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Z~76
La présente invention a pour objet une transmission
hydromécanique combinée hydrostatique/mécanique permettant la
variation continue du rapport des vitesses entre un arbre
d'entrée et un arbre de sortie ainsi que l'inversion du sens
de rotation de l'arbre de sortie. La transmission peut être
éventuellement complétée par un coupleur hydraulique d'appoint
dont la mise en oeuvre est commandée par les conditions de
fonctionnement des éléments hydrostatiques de la transmission.
De telles transmissions utilisant un système à sortie couplée
constitué par une transmission mécanique et un convertisseur
hydrostatique comprenant une pompe et un récepteur hydrovo-
lumétrique ont déjà été utilisées dans différentes applica-
tions industrielles telles que les machines-outils, les ma-
tériels de manutention, véhicules de chantier, etc...
Par ailleurs, le changement de direction des véhicules
chenillés ou possédant des roues non orientables nécessite
d'entraîner à une vitesse diff~rente les arbres d'entraîne~
ment des chenilles ou des roues droites et gauches. Dans une
telle application on a déjà utilisé des transmissions du type
à superposition de vitesses dans lesquelles chaque chenille
est entraînée par un différentiel dont un arbre est lié à l'ar-
bre moteur du moteur thermique d'entraînement par l'inter-
médiaire de la boîte de vitesses de translation du véhicule.
L'autre arbre de chacun de ces différentiels est relié à un
arbre de direction qui est quant à lui réuni à l'arbre du
moteur thermique par l'intermédiaire d'un variateur de direc-
tion. L'arbre de direction n'est entraîne en rotation que
lorsque le véhicule change de direction, l'arbre restant im-
mobile lorsque le véhicule progresse en ligne droite, les
chenilles étant alors uniquement entraînées par l'intermé-
diaire de la boîte de vitesses de translation.
A,
--1--
Z776
Dans la plupart des transmissions de direction de type
connu pour ces véhicules chenillés, le variateur de direction
est constitué par un ensemble purement hydrostatique. Compte
tenu des couples demandés à cette transmission pour effectuer
un virage en terrain difficile, les éléments hydrostatiques
présentent l'inconvénient d'offrir un encombrement et un
poids important. Par ailleurs, le rendement d'un tel ensemble
hydrostatique reste relativement faible par rapport à celui
que présenterait une transmission purement mécanique.
Il a également été proposé (DTOS 1.480.725) afin de
conserver les avantages de l'ensemble hydrostatique qui per-
met d'assurer une commande précise de la vitesse de rotation
de l'arbre de direction, tout en supprimant une partie de ces
inconvénients, de monter en parallèle sur le système hydro-
statique, un coupleur hydraulique constituant un trajet de
puissance d'appoint hydrocinétique qui est susceptible d'aug-
menter le valeur du couple fourni au moment désiré, dans les
situations difficiles. La mise en oeuvre de ce coupleur
d'appoint est commandée par les conditions de fonctionnement
du système hydrostatique.
Dans un tel mode de réalisation, la puissance normale-
ment transmise par le convertisseur hydrostatique dépend es-
sentiellement des éléments qui le constituent. C'est ainsi
en particulier que pour une pression donnée du fluide hydrau-
lique dans le convertisseur, le couple de l'arbre de sortie
dépend uniquement de la cylindrée du moteur hydraulique qui
constitue le r~cepteur du convertisseur hydrostatique. Toute
augmentation de capacité demandée nécessite en conséquence
la mise en fonctionnement du coupleur hydraulique d'appoint.
Par ailleurs, la transmission de direction selon ce
mode de réalisation connu n~cessite l'utilisation de deux
A
-2-
.
` -
1~27'76
coupleurs hydrauliques, chaque coupleur étant mis en oeuvre
pour effectuer un virage dans un sens.
La présente invention a pour objet une transmission
hydromécanique dont la structure permette de conserver les
qualités de souplesse du système hydrostatique tout en
améliorant le rendement de la transmission et en permettant
l'obtention d'un couple supplémentaire ou "surcouple" au
moment désiré.
