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La présente invention est relative à des transmissions à inversion de sens de marche, et plus particulièrement à de telles transmissions destinées à être utilisées dans' des bateaux et autres équipements de marine où une machine motrice entraîne un arbre d'hélice, bien que l'invention soit utilisable dans d'autres domaines.
Un objet de l'invention est de procurer une transmission à inversion de sens de marche ayant un agencement perfectionné d'organe de commande,' des embrayages à friction à commande hydraulique pour la marche avant et la: marche arrière, respectivement, et des organes de transmission pour produire le mouvement en sens inverse de l'arbre de sortie.
Un autre objet est de procurer une transmission à inversion de sens de marcha ayant des moyens perfectionnés pour fournir et distribuer le fluide utilisé pour actionner les embrayages hydrauliques.
Un autre objet de l'invention est de procurer des perfectionne- ments au mécanisme d'embrayage à.friction, ainsi qu'à d'autres parties de la transmission à inversion de sens de marche.
Pour ces buts . et d'autres, l'invention comprend les nouvelles particularités et combinaisons d'organes, qui seront décrites et représentées ci-après.
Dans les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en plan par dessus d'une transmission à inversion de sens de marche réalisant l'invention; - la figure 2 est une vue en bout montrant l'extrémité postérieure de la transmission; - la figure 3 est une coupe agrandie suivant la ligne 3-3 de la figure 1, montrant la transmission en position neutre; - la figure 3A est une coupe fragmentée, à plus grande échelle de certaines pièces montrées à la figure 3; - la figure 4 est une coupe verticale longitudinale agrandie montrant une partie du mécanisme d'embrayage ,lequel mécanisme est dans sa disposition de marche avant; - la figure 4A est une coupe suivant la ligne 4A-4A de la figure 4; - la figure 5 est une coupe agrandie suivant la ligne 5-5 de la figure 2;
-la figure 6 est un détail de la pièce à cloison de séparation faisant: partie de l'enveloppe d'entraînement, et - la figure 7 est une vue fragmentée de la cloison de séparation à plus grande échelle.
La transmission à inversion de sens de marche choisie pour illustrer l'invention a un carter dans lequel est logé, à l'extrémité antérieure une enveloppe ou tambour d'entraînement, ladite enveloppe ou tambour se trouvant à l'intérieur du carter et près d'une de ses, extrémités antérieures ouvertes et ayant une bride périphérique qui peut-être reliée directement à la partie périphérique d'un volant de machine motrice située tout près du carter.
L'enveloppe ou tambour d'entraînement est agencée concentriquement par rapport à un arbre creux entraîné ayant son extrémité antérieure située dans l'enveloppe, la partie postérieure dudit arbre étant reliée par une transmission réductrice à un arbre inférieur parallèle décalé dans le
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carter, l'extrémité postérieure dudit arbre étant propre à être accouplée à un arbre d'hélice ou analogue. Quelque peu en arrière de l'extrémité avant dudit arbre entraîné est située l'extrémité avant d'un manchon ou fuseau entraîné qui entoure une partie dudit arbre entraîné et qui peut être utilisé pour entraîner en sens inverse: ledit arbre décalé.
Pour un entraînement en marche avant, un pignon de l'arbre entraîné, en arrière dudit manchon ou fuseau, fait tourner un engrenage coopérant sur l'arbre décalé de sortie.
Dans la position pour l'entraînement en marche arrière, un pignon dudit manchon ou fuseau entraîne un groupe de roues dentées dont l'une est en prise avec et entraîne la roude dentée, dite roue dentée maîtresse, portée par 1 arbre de sortie. L'enveloppe d'entraînement contient deux embrayages à friction commandés par voie hydraulique ,l'un se trouvant en avant et étant agencé pour commander l'arbre entraîné par l'extrémité antérieure de celui-ci et l'autre étant situé à l'arrière et étant agencé pour entraîner le manchon ou fuseau par son extrémité antérieure.Le fluide sous pression pour actionner les embrayages à friction est délivré au mécanisme voisin de l'extrémité postérieure du carter,
et est reçu dans des passages parallèles formés en alésages longitudinaux dans un arbre ou tige de distribution qui s'étend sensiblement à travers toute la longueur du carter et est entraîné par l'enveloppe ou tambour d'entraînement'ledit arbre de distribution étant situé à l'intérieur de l'arbre entraîné creux mentionné ci-avant. Chacun des alésages longitudinaux dans l'arbre de distribution est relié à une chambre ou espace à fluide appartenant à l'un des embrayages à friction, et une vanne de contrôle près de l'extrémité postérieure du carter peut être actionnée pour fournir du fluide sous pression à l'un des embrayages ou à 1' autre,au choix.
