Dispositif de transmission de force motrice à un arbre récepteur rotatif. La propulsion des véhicules routiers, des autorails et des bateaux à moteur est assurée, dans la généralité des cas, par des moteurs à combustion: interne qui transmettent la puissance aux roues motrices ou aux hélices par le moyen d'organes appropriés.
Les caractéristiques et les avantages des moteurs de traction à combustion interne sont bien connus; toutefois, leur manque de sou plesse dynamique a, depuis l'origine, engagé les constructeurs à rechercher des solutions tendant, par des compromis, à améliorer la marche des véhicules.
Indépendamment de la création des chan gements de vitesse dans le but d'adapter dans la mesure du possible l'effort moteur appliqué à la jante à l'effort résistant, les constructeurs se sont efforcés d'accroître la souplesse des moteurs eux-mêmes en augmen tant leur nombre de cylindres. Cette ten dance, très marquée dans la construction mo derne, paraît avoir atteint les limites au delà desquelles le gain en régularité de couple est compensé par divers inconvénients dont le plus marquant est la longueur excessive des arbres vilebrequins.
La présente invention a pour but de per mettre l'utilisation d'un grand nombre de cylindres moteurs agissant sur un organe ou ârbre récepteur commun, certains de ces cy lindres pouvant être arrêtés ou mis en action pendant la marche.
A cet effet, selon l'invention, un dispo sitif de transmission de force motrice à un arbre récepteur rotatif à partir de plusieurs arbres de commande entraînés chacun par un moteur à marche autonome est caractérisé par le fait que, d'une part, un accouplement hydraulique est interposé entre chaque arbre de commande et l'arbre récepteur, d'autre part, au moins une pompe commune, destinée à alimenter en liquide les divers accouple ments hydrauliques, est reliée à ceux-ci par l'intermédiaire de conduites avec organes d'obturation permettant d'isoler individuelle ment chacun desdits accouplements de la pompe pour la mise hors service du moteur correspondant.
Les divers accouplements hydrauliques sont, de préférence, groupés dans un même carter servant de réservoir de liquide à la pompe.
Chaque accouplement hydraulique peut comporter au moins un orifice de vidange constamment ouvert et de section telle que le débit de vidange soit toujours inférieur au débit de liquide amené par la pompe à cet accouplement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du dis positif faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente, vue en coupe, une première forme d'exécution, dans laquelle deux groupes moteurs attaquent l'organe central.
La fig. 2 représente, vue en plan et d'une manière schématique, une deuxième forme d'exécution dans laquelle huit groupes mo teurs sont utilisés pour entraîner l'organe récepteur unique.
La fig. 3 est une coupe faite suivant la ligne III-III de la fig. 2.
La fi g. 4 montre, vue en plan, une va riante de disposition des groupes moteurs, ceux-ci étant répartis selon les branches d'une étoile.
La fig. 5 est une coupe faite suivant la ligne V-V de la fig. 4.
A la fig. 1, le groupe placé à gauche est composé du bloc cylindre 1 qui comporte un nombre restreint de cylindres. Ce bloc est fixé au carter 2. qui supporte l'arbre vile brequin 3 par l'intermédiaire de paliers (non représentés.). Les autres pièces ou mécanismes du groupe moteur ne présentant pas d'intérêt pour la présente description ne sont pas figurés sur le dessin.
Sur le carter 2 est centré un, plateau. en deux parties 4 et 5 dont le plan de joint passe par l'axe du vilebrequin 3. Ce plateau main tient en place les demi-coussinets 6 et 7 du. palier arrière du vilebrequin 3.
Les demi-plateaux 4 et 5 sont assemblés, au moyen de vis 10, avec le carter central qui est également réalisé en deux parties 8 et 9. L'aubage moteur 11 de la turbine de trans mission ou accouplement hydraulique du groupe considéré, est fixé sur le vilebrequin 3 par l'intermédiaire du volant 13 sur lequel il est centré et fixé par les vis 14, le volant 13 étant lui-même centré et fixé sur le vile- ; brequin 3 par les vis 12.
