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La présente invention concerne les transmissions poux' chariots, tracteurs et véhicules analogues à grande puissance et, plus particulièrement, les transmissions à vitesses d'entraînement avant et arrière multiples.
La présente invention se propose notamment de fournir :
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- une transmission à vitesses multiples en marche avat et arrière, dans laquelle les changements de marche et les passa- ges d'un rapport de vitesse à un autre peuvent être effectués sûrement et sans à-coup; - une transmission à vitesses multiples avant et arrière, dans laquelle les pignons de transmission sont continuellement en prise, et les changements de vitesse et de direction sont ob- tenus sélectivement par fluide ou par commande mécanique des embrayages à friction, les changements nécessaires de direction d'entraînement et de rapport de vitesses pouvant ainsi être uniformément et rapidement effectués;
- une transmission dont le dispositif d'entraînement primaire et le dispositif d'entraînement en marche arrière, sont conti- nuellement en prise de façon à être simultanément entraînés, et dans laquelle chacun des dispositifs d'entraînement peut être sélectivement amené en accouplement avec un mécanisme à pignons commune, vitesses multiples.
Tour la réalisation des buts précités, la présente invention concerne une transmission possédant un arbre d'entrée qui entraîne continuellement un arbre de marche arrière, chacun de ces arbres possédant un pignon d'entraînementrotatif qui en- grène continuellement avec une roue dentée commune de transmis- sion de couple montée sur un premier arbre de renvoi disposé parallèlement auxdits arbres d'entrée et de marche arrière, chacun d'eux possédant un embrayage qu'on peut actionner sélec- tivement pour embrayer l'un desdite pignons d'entraînement aveo l'arbre sur lequel il tourne, afin d'entraîner la roue dentée -commune de transmission de couple en marche avant ou arrière.
Une rotation de ladite roue dentée commune de transmission de couple sert à faire tourner une seconde roue dentée de trans- mission de couple montée sur ledit premier arbre de renvoi afin d'entraîner une troisième roue dentée de transmission de couple
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qui tourne sur un second arbre de renvoi avec lequel elle peut être embrayée. Une quatrième roue dentée de transmission de couple tourne sur ledit premier arbre de renvoi et on peut l'embrayer avec ce premier arbre de renvoi afin d'entraîner une cinquième roue dentée de transmission de couple montée sur le second arbre de renvoi. Par une manoeuvre sélective des embrayages des premier et second arbres de renvoi, on peut en- traîner sélectivement le second arbre de renvoi à deux rapports de vitesse différents.
La cinquième roue dentée de transmis- sion de couple mentionnée, montée sur ledit second arbre de renvoi, engrène avec une sixième et septième roue dentée de transmission de couple qui tournent respectivement sur les troi- sième et quatrième arbres de renvoi. Ces troisième et quatriè- me arbres de renvoi sont commandés.par engrenages pour entrai- ner, lorsqu'ils tournent, l'arbre de sortie, et lesdits troi- sième et quatrième arbres de renvoi possèdent chacun un embraya- ge qu'on peut actionner sélectivement pour embrayer soit, la sixième roue dentée au troisième arbre de renvoi, soit la sep- tième roue dentée au quatrième arbre de renvoi. En raison de .cette construction, par la manoeuvre appropriée de chacune des trois paires d'embrayages, on peut obtenir un choix de quatre vitesses en marche arrière et de quatre vitesses en marche avant.
La première paire d'embrayages permet le choix de l'entraînement en marche avant et en marche arrière. La secon- de paire, montée sur les premier et second arbres de renvoi, permet un choix de deux réductions de vitesse tandis que la paire finale d'embrayages montée sur les troisième et quatrième arbres de renvoi, permet un autre choix de deux réductions de vitesse en série avec les deux premières. Ainsi on obtient quatre rapports en marche avant et en marche arrière.
