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CHANGEMENT DE VITESSES AVEC TRAIN AUXILIAIRE.
La présente invention a pour objet un changement de vitesses comportant en combinaison un train épicycloidal principal à quatre ou cinq éléments coaxiaux tel que décrite par exemple, dans le brevet français n 809102 du 16 Novembre 1935 et un train épicycloidal auxiliaire monté en. sé- rie avec le.train principal et en amont de celui-ci et permettant d'intro- duire une multiplication ou une démultiplication préalable entre l'arbre pre- mier moteur et le train principal.
Dans le cas où le' train principal comporte cinq éléments coa- xiaux, ces éléments sont les suivants deux pignons centraux, un porte-sa- tellites, deux couronnes à denture intérieure dont l'une est solidaire en rotation à demeure de l'arbre dernier récepteur et au moins un jeu de deux satellites en prise entre eux et engrenant chacun avec l'un desdits pignons et l'une desdites couronnes.
Dans le cas où le train principal ne comporte que quatre élé- ments coaxiaux, la couronne qui n'est pas solidaire de l'arbre dernier ré- cepteur est supprimée.
Suivant une caractéristique de l'invention,,, le train épicy- cloidal auxiliaire est constitué par un premier planétaire monté fous par un porte-satellites solidaire en rotation à demeure de 15'arbre premier mo- teur et par un second planétaire solidaire en rotation à demeure de l'un des pignons centraux du train principal.
'Dans le changement de vitesses décrit dans le brevet précité, les différentes vitesses avant et la marche arrière étaient obtenues par im- mobilisation sélective de certains éléments du train épicycloidal et par solidarisation de deux de certains autres de ces éléments.
Suivant une caractéristique de l'invention, les moyens d'immo- bilisation et de solidarisation d'éléments du train principal sont complétés
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par des moyens permettant d'immobiliser le planétaire fou du train auxiliai- re et par des moyens permettant de solidariser directement ou indirectement le porte-satellites du train.auxiliaire de l'un (ou de l'autre) des pignons du train principal.
Avec un train principal à quatre éléments coaxiaux, on obtient trois vitesses avant et une marche arrière.
En introduisant un train auxiliaire monté en série, on obtient six vitesses avant et'arrière.. Avec un train principal à cinq éléments coaxiaux, on obte- nait quatre vitesses avant et une marche arrière; on obtiendra avec l'adjonc- tion du train auxiliaire huit vitesses avant et deux marches arrière.
Dans les deux cas, on peut choisir les rapports fournis par chacun des deux trains de fagon à obtenir un bon échelonnement pour l'ensem- ble des rapports en évitant que deux d'entre eux ne soient trop voisins 1' un de l'autre.
Dans le dispositif objet de l'invention., les diverses connexions d'embrayage entre pièces tournantes et de freinage servant à immobiliser une pièce ou une autre sont à friction et de nature quelconque, mécanique, élec- trique,, électromagnétique, ou autre.
Il est toutefois, particulièrement prévu, suivant l'invention. de réaliser lesdites connexions au moyen d'électro-aimants.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le nombre des dispositifs d'interconnexion par friction est réduit à cinq dans le cas où le train principal comporte quatre éléments coaxiaux et à six, dans le cas ou il en comporte cinq.
Enfin, suivant un mode de réalisation de l'invention, l'un au moins des deux satellites de chaque jeu de satellites du train principal pré- sente deux dentures de diamètres primitifs différents comme décrit dans
Cette disposition permet de réduire l'encombrement diamétral et axial de l'ensemble.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description dé- taillée qui suit et à l'examen des dessins annexés sur lesquels on a représen- té, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation de l'in- vention.
Sur ces dessins
La Fig. 1 représente schématiquement un changement de vitesses suivant l'invention à quatre éléments coaxiaux et à train auxiliaire multipli- cateur.
La Fig. 2 est une coupe axiale schématique d'un autre mode de réalisation dans lequel le train principal est à cinq éléments coaxiaux et dans lequel le train auxiliaire est démultiplicateur.
La Fig. 3 est une coupe axiale d'un mode de construction préféré du changement de vitesses suivant l'invention, comportant un train principal à cinq éléments coaxiaux et à satellite étage, un train auxiliaire multiplica- teur et six électro-aimants de commande et la fig. 4 est une coupe axiale schématique d'un mode de réalisa- tion d'un changement de vitesses suivant l'invention à train principal compor- tant cinq éléments coaxiaux et à train auxiliaire démultiplicateur.
Sur les différentes figures, les éléments correspondants ont été désignés par les mêmes lettres de référence.
Le porte-satellites du train auxiliaire désigné par M1 est soli- daire en rotation à demeure et directement de l'arbre premier moteur M0' l'un des planétaires de ce train, constitué par un pignon central P est immobilisa-
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ble au moyen d'un frain constitué par un dispositif d'interconnexion par fric- tion avec une partie fixe et son autre planétaire récepteur est solidaire en rotation à demeure du pignon M du train principal.
