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PERFECTIONNEMENTS AUX CHANGEMENTS DE VITESSE EPCYCLOIDAUX.
La présente invention concerne les changements de vitesse épicycloï- deux du type dans lequel les arbres moteur et récepteur sont disposés suivant le même axe et dans lequel on prévoit 'une pignounerie comprenant deux trains épicycloïdaux simples, constitués chacun par une roue centrale reliée à une couronne par un seul satellite.
Les deux satellites ont leurs axes portés par le même bâti dit porte- satellites,, et engrènent entre eux.
La roue centrale et la couronne de. l'un des trains sont situées, respectivement, de part et d'autre de la zone d'engrènement de la roue centrale et de la couronne de l'autre train avec le satellite qui les relie.
Autrement dit, l'un des satellites, reliant directement une roue centrale à l'une des couronnes,, traverse la zone d'engrènement de l'autre roue centrale et de l'autre couronne avec leur satellite.
On peut également dire que l'ensemble épicycloïdalainsi défini, qui renferme tous les éléments rotatifs du dispositif à quatre vitesses, et cons- titue le train complexe dénommé train principal du dispositif à cinq vitesses? est formé de deux "trains croisés".
On peut encore considérer la pignonnerie comme comprenant cinq élé- ments concentriques, à savoir deux roues centrales, deux couronnes à denture intérieure et un porte-satellites, ce dernier portant au moins deux satellites en prise entre eux et dont l'un engrène avec l'une des roues centrales et l'une des couronnes dentées,. et l'autre avec l'autre roue-centrale et l'autre cou- ronne dentée;, deux des éléments coaxiaux étant solidarisables en rotation, res- pectivement avec l'arbre moteur et l'arbre récepteur,tandis que les autres éléments sont fous sur leurs axes, des moyens étant prévus pour empêcher sélec- tivement la rotation de l'un de ces trois éléments co-axiaux fous.
Dans les changements de vitesse de ce type, chaque vitesse avant et la marche arrière sont obtenues par l'immobilisation d'un seul organe co-
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axial, de telle sorte qu'en particulier., dans le cas de boîtes électro-magné- tiques, il suffit d'exciter un seul électro-aimant pour obtenir la vitesse vou- lue.
La présente invention a pour obj et des perfectionnements aux chan- gements de vitesse de ce type.
Dans les changements de vitesse précités, pour obtenir, soit les quatre vitesses habituelles, soit la marche arrière, on est obligé de mettre en prise l'arbre moteur sélectivement avec l'une ou l'autre des deux roues cen- trales, ou de renoncer à une transmission directe d'arbre à arbre. Ces deux solutions présentent chacune des difficultés et des inconvénients que la pré- sente invention permet notamment de supprimer.
Suivant une première caractéristique de l'invention, les deux cou- ronnes dentées du train ép y odal sont agencées de telle manière qu'elles pré- sentent des moyeux venant se placer côte à côte sur le même côté de la boîte.
En particulier, pour obtenir ce résultat, on donnera de préférence aux corps de ces couronnes la forme de cloches s'emboîtant l'une dans l'autre. Grâce à cette disposition, il devient possible, en particulier, (et ceci constitue une autre caractéristique de l'invention) de munir ces moyeux de moyens permet- tant d'obtenir leur liaison sélective avec l'arbre récepteur.
Il est particulièrement prérou, suivant encore une caractéristique de l'invention, de munir chacun de ces moyeux de griffes ou organes analogues et de monter sur l'arbre récepteur un organe coulissant sans tourner,, portant des griffes ou des organes analogues complémentaires de ceux portés par les mpyenx et susceptibles de venir sélectivement en prise avec l'une ou l'autre des cou- ronnes précitées.
Cette disposition donne,, en particulier, la possibilité lorsque l'organe coulissant est mis au point mort, de déplacer la voiture sans entrai- ner les organes de la boite.
En outre, le fait de disposer les griffes sur le côté récepteur permet de rapprocher du moteur les parties encombrantes de la boîte, ce qui présente un grand avantage au point de vue de l'utilisation du changement de vitesse sur une'voiture automobile.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour immobiliser les éléments fous du changement de vitesse, qui peuvent bien entendu,sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention, être de tout type désiré, sont constitués par des électro-aimants.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, l'un quel- conque des satellites en prise avec l'une des roues centrales et avec l'une des couronnes comporte une saignée de manière à permettre d'utiliser un grand diamètre pour la seconde roue centrale ou un petit diamètre pour la seconde couronne. Plus spécialement, le satellite qui est en prise avec la roue cen- trale folle et avec la couronne réceptrice pour les vitesses avant, comporte une saignée, ce qui permet de donner à la partie de ce satellite située sur le côté moteur et à la roue centrale folle une largeur inférieure à celle des autres roues du fait que l'effort tangentiel sur leur denture est moindre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les cinq pièces coaxiales et les deux satellites sont montés de manière à ne pas pouvoir se déplacer axialement et des moyens sont prévus pour permettre l'immobilisation sélective des éléments fous par un coulissement relatif entre lesdits éléments fous et les organes servant à assurer leur immobilisation.
Il est particulièrement prévu., dans le cas précité, d'utiliser des dentures hélicoidales, ce qui permet de réduire le bruit des engrenages. On remarquera, par ailleurs, que ces dispositions permettent également de facili- ter le rappel des organes coulissants, par exemple, par des moyens élastiques, vers leur position inactive, ce qui, dans le cas de changements de vitesse é- lectro-magnétiques, permet de contrecarrer les effets de rémanence qui tendent à immobiliser les éléments qui doivent être libérés.
