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Dispositif de commande d'un organe ou arbre rotatif unique par plusieurs moteurs accouplés,particulièrement appli- cable comme transmission pour véhicules.
La propulsion des véhicules routiers, des autorails et des bateaux à moteur est assurée, dans la généra- lité des cas, par des moteurs à combustion interne qui trans- mettent la puissance aux roues motrices ou aux hélices par le moyen d'organes appropriés.
Les caractéristiques et les avantages des mo- teurs de traction à combustion interne sont bien connues; tou- tefois leur manque de souplesse dynamique a, depuis l'origine, engagé les constructeurs à rechercher des solutions tendant,par des compromis, à améliorer la marche des véhicules.
Indépendamment de la création des changements de vitesse dans le but d'adapter dans la me sure du possible l'effort moteur appliqué à la jante à l'effort résistant, les constructeurs se sont efforcés d'accroître la souplesse des
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moteurs eux-mêmes en augmentant leur nombre de cylindres. Cette tendance, très marquée dans la construction moderne, parait avoir atteint les limites au-delà desquelles le gain en régula- rité de couple est compensé par divers inconvénients dont le plus marquant est la longueur excessive des arbres vilebrequins.
La présente invention a pour but de permettre l'utilisation d'un grand nombre de cylindres moteurs agissant sur un organe ou arbre récepteur commun, certains de ces cylin- dres pouvant être arrêtés ou mis en action pendant la marche.
A cet effet, l'o rgane moteur est constitué par plusieurs groupes indépendants comportant chacun un nombre res- treint de cylindres, ainsi que tous les mécanismes et éléments nécessaires au fonctionnement autonome du groupe considéré.
Ces groupes sont disposés convenablement de part et d'autre ou autour d'un organe ou arbre récepteur central unique qui a pour mission de réunir les efforts et de les trans- mettre aux roues motrices, aux hélices ou aux organes intermé- diaires tels que : embrayages, boites de vitesse,etc... la liai- son entre chaque groupe et ledit organe ou arbre central étant assurée par l'intermédiaire d'une turbine hydraulique dont l'au- bage moteur est solidaire de l'arbre vilebrequin du groupe tandis que l'aubage récepteur est solidaire d'un élément de couple de transmission dont l'autre élément est calé sur l'organe ou arbre récepteur unique.
connues
Toutes les combinaisons cinématiques/peuvent être utilisées pour réaliser ce couple, tellesque couple conique, couple d'engrenages à axes parallèles ou perpendiculaires, vis sans fin,etc...
Tous les éléments constituant la transmission du mouvement des turbines à l'organe récepteur unique, y compris les turbines, sont contenus dans un carter lié, par des moyens connus, aux carters des groupes moteurs. Ce carter comporte tous les paliers et supporte des arbres et des engrenages de transmission ;
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en outre, il sert de réservoir pour le liquide utilisé dans les turbines. Ce liquide, de préférence de l'huile, est envoyé sous pression, par une pompe contenue dans le carter mentionné ci-dessus, à des orifices disposés près de'chacune des turbines qui sont ménagées de manière à recevoir continuellement le jet assurant le remplissage.
La conduite de refoulement d'huile est divi- sée en autant de branches qu'il y a de turbines, chaque bran- che étant munie d'un dispositif d'obturation approprié.
D'autre part, l'enveloppe extérieure des tur- bines comporte un ou plusieurs trous dont la section est cal- culée de telle manière que leur débit soit constamment infé- rieur à celui de la canalisation d'arrivée, d'huile.
L'arrêt ou la mise en service d'un groupe moteur s'effectue d'abord par les moyens habituels utilisés pour arrêter ou faire démarrer un moteur et ensuite par la fer- meture ou l'ouverture de la conduite d'huile à la turbine du groupe considérés
Lorsque l'on ferme une conduite par le moyen de son obturateur, la turbine correspondante se vide dans le carter de l'organe central par les orifices de son enveloppe extérieure. Dans cet état, la turbine ne transmet plus d'effort à l'arbre récepteur central et, en outre, n'oppose aucune ré- sistance à la rotation des groupes moteurs restant en service, auxquels elle reste liée mécaniquement par son aubage récepteur.
Au contraire, l'ouverture de la conduite pré- citée entraîne la mise en action progressive de la turbine par le fait que ses aubages s'emplissent d'huile graduellement en raison de la prédominance du débit d'arrivée sur le débit de sortie.
