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La présente invention est relative à des orfec-
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tionnements à un anparpil propulse ItLOC<llllIlC':1'L11: on (- :'f.r.:11!l'. mécaniquement, qui est sujet à des variation;: de charge, par exemple à des véhicules à moteurs, à des tracteurs, à des grues et analogues. Un appareil suivant la présente invention com- prend un moteur, un transformateur ou convertisseur hydrociné- tique de couple et un changement de vitesse mécanique- De moteur est généralement mais non exclusivement un moteur à com- bustion interne.
Le convertisseur hydrocinétique de couple com- prend un organe de commande pourvu d'aubes dit impulseur, un organe entraîné pourvu d'aubes, ou turbine, entraîné au moyen d'un liquide circulant dans un circuit fermé et un organe de réaction à aubes, capable de tourner dans un sens direct (c'est-
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à-dire dans le sens où tourne lrimpuiseur) l'agencement étant tel que lorsque l'organe de réaction tend à tourner en arrière mais est empêché de tourner, le couple imparti par le moyen hydraulique à la turbine peut être sensiblement plus grand que celui imparti à l'impulseur et dans d'autres conditions,
est sensiblement le même que celui communiqué à l'impulseur. La transmission à changement de vitesse mécanique est de préfé- rence du type épicyclique et est telle que la transmission peut être rendue active en sorte que l'arbre de transmission de puissance à l'entrée tourne plus vite que l'arbre de trans- mission de puissance à la sortie, produisant ainsi un couple accru et que la transmission peut être rendue inactive en sor- te que les arbres de transmission de puissance à l'entrée et à la sortie tournent à la même vitesse. une telle transmission est désignée dans ce qui suit par les termes "engrenage réduc- teur".
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Suivant la présente invention, on prévoit un appa- reil propulsé mécaniauement ou entraîné mécaniquement, compre- nant un moteur convenable (c'est-à-dire un moteur capable de développer une puissance suffisante au frein dans un domaine de vitesses assez étendu pour les buts pour lesquels l'ap- pareil est conçu), un convertisseur de couple hydrocinétique de dimensions et de caractéristiques convenables (tel que dé-
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cr!'Gr, ci':;as',) "ét;;.--\1n ena:g.e' .réducteur intercalé entre le moteur et fimpulseur-du transformate-ur de couple, le:
rapport de l'engrenage réducteur étant spécifié ci-après..De préféren- ce, le rapport de l'engrenage réducteur n'est pas plus petit que 1,2:1 et n'est pas-plus grand que 2,24:1 et, de préférence l'engrenage peut être rendu automatiquement inactif lorsque le convertisseur de couple transmet de la puissance à un taux de sensiblement 1 :1 , rendu automatiquement actif lorsque le rapport dépasse 1:1.
Une forme de réalisation de l'invention,pour un véhicule propulsé mécaniquement, sera décrite maintenant à titre d'exemple en se référant aux dessins ci-annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe transversale de la tran smission, montrant l'engrenage à l'état non-actif; - la figure 2 est une coupe semblable montrant l'engrenage à l'état de fonctionnement; - la figure 3 est un diagramme relatif au rapport de l'engrenage et montrant la relation entre le rapport de réduction maximum de l'engrenage et le pourcentage de vitesse
Le moteur (non montré) est relié à l'arbre 1 qui est attaché à l'enveloppe ou carter tournant 2 du convertis- seur hydrocinétique de couple, l'enveloppe 2 étant attachée
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à l'anneau .3--de la transmission mécanique épicyclique.
La ca- ge porte-planétaires 4 de l'engrenage est attachée à ltimpul-
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seur 5 du convertisseur de couple. L'élément solaire 6 de l'engrenage est porté par un manchon 7 et est empêché de tour- ner en arrière par un dispositif de roue libre 8 intercalé en- tre le manchon 7 et le carter fixe 9. L'impulseur 5 du conver- tisseur de couple entraîne la turbine 10 au moyen du liquide dans le circuit hydraulique. 11 est l'organe de réaction du convertisseur de couple, lequel organe de réaction est porté par un manchon 12 qui est empêché de tourner vers l'arrière par un mécanisme de roue libre 13 ihtercalé entre le manchon
12 et le carter fixe 9.
