FR2784157A1 - Mecanisme a organe de transmission sans fin reglable en continu - Google Patents

Abstract

Mécanisme se composant d'un variateur comprenant deux disques coniques (2, 2') montés concentriquement sur un arbre d'un moteur et dont au moins l'un est déplaçable axialement, ainsi qu'un organe de transmission sans fin (11) monté entre les disques coniques sur un rayon réglable et transmettant le couple à un autre disque de commande au moyen d'un dispositif d'exercice d'une pression axiale (2, 2') générant une force d'entraînement par frottement entre les disques et l'organe (11) formé par exemple d'une courroie.Le dispositif d'exercice d'une pression (2, 2') consiste en au moins des organes de guidage forcé, (14, 22, 14', 22', 23, 23') disposés de manière à être complémentaires sur le disque conique déplaçable axialement et sur un composant solidarisé avec l'arbre d'entraînement (8). Application aux véhicules automobiles.

Description

L'invention se rapporte à un mécanisme'. à organe de transmission sans

fin, en particulier pour véhicules automobiles, qui est réglable en continu et qui comprend au moins un variateur équipé d'au moins deux disques coniques disposés concentriquement sur un arbre d'entraînement faisant partie d'un module de commande ou sur un composant relié à cet arbre, au moins l'un des disques coniques étant déplaçable axialement et un organe de transmission sans fin, qui est monté axialement entre les disques coniques sur un rayon réglable, transférant le couple à transmettre à au moins un disque de commande au moyen d'un dispositif d'exercice d'une pression qui agit axialement et génère une force d'entraînement par frottement entre les disques

coniques et ledit organe de transmission sans fin.

De tels mécanismes à organe de transmission sans fin s'utilisent en boîte à vitesses réglable en continu et en commandes de groupes auxiliaires, en particulier dans les véhicules automobiles. Il est essentiel, pour que le variateur transfère correctement le couple de rotation à transmettre à d'autres disques de commande, qu'une force d'entraînement par frottement soit générée entre l'organe de transmission sans fin, par exemple une courroie ou une chaîne, et les disques coniques. Les dispositifs d'exercice d'une pression qui s'utilisent pour la génération de cette force d'entraînement par frottement sont fréquemment des accumulateurs de force tels que des ressorts hélicoïdaux ou analogues qui agissent sur des disques coniques déplaçables axialement et ne permettent d'obtenir ainsi qu'un serrage de l'organe de transmission sans fin contre les disques coniques qui est indépendant du couple de rotation à transmettre. Il existe par ailleurs des variateurs connus qui sont équipés de dispositif d'exercice d'une pression et qui produisent une force de serrage qui croît avec l'augmentation da la vitesse de rotation au moyen de tels dispositifs d'exercice d'une pression qui agissent en fonction de la force centrifuge, ce qui ne produit qu'une grossière adaptation de la force de serrage au' couple à transmettre. DE-OS 35 31 830 (FR 2 571 804) propose un dispositif d'exercice d'une pression qui prévoit un serrage qui est fonction du couple et que les disques coniques exercent sur une courroie. Le déplacement axial des disques coniques s'effectue au moyen de barres de traction qui sont compliquées à réaliser et qui doivent être montées par articulations aux deux extrémités. En conséquence, le dispositif d'exercice d'une pression qui est proposé est

coûteux et occupe un grand encombrement axial.

L'invention a donc pour objet de proposer un mécanisme à organe de transmission sans fin qui soit réglable en continu, qui occupe un encombrement axial

réduit et qui soit bon marché à fabriquer.

La solution à cet objet est apportée par un mécanisme à organe de transmission sans fin qui est réglable en continu, qui comprend au moins un variateur équipé d'au moins deux disques coniques montés concentriquement sur un arbre de sortie faisant partie d'un module de commande ou sur un composant relié à cet arbre, au moins un disque conique étant déplaçable axialement et un organe de transmission sans fin qui est monté axialement entre les disques coniques sur un rayon réglable de rotation transfère le couple à transmettre dans au moins un autre disque de commande au moyen d'un dispositif d'exercice d'une pression qui génère une force d'entraînement par frottement entre les disques coniques et ledit organe de transmission sans fin; suivant une particularité essentielle de l'invention, le dispositif d'exercice d'une pression se compose d'au moins des moyens de guidage forcé disposés de manière à être complémentaires les uns des autres directement sur l'au moins un disque conique déplaçable axialement et sur au moins un composant assujetti axialement à l'arbre d'entraînement, lesdits moyens de guidage forcé provoquant par une rotation relative un déplacement axial dudit disque conique en fonction du couple à transmettre et/ou d'un rapport de

transmission devant être réglé par l'extérieur.

Un tel mécanisme à organe de transmission sans fin peut s'utiliser par exemple pour la commande de groupes auxiliaires, au moins un groupe auxiliaire pouvant être entraîné par un disque de commande placé dans le flux de force dans lequel se trouve l'organe de transmission sans fin, par exemple une courroie et, en général, plusieurs groupes auxiliaires tels que par exemple un générateur de courant, une pompe de direction assistée, un compresseur d'un circuit de climatisation, une pompe à eau et/ou analogues peuvent être disposés dans une commande à courroies. De plus, un rapport de transmission de base qui peut être fixé au variateur par les diamètres particuliers des disques de commande peut permettre par le réglage du rayon de rotation de l'organe de transmission sans fin accessoirement une variation du rapport de transmission dans la plage d'un facteur de 2 à 4, un diamètre des disques coniques de 300 à 150, de préférence de 180 à 220 mm pouvant être particulièrement avantageux pour obtenir un accroissement du rapport de transmission d'un facteur de

2,5 à 3.

Par ailleurs, le mécanisme à organe de transmission sans fin peut être prévu dans un train de commande comprenant un module de commande tel qu'un moteur à combustion interne, au moins un variateur pouvant être disposé sur l'arbre d'entraînement et de préférence un deuxième variateur attaqué de manière complémentaire à celle du premier variateur en ce qui concerne le rayon de roulement de l'organe de transmission sans fin peut être disposé sur l'arbre de sortie de manière à former une boîte à vitesses réglable en continu, un module de transmission de force tel que par exemple un embrayage à friction, un embrayage à disques ou un embrayage à liquide ou encore un convertisseur hydrodynamique de couple de rotation pouvant être disposé dans le flux de force entre le module de commande et le variateur côté commande, l'utilisation de

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deux variateurs permettant d'obtenir un étalement'du second

degré du rapport de transmission.

Un exemple de réalisation selon l'invention peut prévoir un dispositif d'exercice d'une pression qui est formé d'au moins trois rampes réalisées axialement, réparties régulièrement à la circonférence sur l'au moins un disque conique déplaçable axialement et également d'au moins trois rampes disposées sur un composant assujetti axialement à l'arbre d'entraînement, ces groupes de rampes étant déplaçables l'un par rapport à l'autre dans la

direction de la circonférence.

Par ailleurs, le dispositif d'exercice d'une pression peut consister en au moins des gorges dans lesquelles des corps de roulement sont disposés, qui sont réparties à la circonférence, qui sont réalisées de manière à être complémentaires dans l'au moins un disque conique déplaçable axialement et dans un moyeu solidarisé avec l'arbre d'entraînement, ces gorges étant orientées en direction axiale avec une composante directionnelle dans la

direction de la circonférence.

Pour simplifier le montage sur l'arbre d'entraînement, le variateur peut comprendre un moyeu comportant un prolongement en forme de collier à l'aide duquel il est centré rotatif sur l'arbre d'entraînement et par exemple vissé axialement sur ce dernier. De plus, les

disques coniques sont montés sur ce moyeu.

L'intervalle formé entre les disques coniques et logeant l'organe de transmission sans fin est avantageusement ouvert en cône radialement vers l'extérieur ; en conséquence, une force agissant sur cet organe de transmission, qui comporte des côtés chanfreinés en conséquence, par exemple une force de traction provoquée par un système de déplacement de la courroie, déplace cette dernière vers des rayons de rotation inférieurs à l'encontre du serrage provoqué par la force de pression et donc permet de régler le rapport de transmission. Un agrandissement du rapport de transmission peut être réglé

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par un affaiblissement de la force de traction: Il peut aussi être avantageux de régler le rapport de'transmission au moyen de la force de serrage exercée par le dispositif d'exercice d'une pression, par exemple dans une boîte à vitesses réglable en continu, c'est à dire une boîte à vitesses CVT, par le fait qu'un variateur subit un fort serrage et l'autre, un serrage moins fort, de manière que l'organe de transmission sans fin d'un variateur puisse être déplacé radialement vers l'extérieur et que celui de l'autre variateur puisse être déplacé radialement vers l'intérieur, donc de façon à modifier le rapport de transmission. A cette fin, l'angle d'ouverture a des disques coniques individuels est avantageusement fixé dans une plage de 5 < a < 20 , de préférence a c 10 , l'angle a étant mesuré entre l'étendue radiale de la surface de rotation et la perpendiculaire à l'axe de rotation du moyeu. Il peut être avantageux que l'orientation radiale des surfaces de rotation ne soit pas linéaire, mais soit légèrement incurvée vers l'intérieur afin de permettre une

variation optimale de la force.