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux couronnes ont sensiblement le même diamètre,le satellite saigné est celui qui est en prise avec la roue centrale motrice et la couronne réceptrice de la marche ar- rière.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, toutes les arma- tures des électro-aimants sont indépendantes, chacune d'elles étant maintenue mécaniquement par des moyens élastiques à l'écart de son électro-aimant tant qu'elle ne joue pas de rôle actif, l'action desdits moyens élastiques étant limitée par des butées.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le chan- gement de vitesse est complété par une cinquième vitesse, par exemple surmulti- pliée, obtenue au moyen d'un élément complémentaire susceptible d'être immobi- lisé et faisant partie d'un train complémentaire dont les deux antres éléments sont reliés chacun à un des éléments du train principal à cinq éléments coaxiaux ci-dessus défini.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, cet élément com- plémentaire peut., soit être immobilisé pour réaliser un nouveau rapport de vi- tesses, soit pour la prise directe être solidaire avec un membre quelconque du train principal, en particulier avec le pignon centralòu.
Suivant un mode de réalisation, le train complémentaire est consti- tu par une couronne dentée immobilisable, par une roue dentée centrale soli- daire du pignon fou du train principal et par au moins un satellite dont l'axe est porté par le porte-satellites du train principal.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le porte- satellites du train complémentaire est solidaire soit de l'organe moteur, soit de l'organe qu'on immobilise pour obtenir la troisième vitesse, soit de l'or- gane qu'on immobilise pour obtenir la cinquième vitesse. Grâce à cette dispo- sition on évite toujours la présence de trois organes concentriques entourant l'arbre moteur, ce qui donne, au point de vue constructif, une simplification importante.
De plue, grâce à l'utilisation pour le train complémentaire d'un porte-satellites différent de celui du train principal, on arrive à utiliser le train complémentaire d'une façon telle que la cinquième vitesse obtenue à l'aide de ce train puisse être, soit surmultipliée, soit au contraire démulti- pliée, la valeur de cette vitesse démultipliée pouvant être, à volonté, choisie de manière à donner un rapport soit inférieur à tous les autres r apports de la boîte, soit s'intercalant entre deux quelconques de ces rapports.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le chan- gement de vitesse est complété par un train auxiliaire permettant d'obtenir la marche arrière sans mettre l'arbre récepteur en prise sélectivement avec deux organes différents.
Suivant une autre caractéristique de-l'invention., on fait traverser l'arbre récepteur par l'arbre moteur,de manière à situer le moteur et la prise de mouvement sur le même côté de la boite.
L'invention sera mieux comprise à 1-laide des dessins annexés, don- nés à titre d'exemple, et de la description qui s'y réfère, dans laquelle ap- paraissent notamment d'autres particularités et dispositions conformes à l'in- vention.
Sur ces dessins : la fige 1 est une coupe axiale d'un mode de réalisation d'une boite de vitesses conforme à l'invention, comportant les dispositions essentielles de celle-ci; la fig. la est une coupe transversale partielle schématique., faite suivant la ligne la - la de la fig. l; la figo lb est une coupe semblable faite suivant la ligne lb - lb; la fig. 2 est une coupe axiale d'une boite de vitesses conforme à un autre mode de réalisation;
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La fig. 2a est une coupe partielle schématique faite suivant la ligne 2a-2a de la fig. 2; la fig. 3 est une coupe axiale montrant un troisième mode de réa- lisation ; la fig. 3a est une coupe faite suivant la ligne 3a-3a de la fig. 3;
la fige 4 est une coupe axiale montrant une boîte de vitesses, sui- vent l'invention, d'une construction simplifiée; la fig. 5 montre une boîte de vitesses à commande mécanique suivant l'invention; la fige 6 montre., en coupe transversale, faite suivant la ligne 6-6 de la fig. 5, un détail du dispositif de commande; la fig. 7 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation;
la fig. 8 est une coupe axiale partielle., d'un mode de réalisation d'une boîte de vitesses suivant l'invention, dans laquelle la marche arrière est obtenue sans griffes. la fig. 9 est une coupe partielle... axiale d'un autre mode de réa- lisation d'un changement de vitesse suivant l'invention, dans lequel la cinquiè- me vitesse est surmultipliée et est obtenue par un train complémentaire dont le porte-satellites est solidaire de l'arbre moteur ; la fig. 9a montre les cercles primitifs des pignons constituant le train complémentaire de la fig. 9 ainsi que leurs points d'engrènement;
la fig. 10 est une coupe axiale partielle montrant un train complé- mentaire pour la cinquième vitesse donnant également une vitesse surmultipliée, le porte-satellites étantdans cet exemple, solidaire de l'organe destiné à être immobilisé pour donner la troisième vitesse ; la fig. 11 est une vue semblable, dans laquelle la cinquiène vites- se est encôre une vitesse surmultipliée, et dans laquelle le porte-satellites du train complémentaire est constitué par un plateau immobilisable directement pour obtenir ladite cinquième vitesse et la fig. 12 est une vue semblable, dans laquelle le porte-satellites du train complémentaire est immobilisable comme celui de la fig. Il, mais dans laquelle ledit train complémentaire donne une vitesse réduite.
