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TRANSMISSION HYDRAULIQUE CONTROLABLE DE PUISSANCE.
La présente invention est relative à une transmission hydraulique variable de façon continue, destinée à fonctionner avec la perte de puissan- ce la plus petite possible.
La transmission consiste en un bloc uni à un arbre de commande et comprenant des pompes à pistons à liquide disposées radialement (générateur à liquide de pression), disposé de manière à pouvoir tourner, sur une bague for-
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mant TI'oyeu, pouvant tourner et pourvue a'ouvertures, et en un bloc non rota- tif rie pompes d. pistons à liquide (mcte'''r 2., 1'-0111 :":J ue pression) I.'.7a= en "to-4t.le, ce bloc étant disposA S<11' .ine '.5,'Llt: f'O:':;,:hl1t moyeu, pouvant tourner et possédant des ouvertures.
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s générateur à liquide a un effet d'accouplement mécanique sur les deux arbres et transmet Y¯8 moment de relation de l'arbre de corjmande di- recëeuent à l'arbre commandé.
Le principe de fonctionnement conxi>1.c en ce que seule est trcti'Sm1'¯: par le mécanisme de pompage la partie de l'énergie corres- 17:JLiC:c;,?tiu c:..1< différence dans le nombre cte 1','ÜC,¯I-ü'1,.:.?:.. ,;es arbres Est =-,, la ciff4- rél1Ce d,118 le T]1CKD.el1t ae rotation.
L'invention a essentiellement pour objet, de réduire autant que pos- sible les efforts etes pertes qui apparaissent autrement dans les transmis- sions hydrauliques. Génériquement, l'invention réalise cet objectif du fait
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que les d6U.: bagues formant moyeux ne forment qu'un 61.. sont uéptanables radia- e:aent ensemble, 1;à,is ne peuvent exécuter de mouvement âr rotation par rapporr. a un arbre co7:r:a.au, en plu0 de quo-L elles sont pourvues a' ouverti;-res aispo- sées a des côtés opposés des bagues for.mant moyeux et reliées par paires par des passages pour le liquide.
Par 1';ntremise de ce dispositif, ']es pression de pompage du générateur à liquide de pression et du moteur à liquide de pres- sion n'agiront paS tout à fait l'une a côté de l' 8.ï:Ltre sur les arbres de com- ,mande et commandé, de sorte que leur action de ±le,,,--Lon sur les arbres ast sans importance.Ceci réduit la charge et par conséquent les pertes par friction
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ca.l1 ! les paliers supportant les arbres.
Les passages pour le liquide sont courts et les quantités j'huile
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en circulation petites ou nulles. Les fuites sont peu importantes parce que les paliers des blocs cylindres servent de tiroirs de distribution pour le liquide et les pertes hydrauliques totales sont par conséquent négligeables,
L'invention sera décrite plus en détail ci-dessous et on se réfé- rera aux dessins annexés montrant à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention.
Aux dessins, la Fig. 1 est une coupe longitudinale schématique d'une trans- mission suivant l'invention, la Fig. 2 montre du côté droit une coupe transversale suivant la ligne a-a, et de côté gauche une coupe transversale suivant la ligne b - b, à la Fige l, la Fige 3 est une coupe longitudinale et, la Fig. 4 une coupe transversale d'un dispositif à excentrique réglable.
La Fig. 5 est un diagramme illustrant des positions différentes du réglage du dispositif à excentrique.
La Fig. 6 est un diagramme de l'excentricité des bagues formant moyeux et du volume de liquide circulant par unité de temps à diverses posi- tions du réglage du dispositif à excentrique.
Les Figs 7 à 16 montrent schématiquement en projection axiale les positions des bagues formant moyeux dans les réglages marqués particulièrement aux Figs.5 et 6.
Dans un carter 1 (voir Figs. 1 et 2) renfermant la transmission, un arbre de commande 2 tourne et est relié à demeure à un disque cupulaire 3 dont le bord intérieur supporte un nombre impair de surfaces planes 4 qui sont perpendiculaires au plan de rotationo Un nombre correspondant de pistons 5 pourvus de rondelles de glissement 6 fonctionnent dans des cylindres 7 et sont pressés vers l'extérieur dans la direction des surfaces par des ressorts de pression 8. Les cylindres 7 sont unis à la façon de bras en étoile à un bloc cylindres qui est disposé de manière à pouvoir tourner sur une bague 9 formant moyeu. Le bloc cylindres avec les pistons 5 forme le générateur à liquide de pression du dispositif.
Le bloc cylindres est contraint de tour- ner avec le disque 3 par l'entremise d'un organe d'accouplement 10 qui tolère que le bloc cylindres exécute un mouvement circulaire.