Une caractéristique des transmissions selon la pré-
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sente Invention consiste en ce que tous les éléments lourds , tels que les tambours d'embrayage, tournent à la vitesse du moteur ou à une vitesse inférieure; et bien qu'il soit néces- saire pour certains rapports de vitesse que certaines des roues dentées fonctionnent à des vitesses supérieures à la vi- @ tesse du moteur, on suppose que toutes ces roues dentées sont de masse relativement faible.
L'invention se propose en outre de fournir une trans- @ mission de construction robuste, économique et compacte. Ainsi une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les divers mécanismes d'embrayage sont disposés sur les extrémi- tés des arbres respectifs à l'extérieur du carter principal de transmission, pour en permettre un accès commode, et que la construction entière est susceptible de faciliter le montage et l'entretien.
D'autres buts , avantages et caractéristiques de l'invention, ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés représentant une-forme de réalisation préférée de l'invention, et dans lesquels: - la figure lA est une coupe longitudinale d'une transmission selon la présente'invention, les arbres de trans- mission étant représentés hors de leur position normale et dans un plan commun pour plus de clarté.
- la figure 1B est la suite de la figure lA; et - La figure 2 est une vue schématique en bout de la transmission de la figure 1 et représente l'agencement géomé- trique des arbres.
Sur ces dessins, on a indiqué en 10 l'arbre d'entrée d'une forme de réalisation préférée d'une transmission selon la présente'invention. Ledit arbre d'entrée 10 est destiné à être relié de façon appropriée, par un)extrémité, à un embraya- ge principal à disque de friction, ou à un convertisseur de couple à fluide entraîné par un moteur principal tel qu'un
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moteur à explosion. On a représenté l'arbre d'entrée touril- lonné dans des paliers à roulements à galets coniques 12 qui , sont disposés de façon appropriée-à l'intérieur de la paroi d'extrémité antérieure du carter 14 de transmission , et l'extrémité opposée dudit arbre 10 s'étend à travers la paroi d'extrémité postérieure de ce carter 14.
Un manchon 16 est tourillonné de façon appropriée sur l'extrémité opposée de l'arbre d'entrée 10 et à l'inté- rieur de paliers 18 à roulements à galets coniques disposés dans la paroi d'extrémité postérieure du carter 14 de trans- mission afin de fournir un autre support rotatif audit arbre d'entrée 10. Une roue dentée intermédiaire 20 est en prise par cannelures de façon appropriée avec ledit arbre d'entrée 10, et une roue dentée d'entraînement primaire 22 est en prise par cannelures de façon appropriée avec le manchon 16, ces deux roues dentées étant disposées entre les parois d'ex- trémité antérieure et postérieure du carter 14.
Un embrayage indiqué defçon générale en 24 est disposé autour de la partie de.ladite extrémité de l'arbre d'entrée 10 qui s'étend à tra- .vers la paroi d'extrémité postérieure du carter 14, et il est destiné 4 embrayer le manchon 16 à l'arbre d'entrée 10 de façon à embrayer la roue dentée principale d'entraînement 22 audit arbre 10. Un couvercle 26 fixé de façon amovible à ladite paroi d'extrémité postérieure du carter 14 de trans- mission, sert à renfermer 1'.embrayage 24 et l'extrémité de l'arbre d'entrée 10.
Pour réaliser la fonction susmentionnée, l'embraya- ge 24 comprend un moyeu interne d'embrayage 28 qui est clave- té et fixé de façon appropriée à l'extrémité postérieure de l'arbre 10. La périphérie du moyeu d'embrayage 28 est rainu- rée, et une série de disques annulaires ou couronnes30 d'em- brayages sont disposés de façon à se mouvoir axialement le
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long de ces rainures. On dispose les disques 30 en les alter- nant par rapport à des disques annulaires 32 d'embrayage qui sont rainurés à leurs périphéries externes de façon à se mou- voir axialement le long des rainures internes formées à l'in- térieur du tambour 34 d'embrayage qui est en prise par canne- lures de façon appropriée, avec le manchon 16.
