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" perfectionnements apporter aux systèmes de changements de vitesse comprenant des trains d'engrenages différen- tiels ".
L'invention est relative aux systèmes 'de change- ments de vitesse comprenant des traîne d'engrenages diffé- rentiels.
Elle a pour but surtout, de permettre de réali- eer la continuité du changement des vitesses.
Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à avoir recours, comme connu, aux trois éléments peinai- paux (engrenages ou trains d'engrenages) d'un différentiel, éléments dont l'un est relié à la résistance à vaine un autre au moteur, et un autre encore à un organe subissant un freinage éventuellement accompagné de glissement, ce freinage empêchant les satellites du différentiel de tour.
ner fous --, à obtènir ledit freinage par l'intervention d'un système hydraulique comprenante d'une part, un injec
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teur de liquide rotatif, entraxe par l'un quelconque des susdits trois éléments de différentiel et) d'autre part, un rotor de turbine recevant le jet émis par ledit injec- teur et relié à l'un desdite deux autres éléments du dif- férentiel.
Elle consiste,, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utili- sent de préférence en même tempe et dont il sera plue ex- plicitement parlé ci-après, notamment en une disposition supplémentaire consistant elle-même à rendre réglable le débit du liquide émis par l'injecteur, cette disposition;. visant l'obtention sur la turbine de forces de freinage d'une valeur choisie à volonté à chacune des vitesses va- riables du moteur.
L'invention vise plus particulièrement un cer- tain mode d'application (celui où on l'applique aux voitu- res automobiles) ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les changements de vitesse du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spé- ciaux propres à leur établissement, ainsi que les instal- lations, fixes ou mobiles, comportant de semblables chan- gemente de vitesse.
Et elle pourra, de toute façon, être bien com- prise à l'aide du complément de description qui suit, ain- si que des dessins ci-annexée, lesquels complént et des- sine sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indica- tion,
La fig. 1 de ces dessins montre, très schémati- quement, en élévation avec partie en coupe axiale, un changement de vitesse pour automobiles intercalé entre le moteur et le pont établi conformément à un mode de réalisation de l'invention.
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La fig, 2 est un schéma du différentiel montré sur la fig, 1 et représenté, partiellement, à une plus grande échelle.
La fig. 3 enfin,, représente avec plus de dé- .taile,, en élévation, avec partie en coupe axiale, un chan- gement de vitesse analogue à celui représenté sur la fig...
Selon l'invention,, et plue particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux de ses mo- des de réalisation, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, à supposer qu'on veuille établir un changement de vitesse réalisant une modification conti- nue du rapport entre la vitesse angulaire du moteur et cel- le de la roue résistante, se changement de vitesse étant 'destiné à être intercalé entre un moteur A et un pignon B (fig. 1) appartenant au pont arrière d'un automobile on s'y prend comme suit ou de façon analogue¯;
On cale, sur l'arbre vilebrequin dudit moteur, un arbre a porteur, d'une part, du rotor a1 d'un injecteur (qui est ici analogue à une pompe centrifuge) et, d'autre part, d'une série d'aex pour pignons estlites ces axes étant parallèles à l'axe a et située sur une circon- férence concentrique à cet axe a le plateau dudit rotor a1 pouvant, par exemple,, ainsi que le montre' le schéma de
2 la fige 1, porter ces axes a en deux pointa, opposée. On
2 tourillonne sur chacun de des deux axes $, un pignon sa- tellite tel que b, On fait engrener Inédite satellites avec un pignon central . dont.l'arbre est relié,, par,un cardan, au pignon entraîneur 1} .du suedit pont arrière de l'automobile.
On agence, en face du jet de liquide devant jaillir du rotor al de l'injecteur, le rotor d. d'une tur bine:-et on rend solidaire de la rotation dudit rotor de turbine une couronne dl dentée intérieurement, engrenant également avec les susdits pignons satellites b. on agence, , en face du jet de liquide devant sortir du rotor d de la
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turbine, une couronne e porteuse d'aubes de reconduction de liquide (cette couronne étant non rotative et destinée à arrêter la rotation du liquide autour de laxe a et con- duire ce liquide vers le centre du rotor a1 de la pompe cen trifuge le liquide conservant sa vitesse d'écoulement.
Fi- nalement, on enveloppe le trajet du liquide appelé à circu- ler entre les éléments ±. a1 et d de moyens d'étanchéité
2 tels, par exemple,, qu'un carter rotatif d solidaire du rotor d de la turbine..On monte convenablement les parties ainsi établies et on remplit- le carter d partiellement, d'un liquide ad hoc tel que eau, huile, mercure ou autre.
Lee éléments de liaison entre le moteur A et le pignon résistant B étant ainsi établis et réunis, on ob- tient un changement de vitesse fonctionnant comme suit.
