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"Perfectionnements aux transmissions hydrauliques"
La présente invention concerne les transmissions hydrauliques dans lesquelles un organe moteur transmet la puissance à un organe entraînée par l'intermédiaire d'un li- quide, et elle a pour but de procurer un procédé et des dis- positifs de transmission qui soient simples et efficaces.
A cette fin, suivant l'invention, on transmet la puissance hydrauliquement, par l'intermédiaire d'un liquide compris entre des surfaces adjacentes, annulaires, cylindri- ques, coniques ou autres, formées sur l'organe moteur et l'or- gane entrafné, respectivement, ces surfaces étant disposées de manière que durant le fonctionnement du mécanisme le
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liquide soit soumis à l'action de la force centrifuge et accumule une pression dont l'intensité dépend de la vitesse de totation, et du rayon d'action moyen.
L'appareil de transmission hydraulique suivant l'invention comprend donc un organe moteur et un organe en- traîné, munis de surfaces annulaires, cylindriques, coniques ou autres, disposées à proximité les unes des autres sans toutefois se toucher, un de ces organes, ou une pièce indé- pendante de lui, montée de manière à pouvoir tourner libre- ment coaxialement par rappott à cet organe, constituant le récipient d'un liquide remplissant complètement ou partielle- ment l'espace compris entre les surfaces adjacentes et su- bissant l'effet de la force centrifuge durant le fonctionne- ment de l'appareil.
De préférence, l'organe moteur ou l'or- gane entraîné constitue lui-méme le récipient du liquide,et dans ce cas on peut avantageusement les disposer l'un dans l'autre , une ou plusieurs surfaces coopérantes, annulaires ou cylindriques, formées sur ces organes respectifs se trou- vant à proximité les unes des autres sans toutefois se tou- cher.
Par exemple, l'organe moteur ou l'organe entrafné peut être en forme de disque, l'autre organe revêtant la forme d'un boîtier ou tambour de faible profondeur, suscep- tible de renfermer le disque et de contenir le liquide, le- quel se trouve donc compris entre les faces du disque et les faces annulaires opposées du boîtier en forme de tambour.
Suivant une variante, semblable dans ses grandes lignes à la disposition précitée, l'organe intérieur peut comprendre deux disques ou davantage, entre lesquels sont disposés, sans toutefois les toucher, un ou plusieurs disques portés par le boftier en forme de tambour. Dans l'un comme dans l'autre cas, le ou les disques peuvent chacun se trouver
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dms ¯'.i.a. i ::k"\.."'JIisl 1." rsç,nrt S< h E7c': , :Y.C i : .:. ou être de forme conique, dans lequel cas on donne au bottier en forme de tambour une forme correspondante.
D'autre part, que chaque disque soit de forme générale conique ou non, il peut comporter une ou plusieurs ondulations annulaires, et le ou les disques coopérants des faces du boîtier peuvent com- porter des ondulations correspondantes, de sorte que la dis- tance minimum séparant deux quelconques des surfaces adja- centes entre lesquelles le liquide de transmission se trouve compris soit sensiblement la même sur toute l'étendue de ces surfaces.
Suivant une autre variante, les organes moteur et entraîné sont constitués tous deux par des tambours conte- nus l'un dans l'autre, la surface cylindrique extérieure du tambour intérieur étant adjacente à la surface circonfé- rentielle intérieure du tambour extérieur, mais ne la tou- chant pas, et le liquide étant compris entre ces deux or- ganes. Les tambours peuvent être soit nettement cylindriques ou coniques, soit de forme générale cylindrique ou conique, et comporter une série de nervures, ou d'ondulations circon- férentielles formées, de préférence, de manière que la distan- ce minimum séparant les deux surfaces coopérantes, nervurées ou ondulées, soit sensiblement constante sur toute leur étendue.
L'organe interne peut également avoir la forme d'un disque sur le bord duquel est montée ou formée une bride cylindrique, l'organe externe ayant, dans ce cas, la forme d'un court bottier ou tambour dont la surface circonféren- tielle intérieure est adjacente à la surface circonféren- tielle extérieure du disque, et les surfaces intérieures des extrémités du bottier étant adjacentes aux faces du disque.
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Dans ce cas également, la bride et/ou le disque, ainsi que la surface située à proximitéde ceux-ci, peuvent compor- ter des ondulations annulaires correspondantes, le disque pouvant soit se trouver dans un plan normal par rapport à son axe de rotation, soit être de forme générale conique ainsi que la bride éventuellement.
