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.CHANGEMENT DE VITESSES''HYDRAULIQUE. AUTOATTQUE ET CONTINU
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-- r ,. '1.. -.....$ -r;:' , , - La présente invention?ut;il{s1',J,""huile sous pression ''' parcourant untsystéme de pompes et.dé conduits judicieu- sement agencés pour transformer la-7,i,4ég3se de rotation d'un arbre moteur, erà-une vitesse variable- et ,fonction .".,.. "".... --' ...,,"'" du couple raolàtant:sur '1-*arbÉè.-'mén6,,,z, J .............)-: "'1Y' 1 .... -... "',,,.)l " Elle e s 6 - -susceptible de.. nombreuses "applications . - !v. ,......... - ".1 . \ . dans les transmissions Wéoàbiùà@ 'àO',tÔUt6% sortes; mais elle est p,at11;lJ1èreent'" utlis,blle.sur les: véhicules ) ..:. :..., -< "'.;. "" -.:... '4'" ...,' 1.i;"- "'¯:"" +.. .... automobiles dont lë,môtè,tpï tôurner sous. toutes-, a- ... ' .,..""t ; .. i ¯; ,,i,1.. ; ..., T-.,.. ,;
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maximum :les'démultiplications des vitesses et la : progressivité du couple étant automatiques et continues.
Le principe sur lequel repose cette invention est le suivant':
Pendant la marche normale de l'appareil ou du véhicule sur lequel elles sont utilisées, les pompes ne fonctionnent pas, Le changement de vitesse se comporte alors comme une transmission ordinaire, les résistances passives dont dépend le rendement se ré- duisant aux seuls frottements des arbres dans leurs paliers. Le rendement du système est alors maximum.
Dès que le couple résistant prend une valeur plus grande , ou plus petite que sa valeur normale, les pompes entrent en action (leur rendement intervient alors dans lé rende - ment global du changement de vitesse) et Marbre mené tourne à une vitesse plus petite ou plus grande que l'arbre moteur.
-L'embrayage ou le débrayage de l'arbre moteur et de l'arbre mené est réalisé au moyen d'un robinet ou d'une valve qui permet aux pompes de fonctionner en charge ou à vide.
Enfin,-dans le cas de-son utilisation à l'auto- mobile, le changement de vitesse peut tenir lieu de différentiel par l'adjonction d'un système de pompes et une modification de construction, le principe de l'in- vention restant le même.
Fig.1 et Fig.2 L'arbre moteur 1 porte un fourreau'2- tournant, avec lui, mais orientable et maintenu dans une position extrême (inverse de la position représentée)' par l'action'd'un ressort 6 transmise par une tige 5.
Ce fourreau,porte une couronne, 3 ne participant pas à la rotation de l'arbre, qui communique seulement à cha-
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cund de ses pointe un mouvement alternatif. Ce mouvement est transmis .par des, bielles 9 à des pistons 10 mobiles dans des cylindres 8 disposés autour de l'arbre, et fixes.
L'amplitude des courses des pistons dépend de la position du fourreau sur l'arbre.
. Sur l'arbre moteur en 30, est clavété un fourreau dont l'inclinaison est,invariable et qui-communique par l'intermédiaire de la couronne 22, des bielles.19, un mouvement alternatif d'amplitude constante à des'pistons
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18. Oeux-aise'méuventcans ;des cylindres 17 faisant partie'd'un o'arter apécial 21, indépendant du carter'fixe
7. Ce carter est porté par l'arbre moteur mais non cla- veté sur luiet sonextrémité 33 forme l'arbre ,conduit.
Chaque cylindre' du groupe'de gauche,ainsi que ceux
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du groupe de dro3.te,'â'bot;'iésent'. à 'des conduits ¯rayonnant± 11 -et 16. Ces conduits servent -la distribution de 1' huile.
