FR2606480A2 - Dispositif a changement de vitesse continu - Google Patents

Abstract

L'ADDITION CONCERNE DES DISPOSITIFS A CHANGEMENT DE VITESSE CONTINU SELON LE BREVET PRINCIPAL QUI PRESENTENT SIMULTANEMENT LA POSSIBILITE D'OBTENIR UN COUPLE TRAVAILLANT OU MOTEUR SANS COUPLE DE RENVERSEMENT. L'UNE DES DEUX CHAINES CINEMATIQUES DE TRANSMISSION PASSE PAR UN PIGNON DOUBLE 28 EN ASSURANT LA TRANSMISSION DU COUPLE ENTRE LE PIGNON SATELLITE AVANT 29 EN PRISE AVEC L'ARBRE MOTEUR 24, 27, ET LE PIGNON SATELLITE ARRIERE 30 EN PRISE AVEC L'ARBRE DE SORTIE 33 PAR UN PIGNON DE SORTIE 32. L'AUTRE CHAINE CINEMATIQUE ASSURE DIRECTEMENT L'ENTRAINEMENT EN ROTATION DU PIGNON DE SORTIE 32 PAR LA ROTATION D'ENSEMBLE DU PIGNON DOUBLE 28 MONTE LIBRE EN ROTATION AUTOUR DE L'ARBRE DE CAGE 31, AVEC CE DERNIER AUTOUR DE L'AXE DE L'ARBRE DE SORTIE 33. APPLICATION NOTAMMENT A L'ENTRAINEMENT D'OUTILS ROTATIFS.

Description

DISPOSITIF A CHANGEMENT DE VITESSE CONTINU
Le présent premier certificat d'addition se rapporte à des perfectionnements et des variantes apportés aux différentes réalisations de dispositif à changement de vitesse continu qui font l'objet de la demande de brevet principal n" 86 01 606 du 6 février 1986.

On rappelle que la demande de brevet principal concerne un dispositif à changement de vitesse continu comprenant un arbre d'entrée accouplé à un moteur ou à un arbre menant au moteur, ou solidaire d'un tel arbre, un arbre de sortie de préférence coaxial à l'arbre d'entrée, au moins deux chaînes cinématiques de transmission, qui sont couplées l'une à l'autre et chacune accouplée par une extrémité à l'arbre d'entrée, l'une au moins des chaînes, mais de préférence chacune d'elles, comprenant au moins un organe de transmission monté en rotation autour d'un axe, et les deux chaines cinématiques étant couplées l'une à l'autre, au voisinage de leurs extrémités opposées à celles par lesquelles elles sont respectivement accouplées à l'arbre d'entrée, par au moins un organe de transmission rotatif autour d'un axe monté sur un bras de sortie correspondant, qui est destiné à être solidarisé, dans au moins un sens de rotation, à l'arbre de sortie autour d'un axe de sortie, et sur lequel la puissance de sortie du dispositif est disponible.

La presente addition concerne des réalisations particulières du dispositif à changement de vitesse continu tel que défini ci-dessus qui constituent en outre des dispositifs permettant simultanément d'obtenir un couple travaillant ou moteur sans qu'il y ait de couple de renversement.

Les réalisations selon la présente addition répondent notamment au besoin d'outils ou d'autres matériels tournant et fonctionnant sans couple de renversement, besoin particulièrement important dans l'astronautique, ou ils sont nécessaires en particulier aux astronautes travaillant dans l'espace, à l'extérieur de nacelles, navettes et autres vaisseaux spatiaux.

Dans ce cadre d'utilisation , la présente addition propose un système de changement de vitesse continu entre la vitesse de rotation de l'ensemble du système et celle de l'outil, c'est-à-dire de l'arbre de sortie accouplé à l'outil, si l'on considère, d'une part, que la vitesse d'entrée est une vitesse relative interne à l'ensemble du système, telle que la vitesse relative entre deux couronnes constituant des organes rotatifs de transmission de puissance et dont l'une et/ou l'autre assurent le bouclage entre les deux chaînes cinématiques de transmission, et, d'autre part, que la vitesse de sortie est celle de l'outil.

Dans un autre cadre d'utilisation très important, la présente addition propose un dispositif à déport de couple, permettant de changer l'axe du couple de renversement selon un angle fixé à l'avance.

