FR2712367A1

FR2712367A1 - Variateur de vitesse continu à satellites coniques et commande centrifuge .

Info

Publication number: FR2712367A1
Application number: FR9413225A
Authority: FR
Inventors: Tokumoto Yoshitomo; Sano Osamu
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1995-05-19
Anticipated expiration: 2014-11-04
Also published as: US5484346A; DE4439993C2; FR2712367B1; DE4439993A1

Abstract

Variateur de vitesse continu comprenant des masses mobiles (46) qui se déplacent dans la direction radiale d'un arbre d'entrée (4). La réduction de vitesse continue est obtenue avec une configuration simple, par conversion du mouvement des masses mobiles en mouvement d'un anneau de changement de vitesse (34). Le dispositif permet d'établir un mode approprié de variation de la vitesse de rotation de sortie et d'obtenir une caractéristique telle que la vitesse de rotation de sortie varie de façon inverse à la variation de la vitesse de rotation d'entrée.

Description

La présente invention concerne un variateur de vitesse continu utilisé

dans le système de transmission de divers équipements auxiliaires d'automobiles entrai-

nés par exemple par un moteur à combustion interne.

Les automobiles sont maintenant équipées d'un certain nombre d'équipements auxiliaires tels que des pompes hydrauliques pour fournir de l'hulle à un circuit hydraulique de direction assistée et/ou de changement de

vitesse automatique, un générateur de charge de la batte-

rie et un compresseur de climatiseur. Beaucoup de ces

équipements auxiliaires sont entraînés par la force engen-

drée par le moteur à combustion et transmise par une cour-

roie par l'intermédiaire d'une poulie montée à l'extrémité

d'un vilebrequin, par exemple.

Dans le cas o cet équipement auxiliaire est entraîné par transmission directe de la force de rotation du moteur, il y a une perte importante d'énergie lorsque le moteur tourne à une vitesse élevée. Dans le cas o on détermine les caractéristiques de l'équipement auxiliaire en cherchant à minimiser la perte d'énergie, on rencontre alors l'inconvénient que l'équipement auxiliaire ne peut pas fonctionner avec des performances suffisantes lorsque le moteur tourne à faible vitesse. Par conséquent, on a

employé dans l'art antérieur une configuration dans la-

quelle on interpose un variateur de vitesse à un point in-

termédiaire du système de transmission aboutissant à l'é-

quipement auxiliaire et on règle le rapport de réduction

du variateur de vitesse en fonction de la vitesse de rota-

tion fournie par le moteur. La force d'entraînement est directement transmise à l'équipement auxiliaire lorsque la vitesse de rotation d'entrée est faible. On effectue

une réduction de vitesse, à un rapport de réduction spé-

cifié, avant que la vitesse de rotation soit transmise à

l'équipement auxiliaire, lorsque la vitesse de rotation d'en-

trée est élevée, ce qui résoud le problème décrit plus haut.

Comme variateur de vitesse, on a beaucoup utilisé des variateurs de vitesse qui permettent de faire varier la vitesse de façon continue. Cela a pour but d'éviter une

variation brusque de la charge du moteur, du fait du chan-

gement du rapport de réduction, et une dégradation de la

stabilité de conduite. Le changement du rapport de réduc-

tion de vitesse du variateur de vitesse est généralement effectué par détection de la vitesse de rotation d'entrée fournie par le moteur, et activation d'un actionneur de

variation de vitesse en fonction de la vitesse détectée.

Toutefois, cette disposition engendre une configuration

compliquée et globalement encombrante du variateur de vi-

tesse et il est donc difficile de trouver un espace d'ins-

tallation dans le système de transmission et il y a un ris-

que de mauvais fonctionnement du fait d'un bruit extérieur.

L'explication ci-dessus montre qu'une configura-

tion préférée pour un variateur de vitesse utilisé dans

le système de transmission d'un équipement auxiliaire d'au-

tomobile est une configuration qui permet de faire varier de façon continue le rapport de vitesse en fonction de la

vitesse de rotation d'entrée, en utilisant des moyensméca-

niques simples. Des variateurs de vitesse continus confor-

mes à cet objectif sont décrits dans les demandes de brevet japonais ouvertes N 63-82876 (1988) et 61-228155 (1986) et dans le brevet des Etats-Unis N 4 738 164. Le

variateur de vitesse continu décrit dans la demande de bre-

vet japonais N 63-82876 (1988) a été proposé dans une application à une pompe hydraulique pour fournir l'huile hydraulique à un appareil de direction assistée. Un arbre

d'entrée entraîné par la force du moteur et un arbre de sor-

tie entraînant la pompe hydraulique sont connectés par l'in-

termédiaire d'une poulie de diamètre nominal variable qui change le rapport de réduction de vitesse par changement de son diamètre effectif. Une bille en acier est disposée du côté extérieur d'une moitié d'un corps conique constituant

la poulie de diamètre nominal variable, du côté de l'ar-

bre de sortie. La bille en acier se déplace vers l'exté-

rieur dans la direction radiale sous l'action de la force centrifuge engendrée par la rotation de l'arbre de sortie,

ce qui presse le demi-corps vers l'intérieur, c'est-à-

dire d'une manière telle que le demi-corps s'approche de

l'autre moitié.

Avec cette configuration, puisque le diamètre ef-

fectif de la poulie à diamètre nominal variable du côté

de l'arbre de sortie augmente lorsque les deux demi-

corps se rapprochent l'un de l'autre conformément au mou-

vement de la bille en acier et puisque le mouvement de la bille en acier est engendré par une augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie, le rapport

de réduction de vitesse entre l'arbre d'entrée et l'ar-

bre de sortie varie de façon continue lorsque la vitesse

de rotation de l'arbre de sortie augmente.

Les variateurs de vitesse continus décrits dans la demande de brevet japonais ouverte N 61-228155

(1986) et le brevet des Etats-Unis N 4 738 164 sont essen-

tiellement des variateurs de vitesse continus du type à cônes et anneau dans lequel un disque d'entrée, qui reçoit l'entrée venant du moteur, et un disque de sortie placé

sur la sortie vers l'équipement auxiliaire sont en con-

tact de roulement avec une pluralité de cônes satellites interposés dans la direction circonférentielle entre les

deux disques. Il est prévu un anneau de changement de vi-

tesse qui est en contact de roulement avec tous les cônes

satellites sur leurs génératrices parallèles aux axes prin-

cipaux du disque d'entrée et du disque de sortie, de sorte que les positions du contact de roulement avec les cônes satellites sont changées par le déplacement de l'anneau de changement de vitesse dans la direction axiale, ce qui modifie le rapport de réduction de vitesse entre le disque d'entrée et le disque de sortie, de

façon continue. Les variateurs de vitesse continus com-

prennent en outre un pignon d'entraînement centrifuge, qui pivote sur la circonférence d'un cercle déterminé

dont le centre se trouve sur l'axe du pignon d'entraine-

ment centrifuge, et un élément de came annulaire ayant une denture intérieure qui engrène avec la denture extérieure du pignon d'entraînement centrifuge, la disposition étant

telle qu'un palpeur à galet en saillie à partir de l'an-

neau de changement de vitesse vient en contact de roule-

ment avec la surface de came de l'élément de came.

Avec une telle configuration, lorsque le pignon d'entraînement centrifuge tourne autour de l'axe de pivot, l'élément de came qui engrène avec lui par l'intermédiaire de la denture tourne, pour presser l'anneau de changement de vitesse par l'intermédiaire du palpeur à galet, et se

déplace dans la direction axiale, ce qui modifie la vites-

se. Le pignon d'entraînement centrifuge comporte une mas-

selotteexcentrée à un certain point dans la direction circonférentielle avec un décalage par rapport à l'axe de pivot, et il est entraîné en rotation autour de l'axe de

pivot, de sorte que la masselotte se trouve du côté ex-

térieur dans la direction radiale, par la force centrifuge

qui agit en fonction de la rotation sur le cercle sur le-

quel elle est installée. Ainsi, le rapport de réduction

entre le côté d'entrée et le côté de sortie varie de fa-

çon continue lorsque la vitesse de rotation du côté de sor-

tie augmente.