L'intérieur du tambour 34 d'embrayage.délimite une chambre annulaire de fluide 36 dans laquelle est monté un piston annulaire 38 mo- bile axialement, Du fluide sous pression estsusceptible d'être admis sélectivement dans ladite chambre 36 par l'intermédiai- re d'un passage à fluide indiqué de façon générale en 40, et qui communique avec une source de fluide sous pression par l'intermédiaire d'une soupape ou un tiroir de commande appro-. prié, non représenté, attendu qu'il ne fait pas partie de la présente invention.
L'admission de fluide sous pression par le passage 40 dans la chambre 36, sert à solliciter le piston 38 vers la droite lorsqu'on observe la figure 1A, en amenant ainsi les disques ±±'et 32 d'embrayage en prise, la roue dentée 22 .et le'manchon 16 étant ainsi embrayés avec l'arbre d'entrée 10 de façon à tourner conjointement avec ce dernier. On peut débrayer la roue dentée 22 de l'arbre d'entrée 10 en évacuant le fluide sous pression de la chambre 36 de façon à permettre à des ensembles 42 de ressorts hélicoïdaux d'écarter les dis- ques 30 et 32 d'embrayage les uns des autres.
Un premier arbre de renvoi 44 est disposé sur un côté d'une ligne médiane verticale passant par l'axe de l'ar- bre d'entrée 10, et au-dessous dudit arbre d'entrée, et il est parallèle à ce dernier. L'extrémité antérieure de ce.. premier arbre de renvoi 44 est tourillonnée dans des paliers à roulements à galets coniques 46 maintenus dans la¯paroi d'extrémité antérieure du carter 14 de transmission, et elle est coiffée par un couvercle amovible 48. Son extrémité pos-
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térieure s'étend à travers la paroi d'extrémité postérieure du carter 14 et elle est tourillonnée dans un manchon cylin- drique 50 qui lui-même est tourillonné dans des paliers à roulements à galets maintenus dans la paroi d'extrémité posté- rieure du carter 14 de transmission.
Une paire de roues dentées de transmission de couple 54 et 56 ayant un diamètre et un nom- bre de dents différents, est en prise par cannelures avec le premier arbre de renvoi 44 entre les parois d'extrémitéanté- rieure et postérieure du carter de transmission. La plus grande roue dentée 56 présentant le plus grand nombre de dents, engrène avec la roue dentée principale d'entraînement 22 et elle peut être entraînée par cette dernière pour établir un entraînement en marche avant lorsque l'embrayage 24 est en prise.
La roue dentée de transmission de couple 56 est également engrenée avec une roue dentée d'entraînement en mar- che arrière 58 et elle peut être entrainée par cette roue 58 en marche arrière. A cette fin,¯on dispose un arbre d'entrai- . nement en marche arrière 60 parallèlement à l'arbre d'entrée .10 au-dessus à la fois de l'arbre d'entrée 10 et du premier arbre de renvoi 4,4, quelque peu sur la droite, d'une ligne mé- diane verticale passant par l'axe de l'arbre 44 lorsque l'on observe la figure 2. L'extrémité antérieure de l'arbre d'en- traînement 60 en marche arrière est tourillonnée dans des pa- liera à roulements à galets coniques 62 maintenus dans la pa- roi d'extrémité antérieure du carter, et elle est enfermée par un couvercle amovible 64.
L'extrémité postérieure dudit arbre 60 de marche arrière s'étend à travers la paroi d'extré- mité postérieure du carter 14 et elle est tourillonnée dans un manchon cylindrique 66 qui, lui-même, est tourillonné dans des paliers à roulements à galets coniques 68 maitenus dans la paroi d'extrémité postérieure du carter de transmission. -.
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Une roue dentée intermédiaire 70 est en prise par cannelures avec l'arbre d'entraînement 60 en marche arrière, et elle engré- ne avec la roue dentée 20 fixée sur l'arbre d'entrée 10, de sor- te que l'arbre 60 est destiné à être entraîné simultanément de façon continue et en marche arrière, lors de la rotation de l'ar- bre d'entrée 10.