L'aubage récepteur 1:,) est calé sur l'arbre récepteur 16 et bloqué par l'écrou 1.7. L'arbre 16 tourne dans deux paliers 18 et 19 maintenus, dans des logements des demi carters 8 et 9, par des rondelles 20 et 21 fixées par les vis 22. Les écrous 23 et 24 bloquent les paliers 18 et<B>19</B> sur l'arbre 10.
Dans cette forme d'exécution, l'arbre 16 comporte une denture conique 25 qui engrène avec une couronne ?(> solidaire de 1'organe récepteur unique (non représenté) et qui tourne dans des paliers dépendant des carters 8 et 9.
L'arbre Il> sert également à la commande de la pompe créant la circulation du fluide (huile, par exemple) utilisé pour assurer la liaison entre l'aubage de commande et l'au- bage commandé. Dans ce but, l'arbre 16 est solidaire d'une vis ?'7 en prise avec une roue 28, calée snr l'arbre de commande de la pompe à huile 29.
La pompe \29 est fixée au demi-carter 9 et son orifice d'aspiration est; situé le plus bas possible (en dessous du ni veau indiqué en N sur la fig. 1). Son orifice de refoulement est raccordé < z la conduite 30 qui aboutit aux robinets 31 et 32, lesquels sont fixés au demi-carter 8 par un moyen approprié. Les robinets 31 et 32 sont con nectés aux rondelles 20 et ?1 par les conduites 33 et 34.
L'huile passer par des canalisations ménagées dans la rondelle \30 et gicle par des orifices calibrés u l'intérieur de 1 cubage mo teur 11. Le jeu existant entre la face de la rondelle 20 et celle (le l'aubage 11 est, par construction, très réduit afin d'assurer le remplissage de la turbine.
Les orifices 13a, pratiqués dans le volant 13, permettent la vidange de la turbine en cas de fermeture (lu robinet 31. Les robinets 31 et 32 sont commandés de puis l'extérieur par les leviers 35 et 36 agis sant par l'intermédiaire des axes 37 et 38 passant à travers la paroi du demi-carter 8.
Le groupe moteur représenté à droite de la figure est relié de la manière décrite ci dessus à l'organe récepteur unique. Ce groupe comporte notamment le bloc cylindre 39, le carter 40, le vilebrequin 41. Les demi- plateaux 42 et 43 raccordent les carters 8 et 9 au carter moteur 40 et supportent les demi- coussinets 44 et 45. L'aubage moteur 46 et le volant 47 entraînent par glissement l'aubage récepteur 48 calé sur l'arbre 16 et bloqué par un écrou 49. Les orifices 47a du volant 47 jouent le même rôle que ceux du volant 13.
La forme d'exécution décrite ci-dessus peut être utilisée dans le cas où l'ensemble comporte un nombre illimité de groupes mo teurs. A cet effet, le carter central peut com porter autant de couples de transmission que cela est nécessaire, la forme de ce carter et la disposition des organes qui en dépendent n'étant évidemment pas limitées à l'exemple décrit et représenté.
En se reportant à la fig. 2, on voit repré senté, vu en plan et d'une manière schéma tique, un exemple de réalisation comportant huit groupes moteurs. Il est évident que ce schéma peut s'appliquer au cas de quatre groupes moteurs, ainsi que pour tout nombre multiple de quatre.
Les quatre groupes moteurs figurant à gauche du schéma sont liés à un carter unique 50 dans lequel tournent les quatre turbines 51 dont deux seulement sont repré sentées.
L'arbre récepteur central 52 est disposé de telle manière que son axe coïncide avec l'axe de symétrie de la figure; les éléments non visibles sur une des parties de cette figure sont donc semblables à ceux qui sont visibles sur l'autre partie.
