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Perfectionnement aux changements de vitesse, en particulier à ceux comprenant un embrayage hydraulique.
La présente invention se rapporte à un'perfectionne- ment aux changements de.vitesse, en particulier, mais non pas exclusivement, à ceux utilisés avec un embtayage hydrau- lique.
Dans certains mécanismes connus de changement de vitesse ( par exemple dans les boites de vitesses des auto- mobiles ordinaires) il n'est pas possible de maintenir la transmission de l'effort moteur de torsion à l'arbre mené du mécanisme pendant l'opération de passage d'une vitesse à une autre et, par conséquent la transmission d'énergie se
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trouve interrompue par moment. Dans de nombreuses applica- tions des mécanismes de changement de vitesse, par exemple pour les locomotives mues-par moteurs à explosion, automo- biles sur rails, grues, tracteurs, excavateurs, et autres cela crée des inconvénients.
Un autre inconvénient de certains de ces mécanis- mes de changement de vitesse est dû au fait qu'une habile- té considérable est nécessaire pour effectuer le change- ment du rapport de transmission, particulièrement lorsque les engrenages tournent à grande vitesse- Si l'on essaie de changer de vitesse sans accélérer ou retarder convena- blement suivant le cas l'arbre moteur du mécanisme, certai- nes parties dudit mécanisme peuvent être surentrainées et il en résulte une usure exagérée ou des arrachements.
Afin de ralentir les masses en rotation pendant le changement de vitesse., il est souvent nécessaire de prévoir une butée d'embrayage. Avec un tel àrrangement l'énergie de rotation se dépense en usure de la butée.
On a proposé d'obvier à ces inconvénients dans le cas des locomotives à moteur Diesel au moyen de mécanismes de changement de vitesse comprenant un certain nombre d'embra yages à toue libre ; des mécanismes de ce. genre sont.toute- fois chers à fabriquer et leur fonctionnement est compliqué.
L'un des objets de la présente invention est de fournir, en relation avec un mécanisme de changement de vi- esse multiple, un dispositif perfectionné relativement sim- ple et économique qui facilite les opérations de passage des vitesses et qui est particulièrement destiné à être employé lorsqu'un embrayage hydraulique fait partie du système de transmission. '
Selon la présente invention, dans un système de trans- mission d'énergie comprenant un mécanisme à engrenage multiple, on prévoit un dispos.itif auxiliaire d'embrayage comprenant
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deux éléments qui peuvent être embrayés et débrayés l'un avec l'autre, ce dispositif auxiliaire étant monté en pa- rallèle avec le mécanisme principal et étant susceptible de transmettre un effort de torsion substantielle;
les deux éléments sont reliés mécaniquement l'un avec l'ar- bre moteur et l'autre avec l'arbre mené du mécanisme prin- cipal durant toutes les opérations de passage d'un engre- nage inférieur à un supérieur.
Selon la présente invention et à un autre point de vue, dans un système de transmission d'érgie compre- nant un mécanisme d'engrenage multiple, on prévoit un dis- positif auxiliaire d'embrayage comprenant deux éléments qui peuvent être embrayés et débrayés l'un avec 1'.'autre, ce dispositif auxiliaire étant monté en parallèle avec le mécanisme principal et permettant un mouvement relatif en transmettant un effort de torsion substantielles deux éléments sont réunis.mécaniquement dans.un rapport invariable avec les arbres moteur, et mené respectivement du mécanisme principal.
Le dispositif d'embrayage auxiliaire est de pré- férence capable de relier l'arbre moteur à l'arbre mené à-1-arbre mené du mécanisme principal dans un rapport égal ou approximativement égal au rapport de'l'engrenage de la plus grande vitesse dans le mécanisme de changement de vitesse multiple, de sorte que lbrsque l'on passe d'un rapport quelconque à un autre rapport supérieur, le dis- positif auxiliaire permet de transmettre l'effort moteur de torsion à l'arbre mené pendant l'opération du changement de vitesse et sert en même temps à amener les vites- ses relatives de rotation des arbres moteur et mené au même rapport que l'engrenage-qui doit être engagé.
