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Système de transmission de force à vitesses différentes.
Les mécanismes de changement de vitesse qui sont manoeuvrés à la main par simple déplacement de pignons baladeurs ou d'accouplements à griffes ne sont pas utilisables pour les véhicules automobiles très grands et très lourds à cause des efforts considérables qu'exigerait leur manoeuvre et du jugement incertain des vitesses relatives des organes des accouplements de manoeuvre avant
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leur amenée en prise.,Au surplus, s'il s'agit par exemple d'automotrices pour chemins de fer, étant données les grandes puissances en question, les bottes de vitesses mécaniques sont trop encombrantes ou bien, si l'on adopte une construction plus ramassée adaptée aux conditions d'espace qui se présentent, elles ne sont pas suffisantes pour les forces à transmettre.
Enfin, les sautes de nombres de tours et les interruptions de la force de traction exercent une action perturbatrice lors du passage d'une vitesse à une autre.
C'est pourquoi on a déjà prévu entre le moteur de commande et les essieux de ce genre de véhicules une transmission de force électrique qui a la,propriété d'assurer une variation continuellement uniforme du couple de rotation. Cette transmission présente toutefois cet inconvénient d'impliquer des frais élevés, et aussi de nécessiter beaucoup de poids et d'espace pour l'unité de puissance. Aussi en est-on finalement arrivé à prévoir un transformateur de couple de rotation hydraulique ainsi qu'un mécanisme de changement de vitesse mécanique.
Mais les mécanismes de changement de vitesse utilisés dans ce cas présentent tous de grands inconvénients, car ils sont lourds et ne peuvent être manoeuvrés qu'avec de fortes interruptions de la force de traction, ou bien, par exemple quand on utilise des accouplements à friction, ils mesurent de trop grandes dimensions, ou encore, quand on utilise des dispositifs de synchronisation, ils sont sujets à des à-coups de manoeuvre, broutent avant l'en- clanchement: et subissent une forte usure.
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La construction que prévoit l'invention supprime ces inconvénients, assure des dimensions minima au mécanisme, ainsi qu'un minimum de bruit de marche et de manoeuvre, ainsi que d'usure.
Selon l'invention, on utilise pour la transmission de force un mécanisme de changement de vitesse à plusieurs vitesses, dont les accouplements de manoeuvre sont consti- tués sous forme d'accouplements alternatifs comportant 'des @ griffes à dépassement, en combinaison avec un transforma- teur hydraulique du couple de rotation. Le mécanisme de changement de vitesse est rationnellement construit à l'aide d'arbres subdivisés en plusieurs tronçons.
Les avantages d'une transmission de force établie ainsi selon l'invention sont encore accrus du fait qu'il est prévu pour la manoeuvre des vitesses, ainsi que de l'embrayage à friction un dispositif moteur auxiliaire dont le fonctionnement est déclanché par le conducteur ou par un dispositif automatique en fonction de la vitesse ou du nombre de tours et qui assure, après le déclanchement et sans autre intervention de la part du conducteur du véhicule, par la simple commande automatique qui est prévue, un déroulement impératif du processus de manoeuvre dans le mécanisme de changement de vitesse et du processus de débrayage et de réembrayage de l'accouplement à friction.
Pour obtenir dans des cas spéciaux, par exemple pour le remorquage, avec des vitesses relativement peu nombreuses du mécanisme de changement de vitesse, des vitesses intermédiaires et en particulier une vitesse très basse, inférieure! la première vitesse, on dispose selon l'invention, entre l'embrayage à friction et le
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mécanisme de changement de vitesse, un mécanisme planétaire, par l'enclanchement duquel on obtient ces vitesses intermédiaires faciles à obtenir. De cette manière, la botte de vitesses proprement dite peut être construite avec un nombre de vitesses relativement réduit.
Le dessin annexé représente en élévation et partiellement en coupe le dispositif conforme à l'invention.
Dans ce dessin, 1 est le moteur de commande, qui est par exemple un moteur à combustion interne. L'élément primaire 4 d'un transformateur hydraulique du couple de rotation est commandé par l'intermédiaire des pignons 2 et 3; 5 est l'axe fixe menant à son appareil directeur; 6 est l'élément secondaire du transformateur, 7 est un canal axial qui sert à amener le liquide de fonctionnement au transformateur, tandis que par le canal axial 8 du liquide sous pression est amené dans les chambres de pression 10 d'un embrayage à friction, dont les plateaux 12 et 13 sont accouplés entre eux par des lames 15 pressées les unes contre les autres par des pistons 14. L'arbre principal 20, subdivisé en plusieurs tronçons et l'arbre auxiliaire 21, également subdivisé en tronçons, se trouvent dans le carter 16 de la botte de vitesses.
Les pignons 22 à 27 peuvent être manoeuvrés alternativement par les accouplements à griffes à dépassement 28 à 31.