La transmission selon l'invention permet l'obtention
d'un rendement supérieur à celui d'une transmission purement
hydrostatique dans laquelle toute la puissance est transmise
hydrauliquement. Dans la transmission selon l'invention en
effet, une part importante de la puissance est transmise di-
rectement par voie mécanique la totalité de la puissance
étant meme transmise mécaniquement pour la vitesse de sortie
maximale.
L'invention a également pour objet l'adjonction à une
telle transmission hydromécanique d'un coupleur hydraulique
d'appoint qui peut être utilisé pour les deux sens de rotation
de l'arbre de sortie et qui est mis en oeuvre selon les con-
ditions de fonctionnement du convertisseur hydrostatique.
Selon l'invention, la transmission hydromécanique
permettant la variation continue du rapport des vitesses entre
un arbre d'entrée et un arbre de sortie ainsi que l'inversion
du sens de rotation de l'arbre de sortie comprend en combi-
naison un système à sortie couplée constitué par une trans-
mission mécanique et un convertisseur hydrostatique et des
moyens d'inversion incorporés dans la transmission mécanique.
Le convertisseur hydrostatique constitué par une pompe
et un récepteur hydrovolumétriques à cylindrées variables a
pour fonction d'une part de transmettre une partie de la
A
-
~4Z'7 e~6
puissance et d'autre part de contrôler la vitesse de rotation
de l'arbre de sortie. Le couple est transmis en superposi-
tion par le convertisseur hydrostatique et la transmission mé-
canique.
La vitesse de sortie dépend essentiellement de la cy-
lindrée de la pompe du convertisseur hydrostatique ce qui
permet d'assurer son contrôle précis. Une augmentation
brutale de la cylindrée de la pompe provoque, compte tenu des
inerties, l'apparition d'une surpression dans le circuit
hydraulique du convertisseur et un laminage qui entraîne une
dégradation de la puissance transmise par la voie hydrosta-
tique. Par réaction, le couple transmis directement par la
voie mécanique se trouve augmenté et il en résulte sur l'ar-
bre de sortie un couple supplémentaire ou surcouple.
Dans un mode de réalisation préféré de la transmission
selon l'invention celle-ci comporte en outre un coupleur hy-
draulique d'appoint monté en parallèle sur la transmission
mécanique et muni de moyens de commande dépendant des condi-
tions de fonctlonnement du convertisseur hydrostatique. Afin
de conserver le contrôle de la vitesse de l'arbre de sortie
par le système hydrostatique, le couple maximal transmis par
le coupleur hydraulique est de préférence inférieur au cou-
ple transmis par le système hydromécanique à sortie couplée.
La commande du coupleur hydraulique peut se faire par exem-
ple au moyen d'un embrayage à friction, le coupleur étant du
type à remplissage constant. Il est également possible de
prévoir un coupleur hydraulique à remplissage variable dont
la commande se fait alors par le remplissage.
Afin de permettre l'inversion du sens de rotation de
l'arbre de sortie, la transmission selon l'invention comporte
de pr~férence des moyens d'inversion montés dans la transmis-
A
--4--
1~4;~7~6 `
sion mécanique entre la pompe et le récepteur du convertisseur
hydrostatique.
Grâce au montage particulier de ces moyens d'inver-
sion ceux-ci n'agissent donc que sur la voie mécanique, l'in-
version du sens de rotation de la voie hydrostatique étant ob-
tenue par inversion du débit hydraulique due à la modification
de la cylindrée de la pompe. Dans ces conditions et grâce au
montage à sortie couplée, le fonctionnement des moyens
d'inversion se trouve grandement facilité étant donné qu'au
voisinage de la vitesse nulle de l'arbre de sortie, la ma-
jeure partie de la puissance est transmise par le convertis-
seur hydrostatique. Les manoeuvre des moyens d'inversion
peuvent donc se faire sous faible couple et faible vitesse.
Dans le cas où la transmission hyd~omécanique de l'in-
vention comporte un coupleur hydraulique d'appoint les moyens
d'inversion sont de préférence montés dans la transmission
mécanique en aval du coupleur hydraulique. Cette disposition
permet d'utiliser le même coupleur hydraulique pour les deux
sens de rotation de l'arbre de sortie.