Dans le variateur de vitesse continu décrit dans la demande de brevet japonais ouverte N 63-82876, le

diamètre effectif de la poulie de diamètre nominal varia-

ble du côté de l'arbre de sortie varie en fonction du mou-

vement de la bille en acier engendré par l'effet de la for-

ce centrifuge, produisant ainsi la réduction de vitesse.

Toutefois,l'augmentation du diamètre effectif de la poulie à diamètre nominal variable montée sur l'arbre de sortie exige une force capable de vaincre la force de traction d'une courroie de transmission reliant les poulies de5 diamètre nominal variable montées sur l'arbre de sortie

et l'arbre d'entrée. Cette force ne peut pas être engen-

drée de façon suffisante par la force de déplacement de la bille en acier. Par suite, la réduction de vitesse avec le variateur de vitesse continu décrit dans la demande

de brevet japonais ouverte N 63-82876 est difficile à ob-

tenir et donc peu pratique.

D'autre part, les variateurs de vitesse conti-

nus décrits dans la demande de brevet japonais ouverte N 61-228155 (1986) et le brevet des Etats-Unis N 4 738 164

ne nécessitent pas une force importante pour déplacer l'an-

neau de changement de vitesse dans la direction axiale afin de modifier la vitesse et d'exécuter sans difficulté l'opération décrite plus haut. Toutefois, ces appareils nécessitent des composants précis qui exigent une grande

précision d'usinage, par exemple l'élément de came com-

portant la denture intérieure et le pignon d'entrainement

centrifuge qui engrène avec l'élément de came, et ils pré-

sentent l'inconvénient qu'il faut beaucoup d'heures de

travail pour l'usinage et l'assemblage de ces composants.

En outre, tous les variateurs de vitesse con-

tinus de l'art antérieur, constitués comme décrit ci-

dessus, effectuent l'opération de variation de vitesse en fonction du changement de la vitesse de rotation du côté de sortie et ils ne peuvent pas avoir une caractéristique

telle que la vitesse de rotation de sortie diminue lors-

que la vitesse de rotation d'entrée fournie par le moteur

augmente, ce qui est parfois nécessaire pour des équipe-

ments auxiliaires d'automobiles.

Par exemple, une pompe hydraulique de fourniture d'huile hydraulique à un dispositif de direction assistée n'a presque pas besoin de fournir une force d'assistance de direction lorsque l'automobile se déplace à grande vitesse, en raison de la résistance plus faible exercée par la surface de la route sur les pneumatiques dont la direction change, et il faut donc fournir une quantité d'huile plus petite que celle qui est fournie pendant le déplacement à faible vitesse. Toutefois, un variateur de vitesse continu de l'art antérieur ne réduit pas la vitesse de rotation de la pompe hydraulique du côté de sortie mais il augmente la vitesse de rotation de la pompe hydraulique, tout en diminuant la vitesse d'augmentation, lorsque la vitesse du moteur du côté d'entrée augmente. Ainsi, lorsque

l'automobile se déplace à grande vitesse, la pompe hydrau-

lique est entraînée à une grande vitesse de rotation et elle fournit inutilement de l'huile hydraulique qui n'est pas utilisée pour l'assistance de direction. On sait que

la puissance consommée par une pompe hydraulique est ap-

proximativement proportionnelle au cube de la vitesse de rotation, et la perte de puissance du moteur provquée par la fourniture inutile d'huile hydraulique est importante,

ce qui provoque une dégradation des performances de con-

duite et du kilométrage de l'automobile.

En résumé, une pompe hydraulique pour disposi-

tif de direction assistée doit transmettre la rotation

sans réduction de la vitesse lorsque la vitesse de rota-

tion d'entrée fournie par le moteur est faible, et elle doit transmettre la rotation après réduction suffisante

de la vitesse lorsque la vitesse de rotation d'entrée four-

nie par le moteur est élevée, mais les variateurs de vi-

tesse continus de l'art antérieur ne peuvent pas effectuer

une telle opération de variation de vitesse.

Un objet de la présente invention est d'éviter

les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur et de pro-

curer un variateur de vitesse continu qui est capable

d'effectuer une réduction continue de la vitesse en fonc-

tion des variations de la vitesse de rotation d'entrée,

avec une construction simple, et qui convient pour l'ap-

plication au système de transmission des équipements au-

xiliaires d'une automobile.

Le variateur de vitesse continu suivant l'inven- tion comprend un arbre d'entrée et un arbre de sortie supportés coaxialement, un disque d'entrée et un disque de sortie montés aux extrémités des côtés opposés de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie respectivement,

une pluralité de cônes satellites installés dans la di-

rection circonférentielle de ces disques de façon à être en contact de roulement avec ces disques, un anneau de

changement de vitesse axialement mobile, disposé sensi-

blement coaxialement à l'arbre d'entrée et à l'arbre de sortie et en contact de roulement avec tous les cônes satellites sur les génératrices des cônes satellites qui sont sensiblement parallèles aux axes principaux des arbres, une pluralité de masses mobiles qui se déplacent

dans la direction radiale de l'arbre d'entrée sous l'ac-

tion de la force centrifuge engendrée par la rotation de

l'arbre d'entrée, et des moyens de conversion de mouve-

ment en contact avec les masses mobiles pour convertir le mouvement des masses mobiles en un mouvement de l'anneau

de changement de vitesse.

Par conséquent, l'anneau de changement de vi-

tesse est sollicité par le mouvement radial des masses

mobiles, de manière à se déplacer dans la direction axia-

le et à produire ainsi une réduction de vitesse. Le mou-

vement des masses mobiles est engendré par l'action de la force centrifuge qui accompagne la rotation de l'arbre d'entrée, et le rapport de réduction qui est établi par

le mouvement de l'anneau de changement de vitesse est dé-

terminé en fonction seulement de la variation de la vites-

se de rotation du côté de l'entrée, indépendamment de la

vitesse de rotation du côté de sortie.

Un autre objet de l'invention est de procurer un variateur de vitesse continu qui permet d'établir un mode approprié de variation de la vitesse de rotation de sortie. Le variateur de vitesse continu conforme à l'invention est une version du variateur de vitesse continu décrit plus haut, dans laquelle les moyens de conversion de mouvement comportent une came pour déplacer l'anneau de changement de vitesse afin de réduire la vitesse, et l'élément de came présente une surface de came disposée en regard de la plage de déplacement des masses mobiles

et inclinée suivant des angles différents dans la direc-

tion radiale dans un plan de coupe contenant l'axe.

Par conséquent, puisque les masses mobiles

pressent la surface de came conformément à l'angle d'in-

clinaison à chaque position pendant le mouvement, le mode de changement du rapport des réductions dépend du mode de changement des angles d'inclinaison de la surface de

came et onpeut régler de façon appropriée le mode de varia-

tion de la vitesse de rotation de sortie.

Encore un autre objet de l'invention estde pro-

curer un variateur de vitesse continu ayant une caractéris-

tique telle que la vitesse de rotation de sortie varie de façon inverse à la variation de la vitesse de rotation

d'entrée.

Dans le variateur de vitesse continu suivant l'invention, les angles d'inclinaison de la surface de came

par rapport à l'axe diminuent vers une périphérie exté-

rieure de l'arbre d'entrée.

