Dispositif de changement de vitesse épicycloidal La présente invention a pour objet un dis positif de changement de vitesse épicycloidal. pouvant être utilisé, par exemple, sur des vé hicules à moteur.
Un but de l'invention est de fournir une boite de vitesse épicycloïdale relativement sim ple par rapport au nombre de rapports qui peuvent être fournis.
Le dispositif selon l'invention, destiné à la transmission de puissance d'un arbre menant à un arbre mené dans le prolongement l'un de L'autre ou alignés, comprend un premier et un second embrayages dont les organes d'entraîne ment sont fixés à l'arbre menant et dont les organes menés sont fixés respectivement à des premier et second arbres intermédiaires concen triques l'un à l'autre et à l'arbre menant, des moyens engageables pour .empêcher une rota tion du second arbre intermédiaire, un premier pignon solaire monté sur le second arbre in termédiaire, un second pignon solaire dé dia mètre différent du premier pignon solaire, ac couplé à l'arbre mené, un support planétaire monté sur le premier arbre intermédiaire,
des premier et second pignons planétaires montés dans le support planétaire sur un arbre com mun pour tourner autour d'un axe parallèle à celui de l'arbre menant, lesdits premier et se cond pignons planétaires venant en prise avec les premier et second pignons solaires, des moyens engageables pour empêcher la rotation du support planétaire, un engrenage annulaire rotatif autour des axes des arbres d'entraîne ment et entrainés et engrenant avec le premier pignon planétaire, et des moyens engageables pour empêcher la rotation de l'engrenage an nulaire.
Ainsi, lorsque le support planétaire est maintenu stationnaire et le second embrayage est engagé, de la puissance est transmise du premier pignon solaire au second (et à l'arbre mené) par les planétaires dont l'axe est empê ché de tourner ; lorsque le second arbre inter médiaire est maintenu fixe et le premier em brayage est engagé, de la puissance est trans mise du support planétaire au second pignon solaire par le second pignon planétaire, le pre mier pignon solaire absorbant la réaction de couple ;
et lorsque le second arbre intermé diaire et le support planétaire. sont tous deux li bres de tourner et que les deux embrayages sont engagés, aucun des pignons solaires et planétaires ne tourne les uns par rapport aux autres et il se produit un entraînement direct de l'arbre menant à l'arbre mené.
Si les moyens engageables pour empêcher la rotation de l'engrenage annulaire et le second embrayage sont engagés, le premier embrayage dégagé et le support planétaire non retenu, un quatrième rapport de vitesse est fourni.
Si l'arbre menant tourne toujours dans, le même sens (étant entraîné par exemple par un moteur à .combustion interne habituel) et le premier pignon solaire est plus petit que le se cond (comme cela est habituellement le cas, par exemple, dans une boite de vitesse pour véhicules à moteur), les moyens engageables pour empêcher la rotation du support plané taire, comprennent de préférence un mécanisme à roue libre, qui, lorsque le premier em brayage est engagé tourne plus vite (à roue libre) et lorsque le second embrayage est en gagé,
compense la réaction de couple sur le support planétaire.
Des moyens peuvent être prévus de préfé rence pour accoupler l'anneau à l'arbre mené lorsqu'un rapport plus élevé que celui de la prise directe (c'est-à-dire un quatrième ou cin quième rapport selon le cas) est prévu si l'an neau est accouplé à l'arbre mené, le premier embrayage est engagé, le second arbre inter médiaire retenu et le second pignon solaire dés accouplé de l'arbre mené. Egalement si le support planétaire est retenu par le blocage de la roue libre, si elle est utilisée, ou par l'engagement d'un accouplement à clameaux sur celui-ci, l'anneau est accouplé à l'arbre mené et le second embrayage engagé, on obtient la marche arrière.
Le second pignon solaire est, de préférence, monté sur un troisième arbre intermédiaire dans le prolongement des arbres menant et mené et un accouplement à deux positions est également prévu au moyen duquel l'arbre mené peut être accouplé, soit au troisième arbre in termédiaire, soit à l'engrenage annulaire.
Les moyens engageables pour empêcher la rotation du second arbre intermédiaire et l'en grenage annulaire, et les premier et second embrayages sont, de préférence, tous capables de patiner de sorte que des changements de rapport peuvent être effectués sans interrom pre la transmission de puissance aussi long temps que ces changements ne provoquent pas l'accouplement ou le désaccouplement dé l'en grenage annulaire et de l'arbre mené. Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif de changement de vitesse faisant l'objet de la pré sente invention.
