Changement de vitesse automatique. La présente invention a pour objet un changement de vitesse automatique dans le quel les arbres moteur et récepteur ont le même axe.
Ce changement de vitesse est caractérisé en ce qu'il comprend, disposées. suivant cet axe, une .série -de roues qui engrènent, dans deus rapports de vitesse différents, avec des roues montées sur un arbre de renvoi, et qui sont solidaires, la plus grande, de l'un des susdits arbres moteur et récepteur, la plus petite d'un tambour et les autres de canons concentriques qui sont libres,
-de tourner les uns sur les autres et le plus petit sur l'arbre de la plus grande roue, et, à l'intérieur dudit tambour, une série d'organes d'embrayage dont certains au moins sont destinés à coopé rer avec ce tambour, organes dont deux sont portés respectivement par les arbres moteur et récepteur et les autres par les susdits ca- wons, le tout de manière que,
les roues de l'arbre de renvoi étant reliées les unes aux ,autres par des mécanismes dits "à roue libre", les divers organes d'embrayages en trent successivement en action lorsque la vi tesse de l'arbre récepteur s'accroît, cela à partir de celui qui est porté par l'arbre mo teur jusqu'à ce que celui de l'arbre récepteur xelie cet arbre directement au tambour pour ,être entraîné par lui directement.
Le dessin ci-annexé représente, à titre .d'exemples, quatre formes d'exécution du changement de vitesse faisant l'objet de l'in vention.
La fig. 1 est une vue en coupe axiale de ,la première forme -d'exécution; la fig, 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 1; la fig. 8 montre la deuxième forme d'exécu tion par une vue partielle analogue à la fig. 2; La fig. 4 est une vue en coupe axiale de la troisième forme d'exécution; la fig. 5 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 4;
Ses fig. 6 et 7 montrent des détails en coupe; La fig. 8 est une vue en coupe axiale par tielle .de la quatrième forme d'exécution. Dans la forme d'exécution des fig. 1 et 2, 1 désigne le volant moteur et 2 l'arbre ré cepteur.
Sur le volant moteur 1 est monté un embrayage centrifuge, correspondant à la première vitesse et constitué par des patins centrifuges 4, montés à pivotement en 3. 5 désigne un plateau d'embrayage solidaire de l'arbre 2 et sur lequel sont articulés, en 6, des patins 7 analogues aux patin, 4 susvisés. Sur l'arbre 2 sont montés libres deux autres plateaux d'embrayage 8 et 9, respectivement solidaires, par l'intermédiaire de manchons 10 et 11,
de -deux pignons d'engrenage 13 et @2 correspondant aux troisième et deuxième Vitesse. Les patins centrifuges) de ces pla teaux 8 et 9 pivotent respectivement sur des axes en 16 et 17. L'ensemble de ces embraya ges centrifuges est logé dans un tambour uni que 18 muni d'un rebord 19 tournant libre ment à l'intérieur du volant moteur 1. Sur ce rebord 19 sont articulées, en 20, des masses centrifuges 21 dont on verra le rôle plus loin. 22 désigne un engrenage solidaire du tambour 18 susvisé et 23 désigne un pignon d'engre nage calé sur l'arbre récepteur 2.
Les pignons d'engrenage 22, 12, 13 et 23 engrènent res pectivement avec des pignons 22', 12', 13' et 23' portés par un arbre de renvoi 24, ces pi gnons d'engrenage 22', 12', 13' et 23' étant reliés entre eux au moyen de roues libres 25.
Sur chacun des plateaux porte-embrayages 5, 8, 9 pivote (fig. 2), sur un axe excentré 26, une masse 27 coopérant avec une butée 28 également solidaire du plateau.
Les masses centrifuges 27 comportent cha cune un talon 29 destiné à coopérer avec un talon 30 solidaire d'un cercle 31 monté libre en rotation à l'intérieur d'une couronne 32 solidaire du plateau correspondant. Sur leur périphérie, les cercles 31 comportent des nez 33 destinés à agir sur des talons 34 portés par les patins d'embrayage correspondants, par l'intermédiaire de ressorts 35.
28' désigne une butée dont on verra le rôle plus loin.
