<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne des véhicules à moteur munis d'un système de transmission dans lequel la puis- sance du moteur est transmise non seulement aux roues por- teuses arrière mais aux roues porteuses avant, et dans lesquels un mécanisme différentiel est interposé entre les arbres moteurs avant et arrière constituant les commandes pour les roues porteuses avant d'une part et les roues porteuses arrière d'autre part. Dans un système de trans- mission de ce genre, le mécanisme différentiel divise le couple moteur entre les commandes aux essieux avant et arrière.
Un système de transmmssion du genre précisé est connu quelquefois sous la dénomination de commande à qua- tre roues. Les végicules à moteur possédant des systèmes de transmission de ce genre sont généralement utiles en raison de leurs qualités de commande pour ce qui est de la sécurité, de la régularité et de la traction et ils sont particulièrement utiles pour les conditions diffici- les telles que celles rencontrées dans la conduite à tra- vers champs.
La présente invention concerne un système de transmission de véhicule à moteur du genre précisé, com- prenant un arbre réversible muni d'une liaison de commande avec le mécanisme différentiel, - cet arbre étant entraîné par le moteur au moyen d'un mécanisme de changement de vitesse, - et un moyen servant à limiter l'action diffé- rentielle comprenant une paire d'embrayages à sens unique interposés entre l'arbre réversible de commande du diffé- rentiel et un arbre moteur, chacun des embrayages compre- nant des organes entraînés en rotation tous deux dans la même direction mais normalement à des vitesses différen-
<Desc/Clms Page number 2>
tes par lesdits arbres, respectivement,
et l'organe en- traîneur d'un des embrayages étant entraîné en rotation par l'arbre de commande du différentiel tandis que l'or- gane entraîneur de l'autre embrayage est entraîné en rota. tion par l'arbre moteur.
La limitation imposée à l'action différentielle est d'une grandeur telle que les roues porteuses avant du véhicule et les roues porteuses arrière sont empêchées de tourner et sont empêchées de se bloquer sous une forte action de freinage.
La présente invention consiste donc en un systè- me de transmission pour véhicule à moteur du genre précisé comprenant en combinaison un convertisseur de couple hydraulique muni à son côté d'entrée d'un mécanisme d'exé- cution de changement de vitesse, muni d'un dispositif permettant l'interposition d'un rapport de réduction de vitesse entre le moteur et le convertisseur, un arbre ré- versible muni d'une liaison de commande avec le mécanisme différentiel, un mécanisme de changement de vitesse qui est entraîné par le convertisseur et qui entraîne l'arbre réversible avec ou sans rapport de réduction de vitesse et un moyen servant à limiter l'action différentielle et com- prenant une paire d'embrayage à sens unique interposés entre l'arbre de commande du différentiel et un arbre mo- teur,
chacun de ces embrayages comprenant deux organes entraînés en rotation tous deux dans la même direction mais normalement à des vitesses différentes par ces arbres, respectivement, et l'organe entraîneur d'un des engrenages étant entraîné en rotation par l'arbre de commande du dif- férentiel, tandis que l'organe entraîneur de l'autre em- brayage est entraîné en rotation par l'arbre moteur.
Les embrayages à sens unique peuvent être munis de moyens rendus actifs pendant la conduite vers l'avant
<Desc/Clms Page number 3>
pour relier, à l'arbre réversible de commande du différen- tiel, ces organes d'embrayage à sens unique qui sont en- traînés en rotation par lui.
Chaque embrayage à sens unique peut être associé à un embrayage supplémentaire comprenant des organes d'em- 'brayage complémentaires à dents, qui coopèrent avec un dispositif de cylindre et de piston hydraulique qui est actionné par une pompe entraînée de manière que son action de pompage ne soit efficace seulement que lorsque l'arbre de commande du différentiel tourne en direction vers l'avant.
De préférence, un tel embrayage supplémentaire comprend une roue d'engrenage à denture hélicoïdale qui *est portée par l'arbre de commande du différentiel réver- sible et peut tourner et coulisser par rapport à lui et qui engrène avec une roue d'engrenage à denture hélicoi- dale sur l'organe entraîné de l'embrayage à sens unique associé, le dispositif étant tel que, lorsque la conduite vers l'avant de l'arbre réversible démarre, la roue d'en- grenage qu'il porte tourne suivant une hélice sur lui et avance avec sa partie dentée d'embrayage pour produire l'action d'embrayage contre la partie complémentaire den- tée d'embrayage pendant la conduite vers l'avant et pour tirer en arrière la partie dentée d'engrenage indiquée en premier au cours du renversement de marche.