Conformément à l'invention, l'au moins un disque conique déplaçable axialement prend appui par ses rampes saillantes axialement, réalisées sur le côté tourné à l'opposé de l'intervalle, contre un composant comportant des rampes complémentaires, qui est assujetti à l'arbre d'entraînement et qui peut être avantageusement une bride orientée radialement, axialement fixe et solidarisée en rotation avec le moyeu, les rampes étant conformées et réparties régulièrement à la circonférence de manière à être rotatives les unes par rapport aux autres dans la direction de la circonférence et ainsi la distance axiale qui les sépare se raccourcit ou s'allonge de manière qui correspond au sens de la rotation relative des pièces qui portent les deux groupes de rampes et en conséquence ces dernières provoquent une élévation ou un abaissement de la force de serrage exercée sur l'organe de transmission sans fin. Ce déplacement axial qui est la conséquence de la rotation relative entre les disques coniques ét la bride solidaire du moyeu est une fonction du couple de rotation auquel est soumis momentanément l'arbre d'entraînement, ainsi que du couple de charge opposé par les groupes auxiliaires. Il peut être par ailleurs avantageux, en fonction de l'application, de faire en sorte que soit tous les deux disques coniques ou que seul l'un de ceux-ci soit déplaçable axialement et, suivant un mode d'exécution conforme à l'invention, une chambre qui peut être prévue sur chacun des disques coniques et qui est déplaçable axialement loge le dispositif d'exercice d'une pression qui comprend les rampes et la bride solidaire du moyeu. La chambre peut de plus être formée du flanc du disque conique qui est orienté radialement et d'une bride distante axialement, une pièce intercalaire tubulaire reliant la circonférence extérieure de ce flanc et cette bride. La pièce intercalaire tubulaire peut avantageusement être venue de façonnage en une pièce avec le disque conique et la bride distante axialement peut être vissée, rivetée ou soudée à la pièce tubulaire. La chambre ainsi formée peut avantageusement protéger le dispositif d'exercice d'une pression contre l'encrassement et/ou être emplie au moins partiellement de lubrifiant afin de lubrifier les rampes et d'éviter ainsi l'usure et les pertes par frottement. De plus, au moins une et de préférence plusieurs ouvertures réparties à la circonférence peuvent être prévues dans la bride solidaire du moyeu, qui subdivise la chambre en deux chambres élémentaires afin de permettre un échange du lubrifiant de l'une des chambres élémentaires à l'autre. La chambre peut comporter à l'extrémité axiale du moyeu et au centre un évidement qui est destiné au montage du variateur sur l'arbre d'entraînement et qui peut être muni d'un chapeau de couverture afin d'assurer une protection contre l'effet de l'encrassement et/ou pour assurer une étanchéité évitant la perte de lubrifiant. Le centrage de la bride solidaire du moyeu par rapport à la chambre et donc par rapport au disque conique peut être assuré par son montage sur ce moyeu de façon qu'il soit déplaçable axialement ainsi que rotatif avec interposition d'un manchon de coussinet. Des accumulateurs de force actifs en direction axiale peuvent être prévus axialement entre le disque conique et la bride solidaire du moyeu-pour le rappel du déplacement axial lorsque le couple de rotation diminue

ainsi que pour assurer un réglage de la pression de base.

Les accumulateurs de force peuvent être par exemple des ressorts Belleville, des ressorts hélicoïdaux de compression à caractéristique linéaire ou non linéaire et il peut être avantageux d'utiliser par exemple des ressorts à action progressive et/ou des ressorts hélicoïdaux de compression comprenant des spires ayant des caractéristiques de ressort Belleville afin de minimiser

avantageusement l'encombrement axial du variateur.

L'exercice d'une telle force sur les disques coniques prévoit un serrage minimal en fonction du couple et permet ainsi d'assurer qu'une force minimale de traction est

exercée sur l'organe de transmission sans fin.

Conformément au principe de l'invention, les rampes réparties à la circonférence sur la bride solidaire du moyeu et/ou sur l'un des disques coniques ou sur tous les deux peuvent être rapportées sous la forme d'un anneau en métal ou en métal trempé ou peuvent être placées sur eux sous forme d'empreintes et, suivant des modes de réalisation simples, l'anneau portant les rampes peut être réalisé en matière plastique et une lubrification entre les anneaux des rampes complémentaires du disque conique et de la bride solidaire du moyeu peut être supprimée. Les anneaux des rampes complémentaires peuvent avantageusement être prévus dans les deux tiers intérieurs du diamètre du disque conique, avantageusement dans la zone radialement centrale de ce disque. Une telle disposition des rampes peut assumer également le support du disque conique sur le disque fixé au moyeu de manière à minimiser les mouvements

de basculement et de vacillement des disques coniques.

Ainsi, le support radial et le support axial' de l'au moins un disque conique déplaçable axialement peuvent être séparés, le support radial pouvant être assuré sur la circonférence extérieure ou la circonférence intérieure du disque conique et le support axial, sur le dispositif d'exercice d'une pression contre la bride solidaire du moyeu. Un revêtement diminuant le coefficient de frottement, par exemple une matière plastique ou une céramique, peut permettre de réduire le frottement des surfaces des rampes les unes contre les autres et/ou il peut être prévu d'interposer des corps de roulement qui peuvent avoir la forme de billes ou de rouleaux coniques, les corps de roulement étant guidés radialement, mais ceci élève le prix du dispositif d'exercice d'une pression. Les corps de roulement, en particulier ceux qui sont en forme de billes, sont avantageusement guidés dans des cages de forme annulaire qui présentent des poches correspondant à la forme et au nombre des corps de roulement et dans lesquelles ceux-ci sont guidés axialement et/ou radialement. La cage des corps de roulement peut être fixée à la bride solidaire du moyeu ou au disque conique et peut à cette fin être reliée par exemple à un anneau de retenue ou un anneau de retenue peut être réalisé en une pièce avec la cage et être suspendu en étant solidarisé en rotation et imperdable au moyen de languettes réparties à la circonférence et pénétrant dans des évidements prévus en conséquence dans la bride solidaire du moyeu ou dans le

disque conique.

La disposition imperdable de la cage des corps de roulement et donc de ces derniers eux-mêmes peut être particulièrement avantageuse lorsque le tracé axial des rampes le long de la direction de la circonférence n'est pas de la manière la plus simple linéaire, mais présente par exemple la forme d'une courbe exponentielle de manière à suivre la force optimale de serrage en fonction du couple à transmettre. Ce tracé permet à des corps de roulement qui ne sont pas guidés à force de glisser dans là direction de la circonférence ainsi qu'en direction radiale. Un autre soutien et un guidage forcé des corps de roulement dans la direction de la circonférence peut être assuré par des pignons qui sont prévus dans les cages et qui font tourner des dentures prévues dans le disque conique et/ou dans la

bride solidaire du moyeu.

Le dispositif d'exercice d'une pression peut être disposé sur un disque conique ou sur tous les deux, les disques coniques correspondants étant montés déplaçables axialement et rotatifs sur le moyeu et un manchon de coussinet, qui peut également former un support d'un accumulateur de force agissant axialement, peut être interposé. Il peut aussi être avantageux que les disques coniques soient solidarisés en rotation avec deux éléments de moyeu qui sont rotatifs l'un par rapport à l'autre, qui sont montés sur le moyeu principal et déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre, un élément de moyeu pouvant coulisser radialement au moins partiellement sur le

deuxième élément de moyeu.