On a déjà. proposé d'installer, entre les arbres moteur et mené de la boite des vitesses d'une auto, des
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mécanismes auxiliaires de transmission pour synchroniser les vitesses d'une ou plusieurs/roues dentées de la boite de vitesses pour préparer l'engagement d'un engrenage.
Ces mécanismes ne devaient être utilisés que lorsque la transmission de l'effort moteur de torsion avait été in- terrompu au moyen de l'embrayage à friction principal; ils n'avaient donc pour but que de transmettre à partir de l'arbre mené de la boite de vitesse une énergie suf- fisante pour vaincre l'inertie des parties du système de transmission tournant librement avec l'arbre moteur de la boite de vitesse et ils n'étaient pas prévus pour supporter l'application d'un effort de torsion substan- tiel.
Des mécanismes de cette sorte sont inutilisables dans un système de transmission d'énergie dans lequel un embrayage hydraulique, sans autre dispositif de dis- jonction, sert à accoupler le moteur au mécanisme de changement de vitesse multiple, étant donné que l'effort transmis par l'embrayage hydraulique pendant les opéra- tions de changement d'engrenage est suffisant pour dé- truire de tels mécanismes auxiliaires de synchronisation.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme d'exécution de l'in- vention .
Les figures lA et 1B représentent en élévation latérale et en partie en coupe une partie du système de transmission d'énergie d'une locomotive à moteur à explo- sion.
La figure 2 est une élévation latérale repré- santée schématiquement du dispositif de commande pour le mécanisme montré en fig. 1.
La figure 3 représente schématiquement en élé- vation latérale et partiellement en coupe des parties du dispositif de commande à une eu plus grande échelle.
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La fig. 4 est une vue en coupe horizontale selon la ligne 4-4 de la fige 3,
La fig. 5 est une élévation en bout d'une partie de la fige 3.
La fige 6 est une vue en coupe horizontale selon la ligne 6-6 de la fig. 3.
Si l'on se reporte aux dessins; le vilebrequin du moteur non représenté est relié à l'élément moteur d'un embrayage hydraulique 1, qui peut être du genre déjà décrit dans un brevet belge antérieur de l'inventeur, l'élément mené de l'embrayage 1 étant relié par un joint flexible 2 de type connu à l'arbre moteur 3 d'un mécanisme de changement de vitesse comportant des engrenages toujours en prise avec des pignons hélicoïdaux pour quatre vitesses, contenu dans un carter 4. L'arbre moteur 3 est porté dans des roulements à billes 5 et 6 logés dans les extrémités du carter 4, et dans d'autres roulements à billes intermédiaires 7 et 8 logés dans des traverses 9 et 10 respectivement solidaires du carter 4.
Les premier, second, troisième et quatrième pignons d'entraînement 11,12,13 et 14 respectivement sont fixés par engagement dans des rainures sur l'arbre moteur 3, et sont espacés les uns des autres par des manchons 15,16, 17,18 et 19.
Un arbre fileté 20, disposé au-dessous de l'arbre moteur 3 et parallèle à celui-ci, porte les première, seconde, troisième et quatrième roues dentées 21, 22, 23 et 24 respectivement qui sont constamment en prise avec leurs pignons moteurs respectifs et qui sont supportées sur l'arbre fileté 20 par des roulements à billes 21a, 21b; 22a et 22b; 23a et 23b; 24a et 24b. L'arbre file- té 20 est monté dans un roulement à billes 25 logé dans l'extrémité gauche du carter 4, dans des roulements à rou- leaux 26 et 27 logés dans les traverses 9 et 10 respecti- vement et dans un roulement à billes 28 logé dans l'extré-
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mité droite du carter 4, ce dernier roulement est porté par la roue dentée 24.
Les. première et seconde roues den- tées 21 et 22 peuvent être embrayées alternativement avec l'arbre 20 au moyen d'embrayages à mâchoires. La pièce d'embrayage 29 est montée dans des rainures sur l'arbre 20 de telle manière qu'il peut glisser le long du dit arbre mais est contrainte de tourner positivement avec .lui. Cette pièce glissante 29, qui est pourvue de la gorge habituelle 30 pour une fourche de commande glissante 91a, comporte des dents 31 et 32 pouvant entrer en prise respectivement avec les dents 33 et 34 des roues 21 et 22.
