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L'.invention concerne un variateur de vitesse con- tinu et automatique, à commande hydraulique, notamment pour véhicules propulsés par un moteur à combustion in- terne et munis d'une ou de deux roues motrices, ce varia- teur comportant deux poulies réglables à double cône, à courroie trapézoïdale, dont une meneuse et une menée, un des cônes de chaque poulie étant calé sur l'arbre et em- pêché de coulisser sur celui-ci, tandis que l'autre, tout en étant calé sur l'arbre, peut se déplacer axialement sur ce dernier et est sollicité par un ressort vers le premier cône.
L'invention vise à réduire au minimum l'usure des courroies et à assurer une commande automatique, très sensible, fonctionnant correctement et adaptée au système
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de propulsion. De plus, il s'agit de faire en sorte que le variateur de vitesse, tout en ne comportant qu'un nom- bre minimum d'organes mécaniques, permette aussi bien la marche arrière que la marche avant, ainsi qu'une interrup- tion complète de la liaison entre le moteur de propulsion et les roues motrices. Dans le cas de deux roues motrices) il s'agit de réaliser un effet complet de différentiel dans les virages ; plus, le but visé consiste à faire intervenir toujours automatiquement la plus petite vites- se, c'est-à-dire, la plus grande démultiplication lors du démarrage.
L'invention a en outre pour but de permettre au conducteur d'intervenir arbitrairement dans l'automa-. ticité du réglage; de plus, elle vise à faire en sorte qu'en cas de défaillance du réglage hydraulique, le véhi- cule puisse continuer à rouler, à l'aide de ce variateur, à la plus petite vitesse.
L'invention atteint avantageusement ces objectifs, ainsi que d'autres.
Selon l'invention, la force élastique qui sollicite le cône de poulie mené l'emporte sur la force élastique sollicitant le cône meneur, un piston hydraulique ou pneumatique, etc., agissant à l'encontre de la force élas- tique sollicitant le cône mené, la pression du fluide hy- draulique ou pneumatique étant réglée en fonction d'au moins deux facteurs, par exemple : en fonction du régime du moteur de propulsion à combustion interne, c'est-à-dire du couple momentané de ce moteur, ainsi qu'en fonction du couple secondaire, déterminé par la résistance momentanée au roulage.
L'invention sera exposée plus particulièrement en se reportant à un exemple d'exécution représenté dans les dessins schématiques annexés et qui met en évidence d'au- tres détails de l'invention.
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La figure 1 est une' vue en coupe schématique et à l'état arrêté de l'ensemble d'un variateur de vitesse en- traîné par un moteur à combustion interne et destiné à un véhicule automobile à deux roués motrices, ce variateur étant à réglage hydraulique.
La figure 2 montre un levier différentiel influen- çant la pression hydraulique, dans la position d'un couple de réaction (résistance au roulage) maximum.
La figure 3 est une coupe des poulies meneuse et menée, dans la position du plus petit rapport de démulti- plication,. c'est-à-dire, pour un couple moteur maximum et une résistance à l'avancement minimum.
Dans la figure 1, on a représenté un variateur de vitesse automatique et continu pour deux roues motrices, où l'effet de différentiel entre les deux roues motrices est obtenu, de façon connue, à l'aide de deux courroies trapézoïdales 1 et 2 dont les poulies meneuses 3,4 et 5,6 sont montées sur un arbre commun 7, tandis que les arbres 8,9 des poulies menées sont indépendants l'un de l'autre et réunis respectivement par des chaînes de trans- mission 12,13, aux roues motrices 10,11 du véhicule.
L'arbre meneur commun 7 des poulies à double cône , pour courroie trapézoïdale, dit arbre primaire, est en- . traîné par le moteur à combustion interne 14, par l' entre- mise de l'embrayage centrifuge connu 15. L'entraînement est assuré par trois pignons coniques dont celui situé au milieu, soit, le pignon d'attaque 16, est.constamment en prise avec les deux pignons 1 de droite et de gauche, soit 17 et 18, montés fous sur l'arbre 7. Les deux pignons coniques 17 et 18 portent des griffes d'embrayage 19,20.
Entre les deux pignons 17, 18 est monté à cannelures sur l'arbre 7 un manchon synchronisateur 21 pourvu de griffes
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J correspondantes 22, 23. Dans la position neutre représen- tée du manchon 21, les deux pignons 17,18, à rotatiom
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opposée, peuvent tourner librement sur l'arbre 7, la com- mande de ce derdier étant interrompue.