Lorsque deux disques coniques déplaçables axialement sont utilisés, chacun d'eux peut prendre appui axialement sur un disque fixé au moyeu, qui forme avec lui le dispositif d'exercice d'une pression, par l'intermédiaire des anneaux des rampes complémentaires, deux brides solidarisées avec le moyeu pouvant loger axialement entre elles les deux disques coniques, mais il peut aussi être avantageux de n'utiliser qu'une seule bride solidaire au moyeu, contre laquelle un anneau de rampe est prévu axialement des deux cotés, un disque conique formant avec son anneau de rampes l'un des dispositifs d'exercice d'une pression et une bride auxiliaire orientée radialement, solidarisée en rotation et assujettie axialement au deuxième disque conique comportant un anneau de rampes et formant le deuxième dispositif d'exercice d'une pression, de sorte que tous les deux dispositifs

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d'exercice d'une pression sont disposés axialemnent sur un côté par rapport aux disques coniques et peuvent être équilibrés axialement contre des éléments de carter ou des composants convexes du module de commande par le fait que le plan du disque conique peut être décalé axialement du disque d'entraînement en occupant le même encombrement et que les dispositifs d'exercice d'une pression peuvent être disposés axialement entre eux ou lorsque le volume disponible pour le module de commande est étroit, le disque conique peut être placé axialement étroitement contre le module de commande et seuls les dispositifs d'exercice d'une pression tournés axialement à l'opposé du module de commande et se raccordant aux disques coniques occupent axialement un volume de montage à proximité de l'arbre d'entraînement. Le disque conique peut être relié à la bride auxiliaire dans ce mode de réalisation au moyen d'un élément tubulaire de semelle qui relie les deux composants, qui est monté directement sur le moyeu et qui comporte des ouvertures disposées dans la direction de la circonférence et par lesquelles passe la bride solidaire du moyeu au moyen de consoles orientées radialement vers l'intérieur et à l'aide desquelles elle est solidarisée en rotation avec le moyeu, les dimensions des ouvertures étant calculées de manière qu'aussi bien le jeu axial permettant le déplacement axial du disque conique relié à la bride auxiliaire que la rotation de la bride solidaire du moyeu par rapport au disque conique, qui est nécessaire dans la direction de la circonférence le long des rampes, garantissent le déplacement axial des deux éléments le long

des rampes.

Suivant une autre particularité conforme à l'invention, l'intégration d'un amortisseur de vibrations de rotation dans le variateur peut être très avantageuse lorsqu'aucun espace supplémentaire notable de montage n'est nécessaire. Il est donc avantageusement prévu pour l'exercice d'une contrainte sur au moins un accumulateur de force, qui agit dans la direction de la circonférence, de Il prévoir un composant solidarisé avec le moyeu, avantageusement avec la bride solidaire de ce dernier, qui comporte à cette fin des consoles orientées radialement et entre lesquelles est logé l'au moins un accumulateur de force, qui a de préférence la forme de ressorts hélicoidaux

de compression régulièrement répartis à la circonférence.

Il est possible de prévoir axialement de-part et d'autre de la bride solidaire du moyeu des anneaux situés dans la région de sa circonférence extérieure et constituant des masses d'inertie qui peuvent également comporter des évidements correspondants destinés aux accumulateurs de force et agissant en dispositifs d'exercice d'une contrainte. Pour stabiliser la masse d'amortissement, des éléments rapportés sur les anneaux correspondants, par exemple des rivets, des vis ou analogues, peuvent pénétrer dans des évidements prévus dans la bride solidaire du moyeu en passant par l'angle d'ouverture résultant de la rotation maximale entre les anneaux formant masse d'inertie et la bride solidaire du moyeu, à l'encontre de l'action des

accumulateurs de force.

Le réglage du rapport de transmission du mécanisme à organe de transmission sans fin, lorsqu'il est utilisé dans le train de commande pour l'au moins un groupe auxiliaire, s'effectue conformément à l'invention en conférant à cet organe de transmission une longueur efficace correspondante, c'est à dire qu'un dispositif tendeur met sous traction initiale cet organe de transmission entre les disques coniques de façon qu'il soit tiré vers des rayons inférieurs de rotation, à l'encontre de la force de serrage produite par le dispositif d'exercice d'une pression, sous l'effet de la traction à il est soumis. Lorsque l'organe de transmission sans fin subit un relâchement lors d'un affaiblissement de la traction, il est refoulé radialement vers l'extérieur et vers des plus grands rayons de rotation par la force de serrage agissant axialement sous l'effet d'une composante radiale de force provoquée par la conicité de cet organe lui-même et des 1 2 disques coniques, de sorte que le rapport de transmission varie dans le sens de la rapidité, c'est à dire que les groupes auxiliaires sont entraînés à une vitesse supérieure

de rotation.

La commande de la longueur efficace de l'organe de transmission sans fin au moyen du dispositif tendeur peut être assurée par exemple par son guidage sur une poulie tendeuse qui peut être déplacée radialement par rapport au diamètre des disques coniques ou de cet organe lui-même, ce qui en fait est l'équivalent d'un

agrandissement ou d'une diminution du diamètre.

L'utilisation d'une poulie double comprenant deux poulies de renvoi montées sur un support commun avec un entre-axe déterminé, le support étant rotatif autour d'un axe placé perpendiculairement entre les deux poulies et l'organe de transmission sans fin étant guidé entre les deux poulies, peut aussi être avantageuse pour le rapport de transmission de la commande au moyen de la rotation du support autour de l'axe de manière à servir de dispositif tendeur et donc de

dispositif de réglage du rapport de transmission.

La traction provoquée par les dispositifs tendeurs utilisés peut avantageusement être modifiée au moyen d'un moteur électrique, par exemple la poulie tendeuse peut être déplacée électriquement et la poulie double peut être entraînée électriquement en rotation, le moteur électrique, qui peut être d'une caractéristique à auto-entretien, pouvant être avantageusement commandé en fonction d'une grandeur du système. La grandeur du système peut être formée à partir des vitesses de rotation de l'arbre d'entraînement et/ou d'au moins un élément entraîné en rotation, intégré dans le mécanisme à organe de transmission sans fin, par exemple de la vitesse de rotation d'un disque de commande d'un groupe auxiliaire, ou d'un signal électrique du générateur. Des capteurs peuvent avantageusement détecter la vitesse de rotation d'au moins un disque de commande, vitesse qui peut contribuer à la

formation de la grandeur du système.

Il peut être par ailleurs prévu conformément à l'invention de subdiviser la fonction de l'organe de transmission sans fin en une fonction de formation du rapport de transmission et une fonction d'entraînement. A cette fin, l'organe de transmission sans fin peut être subdivisé en une courroie produisant le rapport de transmission et une courroie de commande, les deux courroies pouvant rouler l'une sur l'autre dans une partie dans laquelle elles sont guidées conjointement et ainsi le couple de rotation peut être transmis de l'arbre d'entraînement aux disques de commande des groupes auxiliaires par la formation d'une transmission par complémentarité de formes ou par frottement. La courroie produisant le rapport de transmission peut non seulement avoir à cette fin une conformation trapézoïdale en coupe transversale pour la formation de la force d'entraînement par frottement entre elle-même et les disques coniques, mais de plus comporter à la circonférence extérieure de nombreuses encoches trapézoïdales orientées dans la direction de la circonférence et pénétrant avec frottement dans des encoches trapézoïdales de la courroie de commande qui sont prévues de manière correspondante. La courroie de commande ayant une section transversale multi-trapézoïdale entraîne par son côté extérieur les disques de commande des groupes auxiliaires. Une conformation de la courroie de commande ayant un profil multi- trapézoidal sur les deux côtés peut être avantageuse de façon que des groupes auxiliaires opérant dans le sens de rotation inverse de celui de l'arbre d'entraînement puissent être entraînés

sans l'utilisation d'une poulie de renvoi.

La compensation de la longueur de la courroie produisant les rapports de transmission peut s'effectuer au cours des variations de ceux-ci au moyen d'un dispositif tendeur tel que décrit plus haut. Il est par ailleurs possible de prévoir par exemple une courroie produisant les rapports de transmission, dont la circonférence correspond approximativement à celle des disques coniques de manière qu'elle soit logée sensiblement dans l'intervalle séparant ces derniers aux grands rapports de transmission et que pour des rayons plus petits de rotation, elle soit tirée vers l'extérieur de la circonférence des disques coniques par la courroie de commande, le dispositif tendeur étant disposé dans la voie de cette dernière. Pour éviter que la courroie dévie et se déplace irrégulièrement à l'extérieur de l'intervalle compris entre les disques coniques, la courroie produisant les rapports de transmission peut être guidée dans cette zone par des poulies de renvoi et/ou des groupes auxiliaires disposés dans cette région et

comportant des poulies correspondantes.