Les arbres récepteurs 53 des turbines 51, solidaires des nubages récepteurs de ces tur bines 51, supportés par les paliers à billes 54, entraînent, par les pignons coniques 55, les roues coniques 56 solidaires des arbres 57 (fig. 3).
Les arbres 57 attaquent, par les vis 58, des roues dentées 67, calées sur l'arbre récep teur central 52.
Les rondelles 59 distribuent l'huile dans les aubages des turbines 51, suivant le pro cessus décrit à propos de la fig. 1.
Les carters 60 des groupes moteurs sont assemblés avec le carter 50 par l'intermé diaire des plateaux 61 qui comportent un logement ou palier destiné à recevoir les vilebrequins 62 des groupes moteurs.
Les arbres 57 tournent dans le carter 50 par le moyen des paliers à billes 63. L'arbre récepteur central 52 tourne dans le carter 50 qui comporte à cet effet des paliers 64 fermés par un couvercle 65 et par un presse-étoupe 66.
La ou les pompes à huile, dont le rôle est d'assurer l'alimentation des turbines 51 par le moyen de tuyauteries appropriées munies de robinets ou obturateurs, ainsi que cela a été expliqué à propos de la fig. 1, sont dis posées dans le carter central 50 de manière à aspirer l'huile qui s'y trouve. Elles peuvent être entraînées soit par un élément tournant solidaire de l'un des arbres 52, 53 ou 57, soit par une commande extérieure indépendante.
Le circuit d'huile, aboutissant aux ron delles 59 jouant le rôle de distributeurs vis-à-vis des turbines 51, comporte éven tuellement la présence d'éléments refroidis seurs combinés, ou non, avec le carter central 50 faisant office de réservoir.
Le groupe de quatre moteurs, figurant ù droite de la figure schématique 2, comporte les mêmes éléments, disposés dans le même ordre que ceux du groupe de quatre moteurs décrit ci-dessus pour la partie gauche de la même figure et les références qui les dési gnent sont les mêmes dans les deux groupes.
L'arbre récepteur central 52 traverse les carters 50 des groupes; il est lié, suivant le cas, aux roues motrices, aux hélices- ou aux organes intermédiaires.
Cet arbre 52 peut comporter un appendice 52a sortant vers la gauche de la figure en vue d'une liaison éventuelle soit à un autre groupe de moteurs, soit à un organe auxi liaire, tel que pompe, dynamo, ete.
En se reportant à la fig. 4, on voit, vue en plan, une autre disposition des groupes moteurs autour de l'organe central, suscep tible d'être réalisée avec un nombre quelcon que, pair ou impair, de groupes moteurs.
Cette disposition affecte schématiquement la forme d'une étoile. Elle convient en parti culier à des applications imposant des restric tions relatives à l'encombrement frontal, telles que montage de moteurs multiples logés dans l'épaisseur d'une aile d'avion, moteurs disposés sous le plancher d'un véhicule de transport en commun (autorail, autocar, etc.).
Les groupes moteurs, qui dans le cas exa miné sont au nombre de 6, sont assembles par leurs carters 68 au carter central 69 dans lequel tournent les turbines 70. L'arbre ré cepteur central 71 se trouve à l'intersection des axes des groupes moteurs matérialisés par l'axe de leurs vilebrequins 72.
Les arbres récepteurs 73, des turbines 70, supportés par les paliers à. billes 74 logés dans le carter 69, entraînent, par les pignons coniques 75,1a roue conique centrale 76, soli daire de l'arbre central 71.
Les rondelles d'arrêt 77 des paliers 74 distribuent l'huile dans les cubages des tur bines 70 d'une manière analogue à celle qui est décrite à propos des fi-.<B>1</B> et<B>2.</B>
Les carters 68 des groupes moteurs sont assemblés au carter central 69 par l'intermé diaire des plateaux 78 qui comportent des logements ou paliers dans lesquels tournent les vilebrequins 72. La ou les pompes à huile, dont le rôle est défini dans la description des fig. 1 et 2, sont disposées dans le carter central 69 et coopèrent au fonctionnement de l'ensemble de la. même manière que dans le cas de ces fig. 1 et 2.