Le pilotage de la transmission de l'invention s'effec-
tue par action sur les cylindrées respectives de la pompe et
du moteur du convertisseur hydrostatique. Selon la manière
dont ce pilotage est effectué il est possible d'obtenir diffé-
rentes valeurs de couple sur l'arbre de sortie en fonction de
sa vitesse de rotation.
Selon un mode de réalisation de la transmission de
l'invention celle-ci comporte des moyens de commande des
cylindrées respectives de la pompe et du récepteur du conver-
tisseur hydrostatique susceptibles de diminuer la cylindrée
du récepteur sans entralner de changement de sens de rotation
dudit récepteur lorsque la cylindrée de la pompe est augmen-
tée depuis une vitesse de l'arbre de sortie nulle jusqu'à la
A
--5--
ll~Z776
vitesse maximale de l'arbre de sortie.
Dans un autre mode de réalisation ces moyens de com-
mande des cylindrées respectives de la pompe et du récepteur
permettent de maintenir la cylindrée du récepteur à sa valeur
maximale constante depuis une vitesse de l'arbre de sortie
nulle jusqu'à une vitesse de l'arbre de sortie sensiblement
moyenne, la cylindrée du récepteur étant ensuite diminuée
jusqu'à ce que la vitesse de l'arbre de sortie atteigne sa
valeur maximale. Les moyens de commande permettent en
même temps d'augmenter la cylindrée de la pompe jusqu'à sa
valeur maximale depuis une vitesse de l'arbre de sortie nulle
jusqu'à la vitesse de l'arbre de sortie sensiblement moyenne
précitee puis de maintenir la cylindrée de la pompe à sa valeur
maximale constante jusqu'à la vitesse de rotation maximale
de l'arbre de sortie. Dans ce mode de réalisation de la
commande on obtient des valeurs de couple plus importantes
au voisinage des vitesses de rotation moyennes de l'arbre de
sortie ce qui peut s'avérer plus intéressant dans certaines
applications.
Lorsque la transmission hydromécanique selon l'inven-
tion est appliquée à une transmission pour direction de véhi-
cules chenillés ou à roues non orientables, le moteur thermi-
que du v~hicule entraîne les chenilles ou les roues par l'in-
termédiaire d'une boîte de vitesses et de différentiels. Se-
lon l'invention, les planétaires de ces différentiels sont
alors reliés à l'arbre moteur par l'intermédiaire d'une trans-
mission hydrom~canique selon l'invention dont l'arbre de sor-
tie constitue l'arbre de direction.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude
d'un mode de réalisation décrit de manière détaillée et pris
à titre d'exemple nullement limitatif illustré par les des-
sins annexés, sur lesquels:
,
~Z~76
La fig. 1 est une vue partielle schématique d'une
transmission hydromécanique selon l'invention appliquée à la
commande de direction d'un véhicule chenillé et montrant de
manière schématique les organes principaux de la transmission
la fig. 2 est une vue schématique d'une transmission
selon l'invention explicitant la disposition des différents
éléments principaux et montrant à titre d'exemple les moyens
de commande des différents éléments,
la fig. 3 montre des courbes illustrant la variation du
couple de sortie de la transmission en fonction de la vitesse
de rotation de l'arbre de sortie selon un premier mode de pi-
lotage,
la fig. 4 montre des courbes analogues à celle de la
fig. 3 selon un autre mode de pilotage permettant l'obtention
de couples plus importants au voisinage des vitesses moyennes.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 1,
l'invention est appliquée à titre d'exemple nullement limita-
tif à la direction d'un véhicule chenillé. Les chenilles 1
et 2 sont entraînées par des roues 3 et 4 reliées par l'intermé-
diaire de différentiels 5 et 6 à l'arbre de sortie 7 d'unmécanisme de boîte de vitesses 8 de translation lié à l'arbre
moteur 9 du moteur thermique 10.
Les autres arbres 11 et 12 des différentiels 5 et 6
sont entraînés par un arbre de direction 13 qui est réuni à
l'arbre moteur 9 par l'intermédiaire d'un dispositif varia-
teur de direction référencé 14 dans son ensemble et qui
comprend une transmission hydromécanique selon l'invention.
