-dire d'écarter axialement les bagues 204 et 206 l'une de l'autre et d'augmenter l'intensité de l'effort de contact entre la bande 205 et la surface S4 et entre la bande 207 et la surface S6. En bout de course des billes 218 dans les logements 217, les ressorts 219 exercent un effort de rappel en sens inverse du déplacement angulaire relatif entre les bagues 204 et 206. Ainsi, les éléments 217 à 220 constituent un mécanisme de précontrainte qui permet d'ajuster l'effort de contact entre les bandes 205 et 207 et les surfaces intérieures des cloches, en fonction du couple résistant de la cloche menée 6 par rapport à la cloche menante 4.
En variante, les billes 218 peuvent être remplacées par d'autres éléments roulants, tels que des rouleaux ou des aiguilles. Dans ce cas, la géométrie des logements 217 et la position des ressorts 218 sont adaptées.
Le satellite 20 comprend également une chemise 222 disposée radialement à l'intérieur de la cage à aiguilles 209 et une première partie d'une rotule 223 immobilisée à l'intérieur de la chemise 222. Par ailleurs, une deuxième partie de rotule 123 est immobilisée sur l'arbre 10 au moyen d'une vis 124.
Une cage à aiguilles constitue le palier 209 qui est à corps roulants et permet la rotation du satellite 20 autour de l'axe X20, alors que l'arbre 10 et la rotule sont fixes en rotation par rapport à l'axe X10.
Le décalage entre les axes X10 et X20 provient de la géométrie de la partie interne 123 de la rotule qui, dans le plan de la figure 1 , n'est pas symétrique par rapport à l'axe X10.
En pratique, la partie externe 223 de la rotule est constituée de deux demi-coques qui sont rapportées autour de la partie 123 une fois que celle-ci a été immobilisée sur l'arbre 10 par la vis 124. Les deux demi-coques sont alors maintenues en place par la chemise 222 qui joue le rôle d'une frette.
La partie 123 est pourvue d'une encoche 125 dans laquelle débouche un pion 30 dont la queue 302 est immobilisée dans la partie 223 de la rotule, par exemple vissé dans cette partie. La tête 304 du pion 30, qui est pourvue d'un perçage 306, est engagée dans l'encoche 125 qui la guide en translation dans un mouvement parallèle au plan des figures 1 , 3 et 5.
Un ressort 40 est accroché, par une première extrémité 402, dans le perçage 306 et, par une deuxième extrémité 404, sur l'arbre 10. Ce ressort forme un élément élastiquement déformable de rappel en position du pion 30.
Un câble 50 est accroché, par une première extrémité 502, dans le perçage 306 et s'étend jusqu'à l'extérieur du dispositif 2. En pratique, le câble 50 passe dans une gorge 102 ménagée dans la surface externe de l'arbre 10, selon une direction parallèle à l'axe X10. En d'autres termes, le câble 50 traverse la gorge 102 entre le volume interne du dispositif 2, c'est-à-dire de la somme des volumes V4 et V6, et l'extérieur. A la figure 5, la représentation du câble 50 est interrompue pour permettre la visualisation de la gorge 102. Cette gorge est disposée radialement à l'intérieur des paliers 12 et 14, ce qui permet au câble 10 de déboucher à l'extérieur du dispositif 2. A l'extérieur du volume interne précité, le câble 50 traverse un bouchon 60 par un orifice 602 qui débouche radialement vers l'extérieur du dispositif 2.
Ainsi, le pion 30 est soumis à deux efforts antagonistes, à savoir un effort de traction élastique E40 exercé par le ressort 40, qui tend à le déplacer vers la gauche à la figure 1 , et un effort de traction E50 transmis par le câble 50 lorsque l'on tire sur celui-ci. Les efforts E40 et E50 s'exercent selon les directions principales du ressort et du câble, au voisinage de leurs extrémités 402 et 502. Pour la clarté du dessin, les flèches représentant ces efforts sont décalées latéralement aux figures 1 et 5.
Les mouvements de rotation du pion 30 par rapport à la partie interne 123 de la rotule ont lieu dans le plan des figures 1 , 3 et 5. Ces mouvements de rotation, qui correspondent au glissement de la tête 304 dans l'encoche 125, induisent un pivotement du satellite 20 autour d'un axe Y20 perpendiculaire aux axes X10 et X20 et non sécant avec l'axe X4. Dans l'exemple des figures 1 à 8, les axes X20 et Y20 sont sécants.