La fig. 1 représente schématiquement ce dispositif.
La fig. 2 est une vue détaillée en coupe axiale du dispositif.
A la fig. 2 on a représenté des paliers, bou lons, etc., dont la fonction est évidente et dont la nature précise n'est pas importante pour la compréhension du dispositif. Ces organes ne seront pas décrits ci-après.
Les arbres coaxiaux menant et mené sont désignés respectivement en 1 et 2. Une enve loppe fixe<B>d'a</B> dispositif est indiquée en 3.
Un organe 4 fixé à l'arbre 1 constitue l'or gane menant ou d'entraînement d'embrayages indiqués d'une façon générale en 23 (premier) et 24 (second) dont les organes entraînés sont désignés en 5 respectivement en 6.
Les em brayages 23 et 24 sont du type à particules magnétiques comme décrit dans le brevet bri tannique NI, 649553, le courant électrique pour leurs enroulements d'excitation 25 et 26 étant fourni par l'intermédiaire d'anneaux fendus<B>27.</B> L'organe 5 est fixé à un arbre intermédiaire primaire 7 plein, aligné sur les arbres 1 et 2 et s'étend concentrnquement dans un second arbre intermédiaire creux 8 à une extrémité du quel est fixé l'organe 6 et à l'autre extrémité duquel est fixé un premier pignon solaire 9. Un organe dé freinage 10 est fixé à l'arbre 8 et peut être bloqué à friction à l'enveloppe 3 par des rubans de freins 28 habituels.
Un se cond pignon solaire 11 est fixé à une extrémité d'un troisième arbre intermédiaire 21, ce pi gnon étant de plus grand diamètre que le pi gnon solaire 9. L'arbre 21 est coaxial ou ali gné sur les arbres 1 et 2. Un support plané taire 12 est fixé à l'extrémité de l'arbre 7 s'étendant au-delà du pignon solaire 9 et porte des petits axes semblables 13 tourillonnés d'ans ledit support, chacun de ces axes portant un premier pignon planétaire 14 engrenant avec le pignon 9 et un second pignon planétaire 15 engrenant avec le pignon 11.
Un mécanisme à roue libre 20 est disposé entre le support pla nétaire 12 et l'enveloppe 3, ce mécanisme étant tel qu'il tourne plus vite ou marche en roue libre lorsque l'arbre 1 tourne dans son sens normal et que l'embrayage 23 est engagé. Le support planétaire 12 peut être bloqué par rapport à l'enveloppe 3 bloquant ainsi de façon effective le mécanisme à roue libre 20 au moyen d'un piston plongeur 29 qui peut venir en prise avec un anneau denté 30 formé sur le support 12. Une couronne dentée 16 est con centrique et coaxiale à la roue solaire 9 et engrène avec des pignons planétaires 14. Cette couronne est portée par un arbre creux 17 en tourant le troisième arbre intermédiaire 21.
L'arbre 17 porte un organe de freinage 19 ayant la forme d'un cylindre entourant la cou ronne 16 mais représenté déplacé pour la clar té de la fig. 1. L'organe 19 peut être bloqué à friction contre l'enveloppe 3 par des bandés de freinage usuelles 31. L'arbre entraîné 2 peut être relié soit au troisième arbre intermédiaire 21 soit à l'arbre creux 17 au moyen d'un ac couplement à deux positions 18 à clameaux. L'accouplement 18 comporte un manchon cou lissant 32 muni de deux séries de dents internes 33 et 34 séparées par un jeu 35.
Des dents 34 sont en permanence en prise avec des languet tes 36 formées sur l'arbre 2 et dans une posi tion du manchon 32 (celle représentée à la fig. 2) et viennent également en prise avec des dents 37 formées sur l'extrémité de l'arbre 21. Dans l'autre position du manchon 32 les dents 34 se dégagent des dents 37 et les dents 33 viennent en prise avec les dents 38 formées à l'extrémité d'e'l'arbre creux 17, le manchon 32 étant alors placé vers la droite par rapport à la position représentée à la fig. 2.