Sur les figures du dessin annexé, on a représen- té, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisa-, tion du système de transmission, objet de l'invention.
- la figure 1 représente une vue, partiellement en élévation latérale, et partiellement en section trans- versale verticalé longitudinale des organes principaux; - la figure 2 représente une coupe, le long de la ligne II de la figure 1, d'un des embrayages à sens unique.
<Desc/Clms Page number 4>
Dans l'exemple, l'arbre-manivelle 10 du moteur est accouplé, par un embrayage universel, comprenant un organe flexible feuilleté 11, à un montage 12 soudé au carter rotatif 13 d'un convertisseur de couple hydrauli- que. Une couronne dentée 14, qui est fixée au carter 13 est reliée mécaniquement d'une manière classique quelcon- que, au moteur à démarrage automatique du véhicule. La construction du convertisseur de couple hydraulique ne constitue pas spécifiquement une partie de l'invention et par conséquent, bn a représenté uniquement le carter.
Le convertisseur peut être de construction classique, c'est-à. dire qu'il peut comprendre, comme d'habitude, trois orga- nes distributeurs pouvant tourner les uns par rapport aux autres, à savoir : un rotor, une roue à réaction et une turbine, la roue à réaction étant commandée par un dis, positif à roue libre. Le rotor, la roue à réaction et la turbine sont logés tous les trois dans le carter 13.
Dans le présent exemple, le rotor du convertis- seur n'est pas accouplé directement à l'arbre-manivelle du moteur,'comme selon l'usage; au lieu et place, on a interposé entre eux, ce qu'on appelle un "engrenage d'exé- cution". C'est un mécanisme de changement de vitesse ca- pable de transmettre sélectivement, soit une commande di- recte (c'est-à-dire une commande avec un rapport de trans- mission un à un ou une commande avec un rapport de réduc- tion de vitesse. La construction de ce mécanisme ne forme pas spécifiquement une partie de la présente invention et par conséquent, on a représenté seulement le carter d'en- grenage 15, qui est un prolongement du carter du conver- tisseur.
Dans l'exemple, le mécanisme d'exécution est du genre épicycloide., qui est avantageux en raison de/la sim- plicité de l'opération de changement de vitesse et de sa compacité, entre autres. Le mécanisme qui commande l'en-
<Desc/Clms Page number 5>
grenage épicycloïdal et la roue libre qui commande l'or- gane à réaction sont logés dans un carter fixe 16.
L'engrenage d'exécution épicyclique comprend, comme d'habitude, dans un engrenage épicyclique simple, les organes suivants : une couronne extérieure, dentée intérieurement, une roue d'attaque, qui est une roue d'en- grenage dentée extérieurement; un certain nombre de roues planétaires ; un support de planétaire. 'La couronne consti tue l'organe d'entrée et est reliée, par conséquent, au ' carter tournant associé 13, 15. Le support de planétaire e est l'organe de sortie et est relié, par conséquent, au rotor du convertisseur qu'il entraîne.
Le mécanisme de commande dans le carter 16 est tel que, soit la couronne .est embrayée sur la roue d'attaque auquel cas l'engrenage transmet une commande directe (les différents organes étant bloqués ensemble), soit la roue d'attaque est dé- brayée de la couronne mais est retenue sur le carter fixe
16 de sorte qu'un rapport de réduction gradué est interpo- sé dans la commande entre le moteur et le rotor.
L'engrenage épicyclique et le convertisseur de couple sont construits de manière à constituer un ensem- ble. L'organe d'entrée de cet ensemble est la couronne épicyclique et l'organe de sortie est la turbine du con- vertisseur.
Etant donné,/que l'engrenage épicyclique est inter posé entre le moteur et le convertisseur de couple, chaque fois que l'épicyclique devient efficace pour interposer un rapport d'engrenage de réduction, ce qu'on appelle ,"l'exécution" de l'ensemble de convertisseur épicyclique est grandement favorisée. C'est-à-dire que la vitesse du moteur peut être'augmentée de manière à accélérer le véhi- cule en développant une puissance plus grande par exemple -de manière à rattraper et à dépasser un autre véhicule.