L'axe porte àcet -effet, en12 des rainures représen-
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"tées par ,la =figuré-.2 GhâuxaéJd'¯,lléàs communique .avec . ,un conduit- percé dans .:1'abxe-1,3 et 13.1$ qui -se'términ!Dnt . au droit des conduitâ5s.8,,oil,'se:rôuvent,¯dés ,rs,inuresa- nalogues. Les.cylihdre's spntj gnis, suooessivement par la rotation.' de=-1'arbre en,¯,egârâ de, oe-s , or3.fices et l'huile, aspirée dans l'un des conduits pendant un demi-tour de l'arbre sera refoulée dans l'autre durant le deuxième demi-tour.
Fonctionnement. On suppose d'abord que le fourreau 2 est dans une position intermédiaire et telle que là
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coüronne ,3. ,sôit=perpënçY.cü.laire, à 1'arbre. L'arbre ttbur- nant, les.pistons 10 sont immobiles dans les cylindres.
Le débit de l'huile est nul.Mais danssa rotation, l'arbre entraine le fourreau incliné-30 qui tend à donner,
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aux pistons 18 un mouvement alternatif. Or le débit étant nul d'après la position de 3 ces pistons.doivent nécessairement occuper une position fixe dans leurs cylindres. Il en résulte que la couronne 22 et le carter 21 qui en est solidaire vont tourner en même temps que l'arbre moteur et à la même vitesse. Si le couple résis- tant appliqué à l'arbre mené augmente, la réaction des pistons 18 sur l'huile croîtra aussi. Cette pression sera communiquée par l'un des conduits à un groupe des pistons 10 (ceux qui à cet instant sont dans la période de refoulement).
L'axe 4 du fourreau n'étant pas exac- tement au centre de la couronne 3, la résultante de tous les efforts des bielles 9 obligera la couronne à s'incli- ner d'une certaine quantité (jusqu'à ce que la tension du ressort 6 équilibre cette résultante). Les pistons 10 vont alors fonctionner dans leur cylindre et vont débiter de l'huile. Or, la distribution est établie de telle sorte que le carter 21 est sollicité à tourner en sens inverse de l'arbre 1. Il en,résulte donc que le carter et par conséquent l'arbre mené, vont tourner à la vitesse de l'arbre 1 diminuée de la vitesse qu'impriment les pistons à la couronné 22. Donc, plus le couple résistant augmentera plus augmentera aussi l'inclinaison de la couronne 3 sur l'arbre et plus par suite le débit d'huile sera important.
La vitesse de 23 ira diminuant, puisque la vitesse relative de la couronne 22 est proportionnelle au débit.
Si le couple diminue en deçà de la valeur qu'il avait au moment où 3 était perpendiculaire à l'arbre, la couronne 3 sera sollicitée par le ressort à s'incli- ner dans un sens symétrique au précédent (en pointillé
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figure 1). Mais alors les périodes d'aspiration et de refoulement des pompes 8 sont inversées. Par suite 23 tournera dans le même sens que 1, mais plus vite 'puis- que les deux vitesses,: vitesse propre de l'arbre, . vitesse due au débit, s'ajoutent au lieu de se retran- cher.
Cette dernière phase de la marche de la transmis- sion est à considérer, particulièrement dans les véhicu- les à couples relativement très variables tels les camions,. tracteurs..... qui ont de gros efforts à soute- nir durant de longues périodes. Si en effet,,on permet à la couronne de s'oncliner dans les deux sens, l'une des positions correspondant à la marche rapide, l'autre à la marche la plus lente, la position intermédiaire où les pompes ne fonctionnent pas correspondra à une vitesse et un-couple moyens, le rendement de la trans- mission étant alors maximum.
Le véhicule comportera une surmultiplication.
La vitesse angulaire de l'arbre mené varie donc avec le couple et peut lui être inversement proportion- nelle avec un réglage approprié (la pression de l'huile croit avec.le couple). Il est donc possible d'obtenir avec une vitesse et un couple moteur constants la démultiplication telle que la puissance résistante équilibre cette puissance motrice, et ceci,automatique- ment.
Mise en marche.- Fig. 1.- deux tubes 14 sont respecti- vement en communication avec chacun des 2 conduits 13, 13'. Si un robinet 15 permet de mettre en communication les deux tubes, on voit que 13 et 13' sont réunis.
