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" Changement de vitesse. Il
La présente invention est relative à un changement de vitesse, en particulier pour automobiles, comportant plusieurs engrenages centraux qui sont en prise permanente avec des en- grenages planétaires portés par le volant du moteur de l'auto- mobile, et qui peuvent être arrêtés alternativement grâce à des brides annulaires de freinage solidaires de ces engrenages cen- rraix.
Unecaractéristique essentielle de l'invention consiste en ce qu'entre les brides annulaires de freinage solidaire des engrenages centraux et des brides ou disques d'appui faisant face à ces brides annulaires et liés d'une manière fixée au carter, il existe des organes ou corps intermédiaires élastique et gonflables alimentés par un fluide sous pression grâce à un
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levier de commande relié à un dispositif de répartition fixé par exemple au carter.
Etant donné qu'entre les organes ou corps intermédiai- res et les brides annulaires de freinage il existe des disques annulaires qui peuvent se déplacer dans la direction axiale, il se produit, dans tous les cas, un récipient,fixe, ayant de préférence la forme d'un cylindre creux, et dont la paroi mobi- le est actionnée par l'organe intermédiaire élastique. Ces or- ganes intermédiaires élastiques peuvent être constitués diffé- remment, par exemple ils peuvent être tubulaires, former un an- neau unique ou subdivisé du genre d'une manchette de cuir ou d'un emboutie se présenter comme des soufflets etc.....
De même l'alimentation en fluide sous pression peut être produite par un dispositif de répartition constitué d'une manière appropriée ; dans certains cas le levier de commande au- ra à se déplacer en croix, et dans d'autres cas dans un seul plan, pour mettre en action suacessivement les diverses vites- ses.
Ce qui est essentiel pour l'invention c'est particu- lièrement que le jeu des corps élastiques et que le dispositif de répartition ainsi que le levier de commande ne soient soumis à aucun mouvement de rotation.
Conformément à la présente invention on réalise d'a- bord une commande facile de 1 'accès du flui da sous pression aux corps élastiques; en outre, grâce à la disposition de ces corps élastiques entre les disques d'appui fixés au carter et les brides annulaires de freinage proprement dites, avec inter- calage d'un disque annulaire susceptible de se déplacer en di- rection axiale, on obtient 1.'avantage que les organes intermé- diaires élastiques ne soient soumis, ni à des efforts de fric- tion, ni à des efforts de torsion.
En- fin, il est possible d'emboîter concentriquement les uns dans les autres les engre- nages centraux munis de leurs brides annulaires de freinage, ce qui permet de réduire considérablement l'encombrement du change- ment de vitesse.
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Plusieurs modes d'exécution de changements de vites- se confonnes à la présente invention ont été décrits ci-dessous à titre d'exemple et représentés schématiquement aux dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 est une coupe suivant l'axe à travers l'un des modes d'exécution.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fi g. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig
1.
La fig. 4 est une vue par dessus du dispositif de répartition suivant la fig. 1.
La fig. 5 est une élévation, partie en coupe, d'un deuxième mode d'exécution du dispositif de répartition.
Les figs 6 à 12 représentent individuellement des dé- tails de divers dispositifs de répartition.
Le changement de vitesse est logé dans un carter 1 qui est fermé par un couvercle 2. L'arbre principal 3 se prolonge, après un joint à cadran, par l'arbre 4. L'arbre qui vient du moteur (vilebrequin) est désigné par 5. L'arbre principal 3 re- présente une bride 6 et sur ce renfort i reçoit le vilebrequin
5. La roue à denture hélicoïdale 7 actionne une pompe à huile 36 qui transporte l'huile qui se trouve dans la cuvette 37, sous une /pression Elevée, par les canalisations 45, jusqu'aux boîtes à tiroir 40.
Sur l'arbre 3 se trouve en outre un volant 8 sur lequel sont fixés par exemple trois axes 9, décalés de 120 les uns par rapport aux autres. A leur extrémité libre, ces axes sont maintenus par la bague 10 qui est enfilée sur eux. Chaque axe 9 porte un manchon 11 sur lequel les quatre engrenages 12,13,14,
15, tonnant une seule pièce et correspondant aux diverses vites- ses, peuvent tourner librement.
Ces engrenages 12,15 sont en prise permanente avec lesengrenages centraux 16, 17, 18, 19 montés sur l'arbre principal 3; les trois derniers présentent
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des brides annulaires de freinage 20, 21, 22. qui sont dispo- sées de préférence concentriquement lee unes par rapport aux autres ; le prolongement de l'engrenage 16 forme une sorte de boite 23 à l'extrémité renforcée de laquelle s'adapte l'arbre 4.