L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé de deux dispositifs d'exercice d'une pression, la figure 2 illustre deux anneaux complémentaires à rampes dont l'écart axial est minimal, la figure 3 illustre deux anneaux complémentaires à rampes dont l'écart axial est maximal, la figure 4 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé dedeux dispositifs d'exercice d'une pression, la figure 5 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé d'un unique dispositif d'exercice d'une pression, la figure 6 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé de deux dispositifs d'exercice d'une pression qui sont axialement voisins, la figure 7 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé de moyeux flottants et de deux dispositifs d'exercice d'une pression,

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la figure 8 est une coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un variateur selon l'invention équipé d'un dispositif d'exercice d'une pression qui est disposé radialement à l'intérieur, la figure 9a est une vue en développé d'une géométrie de rampes du moyeu de l'exemple de réalisation que représente la figure 8, la figure 9b est une vue en développé d'une géométrie de rampes du disque conique de l'exemple de réalisation que représente la figure 8, la figure 10 est une vue en élévation d'un mécanisme à organe de transmission sans fin selon l'invention, les figures lia, llb représentent en coupe transversale deux courroies de commande et la figure 12 est une vue en élévation d'un

mécanisme à organe de transmission sans fin.

La figure 1 représente un variateur 1 équipé de deux dispositifs 2, 2' d'exercice d'une pression et de deux disques coniques 3, 4 déplaçables axialement pour un petit rapport de transmission (moitié supérieure de la figure) et

un grand rapport de transmission (moitié inférieure).

Pour le montage du variateur 1 sur l'arbre d'entraînement 5, il est solidarisé en rotation avec un moyeu 8 comportant une ouverture centrale 6 dans laquelle une vis 7 de fixation à l'arbre d'entraînement 5 est montée axialement par l'avant, ce moyeu 8 étant centré sur l'arbre d'entraînement 5 par un prolongement axial 8a. Les deux disques coniques 3, 4 sont montés déplaçables axialement et rotatifs autour du moyeu 8 avec interposition de manchons de coussinets 9, 10 qui sont en appui au moyen d'un prolongement radial 9a, 10a contre des épaulements 3a, 4a prévus dans les surfaces latérales des disques coniques 3, 4. La courroie trapézoïdale large 11 recevant axialement des disques coniques 3, 4 la force nécessaire de serrage tourne axialement entre ces disques en formant une transmission par frottement et elle entraîne les disques non représentés de commande que comprend le mécanisme à organe de transmission sans fin. La courroie 11 présente en coupe transversale une forme trapézoidale et elle s'adapte à l'angle d'ouverture des disques coniques 3, 4 qui inscrivent de préférence un angle de 10 entre leur surface

3d, 4d et la perpendiculaire à l'axe 8d du moyeu.

Les disques coniques 3, 4 sont montés axialement avec interposition de corps de roulement 14, 14' sur deux brides 12, 13, la bride 13 étant reliée axialement et étant solidarisée en rotation au moyen de vis 15 et/ou de goujons ' répartis à la circonférence à un élément de collet 8b orienté radialement et venu de façonnage en une pièce avec le moyeu 8 et la bride 12 étant fixée axialement et solidarisée en rotation au moyen de vis 16 réparties à la circonférence au côté frontal du moyeu 8 en laissant libre une ouverture 12a prévue pour le montage de la vis 7, la liaison 12c par clavette et rainure permettant un positionnement du disque 12 sur le moyeu 8. La bride 12 est centrée sur le moyeu 8 au moyen d'une protubérance 12b venue axialement de façonnage avec elle afin d'élever la

résistance au basculement.

Des ressorts hélicoïdaux de compression 17, 17' sont disposés axialement entre les disques coniques 3, 4 et les brides 12, 13 solidaires du moyeu, ces ressorts étant prévus pour servir d'accumulateurs de force agissant axialement et ayant une forme d'enroulement à diamètres différents et/ou à épaisseurs différentes de fil et/ou pouvant former des enroulements différents, par exemple progressifs, en fonction des critères les plus différents imposés à leurs caractéristiques, chacun de ces ressorts prenant appui contre les brides 12, 13 solidaires du moyeu et agissant sur les disques coniques 3, 4, avec interposition des éléments de manchon orientés radialement 9a, 10a, avec une force de serrage qui agit sur la courroie

11 et qui est fonction du couple.

Les dispositifs 2, 2' d'exercice d'une pression en fonction du couple sont formés de rampes 18, 19 se déployant axialement, placées dans la direction de la circonférence sur les brides 12, 13 solidaires du moyeu, ainsi que de rampes 20, 21 complémentaires des précédentes et placées sur les disques coniques 3, 4, les corps de roulement 14, 14' étant guidés dans des gorges 22, 22', 23, 23' réalisées dans la surface des rampes afin d'éviter des forces élevées de frottement. Les corps de roulement 14, 14' sont logés radialement et dans la direction de la circonférence de manière imperdable dans des cages 24, 24' qui sont fixées aux brides 12, 13 solidaires du moyeu au moyen d'anneaux de retenue 25, 25' rivetés à la circonférence extérieure sur ces cages 24, 24' et au moyen de languettes 27, 27' qui sont initialement radiales et ensuite axiales, qui enveloppent la bride particulière 12, 13 solidaire du moyeu en passant par des trous 26, 26' réalisés dans cette dernière et prévus sur le côté de la circonférence, lesdites languettes étant réparties en conséquence à la circonférence et étant suspendues dans des

évidements 28, 28' des brides 12, 13 solidaires du moyeu.

Les dispositifs 2, 2' d'exercice d'une pression sont logés dans des chambres 29, 29' déplaçables avec les disques coniques 3, 4, chacune de ces chambres 29, 29' étant subdivisée par la bride correspondante 12, 13 en deux chambres élémentaires 29a, 29b, 29a', 29b', délimitant des volumes différents en fonction de la position des rampes 18, 19, 20, 21 les unes par rapport aux autres. Les chambres 29, 29' sont délimitées radialement à l'intérieur par le moyeu 8 et sur le côté tourné vers la courroie 11 par les disques coniques 3, 4 ainsi que sur le côté opposé par des éléments de bride 30, 31 orientés radialement, l'élément de bride 31 qui est tourné vers l'arbre d'entraînement étant monté rotatif et déplaçable axialement sur le moyeu 8 au moyen d'une garniture 31a et l'élément de bride 30 situé sur le côté extrême comportant un trou central 34 de montage de la vis 7 qui peut être fermé par un chapeau de protection 35. Les parois annulaires 23, 33 situées sur la circonférence extérieure des chambres 29,

IX8 2784157

29' sont constituées, pour la formation de la chambre 29 située sur le côté extrême, d'un prolongement axial de l'élément de bride 30 et elles sont centrées radialement à l'intérieur sur une protubérance axiale 3b et elles sont vissées radialement à l'extérieur de la protubérance 3b sur le disque conique au moyen d'une protubérance radiale 32a à l'aide de vis 36 réparties à la circonférence; pour la formation de la chambre 29' côté arbre de commande, les parois annulaires sont formées d'une bride 33 qui est venue de façonnage axialement avec la circonférence extérieure du disque conique 4 et qui est fixée à l'élément de bride 31 au moyen de vis 37 réparties à la circonférence. Les brides 12, 13 solidaires du moyeu sont reliées par complémentarité de formes au moyen de dentures extérieures 38, 38' à des anneaux de montage 39, 39' comportant des dentures intérieures correspondantes et montés radialement à

l'intérieur sur les parois annulaires 32, 33.

Les chambres 29, 29' sont emplies au moins partiellement d'un lubrifiant convenable qui assume la lubrification des dispositifs 2, 2' d'exercice d'une pression. Les brides 12, 13 solidaires du moyeu comportent des trous - non représentés - répartis à la circonférence pour le passage du lubrifiant d'une chambre élémentaire à l'autre pendant le déplacement axial des disques coniques

3, 4 et donc des chambres 29, 29'.

Un amortisseur 41 de vibrations de rotation, qui est disposé dans la région de la circonférence extérieure de la bride 13 solidaire du moyeu, est formé de consoles 42 de cette bride 13 qui sont orientées radialement et réparties à la circonférence, des accumulateurs de force 43, d'anneaux 44, 44' formant des masses d'inertie et enveloppant axialement des deux côtés la bride 13, ainsi que d'un disque de friction 45 disposé entre l'anneau 44' et ladite bride 13. Les consoles 42 sont placées à distance les unes des autres dans la direction de la circonférence de manière que dans chacune des distances un accumulateur de force 43, de préférence un ressort hélicoidal de

19 2784157

compression, soit logé et soit chargé sur chacun des deux côtés par une console 42 et dans des applications déterminées, l'intégration d'un élément de caoutchouc

formant un organe d'amortissement peut être avantageuse.