Le fonctionnement de ce changement de vitesse est le suivant: Lorsque le volant 1, entraîné en rotation par le moteur, atteint une certaine vitesse. l'embrayage 4 s'ouvre sous l'effet de la force centrifuge et s'accouple au tambour 18.
Ce tambour entraîne à son tour l'arbre récepteur 2 par les engrenages 22, 22', 23' et 33. Si le couple résistant est inférieur au couple mo teur, ce couple moteur augmentera de vitesse et l'embrayage de deuxième vitesse 9 s'ou- vrira à son tour par l'action de la force cen trifuge et deviendra solidaire du tambour 18 qui, par l'intermédiaire de l'embrayage 4 déjà embrayé pour la première vitesse, est devenu moteur et le restera pour toutes les vitesses.
Ce sont alors les engrenages 12, 12', 23' et 23 qui entraînent l'arbre récepteur, l'engrenage 12' étant désaccouplé de l'engrenage 22' par sa roue libre 25. On se trouve alors en deuxième vitesse. Pour obtenir la troisième vitesse, le même phénomène se passera avec le pignon d'engrenage 13 et son embrayage correspondant 8, le pignon d'engrenage 12' étant en roue libre.
Pour obtenir la quatrième vitesse, c'est-à- dire la prise directe, l'embrayage 5 solidaire de l'arbre récepteur 2 s'accouple au tambour 18 et le tout forme bloc. A ce moment, les quatre engrenages 22', 12', 13', 23' sont libé rés chacun par sa roue libre pour la simple raison qu'ils tournent plus vite que lorsqu'ils transmettent le couple moteur à l'arbre 2.
Lorsque le couple résistant est plus grand que le couple moteur et de même sens, les masses centrifuges 21, dont il a été question plus haut, viennent se coincer dans la cuvette correspondante du volant moteur 1 et, par suite, la résistance se trouve freinée par le moteur.
C'est pour permettre de modifier le mo ment d'attaque des patins d'embrayage 7 sur le tambour 18 qu'on a prévu le dispositif re présenté en détail sur la fig. 2.
Si l'ouverture des masses centrifuges 27 est réglée pour permettre le régime maximum du moteur, les ressorts 35 seront comprimés au maximum par lesdites masses 27, pour retarder le moment d'ouverture des patins centrifuges 7 des embrayages; le retard sera limité par le talon 30 venant prendre appui = sur la butée 28' solidaire du plateau corres pondant.
Si la condition du moment permet au moteur de tourner avec un régime mini mum, les masses 27 diminueront leur effet centrifuge et, par suite, diminueront la ten sion des ressorts 35 et permettront aux freins de s'ouvrir plus vite.
On réalise ainsi un mécanisme automati que permettant de faire varier l'instant de l'accouplement des patins centrifuges avec le tambour 18, en fonction de la vitesse des pla teaux 5, 8, 9 qui est elle-même fonction du régime du moteur.
Comme expliqué plus haut, la fig. 3 re présente une forme d'exécution permettant de faire varier l'instant de l'accouplement des embrayages avec le tambour 18. Ce change ment de vitesse se distingue par la combinai son de l'effet centrifuge et de l'effet du cou ple résistant sur les patins d'embrayage 7. Ces patins 7 sont soumis, d'une part, à la force centrifuge qui tend à les écarter du centre et, d'autre part, à une force propor tionnelle à la résistance qui tend, au con traire, à les resserrer.
Donc, quand le couple résistant atteindra une certaine valeur, le pa tin centrifuge se décollera du tambour, libé rera le rapport d'engrenage correspondant, étant entendu que c'est le rapport immédia tement inférieur qui entraînera la transmis sion à une plus petite vitesse.
Le tambour 18 est moteur dans le sens de la flèche a. Le plateau 8, fou sur l'arbre 2 et portant les patins centrifuges 7, tourne à, une certaine vitesse c) et entraîne un ma- neton 36 qui est claveté sur l'arbre récepteur 2 et porte un doigt 37 servant d'appui à un ressort 35'. Le ressort 35', quia une certaine tension initiale, transmet l'effort résistant au nez 34 du patin 7.