Entre les engrenages centraux 16 à 19 emboîtés cylindriquement les uns dans les autres, se trouvent des roulements à rouleaux.
Chacune des roues à bride de freinage est donc indépendante des autres au point de vue de la rotation. Entre les brides annu- laires de freinage/ de ces engrenages centraux, il existe deux bagues 24, 24a à profil double T; près des âmes de ces bagues, de chaque côté, est logé un organe intermédiaire élastique ou un corps gonflable 25. Chacun des corps élastiques 25 peut être constitué de caoutchouc ou d'une autre matière. Avantageusement, on pourra employer des cuirs emboutis guidés d'une manière ap- propriée, (figs 7 à 9), ou des soufflets (fig. 10). Afin que les bagues en double T 24, 24a ne puissent pas tourner, les boulons 26 qui maintiennent ces bagus sont, pour plua de sécurit6, pro- longés jusqu'à un disque 27.
De cette façon, on a à la fois so- lidarité et fixité pour les deux bagues double T, 24,24a, pour le disque 27 et pour l'anneau antérieur 29.
De part et d'autre des organes intermédiaires 25, c'est-à-dire à gauche et à droite des bagues double T, sont montés des disques annulaires de freinage 28, guidés par des
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A l'intérieur de la boî- te 23, et de part et d'autre du disque 33, on a prévu des dis- ques d'appui 35.
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La roue à denture hélicoïdale 7 est embrayée avec un arbre à vis sans fin, afin d'actionner la pompe à huile.
Le dispositif à tiroirs, conformément à la fig. 1, est constitué par quatre tiroirs indépendants 39 susceptibles de commander les quatre vitesses (igs 4 & 5); ces tiroirs sont placés dans une boîte 40 et sont soumis à l'action d'un ressort 41. Les boîtes à tiroirs settouvent en dehors des ba- gues double T 24, 24a, et sont alimentées par une conduite sous pression, par l'intermédiaire d'un raoord 43, d'un fluide sous pression liquide ou gazeux, de préférence de l'huile; un levier de commande 46 actionné de l'extérieur règle l'entrée et la sor- tie de l'huile. L'huile sous pression parvient par le raccord
43 dans l'organe élastique 25. Les fentes 42 (figs 6, 7, 10) servent à la sortie du fluide sous pression qui est devenu su- perflu après passage d'une vitesse.
Le dispositif de répartition de la fig. 5, prévoit également une chambre de répartition 39 reliée d'une manière fixe avec les corps intermédiaires 25; cette chambre reçoit un tiroir tubulaire 39a. Ce tiroir tubulaire, qui, pour le passage des diverses vitesses, n'a besoin de se déplacer que dans un plan, en avant ou en arrière, est creux de façon à per- mettre l'évacuation du fluide sous pression.
Sur sa surface ex- térieure, il offre une rainure annulaire 47, qui, quand on dé- cale le tiroir tubulaire 39a suivant son axe, permet la liaison des fentes 48 qui sont disposées dans le guidage du tiroir, et qui aboutissent aux organes intermédiaires élastiques 25, avec les fentes 49 qui conduisent à la chambre de répartition 39.La chambre de répartition 39, reliée au jeu des corps élastiques, est placée de préférence contre la paroi interne du carter, mais peut aussi, naturellement se trouver à un autre endroit.
Sur les figures représentant l'ensemble du changement de vitesse, (figs 1 et 5), on a déjà montré divers modes dexé-
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-cution des organes intermédiaires élastiques remplissables ou gonflables. Les représentations de détail des figs 6 à 10 permettent de voir plus distinctement l a constitution desor- ges intermédiaires.
Ainsi la fig. 6 montre l'emploi d'anneaux 25 en caout- chouc ou en une autre matière élastique.
En fig. 7 on voit des manchettes de cuir ou des cuirs emboutis 25a, qui sont guidés à la manière de pistons dans les récipients cylindriques formés, et dont les extrémités, de fa- çon à assurer une meilleure étanchéité, peuvent être raidies par une membrane formant ressort 25c. Egalement on peut prévoir un ressort de rappel 25g qui provoque une sortie plus rapide de l'huile qui t'est plus soumise à la pression.
Au lieu d'un anneau unique en cuir embouti, on peut utiliser plusieurs disques indépendants 25a, par exemple sui- vant le mode d'exécution représenté schématiquement en fig.8.
La fig. 9 montre la subdivision de la manchette de cuir en deux anneaux dont l'un 25e est fixé à la paroi fixe, tandis que l'autre 25f est fixé à la paroi mobile 28. Dans ce cas aussi les manchettes de cuir sont guidées à la façon de pistons. La disposition est choisie de telle façon que quand les manchettes, qui sont formées de préférence de cuir ou d'une matière analogue, se recroquevillent, la réduction du diamètre de la manchette ait automatiquement pour effet une meilleure étanchéité. Le cas échéant, on peut prévoir ici également un ressort de rappel 25g.