Une bague singulière formant moyeu 11 reliée à demeure à la bague formant moyeu 9 mais décalée radialement d'une distance R, est disposée de ma- nière à pouvoir tourner dans un bloc cylindres non rotatif ayant un nombre im- pair de cylindres 12 ouverts vers l'intérieur et ayant des pistons 13 et des rondelles de glissement 14 qui sont pressés vers l'extérieur par des ressorts de pression 15 contre les surfaces planes 16 qui sont reliées à demeure au car- ter-1. Le bloc cylindres avec les pistons 13 forment le moteur à liquide de pression du dispositif. Le bloc cylindres est uni au carter par l'entremise d'un organe d'accouplement 17, qui empêche la rotation mais tolère que le bloc cylindres exécute un mouvement circulaire.
Les bagues 9 et 11 formant moyeux, forment corps l'une avec 1-'autre et décalées de la distance R radialement l'une par rapport à l'autre, forment un double coude. Ce corps coudé est relié, de manière à ne pas pouvoir tourner, par l'entremise d'un organe d'accouplement 18 à un arbre commandé 199 mais peut être continuellement déplacé en direction radiale, de sorte que l'excentricité des bagues 9 et 10 formant moyeux par rapport à l'arbre commandé 15 peut être continuellement modifiée; on peut amener une des bagues formant moyeu à la fois à occuper une position coaxiale par rapport à l'arbre commandé 19. Cet arbre tourne dans le carter 1 coaxialement avec l'arbre de commande 2.
Le réglage du corps coudé, c'est-à-dire des bagues 9 et 11 formant moyeux se fait au moyen d'un arbre 20 pourvu d'une partie excentrique 20a et d'un manchon 21 (voir Figs. 3 et 4) supporté par la partie 20a et pourvu d'un alésage excentrique. Les rayons d'excentricité r sont les mêmes pour la partie
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excentrique 20a de l'arbre 20 et pour l'alésage du manchon 21. L'arbre 20 est monté tournant dans l'arbre commandé 19 et dans l'arbre de commande 2.
Le corps coudé formé par les bagues 9 et 11 formant moyeux est disposé de manière à pouvoir tourner sur le manchon 21. Lorsque les organes 20 et 21 tournent simultanément l'un par rapport à l'autre dans des directions oppo- sées d'angles égaux de 90 dans chaque direction à partir de la position mon- trée aux Figs. 1 à 4, le manchon 21 et par conséquent également les bagues 9, 11 formant moyeux et disposées sur celui-ci parcoureront en ligne droite la distance 4r dans une direction radiale.
Les conditions de mouvement durant ce déplacement apparaîtront de façon plus détaillée au diagramme de la Fig. 5. Sur cette figure, le che- min 4r parcouru par le centre du manchon 21 est marqué par une ligne verticale dont le centre coïncide avec l'axe central des arbres 2 et 19. Le rayon d'ex- centricité r - 20 pour la partie excentrique 20a de l'arbre 20 oscille au- tour de cet axe central pendant le réglage du corps coudé, de sorte que l'axe central pour la partie excentrique 20a de l'arbre 20 décrira pendant le régla- ge .un arc d'un demi-cercle marqué à la Fig. 5.
Pendant le réglage le rayon d' excentricité r- 21 pour le manchon 21 tourne autour de l'axe central de la partie excentrique 2Ca de l'arbre 20 (l'extrémité du rayon r - 20 sur cet arc d'ur demi-cercle), de sorte que l'axe central du manchon 21 se meut le long de la ligne verticale à la Fig. 5. Sur cette figure, cinq positions parti- culières des organes sont désignées de I à V.A la position I, l'axe central du manchon 21 coïncide avec l'axe central de l'arbre 20 et avec les axes centraux des arbres de commande et commandé 2 et 19, respectivement, (la position des dé- tails montrée aux Figs. 1 à 4) de sorte que l'axe central des bagues 9 et 11 formant moyeux se trouve aux côtés opposés et à la même distance de l'axe central des arbres de commande et commandé 2,19.
Les positions 2 II et III correspondent à faire osciller les rayons r - 20 et r - 21 à partir de la position I en directions opposées vers des positions où, suivant la Fig. 6, la bague 9 ou 11 formant moyeu est placée coaxialement par rapport aux arbres de commande et commandé 2,19. Les positions IV et V correspondent à faire os- ciller les rayons R - 20 et r - 21 de 90 à partir de la position I en di- rections opposées.
