CH244232A - Dispositif électromécanique de changement de vitesse. - Google Patents

Description

  Dispositif     éleetr        oméeanique    de     ehangement    de     vitesse.       La présente invention a pour objet un  dispositif électromécanique de changement  de vitesse .suivant lequel un arbre-moteur  transmet son mouvement à un arbre mené  par l'intermédiaire d'un dispositif cycloïdal  d'inversion de marche qu'on peut     mettre    en  prise ou non et d'un certain nombre de trains  comprenant:  d'une part, un pignon central ou     petit     planétaire, une couronne à denture intérieure  ou grand planétaire et des satellites roulant  sur les deux planétaires précités et montés  fous sur des axes solidaires d'un     plateau     porte-satellites;

         d'autre    part, un électro-aimant solidaire  d'un des éléments précités, une armature soli  daire d'un autre de ces éléments et un second  électro-aimant fixe, l'armature pouvant fer  mer le     champ    magnétique de l'un ou l'autre       électro;     on réalise     ainsi,    dans la premier cas, la       solidarisation    de deux des éléments du train,    donc sa     rotation    d'un seul bloc qui réalise  une     transmission    en prise directe, et, dans  le second     cas,    le fonctionnement du train avec  un rapport de     transmission    donné;

       suivant     que les trains successifs     entrent    ou non en  jeu, la transmission se produit à un certain  nombre de rapports de vitesses différents.  



  De plus, des     surfaces    de     frottement    per  mettent l'entrée en     action    des différentes       transmissions        sans    à-coup     lorsqu'on    réalise  un changement de vitesse sans débrayage  préalable.  



  Ces     surfaces    de     frottement    peuvent     être     des     bagues        métalliques    concentriques encas  trées dans     des    rainures     ménagées    dans     les     faces .des organes:     destinés    à venir en con  tact, les     bagues    de     l'un    desdits     organes    étant  faites en métal dur,     tandis    que     celles    de  l'autre organe sont en un métal possédant  un bon coefficient de frottement.

   Ces     surfaces     peuvent aussi     sè    réduire à une seule bague  à laquelle on oppose une     surface    de glisse  ment     particulièrement        résistante    obtenue par      modification physique de la surface dans       cette    zone.  



  Sur     le    dessin annexé, on a représenté  schématiquement, en coupe verticale par l'axe  et à titre d'exemples seulement, deux formes  d'exécution die     l'invention.    Elles diffèrent par  la disposition générale.  



  La     fig.    1 représente une boîte de voiture  à     transmission    classique, c'est-à-dire avec  bloc     moteur-boîte    séparé du pont moteur pair  un arbre de transmission, tandis que la     fï.g.    2  représente une     boîte    de     voiture        boîte-moteur,          boîte-transmission    (traction avant, traction  arrière à     moteur    arrière, etc.).  



  Sur 1e dessin, les électro-aimants contrô  lant le fonctionnement -des trains     planétaires          sont        figurés    en 1, 2, 3 et 4. Entre ces     électro-          aimants    sont     disposées    des     armatures    (5 pour  les électro-aimants 1 et 2, 6 pour les     électro-          aimants    3 et 4).  



  Les électro-aimants 1 et 4 tournent l'un  avec l'arbre-moteur, l'autre avec l'arbre ré  cepteur,     tandis.    que les électro-aimants 2 et  3 sont fixes, lesdits électro-aimants étant à  cet effet rendus solidaires -du carter 7, par  exemple au moyen de boulons de fixation 8.  comme il     est    figuré sur 1e dessin.  



  D'une manière générale et comme il est  d'ailleurs     précisé    plus loin à propos du fonc  tionnement, chaque train donne deux vitesses  dont l'une est une     prise    directe et l'autre  une     démultiplication    ou une multiplication  selon l'engrenage adopté.  



  Une     particularité    d'un tel     système    est que  les trains     .étant    montés en ligne et     .recevant     chacun le mouvement du train précédent pour  le     transmettre    au train suivant, on obtient  2     X    2     X    ... =     2n    combinaisons, pour une  boîte. comportant n trains.  



  Les nombres de combinaisons obtenues  normalement sont de deux avec un train, de       quatre    avec deux trains, mais il     est    bien évi  dent que .l'on pourra     à.    volonté obtenir     un     nombre de vitesses     inférieur    en .n'en     utilisant     qu'un nombre réduit" en harmonie avec la  gamme de vitesses désirée.  



  Selon     les        valeurs        adoptées    pour les raisons  des divers trains et la gamme désirée, le    mouvement est transmis d'un train au     suivant     par un dispositif     intermédiaire,        reliant    judi  cieusement l'un des trois éléments grand ou  petit planétaire ou     porte-satellites.    du premier  train à l'un     des    trois éléments du train sui  vant.