Pendant la période de travail, la ohaleur pro- duite par le glissement relatif des aubages moteurs et récep- teurs lorsque l'effort résistant dépasse de beaucoup l'effort
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moteur (notamment dans les démarrages), est évacuée par l'huile qui traverse constamment la turbine.
Ce fluide joue le rôle d'échangeur de température lors de son passage dans le carter central ou dans un élément re- froidisseur intercalé dans le circuit.
En outre, la disposition des organes décrits ci-dessus est telle que :
1 ) les aubages moteurs des turbines sont centrés direc- tement sur les arbres vilebrequins des groupes moteurs.
2 ) les aubages récepteurs des turbines sont solidaires des arbres d'attaque des couples de transmission, lesquels sont supportés par les paliers du carter central.
Il C existe donc ucun contact direct entre les arbres portant les aubages moteurs et récepteurs; l'arbre récepteur n'est pas sollicité par les vibrations de tous genres provenant des vilebrequins des groupes moteurs. Ces vibrations ne peuvent se transmettre', que par les parois des carters des groupes mo- teurs qui sont en contact avec celles du carter central et elles sont, par suite, très atténuées.
Le mode de transmission qui fait l'objet de l'invention bénéficie évidemment des avantages inhérents à la transmission par turbine hydraulique; ces avantages sont connus et leur énumération sortirait du cadre de la présente invention.
Suivant un mode de réalisation de l'invention deux grou- pes moteurs opposés sont montés de part et d'autre de l'arbre ou organe central et les aubages récepteurs des turbines sont calés aux deux extrémités d'un arbre transversal portant le pignon d'attaque ou autre dispositif d'entraînement de l'organe on arbre unique récepteur central.
Suivant des variantes, le nombre des groupes moteurs est supérieur à deux et ces groupes sont répartis symétriquement de part et d'autre de l'organe récepteur unique ou radialement, sui- vant une disposition en étoile, autour d'un arbre central relié à l'organe récepteur unique.
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La fige 1 représente, vu en coupe, un exemple de réalisa- tion conforme au principe de l'invention, dans lequel deux grou- pes moteur attaquent l'organe central.
La fig. 2 représente, vu en plan et d'une manière sché- matique, un exemple de réalisation dans lequel huit groupes mo- teurs sont utilisés pour entraîner l'organe récepteur unique.
La fige 3 est une coupe faite suivant la ligne III-III de la fig.2.
La fig. 4 montre, vue en plan, une variante de disposi- tion des groupes moteurs, ceux-ci étant répartis selon les bran- ches d'une étoile.
La fig. 5 est une coupe faite suivant la lgne V-V de la figé 4.
En se reportant à la fig. l, on voit que le groupe placé à gauche de ladite figure est composé du bloc cylindre 1 qui comporte un nombre restreint de cylindres. Ce bloc est fixé au carter 2, qui supporte l'arbre vilebrequin 3 par l'intermédiaire de paliers non représentés sur le dessin. Les autres pièces ou mécanismes du groupe moteur d'intérêt pour la présente description, ne sont pas figurés sur le dessin.
Sur le carter 2 est centré un plateau, de préférence en deux parties 4 et 5 dont le plan de joint passe par l'axe du vilebrequin 3. Ce plateau maintient en place les demi-coussinets , 6 et 7 du palier arrière du vilebrequin 3.
Les demi-plateaux 4 et 5 sont assemblés, par le moyen des vis 10, avec le carter central qui est également réalisé en deux parties 8 et 9. L'aubage moteur 11 de la turbina de trans- mission du groupe considéré, est fixé sur le vilebrequin 3 par l'intermédiaire du volant 13 sur lequel il est centré et fixé par les vis 14, le volant 13 étant lui-même centré et fixé sur le vilebrequin 3 par les vis 12.
L'aubage récepteur 15 est calé sur l'arbre récepteur 16 et bloqué par l'écrou 17.
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L'arbre 16 tourne dans deux paliers 18 et 19 maintenus, dans des logements des demi-carters 8 et 9, par les rondelles 20 et 21 fixées par les vis 22. Les écrous 23 et 24 bloquent les paliers 18 et 19 sur l'arbre 16.
Suivant un mode de réalisation donné à titre d'exemple, l'arbre 16 comporte une denture conique 25 qui engrène avec une couronne 26 solidaire de l'organe récepteur unique, non représenté sur la figure et qui tourne dans des paliers dépen- dant des carters 8 et 9.