Sur les dessins, le carter est indiqué par A, le tambour ou enveloppe de commande par B, la pièce d'embrayage déplaçable vers l'avant ,par C, la pièce d'embrayage déplaçable vers l'arrière, par D, le mécanisme hydraulique pour actionner lespiecês mobiles d'embrayage par E, l'arbre creux entraîné par F, la pièce en manchon ou fuseau par G , l'arbre de sortie décalé par H, et la transmission réductrice, entre les arbres F et H, par J. L' arbre de distribution pour le mécanisme hydraulique, situé dans l'arbre F , est indiqué par K, et par L on a indiqué une vanne de sélection à la partie postérieure extrême du carter, ladite vanne ayant dans cet exemple la position neutre montrée à la figure 3 et ayant son levier déplaçable vers l'avant pour produire l'entraînement en sens avant , et en arrière pour produire l'entraînement en sens arrière.
Entre ses extrémités, le manchon G porte, claveté sur lui, un pignon M, et ce pignon coopère avec une roue dentée N (figure 5) en produisant le mouvement en sens inverse lorsque le manchon G est entraîné par l'enveloppe de commande, l'arbre décalé H s'étend vers l'extérieur à son arrière à travers la partie de paroi postérieure 0 du carter, et à cet endroit il peut être pourvu d'un organe d'accouplement P pour entraîner un arbre d'hélice ou analogue.
L'enveloppe ou tambour B a une paroi antérieure 10 équipée d'une bride périphérique 11 propre à être fixée à un volant de moteur (non montré) ou moteur analogue , pour produire la rotation de l'enveloppe. L'enveloppe à. une paroi postérieure 12 et une paroi périphérique 13 s'étendant dans le sens axial. L'élément de transmission mobile C est propre à être attaqué par la paroi antérieure pour entraîner l'arbre F, et l'élément D est attaqué par la paroi postérieure pour provoquer la rotation de la pièce en manchon G. L'arbre de distribution K s'étend à travers un alésage dans la paroi antérieure de l'enveloppe , comme on le voit le mieux à la figure 4, la face d'extrémité antérieure de l'arbre étant sensiblement au niveau de la face extérieure de la paoi.
Une pièce 14 en forme de chapeau est adaptée
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au-dessus de l'extrémité antérieure de l'arbre de distribution et sur une partie en moyeu épaissie 15 de la paroi 10, et près de la face arrière de cette partie en moyeu est placée une bague à bride 16 Des boulons 17 sont placés à travers le plateau formant chapeau 14, la bague 16 et la partie en moyeu 15 pour fixer ues pièces ensemble. L'arbre de distribution K porte près de son extrémité antérieure, fixés par soudure,par exemple, des organes 18 en forme de boutons situés sur des diamètres, lesquelles pièces en boutons coopèrent avec des fentes 19 s'étendant dans le sens longitudinal de la partie en manchon de la bague 16, en sorte que l'arbre de distribution est empêché de tourner par rapport à l'enveloppe d'entraînement.
Sur le manchon de la bague 16 est fixé, à l'extérieur du manchon, un palier antifriction 20 et ce palier supporte, de manière autorisant la rotation, sur la structure de paroi antérieure de l'enveloppe pu tambour, l'extrémité antérieure de l'arbre entraîné F. L'extrémité antérieure de cet arbre a une structure à embouchure ou évasement en forme de cloche, qu' on voit le mieux à la figure 4. La partie évasée comprend une partie en bride dirigée latéralement 21, une partie dirigée vers l'avant et axialement 22 et à l'extrémité antérieure, une bride dirigée latéralement 23. A la face radialement extérieure de la bride 23, cette bride est pourvue de cannelures qui coopérent avec certains plateaux à friction de l'élément d'em- brayage C mentionné précédemment.