En déplaçant le manchon de synchronisation 21 à droite ou à gauche, on peut mettre ses griffes en prise avec les griffes 22,23 du pignon de droite ou de gauche, respectivement 18 ou 17, ce qui détermine la marche avant ou la marche arrière des roues motrices 10, 11.
Les cônes de poulies 3, 6 sont calés sur l'arbre primaire 7 et empêchés de coulisser longitudinalement sur celui-ci, tandis que les cônes 4,5, tout en étant calés sur cet arbre, peuvent coulisser longitudinalement sur ce dernier. L'arbre primaire 7 est creux, son alésage 24 contenant les deux pistons 25. 26 montés à coulissement et réunis aux cônes coulissants 4, 5 à l'aide de goupilles ou clavettes 27, 28 qui se déplacent dans des fentes ap- propriées de l'arbre creux.
Entre les deux pistons 25,26 est disposé un res- sort de pression commun 29, qui coulisse librement, dans le sens axial, dans l'alésage de l'arbre creux. Ce ressor' sollicite élastiquement les deux cônes mobiles 4, 5 vers . les deux cônes fixes correspondants, cette sollicitation fournissant la pression agissant sur les flancs des deux courroies trapézoïdales 1,2 situées entre les cônes fixe! et mobiles des poulies respectives, pression indispensa- ble pour la transmission du couple.
Grâce au fait que le ressort de pression commun 29 est disposé dans l'arbre creu;: et qu'il prend appui, par ses deux extrémités, uniquement sur les deux cônes mobiles axialement ou leurs pistons 25,26, on obtient que, d'une part, soit, dans les virages, la différence en-tre les parcours des deux roues est compensée par le fait que les deux cônes déplaçables axialement 4,5 se déplacent, ensemble avec leur ressort de charge commun 29, vers la droite ou vers la gauche, sous l'effet de la
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traction, inégale dans ce cas, des courroies, de sorte. qu'une dé ces courroies est obligée de courir avec un rayon plus grand et l'autre, avec un rayon plus petit, .compte tenu de la différence des parcours ;
part, on obtient une commande centrale de l'arbre primaire à l'aide des deux pignons coniques 17, 18, de sorte que les deux poulies meneuses sont librement accessibles aux deux extrémités de l'arbre primaire, ce qui facilite le rem- placement de la courroie.
Les deux arbres menés 8, 9, dits arbres secondai- res, sont coaxiaux, tout en étant séparés l'un de l'autre.
Sur chacun de ces arbres est monté calé et sans coulisse- ment un cône 30,31 d'une poulie à double cône pour cour- roie trapézoïdale, ainsi qu'un cône complémentaire 32, 33 également calé, mais à coulissement longitudinal.
Les cônes 32,33, montés à coulissement longitudi- nal, sont sollicités vers les cônes fixes par des ressorts de pression 34,35 qui prennent appui sur les colliers 36,37 des arbres secondaires respectif s. Ce ressort de pression engendre, sur chaque arbre secondaire, la pres- sion latérale appelée à s'exercer sur les flancs de la courroie trapézoïdale, la force élastique des deux res- sorts de pression 34,35 étant supérieure à la force élastique du ressort de pression 29 logé dans l'arbre primaire, de sorte que les courroies trapézoïdales sont forcées d'opérer sur l'arbre primaire avec un rayon mini- mum et sur l'arbre secondaire, avec un rayon maximum, ce qui représente la plus grande démultiplication de la transmission.
La commande des deux roues motrices 10, 11, égale- ment séparées, est assurée par l'entremise des pignons à chaîne 40,41 et 42, 43, calées sur les arbres secon- daires 8,9 et les arbres de commande 38, 39 de ces roues motrices et au moyen de chaînes silencieuses 12,13.
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Le changement automatique du rapport de transmis- sion dans le variateur à courroie trapézoïdale s'opère soit par une commande pneumatique, soit, et comme montré dans les dessins, par une commande hydraulique.
A cette fin, les arbres secondaires 8,9 comportent chacun un alésage de grand diamètre 44, 45 et un alésage de petit diamètre 46,47, qui débouche dans le premier.
Dans chacun des grands alésages 44,45 est monté à coulis- sement axial un piston hydraulique 48,49 muni d'une bague de bourrage et fixé par un..goupille 50,51 au cône de poulie correspondant 32,33, monté à coulissement axial de sorte que les déplacements des pistons sont communiqués aux cônes respectifs.