Le moteur peut être mis en route même si le pi- gon B dono aussi -le pignon C était 'bloquée étant donné qu'à l'arrêt du moteur, la couronne d1 (fig 2) n'est pas retenue et peut tourner folle, les satellites b puvant lors du départ du moteur à faible allure, se dérouler sur le pignon résistant central ±.
en faisant tourner la couron- ne d1 de la turbine .! à grande vitesse et ce dans le même sens de rotation que -ces axes a 2 des satellites g Cepen- dant, dès que le moteur prend un peu de vitesse, le liqui- de ee met à circuler dans l'intérieur du changen de vi- teese et le rotor d de la turbine reçoit un jet issu du rotor a1 de l'injecteur, ce jet tendant à freiner le rotor de turbine d donc aussi la couronne dentée d1 de sorte que cette dernière commence à s'opposer au déroulement li- bre des satellites b¯ sur le,pignon central c Les satelli- tes peuvent donc exercer une force sur les dents de ce pi- gnon central,
et cette force tend à entraîner le pignon c La force exercée à la périphérie de ce pignon est (aux frottements près) exactement égale à la force de freinage mesurée sur les dents de la couronne dl, Quant à la force
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tangentielle que doivent développer les axes a- sur l'ensem- ble des moyeux des satellites, elle est le double de ladite force de freinage,ainsi que le montre la fig. 2 où les traits pleins désignent les forces, En fin de compte, le couple que peut transmettre le moteur A au pignon B dépend surtout de l'intensité de l'impact reçu par le rotor de là turbine d Cette itnensité,à son tour, dépend surtout de la vitesse de rotation du moteur.
Le moteur A pourra donc transmettre un coupde d'autant plut'!! fort auxpignons c et B qu'il tourne lui-même plus vite. et ce fait harmonise u- tilement avec la partie montante dela caractéristique du moteur, partie de caractéristique où le couple du moteur augmente avec l'accroissement de sa vitesse angulaire, on comprend que le moteur muni du changement de vitesse décrit ne calerajamais,étant donné que,, dès qu'il faiblit en perdant de la vitesse, le changement de vitesse lui-même ne peut plus ,lui' demander un effort Important, la force développée sur la turbine faiblissant en même temps que la vitesse angulaire du moteur,
Ces explications suffisent ]gour se rendre compte des facteurs principaux qui déter- minent la valeur du couple transmissible par le changement de vitesse. Il reste un mot à dire sur les vitesses obte- nues, Il va de soi que l'équilibre de force entre, d'une part, la force active (agissant sur les paliers des satel- lites) et, d'autre part, les deux résistances (agissant l'une sur c et l'autre sur d1) peut s'obtenir avec des vi- tesses variables de--la couronne dl. A supposer que 1'ensem ble rotatif d dl ait la même vitesse angulaire que les axes'
2 a les trois vitesses angulairesdes trois éléments rota tifs d1 a2 et c seraient égales (cas dessiné sur la fig...2. ou les vitesses périphériques sont marquées par des traits interrompus),
A supposer que la vitesse angulaire de 1'ar bre moteur, donc des axes assoit appelée w la vitesse du pignon central sera inférieure à w dès que la vitesse angu
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7.airs de la couronne d1 -s'équilibrera à une valeur supé- rieure à au contraire, la vitesse du pignon central c sera supérieure à w des que la vitesse angulaire de la couronne d1 restera en dessous de la vitesse w; la vitesse du pignon c croîtra avec le ralentissement de la couronne d1 (et cette vitesse augmenterait encore si ladite couronne ee mettait à tourner en cène inverse de celui dessiné sur la fig. 2).
Le constructeur, en donnant des angles d'orien- tation appropriée, d'une part, aux canaux éjecteurs de l'injecteur a1 (ce qui détermine la réaction de cet injec- teur et son action sur la turbine) et aux aubes réceptrices de la turbine (action sur celle-ci), peut -influencer l'é- quilibre dynamique et les conditions cinétiques qui se ré- aliseront dans le changement de vitesse, et fixer pour ce changement de vitesse le régime normal dee copdes et des viteses, le couple et les vitesses se réalisant d'ailleurs toujours automatiquement en fonction, d'une part, de la vitesse angulaire du moteur et, d'autre part, de la résis- tance agissant sur B,
Et.
ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être exposé, auquel cas on ne peut pas agir à vo- lonté sur le couple transmis par le changement de la vi- tasse tant que la vitesse du moteur reste inchangée, ou tien, et mieux, on a recours à des moyens permettant de régler, soit à volonté, sitypar un système automatique ad hoc, la section d'écoulement du liquide qui circule à l'intérieur du changement de vitesse.