Dans le cas illustré, l'élément d'embraya- ge C comprend quatre plateaux déplaçables dans le sens axial dont deux sont liés par cannelures à la bride 23 à, l'extrémité antérieure de l'arbre entraîné et dontlesodeux autres sont liés par des cannelures 24 à la paroi périphérique de l'arbre entraîneur (figure 4).
La bride de commande pour l'arbre entraîné est en alignement avec les plateaux de l'élément C et de manière semblable le manchon G est relié aux plateaux de l'élément d'embrayage D, Le manchon G a un évasement en forme de cloche avec une bride 25 qui est fixée par cannelures 25a pour coopérer avec certains plateaux, comme décrit plus haut, et d'autres plateaux sont en coopération avec une partie à cannelures 26 de la paroi périphérique de l'enveloppe.
Les plateaux à friction des éléments C et D peuvent être décalés par un élément de piston duplex 27 chevauchant une cloison de séparation 28 qui s'étend vers l'intérieur depuis la paroi périphérique de l'enveloppe de commande. L'agencement est tel que des espaces à fluide sont créésddes côtés respectifs de la cloison 28 dans le piston, en'sorte que le fluide délivré à un de ces espaces déplacera le piston dans un sens et que-le fluide introduit dans l'autre déplacera le piston dans le sens opposé.
Dans la forme montrée, la cloison 28 fait corps avec une section de paroi 29 de 1' enveloppe de commande, et les parties à cannelures 24 et 26 de l'enveloppe sont formées de sections 30 et 31. Les sections 30 et 31 butent contre des côtés opposés de la section 29 et ces sections sont interposées entre les parois 10 et 12 de l'enveloppe et fixées à ces parois par des boulons convenables, dont l'un est montré à la figure 4,
Le piston annulaire duplex 27 est sensiblement en forme d'U en , section transversale et comprend deux moitiés ou parties 27a identiques reliées ensemble par des boulons 32 pour donner la partie fermée de l'U.
La partie ouverte de l'U coulisse le long de 3teparoi périphérique 13 de .l'enve- loppe et est quelque peu resserrée en lui donnant une conformation telle que montrée à la figure 4. Le piston est empêché de tourner par rapport à la cloison 28 par des moyens convenables tels qu'une ou plusieurs broches de guidage 33 faisant saillie à travers la cloison et coopérant avec des tiges de guidage dans les parties adjacentes du piston.
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Le piston est sollicité par ressort en sorte d'être normalement maintenu dans une position symétrique par rapport à la cloison avec de part et d'autre des espaces à fluide sensiblement égaux. Dans la forme montrée, ceci est réalisé en munissant la cloison de deux pistons plongeurs sollici- tés par ressorts qui coopérent respectivement avec des parois de pistons opposées.
Ces pistons sollicités par ressorts sont placés sur la paroi en des points diamétralement opposés, comme montré à la figure 6, et chacun de ces pistons, qui sont indiqués en 34, est de préférence de la structure montrée à la figure 4 La structure du piston plongeur comprend une pièce du genre d'un 'boulon fixée en place dans la paroi et ayant d'un côté une tête cylindrique 34a sur laquelle peut coulisser un manchon 35 sollicité par ressort, qui peut coopérer avec la surface intérieure du piston.
L'arbre de distribution ou tige de distribution forée K est pourvue sensiblement sur toute sa longueur d'alésages 36 et 37 qui sont diamétralement opposés, l'alésage 36 étant prévu pour fournir du fluide à l'embrayage C. Comme montré à la figure 4, l'extrémité antérieure de l'alésage 36 est fermée par des moyens tels qu'un bouchon 38 et d'extrémité fermée de l'alésage a une communication latérale avec un passage radial 39 dans la paroi antérieure de l'enveloppe. Ce passage 39 communique avec un passage menant vers l'arrière 40, dans la paroi 13,et le passage 40 mène à une entrée dans l'espace à fluide antérieur du piston duplex.