On voit donc que la force centrifuge C agit au centre de gravité G du patin. Ce der nier reçoit en outre l'effort résistant F qui se reporte, en tenant compte du rapport des leviers, en f. Si Fl est l'effort tangentiel au tambour 18, R la résultante des forces<I>C et f,</I> et ,u le coefficient de frottement, on aura: R ,u F, il y a accouplement <I>R</I> ,u G <I>FI</I> il y a désaccouplement.
Le ressort 35' n'a d'autre but que de maintenir le sabot décollé en dessous d'une certaine vitesse de rotation du plateau 8.
Le changement de vitesse des fig. 4 à 7 comprend le volant moteur 1 tournant dans un carter 2 sur lequel est assujetti, en 3, un carter 4 contenant le mécanisme. Le volant moteur 1 porte, articulés sur des axes 5, des patins centrifuges 6 coopérant avec un tam bour 7 solidaire de l'engrenage central 8 de première vitesse.
L'arbre récepteur est indiqué en 9. Sur cet arbre tourne librement un manchon 10 qui porte un pignon 11 correspondant à la troi sième vitesse, et sur ce manchon 10 est monté, concentriquement, un deuxième manchon 12 qui porte un pignon 13 correspondant à. la deuxième vitesse.
Sur l'extrémité du manchon 10, opposée au pignon 11, est pratiqué un filetage 14 engrenant avec un filetage correspondant 15 porté par un moyeu 16 solidaire d'un plateau 17 qui est muni d'une couronne 18 présentant une partie conique 18'. Cette couronne forme une cavité 19 dans laquelle est logé un res sort 20 prenant appui contre le fond de ladite cavité et contre un. rebord 21 prévu à l'extré- mité du manchon. 10.
Près de la périphérie du plateau 17 sont fixés des axes 22 sur les quels tournent des manchons 23 solidaires chacun d'une masse centrifuge formée de deux parties 24 et 25; la partie 25, en forme de bras, comporte en 26 un organe d'appui dont on verra le rôle plus loin.
Les manchons 23 sont, en outre, solidaires d'un deuxième bras 27 (fig. 6 et 7) parallèle à la masse 24 et présentant, . de même que cette dernière, un bossage 28 sur sa face interne.
Sur le manchon 23 reposent deux disques d'embrayage 29 et 30 entre lesquels est insé rée une joue 31 solidaire du tambour 7. Les disques 29 et 30 comportent, sur leur face externe, des fraisures inclinées formant ram pes. Ces fraisures sont respectivement indi- quées en 32 et 33 sur les, fig. 5 et 6 et coopè rent avec les bossages 28 précités. .
Sur l'extrémité du manchon 12 opposée au pignon 13 est formé un filetage 34 engre nant avec un filetage correspondant 35 porté par un moyeu 36 solidaire d'un plateau 37 qui présente une couronne 38 présentant une partie conique 38' formant une cavité 39. Dans cette cavité est logé un ressort 40 pre nant appui contre le fond de ladite cavité et contre un rebord 41 prévu à l'extrémité du manchon 12.
Sur le plateau 37 sont fixés des axes 42 sur lesquels tournent des manchons 43. Cha cun de ces. manchons est solidaire d'une masse analogue à la masse 24-25 susvisée; le bras de cette masse est indiqué en 44. Les masses en question comportent également des bossages 28 analogues à ceux précédemment décrits, coopérant avec des rampes analogues aux rampes 32, 33 pratiquées dans l'épais seur de deux disques d'embrayage 45, 46, lesquels reposent sur les manchons 43 et coopèrent avec une joue 47 solidaire du tam bour 7.
Un bouton 56 est prévu sur le bras 44 et sur ce bouton est attachée une extrémité d'un ressort (non représenté) dont l'autre extrémité est attachée en un point fixe du plateau 37 correspondant.
A l'extrémité de l'arbre 9 (côté moteur) est calé un plateau 48 portant des axes 49 sur lesquels tournent des manchons 50 soli daires d'une masse analogue aux précédentes 24, 25, et dont le bras est indiqué en 51. Ces masses comportent des bossages analo gues à ceux 28 précédemment décrits et coo pérant comme eux avec des rampes pratiquées dans deux plateaux d'embrayage 52, 53 repo sant sur les manchons 50 et entre lesquels est logée une joue 54 solidaire du tambour 7.