En se référant aux figs. 1 ; la, lb, on voit en M l'arbre moteur, et en M1 une roue centrale solidaire de celui-ci. On voit en R, l'arbre récep- teur et en K, le carter de la boite. On voit en C la deuxième roue centrale montée folle, sur l'arbre M, par l'intermédiaire d'un manchon CI,, ce manchon portant par ailleurs un flasque C2. Les deux couronnes à denture intérieure du train principal sont représentées, respectivement, en B et en R1, les corps de ces deux couronnes étant formés par des cloches s'emboîtant l'une dans l'au- tre. Le moyeu R2 de la couronne Rl et le moyeu Bl de la couronne B, portent des griffes r et b.
Un manchon f monté sur l'arbre récepteur R, de manière à pouvoir coulisser sans tourner par rapport à celui-ci, porte des griffes cor- respondantes g qui permettent par un coulissement du manchon f de solidariser l'une ou l'autre des couronnes avec l'arbre R. Le coulissement du manchon f peut être obtenu de toute manière appropriée, par exemple,, au moyen d'un levier F.
On voit en A un porte-satellites monté fou sur l'arbre M et portant deux satellites SI et S2 en prise entre eux. On remarquera que pour plus de clarté, sur la fig., les deux satellites sont représentés l'un en bas et 1-'au- tre en haut de la figure., la fig. la montrant leur position réelle. Le satel- lite SI en prise avec la roue centrale motrice Ml et avec la couronne extérieu- re de marche arrière B, engrène avec le satellite S2,lui-même en prise avec la couronne extérieure R1, et avec la roue centrale folle C.
Dàns l'exemple de la fige 1, le satellite S2 est saigné et la den- ture de la couronne B; présentant un diamètre égal ou inférieur à celui de la couronne R1, s'engage dans la saignée.
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Dans l'exemple de la fig. l, la boîte permet, en plus de la marche arrière et des quatre vitesses habituelles, d'obtenir une cinquième vitesse surmultipliée.
Dans cet exemple, cette cinquième vitesse est obtenue au moyen d'un train complémentaire, dont les trois membres sont formés par une roue centrale Gl, immobilisable, une couronne C3 solidaire de la roue C du train principal et un porte-satellites qui est le même que celui du train principal. Le satel- lite S3 qu'il porte en prise avec la roue Gl et avec la couronne C5 portée par le flasque C2.
Un plateau G2 solidarisé en rotation avec la roue Gl par un moyeu G porte des moyens d'immobilisation, tels qu'une armature NI,, susceptible d'ê- tre attirée par un électro-aimant fixe E1.
Dans l'exemple représenté., l'immobilisation des. divers éléments fous est obtenue par des moyens électro-magnétiques. Dans ce but, le carter K porte quatre électro-aimants respectivement E, E1, E2, E3, destinés à agir en combinaison avec les armatures, respectivement N, Nl., N2 et N3.
Par ailleurs, le flasque C2 porte un cinquième électro-aimant P destiné à agir sur la même armature NI que l'électro-aimant E1.
On remarquera, par ailleurs, que dans l'exemple de la fig. l, tous les éléments co-axiaux du changement de vitesses sont montés de manière à ne pas pouvoir coulisser dans la direction axiale, les diverses armatures étant montées de manière à pouvoir coulisser sans tourner par rapport aux divers élé- ments fous correspondants.
Cette disposition permet d'utiliser des dentures hélicoïdales dont les avantages sont connus des techniciens. Le fonctionnement de la boîte re- présentée sur la fig. 1 est le suivant :
Pour obtenir la marche arrière, on immobilise le porte-satellites, en excitant l'électro=aimant fixe E2, après avoir mis l'arbre récepteur en prise avec la couronne B en faisant coulisser le manchon F vers la droite à partir de sa position neutre représentée.
On conçoit qu'avec un tel accouplement, la roue centrale M1 entrai- ne le satellite SI., dont l'axe est immobilisé et, par l'intermédiaire de ce satellite,entraîne la couronne B solidarisée comme on vient de le dire avec l'arbre récepteur R, en sens inverse. Bien entendu, la couronne P1 tourne librement de même que la roue centrale C.
Pour obtenir la premièrevitesse, on immobilise encore le porte- satellites A, mais après avoir mis en prise l'arbre récepteur R avec la couron- ne R1 en faisant coulisser le manchon f vers la gauche. Avec ce mode d'accou- plement, la roue centrale M1. entraîne, par l'intermédiaire du satellite S, le satellite S2 lequel à son tour entraîne la couronne R1 la couronne B tour- nant librement de même que la roue centrale C.
Pour obtenir la deuxième vitesse;, on excite l'électro-aimant E3 et on immobilise la couronne B. Bien entendu, ainsi qu'il a-été dit plus haut, l'arbre récepteur est mis en prise, pour toutes les vitesses avant, avec la couronne R1.
Avec cet accouplement, la roue centrale M1 entraîne -le satellite SI qui prend appui sur la couronne fixe B. Le porte-satellites A se trouve donc entraînédans un mouvement de rotation et le satellite S2 le suit,en entraînent la couronne R1. avec un rapport de transmission plus grand.
Pour obtenir la troisième vitesse;, on excite l'électro-aimant E de manière à immobiliser la roue centrale C. L'électro-aimant E se déplace alors vers l'armature N et immobilise ainsi la roue C. Cette roue C, ser- vent de point d'appui, le mouvement de la roue motrice Ml assigne une cer- taine vitesse au porte-satellites A, et la roue R1, en raison de son engrène- ment avec le satellite S2 tourne également à une vitesse bien déterminée, cor- respondant à un nouveau rapport de transmission démultiplié.