La turbine 10 est montée sur un man- chon 14 qui est relié par un système rainures-canelures à l'ar bre de sortie 15, ce dernier étant relié aux roues porteuses de la.manière connue. La turbine 10 est ainsi capable d'avoir un mouvement axial par rapport à l'arbre de sortie 15.
La couronne 3 a une face interne conique 16 propre à coopérer avec la face conique externe 17 d'un organe 18 pour former un embrayage à friction. Un matériau à friction convenable peut être prévu sur une ou l'autre des faces coni- ques 16,17. L'organe 18 est monté sur le manchon 7 ou en fait partie et est, par conséquent, relié rigidement à l'élément solaire 6. Les ressorts 19 sont logés dans des cavités conve- nables de l'organe de réaction et sont disposés pour tendre à déplacer l'organe de réaction 11 (et par conséquent la turbi- ne 10 aussi), vers la gauche comme montré à la figure 1,la poussée étant exercée contre l'impulseur 5 et de là, par des paliers de poussée convenable, étant absorbée dans l'appareil.
Le mouvement de l'organe de réaction 11 vers la gauche provo- que un mouvement correspondant de l'arbre 12 vers la gauche, ce qui à son tour cause le Mouvement de l'arbre 7 vers la gauche, la poussée étant communiquée par le palier de poussée
20. Ceci fait'que l'organe 18 est déplacé vers la gauche par
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rapport à la couronne 3 en sorte que los faces d'embrayage lo,17 entrent en coopération et font que la couronne et l'élé- ment solaire de la transmission sont embrayés l'un sur l'ou- tre, rendant ainsi la transmission inactive, comme montré à la figure 1. L'engrenage va transmettre ainsi la puissance au taux de 1:1.
Si de la pression se développe dans la région 21 du convertisseur de couple, elle fera fonctionner la turbine comme un piston et tendra à pousser la turbine 10 (et par con- séquent l'organe de réaction 11 aussi) vers la droite, les ressorts 19 étant comprimés. Lorsque ceci se produit, le man- chon 12 se déplace vers la droite et en raison d'un épaulement
22 du manchon 12, lequel manchon coopère avec l'extrémité de gauche du manchon 7, il fe.- que le manchon 7 se déplace vers. la droite. L'organe 18 sera alors porté vers la droite et l'embrayage 16,17 se dégagera.
Le fonctionnement est le suivant :
En supposant que le moteur et le véhicule sont im- mobiles, les parties seront dans la position montrée à la figure 1. Si maintenant le moteur est démarré mais)une charge de démarrage sensible résiste à la rotation de l'arbre de sor. pie 15, une vitesse de rotation relative sensible se produira mire la turbine 10 d'une part et le carter tournant 2 avec j'impulseur 5 d'autre part. Cette rotation relative fait qu'u- ne pression est engendrée dans le liquide du circuit hydrauli- que dans la région 21. Ceci fera que la turbine se déplacera axialement vers la droite et ainsi dégagera l'embrayage 16,17.
L'élément solaire 6 tendra à tourner en arrière mais sera . empêché de tourner en arrière par le Dispositif de roue libre
8. L'engrenage sera maintenant actif et le couple imparti à l'impulseur 5 sera plus grand que celui produit par le moteur.
CeCi fera que le'moteur (et par conséquent le carter 2) tournera plus vite par rapport à la turbine immobile 10. Ceci
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augmentera la pression dans la région 21 et assurera qu'une fois que l'embrayage lo,17 commencera à glisser, il sera aus- sitôt amené à se dégager complètement, en sorte qu'il n'y au- ra pas d'usure indésirable des faces d'embrayage l6,17. Les parties seront maintenant dans la position montrée à la figure