Les dents 32 sont protégées par un anneau d'appui 35 de type connu, re- tenu de manière convenable sur la pièce d'embrayage 29 et comportant des ppolongements faisant saillie vers les dents 34 et empêchant que les dites dents 32 et 34 ne s'engrènent lorsque la roue dentée 22 tourne sensiblement plus vite, ou sensaiblement plus lentement, que la pièce d'embrayage 29. Les troisième et quatrième roues dentées menées 23 et 24 peuvent être semblablement embrayées alternativement avec l'arbre 20, au moyen de la pièce glissante d'embrayage 36, qui porté une gorge 37 pour recevoir une fourche de commande glissante 91b et des dents 38 et 39 pouvant en- grener avec les dents 40 et 41 respectivement, portées par les roues 23 et 24 respectivement, les dents 38 étant protégées par un anneau d'appui 42 analogue à l'anneau 35.
Afin d'empêcher que les dents 39 et 41 n'engrènent alors que la quatrième roue menée 24 tourne sensiblement plus vi- te que la pièce d'embrayage glissante 36, les extrémités de ces dents sont biseautées de manière que leur face avant soient plus courtes que leur face arrière, les termes "avant" et "arrière" s'appliquant en tenant compte de la direction de rotation relative des organes 24 et 36. Les dents 39 sont protégées par, un anneau d'appui 43 qui comporte des
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prolongements en saillie d'un seul côté de sorte que ledit anneau 43 empêche les dents 39 et 41 d'engrener seulement lorsque la quatrième roue menée 24 tourne plus-:lentement que la pièce d'embrayage glissante 36.
La partie centrale de l'arbre 20 est constituée par une vis sans fin 44, des paliers de butées 45 et 46 étant prévus pour transmettre les efforts axiaux exercés sur la vis sans fin aux traverses 9 et 10. La vis engrène avec une roue hélicoïdale 47 clavetée sur l'arbre 48 qui est relié à l'essieu moteur de la locomotive par l'inter- médiaire,de renversements de marche convenables (non figu- rés).
Un embrayage qui dans l'exemple montré en fig. 1 a la forme d'un embrayage à friction 50 est installé en parallèle avec le mécanisme multiple de changement de vites- se. Un élément de cet embrayage comprend : un bloc 51 mon- té a rainures sur la quatrième roue dentée menée 24 et main- tenu par un écrou 52, un couvercle 53 fixé sur le bloc 51 par des vis de serrage non représentées et muni de trois oreil- les 54 dans lesquelles sont pivotés des leviers fourchus 55 en nomb re correspondant, uneplaque de pression 56 an- nulaire dont la périphérie porte des nervures s'encastrant dans des rainures Longitudinales de l'intérieur du bloc 51, des tiges de pressions? vissées dans des douilles for- mées dans la plaque 56 et déplaçables axialement avec les leviers 55, des ressorts 57',
et un manchon de commande 58 monté de manière à pouvoir glisser axialement sur un moyeu cylindrique 59 faisant partie du couvercle 53, le manchon 58 étant muni d'une gorge 60 dans laquelle s'engagent les extrémités des leviers 55 et d'une seconde gorge 61 pour la fourche pivotée 114 de commande de l'embrayage. L'autre élé- ment comprend un disque 62 rivé ou fixé de manière quelcon- que sur un moyeu 63, lui-même monté par des rainures à un
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bout de l'arbre à vis 20 de telle manière qu'il peut cou- lisser axialement, mais qu'il est obligé de tourner avec le dit arbre. Le disque 62 est pourvu en 64 de bagues de friction qui touchent les faces correspondantes du bloc 51 et de la plaque de pression 56.
Ce mécanisme de transmission comporte des dispo- sitifs de commande au moyen desquels on peut choisir dé d'avance, par l'actionnement d'un levier sélecteur l'en- grenage voulu et ensuite procéder automatiquement au chan- gement de vitesse en agissant sur un autre organe de com- mande.