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Pour obtenir la quatrième vitesse, c'est-à-dire la prise directe, on-,solidarise en excitant l'électro-aimant P, la roue centrale C et le plateau G2, de cette manière, tout l'ensemble épicycloidal se trouve bloqué, et le por- te-satellites A au moyen du satellite S2, se trouve solidarisé avec la roue centrale C. Par conséquent, la roue centrale M1. entraîne directement, par l'intermédiaire des satellites Si et S2, immobilisés l'un par rapport à l'au- tre, du fait que la solidarisation du porte-satellites A et de la roue centrale C, la couronne R1 et aussi l'arbre récepteur R.
On remarquera tout particulièrement, qu'avec ce mode de réalisation, on réduit la puissance de l'électro-aimant P, du fait que la grandeur du cou- ple nécessaire pour solidariser les éléments C et G est une fraction très pe- tite du couple moteur, mais on pourrait solidariser deux membres quelconques du train.
Pour obtenir la cinquième vitesse surmultipliée on excite l' électro- aimant El de manière à immobiliser le plateau C2; on conçoit que, de cette ma- nière, la roue centrale CI du train auxiliaire étant immobilisée, le satellite S3 prend appui sur cette roue jouant le rôle d'organe de réaction, et entraî- ne le porte-satellite A, et également la roue R1, à une vitesse supérieure à celle de l'arbre moteur, en donnant une cinquième vitesse surmultipliée.
Dans l'exemple représenté, on a choisi., comme nombre de dents :
EMI6.1
<tb> pour <SEP> la <SEP> roue <SEP> centrale <SEP> M1 <SEP> motrice, <SEP> 16
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> la <SEP> roue <SEP> C <SEP> folle, <SEP> 22
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> le <SEP> satellite <SEP> S1, <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> le <SEP> satellite <SEP> S, <SEP> 19
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> la <SEP> couronne <SEP> B, <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb> pour <SEP> la <SEP> couronne <SEP> R1, <SEP> 6Q
<tb>
enfin, le rapport des diamètres entre la couronne C3 et la roue centrale Gl' du train auxiliaire est de 1/3; 4. On obtient, de cette manière, les rapports de transmission suivants :
EMI6.2
<tb> Marche <SEP> arrière <SEP> :
<SEP> - <SEP> 0,285
<tb>
<tb>
<tb> lère <SEP> vitesse <SEP> :- <SEP> 0,267
<tb>
<tb>
<tb> 2ème <SEP> vitesse <SEP> . <SEP> - <SEP> 0,429
<tb>
<tb>
<tb> 3ème <SEP> vitesse <SEP> 0,576
<tb>
<tb>
<tb> 4ème <SEP> vitesse <SEP> :- <SEP> 1
<tb>
<tb> 5ème <SEP> vitesse <SEP> :- <SEP> le <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Bien entendu,ces chiffres sont donnés uniquement à titre d'exem- ples, mais semblent néanmoins présenter une gamme de rapports très favorable.
Ainsi qu'on l'a dit plus haut, dans l'exemple de la figure l, tous les organes co-axiaux sont empêchés de se déplacer dans la direction axiale, tandis que les armatures N3, N2 et M1 sont montées respectivement sur la cou- ronne B, le porte-satellites A, le manchon G2 et le disque C2, par exemple à l'aide de canneluresde manière à pouvoir se déplacer dans la direction axia- le, par rapport aux organes qui les portent, tout en étant solidarisées de ceux- ci dans le sens de la rotation. Dans l'exemple représenté le montage est ré- alisé au moyen de cannelures. Bien entendu, des moyens élastiques approrpiés peuvent être prévus pour ramener les armatures à leur position neutre, une fois le courant de l'électro-aimant correspondant coupé. Sur la fig. l, on voit de tels moyens élastiques pour libérer l'armature N2.
Ces moyens sont consti- tués, par des ressorts tels que p, interposés entre l'armature N2 et un épau- lement P1 prévu sur le porte-satellites. Bien entendu, des moyens analogues peuvent être prévus pour les armatures N et N3, ainsi que pour le disque C2 qui peut être rappelé à sa position moyenne par des ressorts agissant de part et d'autre.
On remarquera également qu' on peut, comme on l'a par exemple repré- senté en traits-tiretés sur cette figure, faire traverser l'arbre récepteur par l'arbre moteur, de manière que l'on puisse, par exemple, disposer l'organe récepteur entre le moteur et la boîte de vitesses. Cette disposition permet, en outre, de réduire les diamètres des roues centrales et, par conséquent, des autres éléments de la pigonnreie; en effet., la partie de 1' arbre moteur se
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trouvant à l'intérieur de la boîte., à gauche de la roue centrale M, ne sert plus à transmettre le couple et peut donc avoir un diamètre aussi faible qu'on le désire.
Enfin, il y a lieu de remarquer que la boite de, vitesses, représen- tée sur la fig. 1 est parfaitement réversible, l'arbre R pouvant jouer le rôle de l'arbre moteur et l'arbre M celui de l'arbre récepteur.
En se référant aux figs. 2 et 2a, on voit une variante de réalisa- tion différant, sur certains points, du mode de réalisation de la fig.- 1.
Dans eet exemple, les couronnes B et R1 ont le même nombre de dents, ce qui peut être avantageux pour obtenir certains rapports de transmission; cette dis- posi tion était impossible dans le cas de la fig. l, du fait qu'il était néces- saire que le satellite S1 puisse être dégagé de la denture de la couronne R1.