Pour ces differents cas, les dispositifs selon cette addition sont conçus sur la base du principe selon lequel, dans un mécanisme comportant des organes rotatifs de transmission de puissance tels que des pignons et couronnes dentées ou d'autres organes équivalents, en équilibre dynamique et supposé sans frottement, et ne comprenant aucune liaison extérieure autre qu'une entre et une sortie, tous les organes de sortie peuvent être calculés à partir des organes d'entrée en ne prenant en compte que la variation de vitesse ou la variation de couple, ce principe se déduisant du fait que, toutes les liaisons intérieures en cause développant nécessairement une force de poussée et une force de réaction égales et de sens opposés, elles ne peuvent avoir aucune influence sur l'extérieur.

Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif à changement de vitesse continu et de transmission d'un couple par un ensemble d'organes rotatifs, tels que pignons, ayant un degré de liberté les uns par rapport aux autres et tel que le rapport des vitesses entre l'entrée et la sortie du dispositif ne soit pas contraint, mais dans lequel l'équilibre dynamique correspondant à une vitesse de sortie nulle sans blocage soit un équilibre instable, de sorte que le rapport des vitesses d'entrée et de sortie soit automatiquement déterminé par le rapport du couple moteur au couple résistant.

A cet effet, le dispositif selon la présente addition est également basé sur le fait que, dans une transmission de puissance rotative par des organes purement mécaniques, le couple est transmis en valeur absolue d'un organe à l'autre, et en raison inverse des bras de levier respectifs, tandis que les vitesses de rotation sont seulement transmises en valeur relative, ce qui peut être également exprimé par le fait que la transmission du couple est indépendante des vitesses de rotation en valeur absolue.

Il en résulte que, dans une transmission d'une puissance déterminée par une vitesse de rotation et un couple constants, la variation du couple restant se traduit nécessairement par l'ajustement correlatif de la vitesse de rotation, de sorte que la puissance de sortie soit maintenue égale à la puissance d'entrée, en raison du principe de la conservation de l'énergie.

Le dispositif à changement de vitesse continu selon cette addition, du type présenté dans le brevet principal et tel que rappelé ci-dessus, se caractérise en ce que les organes de transmission montés en rotation des chaînes cinématiques de transmission appartiennent à un ensemble de moyens purement mécaniques assurant la transmission d'une puissance rotative et comprenant un engrenage et/ou au moins une chaîne et/ou au moins une courroie et/ou au moins une couronne dentée, par lesquels la transmission de puissance s'effectue conjointement par plusieurs chaînes cinématiques de démultiplication différente et librement accouplées d'une part à l'arbre d'entrée et d'autre part à l'arbre de sortie, et avec une démultiplicition entre l'entrée et la sortie qui varie en fonction de la répartition des vitesses entre les différentes chaînes cinématiques.

Selon un mode de réalisation particulier d'une première variante, les deux chaînes cinématiques de trans mission coopèrent par l'intermédiaire d'au moins un organe rotatif de trmnsmission comprenant au moins deux pignons, dont l'un est embrayé directement ou indirectement, sur l'une des chaînes cinématiques, avec un pignon de sortie coaxial à l'arbre de sortie et qui constitue le bras de sortie, l'autre chaîne cinématique assurant l'entraînement direct du pignon de sortie par la rotation de tout ou partie dudit organe rotatif à au moins deux pignons autour d'un axe parallèle à l'axe de l'arbre de sortie, et confondu ou non avec lui
Selon un autre mode de réalisation particulier de cette première variante, le dispositif comprend un ensemble de pignons à au moins deux pignons de diamètres différents, dont un premier pignon est attaqué par le moteur tandis qu ' un second pignon de l'ensemble est en prise avec un troisième pignon, extérieur à l'ensemble et dont l'axe coîncide avec celui de l'arbre de sortie, les deux chaînes cinématiques comprenant l'une la transmission du couple du premier au second pignon de l'ensemble, et l'autre la rotation d'une seule pièce de l'ensemble des pignons autour d'un axe, l'axe de sortie étant la cage matérialisée par l'axe commun des deux pignons ou l'axe de l'un quelconque des pignons de l'ensemble, à l'exception du pignon moteur.

Dans le brevet principal, il a déja ete propose de limiter les valeurs de la démultiplication assurée à certaines plages de valeurs, au moyen du blocage par un mécanisme anti-retour, notamment à roue libre, d'au moins un pignon intermédiaire. Mais le dispositif proposé à cet effet dans le brevet principal ne permet de choisir que certaines limites correspondant à l'anti-retour de certains pignons utiles à la transmission continue.