Si l'on se reporte maintenant aux fig. 2 à 6, on voit que le levier 70 sélectionneur d'engrenages qui est pivoté en 71 sur un bras 72 est pourvu d'un doigt 73 qui s'engage dans des encoches 74a et 74b des tiges primaires sélectives 75a et 75b, Le bras 72, pivoté sur l'axe fix 76 porte deux tiges de butée 77a et 77b qui s'engagent dans les encoches 74a et 74b respectivement. Une grille d'énclanchement 78 du type habituel pour quatre positions GI, G2, G3 et G4 du levier 20, qui correspondent respec- tivement aux première, deuxième,'.troisième et quatrième vitesses, est montée autour du levier 70 au dessus du ni- veau de l'axe 76.
Elle est disposée de telle manière qu'en basculant le levier 70 avec le bras 72 autour de l'axe 76, on engage le doigt 73 du levier dans une des encoches 74a et 74b en le dégageant de l'autre-encoche, tandis que l'une des butées 77a et 77b reste engagée dans l'encoche dont le doigt'a été retiré. Le levier 70 est pourvu d'un verrou qui le maintient en place dans sa position d'engagement d'une quelconque des quatre vitesses, et d'un ergot 70' oscillant qui permet de le déverrouiller.
Le mécanisme sélectionneur comprend une plaque de base 79 en fonte fixe par rapport à la voite des vitesses 4. Cette plaque 79 est pourvue de deux organes dirigés vers
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le haut 80 et 80t qui servent de,guides pour deux boites à, ressorts sélectionneurs 81a et 81b de type usuel et de support pour l'axe 76. L'extrémité gauche de laige sélecprimaire trice/75a est réduite en diamètre de manière 4 former un épaulement 82a fig.3); à son bout, la partie de diamètre réduit porte uh boulon à, came 83a dont l'extrémité droite forme un épaulement 84a, la distance entre les épaulements 82a et 84a étant égale à, celle qui sépare les épaulements 85a et 86a formés à l'intérieur de la boite de ressort 81a.
Des bagues folles 87a et 88a sont poussées parun ressort comprimé 89a de manière à toucher normalement les paires d'épaulements 82a, 85a et 84a, 86a.
A l'extrémité gauche de la boite à ressort est fixée une tige sélectrice secondaire 90a qui est elle-même reliée de manière convenable à la fourche de commande 91a des deux premiers trains d'engrenages. La boite à ressort tend à, maintenir les tiges sélectrices primaire et secny daire en relation déterminée, tout en permettant à la tige primaire de se déplacer par rapport'à la tige secon- daire lorsqu'on exerce sur elle une poussée excédant la force appliquée en sens contraire par le ressort 89a. Un piston 92a est logé de manière à glisser dans un manchon de guidage 93a formé dans la paroi supérieurede la boite à res- sort 81a, l'extrémité inférieure dudit piston reposant sur le boulon à came 83a tandis que son extrémité supérieure est en contact avec la plaque 99 pivotée en 100 sur la pièce 80'.
Une dépression 94a estformée dans le boulon à came 83a dans une position telle que le piston 92a peut s'y enfoncer lorsque les sélecteurs primaires et secondaires se trouvent en relation normale- La boite à ressort 81b, semblable à la précédente, sert à relier une tige sélectrice primaire 75b par l'intermédiaire d'une tige sélectrice secondaire 90 à la fourche de commande 91b des troisième et quatrième trains d'engrenages, et elle est pourvue d'un piston 92b
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qui, de même que celui de l'autre boite, est en contact avec la plaque 99.
Une bille de verrouillage 95, logée dans une projection 96 du bloc support 79, coopère avec des encoches 97a et 97b partiquée dans les boites à ressort 81a et 81b pour ne permettre qu'à une seule des dites boites à la fois de quitter sa position de repos.
L'organe de commande de l'embrayage auxiliaire 50 a la forme d'une pédale 101, pivotée sur un axe fixe 102 et chargée d'un contrepoids 103 qui pousse la dite pédale vers le haut.