La rotation de l'arbre 20 et du manchon 21 pour le réglage décrit ci-dessus des bagues 9 et 11 formant moyeux se fait au moyen d'un manchon 22 (voir Fig. 3), qui est mobile sur l'arbre commandé 19 et porte des chevilles 23 et 24 qui sont pourvues de filets à droite et à gauche, respectivement, à pas long. Des écrous 25 et 26 adaptés à ces filets sont disposés dans une bri- de 36 sur l'arbre commandé 19 et sont pourvus, sur leur périphérie, d'une den- ture d'engrenage en prise avec les pignons 27 et 28, le premier de ceux-ci étant relié à demeure à l'arbre 20, tandis que le second est disposé de manière à pouvoir tourner sur le même arbre et relié au manchon 21 au moyen d'un accou- plement 29.
Donc, au moyen, d'un levier 30 qui est relié au manchon 22 avec une bague d'appui 31, on peut faire tourner l'arbre 20 et le manchon 21 l'un par rapport à l'autre d'une manière précédemment indiquée en détail, de sorte que les bagues 9 et 11 formant moyeux peuvent être amenées aux positions mon- trées schématiquement à la Fig. 6.
A la Fig. 6 figurent deux lignes obliques parallèles qui marquent les diverses positions de l'axe central des bagues 9 et 11 formant moyeux par rapport à l'axe central des arbres de commande et commandé 2 et 19, respecti- vement, qui sont marqués à la Fig. 6 par une ligne horizontale. La distance verticale qui sépare les lignes obliques correspond au rayon coudé R du corps coudé, formé par les bagues 9 et 11 formant moyeux et la distance verticale le long de laquelle s'étend chaque ligne oblique correspond au chemin 4r par- couru par le corps coudé pendant la rotation de l'arbre 20 et du manchon 21 pour le réglage du corps coudé. Les positions I à V désignées particulière- ment à la Fig. 5 ont également été marquées à la Fig. 6.
Sur le bord de chaque bague 9 et 11 formant moyeux, se trouvent deux évidements 37 et 38 placés chacun d'un côté du plan du coude ainsi que des ouvertures appropriées 39 dans les extrémités intérieures des cylindres 7
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et 12 des blocs cylindres. Les évidements 37 et 38 dans les bagues 9 et 11 communiquent l'un avec l'autre en croix. Les passages pour le liquide néces- saires à cet effet sont disposés dans les bagues formant moyeux et leurs dis- positifs de réglage 20 et 21 de la manière qui apparaît à la Fig.
Les Figs 7 à 16 sont des diagrammes du fonctionnement du.dispo- sitif au réglage des bagues 9 et 11 formant moyeux dans les positions désig- nées de I à V aux Figs.5 et 6.Aux Figs.9 et 10qui montrent le réglage des bagués 9 et 10 formant moyeux, respectivement, dans la position II, la bague 9 formant moyeu du générateur à liquide de pression est réglée a une po- sition excentrique alors que la bague 11 formant moyeu du moteur à liquide de pression est concentrique avec les arbres de commande et commandé 2 et 19, respectivement. Lorsqu'à cette occasion l'arbre 2 tourné par exemple,dans la direction de la flèche montrée à la Fig.
9, les pistons du générateur qui sont placés à la gauche de la ligne centrale verticale (plan du coude) à travers l'axe de rotation, tendront à être enfoncés dans leurs cylindres, tandis que les pistons situés à la droite du plan du coude tendront à être retirés de leurs cylindres. Donc, les pistons de gauche à la Fig. 9 tendent à presser du liquide de leurs cylindres a travers les évidements 37, 38 (voir également la Figo 3) vers les pistons du moteur à la Fig. 10 placés à la droite du plan du coude, tandis que les pistons de droite du générateur à la Fig. 9 tendent à aspirer du liquide venant des pistons de gauche du moteur à la Fig. 10. Ceci est indiqué au moyen d'un signe plus, pour la pression, et d'un signe moins pour l'aspiration aux Figs. 9 et 10.
Ni l'un ni l'autre de ces efforts ne peut tou- tefois réussir, puisque la bague 11 formant moyeu, comme il apparaît a la Fig.
10, occupe une position centrique de sorte que les pistons du moteur ne peu- vent exécuter aucun mouvement quel qu'il soit dans -leurs cylindres. Il en ré- sulte que le dispositif fonctionnera comme embrayage positif et que les bagues 9 et 11 formant moyeux seront contraintes de prendre part à la rotation du gé- nérateur à liquide de pression et par conséquent de l'arbre de commande 2. Ain- si, l'arbre commandé 19 sera actionné par l'entremise de l'accouplement 18 à -la même vitesse que l'arbre de commande 2. Aucun transport de liquide n'a lieu, dans ces conditions, entre le générateur à liquide de pression et le moteur à liquide de pression.