Selon la présente addition, cette limitation est bien moins restrictive par l'utilisation d'au moins un pignon specialement affecté à cette fonction.

Dans un premier exemple de réalisation, permettant de tirer parti de la vitesse d'entrée, qui est fixée quelle que soit la démultiplication, et d'en combiner les effets avec une démultiplication fixe, le dispositif comprend un pignon supplémentaire entraîné par le couple moteur p ~ " --.terrédiaire d'un deuxième pignon moteur,et relié à un pignon horrlogue de 1' ensertîe de pignons ou de l'unique organe rotatif de transmission à au moins deux pignons, par un mécanisme anti-retour à roue libre, afin de limiter les valeurs de démultiplication à une plage prédéterminée.Ainsi, il est clair que le choix de la démultiplication du pignon asservi permettra de fixer à volonté le point de fonctionnement à partir duquel le mécanisme d'anti-retour entrera en fonctionnement.

Selon la présente addition, une autre solution est applicable pour limiter la plage de vitesses de la cage qui supporte l'ensemble de pignons ou l'unique organe rotatif de transmission à au moins deux pignons, et, selon cette solution, le dispositif comprend un second pignon d'entrée en prise avec l'un des deux pignons satellites d'un double pignon supplémentaire qui sont montés libres en rotation autour d'un axe fixe par rapport au bâti, et dont le second pignon satellite est en prise avec une couronne dentée solidaire de la cage matérialisée par l'axe commun des deux pignons de l'ensemble de pignons ou d'un organe rotatif de transmission, les deux pignons satellites étant de plus reliés l'un à l'autre par un mécanisme d'anti-retour à roue libre.

Dans certaines configurations d'utilisation, il est préférable de mettre un dispositif selon la présente addition et tel que défini ci-dessus sans faire intervenir l'automaticité de la limitation des valeurs de démultiplication à des plages souhaitées. Il est alors proposé d'introduire une vitesse choisie en conséquence pour l'un quelconque des pigno.s, en utilisant à cette fin une source de vitesse extérieure.Dans ce cas, il est avantageux que l'ensemble de pignons ou au moins un organe rotatif de transmission à au moins deux pignons soit monté rotatif autour d'un arbre d'axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre de sortie, et qui est un arbre radial s'étendant vers l'intérieur d'une couronne à denture externe dont l'arbre radial est solidaire et avec laquelle il tourne autour de l'arbre de sortie, ladite couronne étant en prise par sa denture externe avec une vis sans fin entraînée en rotation sur elle-même par un moteur.

Selon une autre réalisation, l'attaque du moteur est assurée par l'intermédiaire d'un ensemble de quatre pignons disposés comme dans un différentiel classique, le moteur entraînant l'un des pignons tandis que la sortie du dispositif vers une transmission est assurée par un des pignons dont l'axe est perpendiculaire à celui du pignon entraîné par le moteur, les deux autres pignons restant libres en rotation, de telle sorte que le couple de renversement soit perpendiculaire à l'axe de sortie.

Enfin, pour que le dispositif réponde à la condition de produire un mouvement travaillant sans couple de renversement, la présente addition propose d'utiliser un organe moteur ne provoquant pas, à lui seul, de couple de renversement.

Un premier exemple de réalisation de cette seconde variante de dispositif, répondant à cette condition, comprend un moteur particulier, qui peut être dénontné "moteur birotor", comprenant un rotor et un anti-rotor, et dans lequel le rotor est l'organe qui porte normalement ce nom dans un moteur conventionnel, tandis que l'antirotor est l'organe généralement dénommé stator, ou corps du moteur, mais qui, dans le moteur considéré dans cet exemple de dispositif, est laissé libre de tourner autour de l'axe moteur, et donc, à l'évidence, ne peut provoquer aucun couple de renversement.

Ce type de dispositif . convient particulièrement bien aux moteurs électriques, et également aux turbines dont le rendement s'en trouve d'ailleurs amélioré.

Un second exemple de dispositif selon la seconde variante de l'invention consiste à placer un ou plusieurs moteurs
- soit entre deux couronnes, les moteurs étant laissés libres de tourner autour de l'axe principal, commun aux deux couronnes, tandis qu'ils embrayent ou sont en prise sur les deux couronnes de manière à les faire tourner en sens inverse l'une de l'autre,
- soit fixé(s) sur une des couronnes et embrayant ou en prise sur l'autre en sorte qu'il(s) les fasse (nt) tourner en sens inverse l'une de l'autre.

