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" Transformateur automatique de vitesse à sens de rotation réversible ".
L'invention concerne un transformateur automatique de vitesse à sens de rotation réversible, la transmission se faisant par un liquide, circulant dans un mécanisme des- tiné spécialement à adapter, d'une façon continue et auto- matique, la vitesse et le couple d'un moteur à la vitesse d'un arbre récepteur.
Le but du transformateur, selon l'invention est de
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remplacer avantageusement la boite de vitesses et l'embray- age, principalement sur les voitures automobiles, afin de supprimer toute intervention de la part du conducteur, sauf la oommande de l'accélérateur et la détermination du sens de marche, avant le démarrage. Il permet une variation oon- tinue et automatique du rapport des -vitesses, suivant une loi choisie d'avance, tout en adaptant le fonctionnement du moteur aux oonditions de marche exigées par les circonstances, et ceci sans autre régulateur que la vitesse et le couple même du moteur.
A cet effet, le transformateur de vitesse selon l'in- vention se oompose en substance d'un organe de pulsion et d'un organe récepteur. Le mouvement de l'un est transmis à l'autre au moyen d'un liquide, oiroulant à l'intérieur d'un carter et de canalisations, les organes de pulsion et le ré- cepteur étant logés respectivement dans des enveloppes mo- biles, commandées à volonté par des leviers, un servo-moteur ou tout autre organe de commande approprié. La pression du liquide, obtenue par l'organe de pulsion, ou pompe, monté sur l'arbre moteur, dépend de la vitesse et du couple du mo- teur. Comme le liquide actionne l'organe récepteur, monté sur l'arbre secondaire, la vitesse de rotation de oelui-oi, qui est proportionnée à la pression du liquide, sera égale- ment proportionnée à la vitesse et du couple du moteur.
D'un autre oôté, la vitesse de l'arbre secondaire, sur le- quel est calé l'organe récepteur, dépend aussi de la résis- tance qu'il doit vaincre, puisque le couple de résistance réagit à son tour, au moyen du même liquide en circulation, sur le débit de l'organe de pulsion, diminuant ce débit, mais augmentant la pression spécifique du liquide, lorsque la résistance au mouvement augmente, et vice versa. Un équi- libre constant est donc établi entre le couple moteur et le
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couple résistant.
Afin de bien faire ressortir les différentes caraoté- ristiques du nouveau dispositif, un schéma d'un mode d'exé- cution non limitatif, est donné par les figures annexées.
La figure 1 est une coupe longitudinale en élévation du transformateur de vitesse, selon l'invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale en plan du mê- me transformateur.
La figure 3 est une coupe schématique d'une cloison à rotules.
La figure 4 est une coupe schématique, vue de côté, de la cloison selon la figure 3.
La figure 5 est une coupe schématique d'une cloison à glissières.
La figure 6 est une coupe schématique, vue de oôté, de la cloison selon la figure 5.
Le rotor 1 est entraîné par l'arbre moteur M et le ro- %or 2 est calé sur l'arbre récepteur R. Chaque rotor est mo- bile à l'intérieur d'une enveloppe adéquate, étanche, 5 et 6 , et est pourvu, à sa périphérie, d'un certain nombre de rainures radiales 3, dans lesquelles glissent, d'une manière étanche, des oloisons 4. Ces enveloppes peuvent se déplacer dans le sens longitudinal, tout en étant guidées par les pistons 1 et 8 ou 9 et 10, qui glissent, de façon étanche, à l'intérieur de cylindres 11, 12 et 14 ou de guides 13, so- lidaires d'un carter extérieur.
Les paliers 15, 16, 17 et 18, supportant les arbres moteur.1! et récepteur R, sont également immobiles par rap- port au carter. Des oanalisations de dimensions et de profils adéquats 19 et 20, solidaires du carter, raccordent, d'une manière étanche, les enveloppes 5 et 6. Une autre oanalisa- tion 21 appropriée raocorde étanohement le cylindre 11. avec
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la partie supérieure A de l'enveloppe 5, tandis que la par- tie inférieure B se trouve reliée de la même manière, par la canalisation 22, au cylindre 12.
Des ressorts tarés et réglables 23, 24 et 25 servent à ramener à leur position initiale les enveloppes 5. et 6, et à régler leur déplacement. Une tige ou butée 26, solidai- re du piston 8, représente un mécanisme constituant une li- aison non permanente entre les deux enveloppes. L'ouverture 27 constitue une cataracte réglable. Sur les canalisations 19 et.80 sont montées des valves 28 et 29, ou tout autre dis- positif équivalent, permettant de mettre en communication les canalisations avec l'intérieur du carter.