Les anneaux 44, 44' formant des masses d'inertie comportent des évidements 44a, 44a' correspondant également à la longueur des accumulateurs de force 43 et ils chargent également ces derniers dans la direction de la circonférence, de sorte que ces anneaux 44, 44' produisent, en présence d'une rotation un moment d'inertie qui apparaît à l'encontre de l'action des accumulateurs de force et du dispositif de friction 45 et qui amortit les vibrations de rotation parvenant sur l'arbre d'entraînement 5 par

l'intermédiaire de la bride 16 solidaire du moyeu.

Le serrage en fonction du couple se produit par le fait qu'au début de la rotation de l'arbre d'entraînement 5 et en présence du rapport de transmission prescrit par l'extérieur, seul le serrage en fonction du couple est assuré par les accumulateurs de force 17, 17' et il résulte de l'inertie massique des groupes auxiliaires que la courroie 11 glisse. Le couple antagoniste au couple d'entraînement, qui est généré par les groupes auxiliaires et transmis par le frottement aux disques coniques 3, 4, a pour conséquence une rotation relative de ces derniers par rapport aux brides 12, 13 solidaires du moyeu. La rotation le long des rampes 18, 19, 20, 21 se déployant axialement a pour conséquence un déplacement axial des disques coniques 3, 4 vers la courroie 11, de sorte que la force de serrage des disques conique 3, 4 contre la courroie 11 est amplifiée jusqu'à ce que les groupes auxiliaires soient entraînés pratiquement sans frottement par la force de transmission par frottement. Lorsque le couple de charge des groupes auxiliaires diminue, les disques coniques 3, 4 sont réglés à nouveau le long des rampes 18, 19, 20, 21 à la valeur du couple momentané prévu pour la transmission par frottement par l'effet de rappel de la courroie 11

2784157

subissant axialement une traction et/ou des disques

coniques 3, 4.

Le réglage du rapport de transmission dans le sens de la lenteur se produit par exercice d'un effort de traction sur la courroie 11 au moyen d'un dispositif tendeur, la force exercée étant supérieure à la force des dispositifs 2, 2' d'exercice d'une pression qui agit sur la courroie 11. Une variation du rapport de transmission dans le sens de la rapidité se produit par diminution de

l'effort de traction exercé sur la courroie 11.

Les figures 2 et 3 représentent à titre d'exemple en développé A, A' les anneaux à rampes 19, 21 qui provoquent le déplacement axial, le positionnement de la représentation en développé A de la figure 2 provoquant un déplacement axial minimal sous de faibles forces de pression et celui de la représentation en développé A' de la figure 3 provoquant un déplacement axial maximal sous de grandes forces de pression. Les corps de roulement 14' sont disposés régulièrement à la circonférence et logés dans une cage 24' montée axialement entre les rampes 19, 21 afin de réduire la résistance par frottement. Les profilages 19a, a des rampes sont complémentaires les uns des autres et sont tournés à l'inverse l'un de l'autre à l'encontre de la rigidité de l'organe de transmission sans fin qui agit axialement - voir figure 1, position 11 - jusqu'à établissement de l'équilibre des forces par le couple de

rotation de l'arbre d'entraînement -figure 1, position 5-.

Pour optimiser la force de serrage sur la course de rotation, les profilages 19a, 21a des rampes ne sont pas linéaires et les corps de roulement 14' sont retenus de manière imperdable par la cage 24' afin de les empêcher de s'échapper en direction radiale et dans la direction de la circonférence. La cage 24' est accessoirement solidarisée en rotation avec le disque solidaire du moyeu - comme décrit en regard de la figure 1 afin de l'empêcher de glisser dans la direction de la circonférence le long de la

géométrie non linéaire des rampes.

21 2784157

La figure 4 représente un exemple de 'réalisation d'un variateur 101 qui est analogue au variateur 1 que représente la figure 1, mais sans l'amortisseur de

vibrations de rotation.

Pour éviter la multiplicité des pièces, le variateur 101 est réalisé de manière à être pratiquement symétrique par rapport à un plan passant par le milieu axial de l'organe de transmission sans fin 111 et à l'exception du moyeu 108, qui est centré sur une protubérance 105a de l'arbre d'entraînement 105 et qui est fixé par la vis 107 contre un épaulement 105b de l'arbre ainsi qu'à l'exception des éléments de bride 130, 131 situés axialement à l'opposé des disques coniques 103, 104 et formant les chambres 129, 129', la chambre 129' bordée par l'élément de bride 131 étant enfermée de manière étanche sur l'arbre d'entraînement 105 au moyen d'un anneau intermédiaire 131a qui loge radialement à l'extérieur un joint d'étanchéité 131b, toutes les autres pièces sont identiques et montées en sens opposés les unes par rapport

aux autres.

Les disques coniques 103, 104 sont centrés radialement à l'extérieur sur les brides 112, 113 solidaires du moyeu avec interposition de manchons de coussinet 139, 139'. Les disques coniques 103, 104 sont rendus étanches à la circonférence intérieure par rapport à l'arbre d'entraînement 105 au moyen de plaques d'étanchéité 109, 110. Les parois annulaires 132, 133 sont directement venues de façonnage en direction axiale avec les deux disques coniques 103, 104. Les cages 124, 124' des billes sont supportées par des anneaux de logement 125a, 125b, a', 125b' suspendus sur la circonférence intérieure des anneaux à rampes 118, 119, 120, 121, deux anneaux de logement 125a, 125b, d'une part, et 125a', 125b', d'autre part, étant soudés, rivetés ou vissés l'un à l'autre avec interposition du rebord des cages 124 ainsi que 124' qui

sont situés sur la circonférence intérieure.

La figure 5 représente un variateur 201 qui est conforme à l'invention, mais qui diffère de diverses manières de l'exemple de réalisation de la figure 1 et qui comprend les disques coniques 203, 204 qui sont montés flottants sur le moyeu 208 au moyen de butées formées d'un anneau d'arrêt 208a et d'un épaulement 205a de l'arbre d'entraînement 205, ces disques 203, 204 étant déplacés pour être mis à la position axiale correspondante par le guidage de la courroie 211. De plus, le disque conique 204 tourné vers l'arbre d'entraînement 205 comporte sur la circonférence intérieure un prolongement annulaire 204a qui est orienté axialement et qui forme un assemblage avec solidarisation en rotation, mais liberté de déplacement axial par rapport au moyeu 208 au moyen de gorges axiales 204b, 208b réalisées d'une part dans le moyeu 208 et d'autre part dans le prolongement 204a et dans lesquelles des corps de roulement 204c sont logés. Le disque conique 203 est monté coulissant de manière à être déplaçable axialement et rotatif sur le prolongement 204a au moyen d'un prolongement axial 203a tourné à l'opposé du disque conique 204. La bride 212 solidaire du moyeu est soudée au côté extrême du prolongement axial 204a du disque conique

204 et donc elle est solidaire en rotation de ce dernier.

La ressort hélicoïdal de compression 217 qui est aussi grand que possible radialement et qui est prévu intérieurement prend appui axialement entre le prolongement 203a du disque conique correspondant et la bride 212 solidaire du moyeu et il exerce ainsi une force de pression de base, qui est fonction du couple, sur la courroie 211 par l'entremise des deux disques coniques 203, 204. Le dispositif 202 d'exercice d'une pression, qui comprend les anneaux à rampes 218, 220 venus de façonnage avec la bride 212 solidaire du moyeu et le disque conique 203, est disposé directement radialement à l'extérieur du ressort hélicoidal 217. Une rotation relative, fonction du couple, du disque conique 204 solidarisé en rotation avec le moyeu 208 et donc de la bride 212 solidaire de ce dernier par rapport au disque conique 203 provoque un déplacement axial de ce dernier, de sorte que la courroie 211 reçoit une force axiale de pression en fonction du couple. Le guidage par la courroie 211 déplace le disque conique 204 conjointement avec le dispositif d'exercice d'une pression avec une force constante de serrage produite par le déplacement axial de ce dernier par rapport au moyeu 208 afin de le mettre à la position axiale correcte. Lors d'une diminution du couple de commande, l'accumulateur de force

217 rappelle les anneaux à rampes.