Un truisième exemple de dispositif selon la seconde variante de l'invention comporte plusieurs moteurs qui peuvent être fixés sur un bâti commun, mais dont les positions et la valeur des couples moteurs sont définies en sorte que la somme de leurs couples par rapport à un axe principal commun soit nulle. Dans un tel dispositif, la stabilité de la valeur des différents couples moteurs est très importante, ce qui conduit à donner la préférence à des moteurs électriques alimentés en parallèle, ou, de préférence, en serie.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description données ci-après, à titre non limitatif, de plusieurs exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés. Sur ces dessins
la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'un exemple de mécanisme selon la seconde variante présentée ci-dessus,
la figure 2 représente schématiquement, en plan, un second exemple de dispositif selon la seconde variante présentée ci-dessus,
les figures 3a et 3b representent schématiquement respectivement en plan et pour partie en élévation latérale et en coupe axiale, un troisième exemple de dispositif selon la seconde variante présentée ci-dessus,
la figure 4 est une vue analogue aux figures 1 et 3b d'un quatrième exemple de dispositif selon la seconde variante présentée ci-dessus,
la figure 5 représente une vue schématique en coupe axiale d'un exemple de dispositif selon la première variante présentée ci-dessus,
la figure 6 représente schématiquement une réalisation à limitation automatique des valeurs de démultiplication
la figure 7 représente une solution analogue à la figure 6 mais pour limiter la vitesse de la cage,
la figure 8 représente schématiquement une réalisation à source de vitesse extérieure, et
les figures 9a et 9b représentent schématiquement, respectivement en coupe et en élévation latérale, une réalisation dans laquelle les arbres d'entrée et de sortie sont à angle droit.

Dans l'exemple de dispositif représenté sur la figure 1, un rotor 1 de moteur, de préférence électrique, est solidaire d'une couronne intérieure à denture exterieure 3, et un anti-rotor 2, entourant le rotor et coaxial à ce dernier, est solidaire d'une couronne extérieure 4 a denture intérieure, et ces couronnes 3 et 4 sont coaxiales et en prise avec des pignons satellites 6 montés en rotation autour d'axes à l'extrémité de bras 7 en saillie radiale par rapport à un arbre de sortie 8, de la manière décrite dans la demande de brevet principal.L'ensemble de ces couronnes 3 et 4 est laisse libre de tourner dans le bâti 5, autour de l'axe central (non représenté), le rotor 1 et la couronne interieure 3 tournant dans un sens de rotation contraire au sens de rotation de l'anti-rotor 2 et de la couronne extérieure 4, de sorte qu'aucun couple de
renversement ne peut être transmis au bâti 5 du dispositif.

Dans l'exemple de dispositif représenté schématiquement sur la figure 2, un moteur 10 est libre de tourner autour de l'axe central 9 ou axe principal, tout en embrayant ou en étant simultanément en prise sur les deux couronnes intérieure 3 et extérieure 4.

Les figures 3a et 3b représentei.t un dispositif dans lequel trois moteurs 1i fixés sur une couronne extérieure 15 avec une répartition angulaire régulière entraînent chacun l'un de trois pignons 13, qui embrayent ou sont en prise sur une couronne intérieure 16, l'ensemble tournant autour de l'axe principal 9.

Les moteurs 12, qui sont représentés, également avec une répartition angulaire régulière autour de l'axe principal 9, mais uniquement sur la figure 3a, appartiennent à une variante du dispositif dans laquelle ces moteurs 12 sont fixés sur la couronne intérieure 16 et embrayent ou sont
en prise sur la couronne extérieure 15.

La figure 4 représente un dispositif dans lequel deux moteurs identiques 17 et 18, comprenant chacun un stator 17a, 18a et un rotor 17b, 18b, et tournant en sens inverse, sont fixes tandis que leurs axes sont confondus avec l'axe principal 19 du dispositif. Le moteur 17 entraîne, par son rotor 17b, la couronne extérieure 21 à denture interne, cependant que le moteur 18 entraîne par son rotor 18b la couronne intérieure 20 à denture externe, par l'intermédiaire de l'axe central 19, et le bras de sortie 23, coaxial à l'axe central 19, est entraîné par les axes libres des pignons intermédiaires 22, en prise chacun simultanément avec la couronne intérieure 20 et la couronne extérieure 21.