Le man chon 32 présente un canal extérieur annulaire 39 qui est engagé par une extrémité d'un levier coudé à pivot 40 sollicité par un ressort, dont l'autre extrémité est en prise avec un piston plongeur 41 d'un solénoïde 42. Ainsi lorsque le solénoïde est désexcité, le manchon 32 a la position représentée à la fig. 2 et lorsque le solénoïde est excité, il le déplace vers la droite mettant en prise ainsi les dents 33 .et 38. Les divers rapports fournis par le dispo sitif de transmission sont commandés par l'excitation des enroulements 25 et 26, les ban des de freinage 28 et 31, la position du plon geur 29 et l'excitation du solénoïde 42.
Ces commandes peuvent être exercées par tout moyen approprié soit manuel soit automatique pour donner à la transmission un rapport con venant dans n'importe quelle condition parti culière de route et de vitesse de moteur, dé position de l'accélérateur, de dépression dans le collecteur du moteur, etc... Voici le nombre de dents qui convient pour les divers engrenages qui ont tous le même pas.
EMI0003.0019
Pignon <SEP> solaire <SEP> 9 <SEP> <B>........</B> <SEP> 24 <SEP> dents
<tb> Pignon <SEP> planétaire <SEP> 14 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 39 <SEP> dents
<tb> Couronne <SEP> dentée <SEP> 1.6 <SEP> <B>...</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 102 <SEP> dents.
<tb> Pignon <SEP> solaire <SEP> 11 <SEP> .. <SEP> <B>.....</B> <SEP> 42 <SEP> dents
<tb> Pignon <SEP> planétaire <SEP> 15 <SEP> . <SEP> .
<SEP> 21 <SEP> dents Les rapports prévus (c'est-à-dire le rap port de vitesse de l'arbre 1 à la vitesse de l'ar bre 2) peuvent alors être les suivants
EMI0003.0020
<I>Embrayage <SEP> et <SEP> organes <SEP> de <SEP> freinage</I>
<tb> Rapport <SEP> 23 <SEP> 24 <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> 19 <SEP> 20 <SEP> 29
<tb> (à <SEP> un)
<tb> Première <SEP> - <SEP> 3,25 <SEP> D <SEP> E <SEP> D <SEP> 2,1 <SEP> D <SEP> se <SEP> bloque <SEP> D
<tb> sous <SEP> reffet
<tb> du <SEP> couple
<tb> inverse
<tb> Seconde <SEP> 2,28 <SEP> D <SEP> E <SEP> D <SEP> 21 <SEP> E <SEP> roue <SEP> libre <SEP> D
<tb> Troisième <SEP> 1,45 <SEP> E <SEP> D <SEP> E <SEP> 21 <SEP> D <SEP> <SEP> <SEP> D
<tb> Prise <SEP> directe <SEP> 1,00 <SEP> E <SEP> E <SEP> D <SEP> 21 <SEP> D <SEP> <SEP> <SEP> D
<tb> Over-drive <SEP> 0,
81 <SEP> E <SEP> D <SEP> E <SEP> 17 <SEP> D <SEP> <B> <SEP> </B> <SEP> D
<tb> Marche <SEP> arrière <SEP> . <SEP> 4,25 <SEP> D <SEP> E <SEP> D <SEP> 17 <SEP> D <SEP> bloqué <SEP> E où E et D indiquent respectivement que l'embrayage ou le frein en question est engagé ou dégagé et pour l'accouplement 18, les chiffres 21 ou 17 indiquent si l'arbre 2 est accouplé à l'arbre 21 ou 17.
Il est également désirable de considérer le couple supporté par chaque organe d'embrayage ou de freinage lorsqu'il est engagé. Les différents couples peuvent être les suivants : en sup- posant un rendement de 100 % et en prenant le couple appliqué à l'arbre 1 comme unité.
EMI0004.0018
5 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> 19 <SEP> 20
<tb> Première <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> + <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <B>-2,25</B>
<tb> Seconde <SEP> .. <SEP> . <SEP> - <SEP> + <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> <B>-1,28</B> <SEP> Troisième <SEP> -i- <SEP> 1,0= <SEP> - <SEP> -0,45 <SEP> - <SEP> - <SEP> Prise <SEP> <B>........ <SEP> +0,692</B> <SEP> -f- <SEP> 0,308 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Over-drive <SEP> <B>....</B> <SEP> + <SEP> 1 <SEP> - <SEP> <B>+0,19</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> -