On examinera., tout d'abrod. le cas où le pignon P est immobili- sé. Il résulte de la disposition décrite ci-dessus que le pignon M est alors entraîné à une vitesse qui est la résultante de celles du porte-satellites M et du ou des satellites s en prise avec le planétaire récepteur solidaire M1. Dans les modes de réalisation des Figs. 1 et 3 ledit planétaire récepteur se présente sous la forme d'une couronne intérieure Q et sa liaison avec le pignon P est assurée par un satellite simple s, ou par plusieurs satellites sim- ples, non en prise entre eux, répartis autour du pignon P.
Par suite, l'action du ou desdits satellites s'ajoute à celle du porte-satellites pour entraîner la couronne Q avec une vitesse surmutipliée par rapport à celle de l'arbre pre- mier moteur M0 et dans le même sens que celui-ci; le train auxiliaire est mul- tiplicateur.
Dans le mode' de réalisation de la Figo 2, le planétaire récep- teur du train auxiliaire est constitué par un pignon central P1 dont le nom- bre de dents est supérieur au nombre de dents du pignon P et la liaison entre les deux pignons P et P1 est assurée par un satellite (ou par plusieurs sa- tellites non en prise entre eux) présentant deux dentures de diamètres primi- tifs différents dont la plus grande s1 est en prise avec le pignon P et dont la plus petite s2 est en prise avec le pignon P1 Par suite,, Inaction de la denture s se retranche de celle (plus grande) du porte-satellites M1 et le pignon P1 est entraîné avec une vitesse démultipliée par rapport à celle de l'arbre premier moteur M0 et dans le même sens que ce- lui-ci ; le train auxiliaire est démultiplicateur.
Enfin, dans le mode de réalisation de la fig. 4, le planétaire récepteur du train auxiliaire est constitué par une couronne à denture inté- rieure Q, comme dans le cas des figs. 1 et 3, mais .sa liaison avec le pignon P est assurée par un ou plusieurs jeux de deux satellites en prise, d'une part, entre eux et, d'autre parte l'un, s3' avec ledit pignon P, l'autre, s4' avec ladite couronne Q.
Par suite.. le porte-satellites M1 et le satellite s4 agissent différentiel- lement sur la couronne Q pour entraîner celle-ci dans le sens de la rotation du porte-satellites M1 La couronne Q est donc entraînée à une vitesse démulti- pliée par rapport à celle de l'arbre.premier moteur M ; le train auxiliaire est démultiplicateur.,
Par ailleurs., le porte-satellites M1 peut être solidarisé direc- tement(bien entendu lorsque le pignon P n'est pas immobilisé) avec l'un ou. avec l'autre des planétaires du train auxiliaire au moyen d'un dispositif d' interconnexion par friction E.
Le planétaire récepteur du train auxiliaire est alors entraîné en rotation à la même vitesse et dans le même sens que 1' arbre premier moteur M0
Sur les Figs. 1 et 2, le dispositif est interposé entre le por- te-satellites M et le planétaire récepteur; cette disposition a l'avantage de réaliser la prise directe sans faire travailler les dentures des éléments du train auxiliaire.
Sur les figs. 3 et 4, ladite solidarisation est réalisée entre le porte-satellites M1 et le pignon P; cette disposition a l'avantage de ne pas laisser fou le pignon P lorsque ledit pignon n'est pas immobilisé.
Lagencement et le fonctionnement du train principal sont iden- tiques à ceux décrits dans le brevet français n 809.102 du demandeur, c'est-
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à-dire que le second pignon central C peut être soit immobilisé, soit rendu moteur, que le porte-satellites peut être immobilisé et, enfin, que la seconde couronne B, si elle est prévue., peut être également immobilisée.
Dans les modes de réalisation représentés, un dispositif d'in- terconnexion par friction E' peut solidariser le pignon C du porte-satelli-
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tes M1, lui-même solidaire de M0 ce qui permet d'entraîner le pignon C dans le même sens et à la même vitesse que cet arbre premier moteur M o Si;
dans ces conditios le pignon M est, de son côté, entraîné à ladite vitesse, ce qui a lieu/ comme décrit ci-dessus lorsque, le pignon P n'étant pas immobilisé, le dispositif d'interconnexion E est mis en actiôn,les deux pignons M et C du train principal tournent solidairement., ce qui détermine la prise directe gé- ndrale. de sorte que l'arbre dernier récepteur Ro est entraîné dans le même sens et à la même vitesse que l'arbre premier moteur M0
Si par contre, le pignon C étant embrayé, le pignon P est im- mobilisé, ce pignon C est seul entraîné à la même vitesse que l'arbre premier moteur M ,l'autre pignon M étant entraîné à une vitesse, soit multipliée,
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soit détàultipliée, par rapport à celle de l'arbre premier moteur M 0à comme décrit ci-dessus.