Dans le dispositif représenté sur la figure 5, l'arbre moteur 24 est monté en rotation sur le socle ou bâti 25 du dispositif par un roulement à billes 26, et il porte, dans sa partie interne au bâti 25, un pignon d'entrée ou moteur 27 conique et en prise avec le petit pignon satellite avant, 29, également conique, à l'extrémité de chacun de deux pignons doubles 28 qui sont montés libres en rotation autour d'un arbre de cage 31, dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur 24.

La cage 31 du dispositif est elle-même montée libre en rotation autour du prolongement de l'arbre moteur 24 à l'intérieur du bâti 25, de sorte que les pignons doubles 28 peuvent à la fois tourner sur eux-mêmes autour de leur axe, perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entrée 24, et tourner d'une seule pièce avec la cage 31 autour de l'axe de l'arbre moteur 24.Par son pignon arrière de grand diamètre et conique 30, chaque pignon double 28 est en prise avec un pignon de sortie conique 32 qui est monté en rotation dans le socle 25 autour de l'axe de l'arbre d'entrée 24, et qui est solidaire de 1 'arbre de sortie 32 par l'intenms diaire d'une portion de jonction 34 en forme de cloune,engaeée sur l'extrémité de l'arbre d'entrée 24 et montée en rotation par rapport au bâti 25 dans le roulement à billes 35.

Ce dispositif a pour particularité de comporter un différentiel classique, qui. est -utilisé d'une manière nouvelle. En effet, le couple moteur est appliqué aux pignons satellites avant 29 tandis que les deux chaînes cinématiques ont pour sorties, l'une les pignons satellites arrière 30 en prise avec le pignon de sortie 32, et l'autre la cage 31 du différentiel. La première des chaînes cinématiques passe par les pignons 30 qui embrayent sur le pignon 32 dont l'axe est situé dans le prolongement de l'axe de l'arbre moteur 24, mais sans liaison avec ce dernier. La seconde chaîne cinématique passe bien par la cage 31 qui entraîne également le même pignon de sortie 32, mais, quant à elle, directement par la rotation des pignons doubles 28 autour de l'axe commun aux arbres d'entrée et de sortie 24 et 33.

Dans une variante de ce dispositif, la sortie peut se faire par la cage et même éventuellement par le pignon arrière 30 du pignon double 28.

La figure 6 représente un dispositif équipé d'un mécanisme d'asservissement à blocage sur une vitesse fixe, pour assurer automatiquement la limitation des valeurs de démultiplication à certaines plages de valeurs. Dans ce dispositif, on retrouve, comme dans l'exemple de la figure 5, l'arbre d'entrée ou moteur 24 entraînant le pignon moteur 27 en prise avec le petit pignon satellite avant 29 du pignon double 28, dont le grand pignon satellite arrière 30 est en prise avec le pignon de sortie 32 solidaire de l'arbre de sortie 33, coaxial à l'arbre d'entrée 24 et perpendiculaire à l'axe de rotation sur lui-même du pignon double 28. Plais, de plus, l'arbre d'entree 24 entraîne également en rotation un second pignon d'entrée conique 36, qui est en prise avec un pignon conique supplémentaire 37, coaxial au pignon double 28, et dont l'arbre 38 est relié à l'arbre 39 du pignon double 28 par un mecanisme anti-retour à roue libre 40.

Sur la figure 6, le second pignon d'entrée 36 est de plus grand diamètre que le premier pignon d'entrée 27 et embraye
avec le pignon supplémentaire 37, de plus grand diamètre que le plus grand pignon 30 du pignon double 28, auquel il est relié par l'anti-retour 40 accouplé à l'extrémité externe de l'arbre de cage 39. Mais, dans une variante, il est possible que le second pignon d'entrée soit de plus petit diamètre que le premier pignon d'entrée 27 et embraye avec un petit pignon supplémentaire relié par l'anti-retour à l'extrémité interne de l'arbre de la cage 39, du côté du petit pignon satellite 29.

Dans les deux cas, le rapport de démultiplication du pignon supplémentaire 37, qui est fixé et déterminé par le choix des pignons 36 et 37, est différent de celui du pignon homologue appartenant au pignon double 28 auquel il est relié par l'anti-retour 40, et son choix permet de fixer à volonté le point de fonctionnement de l'antiretour 40.