   C'est ainsi que sur la     fig.    1, les deux       porte-satellites    11 et 14 sont reliés, tandis  que sur la fi-. 2 le     porte-sa,tellites    11 est soli  daire du grand planétaire 17.  



  Ces deux montages intérieurs sont     donnés     à titre d'exemple et n'ont aucune relation  avec les dispositions différentes également  représentées pour les arbres d'entrée 18 et  de sortie 15. Tous les montages possibles       peuvent    être réalisés dans le     cas    des deux       dispositions        ci-dess.us.     



  Le fonctionnement général dans le cas  du dessin est le suivant:       L'armature    5 du premier train liée au  pignon planétaire fou 9 peut être rendue  solidaire soit de     l'électro-aimant:    tournant 1,  soit de l'électro-aimant fixe 2, suivant que  l'on envoie le     courant        électrique        dans    l'une  ou l'autre des bobines     correspondantes.    L'ar  mature 6 du deuxième. train liée au pignon  planétaire fou 10 peut, d'une manière ana  logue, être rendue solidaire soit de l'électro  aimant fixe 3, soit de l'électro-aimant tour  nant 4.

   Il en résulte que, lorsque     l'électro-          tournant    1 est excité, le     porte-satellites   <B>Il</B>  tourne à la, même vitesse que le grand plané  taire 24, alors qu'on a. une réduction lors  qu'on excite     l'électro    fixe 2.  



  Le     fonctionnement    du deuxième train est  analogue et donne une     prise        directe    lors  qu'on excite     l'électro-tournant    4 et     une    ré  duction     (fig.    2) ou une     multiplication        (fig.    1)  lorsqu'on excite     l'électro    fixe 3.  



  Au total, dans le cas. de la     fig.    2, on  obtient donc quatre     combinaisons    qui sont  une     prise    directe lorsque les deux trains sont  en prise, deux réductions     respectivement     égales aux réductions considérées séparé  ment de chaque train, l'autre étant alors en  prise, enfin une réduction plus     grande    ob  tenue par le produit de:

  , deux réductions     si-          multaiiées.        _         Dans le cas de la     fig.    1, étant donné la  liaison des deux trains, on obtient, .d'une  manière     analogue,    une prise     directe        lorsque     les deux trains sont en prise, une réduction  égale à celle du     premier    train, le     deuxième     étant alors en prise, une     multiplication    égale  à     celle    du     deuxième    train, 'le     premier    étant  alors en prise et,     enfin,

      .la quatrième combi  naison, plus voisine de     la;        prise,    qui sera ob  tenue par le produit de     la,        réduction    du pre  mier train et de la     multiplication    -du second.  



  Un     .dispositif    de     renversement    de     marche     cycloïdal     ést    combiné     avec    les trains plané  taires     constituant    le dispositif de change  ment de vitesse     (fig.    1 et 2).  



  Le mouvement de     l'arbre-moteur    18 est  transmis au     mécanisme    par l'intermédiaire  d'un train auxiliaire comprenant le     porte-          satellites    19 qui peut     recevoir        un    mouvement  de     translation    parallèle à l'axe de rotation  au moyen du     coulisseau    20 commandé par  le levier 21. Ledit coulisseau peut occuper  trois     positions    dans chacune desquelles il est  immobilisé par une bille 22 soumise à l'ac  tion d'un ressort.

   L'une des positions extrêmes  correspond à la marche avant; l'autre posi  tion extrême correspond à la marche arrière;  la position intermédiaire (que montre le des  sin) correspond à la position neutre ou point  mort. Le ou les satellites 23 montés sur le       porte-satellites    19 engrènent avec le plané  taire 24 et avec le planétaire 24' solidaire de  l'arbre-moteur 1$.  



  Outre l'inversion de sens de     rotation,     l'ensemble qui vient d'être décrit permet  d'obtenir, de manière connue, des rapports  différents entre les arbres     d'entrée    et de sor  tie, suivant les diamètres des pignons choisis.  



  Avant ce dispositif de marche arrière, de       manière    à tourner toujours dans le même  sens, on a monté une pompe à huile qui assure  le graissage sous pression de l'ensemble du  mécanisme par le canal central 31.  



       Les        dispositifs.    tels que celui qui vient  d'être décrit     sommairement    et qui consti  tuent ce que l'on appelle communément des  boîtes. de vitesses électromécaniques, permet  tent le passage des vitesses     (c'est-à-dire    le    changement de la -combinaison réalisée par le       dispositif)    sans débrayage préalable.  



