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Les transmissions continues, se réglant automatiquement, convien- nent aux véhicules, car elles s'adaptent particulièrement bien aux conditions à remplir pendant la marche des véhicules. La condition à remplir en premier lieu par une transmission de cette nature consiste en ce que le rapport de transmission doit se régler en fonction des résistances qui s'opposent à la marche du véhicule. Cette adaptation du rapport de transmission aux résis- tancea qui s'opposent à la marche du véhicule est réalisée très approximati- vement par les changements de vitesse à engrenages ordinaires, mais il est nécessaire à cet effet d'actionner le changement de vitesse connu.
Les trans- missions hydrauliques, telles qu'elles ont été construites jusqu'à présent et qui peuvent déjà s'adapter beaucoup mieux aux conditions précitées, ne sont adoptées que dans une mesure très limitée à cause de leur rendement sensiblement inférieur à celui des changements de vitesse à engrenages.
Il existe aussi des transmissions connues qui consistent en un différentiel fonctionnant sous forme de diviseur de puissance et une transmission hydraulique. En marche normale, la majeure partie de la puissance; environ 75%,de la puissance reçue par l'arbre de commande est transmise directement à l'arbre commandé par l'intermédiaire du différentiel, tandis que le complément seulement.. environ 25%,de la puissance à transmettre est transmis par l'intermédiaire de la transmission hydraulique.
Mais ces transmissions continues à réglage automatique ne se sont pas non plus répandues, au moins en ce qui concerne les faibles puissances.
Pour réaliser une transformation satisfaisante de couple de rota- tion, avec une transmission de ce type, la solution préconisée suivant l'invention consiste à faire tourner la roue de turbine accouplée avec l'arbre de commande en sens inverse de la roue de la pompe ou du compresseur d'air accouplée avec la transmission différentielle. Les aubes de la roue de la turbine sont alors disposées de préférence dans la section de passage la plus étroite de la transmission hydraulique, en étant parcourues par le fluide dans le sens de l'axe et elles sont construites sous forme d'aubes à réaction, à la manière des aubes d'une turbine Kaplan.
Il résulte de cette disposition que la vitesse de rotation du courant de liquide ou d'air en amont de la roue de la pompe est influencée dans une large mesure par la roue de la turbine, de sorte que/lorsque l'arbre commandé tourne à vitesse élevée, la vitesse de rotation de ce courant devient presque nulle et que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre commandé diminue, c'est-à-dire lorsque la vitesse du véhicule diminue, la vitesse de rotation augmente d'une manière continue.
Sur les dessins ci-joints,qui représentent schématiquement quelques exemples de réalisation de la transmission suivant l'invention :
La fig. 1 est une coupe longitudinal
La fige 2 représente un développement de la coupe par l'axe des aubes du circuit parcouru par le courant suivant la fig, 1;
La fig. 3 représente les diagrammes des vitesses du courant de liquide pour trois positions de réglage différentes :
La fige 4 représente une variante de la coupe longitudinale ;
La fig. 5 représente une autre forme de réalisation;
La fig. 6 représente une transmission de marche arrière supplé- mentaire en position d'embrayage ; et
La fig. 7:la représente en position de débrayage.
Suivant la fig. 1 la transmission différentielle est construite sous forme de transmission planétaire. La puissance venant du moteur est transmisepar l'intermédiaire de l'arbre de commande 1 au support 2 des
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satellites. Plusieurs axes 3, sur lesquels les roues satellites 4 sont montées à rotation, sont fixés sur le support 2 des satellites. Ces roues satellites sont construites sous forme de roues dentées et sont en prise simultanément avec une couronne extérieure 5 à denture intérieure et avec une couronne intérieure 6 à denture extérieure.
La couronne intérieure 6 est solidaire de la roue mobile 8 de la pompe par l'intermédiaire de l'arbre 7 de la pompe , La roue mobile 8 de la pompe tourillonne dans un carter 9, de plus., la roue mobile 10 de la turbine est montée à rotation dans ce carter. Cette roue mobile 10 de la turbine, dont les aubes sont parcourues par le fluide dans le sens de l'axe et qui sont construites sous forme d'aubes à réaction à profil en forme de surfaces portantes, d'une manière analogue aux aubes d'une turbine Kaplan., est accouplée par l'intermédiaire d'un arbre -creux 11 avec la couronne intérieure 13 d'un transmission planétaire.
La couronne intérieure 13 engrené avec des roues satellites 14 qui peuvent tourner autour d'axes fixes 15. En outre les roues satellites 14 engrènent avec la couronne extérieure 16 qui est solidiare de l'arbre commandé 12. Il résulte en marne temps de la présence de cette seconde transmission que la roue mobile 10 de la turbine tourne plus vite que l'arbre commandé 12,ce qui permet à l'encontre des formes de construction ordinaires.. de disposer les aubes de la roue mobile de la turbine dans la portion de diamètre minimum du circuit de la transmission hydraulique, entre la roue directrice fixe 17 et la roue 8 de la pompe et d'y faire circuler le fluide suivant l'axe.