Le passage 40 mène à un point légèrement au delà du centre de la cloison 28 et de ce point ou région, une entrée 41 s'incline vers l'intérieur et vers l'avant suivanitun angle aigu et délivre le fluide à une embouchure de délivrance 32 formée dans la face latérale de la cloison. Cet agencement assure la conduction d'un fluide hydraulique radialement vers l'intérieur et légèrement vers l'avant en sorte qu'il presse contre la paroi voisine du piston duplex et provoque l'entrée en prise de l'embrayage de marche avant.
Les communications pour alimenter l'embrayage de marche arrière D en fluide moteur sont semblables à celles qui viennent d'être décrites.
L'extrémité antérieure de l'alésage 37 de l'arbre K est, cependant, laissé ouvert dans ce cas, en sorte que le liquide se déplace dans un espace 43 formé dans le chapeau 14 et de là passe dans un passage 44 dans la paroi d'enveloppe qui est en face du passage 39. Les dispositions pour amener du fluide du passage 44 à l'espace à fluide postérieur du dispositif hydrauli- que sont de la structure décrite plus haut, bien que la partie terminale du passage dans la paroi périphérique de l'enveloppe soit, dans ce cas, inclinée vers l'intérieur et vers l'arrière, comme cela se voit à la figure 3.
Comme dans le cas précédent, l'alésage de passage communique avec une petite embouchure creusée en cuiller dans la face de la cloison (indiquée en 42) et cette embouchure , là où elle rejoint l'alésage, est quelque peu plus large que l'alésage et va en se rétrécissant vers une extrémité étroite 42a, comme montré à la figure 7.
Comme on le voit le mieux à la figure 3 et à la figure 3A, les extrémités vers l'arrière des passages 36 et 37 s'arrêtent à peu de distance de l'extrémité postérieure de l'arbre de distribution, et ledit arbre dans cette région est situé dans une section de carter A" relativement petite qui porte la vanne de sélection L. Vers son extrémité arrière l'arbre de distribution porte, clavetée sur lui, une roue dentée 43a, et un palier antifriction 44a dans une section de carter A" porte, de manière à autoriser la rotation, la roue dentée et ainsi la partie terminale postérieure de l'arbre.
Entre la section de carter A" et l'extrémité postérieure du carter principal, est interposée une petite section de carter A"' et cette section A"' est pourvue d'un passage d'entrée 45 qui peut être relié à une source (non montrée) de lubrifiant liquide. Le lubrifiant pressé à force dans le passage 45
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entre dans une chambre dans la section de carter A"' qui est immédiatement adjacente à et en communication avec l'extrémité postérieure ouverte de l'arbre entraîné F, et ce lubrifiant peut alors être poussé à force vers l'avant dans le passage annulaire entre cet arbre et l'arbre de distribution dans le but de lubrifier le palier antérieur de l'arbre entraîné , les parties mobiles des embrayages dans l'enveloppe de palier,
et les paliers qui portent le fuseau ou manchon et la partie extrême arrière de l'arbre entraîné, comme indiqué plus spécialement, dans la suite. Une partie du lubrifiant entrant dans le passage 45 peut passer vers l'avant autour de l'extérieur de l'arbre entrafné, pour la lubrification des pièces extérieures.
La vanne L a une enveloppe portée sur le dessus de la section de carter A" et en communication avec des passages dressés 46 et 47. Ces passages mènent à des lumières dans une douille 48 dans laquelle tourne l'extrémité postérieure de l'arbre K, et le passage 46 peut être mis en communication avec une rainure 49 dans la douille, qui communique avec une lumière 50 dans l'arbre, menant au passage 36, tandis que le passage 47 mène à une rainure 51 qui est en communication avec une lumière 52 menant au passage 37. Le levier de la vanne L est dans la position neutre à la figure 3, et dans cette position, l'alimentation en fluide hydraulique des passages 46 et 47 est coupée.
Lorsque le levier est basculé vers la gauche (figure 3),du fluide est fourni au passage 46 en sorte de déplacer le piston 27 vers l'avant par du fluide entrant dans la chambre à fluide antérieure depuis les passages 39 et 40, mettant ainsi en prise l'élément d'engrenage C et causant la rotation de l'arbre entraîné dans le sens de la marche avant.