2. Lorsque le moteur accélérera, un couple croissant sera imparti à la turbine et le véhicule démarrera.
En supposant qu'on désire accélérer le véhicule à sa vitesse maxima aussi rapidement que possible, le moteur sera commandé pour donner le maximum de puissance de sortie dont il est capable, et son couple sera augmenté par l'engrenage, ce couple augmenté étant imparti à l'impulseur 5. En outre, la charge sur le moteur sera moindre que s'il n'y avait pas d'engrenage réduc- teur intercalé entre lui et l'impulseur, en sorte que le mo- teur tournera plus vite et en général développera une plus grande puissance. En conséquence, par suite de l'engrenage, il y aura un couple d'entrée plus grand et une puissance d'entrée plus grande au convertisseur de couple et celui-ci continuera par conséquent à agir comme convertisseur de cou- ple à plus grande vitesse de la turbine que ce ne sera le cas autrement.
Tandis que la transformation de couple continuera a avoir lieu, l'engrenage restera inactif.
En supposant maintenant que le conducteur ne désir pas accélérer plus longtemps ou désire conduire à une vites- se approchant du maximum, il réduira la puissance de sortie du moteur et si celle-ci est assez réduite, le convertisseur de couple transmettra de la puissance au taux de 1:1. La pression dans la région 21 tombera et les ressorts 19 feront que l'embrayage 16,17 s'engagera à nouveau et que les parties .reprendront la position montrée à la*figure 1. L'engrenage .. va aussi maintenant- transmettre de la puissance au taux de
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1 ;1 et il y aura une transmission totale de puissance au taux de 1:1.
Lorsque l'organe de réaction 11 tend à tourner vers l'avant, comme il le fera lorsque le convertisseur de couple @ transmet de la puissance sensiblement à 1 :1, est libre de \%, faire en raison de l'existence du dispositif de roue libre 13.
Alors que le mécanisme tel que décrit plus haut fonctionnera toujours de la manière dite, pour que l'appareil de transmission de puissance soit dans un état avantageux par rapport au moteur oarticulier en sorte de se comparer favora- blement aux procédés connus antérieurement de transmission de puissance, il est essentiel que le convertisseur hydrocinéti- que de couple soit de dimension convenable et de construction convenable en ce qui concerne le moteur particulier, et que le rapport de la transmission mécanique soit approprié aussi tant au moteur qu'au convertisseur de couple.
Les dimensions et les caractéristiques du moteur seront choisies suivant le travail que l'appareil doit exécu- ter et ce choix sera basé sur des principes mécaniques bien compris. Dans un appareil suivant l'invention, les dimensions et la construction du convertisseur hydrocinétique de couple seront telles que si le moteur était couplé directement à l'impulseur du convertisseur de couple sans intercalation dtaucune transmission et amené à tourner à la vitesse maxima dont il est capable alors que la turbine est maintenue immobi- le,
le moteur atteindrait une vitesse pas inférieure 'envi- ron 30% et pas supérieure à environ 75% de la vitesse à la- quelle il développe la puissance utilisable au frein maxima laquelle vitesse est appelée dans la suite "vitesse optima").
Le rapport en pourcents de la vitesse maxima à laquelle le moteur peut tourner lorsqu'il est couplé directement au con- vertisseur de couple avec la turbine maintenue immobile, à la
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vitesse optima, est appelé ci-après "le pourcentage de vitesse
Plus le convertisseur de couple est grand,de meilleur rendement sera la transmission de puissance au taux de 1:1 mais moindre sera la vitesse à laquelle la transforma- tion de couple cessera et où l'entraînement aura lieu à sen- siblement 1:1 seulement, ayant ainsi la conséquence possible que le moteur sera incapable de développer sa puissance utile maxima dans des conditions de vitesse et de charge pour les- quelles cela est désirable.
Si l'on désire que l'appareil, pendant la plus grande partie de son travail fonctionne à un taux de transmission de 1:1, on choisira un convertisseur de couple de dimentions det de construction correspondant à un pourcentage de vitesse relativement bas. Si l'on désire que la transmission de puissance ait lieu avec augmentation de couple du moteur pour un domaine étendu de vitesses on choisira un convertisseur de couple de dimensions et de construction correspondant à un pourcentage de vitesse compas rativement élevé. Dans le cas d'une automobile ordinaire de 16 chevaux, un convertisseur de couple qui donne un pourcen- tage de vitessede 55% est satisfaisant.