Par conséquent, dans une région de faible vi-

tesse de rotation o les masses mobiles pressent la surfa-

ce de came du côté du diamètre intérieur, le rapport de réduction varie peu pour un mouvement donné des masses mobiles tandis que, dans une région de grande vitesse de rotation o les masses mobiles pressent la surface de came du côté du diamètre extérieur, la variation augmente

pour un mouvement donné des masses mobiles. Ainsi, la vi-

tesse de rotation de l'arbre de sortie reste élevée pen-

dant que la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée est faible et elle diminue rapidement lorsque la vitesse de ro-

tation de l'arbre d'entrée augmente, de sorte qu'on ob-

tient une caractéristique telle que la vitesse de rotation de sortie varie de manière inverse à la variation de la

vitesse de rotation d'entrée.

En outre, dans le variateur de vitesse continu suivant l'invention, les masses mobiles sont installées

sur une tige porteuse qui supporte les masses par l'inter-

médiaire de paliers. Ainsi, les masses mobiles tournent

sans effort.

En outre, dans le variateur de vitesse continu

suivant l'invention, une distance de déplacement des mo-

yens de conversion de mouvement dans la direction axiale

est limitée par un carter. Par conséquent, l'appareil com-

prend un plus petit nombre d'éléments qui peuvent affec-

ter la position initiale de l'anneau de changement de vi-

tesse, ce qui procure une grande précision de position-

nement initial de l'anneau de changement de vitesse.

Les objets et caractéristiques ci-dessus de l'invention,ainsi que d'autres, apparaîtront mieux à

la lecture de la description détaillée ci-après, avec ré-

férence aux dessins annexés dans lesquels:

la figure 1 est une coupe longitudinale schéma-

tique illustrant une application d'un variateur de vites-

se continu conforme à un premier mode de réalisation de l'invention;

la figure 2 est un schéma illustrant le prin-

cipe de la réduction de vitesse dans le variateur de vitesse continu conforme à l'invention;

la figure 3 est une vue schématique illus-

trant la relation de position des composants de l'inven-

tion, dans le cas d'un rapport de réduction maximal; la figure 4 est une vue schématique illustrant la relation de position des composants de l'invention dans le cas d'un rapport de réduction minimal; la figure 5 est un graphique illustrant la rela- tion entre la vitesse de rotation d'entrée et la vitesse de rotation de sortie, obtenue par utilisation du variateur de vitesse continu de l'invention; la figure 6 est une vue schématique à plus grande échelle illustrant l'état de maintien d'un ressort hélicoïdal du variateur de vitesse continu conforme à l'invention; la figure 7 est une vue schématique illustrant une partie essentielle d'un autre mode de réalisation de l'invention;

la figure 8 est une coupe longitudinale schéma-

tique illustrant une application d'un variateur de vi-

tesse continu dans un deuxième mode de réalisation de l'in-

vention; et la figure 9 est une vue schématique agrandie

du voisinage d'une position de contact entre une masse mo-

bile et une surface de came, dans le deuxième mode de réa-

lisation. On décrit maintenant l'invention en détail,avec

référence aux dessins représentant ses modes de réalisa-

tion.

La figure 1 est une coupe longitudinale schémati-

que illustrant une application d'un variateur de vitesse

continu conforme au premier mode de réalisation de l'inven-

tion,dans un système de transmission d'une pompe hydrauli-

que de fourniture d'huile hydraulique à un dispositif de direction assistée. Sur le dessin, une pompe hydraulique 1

est une pompe à ailettes comprenant un court rotor cylin-

drique 10,qui porte une pluralité d'ailettes à mouvement libre de manière à avancer et reculer dans la direction radiale, et un anneau de came 11 de forme annulaire à épaisseur de paroi non uniforme. L'anneau de came 11 et une plaque de pression 12, placée sur un côté de l'anneau

de came 11 coaxialement à celui-ci, sont enfermés ensem-

ble dans un corps de pompe 14 et l'anneau de came 11 est maintenu et fixé entre une plaque d'extrémité 13,qui ferme un autre côté du corps de pompe 14, et la plaque de pres- sion 12. Le rotor 10 est monté de façon mobile dans l'an- neau de came 11 sur un arbre de transmission 2 qui traverse10 la plaque de pression 12, passe par l'axe de l'anneau de

came 11 et est supporté à son extrémité par la plaque d'ex-

trémité 13, de manière à tourner coaxialement à l'inté-

rieur de l'anneau de came 11 conformément à la rotation de

l'arbre de transmission 2.

La pompe hydraulique 1 constituée comme décrit

ci-dessus fonctionne pour engendrer une pression hydrauli-

que dans une pluralité de chambres de pompage agencées

dans la direction circonférentielle entre la circonféren-

ce extérieure du rotor 10 et la circonférence intérieure

de l'anneau de came 11. Ces chambres de pompage communi-

quent avec un tuyau d'aspiration 15, installé du côté su-

périeur du corps de pompe 14,par l'intermédiaire d'un pas-

sage d'aspiration d'huile 16 ménagé sur les surfaces in-

térieures de la plaque d'extrémité 13 et du corps de pompe

14, et elles communiquent également avec un tuyau de re-

foulement, non représenté, par l'intermédiaire d'une cham-

bre de pression 17 ménagée derrière la plaque de pression

12. Le tuyau d'aspiration 15 est relié à un réservoir d'hui-

le, non représenté, qui contient l'huile hydraulique pour l'appareil de direction assistée et, lorsque le rotor 10 tourne du fait de la rotation de l'arbre de transmission 2, l'huile hydraulique est introduite dans chaque chambre

de pompage sur l'extérieur du rotor 10 par le tuyau d'aspi-

ration 15 et le passage d'aspiration d'huile 16. La plura-

lité d'ailettes tenues sur le rotor 10 sont pressées, à leurs extrémités, contre la circonférence intérieure de l'anneau de came 11 et elles tournent avec le rotor 10

tout en se déplaçant en va-et-vient dans la direction ra-

diale en suivant l'ondulation de la circonférence inté-

rieure, de sorte que l'huile hydraulique introduite dans

chaque chambre de pompage est contenue dans un espace for-

mé entre les ailettes adjacentes, tourne en même temps que le rotor 10 avec augmentation de sa pression, et elle est

fournie à l'appareil de direction assistée par l'intermé-

* diaire de la chambre de pression 17 et du tuyau dé refoule-

ment. Un variateur de vitesse continu 3 est du type à cône et anneau connu des hommes de l'art, dans lequel les circonférences extérieures d'un disque d'entrée 31 et d'un disque de sortie 32 sont en contact de roulement avec les surfaces de base d'une pluralité de cônes satellites 33 (dont deux seulement sont représentés sur le dessin)

interposés entre les disques dans la direction circon-

férentielle. Un anneau de changement de vitesse 34, ins-

tallé sur les circonférences des cônes satellites 33, est en contact de roulement avec tous les cônes satellites 33

sur leurs génératrices qui sont parallèles aux axes prin-

cipaux du disque d'entrée 31 et du disque de sortie 32.

L'opération de variation de vitesse est effectuée par dé-

placement de l'anneau de changement de vitesse 34 dans la direction axiale, ce qui modifie les positions du contact

de roulement avec les cônes satellites 33.

Le disque d'entrée 31 est accouplé par des can-

nelures à un arbre d'entrée 4,supporté coaxialement dans

un carter de transmission 30, de façon à tourner avec l'ar-

bre d'entrée 4. Une autre extrémité de l'arbre d'entrée 4 fait saillie à l'extérieur du carter de transmission 30, du côté opposé au côté de montage du corps de pompe 14, et elle est accouplé à une extrémité de sortie d'un moteur, non représenté, par une poulie 5 à gorges en V montée sur

l'extrémité sortante de l'arbre d'entrée 4 et par une cour-

roie trapézoidale,non représentée, qui passe autour de la poulie à gorges trapézoïdales 5. Par conséquent, l'arbre d'entrée 4 et le disque d'entrée 31 monté sur celui-ci tournent conformément à la rotation du moteur transmise par lapoulie 5. Le disque de sortie 32 est supporté par l'arbre d'entrée 4 de façon librement tournante et coaxialement

à cet arbre, par ajustement de la partie cylindrique,pré-

vue sur son côté intérieur, autour de l'extrémité de l ar-

bre d'entrée 4. L'extrémité de l'arbrede transmission 2 qui pénètre dans le carter de transmission 30 à partir du corps de pompe 14 porte un disque de pression 35 sous

forme d'un disque épais, par l'intermédiaire d'un accou-

plement à cannelures, tandis que le disque de pression

vient en face d'une moitié intérieure du disque de sor-

tie 32, c'est-à-dire l'autre surface du disque de sortie

32 en contact de roulement avec les cônes satellites 33.