Avec le mode de réalisation de la fig. 2, c'est le satellite S4, reliant M1 à
B qui est saigné, tandis que c'est le satelite S5 reliant C à R qui ne l'est pas.
Par ailleurs, dans l'exemple de la fig. 2, le train supplémentaire, destiné à assurer la cinquième vitesse, est également modifié. Dans cet exem- ple, le satellite du train supplémentaire S6 est monté directement sur le pla- teau A du porte-satellites et vient en prise avec une roue centrale O4 rempla- çant la couronne C3 de la figure 1. Ce satellite S6 est en prise avec un deu- :dème satellite S7 (porté par le plateau A) lequel engrène lui-même avec une roue centrale G1, jouant le rôle de la roue Gl de la figure 1. Cette disposi- tion supprime le deuxième plateau du porte-satellites, de même qu'un manchon réunissant ces deux plateaux dans l'exemple de la fig. 1. En outre, cette dis- position permet de réduire les vitesses des satellites sur leurs axes.
Sur la fig. 2, la prise directe est encore obtenue par la solida- risation de la roue centrale immobilisable du train auxiliaire avec la roue centrale folle du train principal, ce qui permet, ainsi qu'il a été exposé, de réduire le couple de réaction entre les éléments à solidariser, et par con- séquent, de diminuer la puissance de l'électro-aimant P.
On remarquera, par ailleurs, que sur la fig. 2, le manchon G et la porte-satellites A peuvent se déplacer axialement, ce qui implique l'utili- sation d'engrenages à dentures droites. Il va de soi qu'on peut, sans pour cela s'écarter de l'esprit de l'invention, modifier le dispositif de la figure
2, de manière qu'il fonctionne dans les,mêmes conditions que celui de la figure
1, et vice versa.
Il y a lieu de noter également que le satellite S5 est représenté sur la fig. 2 dans la partie inférieure de la figure pour faciliter la compré- hension, mais qu'en réalité, il est en prise avec le satellite S4, ainsi qu'on le voit sur la fig. 2a
En se référant aux figs. 3 et 3a, on voit un.mode de réalisation simplifié dans lèquel la cinquième vitesse obtenue par adjonction d'un train auxiliaire est. supprimée. Dans cet exemple, le train épicycloïdal ne comporte pas de satellite saigné. En outre, dans cet exemple, le nombre de dents de la couronne Rl est supérieur à celui de la couronne B.
Dans cet exemple, on voit en M1, la roue-centrale motrice et. en C, la roue centrale folle, en A, le porte-satellites et en B et R1, les deux couronnes à denture intérieure dont les corps sont constitués par des organes en forme de cloches s'emboîtant l'une dans l'antre et dont les moyeux portent des griffes r, b, destinées à agir en combinaison avec les grilles correspondantes g, d'un manchon f coulissant sans tourner sur l'arbre récepteur R.
Sur les figs. 3 et 3a, on a représenté un dispositif à électro-ai- mant permettant de passer de la marche avant à la marche arrière et vice-versa, avec une position intermédiaire assurant le débrayage. Ce dispositif comporte trois électro-aimants L, L1 et L2, dont l'armature L3 est portée par l'extré- mité d'un levier F1 articulé en F2 et dont l'autre extrémité s'engage dans un collier porté par, le manchon f. Ce mode de commande, ou tout antre utilisant une énergie auxiliaire, permet la commande à. distance du déplacement des grif- fes.
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On remarquera sur la fig. 3 que toutes les armatures sont indépen- dsntes, des moyens élastiques étant prévus .pour maintenir chaque armature mé- caniquement à l'écart de son électro-aimant tant qu'elle n'a pas de rôle actif, et une butée limitant l'action de chacun desdits moyens élastiques.
Cette disposition permet d'éviter les inconvénients des armatures doubles sans moyens de rappel dûs au fait que, même lorsque les électros sont désexcités, elles sont susceptibles de rester en contact par un effet de réma- nence magnétique, avec l'un ou l'autre desdits électro-aimants, ce qui provoque, notamment, de l'échauffement, de l'usure, des difficultés de réglage au ralenti, etc...
Le fonctionnement de la boîte représentée sur la fig. 3 est facile à comprendre : pour obtenir la marche arrière, on met les griffes g en prise avec les griffes b, puis on immobilise le porte-satellites A en excitant l'é- lectro-aimant L.
Pour ramener les griffes au point mort, on excite 1'électro-aimant L2.
Pour obtenir la première vitesse, on immobilise encore le porte- satellites A, après avoir mis en prise les griffes g avec les griffes r, en excitant l'électro-aimant E2.
Pour réaliser les deuxième, troisième et quatrième vitesses, on garde toujours en prise les griffes g et r.
Pour la deuxième vitesse, on immobilise la couronne B et pour la troisième, le plateau C5 solidaire de la roue centrale folle C. Le fonctionne- ment est d'ailleurs semblable à celui décrit en se référant à la fig. 1.
Toutefois, pour obtenir la prise directe (ou la quatrième vitesse) on solidarise directement la roue centrale folle C avec l'arbre moteur en exci- tant un électro-aimant E4, porté par un plateau M3, claveté sur l'arbre moteur, cet électro-aimant attirant l'armature N4 prévue sur le plateau C5 solidaire en rotation de la roue centrale folle C.
Dans cet exemple, les dentures peuvent être hélicoîdales, du fait que ni le plateau B, ni le porte-satellites A, ni le pignon central fou C, ne peuvent se déplacer axialement puisqu'ils sont montés en butée, et que par ailleurs les armatures peuvent coulisser sans tourner par rapport aux organes c orrespondants.