D'autre part, sur l'extrémité de l'arbre 9 opposée au plateau 48 est claveté un pignon 55 correspondant à la quatrième vitesse (prise directe).
Le fonctionnement est le suivant: Lorsque le moteur est mis en marche, l'embrayage centrifuge 6 n'entraîne le tam- bour 7 et le pignon 8 qui en est solidaire que lorsqu'une vitesse de rotation déterminée est atteinte (par exemple 1000 tours-minute).
Comme à ce moment la résistance est trop forte pour que les deuxième, troisième et qua trième vitesses entrent en jeu, les filetages 35 et 15 des moyeux 36 et 16 se vissent sur les filetages 34 et 14 des manchons 12 et 10 res pectivement, en comprimant les ressorts 40 et 20 et en déplaçant par suite les moyeu 38 et 18 vers la gauche en considérant la fig. 4. Ce déplacement a pour effet, par l'in termédiaire des rampes tronconiques 38' et 7.8', et des organes d'appui 26, de produire le basculement, autour de leurs axes, des masses centrifuges des embrayages de troi sième et de quatrième vitesse et, par suite, l'écartement des disques 29, 30 et 52, 53.
Les disques 45 et 46 sont, à ce moment, écartés par l'action du ressort attaché en 56, comme expliqué plus haut.
Lorsque la résistance diminue, les masses de deuxième vitesse 44, retenues par le res sort précité attaché au bouton 56 et au pla teau 37, comme expliqué plus haut, accou plent les disques 45 et 46 à la joue 47 du manchon 7, lequel entraîne le manchon 12 de, l'engrenage 13 de deuxième vitesse; les res sorts 40 et 20 étant toujours comprimés et maintenant écartés les disques d'embrayage des troisième et quatrième vitesses.
Si la résistance continue à diminuer, le ressort 40 se détend, le moyeu 38, 38' libère le bras 25 et les masses gravissent les rampes et opèrent le serrage des disques 29, 30 sur la joue 31. On se trouve ainsi en troisième vitesse.
Si le couple résistant diminue encore, la même fonction se produit avec le moyeu 18, 18' et le bras 51, et le mécanisme passe en quatrième vitesse (prise directe).
Il est à noter que le mécanisme de vis centrales ci-dessus décrit peut être adapté aux embrayages de la fig. 1. De même, si l'on voulait appliquer les embrayages des fig. 1 et 2 au mécanisme de commande des fig. 4 et 5, il suffirait de supprimer les joues d'em brayage 47, 31 et 54 et de donner aux masses centrifuges 24 la forme de patins qui vien draient, au moment voulu, s'appliquer contre le tambour moteur 7, par suite de la force centrifuge.
Dans le changement de vitesse de la fig. 8, 1 désigne aussi le volant moteur et 2 le carter. Les canons 12 et 10 de roues intermé diaires non représentées, telles que 13 et 11 de la fig. 4, sont aussi filetés dans leur partie située à l'intérieur du tambour 7, à leur exté rieur comme en fig. 4. Sur ces canons sont -vissés librement les moyeux de plateaux con tigus 62 et 63. Le plateau 62, qui correspond à la plus petite des roues intermédiaires, porte, sur sa face extérieure, les articulations 5' de masses centrifuges 6' qui présentent des surfaces de friction en regard de la -surface interne du tambour 7.
Des garnitures de fric tion sont disposées entre les plateaux 62 et 63, d'une part, et entre le plateau 63 et un plateau 64, d'autre part; ce dernier est fixé à l'arbre 9. Des ressorts 40 et 20 prennent appui sur des collets des canons 12 et 10 pour pousser le plateau 62 contre le plateau 63 et ce plateau 63 contre le plateau 64 lors que l'effort transmis est assez faible pour que lesdits ressorts puissent se détendre et que la masse embrayée sur le tambour transmette successivement le mouvement de celui-ci aux plateaux 63 et 64 et aux engrenages corres pondants au fur et à mesure que l'effort transmis diminue.
Par conséquent, l'effet obtenu est le même que celui qui a été décrit en référence à la fig. 4.
Bien entendu, les changements de vitesse ci-dessus décrits pourront être montés facul tativement sur l'arbre moteur ou sur l'arbre récepteur.