Dans la configuration des figures 1 et 2, l'effort E50 exercé via le câble 50 sur le pion 30 équilibre l'effort élastique E40 exercé par le ressort 40. Dans cette configuration, les zones Z4 et Z6 s'étendent à une même distance radiale des axes X4 et X6. Ainsi, le rapport de transmission du mouvement de rotation entre les cloches 4 et 6 est égal à 1 .
Dans la configuration des figures 3 et 4, l'effort de traction E50 est augmenté, ce qui a pour effet de faire coulisser la tête 304 du pion 30 dans l'encoche 125 vers la droite à la figure 3, en faisant basculer le satellite 20 autour de l'axe Y20 pour atteindre une configuration où la zone Z4 est plus proche radialement de l'axe X4 que la zone Z6 n'est proche de l'axe X6.
Dans cette configuration, le rapport de réduction du dispositif 2 est minimum. Ainsi, la cloche 6 tourne moins vite que la cloche 4. Le rapport de transmission en vitesse du mouvement de rotation entre les cloches 4 et 6 est inférieur à 1
Des configurations intermédiaires entre celles des figures 1 et 2, d'une part, et 3 et
4, d'autre part, peuvent être atteintes, en modulant l'intensité de l'effort E50.
Dans la configuration des figures 3 et 4, l'axe X20 forme avec l'axe X10 un angle a non nul dans le plan de la figure 3.
Dans la configuration des figures 5 et 6, l'intensité de l'effort E50 est fortement diminuée, voire le câble 50 est relâché. Dans ce cas, l'effort de traction E40 fait basculer le satellite 20 en sens inverse de la configuration des figures 3 et 4. L'axe X20 forme avec l'axe X10 un angle β orienté en sens inverse par rapport à l'angle a et ayant pratiquement la même valeur. Dans ce cas, la zone Z4 est radialement plus éloignée de l'axe X4 que la zone Z6 n'est éloignée de l'axe X6, de sorte que le rapport de transmission du dispositif 2 est supérieur à 1 , en pratique maximum dans la configuration représentée aux figures 5 et 6. La cloche 6 tourne plus vite que la cloche 4.
Des configurations intermédiaires entre celles des figures 1 et 2, d'une part, 5 et 6, d'autre part, peuvent être obtenues en modulant l'effort de traction E50 exercé par le câble 50 sur le pion 30. Dans ce mode de réalisation, on agit sur le pion 30 au moyen du ressort 40 et du câble 50 dans le plan des figures 1 , 3 et 5 qui comprend également les zones de contact Z4 et Z6. Le satellite peut tourner librement autour d'un axe Z20 parallèle au plan des figures 1 , 3 et 5 et perpendiculaire à l'axe X20.
Dans les deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation représentés respectivement aux figures 9 à 14, 15 et 16, et 17, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et fonctionnement de la même façon. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ces autres modes de réalisation du premier mode de réalisation.
Dans le deuxième mode de réalisation, la position du satellite 20 par rapport aux cloches menante et menée 4 et 6 est commandée non pas dans le plan des figures 9, 1 1 et 13 qui contient les zones de contact Z4 et Z6 entre ce satellite et ces cloches, mais dans un plan perpendiculaire représenté aux figures 10, 12 et 14.
Le pion 30 de ce mode de réalisation a une tête 304 engagée dans une encoche 125 de la partie interne 123 de la rotule qui s'étend parallèlement au plan des figures 10, 12 et 14.
Dans la configuration des figures 9 et 10, l'effort de traction E50 exercé via le câble 50 équilibre l'effort élastique de traction E40 exercé par le ressort 40 tendu entre la tête 304 et l'arbre fixe 10. Dans ces conditions, le satellite 20 n'a pas tendance à changer de position par rapport aux cloches 4 et 6. En d'autres termes, la position des zones Z4 et Z6 par rapport aux axes X4 et X6 est stable.
Dans la configuration des figures 1 1 et 12, l'effort élastique E40 vainc l'effort de traction E50, ce qui crée un pivotement ou basculement primaire du satellite 20 dans le sens trigonométrique comme représenté par la flèche F1 dans le plan de la figure 12 autour de l'axe Z20 défini comme dans le premier mode de réalisation.