<Desc/Clms Page number 6>
L'arbre de sortie de l'ensemble de convertis- seur épicyclique est indiqué en 19; cet arbre est entrai- né par la turbine du convertisseur. Une roue dentée 20 est fixée sur l'arbre 19. Cette roue dentée est reliée par un pignon 20A à une autre roue dentée 21 qui est la roue d'entrée d'une combinaison d'engrenage entraînée par l'ensemble du convertisseur épicyclique.
Le système de transmission comprend les arbres moteurs classiques 22F et 22R qui entraînent les mécanis- mes différentiels avant et arrière, respectivement, les- quels sont interposés entre les demi-essieux des roues porteuses avant et les demi-essieux des roues porteuses arrière, respectivement. Sur la figure, ces mécanismes différentiels et ces essieux ne sont pas représentés. Les arbres 22F et 22R s'étendent en avant et en arrière d'un carter 23 dans lequel ils tourillonnent.
L'engrenage différentiel de la combinaison de mécanisme qui est interposé entre les arbres moteurs avant t arrière 227 et 22R comprend deux roues d'attaque de
EMI6.1
QQV6iQ 4*eeiales 24F et 2µlt, une :série de roues planétai- Jl'i.}t} 2. .et UfJ. support de planéta4--,z,, 26 à travers lequel a$s.\i1t ls arbres moteurs.
Les rcues d'attaque 24F 84R sont des pignons coniques clave.tà; r2spectvement sur les arbres moteurs 22F et 22rL, les rou<;1 :lL nK a ires 25 (dont une seulement est représentée) sont égamement des pignons coniques qui tourillonnent dans un aebre transversal 29 fixé au support de planétaire 26. le support de planétai- re 26 comprend une roue dentée 27 au moyen de laquelle l'engrenage différentiel est entraîné.. les composants de l'engrenage différentiel sont tous logéssans le carter 23.
La combinaison d'engrenage comprend un arbre principal réversible 30. Cet arbre est entraîné par l'en-
<Desc/Clms Page number 7>
grenage 20 par un mécanisme de changement de vitesse ré- versible auquel on se référera ci-après ; l'arbre est muni d'un engrenage 31 qui vient en prise avec l'engrenage 27 et l'entraîne. C'est-à-dire que c'est pas l'arbre 30 que la commande du moteur est transmise au mécanisme dif- férentiel, de là aux arbres moteurs 22F et 22R et aux roues porteuses du véhicule.
Le mécanisme de changement de vitesse et d'in- version est logé dans un carter 40 à travers lequel passe l'arbre moteur arrière 22R. Les éléments de ce mécanisme ne sont pas représentés; il peut être de construction classique et, si on le désire, tel que les changements de vitesse peuvent être effectués par le conducteur sans qu'il soit besoin de faire fonctionner un embrayage à pé- dale dans le système de transmission en un point quelcon- que entre le moteur et ce mécanisme. Le mécanisme est tel qu'il produit une commande directe avec un rapport de réduction de transmission de un à un, une commande à rapport de réduction et une commande inverse. Sur la fi- gure, on a représenté un levier à main 41, qui s'étend à partir du carter 40; c'est au moyen de ce levier que le conducteur change de vitesse d'une manière classique quel- conque.
Le mécanisme utilisé dans le système de transmis- sion du présent exemple est du genre dit à "arbre intermé- diaire"; l'arbre moteur 22R est utilisé comme arbre inter- médiaire pour supporter les roues à engrenages du mécanis- me. En place, le mécanisme peut être du genre épicycloi- dal.
La caractéristique d'après laquelle le mécanisme comprend un rapport de réduction de vitesse constitue une mesure valable pour des conditions d'urgence dans lesquel- les une commande à vitesse très petite avec la puissance complète du moteur est exigée, par exemple sur des pentes
<Desc/Clms Page number 8>
très raides lorsqu'on désire obtenir-'l'aide du moteur comme moyen de- freinage.