Le dispositif représenté sur la figure 7 est une variante de celui décrit ci-dessus en référence à la figure 6, mais dont on n'a pas représenté l'arbre moteur 24, le premier pignon d'entrée 27, l'arbre de sortie 33 et son pignon de sortie 32, ni le détail des deux pignons 29 et 30 du pignon double 28. Cette variante comprend également un second pignon d'entrée conique 36, qui est relié à la cage 28 par l'intermédiaire d'un double pignon dont les deux pignons 41 et 42 tournent autour d'un axe 43 fixe par rapport au bâti. Le pignon avant 41 du double pignon est en prise avec le second pignon d'entrée 36, tandis que le pignon arrière 42 du double pignon est en prise avec une couronne dentée 44 solidaire de la cage 28. La limitation de la vitesse de cette dernière est assurée par le mécanisme anti-retour à roue libre 45 disposé entre les pignons 41 et 42 du double pignon.

Le dispositif représenté sur la figure 8 présente de nombreux composants en commun avec les dispositifs des figures 5 à 7, puisqu'on retrouve à nouveau l'arbre d'entrée 24 et son pignon d'entrée 27 en prise avec le petit pignon s stellite avant 29 du pignon double 28 dont le grand pignon satellite arrière 30 est en prise avec le pignon de sortie 32 qui est solidaire de l'arbre de sortie 33, coaxial à l'arbre d'entrée 24 et perpendiculaire à l'arbre de la cage 31, autour duquel le pignon double 28 est monté libre en rotation.Mais, dans cet exemple, cet arbre de la cage 31 est radialement solidaire à l'intérieur d'une couronne 46 à denture externe 47 en prise avec une vis sans fin 48 entraînée en rotation par un moteur 49, qui constitue une source de rotation extérieure dont la puissance est relativement faible, surtout dans la plage de vitesses pour laquelle un faible couple est transmis par la chaîne cinématique passant par le pignon double 28, dans la mesure ou la commande de contrôle en vitesse assurée par le moteur 49 est exercée pour ralentir le pignon double 28.

Dans certains cas, il peut être utile de prévoir le blocage complet par arrêt de la rotation dans les deux sens d'un des pignons, directement ou à une certaine vitesse, par l'intermédiaire d'un dispositif tel que représenté sur les figures 6, 7 et eventuellement 8. En particulier, il peut s'agir d'un cas de fonctionnement prévu pour un régime économique.

Dans les dispositifs représéntés sur les figures 5 à 8, on constate que l'une des chaînes cinématiques passe toujours par l'embrayage du pignon double 28 sur le pignon de sortie 32 qui constitue le bras de sortie au sens du brevet principal. Par contre, la seconde chaîne cinématique est celle qui assure l'entraînement direct en rotation du bras ou pignon de sortie 32 par la rotation d'ensemble du pignon double 28 autour de l'axe commun aux arbres d'entrée 24 et de sortie 33.

Le dispositif représenté sur les figures 9a et 9b est tel que l'attaque à partir du moteur est assurée par l'intermédinire d'un ensemble à quatre pignons 50, 51, 52 et 53, disposés comme dans un différentiel classique: l'arbre moteur 56 entraîne un pignon d'entrée 50 en prise simultanément avec un pignon de sortie 51, solidaire d'un arbre de ortie perpendiculaire à l'arbre moteur 56, et avec un pignon 52 libre en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de l'arbre de sortie, et un second pignon libre 53, monté fou en rotation autour d'un axe parallèle à celui de l'arbre d'entrée 56, est simultanément en prise avec le premier pignon libre 52 et le pignon de sortie 51.Le couple de renversement est ainsi perpendiculaire à l'axe de sortie, et le dispositif des figures 9a et 9b a en outre pour but de permettre l'égalisation automatique de la valeur du couple transmis, à partir du pignon moteur 50, directement au pignon de sortie 51, à la valeur du couple transmis par l'intermédiaire de deux pignons libres 52 et 53. A cet effet, deux méthodes permettant d'arriver à ce résultat séparément et conjointement sont indiquées ci-dessous et schématiquement représentées sur les figures 9a et 9b.

La première consiste à supprimer tout jeu dans la transmission par des rattrapages de jeux, par exemple par de simples ressorts tendant à rapprocher les pignons opposes, tels qu'un ressort intérieur de traction 54 rapprochant les pignons opposés 50 et 53 l'un de l'autre et un ressort extérieur de compression 55, prenant appui extérieurement sur le bâti pour rapprocher l'un de l'autre les pignons opposés 51 et 52.