Dans le plan de la figure 12, l'axe du satellite X20 n'étant pas parallèle à l'axe X10, des forces de traction FY10 des cloches et des forces de traction FY20 du satellite n'ont pas la même direction et créent ainsi des forces résultantes FR à l'origine d'un couple de pivotement MY20 visible sur la figure 3. Ce basculement primaire F1 du satellite 20 autour de l'axe Z20 associé au fait que les surfaces intérieures S4 et S6 des cloches sont gauches et que les cloches sont tournantes, génère un basculement secondaire autour de l'axe Y20, dans le sens de la flèche F2 à la figure 1 1 , c'est-à-dire dans un sens de d'augmentation du rapport de transmission du dispositif 2.
Ce basculement du satellite 20 se poursuit tant que l'effort élastique E40 est plus important que l'effort de traction E50. Tant que l'effort élastique E40 vain l'effort de traction E50, le satellite 20 demeure dans la configuration de la figure 12, au point qu'il poursuit son mouvement de basculement secondaire dans le sens de la flèche F2, ce qui le fait passer de la configuration de la figure 1 1 à une configuration où le satellite 20 est basculé, dans le plan de la figure 1 1 , dans le sens horaire autour de l'axe Y20.
Au contraire, dans la configuration des figures 13 et 14, l'effort E50 exercé via le câble 50 est plus important que l'effort élastique E40 exercé par le câble 40, de sorte que le satellite 20 bascule dans le sens horaire autour de l'axe Z20 dans le plan de la figure 14, comme représenté par la flèche F1 ', ce qui induit un basculement secondaire de ce satellite autour de l'axe Y20 dans le sens de la flèche F3, dans le plan de la figure 13, les forces FR étant alors, sur la figure 14, de sens opposé à leur sens sur la figure 12. Ceci a pour conséquence de diminuer le rapport de transmission du dispositif 2.
Tant que l'effort E50 est plus important que l'effort élastique E40, le satellite 20 est maintenu dans la configuration de la figure 14 au point que le basculement secondaire du satellite 20 autour de l'axe Y20 se poursuit dans le sens de la flèche F3.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, une commande indirecte est obtenue dans la mesure où le pilotage du basculement du satellite 20 a lieu dans le plan radial des figures 10, 12 et 14 qui est perpendiculaire à celui qui contient les zones Z4 et Z6 et qui est celui des figures 9, 1 1 et 13.
Dans le troisième mode de réalisation représenté aux figures 15 et 16, un mode de pilotage analogue à celui du deuxième mode de réalisation est utilisé pour le dispositif de transmission continûment variable 2, avec une action dans un plan radial perpendiculaire à un plan radial contenant les zones de contact Z4 et Z6 entre le satellite 20 et les cloches menante et menée 4 et 6. Ce mode de réalisation diffère du précédent en ce que les axes de rotation X10 et X20 sont confondus quand ils sont parallèles, alors que les axes de rotation X4 et X6 sont décalés axialement par rapport aux axes X10 et X20 d'une distance radiale d2 non nulle.
Selon un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, une commande directe, dans le plan des zones de contact Z4 et Z6 peut être utilisée dans un dispositif où les axes de rotation X4 et X6 des cloches menante et menée sont décalés radialement par rapport à l'axe longitudinal X10 de l'arbre fixe 10. On combine alors les approches des premier et troisième modes de réalisation.
Dans les exemples décrits, le câble 50 passe entre l'arbre et la cloche 4. En variante, ce câble peut passer entre l'arbre et la cloche 6. Selon une autre variante, le câble 50 peut passer à l'intérieur de l'arbre 10. Dans le quatrième mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 17, il n'est pas utilisé de câble pour commander le positionnement du satellite 20 dans les volumes intérieurs V4 et V6 des cloches 4 et 6. Dans ce mode de réalisation, la commande en pivotement du satellite 20, pour l'ajustement du rapport de transmission du dispositif de transmission continûment variable 2, est effectuée dans un plan radial contenant des zones de contact Z4 et Z6 définies respectivement entre les bandes 205 et 207 du satellite 20 et les surfaces internes S4 et S6 des cloches 4 et 6. Ce mode de commande est donc comparable à celui du premier mode de réalisation sur cet aspect.
Un élément élastiquement déformable, à savoir un ressort hélicoïdal 40, est fixé entre la tête 304 du pion 30, à laquelle il est fixé par une première extrémité 402, et une pièce mobile axialement 70, à laquelle il est fixé par une deuxième extrémité 404. Le ressort 40 exerce donc sur le pion 30 un effort élastique E40 comparable à celui mentionné au sujet des trois premiers modes de réalisation.