L'extrémité de base d'un arbre support 38 est également emmanchée et fixée dans le disque de pression 35 en son

centre, tandis que le bout de l'arbre support 38 est ajus-

té en rotation libre dans un alésage d'appui prévu au

centre de l'extrémité de l'arbre d'entrée 4 à une profon-

deur appropriée, de sorte que l'action de l'arbre support 38 maintient la concentricité de l'arbre d'entrée 4 et de

l'arbre de transmission 2.

La distance entre le disque de sortie 32 et le disque de pression 35 est maintenue constante par la force d'un ressort hélicoïdal 36 interposé entre ces disques. Le disque de sortie 32 et le disque de pression 35 présentent

des surfaces de came inclinées dans la direction circonfé-

rentielle sur des circonférences spécifiées de leurs sur-

faces en opposition mutuelle, et des billes à effet de came 37 sont interposées entre les surfaces de came. Lorsque

le disque de sortie 32 et le disque de pression 35 commen-

cent à tourner l'un par rapport à l'autre, les billes à effet de came 37 viennent en prise avec les surfaces de came respectives pour solidariser les disques et presser le disque de sortie 32 dans une direction d'éloignement par rapport au disque de pression 35, c'est-à-dire dans une direction qui renforce le contact de roulement avec

les cônes satellites 33.

Les cônes satellites 33 en contact de roule-

ment avec le disque d'entrée 31 et le disque de sortie 32

sont maintenus par un élément porteur 58 en forme d'an-

neau cônique, de sorte que les axes des cônes satellites 33 sont inclinés dans la même direction, tandis que le disque d'entrée 31 est en contact de roulement avec les

surfacesde base des cônes satellites 33 sur la circonfé-

rence intérieure et le disque de sortie 32 est en contact

de roulement avec les surfaces de base des cônes satelli-

tes 33 sur la circonférence extérieure, de manière à tourner solidairement avec l'arbre de transmission 2 qui sert d'arbre de sortie vers la pompe hydraulique 1, et

la transmission de l'arbre d'entrée 4 à l'arbre de trans-

mission 2 est effectuée par l'intermédiaire des cônes

satellites 33.

La figure 2 est un schéma illustrant le principe

de fonctionnement de la variation de vitesse dans le va-

riateur de vitesse continu 3 du type à cône et anneau. Dans

le cas o la position du contact de roulement entre le dis-

que d'entrée 31 et un des cônes satellites 33 est située à une distance ades axes de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2 et à une distance b de l'axe de rotation du cône satellite 33, la position du contact de roulement

entre l'anneau de changement de vitesse 34 et le cône satel-

lite 33 est située à une distance c de l'axe de rotation

du cône satellite 33 et à une distance d des axes de l'ar-

bre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2, et la posi-

tion du contact de roulement entre le disque de sortie 32 et le cône satellite 33 est située à une distance e de

l'axe de rotation du cône satellite 33 et à une distance f des axes de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de trans- mission 2 comme indiqué sur le dessin, alors la vitesse5 de rotation N2 de l'arbre de transmission constituant l'ar- bre de sortie est donnée par l'équation ci-après qui con-

tient la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4 à condition que la rotation de l'anneau de changement de vi- tesse 34 soit empêchée.

a (cf - ed) N2= x Nl................................... (1) x N1.1 f (ac + bd) La position du contact de roulement de l'anneau de changement de vitesse 34 varie sur la génératrice du cône satellite 33, et la génératrice du cône est parallèle

aux axes de l'arbre d' entrée 4 et de l'arbre de transmis-

sion 2. Par conséquent, la position du contact de roule-

ment de l'anneau de changement de vitesse 34 varie tout en restant à la distance constante d des axes de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2, et seule la

distance c par rapport à l'axe de rotation du cône satelli-

te 33 varie. Comme le montre l'équation (1), la vitesse de rotation N2 de l'arbre de transmission 2 dans le cas o la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4 est constante, c'est-à-dire le rapport de réduction de la

transmission entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de trans-

mission 2, augmente lorsque la distance c diminue et, in-

versement, diminue lorsque la distance c augmente.

Par exemple, lorsque c=O, c'est-à-dire lors-

que la position du contact de roulement de l'anneau de

changement de vitesse 34 est située au sommet du cône satel-

lite 33, on peut simplifier l'équation (1) comme suit:

N2 = - (ae/bf) x N1....................(2).

Cette équation contient seulement des valeurs qui

représentent le contact de roulement entre le cône satelli-

te 33 et le disque d'entrée 31 ou le disque de sortie 32.

Dans ce cas, c'est-à-dire lorsque la position du contact de roulement de l'anneau de changement de vitesse 34 est

située au sommet du cône satellite 33, le rapport de ré-

duction de la transmission entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de transmission 2 devient maximal. La raison pour

laquelle la vitesse de rotation N2 prend une valeur néga-

tive est que le sens de rotation de l'arbre de transmis-

sion 2 est inverse de celui de l'arbre d'entrée 4.

D'autre part, comme le montre l'équation (1), la vitesse de rotation N2 de l'arbre de transmission 2

prend la valeur minimale (=0) lorsque la distance c ré-

pond à l'équation suivante: c = ed/f..................................... (3) Comme on le voit sur la figure 1, la position du contact de roulement entre le disque de sortie 32 et le cône satellite 33 est située près de la périphérie du

cône satellite 33 la plus proche de l'arbre de transmis-

sion 2, et la distance f aux axes de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2 est sensiblement égale à la distance d de la position du contact de roulement de l'anneau de changement de vitesse 34 par rapport aux axes de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2. Par

conséquent, lorsqu'on amène la position du contact de rou-

lement de 1' anneau de changement de vitesse 34 en cor-

respondance de la position du contact de roulement du dis-

que de sortie 32, c'est-à-dire au voisinage de la péri-

phérie du cône satellite 33 comme représenté en pointillé

sur la figure 2, la relation c=e existe de sorte que l'é-

quation (3) est approximativement satisfaite et on peut obtenir un état dans lequel l'arbre de transmission 2 est

immobile dans sa rotation.

Comme décrit plus haut, la vitesse de rotation

N2 de l'arbre de transmission 2 augmente lorsque la posi-

tion du contact de roulement de l'anneau de changement de 17 vitesse 34 approche du sommet du cône satellite 33 et elle diminue lorsque la position s'éloigne du sommet. Il en ré- sulte que le rapport de réduction (N2/N1) de la transmis- sion entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de transmission5 2 augmente lorsque l'anneau de changement de vitesse 34 se déplace vers la droite et il diminue lorsque l'anneau de changement de vitesse 34 se déplace vers la gauche sur

la figure 1 et la figure 2 et, en outre, lors de la dimi-

nution, on peut obtenir une réduction de vitesse continue

jusqu'à un rapport de réduction nul.