Lorsque le véhicule se déplace en ligne droite, l'arbre de
direction 13 ne tourne pas et la puissance est transmise aux
chenilles 1 et 2 exclusivement par l'intermédiaire de la
boîte de vitesses de translation ~. Si l'on désire effectuer
.
~1~27'7~
un virage, l'arbre de direction 13 est entraîné dans un sens
ou dans l'autre selon le sens du virage de façon à superposer,
au moyen des différentiels 5 et 6, le mouvement de rotation
aux roues 3 et 4 d'entraînement des chenilles 1 et 2 en
accélérant ainsi l'une des chenilles par rapport à l'autre ce
qui provoque le changement de direction du véhicule.
Le variateur 14 constituant la transmission de direc-
tion comporte plusieurs trajets de transmission de la puissance
entre l'arbre moteur 9 et l'arbre de direction 13 : un trajet
hydrostatique 15, un trajet mécanique 16 et un trajet hydro-
cinétique d'appoint 17.
La transmission de l'invention comprend un système à
sortie couplée constitué par une transmission mécanique 16
et un couvertisseur hydrostatique 15 comprenant une pompe
hydrovolumétrique à cylindrée variable 18 reliée par un cir-
cuit hydraulique 19 à un récepteur constitué par un moteur
hydrovolumétrique également à cylindrée variable référencé 20.
La dérivation de puissance est réalisée au moyen d'un
train d'engrenages épicycloidal 21 dont l'un des arbres est
relié à l'arbre moteur 9 les deux autres arbres entraînant
respectivement l'arbre d'entrée 22 de la pompe à cylindrée
: variable 18 et la transmission mécanique 16. L'arbre de
sortie 23 du moteur 20 entraine également l'arbre de direction
13. La variation continue de vitesse de l'arbre de direction
13 est obtenue par la commande des cylindrées de la pompe 18
et du moteur 20 du convertisseur hydrostatique 15. L'inver-
sion du sens de marche nécessite l'adjonction d'un inverseur 24
monté dans la transmission mécanique 16 en parallèle sur le
convertisseur hydrostatique 15. L'inversion du sens de ro-
tation de l'arbre de sortie 23 du moteur hydrostatique 20
est obtenue par inversion du débit hydraulique à la suite
A
--8--
,
~: .
.
~ 1~2~7~i
d'une modification de la cylindrée de la pompe 18. L'inver-
seur 24 n'agit donc que sur la voie mécanique 16 grâce à son
montage en amont du point d'attaque de l'arbre de direction
13 par l'arbre de sortie 23 du moteur 20.
On conçoit qu'il eut été possible de prévoir le mon-
tage de l'inverseur en amont ou en aval de l'ensemble du sys-
tème à sortie couplée mais que la position préférée représentée
sur la figure et qui vient d'être décrite présente l'avantage
de faciliter le fonctionnement de l'inverseur. En effet,
dans le montage à sortie couplée, au voisinage de la vitesse
de rotation nulle de l'arbre 13, la quasi totalité de la
puissance est transmise par le trajet hydrostatique 15 de
sorte que la charge et la vitesse de rotation du trajet
mécanique 16 sont très faibles, la manoeuvre de l'inverseur
se faisant alors sous faible couple et faible vitesse.
Le trajet hydrocinétique 17 est constitué par un cou-
pleur hydraulique d'appoint 25 qui peut être commandé dans
l'exemple illustré par un embrayage à friction 26, l'ensemble
du trajet hydrocinétique 17 étant monté en parallèle sur le
trajet mécanique 16 et plus particulièrement en parallèle
sur le train d'engrenages épicycloidal 21 de d~rivation de
puissance. Dans l'exemple illustré, le coupleur hydraulique
25 est à remplissage constant ce qui nécessite pour sa
commande l'utilisation d'un embrayage 26. On comprendra bien
entendu qu'il serait possible de remplacer ces moyens par un
coupleur hydraulique à remplissage variable dont la commande
se ferait alors par l'intermédiaire du remplissage.
Lorsque le coupleur hydraulique 25 est commandé, c'est-
à-dire ici lorsque l'embrayage 26 est fermé, un couple supplé-
mentaire ou surcouple est fourni à l'arbre de direction 13,le controle des vitesses étant cependant toujours conservé
A
11~27~6
par le trajet hydrostatique 15 et la commande de cylindrée de
la pompe 18.