La pièce 70 est reçue à l'intérieur d'un logement 104 de l'arbre fixe 10 qu'elle traverse axialement, ce logement étant centré sur l'axe X10. Ce logement permet la translation selon l'axe X10 de la pièce 70 mais bloque sa rotation autour de X10. Une tige de commande 72 relie par une liaison hélicoïdale la pièce 70 à une manivelle 74 située à l'extérieur du volume interne du dispositif 2 qui est la somme des volumes internes V4 et V6 des cloches 4 et 6. Il est ainsi possible, en faisant tourner la manivelle 74 autour de l'axe X10, comme représenté par la double flèche F5, de déplacer axialement la pièce 70 le long de l'axe X10. Ce déplacement permet de faire varier la constante de raideur du ressort 40 et, par voie de conséquence, l'intensité de l'effort E40.
Le satellite 20 est monté libre en rotation autour des axes Y20 et Z20 définis comme dans le premier mode de réalisation.
Le fonctionnement est le suivant : dans la configuration de la figure 17, le rapport de transmission de vitesse est maximum. Tant que les cloches 4 et 6 tournent à la vitesse stabilisée, le satellite 20 conserve la position représentée à la figure 17.
Si l'utilisateur souhaite diminuer le rapport de transmission du dispositif 2, il augmente le couple d'entraînement de la cloche menante 4. De ce fait, le couple d'entrée sur la cloche menante 4 est plus élevé que le couple de sortie sur la cloche menée 6. Un couple différentiel est ainsi créé entre les cloches 4 et 6. Le satellite n'est plus équilibré statiquement. L'effort tangentiel de contact entre la bande 205 et la surface S4 est plus élevé que l'effort tangentiel entre la bande 207 et la surface S6. Un moment autour de l'axe Z20 est crée, ce qui fait basculer le satellite 20 dans le sens horaire autour de l'axe Z20, dans le sens de la flèche F6 à la figure 17. Ce basculement primaire induit, comme dans le deuxième mode de réalisation, un basculement secondaire autour de l'axe Y20, dans le sens de la flèche F7 à la figure 17, ce qui diminue la distance radiale entre la zone Z4 et l'axe de rotation X4 de la cloche 4 et augmente la distance radiale entre la zone Z6 et l'axe de rotation X6 de la cloche 6. Ainsi, le rapport de transmission du dispositif 2 diminue.
Si le satellite 20 est dans une autre configuration, notamment une configuration où le rapport de transmission est minimal, il est possible d'augmenter ce rapport de transmission par un phénomène inverse, en diminuant le couple exercé sur la cloche menante 4.
Le basculement secondaire mentionné ci-dessus a lieu à rencontre de l'effort élastique E40. Il est possible de modifier la valeur du couple différentiel à partir duquel ce basculement peut avoir lieu, en jouant sur la constante de raideur du ressort 40, c'est-à- dire en déplaçant la pièce 70 le long de l'axe X10, à l'intérieur du logement 104. La manivelle 74, la tige de liaison 72 et la pièce 70 constituent donc, avec le ressort 40, des moyens de commande de la position angulaire du satellite 20 autour de l'axe Y20, dans le volume interne du dispositif 2 constitué par les volumes internes respectifs V4 et V6 des cloches 4 et 6.
L'invention est expliquée ci-dessus et représentée dans le cadre de son utilisation dans le domaine du cycle. Elle est toutefois applicable dans d'autres domaines, notamment ceux des moteurs ou des pompes ainsi que dans le domaine automobile et, plus généralement dans celui de la mobilité.
Les caractéristiques techniques des modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinées entre elles.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Dispositif (2) de transmission continûment variable d'un mouvement de rotation comprenant :
- une cloche menante (4) tournante autour d'un premier axe (X4) ;
- une cloche menée (6) tournante autour d'un deuxième axe (X6) aligné avec le premier axe ;
- un satellite (20) pourvu d'une première bande (205) en contact avec une surface intérieure (S4) de la cloche menante et d'une deuxième bande (207) en contact avec une surface intérieure (S6) de la cloche menée, des zones de contact (Z4, Z6) entre ces bandes (205, 207) et les surfaces intérieures (S4, S6) des cloches (4, 6) étant définies dans un même premier plan radial par rapport au premier axe, alors que le satellite est tournant autour d'un troisième axe (X20) inclus dans le premier plan radial et dont l'orientation angulaire (α, β) par rapport au premier axe (X4) définit le rapport de transmission du dispositif et alors que le satellite est pivotant autour d'un quatrième axe (Y20) perpendiculaire au premier plan radial et non sécant avec le premier axe caractérisé en ce que
- les deux cloches (4, 6) sont montées rotatives sur un même arbre fixe (10) dont un axe longitudinal (X10) est parallèle au premier axe (X4)
- le satellite (20) est monté pivotant sur l'arbre, autour du quatrième axe (Y20)
- des moyens (40, 50 ; 70, 72, 74) de commande de la position angulaire du satellite (20) autour du quatrième axe s'étendent dans un volume interne (V4, V6) du dispositif (2) défini entre les surfaces intérieures (S4, S6) des cloches (4, 6) et débouchent à l'extérieur du dispositif (2), en traversant un volume
(102 ; 104) ménagé à cet effet dans l'arbre (10) ou entre l'arbre et une des cloches (4).
2. - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe longitudinal (X10) de l'arbre (10) est aligné avec le premier axe (X4) et décalé (d1 ) par rapport au troisième axe (X20) lorsque cet axe longitudinal et ce troisième axe sont parallèles.
3. - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe longitudinal (X10) de l'arbre est décalé (d2) par rapport au premier axe (X4) et aligné avec le troisième axe (X20) lorsque cet axe longitudinal et ce troisième axe sont parallèles.
4. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (40, 50) de commande agissent directement sur le satellite (20) en le faisant pivoter autour du quatrième axe (Y20), dans le premier plan radial.
5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le satellite (20) est libre en rotation autour d'un cinquième axe (Z20) parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au premier axe (X4).
6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (40, 50) agissent sur le satellite (20) en le faisant pivoter autour d'un cinquième axe (Z20) parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au troisième axe (X20), en orientant les bandes (205, 207) du satellite par rapport aux surfaces intérieures (S4, S6) des cloches (4, 6) par un basculement primaire induisant un basculement secondaire (F2, F3) du satellite autour du quatrième axe (Y20).
7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le satellite (20) est libre en rotation autour du quatrième axe (Y20) et d'un cinquième axe (Z20) parallèle au premier plan radial et perpendiculaire au troisième axe (X20) et en ce qu'un couple différentiel créé entre la cloche menante (4) et la cloche menée (6) agit sur le satellite en le faisant pivoter autour du cinquième axe (Z20), en orientant les bandes (205, 207) du satellite par rapport aux surfaces intérieures (S4, S6) des cloches par un mouvement (F6) qui induit un pivotement (F7) du satellite autour du quatrième axe (Y20).
8.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (10) porte une rotule (123, 223) sur laquelle est articulé le satellite (20) avec possibilité de pivotement au moins autour du quatrième axe (Y20) et d'un autre axe (Z20) perpendiculaire au quatrième axe.
9.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le satellite porte un organe d'indexation (30) soumis à l'action des moyens de commande (40, 50 ; 70, 72, 74).
10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe d'indexation (30) est mobile dans le premier plan radial.
1 1 .- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe d'indexation (30) est mobile dans un deuxième plan radial perpendiculaire au premier plan radial.
12.- Dispositif selon l'une des revendications 9 à 1 1 , caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent au moins un câble (50) solidaire de l'organe d'indexation (30) et qui traverse un logement (102) ménagé dans l'arbre (10) ou entre l'arbre et l'une des cloches (4).
13.- Dispositif selon l'une des revendications 9 à 1 1 , caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un organe (70) mobile parallèlement à l'axe longitudinal (X10) de l'arbre fixe (10), cet organe mobile modifiant par son déplacement axial la constante de raideur d'un élément élastiquement déformable (40) exerçant un effort élastique (E40) sur l'organe d'indexation (30).
14. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le satellite (20) est bipartite, en ce que les première et deuxième bandes (205, 207) sont respectivement solidaires d'une première partie (204) et d'une seconde partie (206) du satellite et en ce que les première et deuxième parties du satellite sont mobiles l'une par rapport à l'autre le long du troisième axe (X20), sous l'action d'un mécanisme de précontrainte (217- 220) apte à ajuster l'effort de contact entre les première et deuxième bandes (205, 207), d'une part, et les surfaces intérieures (S4, S6) des cloches (46), d'autre part, en fonction du couple résistant de la cloche menée (6) par rapport à la cloche menante (4).
15. - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le mécanisme de précontrainte comprend une unique série d'éléments roulants (218) disposés entre les deux parties (204, 206) du satellite et engagés dans les logements (217, 220) de profondeur variable selon la circonférence du satellite.
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