Comme représenté sur la figure 1, l'anneau de

changement de vitesse 34 est maintenu à une position in-

termédiaire d'un cylindre de maintien 40 qui a une forme cylindrique et est ajusté de façon mobile à l'intérieur du carter de transmission 30, d'une manière telle qu'une

saillie pour le contact de roulement avec les cônes satel-

lites 33se projette vers l'intérieur. Une pluralité de

clavettes de guidage 41, disposées à intervalles sensi-

blement égaux dans la direction circonférentielle,sont fixées sur la paroi intérieure du carter de transmission

30. Sur la circonférence extérieure du cylindre de main-

tien 40, des rainures de guidage sont formées sur toute la longueur axiale, à des positions correspondant aux clavettes de guidage 41. Un montage mobile du cylindre

de maintien 40 dans le carter de transmission 30 est ob-

tenu par accouplement des rainures de guidage avec les clavettes de guidage correspondantes 41. Autrement dit, le cylindre de maintien 40 et l'anneau de changement de vitesse 34 sont guidés par les clavettes de guidage 41

et ils peuvent se déplacer dans la direction axiale tan-

dis que leur rotation est empêchée par le carter de

transmission 30.

Du côté de l'arbre de transmission 2, c'est-à-

dire sur un premier côté du cylindre de maintien 40, une

plaque d'écran 42 sous la forme d'un disque creux est ins-

tallée. La plaque d'écran 42 porte une garniture d'étanchéi-

té à l'huile, qui est ajustée et maintenue sur sa circonfé-

rence intérieure en contact de glissement avec la circonfé-

rence extérieure du disque de pression 35 monté à l'extré-

mité de l'arbre de transmission 2,de manière à créer une étanchéité au liquide des deux côtés de la position du contact glissant et de manière à isoler le mécanisme du variateur de vitesse continu 3 de la région d'accouplement vers la pompe hydraulique 1. La plaque d'écran 42 porte

également une pluralité de ressorts hélicoïdaux 43 dispo-

sés à intervalles égaux dans la direction circonférentielle sur une circonférence spécifiée de sa face arrière (la

face d'extrémité du côté de l'arbre de transmission 2).

Ces ressorts hélicoldaux 43 viennent en contact élastique

avec la surface de paroi intérieure du carter de transmis-

sion 30, sur son côté en regard de ladite face arrière, ce

qui presse le cylindre de maintien 40 vers le côté de l'ar-

bre d'entrée 4, c'est-à-dire vers la droite sur le dessin.

En outre, sur la périphérie du côté de l'arbre d'entrée 4, qui est l'autre côté du cylindre de maintien , une surface de came 44 qui s'évase vers son extrémité est formée comme représenté sur la figure 1. Un élément support est accouplé par des cannelures à l'arbre d'entrée

4, de façon adjacente au disque d'entrée 31, du côté ex-

térieur. Comme représenté, l'élément support porte une pluralité de leviers ou bras 45 installés de manière à faire saillie radialement du côté extérieur d'un bossage monté extérieurement sur l'arbre d'entrée 4, tandis que les bras 45 portent respectivement une pluralité de masses

mobiles 46.

La masse mobile 46 est une boule en acier ayant une masse spécifiée et elle est supportée de façon mobile dans la direction radiale du variateur de vitesse continu 3 le long de chacun des bras 45 qui passe par l'axe de la

masse mobile 46. Puisque les bras 45 sont montés en sail-

lie radiale sur le bossage qui est accouplé par des canne-

lures à l'arbre d'entrée 4 et qu'ils tournent lorsque l'ar-

bre d'entrée 4 tourne, la masse mobile 46 supportée par le bras correspondant 45 se déplace vers l'extérieur dans la direction radiale sous l'action de la force centrifuge,

conformément à la rotation de l'arbre d'entrée 4.

Une extrémité du bras 45 est située en face de

la surface de came 44 formée sur la périphérie du cylin-

dre de maintien 40, comme représenté, tandis que la masse mobile 45 qui se déplace le long du bras 45 vienten contact avec la surface de came 44 à partir de l'intérieur, à une position intermédiaire de son chemin de déplacement,

et elle presse ensuite la surface de came 44 vers l'exté-

rieur dans la direction radiale sous l'action de la force centrifuge en fonction de la rotation de l'arbre d'entrée

4. La surface de came 44 présente une inclinaison,comme dé-

jà décrit, et le cylindre de maintien 40 présentant la surface de came 44 se déplace vers le côté de l'arbre de

transmission 2 (c'est-à-dire vers la gauche sur le des-

sin) en fonction de la force de pression de la masse mo-

bile 46 contre la surface de came 44.

Comme décrit plus haut, le cylindre de maintien et l'anneau de changement de vitesse 34 sont presses

par le mouvement radial de la masse mobile 46 et se dé-

placent vers la gauche contre la force des ressorts héli-

coldaux 43 et ils s'arrêtent donc à une position à laquelle la force de pression de la masse mobile 46 et la force

élastique des ressorts hélicoidaux 43 sont en équilibre.

Puisque le mouvement de lamasse mobile 46 est engendré par la force centrifuge qui accompagne la rotation de l'arbre d'entrée 4, la position de l'anneau de changement

de vitesse 34 dans la direction axiale varie vers la droi-

te ou la gauche en fonction de la variation de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 4. De plus, puisque le mouvement de 1' anneau de changement de vitesse 34 a lieu dans des conditions telles que sa rotation est empêchée par les clavettes de guidage 41, le rapport de réduction de la transmission entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de transmission 2 augmente lorsque la vitesse de rotation5 de l'arbre d'entrée 4 diminue et, inversement, ce rapport diminue lorsque la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée

4 augmente.

La figure 3 et la figure 4 représentent les positions relatives des composants lorsque le rapport de réduction prend la valeur maximale et la valeur minimale, respectivement. Le rapport de réduction minimal obtenu

dans l'état représenté sur la figure 4, c'est-à-dire lors-

que la position de la masse mobile 46 dans la direction

radiale est située le plus à l'extérieur, peut être obte-

nu par un réglage approprié de la force élastique des ressorts hélicoidaux 43 par rapport à la grandeur de la force centrifuge estimée sur la base de la dimension et de la masse de l'élément mobile 46, y compris le cas o la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 2 est nulle

(le cas représenté sur le dessin ne correspond pas à la-

vitesse nulle).

En outre, alors que la force des ressorts héli-

coldaux 43. pressant l'anneau de changement de vitesse 34 pour augmenter le rapport de réduction est constante, la force centrifuge de la masse mobile 46 pressant l'anneau de changement de vitesse 34 pour diminuer le rapport de

réduction augmente proportionnellement au carré de la vi-

tesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4. La figure 5 est un graphique illustrant la relation entre la vitesse

de rotation d'entrée N1 de l'arbre d'entrée 4 et la vi-

tesse de rotation de sortie N2 de l'arbre de transmis-

sion 2 constituant l'arbre de sortie. On porte en or-

données la vitesse de rotation de sortie N2 de l'arbre de

transmission 2 et la quantité d'huile refoulée par la pom-

pe hydraulique 1 entraînée par la rotation de l'arbre de

transmission 2 et on porte en abscisse la vitesse de rota-

tion d'entrée N1. Comme on le voit sur le graphique, la

vitesse de rotation de sortie N2 augmente avec l'augmenta-

tion de la vitesse de rotation N1 dans une région de faible vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4 et, inversement, elle diminue avec l'augmentation de la vitesse

de rotation N1 dans une région de grande vitesse de rota-

tion N1 de l'arbre d'entrée 4. Une telle caractéristique est désirable pour la pompe hydraulique 1 d'alimentation d'un appareil de direction assistée, comme décrit plus haut. La figure 6 est un schéma à plus grande échelle illustrant l'état de maintien d'un des ressorts hélicoïdaux

43 sur la plaque d'écran 42 d'un côté du cylindre de main-

tien 40. Une tige d'arrêt 47 est installée sur la face arrière de la plaque d'écran 42 et elle fait saillie vers

la surface opposée du carter de transmission 30, le res-

sort hélicoïdal 43 étant maintenu par montage de son extré-

mité de base sur la tige d'arrêt 47. La tige d'arrêt 47

vient en contact avec la surface de paroi intérieure du car-

ter de transmission 30 en fonction de la contraction du

ressort hélicoïdal 43 due au mouvement du cylindre de main-

tien 40, ce qui empêcher la poursuite du mouvement du cylin-

dre de maintien 40. Par conséquent, la plage de mouvement de l'anneau de changement de vitesse 34 pour diminuer le rapport de réduction peut être limitée par réglage d'une longueur appropriée de la saillie de la tige d'arrêt 47,

ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation N2 à par-

tir d'un point approprié dans la région de décroissance

de la vitesse de rotation N2 comme représenté par un poin-

tillé sur la figure 5. Il en résulte un plus grand degré

de liberté dans le choix de la caractéristique.