L'huile, qui forme le fluide hydraulique, est re- foulée vers les deux chambres motrices, constituées par les alésages 46,47, à travers les deux raccords 52,53 fixes et coaxiaux, dont le montage étanche est assuré par les bagues de garniture 54,55.
Il s'ensuit que, lorsque l'huile sous pression est introduite dans les chambres motrices 46,47, ou que la pression de l'huile augmente dans ces chambres, cette pression agit par l'entremise des pistons 48, 49 à l'en- contre des ressorts de pression 34,35 et l'emporte sur ceux-ci, de telle sorte que, à mesure que la pression de l'huile augmente, les cônes 32,33, à coulissement axial, sont écartés des cônes fixes complémentaires, à l'encontre de leurs ressorts de pression; par conséquent, le rayon avec lequel la courroie opère sur l'arbre secondaire di- minue.
Comme la pression de l'huile a eu pour effet de réduire,ou de supprimer la pression d'application des cônes 32,30 et 31,33 montés sur l'arbre secondaire, le
29 ressort/logé dans l'arbre primaire peut intervenir plei- en nement et,/exerçant une poussée sur les cônes 4,5, faire en sorte que le rayon avec lequel la courroie trapézoïdale
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court sur l'arbre primaire, augmente dans la même mesure où le rayon avec lequel cette courroie court sur l'arbre secondaire diminue, de sorte que le rapport de démultipli- cation va en diminuant et se transforme progressivement en un rapport de multiplication.
Le rapport de transmission qui s'établit dépend dans cette disposition uniquement de la pression de 1'.hui- le. Une particularité très importante réside dans le fait que la pression d'application qui s'exerce sur les flancs de la courroie est toujours déterminée uniquement par le ressort 29 logé dans l'arbre primaire 7 et dont la carac- téristique progressive fait en sorte que, lorsque la courroie passe sur la poulie meneuse avec un rayon mini- mum et sur la poulie menée, avec un rayon maximum, la pression sur les flacons de la courroie, exercée sous l'ef- fet du couple notablement plus important qui doit être transmis dans ce cas, est plus élevée que dans le cas de la figure 3, où la courroie passe avec un rayon maximum sur l'arbre meneur et avec un rayon minimum sur l'arbre mené.
Dans ce dernier cas, et compte tenu du couple plus réduit à transmettre, le ressort 29, détendu, exerce une pression d'application notablement moindre sur les flancs de la courroie, ce qui augmente la longévité de celle-ci dans des proportions extrêmement élevées.
Grâce à la disposition centrale des deux raccords coaxiaux et fixes 52,53 entre les deux arbres secondai- res, les deux poulies à double cône pour courroies tra- pézoïdales occupent, ici également, des positions déga- gées, de sorte que les courroies peuvent être remplacées sans difficulté.
Du fait que les deux chambres motrices constituées' par les alésages 46, 47 sont soumises à une même pres- sion d'huile et communiquent entre elles par les raccord: 52, 53, on obtient que, dans les virages, les deux cônes
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secondaires 32, 33, montés à coulissement axial, peuvent se déplacer dans le même sens, compte tenu de la différen- ce des parcours, les rayons de travail des deux courroies se modifiant alors en conséquence.
Selon l'invention, la pression d'huile requise pour la commande peut être engendrée de diverses manières.
Dans l'exemple représenté, cette pression est produite par une pompe à huile 57 entraînée depuis le moteur à combustion interne 14 par l'entremise des pignons à chaîne 58,59 et de la chaîne silencieuse 60, la conduite d'aspiration 61 de cette pompe aboutissant à un réservoir à huile 62. ,
La conduite de refoulement 63 de la pompe à huile 57 est pourvue d'une soupape de décompression 64 dont la tige de soupape 65 peut être soumise à la poussée d'un levier 66. Partant de la soupape de soulagement 64, la conduite de reflux 67 ramène l'huile vers le réservoir ou vers la conduite d'aspiration de la pompe à huile.
Lorsque la tige de la soupape de décompression 65 est sollicitée dans le sens de la flèche, il s'établit dans la conduite de refoulement 63 de la pompe à huile une pression correspondant à la poussée exercée sur cette tige, cette pression étant transmise, par la conduite de pression 56, vers les deux chambres motrices des arbres secondaires 8, 9, constituées par les alésages 46,47.