Dans la grande majori., té desjcas, le convertisseur de couple serajbel que le pourcen, tage de vitesse ne soit pas inférieur à 30% ou supérieur à 75% mais dans des cas exceptionnels il peut tre avantageux d'utiliser un convertisseur de couple donnant un pourcentage de vitesse un peu moindre que 30% (mais jamais moindre que 25%) ou un peu plus de 75% (mais jamais plus de 80%). Un convertisseur de couple de dimensions et de construction con- venant aux objets de la présente invention est un convertis- seur de couple qui donne un pourcentage de vitesse compris dans le champ spécifié dans ce paragraphe et le précédant.
L'engrenage réducteur intercalé entre le moteur
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et lTimpulseur donnera dans la plupart des cas un rapport pas plus petit que 1,2:1 car les pertes de rendement, complica- tions mécaniques et dépense supplémentaire qui résultent iné- vitablement du fait de prévoir une telle transmission ne sont dans la plupart des cas pas justifiées à moins que la trans- mission ait un rapport de fonctionnement aussi grand que 1,2:
1. Dans des cas exceptionnels , cependant, lorsque le conver- tisseur de couple est tel qu'il donne un pourcentage de vites-- se dépassant 75%, on peut utiliser an rapport de transmission légèrement plus petit.
Par contre, le rapport de transmission ne doit pas être si grand qu'avec la transmission fonction- nant et la turbine maintenue immobile, le moteur puisse être amené à tourner à une vitesse dépassant sa vitesse optima et ceci impose une limite de dépassement de la grandeur du rap- port de transmission qui est applicable dans chaque cas.
Dans un appareil suivant la présente invention, le maximum admissible du rapport de transmission doit être en rapport avec le pourcentage de vitesse de la manière mon- trée au graphique représenté à la figure 3. Ainsi, si le pour- centage de vitesse est de 55%, le rapport de transmission doit n'être pas plus grand' que 1,5 :1 et se trouvera entre 1,2:1 et 1,5:1. Le rapport effectif sera choisi suivant qu'on dé- sire pouvoir produire la conversion de couple à une grande vi- tesse (auquel cas on choisit un rapport de transmission rela- tivement grand) ou qu'on préfère que l'entraînement ait lieu toujours à 1:1 au-dessus d'une vitesse relativement faible, (auquel cas on choisit un rapport plus petit).
Comme montré au graphique de la figure 3, la gran- deur maxima possible du rapport de transmission dans le cas de certains pourcentages de vitesse est comme suit :
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<tb> Pourcentage <SEP> de <SEP> vitesse <SEP> maximum <SEP> de <SEP> grandeur <SEP> du
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<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> rapport <SEP> de <SEP> transmission
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<tb> 30% <SEP> 2,24 <SEP> : <SEP> 1
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<tb> 45% <SEP> 1,71 <SEP> : <SEP> 1
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<tb> 55% <SEP> 1,5 <SEP> : <SEP> 1
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<tb> 65% <SEP> 1,34 <SEP> : <SEP> 1
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<tb>
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<tb> 75% <SEP> 1,215: <SEP> 1
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Dans un appareil suivant l'invention, le rapport de l'engrenage réducteur doit se trouver dans les limites spécifiées dans ce paragraphe et dans le précédent.
On comprendra que lesnécessités d'un appareil suivant la présente invention exposées dans les cinq paragra- phes précédents sont applicables à toute forme de réalisation de l'invention, tandis que les détails constructifs décrits en se référant aux figures 1 et 2 sont donnés à titre d'exem- ple.
Divers appareils suivant la présente invention peu- vent avoir, respectivement, différents moteurs, chacun dif-
3rant en ce qui concerne le couple et la puissance au frein, mais peuvent néamoins avoir tous des convertisseurs hydroci- nétiques de couple identiques, des performances et un rendement satisfaisants étant obtenus en choisissant convenablement dans chaque cas le rapport de l'engrenage réducteur intercalé en- tre le moteur et l'impulseur du convertisseur de couple dans les limites spécifiées ci-dessus.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.