Un levier 105 pivoté sur la pédale en 104, est relies à une bielle 106 dont la partie supérieure passant librement dans un trou pratiqué dans la plaque 99 se termine par un anneau 107 dont la jonction avec ladite bielle forme un épaulement 108 qui empêche l'anneau de passer par le trou à travers la plaque 99. Un levier à deux bras 109 est également pivoté sur l'axe 102 ; il est mobile indépendamment de la pédale 101. Sur le bras supérieur de ce levier est pivotée une tige de commande de l'embrayage 110. qui est reliée par pivot à la fourche de commande 114. Le bras inférieur présente une saillie 111 qui peut s'engager avec un cran 112 porté par le levier 105. Un ressort 113 exerce son action sur ledit levier 105 pour le faire tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Le mode de fonctionnement du méca- nisme de transmission est le suivant :
Si l'on suppose la locomotive immobile, le moteur tournant au ralenti, le mécanisme de changement multiple de vitesse et le levier qui le commande étant au point mort, le train d'engrenage du sens de marche étant convenablement ordonné, la traction exercée sur l'embrayage hydraulique oblige l'arbre moteur 3 à tourner sous l'action du moteur et, par conséquent, à faire tourner les quatre roues dentées menées 21, 22,23 et 24. ainsi que l'élément-bloc d'embrayage auxiliaire à friction 50.
L'élément disque dudit embage
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50 est alors au repos, du fait qu'il est relié,;positivement aux essieux moteurs eux-mêmes au repos, par l'intermédiaire de l'arbre fileté 20, de la vis sans fin 44 , de la roue hélicoïdale 47, de l'arbre 48 et du train d'engrenage de sens de marche. Si maintenant l'on désire mettre en route la locomotive le conducteur soulève l'anneau 107 engageant ainsi la saillie 111 contre la butée 112, et appuie sur la pédale 101, ce qui a pour effet de faire tourner les bras du levier 109 dans le sens des aiguilles d'une montre et par conséquent de tirer la tige 110 vers la droite.
La rotation ainsi imprimée à la fourche d'embrayage 114 ac- tionne le manchon 58 vers la gauche (fig.l), les tiges de pression 57 sous l'action des leviers 55 sont donc dépla cées vers la gauche de sorte que les bagues de friction du disque 62 se trouvent comprimées entre la plaque 56 et le bloc 51. L'embrayage 50 étant ainsi positionné, la rotation de l'arbre primaire 1 et des roues dentées se trouve ar- rêtée (en raison de la résistance de frottement de la loco- motive) de sorte que l'un des pignons des vitesses, par exemple le premier 31, 33 peut être engrené sans choc par le placement du levier 70 de changement de vitesse au point Gl correspondant à la première vitesse, l'embrayage hydrau- lique patinant alors complètement. L'effet de l'embrayage à friction 50 est équivalent, en somme, à celui d'une puis- sante butée d'embrayage.
Dès que le,,pignon de première vi- tesse a été engagé, on dégage l'embrayage à friction 50 en lâchant la pédale 101 et on accélère le moteur, l'accrois- sement de vitesse réduisant rapidement le patinage de l'ac- couplement hydraulique jusqu'à une faible valeur, accélérant ainsi la locomotive. Lorsqu'on désire passer à une vitesse supérieure, en seconde par exemple, on laisse le moteur con- tinuer de développer sa pleine ou une substantielle force de torsion et l'on place en G2 le levier 70 de changement de vitesse, obligeant ainsi la tige sélectrice primaire 75a
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à se déplacer vers la droite.
En raison cependant de l'im- portance de l'effort de torsion appliqué sur les dents 31, 33, le pignon de première vitesse reste en prise et la boite à ressort 81a se trouve retenue dans son ancienne position à gauche, le ressort 88a se trouvant davantage comprimé entre les épaulements 84a et 85a. Ce mouvement du boulon à came 83a vers la droite par rapport à la boite ressort 81a force le piston 92a à monter, étant donné que l'enfoncement 94a se trouve ne plus être en regard du guidage 93a percé dans la boite. La tête du piston soulève donc la plaque 99 et oblige ainsi la butée 112 à s'engager contre la saillie 111.
