FR2666130A1

FR2666130A1 - Transmission device with speed variation

Info

Publication number: FR2666130A1
Application number: FR9010516A
Authority: FR
Inventors: Reinert Pierre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-02-28

Abstract

The device includes a differential (3) acted upon by the drive shaft (1), the secondary shafts (9) and (10) of which are such that each secondary output shaft (9, 10) is coupled up to a hydraulic generator (16, 17) of resistive torque including a rotary pump, the outlet pipe (18, 19) of which includes a member (21, 22) for progressive adjustment of its passage cross-section between a maximum value and a zero value, these members being slave to one another such that the sum of the outputs of each pump is constant and equal to the maximum value. Each secondary output shaft (9, 10) is coupled up to one of two planet wheels (12, 13) of a second differential (11) in a different transmission ratio, the spider (23) of this second differential being coupled to the driven shaft (2) of the device.

Description

La présente invention concerne un variateur de vitesse utilisable dans une chaine de transmission de mouvement rotatif. The present invention relates to a variable speed drive for use in a rotary motion transmission chain.

I1 existe dans le domaine mécanique de nombreux dispositifs permettant de faire varier le rapport de transmission entre deux arbres tournants. Certains, du genre boite de vitesses, autorise une variation de rapport dis crète, palier par palier. D'autres peuvent en revanche assurer une variation continue du rapport de transmission. There are many devices in the mechanical field that make it possible to vary the transmission ratio between two rotating shafts. Some, like the gearbox, allow a variation of ratio dis crete, step by step. Others, on the other hand, can ensure a continuous variation of the transmission ratio.

Les plus courants, dans ce deuxième typa sont constitués par des variateurs à courroie ou des convertisseurs de couple hydrauliques.The most common in this second type are belt drives or hydraulic torque converters.

La présente invention concerne un variateur de vitesse à variation continue du rapport de transmission qui comporte un dispositif simple et robuste pour commander la variation de ce rapport de transmission. The present invention relates to a continuously variable speed variator of the transmission ratio which comprises a simple and robust device for controlling the variation of this transmission ratio.

A cet effet l'invention a donc pour objet un dispositif de transmission à variation de vitesse comportant entre un arbre moteur et un arbre entraîné, un premier différentiel dont le porté-satellite est entrainé par l'arbre moteur, et dont chacun des deux planétaires est calé en rotation sur un arbre de sortie secondaire. For this purpose, the subject of the invention is therefore a speed-variable transmission device comprising between a driving shaft and a driven shaft, a first differential whose carrier-satellite is driven by the driving shaft, and of which each of the two planetary gears is rotated on a secondary output shaft.

Selon l'invention, chaque arbre de sortie secondaire est accouplé à un générateur de couple résistant hydraulique comprenant une pompe rotative dont le conduit d'échappement comporte un organe de réglage progressif de sa section de passage entre une valeur maximale et une valeur nulle, ces organes étant asservis l'un à l'autre de sorte que la somme des débits de chaque pompe est constante et égale à la valeur maximale, chaque arbre de sortie secondaire étant accouplé à l'un de deux planétaires d'un second différentiel dans un rapport de transmission différent, le porte-satellite de ce second différentiel étant accouplé à l'arbre entralné du dispositif. According to the invention, each secondary output shaft is coupled to a hydraulic resistive torque generator comprising a rotary pump whose exhaust pipe comprises a progressive adjustment member of its passage section between a maximum value and a zero value, these the members being slaved to each other so that the sum of the flow rates of each pump is constant and equal to the maximum value, each secondary output shaft being coupled to one of two sun gears of a second differential in a different transmission ratio, the satellite carrier of the second differential being coupled to the shaft entralné device.

Dans un mode préféré de réalisation, l'accouplement de chaque arbre secondaire au planétaire correspondant du second différentiel est assuré au moyen d'une transmission irréversible. In a preferred embodiment, the coupling of each secondary shaft to the corresponding sun gear of the second differential is provided by means of an irreversible transmission.

Enfin, de manière avantageuse, chaque générateur de couple résistant est relié à un réservoir au travers d'un régulateur commun de débit de refoulement. Finally, advantageously, each resistive torque generator is connected to a reservoir through a common discharge flow regulator.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre indicatif d'un exemple de sa réalisation. Other features and advantages of the invention will emerge from the description given below for illustrative purposes of an example of its embodiment.

Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe du dispositif selon l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique du régulateur de débit des générateurs hydrauliques.Reference will be made to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a schematic diagram of the device according to the invention,
- Figure 2 is a schematic view of the flow controller of hydraulic generators.