En se reportant à la fi g. 5, on voit que le carter central 69 est complété par une partie 69a dont le plan de joint passe, de préférence, par l'axe des pignons coniques 75 dont l'un est représenté en traits mixtes sur la figure. L'arbre central 71 tourne dans les carters 69 et 69a par l'intermédiaire des paliers à billes 7 9 dont l'un, supérieur, est retenu par le couvercle 80 et l'autre, inférieur, par le carter 81.
La roue conique centrale 76, qui reçoit l'impulsion des pignons coniques 75, est soli daire de l'arbre 71à l'extrémité duquel est calé le pignon conique 82 engrenant avec le pignon conique 83 solidaire de l'organe récep teur unique 84.
Cet arbre 84, guidé dans le carter 81 par les paliers à billes 85, séparés par l'entretoise 86, comporte un carré d'entraînement 84a ou tout autre dispositif analogue (clavetage, cannelures, etc.) destiné à transmettre le mouvement aux roues motrices, aux hélices ou aux organes intermédiaires.
Le couvercle 87, muni d'un presse-étoupe, ferme le carter 81.
Le carter 81 est assemblé au carter cen tral 69 de manière à être orientable suivant les besoins. L'organe récepteur unique 84 est donc susceptible de prendre, dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre central 71, toute direction jugée convenable autour de cet axe.
L'arrêt ou la mise en service d'un groupe moteur s'effectue d'abord par les moyens habituels utilisés pour arrêter ou faire dé marrer un moteur et ensuite par la fermeture ou l'ouverture de la conduite d'arrivée d'huile à la turbine du groupe considéré.
Lorsque l'on ferme une conduite par le moyen de son obturateur, la turbine corres pondante se vide clans le carter de l'organe central par les orifices de son enveloppe exté rieure. Dans cet état, la turbine ne transmet plus d'effort à l'arbre récepteur central et, en outre, n'oppose aucune résistance à la ro tation des groupes moteurs restant en service, auxquels elle reste liée mécaniquement par son cubage récepteur.
Au contraire, l'ouverture de la conduite précitée entraîne la mise en action progressive de la turbine par le fait que ses cubages s'emplissent d'huile graduellement en raison de la prédominance du débit d'arrivée sur le débit de sortie.
Pendant la période de travail, la chaleur produite par le glissement relatif des cubages moteurs et récepteurs lorsque l'effort résis tant dépasse de beaucoup l'effort moteur (notamment dans les démarrages), est évacuée par l'huile qui traverse constamment la turbine.
Ce fluide joue le rôle d'échangeur de tem pérature lors de son passage dans le carter central ou dans un élément refroidisseur in tercalé dans le circuit.
En outre, la disposition des organes dé crits ci-dessus est telle que: 10 les cubages moteurs des turbines sont centrés directement sur les arbres vilebre quins des groupes moteurs; 20 les cubages récepteurs des turbines sont solidaires des arbres d'attaque des cou ples de transmission, lesquels sont supportés par les paliers du carter central.
Il n'existe donc aucun contact direct entre les arbres portant les cubages moteurs et récepteurs; l'arbre récepteur n'est pas solli cité par les vibrations de tous genres prove nant des vilebrequins des groupes moteurs. Ces vibrations ne peuvent se transmettre que par les parois des carters des groupes mo teurs qui sont en contact avec celles du carter central et elles sont, par suite, très atténuées.
Le dispositif de transmission qui fait l'objet de l'invention bénéficie évidemment des avantages inhérents à la transmission par turbine hydraulique; ces avantages sont connus et leur énumération sortirait du cadre du présent exposé.