Le conducteur appuie alors sur la pédale' 101 et force par conséquent l'embrayage à friction 50 à s'engager de manière à transmettre la torsion motrice tout en patinant, ce qui a pour effet que cette torsion motrice est transmise au quatrième train d'engrenages 14,24, et que l'organe d' embrayage 29 est libre de se déplacer vers la droite sous l'action du ressort 89a. Etant donné que les dents 34 du se- cond pignon mené 22 tournent plus vite que les dents 32 de l'organe d'embrayage 29, les dents 34 s'engagent avec les saillies de l'anneau d"appui 35 et sont ainsi empêchées d'en- grener avec les dents 32, l'anneau d'appui étant animé d'un mouvement de rotation par rapport à l'organe d'embrayage 29.
La transmission de la torsion motrice au quatrième train d'en- grenages a pour résultat de diminuer la vitesse du moteur et de synchroniser les vitesses de rotation de l'organe d'em- brayage 29 et du second pignon mené 22. Dès que le synchro- nisme est obtenu, le second pignon mené 22 commence à tourner plus lentement que l'organe d'embrayage 29 et les dents 34 se,,;trouvent dégagées des saillies de l'anneau d'appui 35 et capables de pénétrer entre ces saillies pour engrener avec les dents 32.
L'achèvement du déplacement de la tige secondaire 90a ramène le piston 92a dans sa position normale ; la plaque
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99 tombe alors,. permettant au'ressort 113 de mettre le levier 105 hors d'engagement avec la saillie 111, de sorte que .la fourche 114 de commande de l'embrayage se trouve séparée de la pédale 101. L'embrayage à friction 50 est ainsi libéré automatiquement aussitôt que le second pignon est engagé, la transmission de l'effort moteur de torsion se faisant au second train d'engrenages Le changement de vitesse s'ef- fectue ainsi sans à-coup et avec seulement une diminution momentanée de l'effort moteur transmis, et non pas une in- terruption totale de l'entrainement.
Pour passer de la seconde à la troisième vitesse, on place le levier 70 dans la position G3 et on l'y verrouil- le, de sorte que la tige sélectrice primaire 75a est ramenée à son point mort et y est maintenue par la butée 77a tandis que la tige sélectrice primaire 75b est amenée de son point mort à sa position à gauche. En,raison de l'effort de torsion qui s'exerce sur les dents 32 et 34 du second embrayage, la boite à ressort 81a se trouve retenue dans sa position à droite, le ressort 89a étant alors comprimé entre les épau- lements 82a et 86a. Le piston 92a. est ainsi soulevé, de sorte qu'il soulève la plaque-99 et fait s'engager comme précédem- ment la détente 112.
Sous l'action de la bille de verrouillage 95, la boite à ressort 81b est retenue au point mort, de sorte que le piston 92b agit également pour garder soulevée la pla- que 99. Ensuite le conducteur appuie surla pédale 101 qui en- gage l'embrayage auxiliaire 50 et transmet l'entrainement au train d'engrenages supérieur. L'organe 29 d'embrayage glissant revient au point mort sous l'action du ressort 89a, le piston 92a retournant dans sa position normale, et l'action du res- sort 89b oblige la bille de verrouillage 95 à se déplacer de l'encoche 97b vers l'enchche 97a, et déplace ensuite la tige sélectrice secondaire 90b vers la gauche avec l'organe d'embrayage 36, mettant ainsi le troisième manchon d'embrayage
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en prise avec l'anneau d'appui 42.
Aussitôt que le troisième pignon est engagé, le piston 92b restombe dans sa position normale, dégageant ainsi le levier 105 et produisant la li- bération automatique de l'embrayage auxiliaire à friction 50.
Pour passer de la troisième à la quatrième vitesse, la suite des opérations est de nouveau semblable à celle dé- crite à ppopos du passage de la première à la seconde vitesse, le levier de changement de vitesse.étant actionné pour déga- ger l'organe d'embrayage 36 du troisième pignon mené 23 et l'amener à engrener avec le quatrième pignon 24. Lorsque l'embrayage à friction 50 est engagé et la torsion motrice transmise ainsi au quatrième train d'engrenages 14, 24, l'or- gane d'embrayage glissant 36 est libéré du troisième pignon mené 23 et peut s'approcher du quatrième pignon mené 24 qui tourne plus vite que l'organe glissant 26 à cause du patina- ge qui/produit dans l'embryage à friction 50.