Cette solution permet d'augmenter notablement la gamme de réglage entre les limites de laquelle le rendement de la transmission hydraulique de l'énergie est élevé en conséquence. Elle est particulièrement avantageuse dans l'un des cas limites où l'arbre commandé est immobile et le moteur tourne à l'admission maximum.
Alors que dans une transmission dans laquelle les roues de la pompe et de la turbine tournent à la même vitesse, le couple de démarrage de l'arbre commandé prend au maximum une valeur double à celle qui correspond à la vitesse de rotation maximum, les mesures prises dans le dispositif de la fig. 1 permettent de faire prendre au couple de démarrage une valeur de trois à cinq fois plus grande.
La fig. 2 représente le développement de la coupe par l'axe des aubes du circuit de la transmission hydraulique de la fig. 1. Sur cette figure
I désigne les aubes de la roue directrice immobile;
II désigne les aubes de la roue de la turbine;
III désigne les aubes de la roue de la pompe.
La fige 3 représente les diagrammes des vitesses de circulation du liquide pour trois positions de réglage différentes. Sur cette figure ; c1 = la vitesse absolue à la sortie de la roue directrice; c2 = la vitesse absolue à la sortie de la roue de la turbine; w1 = la vitesse relative à l'entrée de la roue de la turbine; w2 = la vitesse relative à la sortie de la roue de la turbine; w3 = la vitesse relative à l'entrée de la roue de la pompe, IV représente les rapports de vitesses au moment du démarrage c'est-à-dire lorsque l'arbre commandé est immobile;
V représente ces rapports dans une gamme de vitesses de rota- tion moyennes; VI représente les rapports des vitesses au moment où. la vitesse de rotation de l'arbre commandé est la plus grande.
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Les cas IV et VI représentent donc les cas limites entre lesquels s'effectue l'ensemble des opérations de réglage. Les vitesses absolues c2 font apparaitre la variation considérable subie par le couple de torsion du courant en amont de la roue de la pompe. Ce couple est très grand dans le cas IV et décent nul dans le cas VI.
Alors que dans la forma de réalisation de la transmission de la fig. 1, les arbres de commande et commandé sont disposés concentrique ment du même côté (solution souvent adoptée dans les changements de vitesse de motocyclettes) la fige 4 représente une forme de réalisation dans laquelle les arbres de commande et commandé sont disposés de part et d'autre de la transmission (solution de la transmission des auto¯biles).
Dans la forme de réalisation de la fig. 4, l'arbre de commande
1 est solidaire de la couronne extérieure 5 de la transmission différentielle et le support 2 des satellites est solidaire de 1-'arbre commandé 12. La transmission entre la turbine et l'arbre commandé est également construite sous forme de transmission planétaire,, mais elle se trouve de l'autre coté de la transmission hydraulique. Le support 18 des satellites est solidaire de l'arbre commandé 12, tandis que la couronne extérieure 16 est solidaire du carter 9.
Tant que la puissance est transmise par- la transmission régu- latrice de l'arbre de commande 1 à l'arbre commandé 12, l'arbre commandé 12 tourne toujours plus lentement que l'arbre de commande 1 et la roue de la pompe 8 tourne en sens inverse de l'arbre de commande 1. Au contraire la roue 10 de la turbine tourne dans le même sens que l'arbre commandé 12.. puisque le support 18 des satellites est solidaire de l'arbre commandé 12.
Suivant la fige 4,, une pompe à huile à engrenages 19 est montée dans le boîtier de portée de l'arbre de commande 1. Cette pompe à huile à engrenages a pour fonction d'alimenter en huile toutes les portées et dents d'engrenage en prise et de maintenir en permanence le circuit hydraulique de transmission d'énergie rempli d'huile.
La quantité d'huile à débiter en permanence est égale à celle qui s'échappe dans les portées de l'arbre 20 de la pompe et de l'arbre 21 de la turbine sous l'effet de la surpression dans le circuit hydraulique.
L'huile de la pompe à engrenages est refoulée par un espace annulaire et des trous radiaux 22 dans l'alésage axial 23 de l'arbre de commande 1. Puis elle passe dans l'alésage axial 24 de l'arbre commandé 12, d'ou elle alimente par des trous radiaux les roues dentées, les portées et le circuit hydraulique . L'huile se rassemble dans des réservoirs 25,dans lesquels elle est de nouveau aspirée par la pompe à engrenages 190 Pour em- pécher le phénomène de cavitation dans-le circuit de la transmission hydrau- lique d'énergie, la roue de la pompe 8 comporte, du côté situé en regard de la roue 10 de la turbine , des aubes radiales 26 qui font augmenter la pres- sion dans le circuit hydraulique et provoquent la séparation de l'air.