Dans toutes les formes de réalisation précitées., on peut prévoir des moyens de modifier le volume du liquide compris entre les surfaces coopérantes des organes moteur et entraîné.. On peut, par exemple, utiliser un gaz sous pression pour chasser ce liquide des espaces compris entre les surfaces, ou ménager un conduit, spiral ou autre, servant à admettre ou évacuer ce liquide, formé dans l'organe moteur ou l'or- gane entraîné et allant d'un point situé à la périphérie de cet organe, ou près de celle-ci, jusqu'à un canal contenu dans l'arbre ou autre pièce supportant cet organe qu'on peut éven- tuellement former en deux parties, afin d'y ménager le con- duit. Dans certains cas, on peut former deux conduits spiraux disposés en sens contraire, servant l'un à admettre, et l'au- tre à évacuer le liquide.
Dans une disposition de ce genre, on peut former les conduits spiraux dans le même organe, ou dans des organes différents. Dans l'un comme dans l'autre cas, on peut commander l'admission ou l'évacuation du liquide à travers ces conduits, à l'aide d'une soupape actionnée soit automatiquement, en concordance avec les conditions de ser- vice, soit à la main.
En outre, lorsqu'on forme les surfaces coopérantes sur des disques unis ou coniques, ou des tambours coniques, on peut prévoir des moyens de modifier la distance sépa- rant les surfaces annulaires respectives des organes moteur et 1 commandé, par le déplacement axial de l'organe moteur par
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rapport à l'organe commandé, par exemple, et commander ces dispositifs à la main, ou automatiquement en concordance avec la vitesse de rotation des organes'moteur ou commandé, la pression du liquide, et le couple qu'absorbe l'organe com- mandé ou que transmet l'organe moteur.
Dans certains cas, on peut également prévoir des moyens de faire varier la pression dans une partie de l'espace occupé par le liquide, par rapport à une autre partie de cet espace, de manière à déplacer le liquide d'une partie de cet espace à une autre, .et modifier ainsi la transmission de la puissance par l'in- termédiaire de l'appareil.
L'invention peut être réalisée de différentes ma- nières; trois de ses modes de réalisation sont représentés plus ou moins schématiquement, à titre d'exemple, sur les dessins ci-annexés.
Fig. 1 est une élévation de côté, partie en coupe, d'une forme de réalisation suivant l'invention, la partie inférieure de la figure étant arrachée.
Fig. 2 est une vue analogue à la Fig. l, montrant une variante, et
Fig. 3 est une vue analogue aux Figs. 1, 2 représen- tent une autre variante en combinaison avec un changement de vitesse épicycloïdal.
Le dispositif de transmission représenté sur la Fig. 1 comprend un organe moteur A, ayant la forme d'un tambour de faible longueur, fixé à la bride C d'un arbre mo- teur C1 par des boulons B. Un arbre entraîné D, faisant sail- lie dans le bottier A en forme de tambour, porté par des pa- liers dans celui-ci et portant à son tour un organe de trans- mission D1, est claveté ou rigidement fixé de toute autre
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manière, à l'intérieur du bottier, à un organe entraîné D2, en forme de disque, muni d'une jante périphérique D3.
A la paroi circonférentielle A1 de l'organe moteur A sont fixées de manière rigide une série de plaques annulaires A , entre lesquelles sont intercalées une deuxième série de plaques annulaires D4, fixées de manière rigide à la bride périphé- rique D3 de l'organe entraîné D2, la disposition des organes étant telle que chaque plaque A2 soit comprise entre deux plaques D4, et soit très rapprochée de celles-ci sans toute- fois les toucher. L'espace annulaire occupé par les plaques A2,A4 est rempli d'un liquide, de préférence non corrosif.
L'écartement entre les plaques adjacentes A2,D4 peut varier mais, suivant une disposition convenable, il peut être de l'ordre de 1,5 m/m.
Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 1, on voit que le liquide compris dans l'espace annulai- re qu'occupent les disques est soumis à l'effet de la force centrifuge lorsque le dispositif de transmission tourne, qu'il est maintenu sous pression par elle, et que le liquide situé entre les plaques transmet la puissance des plaques A2, montées sur l'organe moteur, aux plaques D4, montées dur l'or- gane entrafné.
Suivant la variante représentée sur la Fig. 2, le dispositif de transmission comprend un organe moteur E, en forme de bottier ou tambour de faible longueur, solidement fixé par des boulons B à la bride C d'un arbre moteur C1, com- me c'est le cas sur la Fig. 1. A un arbre entrafné F1, porté par des paliers F à l'intérieur du bottier E, est fixé de manière rigide un organe entraîné F2, les organes moteur et entrafné comportant des plaques E1, F3, respectivement, réa- lisées et disposées en substance comme les plaques A2, D4 re- présentées sur la Fig. 1.