La fig. 2 illustre plus particulièrement les différents
éléments principaux de la transmission hydromécanique réfé-
rencée 14 dans son ensemble sur la fig. 1. On retrouve sur
la fig. 2 l'arbre d'entrée ou arbre moteur 9 et l'arbre de
sortie ou arbre de direction 13 dont la transmission selon
l'invention permet de faire varier en continu la vitesse de
rotation et de changer le sens de rotation. Les éléments i-
dentiques portent les mêmes références que sur la fig. 1.
L'arbre d'entrée 9 entraîne la pompe 27 du coupleur
hydraulique 25 ainsi que le porte-satellite 28 d'un multipli-
cateur epicycloidal dont le planétaire 29 est fixe et dont
la couronne extérieure 30 est commune à celle du train
d'engrenages épicycloidal 21 de dérivation de puissance
visible également sur la fig. 1. Le porte satellite 31 du
train épicycloidal 21 est relié à l'arbre d'entrée 32 de
l'inverseur 24. Dans l'exemple illustré sur la fig. 2,
l'inverseur 24 est constitué à titre d'exemple par un diffé-
rentiel à couples coniques dont l'un des planétaires 33 est
solidaire de l'arbre d'entrée 32, l'autre planétaire 34
étant lié à l'arbre de sortie 13. Les axes des deux satellites
35 sont supportés par la couronne extérieure 36 qui peut
être immobilisée en rotation au moyen d'un embrayage à
friction multidisques 37 solidaire du bâti de la transmission.
La couronne extérieure 36 est par ailleurs solidaire d'un
deuxième embrayage à friction multidisques 38 dont la partie
menée 39 est reliée directement à l'arbre de sortie 13.
Le planétaire 40 du train épicycloidal 21 est relié
par l'intermédiaire des pignons 41, 42 et 43 à l'arbre d'en-
traînement 44 du plateau rotatif 45 de la pompe hydrovolumétri-
que à cylindrée variable 18. La pompe 18 est constituée par un
A
--10--
~14Z~
élément hydrostatique à pistons axiaux 46 se déplaçant dans
un bloc cylindre rotatif autour d'un axe incliné par rapport
à l'axe principal 44 portant le plateau 45. L'inclinaison
du bloc cylindre faisant varier la cylindrée de la pompe 18 est
réglée par le levier 47 commandé par la tringle 48.
Le moteur hydrovolumétrique à cylindrée variable 20 est
constitué de la même manière que la pompe 18 par un élément
hydrostatique à pistons axiaux dont le bloc cylindre peut
être plus ou moins incliné sous l'action du levier à poussoir
49. La pompe 18 est reliée au moteur 20 par les canalisations
hydrauliques 50 qui véhiculent le fluide hydraulique de la
pompe vers le moteur et vice-versa. L'arbre de sortie 51 du
moteur 20 est relié par les pignons dentes 52, 53 et 54 à
l'arbre de sortie 13 par ailleurs relié à la sortie 55 de
l'inverseur 24.
La turbine 56 du coupleur hydraulique 25 est relié à
l'embrayage à friction multidisques 57 dont la partie menée
58 est reliée directement à l'arbre d'entrée 32 de l'inver-
seur 24. Lorsque l'embrayage multidisques 57 est serré la
turbine 56 du coupleur 25 entraîne donc directement l'arbre
32 provoquant ainsi l'adjonction directe d'un couple supplé-
mentaire ou surcouple.
Les embrayages 38 et 37 commandant l'inverseur 24 sont
actionnés hydrauliquement par l'intermédiaire des canalisations
59 et 60 par les électrovalves à trois voies et deux positions
61 et 62 alimentées en fluide hydraulique sous pression par le
générateur hydraulique 63. L'embrayage de commande 57 du
coupleur 25 est commandé hydrauliquement par l'intermédiaire
de la canalisation 64 par l'électrovalve 65 à trois voies
et deux positions également alimentée en fluide hydraulique
sous pression par le générateur 63.
