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pour : " Bloc embrayage, changement de vitesses et inverseur"
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La présente invention a pour objet un bloc électro- magnétique d'embrayage, changement de vitesses et inverseur, caractérisé par le fait qu'il est susceptible d.e fonc- tionner avec des électro-aimants de faible puissance grâce à l'utilisation combinée des perfectionnements ayant fait l'objet de la demande de brevet français déposée le 21 No- vembre 1946 par le demandeur sous le n P.V. 525.601 pour "Embrayage électro-magnétique", et de la demande déposée à ce jour par le demandeur pour "Frein ou embrayage électro-magnétique perfectionné" (cas A).
On a représenté sur le dessin annexé à tître d'exemple purement indicatif et non limitatif un certain nombre d'exem- ples de réalisation du bloc objet de l'invention.
Sur ce dessin:
La, figure 1 est une demi-coupe d'une boîte à quatre vitesses et deux inversées.
La figure 2 est un schéma montrant la. disposition du dernier train planétaire double.
La figure 3 est un schéma de la disposition de la figure 1.
La figure 4 est le schéma d'une variante à quatre vitesses et deux inversées.
La. figure 5 montre la disposition du dernier train planétaire d.ouble utilisé dans le montage de la figure 4.
La figure 6 est le schéma d'un bloc semblable à celui de la figure 4, mais dans lequel les arbres d'entrée et de sortie sont disposés du même côté.
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EMBRAYAGE ET PREMIER TRAIN.
Le bloc représenté sur les figures 1 et 3 comporte un arbre d'entrée 1 portant une couronne 2 dentée intérieu- rement et engrénant avec les satellites 3 d'un premier train planétaire, ces satellites roulant eux-mêmes sur un pignon central 4. Le châssis portant les satellites 3 est solidai- re d'un arbre intermédiaire 5 constituant l'arbre de sor- tie du premier train.
L'arbre moteur 1 et la couronne 2 sont solidaires d'un plateau 6 qui porte un électro.-aimant 7 alimenté par des balais 8.
Le pignon central 4 est solidaire d'un plateau portant une armature 9 pouvant subir soit l'action de l'électro- aimant 7 pour tre entraîné avec l'arbre moteur 1, soit l'action de deux électro-aimants 10 et 11 solidaires du carter. A cet effet, l'armature 9 peut librement coulisser sur le pignon central 4 pour venir s'appliquer soit sur l'électro 7, soit sur l'électro 10.
Les électro-aimants 10 et 11 fonctionnent de la ma- nière décrite dans la demande de brevet du demandeur dépo- sée le 21 Novembre 1946, sous le n P.V. 55.601 pour "Embrayage électro-magnétique". L'électro 11 sert à pro- duire l'appel de l'armature tandis que l'électro 10 produit l'entraînement. Pour cela, le blocage de l'armature 9 se fait par alimentation successive de l'électro 11, puis de l'électro 10 (courant variant progressivement de zéro au
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maximum) tandis que l'excitation de 11 est coupée.
Ceci permet l'obtention d'une progressivité parfaite et ne nécessite qu'un électro 10 de faible puissance et faible consommation.
Le premier train qui vient d'être décrit fonctionne à. la fois comme embrayage et réducteur de la, manière suivante:
On suppose que l'arbre moteur 1 tourne et qu'aucun électro-aimant n'est excité à l'origine. Le porte-satelli- tes reste fixe par inertie et les satellites, le pignon central 4, donc l'armature 9, tournent en sens inverse de l'arbre moteur; l'ensemble est débrayé. Four mettre en prise la première vitesse, il suffit d'immobiliser l'arma- ture 9 en faisant agir les électro-aimants fixes 10 et 11 de la manière indiquée ci-dessus et dans la demande préci- tée (n P.V. 525.601.)
Lorsque l'armature 9 est complètement immobilisée le premier train fonctionne comme démultiplicateur.
Si l'on coupe l'excitation de l'électro-aimart 10 en provoquant celle de 1'électro-aimant 7, l'armature 9 se trouve entraînée par ce dernier, donc avec l'arbre moteur 1 et tout le premier train tourne d'un seul bloc, réalisant ainsi la prise directe entre l'arbre moteur 1 et l'arbre intermédiaire 5.
Donc, pour une vitesse n de l'arbre moteur, l'ensemble décrit peut donner: - ou le débrayage de l'arbre 5; - ou sa rotation à vitesse k n (-si k est la raison du premier train.
- ou sa rotation à vitesse n.