En fig. 10 on prévoit l'emploi d'organes intermédiai- res constitués par des soufflets, ces soufflets étant en rela- tion avec l'orifice d'alimentation 43 et le soufflet lui-même reliant la paroi fixe 24, 24a, à la paroi mobile 28. L'intérieur du soufflet est alors rempli du fluide sous pression.
Il est clair que les modes d'exécution décrits ci- dessus peuvent subir un grand nombre de modifications sans que,,, ces modifications aient pour effet de changer l'idée inventive. '
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Le fonctionnement du changement de vitesse est le sui vant ;
Pour la marche à vide le moteur fait tourner l'arbre
5, si bien que le volant 8, l'arbre 3, le disque 34 et le disque
33 sont mis en rotation. En outre, tous les engrenages 12 à 15, ainsi que les engrenages centraux 17, 18 & 19, qui sont en pri- . se permanente avec eux, tournent aussi. Si l'on veut passer en , première vitesse, dans lemode d'exécution conforme à la figel,, on fera basculer le levier de commande 46 jusqu'à la. position qui correspond à cette première vitesse.
Dans ces conditions, le tiroir 39 correspondant se placera en position de passage de l'huile; l'organe intermédiaire élastique 25 se gonflera, si bien que le disque 28 sera pressé contre la bride de la roue centrale 18. En même temps, la pression se transmet sur le dis- que fixe 27, de sorte que l'on obtient un arrêt de l'engrenage central 18. Par suite de cet arrêt de l'engrenage 18 la roue planétaire 14 commence à rouler autour de l'engrenage 18; elle transmet le rapport voulu par 1 'intermédiaire de l'engrenage 12, qui est en prise avec l'engrenage 16, à la boîte 23, qui est accouplée directement à l'arbre à cardan 4. La suite des opé- rations est la même pour le passage aux autres vitesses.
La prise directe est obtenue du fait que le tiroir correspondant est mis en action, de sorte que l'organe intermédiaire élasti- que correspondant 25 se gonfle et transmet la pression au rou- lement 31, puis aux tétons 32, et à la boîte 23.
Dans le mode d'exécution de la fig. 5 le remplissage et l'évacuation des organes intermédiaires 25 se font de la mê- me manière avec la seule différence que le levier de commande 46 ne se déplace pas en croix mais toujours dans le mêmeplan, la bille 50 poussée par un ressort servant à marquer l'arrêt pour les différentes vitesses, de façon à assurer la coïncidence des orifices 48 et des orifices correspondants des récipients 25, et par suite également, la position correcte du levier de com-
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-mande 46. Il suffit donc de décaler le tiroir tubulaire 39a d'une position à la position qui correspond à 1 'orifice suivant, pour ar- téter l'engrenage à bride suivant et pour passer par conséquent d'une vitesse à une autre.
Ce passage d'une vitesse à une autre se fait progressivement et doucement, sans le moindre choc, et n'est pour ainsi dire pas sensible.
Conformément à la fig. 5, on obtient la prise directe, lorsque c'est le récipient qui se trouve immédiatement contre la pa- roi du carter (le plus à ,'.droite au dessin) qui est rempli du flui- de sous pression. Dans ces conditions, la pièce 51 est pressée dans la direction de la paroi fixe 52 ; en même temps, par l'intermédiaire du roulement à billes 53 et de la cheville 54, l'arbre 3 est décalé.
La tige 55 se trouve tirée de la gaine 51 par l'intermédiaire du levier 56. Sur l'extrémité de la tige 55 est vissée une plaque 57, qui s'appuie contre le bloc planétaire, et qui, lorsque le levier 56 est tiré, comprime ce bloc centre le volant 8 à la manière d'un embrayage à disques. Dans ces conditions, le bloc planétaire se trouve fixé et ne peut plus tourner par rapport au volant. Alors, par l'intermédiaire de l'engrenage 12, l'engrenage central 16 se trouve entraîné au même nombre de tous que le volant 8.
Si l'on veut passer en marche arrière, conformément à la fig.5, on décalera le .tiroir tubulaire 39a de façon que l'ouverture voulue coïncide avec l'ouverture du récipient qui se trouve le plus près du vilebrequin 5; l'engrenage central 19 est arrêté de sorte que sur l'engrenage planétaire 15 du bloc roula et engrenage 19. En choi- sissant les dentures d'une manière appropriée, e t étant donné que le diamètre de la roue centrale 19 est plus grand que le diamètre de 1 'engrenage de transmission 16, cet engrenage 16 se mettra à tourner à reculons.