--11--
1~2'~6
Les canalisations 50 du circuit hydraulique reliant la
pompe 18 et le moteur 20 aboutissent également par l'intermé-
diaire de deux clapets anti-retour 65 à des manostats 66 et
67 jouant le rôle de capteurs de pression susceptibles de dé-
tecter la pression du fluide hydraulique dans le convertisseur
hydrostatique. Le manostat 66 détecte la pression minimale
et le manostat 67 la pression maximale dans le circuit hydrau-
lique. Les manostats 66 et 67 délivrent un signal de sortie
lorsque ces pressions dépassent des valeurs de consigne dé-
terminées pour les pressions maximale et minimale.
Le pilotage des cylindrées respectives de la pompe 18et du moteur 20 qui détermine la vitesse de rotation de l'arbre
de sortie 13 peut être effectué de différentes manièresO
La fig. 2 représente à titre d'exemple un mode de réa-
` lisation possible pour un tel pilotage. Dans ce mode de réa-
lisation la commande de la vitesse de rotation de l'arbre de
sortie 13 est effectuée à l'aide d'un levier de commande 68
articulé autour d'un axe 69 et pouvant faire subir à un cul-
buteur double 70 une rotation dans l'un ou l'autre sens de la
flèche double 71. Le culbuteur 70 porte un axe d'articulation
pour le tringle 48 articulée par ailleurs au levier 47 de
commande de la cylindrée de la pompe 18. Lorsque le culbu-
teur 70 subit une telle rotation il agit sur un poussoir 72
qui se déplace en translation par rapport aux supports
fixes 73 et provoque une rotation du levier 49 dans le sens
de la flèche 74 ce qui tend à diminuer la cylindrée du moteur
20 sans inverser le sens de rotation de celui-ci. On notera
que grâce à la disposition du culbuteur double 70, cette ac-
tion sur le poussoir 72 provoquant une réduction de la cy-
lindr~e du moteur 20 existe pour les deux sens de rotationdu culbuteur 70 et du levier 68 commandant soit une augmen-
tation soit une diminution de la cylindrée de la pompe 18.
A
-12-
', ' '
Z-~76
Le culbuteur rotatif 70 porte en outre une butée 75
sur sa périphérie, susceptible d'entrer en contact alterna-
tivement avec les contacteurs électriques 76 ou 77 envoyant un
signal dans le boîtier central 78 afin de commander, par l'in-
termédiaire des électrovalves 61 et 62, la fermeture des em-
brayages 37 ou 38. A cette fin, les contacteurs 76 et 77 sont
reliés au boîtier central 78 par les connexions électriques
79 et 80 tandis que les électrovalves 61 et 62 sont reliées
au boîtier 78 par les connexions électriques 81 et 82.
Le contacteur électrique 83 peut délivrer un signal au
boîtier central 78 par la connexion électrique 84 lorsqu'il
est actionné par l'extrémité du levier 49 commandant la cy-
lindrée du moteur 20 et selon la position de ce levier. Ce
signal provoque, par l'intermédiaire du boîtier central 78
une action sur la valve 65 reliée audit boîtier par la con-
nexion électrique 85 autorisant de ce fait la fermeture de
l'embrayage 57 et la mise en fonctionnement du coupleur hy-
draulique à remplissage constant 25.
Les fig. 3 et 4 illustrent différentes possibilités de
pilotage de la transmission selon la présente invention en
fonction de la commande des cylindrées respectives de la
pompe et du récepteur du convertisseur hydrostatique.
On va tout d'abord décrire ce fonctionnement sans faire
intervenir l'action du coupleur hydraulique d'appoint 25. Dans
une première situation, correspondant à une action lente, on
procède à une augmentation progressive de la cylindrée de
la pompe 18 du convertisseur hydrostatique. L'augmentation
de la cylindrée de la pompe en fonction de la vitesse de ro-
tation de l'arbre de sortie est référencée 86 sur la fig. 3
et représentée en traits interrompus. Le sens de rotation
de l'arbre de sortie est fixé par la position de la pompe 18
A
~ -13-
7~6
à débit variable ainsi que par la commande des embrayages
de l'inverseur 24. Pour une vitesse nulle, l'inverseur 24 qui
peut éventuellement être freiné peut assurer le freinage de
l'arbre de sortie 13.