L'arbre 16 sert également à la commande de la pompecré- ant la circulation du fluide (huile par exemple) utilisé pour assurer la liaison entre l'aubage de commande et l'aubage commandé* Dans ce but, l'arbre 16 est solidaire d'une vis 27 en prise avec une roue 28, calée sur l'arbre de commande de la pompe à huile 29. La pompe 29 est fixée au demi-carter 9 et son orifice d'aspiration est situé le plus bas possible (en dessous du niveau indiqué en N sur la figure 1). Son orifi- ce de refoulement est raccordé à la conduite 30 qui aboutit aux robinets 31 et 32, lesquels sont fixés au demi-carter 8 par un moyen approprié. Les robinets 31 et 32 sont connectés aux rondelles 20 et 21 par les conduites 33 et 34.L'huile passe par des canalisations ménagées dans la rondelle 20 et gicle par des orifices calibrés à l'intérieur de l'aubage moteur 11.
Le jeu existant entre la face de la rondelle 20 et celle de l'aubage 11 est, par construction, très réduit afin d'assurer le remplissage de la turbine.
Les orifices 13a, pratiqués dans le volant 13, permet- tent la vidange de.la turbine en cas de fermeture du robinet 31.
Les robinets 31 et 32 sont commandés depuis l'extérieur par les leviers 35 et 36 agissant par l'intermédiaire des axes 37 et 38 passant à travers la paroi du demi-carter 8.
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Le groupe moteur représenté à droite de la figure est relié de la manière décrite ci-dessus à l'organe récepteur unique. Ce groupe comporte notamment le bloc cylindre 39, le carter 40, le vilebrequin 41. Les demi-plateaux 42 et 43 raccordent les carters 8 et 9 an carter moteur 40 et suppor- tent les demi-coussinets 44 et 45. L'aubage moteur 46 et le volant 47 entraînent par glissement l'aubage récepteur 48 calé sur l'arbre 16 et bloqué par an écrou 49. Les orifices 47a du volant 47 jouent le même rôle que ceux du volant 13.
La réalisation décrite ci-dessus peut être utilisée dans le cas où. l'ensemble comporte un nombre illimité de gmupes moteurs. A cet effet, le carter central peut comporter autant de couples de transmission que cela est nécessaire, la forme de ce carter et la disposition des organes qui en dépendent n'étant évidemment pas limitées au mode de réalisation décrit à propos de l'exemple choisi dans la description.
En se reportant à la fig.2, on voit représenté, vu en plan et d'une manière schématique, un exemple de réalisation comportant huit groupes moteurs. Il est évident que ce schéma pent s'appliquer au cas de quatre groupes moteurs.ainsi que pour tout nombre multiple de quatre.
Les quatre groupes moteurs figurant à gauche du schéma sont liés à un carter unique 50 dans lequel tournent les quatre turbines 51 dont deux seulement sont représentées.
L'arbre récepteur central 52 est disposé de tella maniè- re que son axe coïncide avec l'axe de symétrie de la figure; les éléments non visibles sur une des parties de cette figure sont donc semblables à ceux qui sont visibles sur l'autre partie.
Les arbres récepteurs 53 des turbines 51, solidaires des aubages récepteurs de ces turbines 51, supportés par les paliers à billes 54, entraînent, par les pignons coniques 55, les roues coniques 56 solidaires des arbres 57 (fig.3).
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Les arbres 57 attaquent, par les vis 58, des roues dentées 67, calées sur l'arbre récepteur central 52.
Les rondelles 59 distribuent l'huile dans les anbages des turbines 51, suivant le processus décrit à pro- pos de la fig. 1.
Les carters 60 des groupes moteurs, sont assem- blés avec le carter 50 par l'intermédiaire des plateaux 61 qui comportent un logement ou palier destiné à recevoir les vilebrequins 62 des groupes moteurs.
Les arbres 57 tournent dans le carter 50 par le moyen des paliers à billes 63.
L'arbre récepteur central 52 tourne dans le carter 50 qui comporte à cet effet des paliers 64 fermés par un couvercle 65 et par un presse-étoupe 66.