Ce moyen de réglage peut être réalisé par l'homme du métier de toute façon ap- propriée, La fig 1 montre le cas où un cylindre creux, fondant un obturateur f peut être glissé dans 1'intesti ce cylidnrique compris entre la périphérie de sortie du rotor a1 de l'injecteur et la périphérie de réception du rotor d de la turbine, Sur la fig, 1, l'obturateur 1. est dessiné dans une position où le jet ne peut sortir qu'à la moitié environ de la largeur qu'il occuperait avec l'obtu-
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rateur f totalement retirée Et) 'avançant axialement 1'obtu rateur f,de façon que le jet ne puisse plus du tout dorite du rotir a1 on obtient la liberté de la turbine .2:
- en tant que l'injecteur y est pour quelque chose et cette liberté serait même totale's'il n;y avaitaussi des forces de freinage en action entre les aubes du rotor de turbine d et les aubes immobiles de reconduction de la couronne e Toujours est-il que le déplacement de 1* obturateur, réalisé à volonté,par exemple au moyen d'un levier à main ±4 agit fortement sur la valeur du couple transmise par -le change - ment de vitesse et permet de régler celui-ci malgré les é carte des vitesses du moteur; le jet pouvant être,'en effet, grand ouvert lors du ralenti du moteur et presque fermé lors de sa grande vitesse, si le changement de' vitesse doit réaliser à peu près le même couple malgré ladifférence de vitesse du moteur.
Il va sans dire que le différentiel utilisé peut être de toute construction appropriée par exemple com- prendre soit des pignons coniques, soit des pignons droits, et cesoit avec identité, soit avec différence dans les dia- mètres des pignons principaux dudit différentiel. De même il est évident que,, pour obtenir par les changements de vitesse du genre décrite une prise directe mécanique sans aucune perte d'énergiehydraulique dans ces changements de vitesse, on peut rendre solidaire le rotor a1 du rotor d par exemple au moyen d'un freinage-blocage mécanique que l'on peut réaliser et supprimer à volonté.
Dans les mo mentede la solidarisât ion de a1 et d il est aussi utile de rendre libre ou ffolle la couronne e porteuse des aubes de reconduction, afin que celles-ci ne freinent plus le mouvement du liquide, la couronne e prenant alors automa....; tiquement la vitesse du carter d1 ce qui supprime tout remous dans le liquide dans le changement de vitesse.Dans l'exemple décrit, l'arbre moteur porte l'injecteur rota- tif a1 et la turbine est reliée à l'un des pignons prin-
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cipaux du différentiel, mais il va de soi que chacun des du trois éléments/différentiel utilisé, à savoir le plateau des axes des satellites,
le pignon résistant e et la couron- ne d1 peuvent être reliée à un élément de la partie hydrau- lique du changement de vitesse autre que ceux choisis dans l'exemple représenté sur la fig, 1,
Ladite fig, 1 n'est qu'un schéma, Dans la réali- sation pratiquedu changement de vitesse. il faut tenir comp- te des exigences diverses, la fig 3 donnant un exemple de réalisation moins schématique que celui de la fig, 1. Cette figure 3 exige à peine une explication, étant donné que lets élémente à fonction analogue y ont été désignée par les mê mes lettres que celles utilisées sur la fig. 1.
On retrouve donc, dans la fig, 3. l'arbre moteur a porteur d'un plateau
3 2 a lui-même porteur des axes a pour satellites b Ledit arbre moteur a porte. calé sur lui* le rotor a1 de 1'nec
10 teur, ce rotor a1 est supposé présenter des canaux . 10 re- lativement étroits et clairsemés sur la circonférence, ca- naux que des tiges g axialement déplaçableset jouant le rôle d'obturateurs, peuvent obstruer plus ou moins en dimi- nuant la section active desdits canaux. La fig, 3 repré- sont* une de ces tiges ± dans la position de fermeture presque complète du canal.
Ces ties g sont portées par u- ne couronne g1 tournant à la vitesse du totr a1 Cette couronne g1 peut,, à volonté, être déplacée du- dehors, et oe au moyen d'une seconde couronne, h1 entraînant la premiè- re au moyen d'une gorge, cette seconde couronne, h1, étant elle-même portée par un nombre de tiges à. traversant le
3 nez d du carter enveloppant le changement de vitesse.
Quant auxdites tiges h2 elles peuvent être déplacées a-
3 xialeaent au moyen d'un plateau à gorge au moyen d'une bague. non représentée, reliée à un levier à main qui nest pas représenté non plus.
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Le jet émis par le rotor a1 est projeté sur le
2 rotor d de la turbine, glisse sur le carter externe so lidaire du rotor de la turbine pour être recueilli par les aubes immobiles de la couronne e qui ramènent le liquide
3 vers le centre. Le rotor de turbine d entrane le nez d du carter rotatif et la courne d1 du différentiel qui en fait partie. Le différentiel représenté sur la fig. 3 est formé par la couronne dentée d1 les satellites b et le pi- gnon central ±. relié à la résistance à vaincre, Le fonc- tionnement du changement de vitesse est identique à celui énoncé lors de la description de la fig, 1.