Le variateur 301 que représente l'exemple de réalisation de la figure 6 prévoit deux disques coniques 303, 304 montés flottants sur le moyeu 308, le disque 303 étant monté sur le disque 304 et tous les deux dispositifs 302, 302' d'exercice d'une pression montés sur le côté extrême tourné à l'opposé de l'arbre d'entraînement 305 sont attaqués par l'unique bride 312 solidarisée en rotation avec le moyeu 308. De plus, le disque conique 303 est attaqué directement par l'anneau à rampes 318 tourné vers lui, disposé sur la bride 312 solidaire du moyeu et par l'anneau à rampes 320 venu de façonnage avec lui de manière à être déplaçable axialement avec interposition des corps de roulement 325 et le disque conique 304 est attaqué au moyen d'une bride auxiliaire 304a, qui forme le dispositif 302' d'exercice d'une pression par l'entremise des corps de roulement 325' au moyen de l'anneau à rampes 321 venu de façonnage au même niveau radial que les anneaux à rampes 318, 320, conjointement avec l'anneau à rampes 319 placé sur la bride 312 solidaire du moyeu sur le côté opposé de celui de l'anneau à rampes 318. La bride auxiliaire 304a est reliée au disque conique 304 par la bride intermédiaire 304b servant de support au disque conique 303, des ouvertures 304c, qui sont prévues dans la bride intermédiaire 304b pour le passage de la bride 312 solidaire du moyeu, ayant une dimension qui autorise au moins l'angle maximal de rotation dans la direction de la circonférence le long des rampes des anneaux correspondants

24 2784157

318, 319, 320, 321 et donc autorisant le déplacement axial qui en résulte entre la bride 312 solidaire du moyeu et le disque conique 304. L'enveloppe 330 des dispositifs 302, 302' d'exercice d'une pression est déplaçable axialement, centrée de manière à être rotative et assujettie au disque conique 303 à l'intérieur d'un prolongement annulaire 312a

de la bride 312 qui est orienté axialement.

Le variateur 401 de la figure 7 comprend deux brides 412, 413 qui sont solidarisées en rotation par soudage avec les côtés extrêmes du moyeu 408 et entre lesquelles les deux disques coniques 303, 304 sont disposés axialement sur deux moyeux 403a, 404a qui sont montés l'un sur l'autre et sur le moyeu 408, de sorte que le fonctionnement du variateur est en principe le même que celui décrit en regard de la figure 1. Chacun des disques coniques 403, 404 est centré ainsi que rendu étanche par rapport à des prolongements 412a, 413a orientés axialement et prévus à cette fin sur les brides 412, 413 solidaires du moyeu au moyen de protubérances 420a, 421a réalisées axialement sur les disques à rampes 420, 421 venus de

façonnage avec les disques coniques 403, 404.

L'exemple de réalisation d'un variateur 501 que

représente la figure 8 ne nécessite pas d'anneaux à rampes.

L'exercice de la force de serrage en fonction du couple est assuré par des dispositif 502, 502' d'exercice d'une pression, dont chacun agit sur l'un des disques coniques 503, 504 et qui sont réalisés de manière à être spéculaires, ces dispositifs étant formés d'une part de gorges 508a, 508a' réparties à la circonférence et prévues dans le moyeu 508 et d'autre part de gorges 503a, 504a complémentaires des précédentes et prévues dans la circonférence intérieure des disques coniques 503, 504, des corps de roulement 524, 524' étant disposés dans ces gorges pour la transmission du couple momentanément produit. La représentation en développé C des profils des gorges 508a, 508a' est illustrée sur la figure 9a à titre d'exemple pour les gorges 508a et la représentation en développé D des

2784157

gorges 503a, 504a réalisées dans les disques coniques 503,

504 est illustrée à titre d'exemple pour les gorges 503a.

Les gorges 508a réalisées sur le moyeu 508 sont incurvées et comprennent une composante de course en direction axiale et dans la direction de la circonférence de manière à suivre par exemple le sens de la rotation et elles sont complémentaires des gorges 503a du disque conique 503 qui présentent des composantes de course en direction axiale et dans la direction de la circonférence qui sont orientées par exemple dans le sens inverse de celui de la rotation, les corps de roulement 524 étant placés dans les gorges 503, 508a pour la formation d'une complémentarité de formes. Si le moyeu 508 subit une rotation par rapport aux disques coniques 503, 504 par suite de la rotation de l'arbre d'entraînement 505 (figure 8) et d'un couple opposé par les groupes auxiliaires - non représentés -, il résulte de la composante axiale de course des gorges 503a, 504a, 508a, 508a' un mouvement axial des disques coniques 503, 504 par rapport au moyeu 508 et la distance séparant ces disques est en conséquence raccourcie, car les profils des gorges 503a, 508a sont spéculaires par rapport aux profils des gorges 504a, 508a' En conséquence, la courroie 511 est soumise axialement des deux côtés à une force de pression qui est fonction du couple. Des coussinets 509a, 509b comportant des ouvertures correspondantes en forme de gorges 503a, 504a, 508a, 508a' sont prévus radialement

entre chacun des disques coniques 503, 504 et le moyeu 508.

Les gorges 508a, 508a' peuvent être prolongées pour des raisons de fabrication jusque sur les côtés extrêmes du moyeu 508, la course maximale de rotation étant limitée par l'étendue axiale des gorges 503a, 504b au moment auquel les

corps de roulement 524 entrent en butée.

La figure 10 représente en vue en élévation partielle un exemple de réalisation d'un mécanisme 600 à organe de transmission sans fin qui est conforme à l'invention et qui comprend un variateur 601 et une courroie 611 subdivisée en une courroie de commande 611a et

une courroie 611b produisant les rapports de transmission.

Pour clarifier la marche des courroies, leurs positions extrêmes sont représentées sous forme de courroies 611a', 611b' pour un grand rapport de transmission et un grand rayon de rotation et sous forme de courroies 611a", 611b" pour un petit rayon de rotation et un petit rapport de transmission correspondant. Le réglage du rapport de transmission s'effectue par un déplacement radial de la poulie tendeuse 650 à l'encontre des forces de serrage exercées sur la courroie 611b, à la main ou automatiquement, par exemple au moyen d'un moteur électrique, de sorte que la courroie conformée en courroie trapézoïdale large 611b modifie son rayon de rotation dans

le variateur 611.

La courroie 611a comporte sur le côté tourné à l'opposé du variateur 601 une denture trapézoïdale multiple 611c orientée dans la direction de la longueur et à l'aide de laquelle elle est en relation de transmission par frottement avec une denture trapézoidale multiple correspondante 611d prévue sur le côté arrière de la courroie de commande 611b, cette denture 611d servant par ailleurs à la commande des groupes auxiliaires 651, 652, 653. Les figures l1a, llb représentent des coupes transversales des deux exemples de réalisation de courroies de commande 611a, 611e qui sont superposées en relation de transmission par frottement et de courroies 611b produisant les rapports de transmission et comprenant des dentures trapézoïdales multiples 611c, 611d orientées dans la direction de la longueur, l'exemple de réalisation de la courroie de commande 611e comportant des deux côtés des dentures trapézoïdales multiples 611d, 611f, de sorte que des groupes auxiliaires tournant à droite et à gauche peuvent être entraînés des deux côtés dans le train de commande. Sur la figure 10, une poulie de renvoi 656, 657 est prévue dans chacune des zones 654, 655 de séparation des deux courroies 611a, 611b pour leur guidage, la

27 2784157

fonction pouvant aussi être assumée par un ou par deux disques de commande de groupes auxiliaires. Une poulie tendeuse, qui est par ailleurs prévue dans la suite du trajet suivi par les courroies à l'extérieur de la partie représentée, compense les variations de tension produites aussi dans la courroie de commande 611a par suite du

changement du rayon de rotation.

Une variante de guidage des courroies est représentée dans le mécanisme 700 à organe de transmission sans fin de la figure 12. Dans ce cas, le variateur 701 n'assure pas une traction de la courroie 711b produisant les rapports de transmission et destinée à prescrire les rayons de rotation 711b', 711b". Un dispositif tendeur 750 qui assume le réglage et qui est placé dans la marche de la courroie de commande 711a se compose de deux poulies de renvoi 750a, 750b pouvant subir un mouvement tournant autour d'un centre commun M et pouvant occuper les deux positions extrêmes 750a', 750b' ainsi que 750a", 750b", la position 750a', 750b' des poulies de renvoi provoquant une traction élevée dans la courroie de commande 711a par l'effet d'enroulement de cette dernière qui tire la courroie 711b produisant les rapports de transmission sur un rayon inférieur de rotation et qui règle dans le variateur la position des courroies 711a", 711b". Ainsi, la courroie produisant les rapports de transmission est tirée vers l'extérieur du variateur 701 et elle décrit un arc 711b"' à la position 750b' à l'extérieur de l'effet de soutien de la poulie de renvoi 757 et de la poulie de renvoi 750b. La traction de la courroie 711a diminue lors d'un mouvement tournant exécuté par les deux poulies de renvoi 750a, 750b et la courroie 711b et donc la courroie de commande 711a sont amenées à la position 711a', 711b', par suite de la force de serrage exercée sur la courroie 711b produisant les rapports de transmission, par les disques coniques du variateur 701 qui sont soumis à une charge; la position 711a', 711b' correspond à un grand rayon de rotation qui correspond approximativement au diamètre des disques coniques du variateur.701 et en

conséquence à un grand rapport de transmission. Le mouvement tournant des poulies de renvoi 750a, 750b autour de leur centre de rotation M peut être produit à la main ou5 automatiquement.

Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux modes de réalisation décrits et

représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (63)

REVEND I CATIONS

1. Mécanisme (1) à organe de transmission sans fin, réglable en continu et destiné en particulier à un véhicule automobile, se composant d'au moins un variateur équipé d'au moins deux disques coniques (2, 2') montés concentriquement sur un arbre d'entraînement faisant partie d'un module de commande ou sur un composant relié à cet arbre, au moins l'un des disques coniques étant déplaçable axialement et un organe de transmission sans fin, qui est monté axialement entre les disques coniques sur un rayon réglable, transférant le couple à transmettre à au moins un disque de commande au moyen d'un dispositif (2, 2') d'exercice d'une pression qui agit axialement et génère une force d'entraînement par frottement entre les disques coniques et l'organe de transmission sans fin, caractérisé en ce que le dispositif (2, 2') d'exercice d'une pression se compose d'au moins des moyens de guidage forcé qui sont disposés de manière à être complémentaires les uns des autres directement sur l'au moins un disque conique déplaçable axialement et sur au moins un composant assujetti axialement à l'arbre d'entraînement, lesdits moyens de guidage forcé provoquant un déplacement axial du disque conique par une rotation relative les uns par rapport aux autre en fonction du couple à transmettre et/ou d'un rapport de transmission devant être réglé par l'extérieur.

2. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (2, 2') d'exercice d'une pression est formé d'au moins trois rampes (20) réalisées axialement, réparties régulièrement à la circonférence sur l'au moins un disque conique déplaçable axialement et d'au moins trois autres rampes disposées sur un composant assujetti axialement à l'arbre d'entraînement, ces deux groupes de rampes étant déplaçables l'un par rapport à

l'autre dans la direction de la circonférence.

3. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

dispositif (2) d'exercice d'une pression se compose au moins de gorges (22') dans lesquelles des corps de roulement (14') sont guidés, qui sont réparties à la circonférence et qui sont réalisées de manière à être complémentaires dans l'au moins un disque conique déplaçable axialement et dans un moyeu solidarisé avec l'arbre d'entraînement, lesdites gorges (22') étant orientées en direction axiale avec une composante

directionnelle dans la direction de la circonférence.

4. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

variateur (1) est disposé sur un arbre d'entraînement (8) d'un module de commande, en particulier d'un moteur à combustion interne, ou sur un élément solidarisé avec cet arbre et il transfère le couple à transmettre à au moins un groupe auxiliaire (652) au moyen d'une poulie de commande qui se trouve dans le même flux de force que celui de

l'organe de transmission sans fin.

5. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le variateur (1) est disposé sur un arbre d'entraînement (8) d'un module de commande, en particulier d'un moteur à combustion interne, ou sur un élément assujetti à cet arbre et il transfère le couple à transmettre à un autre variateur réglable de manière complémentaire par rapport au rayon de rotation de l'organe de transmission sans fin (11) pour la réalisation d'une

boîte à vitesses réglable en continu.

6. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

variateur (1) comprend un moyeu (8b, 12) supportant les

3 1 2784157

disques coniques, centré sur l'arbre d'entraînement et

solidarisé en rotation avec celui-ci.

7. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins

une bride (13) solidaire axialement et en rotation du moyeu (8b) est en liaison avec l'au moins un disque conique (4) déplaçable axialement au moyen des rampes disposées des deux côtés en face les unes des autres et déplaçables les uns par rapport aux autres dans la direction de la circonférence.

8. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que les

disques coniques (3, 4) forment entre eux un intervalle, ouvert radialement vers l'extérieur, de logement de l'organe de transmission sans fin (11), l'angle d'ouverture a entre une surface de rotation de chacun des disques coniques (3, 4) qui est tournée vers l'organe de transmission sans fin et la perpendiculaire au moyeu obéissant à la condition 5 < a < 20 , a étant de

préférence égal à environ 100.

9. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au

moins un disque conique déplaçable axialement (104) forme une chambre déplaçable axialement (129') au moyen d'un élément de bride (133) situé sur sa circonférence extérieure et orienté axialement dans le sens opposé de celui de la surface de roulement et d'une bride qui est centrée radialement vers l'intérieur à son extrémité extérieure et qui est rotative et déplaçable sur le moyeu, ladite chambre (129') étant destinée à loger le dispositif d'exercice d'une pression et ladite bride solidaire du moyeu, cette dernière subdivisant la chambre (129')

déplaçable axialement en deux chambres élémentaires.

10. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride

(131) orientée radialement sur le disque conique (104) pour la formation de la chambre (129') est rotative et déplaçable axialement en étant centrée sur l'arbre d'entraînement.

11. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la chambre

(129, 129') est emplie au moins partiellement d'un

lubrifiant du dispositif d'exercice d'une pression.

12. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'au moins une

ouverture prévue dans la bride (113, 112) solidaire du moyeu produit un équilibrage du lubrifiant entre les chambres élémentaires pendant un déplacement axial de la

chambre (129).

13. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la chambre

comporte sur la circonférence intérieure de l'élément de bride (30) orienté radialement une ouverture (34) de montage du moyeu (8) sur l'arbre d'entraînement, cette ouverture pouvant être obturée par un chapeau de protection.

14. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la bride (113)

solidaire du moyeu est montée coulissante et/ou est centrée sur la circonférence extérieure de la chambre (129') de

manière à être déplaçable axialement et rotative.

15. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

montage radial (139) et le montage axial de l'au moins un

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disque conique déplaçable axialement (103) sont séparés

dans l'espace.

16. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

montage radial (39) de l'au moins un disque conique déplaçable axialement (3) est réalisé sur sa circonférence extérieure et son montage axial se trouve au niveau radial

du dispositif (2) d'exercice d'une pression.

17. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 15 et 16, caractérisé en ce que le montage

axial est assuré par des moyens du dispositif (2)

d'exercice d'une pression.

18. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le montage

axial de l'au moins un disque conique (3) déplaçable axialement s'effectue sur les anneaux à rampes (18) du

dispositif (2) d'exercice d'une pression.

19. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 15 à 18, caractérisé en ce que le

déplacement axial de l'au moins un disque conique (3, 4) dans le sens d'un agrandissement des distances séparant les disques coniques se produit à l'encontre de l'action axiale d'un accumulateur de force (17) prenant appui entre l'au moins un disque conique (3, 4) déplaçable axialement et la bride qui est solidaire du moyeu et qui est associée à ce

disque.

20. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'action axiale de l'accumulateur de force génère une pression minimale et donc une force minimale de traction de l'organe (11) de transmission sans fin qui est

indépendante du couple.

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21. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 19 et 20, caractérisé en ce que

l'accumulateur de force (17, 17') est de préférence un ressort hélicoïdal de compression ou un ressort Belleville.

22. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une - quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins

une bride (13) orientée radialement, équipée d'un anneau se composant de rampes (19) tournées vers le disque conique (4) et réparties à la circonférence, est reliée au moyeu, les rampes (19) étant complémentaires des rampes d'un

anneau prévu dans le disque conique (4).

23. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que deux

brides (12, 13) distantes axialement l'une de l'autre et dont chacune comporte un anneau à rampes tourné axialement vers l'autre sont disposées à distance axiale l'une de l'autre sur le moyeu (8) et un disque conique centré sur le moyeu (8) et déplaçable axialement est disposé entre les brides (12, 13) solidaires du moyeu avec un anneau à rampes complémentaire tourné vers les anneaux à rampes desdites

brides (12, 13).

24. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 22 et 23, caractérisé en ce que le rayon

central des anneaux à rampes (18, 19) est inférieure à la moitié du rayon de l'au moins un disque conique déplaçable

axialement (3).

25. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 24, caractérisé en ce que les anneaux à

rampes sont venus de façonnage en une pièce avec l'au moins une bride solidaire du moyeu et avec l'au moins un disque

conique déplaçable axialement.

26. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 25, caractérisé en ce que les anneaux à

rampes sont réalisés en matière plastique ou en métal.

27. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 26, caractérisé en ce que des corps de

roulement (14, 14') sont interposés axialement entre les rampes de l'au moins un disque conique (3) déplaçable

axialement et de l'au moins une bride solidaire du moyeu.

28. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 27, caractérisé en ce que les corps de roulement sont des billes logées

dans une cage annulaire (24, 24').

29. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 28, caractérisé en ce que la cage (24, 24') des billes est reliée à un anneau de retenue (25) qui est suspendu rotatif et imperdable au moyen de languettes pénétrant axialement dans des ouvertures correspondantes réparties à la circonférence dans l'au moins un disque solidaire du moyeu.

30. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 27 à 29, caractérisé en ce que l'au moins

une bride (12, 13) solidaire du moyeu et l'au moins un disque conique déplaçable axialement (3) sont montés axialement l'un contre l'autre au moyen de corps de roulement.

31. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 30, caractérisé en ce que le profil

ascendant des rampes (19) ou le tracé des gorges (503a) est linéaire.

32. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 31, caractérisé en ce que le profil

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ascendant ou le tracé des gorges n'est pas linéaire et il

suit de préférence une courbe exponentielle.

33. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 27 à 32, caractérisé en ce que la rotation

des corps de roulement (14, 14') est soumise à un guidage force.

34. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 33, caractérisé en ce que le guidage forcé est assuré par des pignons prévus dans la cage à billes et roulant dans des dentures prévues dans la bride solidaire du moyeu et/ou dans l'au moins un disque conique déplaçable axialement.

35. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au

moins un disque conique déplaçable axialement (3, 4) est

monté rotatif sur le moyeu (8).

36. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que deux

disques coniques (3, 4) déplaçables axialement sont montés rotatifs sur le moyeu (8) avec interposition d'un manchon

de coussinet.

37. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un premier

disque conique déplaçable axialement (403) est monté avec interposition d'un premier coussinet (403) et un deuxième disque conique déplaçable axialement (404) est disposé sur un deuxième coussinet (404a), le deuxième coussinet étant

monté déplaçable axialement sur le premier coussinet.

38. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une bride

(312) solidaire du moyeu comporte axialement des deux côtés un anneau à rampes (318, 319) et forme ainsi deux dispositifs d'exercice d'une pression dont l'un pour chacun d'un disque conique déplaçable axialement, un premier disque conique voisin de la bride (312) solidaire du moyeu étant monté sur une bride reliée au deuxième disque conique et formant le premier dispositif d'exercice d'une pression et le deuxième disque conique forme avec un anneau à rampes le dispositif d'exercice d'une pression sur le deuxième disque conique au moyen d'un élément de bride disposé sur le côté de la bride (312) solidaire du10 moyeu qui est à l'opposé du deuxième disque conique, ledit élément de bride étant relié à la bride de montage et

étant orienté radialement vers l'extérieur.

39. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 38, caractérisé en ce que la bride (312) solidaire du moyeu et comportant deux anneaux à rampes (318, 319) est disposée axialement entre les disques coniques et le module de commande ou sur l'extrémité extérieure du variateur qui est tournée à

l'opposé du module de commande.

40. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 22 à 39, caractérisé en ce que les rampes

comportent un revêtement réduisant le coefficient de frottement.

41. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un

amortisseur de vibrations de rotation (41), qui est prévu dans le variateur, se compose d'une bride (13) reliée au moyeu (8) et d'une masse d'inertie rotative par rapport à cette bride à l'encontre de l'action d'au moins un accumulateur de force agissant dans la direction de la circonférence.

42. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 41, caractérisé en ce que l'amortisseur de vibrations de rotation (41) est prévu sur la circonférence extérieure d'un disque (13) solidaire du moyeu et situé de préférence sur le côté

tourné vers le module de commande.

43. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 41 et 42, caractérisé en ce que la bride

solidaire du moyeu est formée du disque (12) solidaire du moyeu et la masse d'amortissement est constituée de deux anneaux (44, 44') formant des masses d'inertie, reliés l'un à l'autre et entourant axialement ledit disque solidaire du moyeu, l'au moins un accumulateur de force agissant dans la direction de la circonférence étant logé dans des consoles correspondantes agissant en organes d'exercice d'une charge, prévues dans la bride (12) solidaire du moyeu et orientées radialement, ainsi que dans des fenêtres prévues dans lesdits anneaux formant masses d'inertie et

conformées en conséquence.

44. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le rayon

de rotation de l'organe de transmission sans fin (11) sur le variateur (1) est déterminé par réglage d'une longueur efficace dudit organe de transmission sans fin (11) dont

dispose le variateur.

45. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 44, caractérisé en ce que la longueur efficace est réglée au moyen d'au moins une poulie tendeuse (650) déplaçable radialement vers

l'intérieur ou vers l'extérieur par rapport au variateur.

46. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 45, caractérisé en ce que le déplacement de l'au moins une poulie tendeuse

(650) est commandé par un moteur électrique.

47. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 46, caractérisé

en ce que le moteur électrique est à auto-entretien.

48. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une ou l'autre des

revendications 46 et 47, caractérisé en ce que le moteur

électrique est commandé en fonction de la vitesse de rotation d'au moins un disque entraîné dans ledit mécanisme

et/ou du variateur.

49. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 48, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de vitesse de rotation est disposé sur l'au moins un disque de commande et/ou sur le variateur.

50. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe

de transmission sans fin est subdivisé en une courroie (711b, 711b') produisant le rapport de transmission et déterminant le rayon de rotation de l'organe de transmission sans fin sur le variateur et en une courroie de commande (711a) qui entraîne l'au moins un disque de commande.

51. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 45, caractérisé en ce que la courroie (611b) produisant le rapport de transmission et la courroie de commande (611a) présentent des profilages (611c) pénétrant l'un dans l'autre par complémentarité de formes, la courroie qui produit le rapport de transmission entraînant la courroie de commande

au moyen dudit profilage.

52. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 51, caractérisé en ce que le profilage est réalisé sur le côté extérieur de

la courroie produisant le rapport de transmission.

53. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 51, caractérisé en ce que la courroie de commande entraîne l'au moins un groupe auxiliaire par le profilage et par l'entremise de

l'au moins un disque de commande.

54. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 51 à 53, caractérisé en ce que ledit

profilage est un profilage trapézoidale multiple dont les rainures en V sont orientées dans la direction de la

longueur des parties de l'organe de transmission sans fin.

55. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 50 à 54, caractérisé en ce que la courroie

de commande comporte des deux côtés un profilage trapézoïdal multiple (611f, 611d) et elle est entraînée par un côté par complémentarité de formes avec la courroie (611b) produisant le rapport de transmission et elle

entraîne par l'autre côté l'au moins un disque de commande.

56. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 55, caractérisé en ce que les disques de commande entraînent des groupes auxiliaires, tournant à gauche et tournant à droite, au moyen du profilage réalisé des deux côtés de la courroie

correspondante de commande.

57. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 50 à 56, caractérisé en ce que la courroie

de commande est tendue par au moins une poulie tendeuse (750b).

58. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 50 à 57, caractérisé en ce que le diamètre

de la courroie (711b) produisant le rapport de transmission correspond approximativement au diamètre des disques coniques.

59. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications 50 à 58, caractérisé en ce qu'un dispositif

de réglage de la variation du rapport de transmission agit directement sur la courroie produisant ce rapport de transmission, la longueur efficace de la courroie de

commande (711a) étant réajustée par des moyens tendeurs.

60. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 59, caractérisé en ce que le dispositif de réglage se compose d'au moins une poulie de renvoi (650) pouvant subir une déviation radiale par rapport au centre du variateur.

61. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un

dispositif de réglage agit sur la courroie de commande pour la modification du rapport de transmission, la longueur efficace de la courroie de commande étant réajustée par le dispositif de réglage et la longueur efficace de la courroie qui produit le rapport de transmission étant compensée par une boucle qui se forme en fonction du rapport de transmission entre la formation et la séparation de la complémentarité de formes entre courroie de commande

et courroie produisant le rapport de transmission.

62. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 61, caractérisé en ce que des moyens de guidage des pistes sont disposés dans la région de la formation et de la séparation de la complémentarité de formes entre courroie de commande et

courroie produisant le rapport de transmission.

63. Mécanisme à organe de transmission sans fin réglable en continu selon la revendication 62, caractérisé en ce que les moyens de guidage des pistes sont des poulies de renvoi, des poulies de commande de groupes auxiliaires

et/ou des poulies tendeuses.