L'ensemble, ainsi que le carter, sont complètement rem- plis d'un liquide, de préférenoe de l'huile.
Une tige 30, solidaire de l'enveloppe 5, permet de com- mander son déplacement, soit dans un sens, soit dans l'autre.
L'appareil de commande peut être un système à leviers, un serve ou analogue.
Pour la commande par servo, celui-ci se compose essen- tiellement d'un piston 31, coulissant dans un cylindre 32, et pouvant être actionné dans les deux sens, selon les be- soins, soit sous l'influence d'une pression, soit sous celle d'une dépression. Dans le premier cas,la pression peut être exercée par un liquide, par exemple l'huile du carter du mo- teur, envoyé au servo par une pompe auxiliaire, commandée directement par le moteur, ou par la pompe de graissage du moteur, prévue à cet effet. La pression de cette huile varie avec la vitesse de la pompe et dès que la pression est suf- fisante pour comprimer les ressorts tarés, le serve entre en action.
Dono la vitesse initiale critique du moteur au démarrage peut être réglée préalablement, soit en agissant sur la pression des ressorts tarés, soit en agissant, au
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moyen d'un robinet, cataracte ou autre dispositif équiva- lent, sur la pression de l'huile envoyée au servo.
Dans l'autre cas, la dépression, agissant sur le pis- ton 31, peut être provoquée par l'aspiration du moteur.
( Systèmes non représentés ).
La position initiale pour le démarrage, soit dans un sens, soit dans l'autre, des rotors par rapport à leur enve- loppe, est celle représentée par les figures 1 et 2, c'est- à-dire que le rotor 1 se trouve centré, par rapport à son enveloppe, tandis que le rotor 2 est excentré, par rapport à la sienne. Il est évident que/pour cette position,le dé- bit de la pompe M sera nul et auoun effet utile n'est trans- mis au rotor R.
Le fonctionnement du transformateur de vi- tesse, selon l'invention.est le suivant :
Pour la marche avant; une tringle ( non représentée ), - agissant simultanément sur la valve 28, qu'elle ferme, ( la valve 29 restant ouverte ) et sur la distribution du servo, en mettant la pompe auxiliaire non représentée ) en com- munication, par l'ouverture 33, aveo le cylindre 32, consti- tue l'organe de commande du démarrage.
En augmentant progressivement la vitesse du moteur, pour une certaine valeur oritique de celle-ci, la pression
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l exercée sur le piston 31 par lthuile de la pompe auxiliaire ( ou de graissage ) sera suffisante, pour vaincre la résis- tanoe que le ressort taré 24 ( ou les ressorts ) par l'in- termédiaire de l'enveloppe 5, lui oppose. De ce faillie ro- tor 1, ne se trouvant plus dans sa position d'équilibre, cette pompe commence à débiter vers A, si l'arbre moteur tourne dans le sens de la flèche F1 . L'huile qui s'y trouve s'écoule vers C, ainsi que vers le cylindre 11.
La pression exeroée par cette huile sur le piston 7 s'ajoute à l'action du piston 31 et le déplacement de l'enveloppe 5 s'accentue
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davantage. Entretemps, le débit ayant augmenté, ainsi que la pression en A, celle-ci devient suffisante pour vaincre la résistance que lui opposent les cloisons du rotor R, c' est-à-dire que le rotor R commence à tourner dans le sens de la flèche F . En d'autres mots, le couple résistant de R est vainou.
La mise en marche de R est donc progressive, quel les que soient la puissance et la vitesse normale du moteur, et ceci jusqu'à l'atteinte de la vitesse de régime. En effet, si,par exemple, dès le début du démarrage,la pleine puissance du moteur était appliquée, une pression dangereuse ne pourrait se manifester en A, car l'enveloppe 5¯ serait immédiatement repoussée dans une position telle, que la pression spécifi- que sur les cloisons des rotors ne dépasserait pas une va- leur limite, admise d'avance.
A partir d'un certain moment,le déplacement de l'enve- loppe 5 est tel, que la butée 26 est en contact avec l'enve- loppe 6, qui est entraînée maintenant dans le même sens, et la vitesse du rotor 2 augmente, du fait que son débit par tour diminue. La vitesse et le couple du rotor subissent donc une variation continue, réglable dans le sens voulu.