Lorsque le levier de la vanne L est basculé vers la droite, (figure 3), du fluide est délivré au passage 37 de l'arbre de distribution dans le but de mettre l'élément d'embrayage D en prise avec la paroi postérieure de 1' enveloppe de commande et pour faire tourner le manchon G pour produire la marche en sens inverse par l'intermédiaire de la transmission qui sera dé crite à présent. La vanne L est d'une structure et d'un agencement tels que lorsqu'un élément d'embrayage est sous pression, l'autre est ouvert sur 1' échappement.
On a dit que le manchon G porte, claveté entre ses extrémités, le pignon M utilisé dans la marche arrière .En avant de ce pignon et légèrement vers l'arrière de l'évasement en cloche du manchon G, un palier antifriction 53 entoure le manchon dans un siège entre le manchon et le carter en sorte que dans cette région le manchon est porté par le carter. Entre le palier 53 et le pignon M est une partie d'une bague distanceuse 54, et un collier distanoeur 55 entoure le manchon du côté opposé du pignon. Immédiatement à droite du collier distanceur 55 (figure 3) il y a un autre palier antifriction 56 portant le manchon depuis le carter à cet endroit.
Cet ensemble de parties est complété par un écrou 57 coopérant avec les filets à l'extrémité arrière du manchon G et servant à maintenir la portée intérieure du palier 56 en place sur le manchon et à fixer les parties 54 , M et 55.
A droite de l'écrou 57 (figure 3) l'engrenage réducteur J comprend un pignon 58 claveté à l'arbre F et engrenant avec une roue dentée maîtresse 59 qui est clavetée sur l'arbre décalé H. A droite du pignon 58, un distan ceur 60 bute- contre le pignon et bute aussi contre un palier antifriction 61 qui porte l'extrémité arrière de l'arbre F dans la partie principale du carter. Cet ensemble du pignon 58, de l'espaceur 60 et du palier 61 par rapport à l'arbre F, est complété par un écrou 62 se vissant sur l'extrémité postérieure de l'arbre.
On verra que dans l'agencement de pièces qui: vient d'être décrit, le manchon G est porté dans le carter par des paliers dont l'un est près de l'extrémité antérieure du manchon et dont l'autre est près de l'extrémité postérieure, le manchon portant un pignon dans
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un endroit entre ces paliers; et il est visible que le pignon 58 sur l'arbre entraîné est situé entre un palier pour l'extrémité de l'arbre, et un palier portant l'extrémité arrière du manchon ou fuseau Go
Le pignon M est relié à l'arbre de sortie H par la roue d'engrenage N précédemment mentionnée et cette dernière roue dentée comprend un pignon 63 engrenant avec le pignon M et un second pignon 64 engrenant avec la roue dentée maîtresse 59.Ces pignons 63 et 64 sont tous deux clavetés sur un court arbre fou 65 qui est parallèle à:
l'arbre entraîné et à'l'arbre de sortie. Cet arbre à pignon 65 est monté dans lapartie principale d'un carter A et cette partie principale a une section supérieure mobile 66 (figure 2) entre laquelle et le corps principal du carter sont interposés l'arbre entraîné F et l'arbre à pignon 65 La ligne de partage entre ces pièces fait un angle aigu avec l'horizontale,, comme montré à la figure 2, et la section de couvercle 66 est fixée en place par des moyens convenables tels que les boulons montrés aux figures 1 et 2, L'arbre de sortie H, portant la roue dentée maftresse , est en alignement vertical avec l'arbre entraîné, et l'arbre à pignon 65 est décalé d'un côté et à une élévation inférieure à l'arbre entraîné.
Lorsque le manchon G est entraîné par l'entrée en prise de l'élément d'embrayage D avec l'enveloppe d'entraînement, un mouvement en sens arrière est donné à l'arbre entraîné par la rotation du pignon M engrenant avec le pignon 63 et le pignon 64 engrènant avec la roue dentée maltresse 59.