  La     différence    des vitesses     résultant    pour  les organes tournants du passage d'une     com-          binaison    à la combinaison     voisine    est absorbée  par     patinage    des surfaces des électron et des  armatures en contact, ce patinage qui dure  un temps très court donne lieu à un léger  à-coup causant à l'ensemble du mécanisme  une fatigue supplémentaire et une impression  désagréable aux passagers dans le cas d'une  automobile.

           On    peut remédier à cet     inconvénient    en  combinant, avec la boîte     électromécanique     ci-dessus décrite, un dispositif de bagues de       glissement    encastrées dans des. rainures mé  nagées dans les faces des organes. venant en  contact et     destinées    à provoquer     uil        certain     patinage lors de la venue en prise de l'em  brayage; sur les deux figures du dessin an  nexé, ce perfectionnement -est réalisé par mon  tage des bagues.. 25, 26, 27, 28, 29 et 30 res  pectivement à la périphérie des     électro-          aimants    1, 2, 3 et 4 et des armatures 5 et 6.

    Les bagues destinées à coopérer entre elles  sont     établies    les unes en un métal dur, les  autres en un métal possédant un bon coeffi  cient de frottement.    On peut aussi     n'utiliser    qu'une seule  bague montée soit sur l'électro-aimant, soit  sur l'armature et opposer à ladite bague sur  l'organe correspondant une surface de glisse  ment particulièrement résistante obtenue soit  par modification (dans cette zone de l'organe)  des caractéristiques de l'acier, modification  obtenue par     traitement        chimique    ou par  traitement thermique, soit par dépôt superfi  ciel de métal d'apport.

   Le traitement chimi  que peut, par exemple, consister en une ni  truration, tandis que le traitement thermique  peut consister, par exemple, en     une    trempe  superficielle au chalumeau. Le dépôt     d'u.n     métal d'apport peut être fait soit par métal  lisation au     pistolet,    soit par électrolyse, par  exemple. Les surfaces     ainsi    réalisées doivent  être polies d'une façon aussi parfaite que  possible.

        Grâce à l'application     des    bagues ou an  neaux précités, les organes     (électro-aimants     et armatures) coopérant entre eux peuvent,  au moment de la     mise    en prise, se     solidariser     non plus brutalement, mais par un stade de  glissement     progressif    d'une     courte    durée.

   En       choisissant    judicieusement les     dimensions    des  surfaces de frottement, on peut obtenir la  suppression totale de là-coup au moment du  passage des vitesses et     réaliser    ainsi une       courbe    régulière de la variation de la vitesse  en fonction     du.    temps.  



       Comme    le montre le dessin, on peut don  ner aux faces de contact des armatures (ou  des électro-aimants) une forme légèrement  conique qui assure un décollage plus rapide  desdites surfaces.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif électromécanique de change ment de vitesse, dans lequel un arbre-moteur transmet son mouvement à un arbre mené par l'intermédiaire d'un dispositif cycloïdal d'inversion de marche qui peut être mis en prise ou non, et d'un certain nombre de trains comprenant chacun un pignon central ou petit planétaire, une couronne à denture intérieure ou grand planétaire et des satel lites roulant sur les deux planétaires précités et montés fous sur des axes solidaires d'un plateau porte-satellites,

   chacun de ces trains ayant un de ses éléments solidaire d'un élec tro-aimant et un autre de ses éléments por tant une armature pouvant fermer le champ magnétique de l'électro-aimant précité ou le champ magnétique d'un autre électro-aimant fige, le train constit-Liant une transmission à prise directe lorsque deux éléments quelcon ques de la transmission sont solidarisés, la, transmission tournant alors d'un seul bloc, et une transmission avec un certain rapport de vitesses quand un des éléments est immobi- lisé, grâce à quoi,

   suivant que les trains suc- cessïfs entrent ou non en jeu, la transmission se produit à un certain nombre de rapports de vitesses différents, avec multiplication, réduction ou inversion, des surfaces de frot tement étant prévues pour permettre l'entrée en action des différentes transmissions sans à-coup, lorsque le changement de vitesse est réalisé sans débrayage préalable. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Dispositif suivant la revendication, dont les surfaces de frottement sont consti tuées par des bagues, métalliques concentri ques encastrées dans, des rainures ménagées dans le faces des organes venant en contact, les bagues de l'un desdits organes étant faites en métal dur, tandis que celles de l'autre organe sont en un métal possédant un bon coefficient de frottement. 2.

   Dispositif suivant la revendication, dont les surfaces de frottement sont consti- tuées par une bague à laquelle est opposée une surface de glissement de l'organe venant en contact, particulièrement résistante obtenue par traitement superficiel de la surface du- dit organe dans cette zone.