Le réglage de la pression d'huile, c'est-à-dire, dans l'exemple représenté, le lestage de la soupape de dé- charge, s'effectue en fonction d'au moins deux facteurs, à savoir, en fonction du couple primaire momentané, engen- dré par le moteur et en fonction du couple secondaire ou de réaction, déterminé par la résistance momentanée à l'a- vancement. L'asservissement du lestage de la tige 65 de la soupape de décharge à deux facteurs peut être obtenu, par exemple, à. l'aide d'un levier à deux brus 66, etc.,
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dont le centre de pivotement 79 peut être déplacé dans le guidage fixe 68.
Lorsque l'extrémité opposée du levier 66 à deux bras est soumise à l'action d'un régulateur centrifuge 74 entraîné desmodromiquement par le moteur à combustion interne, de telle façon que l'élévation de la vitesse de rotation du moteur détermine une plus forte poussée sur la tige de la soupape de décharge, on obtient que l'élé- vation du régime du moteur, c'est-à-dire, du couple d'en- traînement, a pour effet d'augmenter la pression de l'hui-' le et de réduire ainsi le rapport de démultiplication dans le variateur de vitesse à courroie trapézoïdale.
Toutefois, et afin de soumettre la commande à l'influence de l'autre facteur également, c'est-à-dire, du couple secondaire, on relie le point de pivotement déplaçable 79 du levier à deux bras, soit, la broche de guidage 69' de ce levier, à un palpeur de couple 70 de construction connue, prévu par exemple sur l'arbre de roue motrice 39, cette liaison étant assurée par les leviers 71, 72, de ' telle façon que, dans le cas d'un couple secondaire mi- nimum, comme représenté dans la figure 1, le point d'arti culation 79 se déplace d'une distance 78, à la suite de quoi les deux extrémités du levier à deux bras entrent en contact l'une avec la tige 65 de la soupape de déchar- ge et l'autre avec le poussoir 73 du régulateur centrifu- ge 74.
Dans ce cas, c'est-à-dire, lorsque la résistance au roulage est minimum, l'élévation du régime du moteur de propulsion peut engendrer sans difficulté une pression d'huile plus élevée en conséquence et donc une diminution du rapport de démultiplication. Toutefois, lorsque la résistance au roulage augmente, le palpeur de couple 70 détermine un recul du centre d'articulation 79 du levier
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à deux bras 66 d'une quantité correspondant à la résis tance au roulage, et finalement - lorsque la résistance secondaire devient maximum - de toute la distance 79 in- diquée dans la figure 2, de sorte que l'extrémité du le- vier 66, appuyée sur le poussoir'73, est repoussée par ce dernier de toute sa course 75,
et que dans ce cas - compta tenu de la résistance à l'avancement maximum qui se pré- sente à ce-moment - l'élévation du régime du moteur de propulsion, même jusqu'à la valeur maximum, n'est pas sus- ceptible de produire une élévation de la pression d'huile; c'est-à-dire, que le rapport de démultiplication le plus élevé est maintenu dans le variateur jusqu'à ce que le couple secondaire ou de réaction descende à une valeur où le.levier à deux bras 66 peut à nouveau lester progres- sivement la soupape de décharge et produire une élévation de la pression d'huile.
Lorsque, comme montré dans la figure 2, le levier 72 est relié à la tringle 76 venant du palpeur de couple au moyen d'une boutonnière 77 prévue dans cette tringle, et qu'il est d'autre part sollicité par un ressort de traction 80, le bras de levier peut aussi être déplacé arbitrairement à la main, de sorte que l'automaticité de la commande peut être influencée à volonté.
Grâce au fait que la pression de l'huile agit à l'encontre de la force du ressort secondaire, laquelle l'emporte sur celle du ressort primaire 29, on a la cer- titude que, si la commande hydraulique venait à faire dé- faut, le variateur serait maintenu par les forces élasti- ques dans le rapport de démultiplication le plus élevé, de sorte que le véhicule pourrait continuer sa marche,
Il est bien entendu que le variateur de vitesse automatique à courroie trapézoïdale représente dans la figure 1, qui comporte ici deux courroies et est prévu pour'deux roues motrices, peut, toujours selon l'inventior.
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comporter une seule courroie, c'est-à-dire une poulie.à double cône meneuse et une poulie à double cône menée, comme montré dans la figure 3,, pour véhicules à une roue motrice.
De plus, et tout en restant dans le cadre de l'invention, les éléments de construction décrits ici peuvent être remplacés par n'importe quels autres élé- ments équivalents.