Dans l'exemple de la fig. 4, on retrouve les mêmes dispositions que celles de l'exemple de la fig. 3 avec cette différence que les deux électro- aimants E2 et E3 sont portés par le carter de manière à pouvoir coulisser sur des broches telles que U, pour venir s'appliquer contre l'une ou l'autre des armatures N2 et N3 portées respectivement par le porte-satellites A et la cou- ronne extérieure B. Dans cet exemple encore, les organes co-axiaux sont montés de manière à ne pas pouvoir se déplacer dans la direction axiale.
Dans les exemples représentés sur les quatre premières figures, la boîte de vitesse est du type électro-magnétique.. Toutefois, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'invention n'est nullement limitée aux boîtes électro- magnétiques. La fig. 5' donne précisément un exemple de réalisation d'une boî- te de vitesses dans laquelle l'immobilisation sélective des organes co-axiaux est réalisée par friction. Dans cet exemple, et conformément à une autre ca- ractéristique de l'invention, les éléments d'immobilisation et de solidarisation sont constitués par des plateaux se vissant dans le corps du carter et suscep- tibles de se déplacer axialement en recevant un déplacement angulaire.
La boîte représentée 'sur la fig. 5 est à quatre vitesses dont l'a- gencement général est le même que celui de la fig. 4. Toutefois, l'immobilisa- tion de la couronne B du porte-satellites A et de la roue centrale folle C, de méme que. la solidarisation de cette dernière avec l'arbre moteur sont réa- lisés par des embrayages à friction commandés par deux plateaux X et Y se vis- sant dans des filetages intérieurs prévus dans la paroi du'carter K.
En suppo- sant qu'on veuille immobiliser la couronne B, on vissera l'écrou X de manière' à la déplacer de la gauche vers la droite jusqu'à ce qu'il vienne d'abord
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pousser sur la paroi de gauche du disque B4, pouvant coulisser sans tourner sur la couronne B et l'appliquer ensuite contre un plateau solidaire du carter, à quel moment ce disque B4 se trouvera serré entre deux éléments fixés, ce qui détermine l'immobilisation de la couronne B.
Si on veut immobiliser le porte-satellites A, on vissera le plateau X de manière à le déplacer de la droite vers la gauche. Dans ce mouvement, il poussera d'abord sur le disque A5 pouvant coulisser sans tourner par rapport au porte-satellites A, il poussera ensuite le disque non rotatif K1. de manière à l'appliquer contre un deuxième disque A6 pour appliquer enfin ce dernier con- tre la paroi K2 du carter, les deux disques A5 et A6 solidaires en rotation du por@e-satellites A se trouveront ainsi immobilisés chacun entre deux surfa- ces fixes en rotation; en multipliant le nombre des disques, tels que A5, A6 solidaires de A et des disques non rotatifs, tels que K1, on diminue l'effort à exercer pour équilibrer un couple donné.
Cette disposition est applicable à la commande électro-magnétique, X jouant, par exemple, le rôle d'armature se déplaçant comme l'électro-aimant E3 de la fig. 4 et X1, celui d'électro-ai- mant fixe.
Pour solidariser la roue centrale folle C de l'arbre moteur, on vissera l'écrou Y de manière à le déplacer de la droite vers la gauche de qui aura pour effet de faire pivoter un jeu de leviers W, montés sur un plateau M7 solidaire de l'arbre M, qui, à leur tour, viennent pousser un plateau M6 solidaire en rotation de l'arbre moteur venant serrer un plateau C7 solidaire en rotation du manchon CI contre le plateau M7 solidaire de l'arbre moteur.
On remarquera qu'une butée à billes y permet un mouvement relatif entre l'écrou Y solidaire du bâti et les leviers W solidaires de l'arbre moteur, sans donner lieu à des frottements nuisibles.
Sur la fig. 6 qui représente une coupe transversale faite suivant la ligne 6-6 de la fig. 5, on a représenté à titre d'exemple des moyens hydrau- liques ou pneumatiques permettant de commander les écrous X et Y.
Sur cette figure, on voit en 1, un piston se déplaçant dans un cy- lindre 2,la tige 3 de ce piston faisant tourner par l'intermédiaire d'un le- vier 4, un pignon 5 autour de son axe fixe 6.
Le pignon 5 est en prise avec une denture pratiquée sur une partie de la périphérie de chacun des plateaux X et Y. On conçoit que les déplacements du piston 1, dans l'un'ou l'autre sens déterminent une rotation dans l'un ou l'autre sens du plateau intéressé et, par conséquent, son déplacement dans le sens axial correspondant.
En se référant à la fig. 7, on voit une voîte de vitesses dont le train principal est semblable, dans ses grander lignes, à celui précédemment décrit, en se référant aux autres figures; elle diffère, dans l'ensemble, des boites représentées sur les figures 1 et 2, en ce que la cinquième vitesse est obtenue d'une manière différente.
Par ailleurs, l'immobilisation des éléments co-axiaux fous est ob- tenue, dans cet exemple, au moyen de bandes de frein, ce qui illustre une autre possibilité de réalisation des boîtes de vitesses suivant l'invention.