Les ressorts hélicoidaux 43 qui obligent l'anneau de changement de vitesse 34,par l'intermédiaire du cylindre de maintien 40,à augmenter la vitesse (c'est-à-dire à se déplacer vers la droite sur le dessin), peuvent avoir des longueurs respectivement différentes comme représenté sur la figure 7. La figure 7 représente une moitié de la plaque d'écran 42 qui porte huit ressorts hélicoïdaux 43 disposés dans la direction circonférentielle et, parmi les

cinq ressorts hélicoïdaux 43 représentés, deux ressorts hé-

licoïdaux 43 situés aux positions mutuellement opposées

dans la direction circonférentielle ont une longueur natu-

relle x telle qu'ils peuvent être toujours en contact élas-

tique avec la paroi du carter de transmission 30. Parmi les six autres ressorts (dont trois sont représentés sur le dessin), quatre ressorts (dont deux représentés sur le dessin) ont une longueur naturelle y inférieure à la longueur x et les deux resssorts restants (dont l'un est représenté sur le dessin) ont une longueur naturelle

z encore plus faible.

Avec cette configuration, lorsque l'anneau de changement de vitesse 34 se déplace pour réduire la vitesse en réponse à une augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 4, la force élastique des ressorts

hélicoïdaux 43 qui s'oppose au mouvement augmente par pa-

liers en fonction de la distance de déplacement. Par consé-

quent, on peut choisir la caractéristique de variation de la vitesse de rotation N2 de l'arbre de transmission 2 et la quantité d'huile refoulée par la pompe hydraulique 1 en fonction de la variation de la vitesse de rotation N1

de l'arbre d'entrée 4 avec un plus grand degré de liberté.

On décrit maintenant en détaille deuxième mode de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins

annexés qui le représentent.

La figure 8 est une coupe longitudinale illus-

trant une application d'un variateur de vitesse continu conforme au deuxième mode de réalisation de 1' invention, dans le système de transmission d'une pompe hydraulique pour

la fourniture d'huile hydraulique à un appareil de direc-

tion assistée. Les éléments semblables à ceux du variateur

de vitesse continu du premier mode deréalisation sont dé-

signés par les mêmes repères, leur description étant omise,

et les éléments qui diffèrent de ceux qui sont utilisés dans le premier mode de réalisation sont décrits ci-après. Sur le dessin, le corps de pompe 14 comporte un support

de liaison cylindrique 18 installé coaxialement et s'éten-

dant du côté opposé d'une partie fermée par la plaque d'ex-

trémité 13, et le variateur de vitesse continu 3 suivant

l'invention est constitué à l'intérieur du carter de trans-

mission 30 assemblé coaxialement sur une face d'extrémité

du support de liaison 18.

Une extrémité de l'arbre d'entrée 4 est en con-

tact de butée avec l'extrémité de l'arbre de transmission

2 qui fait saillie à l'intérieur du carter de transmis-

sion 30, et le disque de sortie 32 est monté sur l'extré-

mité de l'arbre de transmission 2 par l'intermédiaire d'un

roulement à aiguilles de manière à être supporté coaxia-

lement et en rotation libre. Le disque de pression 35

sous la forme d'un disque épais est accouplé par des canne-

lures sur la partie sortante de l'arbre de transmission 2

et le disque de pression 35 est placé en face du côté ar-

rière du disque de sortie 32, c'est-à-dire de sa surface autre que celle qui est en contact de roulement avec les

cônes satellites 33.

L'anneau de changement de vitesse 34 est fixé solidairement dans une partie intermédiaire d'un corps de came cylindrique 50,qui est monté de façon mobile dans le carter de transmission 30,de sorte que sa saillie en

contact de roulement avec les cônes satellites 33 soit di-

rigée vers l'intérieur. Une pluralité de clavettes de gui-

dage 41, disposées à intervalles sensiblement égaux dans

la direction circonférentielle, sont fixées sur la circon-

férence intérieure du carter de transmission 30 en regard de la circonférence extérieure du corps de came 50, et une 24 pluralité de rainures de guidage 52 sont formées à des

positions correspondant aux clavettes de guidage respec- tives 41, de sorte que le montage mobile du corps de came 50 sur le carter de transmission 30 est effectué par ac-

couplement des rainures de guidage 52 avec les clavettes de guidage respectives 41. Ainsi, la rotation du corps de came 50 et de l'anneau de changement de vitesse 34 est empêchée par le carter de transmission 30 et leur dé- placement est guidé par les clavettes de guidage 41. Par10 conséquent, le corps de came 50 et l'anneau 34 peuvent se déplacer seulement dans la direction axiale dans les

*limites des rainures de guidage 52.

Une face latérale du corps de came 50 est en face de la surface de paroi extérieure du corps de pompe 14 et une pluralité de ressorts hélicoïdaux 43 disposés à intervalles égaux dans la direction circonférentielle sont

interposés entre ces surfaces en regard. Ces ressorts hé-

licoldaux 43 poussent le corps de came 50 vers l'arbre d'en-

trée 4 (c'est-à-dire vers la droite sur le dessin) et ils

agissent sur chacune des rainures de guidage 52 d'une ma-

nière telle que leur autre côté se trouve en contact avec

l'extrémité de chaque clavette de guidage 41, comme repré-

senté sur le dessin.

D'autre part, une surface de came 54 est formée

sur 1' autre face d'extrémité (du côté de l'arbre d'en-

trée 4) du corps de came 50. La surface de came 54 illus-

trée est constituée de sorte que l'angle d'inclinaison

par rapport à l'axe diminue continuellement vers l'exté-

rieur dans la direction radiale du corps de came 50, dans une coupe qui contient l'axe de l'arbre d'entrée 4 (et de l'arbre de transmission 2). Cette surface de came 54 peut être constituée par un arc ayant son centre sur

l'axe, par une suite d'arcs ou par une partie d'une para-

bole ayant son sommet sur l'axe, dans la coupe précitée.

D'autre part, l'arbre d'entrée 4 porte une plu-

ralité de leviers ou bras 45 qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir du bossage qui est accouplé par

des cannelures à l'arbre d'entrée 4, près du disque d'en-

trée 31, et des masses mobiles 56 sont supportées par les bras correspondants 45. L'élément mobile 56 est une boule en acier de masse spécifiée et il est supporté de façon tournante

sans résistance autour de l'axe du bras 45 et de façon mo-

bile dans la direction radiale, par montage d'un alésage suivant l'axe de la masse mobile 56 autour du bras support

correspondant 45 par 1' intermédiaire d'un roulement à ai-

guilles 55, comme représenté. Puisque les bras 45 sont ins-

tallés de façon à s'étendre à partir du bossage qui est

accouplé par des cannelures à l'arbre d'entrée 4 et puis-

qu' ils tournent lorsque l'arbre d' entrée 4 tourne, comme

déjà décrit, la masse mobile 56 supportée par le bras cor-

respondant 45 se déplace vers l'extérieur dans la direc-

tion radiale de l'arbre d'entrée 4 sous l'action de la

force centrifuge lorsque l'arbre d' entrée 4 tourne.

Les extrémités de chaque bras 45 sont en face de la surface de came 54 formée sur la face d'extrémité du

corps de came 50, tandis que les masses mobiles 56 se dé-

placent le long des bras respectifs 45 sous l'effet de la force centrifuge et, à un point intermédiaire du chemin de déplacement, les masses mobiles 56 viennent en contact

avec la surface de came 54, à partir de son côté intérieur.