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L'ensemble décrit peut, bien entendu, être réducteur ou multiplicateur suivant les besoins: il suffirait pour cela de modifier les dispositions du train. D'autre part, l'embrayage pourrait comporter tout autre dispositif que celui décrit et en particulier être conforme à la demande de brevet du demandeur déposée le 21 Novembre 1946 sous le n P. V. 55.603 pour "Embrayage perfectionné incorporé à une boîte de vitesse électro-magnétique", eu à la demande de brevet du demandeur déposée à ce jour pour "Frein ou embrayage électro-magnétique perfectionné" (cas A).
DEUXIEME TRAIN.
Cet ensemble comprend les éléments suivants:
Un train planétaire double comporte deux pignons centraux 21 et 22 solidaires respectivement de l'arbre 5 et d'une armature 14 pouvant 'être au choix, soit entraînée à même vitesse que l'arbre 5, soit immobilisée, suivant un dispositif qui sera décrit par la suite. Deux séries de satellites 25 et 23 (voir figure 2) roulent respectivement sur les pignons 21 et 22 et engrènent les unes sur les autres. Le châssis 26 portant ces satellites est relié à l'arbre de sortie 27. La liaison entre l'arbre 5 et le pi- gnon 22 est réalisée ainsi: .
L'arbre 5 porte un moyeu 12, muni d'un électro-aimant 13 qui peut entraîner une armature 14 montée sur un manchon 15 que porte le pignon 22.
L'armature 14 peut 'être immobilisée par un électro 16.
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Pour permettre l'utilisation d'électro-aimants 13 et 16 de faible puissances, on a prévu deux montages analo- gues à ceux qui ont été décrits dans la, demande de brevet français déposée ce jour par le demandeur pour "Frein ou embrayage électro-magnétique perfectionné" (cas A).
L'électro-aimant 13 est monté fou sur le moyeu 1.2 et est solidaire d'une extrémité d'un ruban de frein 18 hélicoïdal par exemple, l'autre extrémité de cette courroie étant reliée a.u moyeu 12 lui-même. Cette courroie 18 tra.- vaille à l'extension pour venir s'applique sur un tambour 17 porté par l'armature 14.
Ainsi, lorsque l'électro-aimant 13 est excité et entre en jeu, il se produit un déplacement relatif entre cet élec- tro et le moyeu 12 et, par conséquent, le serrage d.e la cour- roie 18 contre le tambour 17; c'est cette courroie 18 qui fournit le complément du couple qui provoque, avec l'électro 13 la, solidarisation de/l'arbre 5 et de l'armature 14. Donc un électro 13 de faible puissance suffit, et il s'ensuit une consommation faible de courant.
L'électro-aimant fixe 16 est muni d'un dispositif analogue comprenant une courroie de frein 19 fixée à une de ses extrémités au carter, et à son autre extrémité à. l'électro-aimant lui-même monté de manière à, pouvoir tourner par rapport au carter. Lorsque l'électro 16 est excité, il se trouve entraîné par l'armature 14, ce qui provoque l'en- trée en jeu de la courroie 19 qui vient s'appliquer sur la périphérie extérieure du tambour 20, solidaire de l'armature 14 ; c'est à l'action de cette courroie 19 qu'est dû le prin-
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cipal effort de freinage. Il en résulte le même avantage que précédemment quant à la puissance et à la consommation de l'électro 16.
Donc, suivant que l'ensemble électro 13, tambour 17, courroie 18 ou l'ensemble électro 14, tambour 20, courroie 19 entre en jeu, le pignon 22 est entraîné à la même vitesse que l'arbre 5 ou n'est pas'entraîné du tout.
Donc les deux pignons 21 et 22 tournent: - soit à la mme vitesse n lorsque les électros 7 et 13 sont excités; - soit à la même vitesse n k si les électros 10 et 13 sont excités; soit respectivement aux vitesses n et zéro si les électros 7 et 16 sont excités; - soit respectivement aux vitesses n k et zéro si les électros 10 et 16 sont excités.
Il en résulte les possibilités suivantes pour la cage 26 qui porte les satellites 25 et 23 roulant sur les pignons 21 et 22 et roulant l'un sur l'autre: - dans le premier cas où 21 et 22 tournent à la même vitesse n les planétaires 25 et 3 auraient tendance à tourner en sens inverse autour de leurs axes ; se produit donc un verrouillage à l'intérieur du train et tout l'ensem- ble est entraîné à la vitesse n sans qu'il y ait aucun rou- lement. Donc l'arbre de sortie 27 tourne à vitesse n; - dans le second cas où 21 ,et 22 tournent à la. même vitesse n k, le même phénomène se produit et l'arbre de sortie 27 tourne à la vitesse n k.