33 est un porte-satellites qui est relié à l'arbre principal 20. 34 est une couronne planétaire à denture intérieure, et 36 est un pignon planétaire à denture extérieure; les satellites 35 engrènent entre ces planétaires 34 et 36. Les lames 15 sont montées de façon à pouvoir coulisser, mais sans pouvoir tourner sur le
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porte-satellites,d'une part, et sur le plateau d'accouplement 41, d'autre part. Des pistons de refoulement 40 sont disposés dans des chambres de pression 42, Le conduit 44 débouche dans un anneau creux fixe 45 qui entoure à poste fixe l'arbre 50 relié à l'arbre du transformateur du couple de rotation et dans l'intérieur duquel débouchent les alésages 46. 47 et 48 sont d'autres espaces creux prévus pour le liquide sous pression.
Lors de l'engagement ou "passage" d'une vitesse, l'embrayage à friction 12,15 est débrayé et les manoeuvres que nécessite le mécanisme! griffes à dépassement sont exécutées de la manière usuelle dans les mécanismes de ce genre.
Pour démarrer avec la plus faible vitesse, les accouplements à griffes 29 et 30 sont amenés dans la position d'enclanchement représentée dans la figure. Le transformateur hydraulique de couple a déjà été rempli de liquide par le canal 7. Etant donné que les pistons 14 sont chargés par le liquide arrivant par le canal 8 et que les chambres de pression 10 reçoivent du liquide sous pression, les lames 15 sont pressées les unes contre les autres par les pistons 14, si bien que l'embrayage est serré.
Comme le véhicule doit démarrer c'est-à-dire s'ébranler à partir de l'arrêt, un puissant couple de rotation est fourni par le transformateur de couple, conformément au nombre de tours du moteur de commande et à la grande valeur ainsi donnée au rapport entre le nombre de tours primaire et le nombre de tours secondaires, à l'élément secondaire du transformateur de couple. Ce couple est encore accru dans le changement de vitesse
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conformément à la démultiplication de la première vitesse.
Ceci assure, dans les conditions usuelles, que toute résistance à la marche se présentant dans la pratique est surmontée. @
Le mécanisme planétaire monté dans le système que montre le dessin entre le mécanisme à griffes à dépassement et le transformateur hydraulique a pour but d'obtenir, si nécessaire, encore davantage de vitesses intermédiaires et en particulier une vitesse inférieure à la première et ayant une portée appropriée déterminée par le transformateur hydraulique de couple.
Si, par exemple, lorsque la première vitesse est amenée en prise, il y a lieu d'intercaler le mécanisme planétaire dans le mécanisme de changement de vitesse principal, la pression hydraulique appliquée sur les pistons 40 par le conduit 44, l'anneau creux 45, les alésages 46, 47, 48 est supprimée, de sorte que les lames 39 se dégagent les unes des autres. Par ailleurs, le pig non planétaire 36 est bloqué par le frein à ruban 32. On obtient alors ce résultat que la couronne planétaire 34 commandée depuis le transformateur hydraulique du couple de rotation tourne, puis que le porte-satellites 33 et avec lui l'arbre principal 20 du mécanisme de changement de vitesse reçoivent par le double roulement des satellites 35 contre les deux planétaires 34 et 36 un couple de rotation de nouveau accru.
Lorsqu'il y a lieu d'enclancher la vitesse immédia- tement supérieure (dans ce cas la première) la démultiplication produite dans le mécanisme planétaire est mise hors d'action du fait que le frein 32 est desserré et que de l'huile sous pression arrive par le conduit 44. Cette huile
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sous pression parvient, par la chambre annulaire de l'anneau creux 45 et les chambres 47, 48 dans les alésages 42 et pousse les pistons contre les lames 39. De ce fait, le porte-satellites 33, le planétaire 34 et l'élément d'accouplement 41 sont reliés entre eux et le mécanisme planétaire est bloqué, de sorte qu'il transmet maintenant en bloc le nombre de tours de l'arbre 50 à l'arbre principal 20 du mécanisme à griffes à dépassement.
Comme cela ressort de ce qui précède, le système représenté assure, pour des dimensions minima, une transmission avantageuse des forces avec une excellente transmission du couple de rotation et avec le minimum de bruit de marche et de manoeuvre. En outre, par suite de l'utilisation d'un mécanisme de changement de vitesse comportant des arbres subdivisés en tronçons, il ne fait que le nombre minimum de pignons pour un nombre de vitesses déterminé. Le service de l'ensemble du système est relativement simple et la sûreté de fonctionnement est notablement accrue du fait que le circuit hydraulique du transformateur hydraulique de couple reste constamment rempli.
De même, les chambres de pression de l'embrayage à friction n'ont pas besoin d'être vidées pour le débrayage, ce qui fait que son réembrayage peut être effectué en un temps minimum.
REVENDICATIONS.
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