Dans l'exemple de la figure 7, on voit touj ours en R l'arbre récep- teur, en f un manchon solidarisé en rotation de cet arbre, en B et en Ri, les deux couronnes à denture intérieure, en A le porte-satellites, en M1 la roue motrice et en C la roue centrale folle. La roue C, le porte-satellites A et la couronne B sont fous, pour les vitesses avant, et peuvent être immobilisées à la manière connue au moyen de bande de frein.
Pour la prise directe, un embrayage du type quelconque, par exemple, à cône, représenté en V permet de solidariser la roue centrale folle C avec l'arbre moteur.
Dans l'exemple représenté, la cinquième vitesse surmultipliée est obtenue au moyen d'un train supplémentaire comportant une couronne à denture intérieure I immobilisable, un satellite Sg monté sur un axe porté par la cou- ronne B et par une roue centrale J portée par la couronne R1.
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Pour obtenir la cinquième vitesse, on immobilise, par une bande de frein, la couronne I. Avec ce mode d'accouplement, on conçoit que la roue centrale M1 entraîne, au moyen des deux satellites en prise du train principal, la couronne R1, de telle sorte que sa denture J, étant en prise avec le satel- lite Sg, lui-même en prise avec la couronne fixe I, la couronne B se met à tour- ner, entraîne à son tour le porte-satellites A et donne une vitesse surmulti- pliée sur la couronne R1 et, par conséquent, sur l'arbre récepteur.
Dans le mode de réalisation des figs. 9 et 9.-Et on verra que le train principal est agencé de la même manière que dans les modes de réalisation pré- cédemment décrits.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 9, le train complémentaire comporte un porte-satellites, formé par un disque m solidaire en rotation de l'arbre moteur M, ce disque portant les axes des satellites,tandis qu'une roue centrale Clo est solidaire du pignon central C, une seconde roue central Glo étant liée en rotation avec un tambour C14. Les deux roues Clo et Glo sont reliées par deux satellites, respectivement, glo et clo, en prise entre eux, l'un, clo, engrenant avec le pignon central Clo, et l'autre glo, engrenant avec le pignon central Glo.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 9, pour rendre la lecture du dessin plus facile, on a rabattu le satellite clo. sur le plan de la figure et on l'a supposé placé derrière le satellite glo. On conçoit qu'avec cette disposition, l'arbre moteur M n'est entouré que par deux manchons, l'un, soli- daire des pignons centraux C et Clo, et l'autre solidaire du pignon Glo.
Dans l'exemple de la fig. 9, on obtient une cinquième vitesse sur- multipliée. On peut indiquer, comme exemple, les nombres de dents suivants
M1 - 19
B = 51 C = 13
R = 55
Les rapports de transmission, obtenus respectivement lorsqu'on im- mobilise le porte-satellites A, la couronne B et le disque Ci/ solidaire des roues centrales C et Clo; sont les suivants : 0,346 0,525 0,735
En solidarisant, par des moyens appropriée quelconques les deux éléments constituant l'ensemble épicycloidal' on obtient la prise directe, c'est-à-dire le rapport 1.
Si on donne aux roues Clo et Glo du train complémentaire les nombres de dents suivants :
Clo - 20
Glo 28 on obtient , en immobilisant la roue Glo, une vitesse surmultipliée donnant le rapport 1,37
On comprendra que le nombre de dents des satellites n'intervient pas pour déterminer ce rapport. On remarquera que, dans l'exemple de la figure 9, les organes d'immobilisation sont représentés, schématiquement, sous forme de tambours de frein, respectivement A, B, C14 et G14, tandis que l'embrayage de prise directe est schématisé sous forme de deux cônes, mâle et femelle, l'un solidaire de M, l'antre, du tambour G14.
On comprendra que, de même que dans le brevet principal, l'immobilisation de ces quatre éléments peut être obtenue par des moyens électro-magnétiques. Dans l'exemple de la figure 9, la marche arrière est obtenue en rendant la couronné B réceptrice, pour cette marche ar- rière, le train complémentaire n'intervient pas. Pour les nombres de dents qui viennent d'être indiqués à titre d'exemples, la marche arrière est réduite dans un rapport de 0,37.
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Dans l'exemple de la fig. 10, on obtient encore une cinquième vi- tesse surmultipliée mais, dans cet exemple, le porte-satellites du train com- plémentaire est solidaire de la roue centrale C, les axes des satellites étant portés par un disque C11 solidaire de ladite roue centrale C. Les deux autres éléments du train complémentaire qui, dans les modes de réalisation des figs.
1, 2 et 9 tournaient en sens inverses, tournent dans le même sens. On désignera sous le nom de "train négatif" un train tel que le porte-satellites étant fixe, les deux autres éléments du train tournent en sens inverses et sous le nom de "train positif" un train tel que, dans les mêmes conditions, les deux éléments précités tournent dans le même sens. L'exemple de la fig. 10 montre un train positif. L'arbre moteur porte une roue centrale M11, tandis qu'une deuxième roue centrale G11 est portée par un tambour G14 susceptible d'être immobilisé.
Un satellite, dont l'axe est porté par le disque C11 solidaire de la roue C, engrène par l'une de ses dentures gll, avec la roue G11 et par l'autre denture m11. Si l'on adopte les nombres de dents suivants :
G11 = 18 gll = 27 M11. @ = 24 m11 = 21 on obtient, par l'immobilisation de la roue G14 et pour le même nombre de dents des roues du. train principal, le même rapport de vitesses surmultiplié, que dans le cas précédent, c'est-à-dire 1, 37. La prise directe peut être obtenue par embrayage entre les organes C11 et G14, ainsi qu'on l'a représenté schéma- tiquement sur la fig. 12 ou encore entre G et A, etc...