La roue dentée intermédiaire 70 et la roue dentée d'entraînement en marche arrière sus-mentionnée 58 sont toutes deux disposées entre les parois d'extrémité antérieure et postérieure du carter de transmission, la roue dentée d'en- traînement 58 en marche arrière étant en prise par cannelures avec le manchon 66 qui s'étend à travers la paroi d'extrémité postérieure du carter 14 et qui est destiné à être embrayé avec l'arbre d'entraînement 60 en marche arrière, pour tourner conjointement aveo ce dernier, lors de la manoeuvre de l'em- brayage à disque d'entraînement en marche arrière actionné par fluide, Indiqué de façon générale en 72,
et qui est monté autour de l'extrémité postérieure de l'arbre 60 et enfermé par le couvercle 26. L'embrayage 72 d'entraînement en marche ar- rière est de marne construction et fonctionne de la même maniè- re que'l'embrayage décrit enditail oi-dessus, et on pense qu'une description complète de l'embrayage 72 n'est pas né- cessaire.
De la description ci-dessus il ressort qu'une des caractéristiques de construction selon la présente invention consiste en ce quia la fois les arbres d'entrée et d'entratne- ment en marche arrière sont destinés à être entraînés continu- ellement et simultanément, et que chacun possède une roue dentée d'entraînement qui peut tourner sur lui et qui engrène avec une roue dentée commune 56 de transmission de couple, et qui peut être embrayée aveo son arbre respectif 10 ou 60 par la mise en action de l'embrayage associé 24 ou 72 Ainsi
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avec l'embrayage 24 en prise alors que l'embrayage 72 n'est pas en prise, on peut entraîner la roue dentée principale 22 pour entraîner la roue dentée 56 de transmission de couple en marche avant,
tandis qu'en amenant en prise 1¯''embrayage 72 et en débrayant l'embrayage 72, on peut entrainer la roue dentée 58 en marche arrière pour entraîner la roue dentée 6 de trans- mission de couple en marche-arrière.
Le train d'engrenages à vitesses multiples entraîné par la roue dentée 56 de transmission de couple, comprend, en plus de la roue dentée 54 précédemment mentionnée, une troi- sième roue dentée .74 de transmission de couple également si- tuée dans l'espace compris entre les parois d'extrémité anté- rieure et postérieure du carter 14 et qui est en prise par cannelures avec le manchon 50 de façon à tourner avec ce der- nier autour de l'arbre de renvoi 44 La roue 74 est suscepti- ble d'être embrayée avec l'arbre de renvoi 44 pour tourner conjointement avec ce dernier lors de la mise en action de l'embrayage 7'6 qui est monté autour de l'extrémité postérieu- re de l'arbre 44 et enfermé par le couvercle 26.
L'embrayage est construit et fonctionne de façon identique à l'embraya- ge 24 décrit ci-dessus.
Les roues dentées 54 et 74,'de transmission de cou- ple engrènent respectivement avec les quatrième et cinquième roues dentées 78 et 80 de transmission de couple, qui ont des diamètres et des nombres de dents différents. La roue den- tée 80 est en prise par cannelures avec l'arbre de: renvoi 82, et la roue dentée 78 avec un manchon cylindrique 84 qui, comme représenté sur les figures lA et 1B, est tourillonné autour de l'extrémité antérieure d'un arbre de renvoi 82 et à l'in- térieur des paliers à roulements à galets coniques 86 mainte- nus dans la paroidextrémité antérieure du carter 14, son ex- trémité antérieure s'étendant à travers ladite paroi antérieure
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et un embrayage 92 étant monté autour de cette extrémité anté- rieure.