Avant que ce contact ait lieu, le corps de came 50 est maintenu dans un état tel que les faces d'extrémité des rainures de guidage 52, ménagées dans sa circonférence extérieure, sont pressées contre les clavettes de guidage 41, et l'anneau de changement de vitesse 34 solidaire du

corps de came 50 conserve la position de contact de roule-

ment la plus proche du sommet des cônes satellites 33 sur leurs génératrices, comme représenté sur la figure 1, ce qui engendre le rapport de réduction maximal, de sorte que la pompe hydraulique 1 est entraînée à une vitesse proche de

la vitesse de rotation N1 de l'arbre d' entrée 4.

D'autre part, après mise en contact des masses

mobiles 56 avec la surface de came 54, la force centrifu-

ge agissant sur les masses mobiles 56 est appliquée à la

surface de came 54 vers l'extérieur dans la direction ra-

diale. La surface de came 54 est inclinée par rapport à

la ligne d'action de la force centrifuge, et une composan-

te de la force centrifuge de la masse mobile 56 agit sur la surface de came 54 de sorte que le corps de came 50 se déplace dans la direction axiale en opposition à la force des ressorts hélicoïdaux 43, du fait de la composante de

force, et s'arrête à une position o la composante de for-

ce et la force des ressorts hélicoïdaux 43 sont en équi-

libre. A ce moment, pendant que les masses mobiles 56 tournent,puisque l'arbre d'entrée 4 tourne,et que la

surface de came 54 ne tourne pas puisqu'elle est solidai-

re du corps de came 50, les masses mobiles 56 sont suppor-

tées par les bras respectifs 45 par l'intermédiaire des

roulements à aiguilles 55 de sorte qu'elles peuvent tour-

ner sans résistance lorsque le contact de roulement avec

la surface de came 54 est établi. Par conséquent, le mou-

vement des masses mobiles 56 sous l'action de la force

centrifuge peut se produire régulièrement.

Comme décrit ci-dessus, le mouvement des masses mobiles 56 est engendré par l'action de la force centrifuge qui accompagne la rotation de l'arbre d'entrée 4, et ce mouvement accompagne le déplacement dans la direction axiale du corps de came 50 et de l'anneau de changement de vitesse 34 qui est solidaire de celui-ci. Ce déplacement a lieu dans une direction d'éloignement de la position du contact de roulement de l'anneau de changement de vitesse

34 par rapport aux sommets des cônes satellites 33, c'est-

à-dire dans une direction telle que le rapport de réduction de la transmission entre l'arbre d' entrée 4 et l'arbre de 27 transmission 2 diminue. Le rapport de réduction augmente lorsque la vitesse de rotation N1 de l'arbre d' entrée 4 diminue et, inversement, il diminue lorsque la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4 augmente.5 La figure 9 est un schéma à plus grande échelle au voisinage de la position de contact de la masse mobile 56 et de la surface de came 54. On décrit ci-après le mécanisme de génération de la composante de force dans la

direction axiale sur la surface de came 54, avec référen-

ce à cette figure. La force centrifuge F agissant sur la masse mobile 56 est décomposée en une composante F1 diri-

gée le long de la surface de came 54 et une composante F2 dirigée perpendiculairement à la surface de came 54 au point de contact avec la surface de came 54, et la surfa-15 ce de came 54 est pressée dans la direction axiale par une

composante horizontale F3 de la composante F2.

On peut calculer la composante horizontale F3 au moyen de l'équation ciaprès qui contient un angle d'inclinaison 9 de la surface de came 54 par rapport à la direction horizontale (la direction axiale de l'arbre d'entrée 4 et de l'arbre de transmission 2) au point de contact avec la masse mobile 56: F3 = F.sin 8. cos 0....................(4) Comme le montre l'équation (4), la composante

horizontale F3 sous l'action d'une force centrifuge cons-

tante F prend une valeur maximale lorsque l'angle d'in-

clinaison 9 est de 45 et elle reste sensiblement constan-

te lorsque l'angle d'inclinaison reste à l'intérieur d'une plage spécifiée autour de cette valeur de 45 . En

dehors de cette plage, la composante horizontale F3 dimi-

nue rapidement lorsque l'angle d'inclinaison 9 diminue

(ou augmente). Suivant l'invention, l'angle d'inclinai-

son 9 de la surface de came 54 par rapport à l'axe pré-

sente une distribution telle qu'il diminue continuelle-

ment de l'intérieur à l'extérieur du corps de came 50 dans la direction radiale, comme déjà décrit, et la vitesse de variation de la composante horizontale F3 agissant sur la surface de came 54 diminue brusquement lorsque le point de contact de la masse mobile 56 se déplace vers le diamètre extérieur de la surface de came 54 si l'angle d'inclinai-

son 9 du côté extérieur est choisi suffisamment petit.

La force centrifuge F varie proportionnellement au carré de la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4 et elle augmente rapidement lorsque le point de contact de masse mobile 56 se déplace vers le diamètre extérieur

de la surface de came 54. Par conséquent, la force horizon- tale F3 donnée par l'équation (4) peut être choisie de

façon appropriée sur toute la plage de mouvement de la mas-

se mobile 56, en fonction du choix de l'angle d'inclinaison

9 de la surface de came 54.

Puisque la surface de came 54 présente l'angle d'inclinaison 9 comme décrit plus haut, la distance du déplacement du corps de came 50 résultant de l'action de

la composante horizontale F3 comme décrit plus haut aug-

mente au fur et à mesure que la position de la masse mobi-

le 56 se déplace vers le diamètre extérieur. Par conséquent, la vitesse de variation de la distance de déplacement du corps de came 50 et de l'anneau de changement de vitesse

34, qui est solidaire de ce dernier, résultant du con-

tact de pression de la masse mobile 56 contre la surface de came 54, augmente lorsque la vitesse de rotation N1 de

l'arbre d'entrée 4 augmente.

Dans la séquence décrite ci-dessus, la trans-

mission de l'arbre d'entrée 4 à l'arbre de transmission 2 est effectuée comme suit. Premièrement, la rotation de l'arbre d'entrée 4 a pour effet que les masses mobiles 56

commencent à se déplacer et, jusqu'à ce que les masses mobi-

les 56 viennent en contact avec la surface de came 54 et, après ce contact, jusqu'à ce que la composante F3 dans la direction axiale agissant sur la surface de came 54 dépasse la force élastique des ressorts hélicoidaux 43, le rapport

de réduction maximal est maintenu comme déjà décrit. En-

suite, la transmission est effectuée de sorte que le rap-

port de réduction diminue lorsque la vitesse de rotation d'entrée N1 augmente, et la vitesse de diminution du rap-

port de réduction augmente au fur et à mesure de l'augmen-

tation de la vitesse de rotation d'entrée N1.