Aux Figs. 11 et 12, les bagues 9 et 11 formant moyeux, sont montrées réglées à la position I conformément aux Figs. 5 et 6 (comme montré également aux Figs. l.à 4). Dans ce réglage, les excentricités des bagues formant moyeux sont également grandes mais dirigées dans des directions opposées. La tendance des.pistons dû générateur à liquide de pression, à pomper du liquide vers les cylindres,du moteur à liquide de pression et d'en pomper hors de ceux-ci, res- pectivement, peut à présent être partiellement satisfaite (les signes plus aux Figs. 11 et 12 signifient pression et les signes moins, aspiration), puis- que va bague 11 formant moyeu occupe une position excentrique, de manière à réaliser, à la'rotation, un déplacement des cylindres du moteur par rapport aux'pistons du moteur.
Par conséquent, l'arbre 19--tournera à une certaine vi- 'tosse plus faible que l'arbre 2. Lorsque les organes occupent cette position, -une'certaine quantité de liquide est transportée entre le générateur à liquide de pression et le moteur à liquide de pression.
Aux Figs. 13 et 14 qui correspondent à la position III aux Figso 5 et 6, la bague 9 formant moyeu est placée centralement, tandis que la ba- gue 11 formant moyeu est excentrique par-rapport aux arbres 2 et 19. Comme la bague 9 formant moyeu est placée centralement, le générateur à liquide de pres- sion ne pompera pas de liquide ou ne mettra pas de liquide sous pression, et, par conséquent, le bloc cylindres du générateur à liquide de pression tourne- ra sur la bague '9 formant moyeu, alors que le bloc cylindres du moteur et l'ar- bre 19 resteront immobiles.
Aux Figs, 15 et 16 qui correspondent à la position IV aux Figso 5 et 6, les bagues 9 et 11 formant moyeux sont excentriques dans la même direc tion, à savoir vers le bas aux Figs. 15 et 16, ce qui impose les conditions de pression désignées par plus et moins aux deux côtés du plan du coude dans le générateur à liquide de pression et le moteur à liquide de pression; les
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arbres 2 et 19 tourneront alors dans des directions opposées. Si, d'autre part, les bagues 9 et 11 formant moyeux sont toutes les deux réglées excen- triquement dans une direction vers le haut, comme montré aux Figs. 7 et 8 qui correspondent à la position V aux Figs. 5 et 6, l'arbre commandé 19 tournera dans la même direction que l'arbre de commande 2 mais plus vite que celui-ci.
Il ressort de ceci, que si on règle le levier 30 (voir Fig. 3), on obtient un changement continu du rapport de transmission, qui comporte la vitesse surmultipliée, la prise directe, la vitesse réduite, le point mort et le renversement de marche.
Les volumes de liquide transporté dans chaque position du réglage des bagues 9 et 11 formant moyeux entre le générateur à liquide de pression et le moteur à liquide de pression, par unité de temps, sont indiqués à la Fig.
6 au moyen d'une courbe 40. Le volume de liquide transporté par unité de temps dans chaque cas, est égale au produit du volume déplacé du générateur à liquide de pression et la différence quant au nombre de révolutions des arbres 2 et 19. Comme il ressort de la Fig. 6, ce volume de liquide V atteint son ma- ximum à la position I des bagues 9 et 11 formant moyeux.
Afin de restituer le liquide qui, dans le cas d'une fuite dans les ensembles de pistons et de cylindres, est recueilli au fond du carter 1, il est prévu une pompe 32 montrée à la Fig. 1, cette pompe étant actionnée d'une manière convenable par l'arbre 2 et reliée par un tuyau d'aspiration 33 à la partie inférieure du carter. Un conduit de refoulement 34 fournit le liquide venant de la pompe 32 par l'intermédiaire d'une soupape à sens unique 35 à l'un des cylindres 12 chaque fois que passe devant ce cylindre l'ouver- ture d'aspiration dans la bague 11 formant moyeu.
Pour éviter de trop grandes pressions d'huile dans le système à suile de la transmission, ce système est de préférence pourvu d'une valve de sécurité.
REVENDICATIONS.
1. Transmission hydraulique contrôlable de puissance consistant en un bloc rotatif relié à un arbre de commande, et consistant en pompes à pistons à liquide, disposées en étoile, disposé de manière à pouvoir tourner sur une bague formant moyeu, pouvant tourner et pourvue d'ouvertures, et en un bloc non rotatif de pompes à pistons à liquide, disposées en étoile, dis- posé sur une bague formant moyeu, pouvant tourner et pourvue d'ouvertures, caractérisée en ce que les deux bagues formant moyeux.font corps l'une avec l'autre et sont déplaçables radialement ensemble mais ne peuvent exécuter de mouvement de rotation par rapport à un arbre commandé, en plus de quoi elles sont pourvues d'ouvertures disposées à des côtés relativement opposés des ba- gues formant moyeux et reliées par paires par l'entremise de passages pour le liquide.