Dans la partie de la paroi du boftier F éloignée de
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l'arbre moteur C se trouve une chambre annulaire E2, communi- quant par un conduit E3 avec la chambre dans laquelle sont comprises les pisques E1, F5, et debouchant dans celle-ci à proximité de la paroi circonférentielle extérieure de cette chambre, le volume total de la chambre E2 étant approximati- vement égal au volume total des espaces compris entre les plaques E1 et F3.
Un conduit E4 prenant naissance à proximité de la périphérie intérieure de la chambre dans laquelle sont comprises les plaques E1, F, débouche par son autre extré- mité dans un canal F5 de l'arbre entrafné Fl. Ce canal F5 communique, à l'extérieur du boîtier, avec une bague frottan- te ou collectrice F6 à travers laquelle on peut amener du gaz sous pression par l'intermédiaire d'un tuyau F7.
On voit que suivant la disposition représentée sur la Fig. 2, lorsque la chambre dans laquelle se trouvent les plaques El, F3 est remplie de liquide, ce dernier sert à trans- mettre la puissance des plaques montées sur l'organe moteur E à celles montées sur l'organe entrafné F, et que ce liquide est soumis à l'action de la force centrifuge. Toutefois, lors- qu'on désire-modifier ou supprimer cette transmission, on peut amener du gaz sous pression par le tuyau F7 et les conduits F5, E4, de manière à exercer un effort sur la surface circon- férentielle intérieure du liquide que la for.ce centrifuge retient dans la chambre contenant les plaques, et à le chas- ser dans la chambre E2 à travers le conduit E3, la quantité de liquide comprise entre les plaques pouvant ainsi être réduite, ou ce liquide pouvant être entièrement chassé d'en- tre les plaques.
Dans la paroi circonférentielle intérieure de la chambre E2 se trouve une lumière de décharge commandée par une soupape à ressort E5, susceptible de permettre à l'air de s'échapper lorsqu'on refoule du liquide dans la cham-
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bre E2, mais empêchant ce liquide de s'échapper lorsque l'ap- pareil est au repos.
La Figure 3 montre en combinaison avec une transmis- sion épicyclordale à vitesse variable, deux dispositifs de transmission hydrauliques suivant l'invention dot chacun commande différents organes de la transmission épicycloïdale, de sorte que par l'actionnement sélectif de ces dispositifs on peut modifier le rapport effectif que fournit la trans- mission épicycloïdale. Suivant ce mode de réalisation, le mécanisme de transmission comprend un organe moteur ou boftier
G, en forme de tambour,fixé de manière rigide à un arbre mo- teur H. Dans ce boîtier est monté un arbre entraîné J auquel est relié rigidement un croisillon J1, portant un jeu de pignons satellites J2.
Les pignons satellites J2 engrènent d'une part avec une bague K, à denture interne, reliée de ma- nière rigide à un deuxième croisillon K1, portant d'autres pignons satellites K2, et engrènent d'autre part avec un engre- nage planétaire L, relié de manière rigide à un engrenage pla- nétaire Ll engrenant avec les pignons satellites K2. Les engre- nages planétaires L, L1 calés sur un fourreau L2 qu'on peut immobiliser à volonté, à l'aide de dispositifs non représen- tés auxquels la présente invention ne s'étend pas.
Les pignons satellites K2 engrènent également avec une bague M, à denture interne, tandis qu'une cloison transversale N s'étendant de la paroi circonférentielle extérieure G1 de l'organe moteur G jusqu'à proximité du croisillon K1 et comportant en cet en- droit un bourrage N étanche aux fluides, venant en prise avec ce croisillon, divise ainsi le bottier G sensiblement en deux parties.
A la bague dentée K est fixée une pièce 0, portant une série de plaques 01 entre lesquelles sont intercalées des plaques
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G2, fixées dans la paroi circonférentielle du bottier G.
A la bague dentée M est fixée une pièce analogue O2, portant une série de plaques O3, entre lesquelles sont intercalées des plaques G3, fixées dans la paroi circonférentielle Gl du boîtier G. La partie extérieure de la chambre dans laquelle sont comprises les plaques O1, G2 communique avec une chambre réceptrice P1, par l'intermédiaire d'un conduit P, tandis que la partie intérieure de cette même chambre communique, par
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. a'+2i :'Jtc\2... : : Ç ..P1 $ ,".iR i,' v,. , y 9:L."yi ,±')$"t;..e' a à glissante Ql , avec une conduite de gaz sous pression Q2 , commandée par un robinet Q3.
De même, la chambre dans laquelle sont comprises les plaques 0, G3 communique par un conduit R avec une cham- bre réceptrice R1, la partie circonférentielle interne de cet- te même chambre étant mise en communication, par un tuyau R2, avec une,source de gaz sous pression commandée par un robinet, comme l'est le tuyau Q.