En raison de la forme inclinée des extrémités des dents 39 et 41 l'organe glissant 36 tourne librement devant le quatrième pignon mené 24 jusqu'à ce que , sous l'effet de l'action de l'embrayage à friction 50, les vitesses des-.pièces 36 et 24 approchent du synchronisme. Lorsque celui-ci est pratiquement atteint, l'action des extrémités inclinées des dents devient négligea- ble, etles dents 39 peuvent engrener avec les dents 41, de sorte que l'entraînement est positivement transmis par le quatrième train d'engrenages 14,24, l'embrayage 50 étant dégagé automatiquement ainsi qu'il a été expliqué précédem- ment.
Si pour une raison quelconque, par exemple perte accidentelle de vitesse du moteur pendant l'opération de pas- sage de la troisième à la quatrième vitesse, le quatrième pignon mené 24 tourne plus lentement que l'organe glissant 36, l'anneau d'appui 43 empêche les dents 39 d'engrener avec les dents 41 avant que.le synchronisme nessoit à peu près rétabli, et protège ainsi le système de transmission contre
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les à-coups.
De ce.qui précède il ressort clairement que le changement d'une vitesse inférieure à une supérieure peut être fait, pendant la marche de la locomotive, sans risque de chocs et avec tout au plus une réduction partielle de 1' effort de traction de la locomotive.
Si l'on veut passer de la quatrième vitesse à la troisième ou à la seconde, ou de la troisième à la seconde, pendant que la locomotive est en marche, l'organe glissant 36, et aussi, si cela est nécessaire, l'organe glissant 29, est poussé par le mécanisme sélecteur dans la position dési- rée ;l'organe 36 est cependant empêche de glisser en raison de l'effort de torsion qui s'exerce sur celles de ses dents qui sont engagées, La puissance du motrice du moteur est alors momentanément interrompue, par exemple en fermant et rouvrant l'arrivée du combustible, ce qui a pour résultat que la torsion sur les dents en prise de l'embrayage est supprimée, et que l'organe d'embrayage 36 qi était engagé est maintenant libre de glisser.
Le moteur accélère alors, en raison de la diminutïon de charge, et aussit8t que les des vitesses de rotations/dents nécessaires pour qu'elles en- grènent ne sont plus synchrones, l'anneau d'appui 42 ou 35, suivant le ca, entre en rotation par rapport à l'organe d'embrayage 36 ou 29 respectivement, de manière à permettre aux dents 40 ou 34 du pignon mené inférieur 23 ou 22 d'en- grener avec les dents 38 ou 32 de l'organe d'embrayage dor- ' respondant. L'entraînement est alors transmis sans choc à l'engrenage inférieur, le temps nécessaire pour transporter l'effort de torsion motrice du pignon supérieur à l'inférieur n'étant pas plus long qu'il n'esnécessaire pour permettre au moteur d'accélérer jusqu'à la vitesse correspondant audit engrenage inférieur.
Dans l'exemple représenté en fig. 1, on n'a pas prévu de dispositif d'appui associé au premier train d'en-
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grenages étant donné que celui-ci ne doit être utilisé qu'au moment du départ après que l'engrenage a été mis au point mort et qu'il ne sera jamais nécessaire de descendre de la seconde à la¯première vitesse pendant que la locomotive sera en mouvement.
Les organes 29 et 36 d'embrayage glissant peuvent être disposéa de manière à s'engager ou se dégager sans le secours d'un mécanisme pré-sélecteur ; et l'on peut employer des mé- canismes sélecteurs convenables d'autres sortes, par exemple les engrenages sélecteurs peuvent être actionnés par un mé- canisme à pression de fluide ou à relais électrique. De plus, le mécanisme sélecteur d'engrenages peut être relié d'une manière convenable différente au mécanisme de commande de l'embrayage auxiliaire à friction 50 ou à un dispositif des- tiné à modifier la production d'énergie du moteur.