La fig. 5 représente une forme de réalisation de la transmission régulatrice qui est à envisager lorsqu'on désire réaliser une forte démul- tiplication en marche lente entre les arbres de commande et commandépar exemple lorsque l'arbre 1 est commandé par une turbine à grande vitesse.
L'arbre commandé 1 est alors solidaire de la couronne intérieure 6 de la transmission différentielle et sa couronne extérieure 4 avec la roue @ de la pompe.
Dans le cas où les dimensions de la transmission peuvent être un peu plus grandes., le fluide moteur du circuit peut consister - -en air au lieu d'huile Si une portion de l'air se renouvelle en permanence? on peut ainsi réaliser un refroidissement très efficace. On voit;sur la fig. 5, la manière dont s'effectue ce remplacement de Pair.
Une partie de l'air en mouvement dans le circuit s'échappe par des orifices 27 percés dans les aubes directrices 17 aux points où 1-'écoulement risque de s'inverser, arrive
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dans un réservoir collecteur annulaire 28 du carter 9 et s'échappe dans l'atmosphère par des trous 29, L'air est aspiré dans l"atmosphère en un autre point du circuit où la pression est plus faible par des trous 30, un réservoir collecteur annulaire 31 et des orifices 32. L'air s'échappant par les orifices 27 sert en marna temps à aspirer la couche limite sur les aubes directrices de façon à empêcher l'écoulement de s'inverser.
Les fig. 6 et 7 indiquent la manière dont la transmission planétaire peut être inversée entre l'arbre 21 de la turbine et l'arbre commandé 12 en vue de changer le sens de rotation de l'arbre commandé dans une mesure limitée. La fig. 6 représente la transmission planétaire en position de marche normale, tandis que la fig. 7 la représente 'après embrayage en marche arrière.
Pendant la marche en avant (fig.6) de la transmission , un embrayage déplace axialement le support 18 des satellites d façon à amener ses dents à denture droite 33 en prise avec des dents correspondantes 34 de la bride 35 de l'arbre commandé 12, et amène les dents de la couronne extérieure 16, également mobile suivant--Son axe, en prise avec des dents 36 solidaires du carter 9. Le couple de la roue 10 de la turbine est ainsi transmis par l'intermédiaire de l'arbre 21 de la turbine (qui porte la couronne intérieure 13 plus large de la transmission planétaire) et des roues satellites 14 au support 18 des satellites qui est accouplé avec l'arbre commandé 12 par les dents 34.
Pour établir la marche arrière de l'arbre commandé 12, on pousse axialement en sens inverse la couronne extérieure 16 et le support 18 des satellites .A cet effet, comme l'indiquent schématiquement les fig. 6 et 7, il existe dans le carter 9 une double came 37, dont la position peut être réglée au moyen d'un levier (non représenté). Cette double came agit sur un levier 39 monté sur un arbre 38 et qui est accouplé avec la couronne extérieure 16 en forme de manchon.
Le mouvement du le vier 39 vers la droite déplace la couronne extérieure 16 également vers la droite, de sorte que ses dents cessent d'être en prise avec les dents 36 du carter et viennent en prise avec les dents 40 de la bride 35 (figo7) En outre la double came 37 agit sur un levier 41., également monté sur l'arbre 38 et qui agit sur un manchon 42 posé sur l'arbre commandé 12; ce manchon; par l'intermédiaire d'un goujon de poussée 43 guidé à l'intérieure de l'arbre commandé 12, pousse le support 18 des satellites vers la gauche, de façon à amener ses dents 44 en prise avec les dents 45 du carter 9.
Le support 18 des satellites est donc immobile pendant la marche arrière et, par suite,la couronne extérieure 16 en prise avec l'arbre commandé 12 tourne en sens inverse de l'arbre 21 de la turbine. Ce résultat est obtenu du fait que le couple provenant de la..!-turbine est 'plus grand que celui qui est exercé par la transmission différentielle par l'intermédiaire de l'arbre commandé.
La transmission régulatrice peut encore être modifiée de. diverses manières., par exemple en construisant la transmission différentielle sous la forme habituelle de roues coniques. La transmission différentielle peut aussi être construite sous une autre forme, en montant sur chacune des roues satellites deux couronnes dentées de diamètres différents, dont l'une est en prise avec la couronne extérieure et l'autre avec la couronne intérieure} ou en remplaçant la couronne extérieure par une roue dentée à denture extérieure. La transmission entre la roue mobile de la turbine et l'arbre commandé peut aussi être construite sous forme de transmission dentée normale.