L'extrémité postérieure du second arbre de renvoi 82' est tourillonné dans des paliers à roulements à galets 88 qui sont maintenus dans la paroi d'extrémité postérieure du carter 14 et enfermés par un couvercle amovible 90. Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, on dispose commodément l'arbre de renvoi 82 au-dessous de l'arbre de renvoi 84 entre des lignes médianes verticales passant par les axes dudit arbre de renvoi 84 et de l'arbre d'entrée 10 parallèlement à ces deux arbres. La roue dentée 78, en prise par cannelures avec le manchon 84, est des- tinée à être embrayée avec l'arbre de renvoi 82 pour tourner conjointement avec ce dernier lors de la mise en action de l'em- brayage 92 monté sur l'extrémité antérieure de l'arbre de ren- voi 82 à l'extérieur du carter 14 de transmission, et enfermé par un couvercle amovible 94.
La construction et le fonctionne-* ment de l'embrayage 92 sont identiques à ceux de l'embrayage 24 précédemment décrit.
Grâce à la construction sus mentionnée, l'anbre de renvoi 82 est destiné à être entraîné soit en marche avant, soit en marche arrière, par la mise sélective en action des embrayages 24 et 72. et avec un choix de deux gammes d'entrai- nement par rapport à l'arbre d'entrée avec lequel les embrayages 76 ou 92 se trouvent en prise. La mise en action de l'embrayage 76 par exemple, sert à entraîner l'arbre de,renvoi 82 par l'in termédiai re des roues dentées 74 et 78, à un rapport de vitesse. tandis que la mise en action de l'embrayage 92 l'entraîne par l'intermédiaire des roues dentées 54 et 78. à une vitesse infé- rieure.
En se reportant ensuite à la figure 1B, on voit que la forme de réalisation de l'invention en cours de description comprend en outre une roue dentée 96 de transmission de couple
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qui engrène avec la roue 80 précédemment decrite comme étant en prise par cannelures avec l'arbre de renvoi 82 de façon à être ainsi entraînée. La roue dentée 96, à son tour, est en prise par cannelures avec un manchon 98 qui est tourillonné autour d'un troisième arbre de renvoi 100 et à l'intérieur d'un palier à roulements à galets coniques 102 maintenus)dans la paroi d'extrémité postérieure du carter 14.
L'autre extrémité, ou extrémité antérieure, de l'arbre de renvoi 100, esttouril- lonnée dans des paliers à roulements à galets coniques 104 maintenus dans la paroi d'extrémité antérieure du carter 14 . et elle est recouverte par un couvercle amovible 106, Ainsi qu'on le voit sur la figure 2,l'arbre de renvoi 100 est dis- posé parallèlement au second arbre de renvoi 4.4, et au-dessous. et sur la gauche de ce dernier. Un embrayage 108, actionné par fluide est disposé sur le côté externe de la paroi d'ex- trémité postérieure du carter 14 et autour de l'extrémité pos- térieure de l'arbre de renvoi 100, et il est également enfer- mé par un couvercle amovible approprié 110.
La construction et le fonctionnement de l'embrayage 108 sont identiques à ceux de l'embrayage 24 précédemment décrit et, lorsqu'il est en prise, il fonctionne de façon à embrayer la roue dentée avec l'arbre de renvoi 100 pour la faire tourner conjointe- ment avec ce dernier. Dans l'espace compris entre les parois d'extrémité postérieure et antérieure du carter 14 de trans- mission, une roue dentée intermédiaire 112 est en prise par cannelures avec l'arbre de renvoi '100 ou autrement fixée à ce dernier au voisinage de la roue dentée 96, et elle engrè- ne avec la roue dentée 114 en prise par cannelures avec l'arbre de sortie 116 de façon à entraîner ce dernier lorsque la roue dentée 96 estembraytée par l'embrayage 108 à l'arbre de renvoi 100.
L'arbre de sortie 116 est tourillonné de façon
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appropriée dans des paliers à roulements à galets coniques 118 et 120 maintenus dans les parois d'extrémité antérieure et postérieure du carter de transmission, et une de ses extrémités, ou les deux, s'étendent vers l'extérieur et au delà desdites parois du carter de transmission, et elles sont destinées à être accouplées de façon connue à l'essieu moteur du véhicule auquel est appliquée la transmission de la présente invention. Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, on dispose de préférence l'arbre de sortie 116, parallèlement à l'arbre d'entrée 10 et sur la ligne médiane verticale passant par l'axe de ce dernier, et au-dessous de l'arbre de renvoi 100 et sur la droite de ce der- nier.