Dans une variante de l'arrangement selon l'invention, l'embrayage auxiliaire patinant peut être associé à un train auxiliaire d'engrenage donnant une vitesse supérieure de 5% environ à celle du train d'engrenages de quatrième vitesse.
Dans ce ca, le dispositif d'appui associé au quatrième train d'engrenages peut être du type qui permet l'arrangement de l'engrenage uniquement par un renversement de la roation re- lative des organes dentés après que la synchronisme parfait a été atteint. Dans cette variante, afin de faciliter le pas- sage d'une vitesse supérieure à une inférieure, la charge sur l'embrayage denté associé au pignon supérieur peut être di- minuée en engageant momentanément l'embrayage auxiliaire à friction avec un pression relativement élevée.
On peut prévoir, pour faciliter la libération de l'en- grenange après l'arrêt de la locomotive, des moyens pour sup- primer la torsion sur les dents engrenées ainsi que cela est décrit dans un brevet belge antérieur de l'inventeur.
Le dispositif auxiliaire d'embrayage ne doit pas né- cessairement être à friction, il peut consister par exemple en un embraya à piston hydraulique ou à vanne radiale ou
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en un accouplement hydro-cinétique ayant un glissement à peu près nul lorsque engagé à fond, et il peut être situé dans une partie quelconque convenable du mécanisme à change- ment de vitesse. La disposition montrée en fig. 1, dans la- quelle l'embrayage auxiliaire 50 est co-axial de l'arbre 20 et disposé au-delà de l'extrémité de l'arbre 3, est cependant particulièrement commode, étant donné que le diamètre de cet embrayage auxiliaire n'est pas limité par les pièces adja- centes des engrenages et que par oonséquent on peut instal- ler un accouplement dela capacité nécessaire et d'un modèle simple.
Avec un système de transmission de puissance établi selon l'invention et comprenant un accouplement hydrau- lique, la transmission de l'effort de torsion peut être main- tenue pendant le changement de vitesse, et par conséquent, le système peut être grandement simplifié en comparaison de ceux dans lesquels la transmission est interrompue. Par exem- ple, on peut employer un accouplement hydraulique ne compor- tant pas de dispositif de commande pour faire varier à vo- lonté le glissement, et si même l'on emploie un tel accouple- ment simple, il est inutile de prévoir une butée d'embrayage sur l'arbre mené, hi un embrayage à friction en série avec le mécanisme de transmission d'énergie.
Bien qu'il soit préférable de prévoir un accou- plement hydraulique du type cinétique entre le moteur et la boite de vitesse, on peut le remplacer par tout autre accou- plement convenable, on peut installer par exemple un embray- age à friction qui peut être muni d'un dispositif de comman- de automatique actionné par exemple par la force centrifuge.
Il n'est pas essentiel d'employer un mécanisme de changement de vitesse multiple muni de dispositifs tels que des anneaux d'appui pour empêcher que les pignons n'engrènent à moins que les vitesses des pièces à engager ne soient à peu près synchrones. Par exemple, on peut appliquer l'invention
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au système de transmission d'énergie d'une automobile com- prenant un accouplement hydraulique et/ou un embrayage à fric.tion entre le moteur et une boite de vitesse du type habituel.
Revendications.
----------------------------- l.- Système de transmission de puissance comprenant un mé- canisme à engrenage à plusieurs degrés, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif auxiliaire d'accouplement com- prenant deux éléments pouvant être embrayés l'un avec l'au- tre et débrayés l'un de l'autre, ce dispositif d'accouple- ment étant en parallèle avec ce mécanisme et pouvant trans- mettre un effort substantiel de torsion, les deux éléments étant mécaniquement reliés respectivement à l'arbre moteur et à l'arbre mené du mécanisme à engrenage, durant toutes les opérations du passage de l'engrenage inférieur à un engrenage supérieur .
2. - Système de transmission de puissance d'après la reven- dication l,caractérisé en ce que les deux éléments du dis- positif auxiliaire d'accouplement sont reliés mécaniquement aux arbres moteur et mené respectivement du mécanisme à en- grenage durant toutes les opérations du passage d'un engre- nage supérieur à un engrenage inférieur.
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