Un bourrage G forme un joint étahche aux gaz entre le bottier G et le fourreau L2, de sorte que les plaques G2,
01 et G3, O3 sont contenues dans des chambres sensiblement hermétiques.
On voit que grâce aux dispositions précitées, les chambres qu'occupent les plaques 01, G2et 03, G3contiennent normalement du liquide, mais que lorsqu'on admet du gaz sous pression par le tuyau Q, ce gaz chasse le liquide d'en- tre les plaques O1, G2 pour le refouler dans la chambre P1, tandis que si on admet du gaz sous pression par le tuyau R2, on peut chasser le liquide d'entre les plaques O3, G3 et le refouler dans la chambre R1. On peut donc rendre opérants l'un ou inopérants/et/ou l'autre des dispositifs de transmission hydrauliques constitués suivant l'invention par les plaques C1,G2 et O3, G3, respectivement.
On ménage dans les parties
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intérieures des chambres R1, P1 des lumières de décharge, commandées par des soupapes à ressort S susceptibles de per- mettre à l'air de s'échapper lorsqu'on refoule du liquide dans ces chambres, mais d'empêcher le liquide de s'en écouler lorsque l'appareil est au repos.
De cette manière, on peut commander le rapport de transmission du changement de vitesse épicycloïdal. La cons- truction du changement de vitesse épicycloidal en lui-même ne fait pas partie de la présente invention et on ne décrira donc pas ici comment une commande sélective des dispositifs de transmission hydrauliques produit les différents rapports, la manière dont on modifie le rapport de multiplication des trains épicycloïdaux en reliant leurs différents organes à des organes immobiles ou aux organes moteur ou entraîné, étant bien connue.
, On voit que grâce à la présente invention, on peut mettre les dispositifs de transmission hydrauliques qu'elle
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y\t'411:1l .'> ai,1!,,ut 41; :D.: v Z r : ;; s. 1t:!} ,. .'W, .L" t.'? Y" et douce, en règlant l'allure à laquelle on chasse le liquide des espaces compris entre les plaques, ou on le laisse pénétrer dans ces espaces. D'autre part, même lorsque ces expaces en- tre les plaques sont remplis de liquide, il peut encore se produire un certain mouvement relatif entre les organes mo- teurs et entraînés de chacun des dispositifs.
Bien entendu, les modes de réalisation décrits en dé- tail ci-dessus et représentés quelque peu schématiquement sur les dessins ci-annexés ne sont que des exemples non limi- tatifs, et on peut utiliser dans de nombreux buts le mécanis- me de transmission suivant l'invention. Par exemple, on peut utiliser un mode de réalisation suivant la Fig. l, en associa- tion ou non avec un embrayage principal, ou l'équivalent de
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de cet organe, afin de donner une certaine souplesse à un système de transmission ou, dans certains cas, pour empêcher qu'il ne se produise de vibrations de torsion dans ce système.
On peut en outre utiliser le mode de réalisation suivant la
Fig. 2 comme un embrayage compris entre les organes moteur et entrafné d'un dispositif de transmission comportant,ou non, des engrenages de changement de vitesse. On peut utiliser la réalisation de l'invention représentée sur la Fig. 3 pour transmettre la puissance, avec des rapports variables, d'un organe moteur à un organe entrafné, ce mode de réalisation constituant un ensemble peu encombrant dans lequel sont compris les engrenages de changement de vitesse, ainsi que l'embrayage ou le mécanisme de commande de ce dernier.
Il est à noter que l'invention convient spécialement aux mécanismes de transmission pour automobiles, dans les- quels on peut utiliser un dispositif (suivant la Fig. 2, par exemple) comme embrayage susceptible d'être actionné de ma- nière douce et graduelle, lequel, contrairement aux embraya- ges à frottement ordinaires, n'est pas exposé à l'usure et n'exige aucun remplacement périodique de ses organes, du fait qu'il ne comporte pas de surfaces frottant les unes contre les autres.
En outre, lorsqu'on le combine avec un changement de vitesse épicycloïdal (celui représenté sur la Fig. 3,par exemple, ) l'invention procure un dispositif de transmission peu encombrant pour automobiles, réunissant les caractéris- ques d'un volant, d'un embrayage et d'un changement de vi- tesse. Bien entendu, l'invention n'est cependant pas limitée à l'application aux véhicules automobiles routiers ; au con- traire, on peut utiliser le dispositif de transmission con- forme à la présente invention en combinaison avec les mécanis- mes de transmission en général, partout où son usage est in- diqué.