Le dispositif selon l'invention représenté aux figures comprend entre un arbre d'entrée 1 et un arbre de sortie 2, un premier différentiel 3. L'arbre 1 transmet sa rotation à la couronne 4 porte-satellites 5 et 6 du différentiel 3. Les satellites 5 et 6 engrènent avec les planétaires 7 et 8 qui sont calés en rotation sur des arbres intermédiaires 9 et 10 du'dispositif,
D'une part chaque arbre 9, 10 est accouplé à l'un des planétaires 12, 13 d'un second différentiel 11 au moyen de chalnes de transmission 14, 15 dont le rapport est différent.The device according to the invention shown in the figures comprises between an input shaft 1 and an output shaft 2, a first differential 3. The shaft 1 transmits its rotation to the crown 4 planet carrier 5 and 6 of the differential 3. The satellites 5 and 6 mesh with the planetary 7 and 8 which are locked in rotation on the intermediate shafts 9 and 10 of the device,
On the one hand each shaft 9, 10 is coupled to one of the sun gear 12, 13 of a second differential 11 by means of transmission shafts 14, 15 whose ratio is different.

D'autre part, chaque arbre 9, 10 est accouplé à un générateur de couple résistant 16, 17, hydraulique. On the other hand, each shaft 9, 10 is coupled to a hydraulic torque generator 16, 17.

Chacun d'eux est par exemple en forme d'une pompe à palettes 16a, 17a débitant dans un circuit fermé 18, 19 sur un réservoir 20 qui comporte un régulateur de débit 21, 22. Chaque régulateur consiste en un organe d'étranglement capable de faire varier la section de passage du conduit 18, 19 correspondant d'une valeur maximale à zéro. En outre, les deux régulateurs sont asservis l'un à l'autre de manière que le degré d'étranglement obtenu dans chaque conduit soit tel que la somme des sections de passage découverte par les régulateurs reste constante et égale à la valeur maximale. Each of them is for example in the form of a vane pump 16a, 17a discharging into a closed circuit 18, 19 on a tank 20 which comprises a flow regulator 21, 22. Each regulator consists of a throttling element capable of to vary the passage section of the conduit 18, 19 corresponding to a maximum value to zero. In addition, the two regulators are slaved to each other so that the degree of restriction obtained in each conduit is such that the sum of the passage sections discovered by the regulators remains constant and equal to the maximum value.

La fermeture d'un conduit 18 ou 19 entrasse l'arrêt de la pompe correspondante, les étanchéités entre palettes et carter étant supposées correctement assurées. The closing of a conduit 18 or 19 goes to the end of the corresponding pump, the sealing between pallets and housing being assumed to be correctly ensured.

La couronne porte-satellite 23 du second différentiel 11 est accouplée à l'arbre de sortie 2. The planet gear carrier 23 of the second differential 11 is coupled to the output shaft 2.

Dans l'exemple représenté, les chalandes de transmission 14 et 15 comporte chacune un engrenage irréversible représenté ici sous forme de deux engrenages gauches 24 et 25. Dans une réalisation particulière cet engrenage gauche sera une roue et vis sans fin. La roue menée 25 de chaque engrenage peut etre directement reliée au planétaire 12, 13 correspondant, si le rapport de transmission est différent d'un engrenage gauche à l'autre. Dans le cas contraire, la chaine comporte des roues dentées complémentaires 26, 27 et 28, 29 qui permettent d'obtenir un rapport de transmission entre l'arbre 9 et le planétaire 12 différent de celui entre l'arbre 10 et le planétaire 13.L'intéret d'une transmission irréversible réside dans le fait qu'elle isole le premier différentiel 3 à l'égard de la contre-réaction du second 1 1 en ce qui concerne les vitesses de rotations. In the example shown, the transmission barks 14 and 15 each comprise an irreversible gear shown here in the form of two left gears 24 and 25. In a particular embodiment this left gear will be a wheel and worm. The driven wheel 25 of each gear can be directly connected to the corresponding sun gear 12, 13, if the transmission ratio is different from one gear left to the other. In the opposite case, the chain comprises complementary toothed wheels 26, 27 and 28, 29 which make it possible to obtain a transmission ratio between the shaft 9 and the sun gear 12 different from that between the shaft 10 and the sun gear 13. The interest of an irreversible transmission lies in the fact that it isolates the first differential 3 with respect to the feedback of the second 1 1 with respect to the speeds of rotation.

Le fonctionnement de cette transmission s'opère de la manière suivante. The operation of this transmission takes place as follows.

Si les dispositifs 21 et 22 sont ouverts à 50 % de la section maximale, les arbres 9 et 10 tournent à la meme vitesse, c'est-à-dire à la vitesse de la couronne 4 donc à la vitesse N de l'arbre 9, si le rapport de transmission entre l'arbre 2 est égal à l'unité. If the devices 21 and 22 are open at 50% of the maximum section, the shafts 9 and 10 rotate at the same speed, that is to say at the speed of the ring 4 and therefore at the speed N of the shaft 9, if the transmission ratio between the shaft 2 is equal to unity.

Soit a le rapport de transmission existant entre l'arbre 9 et le planétaire 12 et b celui entre l'arbre 10 et le planétaire 13 ; arbitrairement le rapport de transmission entre la couronne 23 et l'arbre 2 est égal à l'unité. Let a be the transmission ratio existing between the shaft 9 and the sun gear 12 and b between the shaft 10 and the sun gear 13; arbitrarily the transmission ratio between the ring 23 and the shaft 2 is equal to unity.