Par conséquent, bien que la vitesse de rotation N2 de l'arbre de transmission 2, qui constitue l'arbre de sortie, augmente lorsque la vitesse de rotation N1 augmente dans la plage de faible vitesse de rotation N1 de l'arbre

d'entrée 4, la vitesse d'augmentation diminue continuelle-

ment après que la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'en-

trée 4 ait atteint une valeur spécifiée. Lorsque la vitesse de rotation N1 de l'arbre d' entrée 4 est élevée, la vitesse

de rotation de sortie N2 diminue au fur et à mesure de l'aug-

mentation de la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 4. Comme décrit plus haut et comme illustré sur la figure 5, la quantité d'huile refoulée par la pompe hydraulique 1

entraînée par la rotation de l'arbre de transmission 2 aug- mente lorsque la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'en-

trée 4 augmente dans la plage de faible vitesse de rota- tion N1 de l'arbre d'entrée 4 et, inversement, elle dimi- nue lorsque la vitesse de rotation N1 de l'arbre d'entrée 25 4 augmente dans la plage de grande vitesse de rotation N1

de l'arbre d'entrée 4. Une telle caractéristique est dési-

rable pour la pompe hydraulique 1 utilisée dans un appareil de direction assistée, comme déjà décrit. Egalement comme

dans le cas du premier mode de réalisation, la plage de dé-

placement de l'anneau de changement de vitesse 34 peut être limitée au moyen des ressorts hélicoidaux 43, ce qui a pour effet d'augmenter le degré de liberté dans le choix de la caractéristique. Alors qu'il y a un risque d'application d'une charge excessive à la masse mobile 46 et au bras support 45

dans le premier mode de réalisation puisque les masses mo-

biles 46 sont toujours en contact avec la surface de came 54 dans ce cas, la masse mobile 56 et la surface de came 54 ne sont normalement pas en contact mutuel dans le deuxième mode de réalisation et elles viennent en contact lorsque la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 4 augmente et, par conséquent, la masse mobile 56 n'est pas soumise à une charge excessive. En outre,alors que l'anneau de changement de vitesse 34 transmet la force de déplacement à la masse mobile 56 par l'intermédiaire des ressorts hélicoidaux 43 dans le premier mode de réalisation et, par conséquent, la position initiale de l'anneau de changement de vitesse 34 est affectée par la précision dimensionnelle de nombreux éléments, tels que le bras support 45, la masse mobile 56

et l'arbre d'entrée 4, la force de déplacement est appli-

quée au carter de transmission 30 dans le deuxième mode de réalisation et, par conséquent, la précision de la position

initiale de l'anneau de changement de vitesse 34 est élevée.

En outre, dans le deuxième mode de réalisation, la masse mobile 56 peut tourner régulièrement puisque la

masse mobile 56 est montée par l'intermédiaire du roule-

ment à aiguilles 55.

Dans le deuxième mode de réalisation, la surface de came 54 peut avoir une configuration telle que l'angle d'inclinaison par rapport à l'axe augmente à partir du diamètre intérieur vers le diamètre extérieur du corps de came 50. Cette variation de l'angle d'inclinaison peut également être effectuée par incréments. Par changement de l'angle d'inclinaison par incréments, on peut accroître

le champ des applications du présent appareil.

Bien que des applications à la pompe hydraulique

1 de fourniture d'huile hydraulique à un appareil de di-

rection assistée aient été décrites dans les modes de réa-

lisation ci-dessus, les applications de l'invention ne

sont pas ainsi limitées. En outre, bien que des applica-

tions au variateur de vitesse continu 3 soient décrites comme dispositif de changement de vitesse dans les modes de

réalisation ci-dessus, on peut également utiliser le va-

riateur de vitesse continu 3 comme dispositif d'augmen-

tation de vitesse et il va sans dire que l'invention a des effets similaires lorsqu'elle est appliquée à un dis-

positif d'augmentation de vitesse.

Comme décrit plus haut en détail, dans le varia-

teur de vitesse continu suivant l'invention, le mouvement de lamasse mobile dans la direction radiale, qui résulte de l'action de la force centrifuge engendrée par la rotation de l'arbre d'entrée, est converti en un mouvement dans la direction axiale de l'anneau de changement de vitesse du variateur de vitesse continu du type à anneau et cône, de façon à obtenir la réduction de vitesse. Par conséquent,

la réduction de vitesse continue en fonction de la varia-

tion de la vitesse de rotation d'entrée peut être effectuée de façon sûre avec une configuration simple et, en même temps, on peut réduire la vitesse de rotation de sortie lorsque la vitesse de rotation d'entrée augmente. De plus, puisque la surface de came,pour convertir le mouvement

de la masse mobile en un mouvement de l'anneau de change-

ment de vitesse dans la direction axiale,présente des an-

gles d'inclinaison différents par rapport à l'axe, à di-

verses positions dans la direction radiale qui est la di-

rection de déplacement de la masse mobile, on peut éta-

blir de façon appropriée un mode d'augmentation de la vi-

tesse de rotation de sortie en fonction de l'augmentation

de la vitesse de rotation d'entrée.

En outre, dans le cas o l'angle d'inclinaison est choisi de manière à diminuer du diamètre intérieur vers le diamètre extérieur de la surface de came, la

variation du rapport de réduction pour un mouvement don-

né de la masse mobile est faible dans la région de faible vitesse de rotation, dans laquelle la vitesse de rotation

d'entrée est faible, et la variation du rapport de réduc-

tion pour un mouvement donné de la masse mobile augmente dans la région de grande vitesse de rotation. Ainsi, on peut facilement obtenir des caractéristiques telles que

la vitesse de rotation de sortie varie en fonction in-

verse de la variation de la vitesse de rotation d'entrée,

ce qui est requis pour les équipements auxiliaires d'au-

tomobiles entraînés par le moteur, par exemple une pompe

hydraulique de fourniture d'huile hydraulique à un appa-

reil de direction assistée. Par conséquent, l'invention

a des effets excellents, tels que la possibilité d'éta-

blir librement les caractérisiques d'entraînement des

équipements auxiliaires pour automobiles.

Puisque la présente invention peut être mise en oeuvre sous diverses formes sans sortir du cadre de ses caractéristiques essentielles, il est entendu que le

présent mode de réalisation est illustratif et non limita-

tif et que la portée de l'invention est définie par les re-

vendications annexées et non par la description qui les pré-

cède, et toutes les modifications qui entrent dans les li-

mites des revendications ou une équivalence de ces limites

sont donc couvertes par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Variateur de vitesse continu, comprenant: un arbre d'entrée (4) et un arbre de sortie (2) supportés coaxialement; un disque d'entrée (31) et un disque de sortie (32) montés sur les extrémités en regard dudit arbre

d' entrée (4) et dudit arbre de sortie (2), respective-

ment;

une pluralité de cônes satellites (33) dispo-

sés dans la direction circonférentielle dudit disque d'en-

trée (31) et dudit disque de sortie (32) et en contact de

roulement avec les circonférences extérieures dudit dis-

que d'entrée (31) et dudit disque de sortie (32); et

un anneau de changement de vitesse (34) dépla-

çable dans sa direction axiale, qui est disposé sensible-

ment concentriquement aux axes dudit arbre d'entrée (4)

et dudit arbre de sortie (2) et qui est en contact de rou-

lement avec tous lesdits cônes satellites (33) sur les

génératrices desdits cônes satellites (33) qui sont sensi-

blement parallèles auxdits axes; caractérisé en ce qu'il comprend:

une pluralité de masses mobiles (46) qui se dé-

placent dans ladirectionradiale dudit arbre d'entrée (4)

sous l'action de la force centrifuge engendrée par la rota-

tion dudit arbre d'entrée (4); et des moyens de conversion de mouvement (43) en contact avec lesdites masses mobiles (46) pour transformer le mouvement desdites masses mobiles (46) en mouvement du

dit anneau de changement de vitesse (34).

2.- Variateur de vitesse continu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que: lesdits moyens de conversion de mouvement (43) comprennent une came (50) pour déplacer ledit anneau de 34 changement de vitesse (34) dans la direction de réduction de vitesse; et ladite came (50) présente une surface de came (54) disposée en regard de la plage de déplacement des dites masses mobiles (46) et ayant des angles d'inclinai-

son par rapport audit axe qui diffèrent dans ladite direc-

tion radiale dans une coupe qui contient ledit axe.

3.- Variateur de vitesse continu suivant la

revendication 2,caractérisé en ce que les angles d'incli-

naison de ladite surface de came (54) par rapport audit axe diminuent vers une périphérie extérieure dudit arbre

d'entrée (4).

4.- Variateur de vitesse continu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites masses mobiles (46) sont montées sur une tige qui supporte les

dites masses par l'intermédiaire d'un palier (55).

5.- Variateur de vitesse continu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la distance de déplacement desdits moyens de conversion de mouvement (43) dans la direction axiale est limitée par un carter (18).