- dans le troisième cas où le pignon 21 tourne à n et
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22 est fixe, .25 roule sur 21, 23 sur 25 et sur 22 qui est fixe. Le porte-satellites et 1'arbre 27 sont entraînés à, une vitesse k' n (k' étant la. raison du nouveau train).
- dans le quatrième cas où le pignon 21 tourne à k n et 22 est fixe, phénomène analogue et l'arbre 27 tourne à une vitesse k k' n.
Donc jusqu'ici l'arbre 27 peut prendre quatre vitesses.
Bien entendu, le dispositif destiné à produire l'immo- bilisation ou le mouvement de l'armature 14 pourrait être remplacé par d'autres moyens que celui représenté. Par exem- ple sur le schéma de la figure 4 on a, prévu, pour 1'entraîne- ment d.e l'armature, un dispositif à deux électro-aimants analogues à celui du premier train et à l'objet de la demande de brevet précitée du 21 Novembre 1946 pour "Embrayage électro-magnétique!! n P.V. 525.601.
On pourrait encore,pour l'entraînement ou l'immobili- sation, utiliser l'un quelconque des dispositifs ayant fait l'objet des demandes susvisées n P.V. 525.603 ou déposée à ce jour (cas A).
INVERSEUR.
Pour obtenir l'inversion, on prévoit une couronne den- tée 24 sur laquelle roulent les satellites 23. Cette cou- ronne peut, soit tourner librement, soit être immobilisée sous l'action d'un électro-aimant fixe 28. La couronne 24 peut subir un coulissement longitudinal pour se rapprocher ou s'écarter de l'électro-aimant '28, dont l'action immobili-' satrice est facilitée par une denture 29 coopérant avec une denture équivalente de la couronne. Bien entendu le /
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déplacement longitudinal de la couronne 24 doit être supé- rieur à la hauteur des dents 29 pour que, lorsque la cou- ronne 24 tourne, elle soit complètement dégagée de l'élec- tro-aimant 28. Ces dents seront donc de très faible hauteur et très nombreuses.
Pour faire fonctionner l'inverseur, il suffit d'immo- biliser la couronne 24 en excitant l'électro 28, d'où les diverses possibilités: - dans les quatre cas de fonctionnement précédemment décrits, si la couronne 24 est libre, rien n'est changé et l'on conserve quatre vitesses sans inversion.
- si la couronne 24 est immobilisée, le satellite 23 est entraîné en sens contraire de l'arbre moteur et il en est de même de l'arbre mené 27.
On obtient alors: a/ Si l'arbre 5, donc le pignon 21, tourne à vitesse n, une inversion à vitesse k" n (si k" est la raison du train formé par les pignons 21, 25, 23, 24). b/ Si l'arbre 5, donc le pignon 21, tourne à vitesse n k, une inversion à vitesse n k k".
Donc l'ensemble permet quatre vitesses et deux avec inversion, et ceci avec un nombre de pignons particulière- ment réduit et surtout des électro-aimants pouvant avoir de faibles puissances.
Le schéma de la figure 4 est analogue à celui qui vient d'être décrit, le dispositif d'entraînement du pla- teau 14 étant seul changé de la manière indiquée.
La figure 6représente une variante de la figure 4
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dans laquelle l'arbre d'entrée 1 est disposé du même coté que l'arbre :le sortie 27, ce qui est nécessaire dans cer- tains montages et:,, en particulier, intéressant sur des auto- mobiles à traction avant ou à groupe moteur transmission arrière.
Sur cette figure, M représente le moteur et les roues dentées 30 et 31 transmettent le mouvement à un différen- tiel schématisé en 32 et situé sensiblement au-dessous du moteur.
Les exemples représentés et décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemple indicatif, mais l'on conçoit que l'on peut combiner d'un très grand nombre de manières les trois demandes de brevet précitées du demandeur pour réaliser des blocs embrayage, boîte de vitesses (à nombre quelconque de vitesses), inverseur, à l'aide d'électro-aimants dont l'importance et l'intensité d'excitation peuvent être réduites au maximum.
Enfin, on peut, pour augmenter la progressivité du fonctionnement, revêtir certaines surfaces dlectro-aimants ou d'armatures d'acier fritté au graphite, ou même utiliser des armatures entières en cette matière, comme déc.rit dans la demande de brevet français du demandeur déposée le 21 Novembre 1946 sous le n P.V. 525.602 pour "Perfectionnements aux surfaces de contact de:¯. électro-aimants tournants et de leurs armatures ".