La seconde méthode consiste à laisser à l'arbre moteur 56 et/ou à l'arbre de sortie un degré de liberté limité dans le plan passant par l'axe du pignon considéré et par la droite 57 (voir figure 9b) joignant les deux points de contact de ce pignon avec les deux pignons voisins.

Ce degré de liberté peut être obtenu par le montage d'un joint de cardan à débattement limité sur l'un ou sur les deux arbres considérés, mais une autre solution, plus simple, consiste à laisser une certaine flexibilité à l'arbre considéré, dans le plan défini ci-dessus.

Le principe de l'action du degré de liberté laissé à l'arbre repose sur le fait que si le couple transmis par l'une des deux chaînes cinématiques de transmission est supérieur au couple transmis par l'autre chaîne cinématique, cela entraîne un dEplacement de l'arbre qui a pour effet d'augmenter la contre-pression sur l'autre chaîne cinématique de transmission, donc de tendre à l'égalisation des couples transmis par les deux chaînes cinématiques.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, mais elle s'étend aux variantes qui s'en déduisent, notamment par la disposition d'au moins un pignon intermédiaire entre deux organes embrayés l'un avec l'autre selon l'invention. Par exemple, dans la réalisation de la figure 5, au moins un pignon annexe, d'axe parallèle à l'axe du pignon de sortie 32, peut être intercalé entre les pignons 30 et 32 et en prise avec ces derniers, prIncipalement dans le but de changer le sens d'attaque du pignon de sortie 32.

D'une manière générale, l'attaque du pignon de sortie 32 par le second pignon 30 du pignon double 28 peut se faire directement ou indirectement, par l'intermédiaire d'un équipage de pignons annexe comportant un ou des pignons droits et/ou coniques.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que les organes de transmission (27, 28, 31, 32) montés en rotation dans les chaînes cinématiques de transmission appartiennent à un ensemble de moyens purement mécaniques assurant la transmission d'une puissance rotative et comprenant au moins un engrenage et/ou au moins une chaîne et/ou au moins une couronne et/ou au moins une courroie par lesquels la transmission de puissance s'effectue conjointement par plusieurs chaînes cinématiques (28-32, 28-31-32) de démultiplication différente et librement accouplées d'une part à l'arbre d'entrée (24) et d'autre part à l'arbre de sortie (33), et avec une démultiplication entre l'entrée et la sortie qui varie en fonction. de la répartition de des vitesses entre les différentes chaînes cinématiques.

2. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 1 précédente, caractérisé en ce que les deux chaînes cinématiques de transmission (28-32, 28-31-32) coopèrent par l'intermédiaire d'au mains un organe rotatif de transmission (28) comprenant au moins deux pignons (29,30), dont l'un (30) est en prise directement ou par l'intermédiaire d'au moins un pignon annexe, sur 1 'une des deux chaînes cinématiques, avec un pignon de sortie (32) coaxial à l'arbre de sortie (33) et qui constitue ledit bras de sortie, 1 'autre chaîne cinématique assurant l'entraînement du pignon de sortie (32) par la rotation de tout ou partie dudit organe rotatif (28) à au moins deux pignons (29, 30) autour d'un axe parallèle à l'axe de l'arbre de sortie (33), et confondu ou non avec lui.

3. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 1 précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de pignons (28) à au moins deux pignons de diamètre différent (29, 30), dont un premier pignon (29) est attaqué par le moteur (24,27) tandis qu'un second pignon (30) de l'ensemble est en prise avec un troisième pignon (32) dont l'axe coîncide avec celui de l'arbre de sortie (33), les deux chaînes cinématiques comprenant l'une la transmission du couple du premier (29) au second (30) pignon de l'ensemble (28), et l'autre la rotation d'une seule pièce de l'ensemble des pignons (28) autour d'un axe (31), l'axe de sortie étant la cage matérialisée par l'axe commun (31) des deux pignons (29 et 30) ou l'axe de l'un quelconque des pignons de l'ensemble à l'exception du pignon moteur tu7).