L'huile débitée par les pompes passera à travers ce
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circuit avec la seule pression due aux pertes de charges.
Si un couple résistant agit sur 23, 23 restera immobile, aucune pression n'agissant sur les pistons 18.
En fermant progressivement 15, on-rétablit le circuit normal de l'huile et 23 fonctionne.
On réalise ainsi un système d'embrayage ou de dé- brayage du moteur.
Les soupapes 24 placées dans chacun des conduits 14 s'ouvrent de bas en haut, et sont normalement appliquée) sur leur siège. Elles permet,tent, l'un des conduits étant soumis à la pression de l'huile, l'autre à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique, de remplacer dans ce dernier conduit l'huile qui a pu s'échapper par les joints et les pistons durant la période où elle'était soumise à une forte pression. Cette huile est aspirée dans le bec situé à la partie inférieure du carter fixe.
Différentiel. - Les figures 3, 4 donnent une réalisa- tion de l'invention utilisable sur un véhicule automobile La figure 3 est une vue' en plan, carter supérieur enlevé et avec différents organes coupés, la figure 4 est une coup suivantes d. Le prolongement de l'arbre moteur (lui, ou un arbre démultiplié) parte la couronne 3 à inclinaison variable qui commande les pompes 8. Un pignon d'angle 28 attaque la roue dentée 25 fixée sur l'arbre 1' qui porte, clavetés sur lui symétriques par rapport à x y les fourreaux à inclinaison constante sur lesquels peuvent tourner les couronnes 22. Le rapport des vitesses de 1' arbre 1 et de l'arbre l'est un nombre entier par cons- truction.
Comme dans le premier système décrit, chacune des couronnes 22 commande une série de pistons qui se
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meuvent dans deux carters mobiles 21 et formant chacun l'arbre 23 de commande des roues, ou des pignons-dans le cas d'une transmission à chaînes. La distribution se fait sur l'arbre 1, qùi porte un conduit unique 30 alimentant simultanément les pompes des deux carters mobiles 21, Le deuxième conduit est extérieur à l'arbre. L'huile passe en effet par les rainures 31 pratiquées sur l'arbre jusqu'au dro.it de l'évidement 29 et peut se rendre aux , cylindres ou en sortir grace à la rainure 32, Les deux évidements 29 sont réunis au conduit 33 qui aboutit au bae du corps de la valve équilibrée 27.
En-marche normale l'huile débitée par les pompes 8 se répartit également dans les deux pompes réceptrices qui tournent à vitesses égales. Le fonctionnement est identi-. que au premier système décrit. Si les résistances opposées à chacun des carters 21 deviennent différentes (cas d'un virage), les pompes débiteront proportionnellement à cha- cune de ces résistances. Mais le débit total restant le même à un instant donné, la somme des vitesses angulaires des deux carters restera constante. Le système tient donc lieu de différentiel.
Pour le démarrage le principe est le même que sur le premier système. Le robinet 15 est remplacé par un fourreau équilibré 28 qui se déplace dans un cylindre 27 muni d'une gorge circulaire 34 en communication avec le conduit 30. Si cette gorge est'découverte par la manoeuvre du fourreau 28, les pompes débitent à vide. Cependant, pour éviter l'échauffement de l'huile et les frottements inévitables dûs au passage de l'huile dans les conduits et orifices de distribution pendant la marche à vide, la manoeuvre de l'embrayage est prévue en deux phases " 10 Crabotage de l'arbre de la couronne mobile sur l'arbre
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moteur (on détermine ainsi le sens de marche :avant ou arrière).
20 Déplacement du fourreau mettant progressivement les pompes en circuit normal. uette manoeuvre peut d'ailleurs être exécutée par un levier unique.
La figure 5 montre un montage du changement de vitesses, sur un camion automobile.
On a utilisé le différentiel hydraulique et l'appa- reil tient donc lieu d'arbre transverse dans le cas d'une transmission à chaînes, ou de pont arrière. Dans un carter unique sont réunis : l'embrayage, le change'- ment de vitesses, le différentiel.
Mais ces dispositions d'ensemble sont susceptibles de variations tout en conservant le principe essentiel de la présente invention.