La combinaison de mécanisme comprend des moyens servant à limiter l'action différentielle d'une manière telle qu'aucun des arbres moteurs 22F et 22R ne puisse avoir une vitesse différente de celle de l'autre arbre au dela de kimites prédéterminées. Le moyen de limitation comprend une paire d'embrayage à sens unique ou de dispo- sitifs à roue libre qui, comme on le note, sont appliqués tous deux au même arbre de commande, à savoir l'arbre arrière 22R dans l'exemple.
Un des embrayages à sens unique, comme le repré- 'sente la figure 2, comprend un organe intérieur 60, un organe extérieur 61 et une série d'organes intermédiaires 62 qui, dans l'exemple, sont des galets interposés'entre des surfaces aplaties 60A sur l'organe 60 et la surface intérieure annulaire 61A de l'organe 61. L'organe inté- rieur 60 est claveté à l'arbre moteur arrière 22R. L'or- gane extérieur comprend une roue dentée 63 qui engrène avec une roue dentée 64 munie de moyens servant à l'embrayer sur l'arbre réversible 30 et à l'en débrayer, arbre sur le- quel elle tourillonne dé manière à pouvoir tourner et cou- lisser librement.
La disposition est telle que, lorsque l'arbre 30 est entraîné vers l'avant, comme on le décrira ci-après., la roue dentée 64 soit automatiquement embrayée sur l'arbre 30 et fasse ainsi tourner l'organe extérieur 61. Le dispositif est également tel que, dans des condi- tions normales de commandé vers l'avant, pendant lesquel- les il ne se produit pas d'action différentielle entre les arbres moteurs avant et arrière 22F et 22R, l'organe exté- rieur 61 -tourne plus lentement que l'organe intérieur 60, par exemple de 90 à 100 tours en moins.
C'est-à-dire que les deux organes 60 et 61 trnent dans la même 'direction
<Desc/Clms Page number 9>
mais que L'organe intérieur 60 tourne plus vite. l'em brayage à sens unique est construit de telle manière que, si par une action différentielle, l'arbre arrière 22R ralentit d'une valeur prédéterminée, l'organe intérieur 60 tournant normalement plus rapidement, se trouve bloqué avec l'organe extérieur 61. C'est-à-dire que l'action différentielle est limitée en ce qui concerne la diminu- tion de vitesse relative de l'arbre moteur arrière 22R et, par conséquent, en ce qui concerne l'augmentation de vitesse relative de l'arbre moteur avant 22F.
De façon correspondante, l'autre embrayage à sens unique comprend un organe intérieur 70, un organe extérieur 71 et des organes intermédiaires 72. L'organe intérieur est aussi claveté à l'arbre 22R et l'organe extérieur comprend une roue dentée 73 engrenant avec une roue dentée 74 qui tourillonne sur l'arbre 30 et est mu- nie de moyens servant à l'embrayer de façon démontable avec l'arbre 30.
La construction de l'embrayage à sens unique est identique à celle décrite et représentée sur la figure 2, sauf que l'embrayage est monté de façon in- verse, de manière que ce soit l'organe extérieur 71 qui tourne normalement, l'excédent de rotation étant de 110 à 100 tours par rapport à l'organe intérieur. C'est-à-dire' que l'action différentielle est limitée en ce qui concer- ne l'augmentation de vitesse relative de l'arbre moteur arrière 22R et, par conséquent en ce qui concerne la dimi- nution relative de vitesse de l'arore moteur avant 22F.
11 est alors évident: que :
Si l'on suppose que le patinage d'une ou des deux roues porteuses avant du véhicule ait lieu, on voit que l'arbre avaht 22F accélèrera et obligera le support de planétaire 26 à accélérer l'arbre 30 par rapport à l'arbre arrière 22R par l'action différentielle, qui est
<Desc/Clms Page number 10>
limitée par l'embrayage à sens unique 60-62. Par censée quent, un patinage notable est empêché. En outre, le même embrayage 60-62 sert à empêcher un blocage ou un patinage important de l'une ou des deux roues porteuses arrière dans le cas où elles sont fortement freinées et/où elles ralentissent, par conséquent, l'arbre arrière 22R.
Si l'on suppose, qu'à la place, le patinage d'une ou des deux roues porteuses arrière ait lieu, l'arbre arrière accélèrera par rapport à l'arbre 30 par l'action différentielle, qui sera limitée par l'autre embrayage à sens unique 70-72, de sorte qu'un patinage notable est em- pêché. Le même embrayage sert à empêcher le blocage ou un patinage notable de l'une des deux roues porteuses .avant dans le cas où elles sont fortement freinées et, par conséquent, ralentissent l'arbre avant 22F, de sorte que l'arbre 30 ralentira par rapport à l'arbre arrière 22R.