4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3 précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de pignons ou au moins un organe rotatif de transmission à au moins deux pignons (28) est monté rotatif autour d'un arbre (31) d'axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre de sortie (33) et qui est un arbre radial s'étendant vers l'intérieur d'une couronne (46) à denture externe (47) dont l'arbre radial est solidaire et avec laquelle il tourne autour de l'axe de l'arbre de sortie (33), ladite couronne (46) étant en prise par sa denture externe (47) avec une vis sans fin (48) entraînée en rotation sur elle-même par un moteur (49).

5. Dispositif à changement de vitesse continu selon l'une des revendications 2 et 3 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un pignon supplémentaire (37) entraîné par le couple moteur par l'intermédiaire d'un deuxieme pignon moteur (36) et relié à un pignon homologue (30) de l'ensemble de pignons ou de 1 l'unique organe rotatif de transmission à au moins deux pignons (28) par un mécanisme anti-retour à roue libre (40) afin de limiter les valeurs de démultiplication à une plage prédéterminée.

6. Dispositif A changement de vitesse continu selon l'une des revendications 2 et 3 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un second pignon d'entrée (36) en prise avec l'un (41) des deux pignons satellites (41, 42) d'un double pignon supplémentaire qui sont montés libres en rotation autour d'un axe (43) fixe par rapport au bâti et dont

le second pignon satellite (42) est en prise avec une couronne dentée (44) solidaire de la cage matérialisée par l'axe commun (31) des deux pignons (29 et 30) de l'ensemble de pignons ou d'un organe rotatif de tranjmission (28), les deux pignons satellites (41, 42) étant reliés l'un à l'autre par un mécanisme d'anti-retour à roue libre (45).

7. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 1 précédente, caractérisé en ce que l'attaque du moteur est assurée par l'intermédiaire d'un ensemble de quatre pignons (50, 51, 52, 53) disposés comme dans un différentiel classique, le moteur entraînant l'un des pignons (50) tandis que la sortie du dispositif vers une transmission est assurée par un des pignons (51) dont l'axe est perpendiculaire à celui du pignon (50) entraîné par le moteur, les deux autres pignons (52, 53) restant libres en rotation de telle sorte que le couple de renversement soit perpendiculaire à l'axe de sortie.

8. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 1 précédente, caractérisé en ce que les deux chaînes cinématiques de transmission (1-2,6), de natures différentes sur le plan de l'association entre les couples et les vitesses, sont réunies par deux couronnes (3, 4) tournant librement autour d'un axe principal et animées de mouvement de rotation en sens inverse autour de cet axe principal, de telle manière que cette contradiction génère un mouvement rotatif utilisé comme sortie (8).

9. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux mouvements de rotation sont produits par un seul moteur (1,2) et la partie ordinairement fixe (2) du moteur est laissée libre de tourner en sorte que le couple généré le soit entre les deux mouvements de rotation qui sont l'un celui du rotor (1) et ''autre celui de l'anti-rotor (2).

10. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mouvements de rotation sont générés par un ou des moteurs (10) fixés sur une couronne entièrement libre de tourner autour de l'axe principal (9) et embrayant sur les deux couronnes de base (3, 4) en les faisant tourner en sens inverse.

11. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mouvements de rotation sont générés par un ou plusieurs moteurs (11) fixés sur l'une (15) des couronnes libres et embrayant sur l'autre (16).

12. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mouvements de rotation sont générés par plusieurs moteurs fixes (17, 18) dont la somme des couples de renversement a une composante nulle par rapport à l'axe principal (19).

13. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moteurs, tournant en sens inverse l'un de 1 'autre, ont leurs axes de rotation en coïncidence avec l'axe principal (19) et embrayant chacun sur une des couronnes (21,20).

14. Dispositif à changement de vitesse continu selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que les moteurs sont des moteurs électriques qui sont montés en parallèle ou, de préférence en série.

15. Dispositif à changement de vitesse continu selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rattrapage de jeux, tels que des ressorts de traction (54) et/ou de compression (55), rapprochant l'un de l'autre les pignons opposés deux à deux (50-53, 51-52), et en ce que l'arbre d'entrée (56) et/ou de sortie présente un degré de liberté limité dans le plan passant par l'axe du pignon (50 ou 51) solidaire de l'arbre d'entrée (56) ou de sortie considéré et la droite joignant les deux points de contact de ce pignon (50 ou 51) avec les deux pignons voisins (51, 52 ou 50, 53), au moyen d'au moins un joint de cardan sur l'un et/ou l'autre des deux arbres considérés et/ou d'une flexibilité de l'arbre considéré dans ledit plan du degré de iiberté.