L'arbre à pignon 65 est porté à rotation dans la section de carter principale à proximité de l'arbre entraîné, ledit arbre à pignon ayant à ses extrémités opposées des paliers antifriction dans le carter-. Le palier avant est indiqué par 67 et le palier arrière par 68 (figure 5). Par l'agencement décrit, la transmission assurant la marche avant et la marche arrière est très fortement supportée par le carter, et en même temps l'agencement est très compact et le carter principal peut être de forme simple, permettant entre autres choses d'avoir un puits plus bas, ce qui facilite la manipulation du fluide d'embrayage et du lubrifiant pour le mécanisme.
Comme il ressort de la figure 3, l'arbre de sortie H a de grands paliers anti-friction dans le carter, l'un étant dans la paroi postérieure de la section de carter principale et l'autre étant dans une cloison 69, laquelle s'étend jusqu'à la paroi supérieure du carter principal et sert à porter, par le palier 56, la partie postérieure extrême du manchon G.
La section de couvercle supérieure 66 du carter principal s'étend sur toute la longueur dudit carter. A sa partie supérieure antérieure, ce carter a une partie étendue vers le haut 71 fournissant une chambre 72 dans laquelle la partie supérieure postérieure de l'enveloppe d'entraînement est enfermée. A l'extrémité avant cette partie de carter 71 est pourvue d' une bride 73 par laquelle elle est reliée en 74 à l'extrémité postérieure d'un couvercle approximativement cylindrique 75 enfermant la partie de paroi restante de l'enveloppe d'entraînement, la bride 73 étant continuée vers le bas potr'rejoindre a partie de fixation inférieure 76 sur le carter à laquelle la partie inférieure du couvercle 75 est attachée convenablement.
Comme montré à la figure 3, la partie postérieure inférieure de l'enveloppe de commande est étendue dans un espace fourni dans-la partie de corps du carter principal.
La roue dentée 13a clavetée à l'arbre de distribution K est utilisée pour commander une pompe telle que la pompe 70 (figure 2) montée sur la section de carter A". Une transmission convenable, non montrée, relie cette roue dentée au mécanisme de la pompe 70 qui pompe le fluide hydraulique utilisé pour faire fonctionner les embrayages.
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Si on désire munir le mécanisme d'une prise auxiliaire actionnée par la roue dentée 43a, ce dispositif auxiliaire peut être situé comme montré par des lignes brisées à la figure 1.
Comme on le remarquera, les dispositionspour fournir du fluide moteur aux embrayages sont relativement simples et efficaces et on remarquera de la figure 4 que du lubrifiant'fourni à la chambre à lubrifiant entre l'arbre entraîné principal et l'arbre distributeur sera repoussé radialement par des canaux convenables dans l'arbre de commande principal et dans la partie d'embouchure du manchon ou fuseau de manière à donner un graissage efficace des embrayages. A la figure 4 on a montré trois canaux dans l'arbre entraîné principal, et un canal dans la partie évasée du manchon.La paroi postérieure de l'enveloppe de commande a une ouverture 77 par laquelle du lubrifiant peut passer vers l'arrière en sorte de parcourir le manchon ou fuseau en allant vers le puits.
Dans la transmission à inversion de sens de marche de la présente invention, les paliers du pignon denté d'inversion duplex qui comprend 1' arbre à pignon avec ses deux pignons, ont des portées intérieures qui tournent à vitesse relativement lente, ce qui réduit l'usure, et la situation: de cette pièce à pignon duplex dans le même carter qui contient les paliers pour la transmission parallèle est avantageuse aussi. En .portant l'arbre entraîné principal à son extrémité avant dans la pièce ou bride d'entraînement, les pièces intérieures radialement des deux embrayages à friction tournent de façon- plus concentrique et avec un minimum de vibrations. Le mécanisme à embrayage à friction a comme premier avantage le fait que la mise en prise d'un embrayage provoque le dégagement de l'embrayage opposé, d'une manière positive.
On pense très désirable de faire tourner la pompe à tout moment où l'on applique la force motrice, et dans le présent mécanisme ceci est .réalisée par la liaison de l'engrenage de la pompe à la partie postérieure de l'arbre distributeur , comme décrit plus haut. L'arbre distributeur est très efficacement porté pour sa rotation dans le carter, et il est efficacement entraîné par son moyen liaison à l'enveloppe ou tambour d'entraînement près de l'extrémité avant de celui-ci.
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