Dans des conditions de commande inversée, comme on le décrit ci-après, les roues dentées 64 et 74 sont dégagées toutes deux de l'arbre 30, de sorte que, dans ces conditions, il n'y a pas de limitation de l'action différentielle. En pratique, il n'y a presque invariable- ment aucun besoin d'une telle limitation pendant une com- mande inversée.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, les deux embraya. ges à sens unique sont associés à des moyens servant à embrayer de manière débrayable les roues dentées 64 et 74 à l'arbre réversible 30. On va maintenant décrire le moyen débrayable.
Les deux roues d'engrenage 64 et 74 sont munies de couronnes de dents d'embrayage 80 qui coopèrent avec des dents complémentaires 81 sur des faces opposées d'une roue de commande 82 qui est clavetée sur l'arbre 30. Les dents 80 et 81 sont du genre à dents de scie, c'est-à-dire
<Desc/Clms Page number 11>
qu'elles sont triangulaires et, par conséquent, peuvent glisser lorsqu'elles sont seulement légèrement'engagées.
Des ressorts 83 interposés entre les roues dentées 82 et les deux roues d'engrenage poussent les roues dentées à se dégager d'avec les dents 81 de la roue. Chaque roue d'engrenage, sur sa face extérieure, est en forme de cylin dre hydraulique 84 les deux cylindres contiennent des pistons 85 qui sont fixés à l'arbre 30. Les cylindres sont reliés par des orifices 86 à un conduit central 87 pour l'huile sous pression qui est fournie seulement lorsque l'arbre 30 est entraîné en direction avant.
De façon cor- respondante dans des conditions de commande vers l'avant, les engrenages $4 et 74 sont poussés par la pression hy- 'Uraulique contre l'action élastique pour amener les dents 80 en coopération de commande sans patinage avec les dents 81 par conséquent, les roues dentées sont entraînées positivement par l'arbre 30.
Dans des conditions inverses, l'huile est reti- rée de sorte que les ressorts dégagent les roues dentées 64, 74 de leur coopération avec la roue de commande 82.
On peut désirer rendre la coopération des dents d'engrenage 80 et 81 plus complètement positive que par le moyen représenté. En correspondance, les paires de roues dentées 63, 64 et 73, 74 peuvent avoir des dents hélicoïdales, l'inclinaison de l'hélice étant telle que, dans chaque cas, lorsque l'arbre 30 est entraîné en direc- tion avant, après une période de direction inversée, les. roues dentées 64 et 74 tournent par rapport à l'arbre sous la pression hydraulique et sont poussées en avant de maniés re à coopérer sûrement avec la roue de commande 82. Inver- sement, lorsque l'arbre 30 est inversé, les roues dentées tournent par rapport à l'arbre sous l'action des ressorts et sont retirées de la roue de commande.
<Desc/Clms Page number 12>
La source d'huile sous pression est du genre à distributeur oupompe à engrenage 90 relié à l'arbre 30 et entraîné par lui seulement lorsque l'arbre tourne dans la direction avant. Cette pompe, lorsqu'elle est entraînée, évacue l'huile sous pression par.ùn conduit '91 relié par un raccord 92 sur le carter 23 à des orifi- ces 93 communiquant avec le conduit central 87.
La pompe peut être utilisée pour des buts autrea ' que la manoeuvre des organes d'embrayage 80 à 87. Par exemple, l'huile peut être fournie sous pression à des organes à lubrifier et au convertisseur de couple.
Bien que la combinaison d'engrenages décrite soit destinée spécialement à être utilisée en association .avec un convertisseur de couple hydraulique (avec ou sans mécanisle d'exécution précédant ou mécanisme équivalente auquel cas le mécanisme de changement de vitesse et d'in- version dans le carter 40 est un composant désirable à réaliser pour l'inversion et un mécanisme d'urgence à faible vitesse, il est cependant apparent que l'arbre 30, au lieu d'être entraîné par le moteur par une seule boîte de vitesse classique pourrait l'être par trois ou quatre valeurs de vitesses avant et autant de vitesses arrière.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.