La roue dentée 80 'de transmission de couple montée sur l'arbre de renvoi 82, engrène également avec une autre roue dentée 122 de transmission de couple qui est en prise par canne- lures avec un manchon 124 de façon à tourner avec ce dernier autour d'un arbre de renvoi 126. A. cet effet, l'arbre de renvoi
126 est également parallèle à l'arbre de renvoi 82, mais à dis- tance au-dessous de ce dernier et sur sa droite. De même que , pour'le montage des autres arbres de renvoi, le manchon 124 dans lequel l'extrémité postérieure de l'arbre de renvoi 126 est tourillonnée, est lui-même tourillonné dans des paliers à roulements à galets coniques 129 maintenus dans la paroi d'ex- trémité postérieure du carter 14 de transmission.
L'extrémité opposée ou antérieure de l'arbre de renvoi 126 est tourillonnée dans.des paliers à roulements à galets coniques 130 maintenus dans la paroi antérieure dudit carter, et elle est enfermée par un couvercle amovible 132. La roue dentée de transmission de couple est destinée à être embrayée avec l'arbre de renvoi
126 par la mise en prise d'un embrayage 134 à friction actionne par fluide, qui est monté autour de l'extrémité postérieure de l'arbre 126, à l'extérieur du carter 14 de transmission, et qui
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est enfermé par un couvercle amovible 136, L'embrayage 134 est construit et fonctionne de façon identique à l'embrayage
24 précédemment décrit.
Une roue dentée intermédiaire 138 est en prise par cannelures avec l'arbre de renvoi 126.et engrène avec une roue dentée 140 en prisé par cannelures avec l'arbre de sortie 116.
On choisit les roues dentées 122, 138 et 140 de façon qu'elles possèdent des diamètres et un nombre de dents différents de ceux des roues dentées 96 112 et 114, de sorte que, par la mise en prise sélective soit de l'embrayage 134, soit de l'em- brayage 108, et par le débrayage de l'autre embrayage, on peut ohtenir deux gammes d'entraînement de rapports de'vitesses différents entre l'arbre de renvoi 82 et l'arbre de sortie 116, qui est série avec une gamme choisie parmi les deux gammes d'entraînement possibles obtenues sur l'arbre de renvoi 82 par la mise en prise choisie des embrayages 92 et 76 et le débrayage de l'autre, comme décrit ci-dessus.
Ainsi, il est évident-qu'en amenant sélectivement en prise l'embrayage 76 ou 92, et en débrayant l'autre, et en 'amenant sélectivement en prise l'un de la seconde paire d'em- brayages 108 et 134 et en débrayant l'autre, que l'arbre de ' sortie 116 peut être entraînéà l'une .quelconque de quatre vitesses auchoix. En outre, en actionnant sélectivement l'em- brayage 24 et 72 et' en débrayant l'autre, l'arbre de sortie 116 peut être entraîné à l'une quelconque desdites quatre vitesses, soit en marche avant soit en marche arrière. De plus, il est évident que le changement de marche et de rapport de vitesse peut être effectué uniformément et rapidement en rai- son de l'utilisation d'embrayages à disques de friction ac- tionnés par fluide.
Afin.d'obtenir une compacité et une'commodité de montage et/ou d'entretien, on dispose la totalité des roues
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dentées entre les parois d'extrémité antérieure et posté- rieure du carter de transmission, les arbres de transmission: étant déportés les uns par rapport aux autres de façon que le train d'engrenages occupe un minimum d'espace. En outre, on dispose commodément chacun des six embrayages sur les extré- mités des arbres de transmission à l'extérieur des parois d'extrémité antérieure'et postérieure du carter de transmis- sion. De plus, on répartit également les six embrayages, de sorte qu'il existe un embrayage par arbre, à l'exception de l'arbre de sortie.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et elle est sus- ceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le ca- dre et l'esprit de l'invention.