La cylindrée du moteur hydraulique 20 liee à l'ar-
bre de sortie 13 du mécanisme est commandée en meme temps de
façon à diminuer progressivement au fur et à mesure que la
vitesse de rotation de l'arbre de sortie augmente. Cette
variation est représentée par la droite en traits mixtes 87
sur la fig. 3.
Compte tenu de la loi théorique d'égalité des débits
de la pompe et du moteur hydrostatiques, le couple C est
constant sur toute la plage de vitesse comme représenté par
la droite 88 sur la fig. 3.
Lors de l'établissement progressif de la vitesse, le
couple est entièrement transmis par le moteur hydrostatique
20. Au fur et à mesure que l'arbre de sortie 13 prend de la
vitesse, le couple transmis par le moteur hydrostatique 20
diminue tandis que la proportion du couple transmis par la
voie mécanique par l'intermédiaire de l'inverseur 24 augmen-
te. La puissance transmise augmente proportionnellement à la
vitesse de rotation de l'arbre de sortie, la fraction trans-
mise par la voie hydrostatique étant de plus en plus faible.
Pour la vitesse maximale Vmax de l'arbre de sortie, la tota-
lité du couple C et de la puissance sont transmis par la voie
mécanique et l'inverseur 24. La puissance transmise est éga-
lement maximale.
Dans une deuxième situation, lors d'un fonctionnement
correspondant à un mode d'action rapide, la cylindrée de la
pompe 18 est augmentée brusquement. Compte tenu des inerties
dans le convertisseur hydrostatique, il apparaît dans le
A
-14-
2776
circuit hydraullque de celui-ci une surpression et un laminage
du fluide hydraulique qui entraîne une d~gradation de la puis-
sance. Par réaction sur le train épicycloidal de d~rivation
de puissance 21, le couple transmis directement par la voie
mécanique se trouve augmenté et il en résulte un couple supplé-
mentaire sur l'arbre de sortie 13. Ce couple suppl~mentaire est
maximal pour la vitesse nulle de l'arbre de sortie 13 et peut
atteindre la même valeur que le couple nominal C. La courbe
de variation du couple de sortie en fonction de la vitesse
de rotation de l'arbre de sortie pour ce mode d'action est
représentée par la ligne 89 de la fig. 3 où l'on voit que le
couple varie de la valeur 2C pour la vitesse nulle jusqu'à
la valeur C pour la vitesse maximale.
Lorsque pour le fonctionnement du véhicule ou de
l'organe qui reçoit la transmission, il est nécessaire d'obtenir
un couple sur l'arbre de sortie de la transmission supérieur au
couple obtenu par le pilotage précédent, le coupleur hydrauli-
que d'appoint 25 est utilisé en parallèle sur la transmission
mécanique. Le couple transmis par ce trajet hydrocinétique
est Cl qui est de préférence inférieur au couple C transmis
par la voie hydromécanique afin de conserver le contrôle de la
vitesse par le convertisseur hydrostatique. Le coupleur 25
est de préférence mis en action de façon sélective lorsque la
vitesse de sortie atteint une valeur suffisante telle que Vl
pour obtenir un glissement acceptable. Lorsque les conditions
de fonctionnement représentées par exemple par la pression dans
le circuit hydraulique du convertisseur hydrostatique, dé-
tectée par les capteurs 66 et 67, correspondent à cette vites-
se limite Vl, le coupleur d'appoint 25 est mis en action par
l'intermédiaire de l'embrayage 57. Le couple obtenu est repré-
senté par la ligne 90 sur la fig. 3 qui est constituée par une
A
-15-
~1~2'7~6
portion de la ligne 89 ayant subi une translation vers les
couples supérieurs d'une valeur égale à Cl.
La fig. 4 représente des possibilités de pilotage
différentes des cylindrées de la pompe et du moteur du con-
vertisseur hydrostatique permettant d'obtenir des valeurs
plus importantes pour le couple de sortie au voisinage des
vitesses moyennes Vm.