La vitesse de sortie X de l'arbre 2 est donc égale à N (a + b). Si 21 ferme le conduit 18, 22 ouvre égale à N (a + b)
2 donc au maximum le conduit 19. L'arbre 9 est arreté tandis que l'arbre 10 tourne à 2N. X est dans ce cas à Nb. Si 22 ferme le conduit 19, X est alors égal à Na. Enfin, pour un degré x d'ouverture de 21 (compris entre 0 et 1), dont un degré d'ouverture de 22 égal à (1 - x) on a
X = [x < a - b) + b] N
A la figure 2, il s'agit d'un mode de réalisation schématique des étrangleurs 21 et 22 réunis en un seul appareil 30 à tiroir 31 qui se déplace à coulissement étanche dans une enveloppe 32.Cette enveloppe comporte trois orifices 33, 34 et 35 disposés de sorte que quand l'orifice 33 est obturé par le tiroir 31, l'orifice 34 est complétement découvert et débouche dans une chambre 36 qui communique en permanence avec l'orifice 35. De meme quand l'orifice 33 est découvert, il débouche dans la chambre 36 et l'orifice 34 est obturé. Dans des positions intermédiaires, les portions de surface découverte de l'un et l'autre des orifices 33 et 34 ont une somme constante.The output speed X of the shaft 2 is therefore equal to N (a + b). If 21 closes the duct 18, 22 opens equal to N (a + b)
2 thus at most the conduit 19. The shaft 9 is stopped while the shaft 10 rotates at 2N. X is in this case Nb. If 22 closes the conduit 19, X is then equal to Na. Finally, for a degree x of opening of 21 (between 0 and 1), whose degree of opening of 22 equal to (1 - x) we have
X = [x <a - b) + b] N
In FIG. 2, this is a diagrammatic embodiment of the throttles 21 and 22 joined together in a single slide-in apparatus 31 which moves in leaktight manner in a casing 32. This casing has three orifices 33, 34 and 35 arranged so that when the orifice 33 is closed by the slide 31, the orifice 34 is completely discovered and opens into a chamber 36 which communicates permanently with the orifice 35. Similarly when the orifice 33 is uncovered, it opens into the chamber 36 and the orifice 34 is closed. In intermediate positions, the exposed surface portions of either of the orifices 33 and 34 have a constant sum.

Les conduits 18 et 19 d'échappement des pompes 16 et 17 sont respectivement reliés aux orifices 33 et 34, l'orifice 35 étant relié à un conduit commun 37 de retour au réservoir de fluide.The exhaust ducts 18 and 19 of the pumps 16 and 17 are respectively connected to the orifices 33 and 34, the orifice 35 being connected to a common conduit 37 returning to the fluid reservoir.

Dans l'enveloppe, le tiroir 31 définit à ses extrémités des chambres 38 et 39 qui peuvent accueillir un fluide de pilotage pour déplacer le tiroir en fonction de la demande d'un rapport de transmission particulier résultant d'un asservissement ou d'une consigne de fonctionnement de la transmission. In the casing, the drawer 31 defines at its ends chambers 38 and 39 which can accommodate a pilot fluid for moving the slide according to the request for a particular transmission ratio resulting from a servo or a set of operation of the transmission.

Le dispositif de la figure 2 n'est qu'un exemple de réalisation dont il existe de nombreuses variantes. On citera simplement des dispositifs dans lesquels l'organe commun établissant les sections du conduit de refoulement de chaque pompe est un boisseau, dont la rotation est assurée soit manuellement soit automatiquement. The device of FIG. 2 is only an exemplary embodiment of which there are numerous variants. There are simply devices in which the common member establishing the sections of the discharge pipe of each pump is a plug, whose rotation is provided either manually or automatically.

Claims

1. Variable speed transmission device, comprising between a drive shaft (1) and a driven shaft (2) a first differential (3) whose carrier (4) is driven by the drive shaft (1), and of which each of the two sun wheels (7, 8) is set in rotation on a secondary output shaft (9, 10), characterized in that

each secondary output shaft (9, 10) is coupled to a hydraulic resisting torque generator (16, 17) comprising a rotary pump whose exhaust duct (18, 19) comprises a regulating member (21, 22). progressively of its passage section between a maximum value and a zero value, these members being enslaved to one another so that the sum of the flow rates of each pump is constant and equal to the maximum value.

- Each secondary output shaft (9,10) is coupled to one of two sun gears (12,13) of a second differential (11) in a different transmission ratio, the carrier (23) of the second differential being coupled to the driven shaft (2) of the device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the coupling of each secondary shaft (9,10) to the sun gear (12,13) corresponding to the second differential (11) is provided by means of a transmission (24,25 , 26,27) irreversible.

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that each resistant torque generator (16,17) is connected to a reservoir (20) through a regulator (30) common discharge flow.