Il en résulte que l'arbre dernier récepteur Ro est entraîné à une vitesse intermédiaire entre celle de l'arbre P1!emÍ&'1" moteùrLm et celle'du pi- gnon M.
D'autre part, si dans les mêmes conditions, on immobilise le porte-satellites A du train principal au lieu d'immobiliser le pignon P, on obtient une première marche arrière et si l'on immobilise la couronne B au lieu du porte-satellites A, on obtient une seconde marche arrière.
Dans tous les autres cas selon que le train auxiliaire est en prise directe ou non, la vitesse de l'arbre dernier récepteur sera celle résultant du rapport fourni par le train principal ou de ce même rapport multiplié ou démultiplié par le train auxiliaire.
En définitive, on obtient donc, si le train principal est à une seule cou- ronne, comme dans les modes de réalisation des Figso 1 et 2, six vitesses avant dont une prise directe et une marche arrière et si le train principal est à deux couronnes, comme dans les modes de réalisation des Figso 3 et 4, huit vitesses avant dont une prise directe et deux marches arrièreo
A titre d'exemple et pour fixer les idées, on trouvera ci-après des tableaux indiquant., pour des nombres de dents particuliers des éléments du train auxiliaire et du train principal, les rapports de vitesses qu'on peut obtenir dans les modes de réalisation représentéso
FIGURE 1.
Nombres de dents :
EMI4.3
P = 17 (correspondant à une multiplication -. Q = 57 . ( 193 M = 28
C = 32
R = 70 Rapports obtenus :
EMI4.4
Marche avant 1 09/ 0,52 0,68 0,88 1
EMI4.5
, -1-9
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Marche arrière ( -0,45)
FIGURE 2.
Nombres de dents
EMI5.1
P-=2L'( s1 27 Î 82= 15 ( correspondant à une réduction ( de 0,80 Pl= 33 ( M = 23
C = 15 R = 71 Rapports obtenus
Marche avant :
0,259
0,324 0590
0,733
0,85
1
Marche arrière.- (-0,211)
FIGURE 3.
Nombres de dents
EMI5.2
P = 22 ( correspondant à une multiplication de s = 20 ( 1,355 Q = 62 ( M = 17 C =.21 m = 34 r = 22 R=73 c = 30 B = 85
Rapports obtenus
Marche avant : 0,17
0,23 '' 0,31
0,42
0,55
0,75 .1
1,20 ,.
Marche arrière : (- 0,21) (-0,61)
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FIGURE 4.- Nombre de dents :
EMI6.1
P = 18 ( a3= quelconque ( 8 r, il correspondant à une réduction de 0,0 Q = 90 M = 23
C = 15 R = 71 B = 67
Rapports obtenus
Marche avant
0,259 0 324
0,40
0,50
0,590
0,733
0,85
1
Marche arrière (-0,211) (-0,56)
On remarquera que, dans le mode de construction représenté sur la Figo 3, un satellite à deux dentures de diamètres primitifs différents 1 et r est interposé entre le pignon central C et la couronne R, ce qui permet de li- miter, toutes choses égales d'ailleurs, le diamètre de ladite couronne et de loger sous la denture r le palier de tourillonnement et de centrage du flasque aval du porte-satellites A sur l'arbre du pignon M.
On réduit ainsi à la fois l'encombrement diamétral et l'encombrement axial du carter S dans lequel, comme on peut le voir sur la Fig. 3, tous les éléments sont logés en un ensemble ex- trêmement compact.
Sur les Figs. 2 et 4, le satellite en prise avec le pignon C et la couronne R est saigné, ce qui permet d'utiliser un pignon M de plus grand diamètre que le pignon C.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux ensembles représentés et décrits. Elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.
En particulier, dans le mode de réalisation de la Fig. 4, si 1' on désire obtenir un rapport de démultiplication convenable entre le pignon P et la couronne Q, sans que le rapport entre les nombres de dents de ces deux éléments soit prohibitif,l'un des satellites s3 ou s4 peut être remplacé par un satellite à deux dentures de diamètres primitifs différents tel que sl -s2 utilisé sur la fig. 2.
De même,en gardant les mêmes caractéristiques de liaison entre le train au- xiliaire et le train principal, on pourrait intervertir les liaisons et.fonc- tions du pignon P et de la couronne Q, ce qui permettrait de réaliser un rap- port de réduction plus petit entre l'arbre premier moteur et l'élément moteur du train principal.
Par ailleurs, l'utilisation d'un satellite étagé dans le train
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principal, représentée dans le mode de construction de la fig. 3, pourrait être également adoptée dans les autres modes de réalisation.
Dans certains case on pourra même utiliser deux satellites étages en prise entre eux et interposés chacun entre l'un des pignons cen- traux du train principal et l'une des couronnes de ce train.