Dans ce cas, la cylindrée de la pompe 18 est tout
d'abord augmentée jusqu'à ce que la vitesse de rotation ait
atteint la vitesse moyenne Vm. La cylindrée de la pompe est
ensuite maintenue à sa valeur maximale constante. La varia-
tion de la cylindrée de la pompe 18 est représentée en traits
interrompus par la ligne 91 sur la fig. 4. La commande de la
cylindrée du moteur 20 est faite de telle sorte que sa cylin-
drée soit maintenue à sa valeur maximale depuis la vitesse
nulle jusqu'à la vitesse moyenne Vm de l'arbre de sortie puis
diminuée jusqu'à la vitesse maximale comme représenté en traits
mixtes par la ligne 92 sur la fig. 4. Le couple obtenu qui est
égal au couple nominal C pour la vitesse nulle croît jusqu'à
la valeur double 2C pour la vitesse moyenne Vm pour décroître
ensuite jusqu'à la valeur nominale pour la vitesse maximale
comme représenté par la courbe 93 sur la fig. 4.
Cette courbe qui représente un fonctionnement lors
d'une action lente ou progressive sur la cylindrée de la pom-
pe peut être remplacée par la courbe 94 permettant de main-
tenir le couple de sortie à une valeur double de la valeur
nominale depuis la vitesse nulle jusqu'à la vitesse moyenne
Vm en actionnant de manière brusque la commande de cylindrée
de la pompe de fa,con à créer un régime de laminate dans le
circuit hydraulique du convertisseur hydrostatique et obtenir
un couple supplémentaire comme précédemment.
A
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~l~Z776
Il est également possible d'utiliser le coupleur hydro-
cinétique d'appoint 25 cette fois dès les basses vitesses de
rotation de l'arbre de sortie de façon à obtenir la courbe 95
pour laquelle le couple garde une valeur constante égale à 2C
+ Cl depuis la vitesse nulle jusqu'à la vitesse moyenne Vm pour
décroltre ensuite jusqu'à la valeur C + Cl pour la vitesse
maximale.
La transmission hydromécanique selon la présente inven-
tion présente de nombreux avantages par rapport à une trans-
mission purement hydrostatique dans laquelle toute la puis-
sance est transmise hydrauliquement. Dans la transmission
hydromécanique selon l'invention en effet, le rendement est
supérieur puisqu'une part importante de la puissance est trans-
mise directement par le trajet mécanique, la puissance étant
intégralement transmise par le système mécanique à vitesse
maximale. Dans la transmission hydromécanique selon l'inven-
tion, les éléments hydrostatiques nécessaires peuvent être
sousdimensionnés par rapport à ceux qu'il faudrait utiliser
dans une transmission purement hydrostatique.
Par ailleurs, l'adjonction d'un trajet supplémentaire
hydrocinétique d'appoint assure une augmentation des possibi-
lités de la transmission qui n'est limitée que par la néces-
sité de conserver le contrôle de la vitesse de sortie par le
système hydrostatique. Les différentes commandes possibles
du convertisseur hydrostatique permettent d'augmenter de
manière importante les performances de la transmission par
rapport à une transmission purement hydrostatique.
Enfin, il est possible d'obtenir une puissance supplé-
mentaire et un couple supplémentaire par laminage dans le
circuit hydraulique du convertisseur hydrostatique en pilotant
de manière appropriée la cylindrée de la pompe dudit conver-
tisseur.
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114Z7~
Par ailleurs, comme on l'a vu, la disposition particu-
lière de l'inverseur de la transmission selon la présente in-
vention permet de faire fonctionner ce dernier à vitesse
nulle et sous très faible couple en fonctionnement normal hy-
dromécanique et à la moitié du couple de sortie en régime de
laminage dans le circuit hydraulique du convertisseur hydro-
statique pour lequel le couple transmis par la voie mécani-
que est plus important.
La transmission selon la présente invention peut être
utilisée dans toute application industrielle qui nécessite la
variation du rapport de vitesses entre un arbre d'entrée et
un arbre de sortie entre des valeurs égales et de signes con-
traires incluant donc également l'inversion du sens de ro-
tation dans la plage de fonctionnement. Une telle transmis-
sion est notamment particulièrement adaptée pour assurer la
transmission de direction des véhicules chenillés.
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