Dans le mode de construction de la fig. 10, on supprime l'une des cloisons qui étaient nécessaires avec les constructions des figs. 1 et 9. Dans le mode de réalisation de la fig. 9, par exemple, il était nécessaire de pré- voir trois cloisons,une sur l'organes C, une sur l'organe G et une sur l'or- gane M, et dans l'exemple de la fig. 10, la cloison de l'organe M est suppri- mée.
Sur la fig. 11, on a représenté un autre mode de réalisation., dans lequel on obtient encore une cinquième vitesse surmultipliée, par l'immobilisa- tion d'un por te-satellites. Dans cet exemple, on voit encore une manière d'u- tiliser un train positif.
Le porte-satellites immobilisable est représenté en G12 et est relié par un jeu d'engrenages à l'arbre moteur M sur lequel est calée une roue-. centrale M12, et à la roue centrale G, solidaire d'une deuxième roue centrale C12, les roues M12 et C12 faisant partie du train complémentaire dont le porte-satellites est constitué par l'organe G12. Dans cet exemple, un satel- lite double, dont l'axe est porté par l' organe G12, comporte deux dentures, l'une, m12, en prise avec la roue centrale M12 et l'autre, c12, avec la roue centrale C12.
En adoptant les nombres de dents suivants :
M12 = 27 m12 = 15
C12 = 18 c12 = 24 on obtient encore, pour les mêmes nombres de dents des roues du train princi- pal, le même rapport de vitesses surmultiplié, c'est-à-dire 1,37. La prise directe peut se faire par embrayage, entre G12 et C14 solidaire de la roue cen- trale C et de C12.
Les trois exempleprécités des figs. 11,12, 13 montrent trois mo- des de réalisation du train complémentaire permettant d'obtenir tout rapport désiré pour la cinquième vitesse surmultipliée, et ceci, en utilisant à volon- té,comme porte-satellites, soit un organe solidaire de l'arbre moteur, soit un organe solidaire de la roue centrale C, soit enfin un organe immobilisable pour cette cinquième vitesse alors que dans les figures 1 et 2, le porte-satel- lites étant le même pour le train complémentaire que pour le train principal.
On voit donc qu'on peut obtenir la cinquième vitesse en choisissant, à volonté,
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comme porte-satellites, l'un des quatre organes précités.
Dans les exemples qui viennent d'être décrits, on obtient une cin- quième vitesse surmultipliée.
La variante de réalisation représentée sur la fig. 12 montre qu'on peut également obtenir une cinquième vitesse démultipliée et ceci dans un rap- port choisi à volonté.
Dans l'exemple de la fig. 12, on utilise un train négatif avec cou- ronne à denture intérieure, comportant une roue centrale C13 solidaire de la roue centrale C, immobilisable, ainsi qu' on l'a représenté schématiquement en C15, une couronne à denture intérieure M13 solidaire de l'arbre moteur et un satellite clo en prise, à la fois avec la roue centrale C13 et la couronne M13, l'axe de ce satellite étant porté par un organe immobilisable, représenté sché- matiquement par un tambour G13.
Si l'on adopte les nombres de dents suivants :
C13 : 31
M13: 63 on obtiendra, en immobilisant l'organe G13, et en supposant que les roues du train principal aient les mêmes nombres de dents que précédemment, une vitesse plus réduite que toutes celles fournies par le train principal. Dans l'exemple représenté, on obtient un rapport de 0,20, tandis que le rapport le plus bas du train principal est, ainsi qu'on l'a dit plus haut, 0,346.,
Bien entendu, en choisissant d'autres nombres de dents, ainsi qu'é- ventuellement une autre disposition du train complémentaire,on pourrait obte- nir tout rapport supérieur ou inférieur au rapport le plus bas des combinaisons prévues pour l'utilisation du train principal.
En se référant à la fig. 8, on a un autre mode de réalisation d'une boîte de vitesses mécanique; cette figure montre une partie seulement de la boîte, et en particulier, la prise du mouvement sur l'arbre récepteur. Dans cet exem- ple, les deux couronnes B et R1 sont encore portées par des organes en forme de cloches s'emboîtant l'une dans l'antre. Toutefois, la prise de mouvement se fait, pour la marche arrière, sans déplacement axial d'un organe solidarisé en rotation de l'arbre récepteur. Cet organe est remplacé, dans l'exemple re- présenté, par une couronne complémentaire Il. en prise avec une satellite S9, monté sur un arbre porté par la couronne R1 et en prise par ailleurs avec une roue centrale solidaire de la couronee B.
On conçoit qu'il suffit d'immobili- ser la couronne Il pour renverser la marche, l'arbre récepteur restant toujours solidaire de la couronne R1.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés et peut subie, de nombreuses modifications constructives sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. En particu- lier, on peut utiliser à volonté toute commande électro-magnétique ou mécanique, quel que soit le type de pirie choisi ; on peut utiliser ou non une cinquiè- me vitesse, surmultipliée ou non, on peut supprimer l'une des autres vitesses dans le cas où on prévoit, en particulier, un train complémentaire pour une vitesse surmultipliée, etc....
On remarquera notamment que, quéllé que soit la combinaison choisie, chacune des vitesses, y compris la marche arrière, est obtenue par l'immobilisation d'un seul organe, ce qui présente, en particulier, dans le cas de boîte de vitesses électro-magnétique un avantage considérable en diminuant l'intensité du courant à dépenser.