La ou les pompes à huile, dont le rôle est d'as- surer l'alimentation des turbines 51, par le moyen de tuyau- teries appropriées munies de robinets ou obturateurs, ainsi que cela a été expliqué à propos de la figure 1, sont dispo- sées dans le carter central 50 de manière à aspirer l'huile qui s'y trouve. Ellespeuvent être entraînées soit par un élé- ment tournant solidaire de l'un des arbres 52, 53 ou 57,soit par une commande extérieure indépendante.
Le circuit d'huile, aboutissant aux rondelles 59 jouant le rôle de distributeurs vis à vis des turbines 51, comporte éventuellement la présence d'éléments refroidisseurs. combinés ou non, avec le carter central 50 faisant office de réservoir.
Le groupe de quatre moteurs, figurant à droite de la figure schématique 2, comporte les mêmes éléments,dis- posés dans le même ordre que ceux du groupe de quatre moteurs décrit ci-dessus pour la partie gauche de la même figure et les références qui les désignent sont les mêmes dans les deux groupes.
L'arbre récepteur central 52 traverse les carters 50 des groupes; il est lié suivant le cas, aux roues motrices, A-
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aux hélices ou aux organes intermédiaires.
Cet arbre 52 peut comporter un appendice 52a sortant vers la gauche de la figure en vue d'une liaison éventuelle soit à un aurtre groupe de moteurs, soit, à un organe auxiliaire, tel que pompe; dynamo., etc....
En se reportant à la figure 4, on voit, vue en plan, une autre disposition des groupes moteurs autour de l'or- gane central; susceptible d'être réalisée avec un nombre quel- conque, pair ou impair, de groupes moteurs.
Cette disposition affecte schématiquement la forme d'une étoile. Elle convient en particulier à des applications imposant des restrictions relatives à l'encombrement frontal, telles que montage de moteurs multiples logés dans l'épaisseur d'une aile d'avion, moteurs disposés sous le plancher d'un véhicule de transport en commun autorail, autocar,etc..,).
Les groupes moteurs qui, dans le cas examiné,sont au nombre de 6,. sont assemblés par leurs carters 68 au carter central 69 dans lequel tournent les turbines 70. L'arbre ré- capteur central 71 se trouve à l'intersection des axes des groupes moteurs matérialisés par l'axe de leurs vilebrequins 72.
Les arbres récepteurs 73 des turbines 70 sup- portés par les paliers à billes 74 logés dans le carter 69, entraînent, par les pignons coniques 75, la roue conique cen- trale 76, solidaire de l'arbre central 71.
Les rondelles d'arrêt 77 des paliers 74 distri- buent l'huile dans les aubages des turbines 70 d'une manière analogue à celle qui est décrite à propos des figures 1 et 2.
Les carters 68 des groupes moteurs sont assemblés au carter central 69 par l'intermédiaire des plateaux 78 qui comportent des logements ou paliers dans lesquels tournent les vilebrequins 72. La ou les pompes à huile,' dont le rôle est défini dans la description des fig. 1 et ?,'sont disposées
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dans le carter central 69 et coopèrent au fonctionnement de l'ensemble de la même manière que dans le cas do ces fig.l et
2.
En se reportant à la fig.5 on voit que le carter central 69 est complété par une partie 59a dont le plan de joint passe, de préférence, par l'axe des pignons coniques 75 dont l'un est représenté en traits mixtes sur la figure.
L'arbre central 71 tourne dans les carters 69 et 69a par l'intermédiaire des paliers à billes 79 dont l'un, supérieur, est retenu par le couvercle 80 et l'autre, inférieur, par le carter 81.
La roue conique centrale 76, qui reçoit l'impul- sion des pignons coniques 75, est solidaire de l'arbre 71 à l'extrémité duquel est calé le pignon conique 82 engrenant avec le pignon conique 83 solidaire de l'organe récepteur unique 84.
Cet arbre 84, guidé dans le carter 81 par les pa- liers à billes 85, séparés par l'entretoise 86,comporte un carré d'entraînement 84a ou tout autre dispositif analogue (clavetage,cannelures,etc...) destiné à transmettre le mouve- ment aux roues motrices, aux hélices ou aux organes intermé- àiaires,
Le couvercle 87, muni d'un presse-étoupe,ferme le carter 81.
Le carter 81 est assemblé au carter central 69 de manière à être orientable suivant les besoins. L'organe ré- cepteur unique 84 est donc susceptible de prendre, dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre central 71, toute di- rection jugée convenable autour de cet axe.
Il est bien évident que des modifications de détails peuvent être apportées aux réalisations ci-dessus dé- crites sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
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