Si maintenant, pendant la marche de régime et pour la puissance maximum du moteur, la résistance de l'arbre de R augmente subitement, par exemple par suite d'une pente de la route, le moteur M aura une tendance à ralentir, du fait de l'augmentation du couple résistant, Par suite de cette diminution de vitesse du moteur, la pression de l'huile sur le piston 31 du servo diminue et,par conséquent ,la pression sur les ressorts 24 et 25 , Ceux-ci repoussent alors les enveloppes jusqu'à l'établissement d'un nouvel équilibre de leur tension avec la pression de l'huile en A et l'action du piston 31.
Pour oette nouvelle position,le moteur M tourne
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de nouveau à sa vitesse'de régime, en donnant donc sa puis- saucé maximum et,par conséquent,le rotor R transmet égale- ment le maximum de puissance.
L'arrêt se fait en agissant au moyen de l'accélérateur sur le moteur, c'est-à-dire en le laissant tourner en dessous de la vitesse critique de démarrage.
La valve 29, ou le dispositif analogue, laissée ouverte pendant cette opération,enlève à l'accouplement entre M et R sa rigidité, c'est-à-dire que R peut tourner à une vitesse supérieure à celle imposée par le conditionnement de M, sans nuire au bon fonctionnement de l'ensemble.
Pour la marche arrière, on agit sur la même tringle que précédemment, commandant ainsi simultanément la fermeture de la valve 29 ( la valve 28 restant ouverte ) et la distri- bution du servo, en mettant la pompe auxiliaire en communi- cation par l'ouverture 34 avec le cylindre 32. En poussant de nouveau le moteur à la vitesse critique de démarrage, la pression de l'huile au servo devient suffisante pour oompri- mer le ressort 23 ( ou les ressorts ) et l'enveloppe 5 se déplace dans le sens inverse du premier cas. Cette fois-ci, la pompe M tournant encore dans le sens de la flèche Fl, elle commence par débiter vers B et l'huile qui s'y trouve s'écoule vers D, ainsi que vers le cylindre 12 . L'action de la pression de l'huile, exercée sur le piston 8, s'ajou- te à celle du piston 31 et le déplacement de l'enveloppe 5 s'accentue.
La pression B - D étant devenue suffisante pour vainore la résistance opposée par les cloisons du rotor R, celui-ci commence à tourner dans le sens de la flèche F'2 .
Le reste du processus est identique à celui de la marche avant, sauf que l'action de la butée 26 peut être omise.
, butée 26 Ou bien, la peut également être conçue pour agir dans le même sens que pour la " marche avant " sur l'enveloppe 6,
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par l'intermédiaire d'un système de leviers approprié.
Toutefois, d'autres variantes à la disposition décrite précédemment peuvent encore être imaginées. Entre autres, le servo ne donnerait que l'impulsion initiale à l'enveloppe 5, qui couperait automatiquement, pour une certaine position, la communication du cylindre 32 avec la pompe auxiliaire.
En même temps, le même dispositif automatique, mettrait la pompe auxiliaire en communication avec 13, devenant en cette occurrence,un cylindre étanohe. La butée 26 pourrait alors être supprimée. En ce cas, la position de l'enveloppe 5 est déterminée par le couple moteur, tandis que celle de l'enve- loppe 6 est fonction de la vitesse du moteur,
Afin de soulager l'arête libre des cloisons et de pré- venir ainsi une usure prématurée, les cloisons peuvent ap- puyer, d'une façon parfaite, sur des patins 36 ou rotules 35 qui se déplacent dans des glissières spécialement prévues dans les parois de l'enveloppe ( Figures 3 à 6 ).
Au besoin, un ou plusieurs verrous d'un système connu peuvent être prévus, avec l'intention d'empêcher l'enveloppe 5 de se déplacer, pour l'une ou l'autre cause, dans le sens contraire à celui exigé par le conditionnement de marche, soit " avant ", " arrière " ou " arrêt Dans ce cas.ces verrous pourraient être commandés par la tringle de commando.
De plus, il est à remarquer qu'en changeant le sens de rotation de M ( ce qui n'est pas une nécessité ), il n'y a que le cycle marche " avant " - " arrière " qui se trouve évidemment renversé, devant marche " arrière " - " avant ".
REVENDICATIONS.
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