CH371963A - Boîte à deux vitesses à train planétaire - Google Patents

Description

  Boîte à deux vitesses à train planétaire    L'invention a pour objet une boîte à deux     vitesses     à train planétaire dont la couronne est rendue     soli-          daire    alternativement soit du pignon solaire à l'aide  d'un embrayage, soit d'une     partie    fixe de la boîte  à d'aide d'un frein.  



  De telles boîtes de vitesses sont     connues.    On en       rencontre    en particulier dans les véhicules     automo-          biles    où elles sont     utilisées    comme boîtes de vitesses       additionnelles    destinées à .la     surmultiplication,    par  exemple dans des     dispositifs    dits   overdrive  .

   L'in  dustrie mécanique en connaît de nombreuses réalisa  tions, en général sous forme d'organe permettant une  démultiplication de vitesse.     Toutefois,    ces, boîtes sont  agencées de façon à     servir    d'organe de transmission  et non d'organe     d'immobilisation.     



  L'invention     concerne    une boîte à deux vitesses à  train planétaire munie d'un dispositif de blocage.     Elle     se distingue par le fait que le frein est un frein à ser  rage axial qui se compose d'un     plateau    de blocage  et d'un plateau de freinage, tous deux     immobiles          angulairement    et     mobiles        axialement,    placés de part  et d'autre d'un plateau mené, solidaire     angulairement     de la     couronne    et     mobile        axialement,

          avec        lequel        ils     coopèrent     simultanément,    le plateau de freinage et  l'embrayage étant     soumis    à une commande commune  ayant pour effet de serrer le plateau de freinage  contre le     plateau    mené en     libérant        simultanément     l'embrayage, et vice versa     d'écarter    le plateau de  freinage du plateau mené en engageant simultané  ment l'embrayage, le plateau de     blocage    étant     soumis     à, une     commande    qui peut occuper deux positions,

    la première permettant audit     plateau    de blocage  d'être maintenu dans une position de repos rétrac  tée, la     seconde    permettant au plateau de blocage  d'être serré     contre    le plateau mené.    Le dessin annexé représente,     schématiquement    et  à titre d'exemple, une forme d'exécution de la boîte  à deux vitesses faisant l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 montre une vue transversale de     cette     exécution.  



  La     fig.    2 en     représente    une coupe     longitudinale.     Comme on le voit sur la     fig.    2, la boîte de     vites-          ses    se compose de deux     ensembles    principaux, un       train,        planétaire        contenu    dans un boîtier 1 et un  système de frein et     d'embrayage    contenu     dans    un  boîtier 2.

   Le train planétaire comprend un pignon  solaire 3     solidaire    d'un arbre d'entrée 4, un     porte-          satellites    5 portant des axes     tels    que 6, autour de  chacun desquels tourne un pignon     satellite    7, et une       couronne    8. Chaque     pignon        satellite    7 engrène simul  tanément avec le pignon solaire 3 et avec la     cou-          ronne    8.

   Le     porte-satellites    5 est prolongé par un  arbre de     sortie    9 qui comprend un     palier    10 dans  lequel tourne     l'extrémité    11 de l'arbre d'entrée 4.  



  La couronne 8 est solidaire, .par des     bouclons    tels  que 12, d'un moyeu creux 13     portant    des     cannelures     intérieures 14 et extérieures 15 parallèles à son axe.  Des roulements 16 et 17 permettent la rotation de     ce     moyeu creux 13 à     l'intérieur    de la paroi 18 du boî  tier 1.

   A l'extérieur de ce moyeu creux 13 est dis  posé un frein     destiné    à     immobiliser    la couronne en  la rendant     solidaire    du boîtier 2 et à l'intérieur se  trouve un embrayage,     destiné    à la     rendre        solidaire     du pignon solaire 3.

   Le frein comporte un plateau  mené 19 pourvu d'une denture     intérieure    20 engagée  sur les     cannelures        extérieures    15 du moyeu creux 13  de façon à en être     solidaire        angulairement    tout en  pouvant .se     déplacer        axialement.    Ce plateau mené 19  est encadré de part et d'autre par un     plateau    de frei  nage 21 et un     plateau    -de blocage 22, munis l'un  et l'autre de garnitures 23 et 24     respectivement,

      à  haut coefficient de     frottement.    Le     plateau    de     freinage         21 forme l'un des flasques d'un tambour baladeur 25  dont la paroi latérale     porte    des dentures extérieures  26 et 27 qui s'engagent dans des     cannelures    28 usi  nées dans la     face    intérieure de la paroi du boîtier 2.

    Si bien que     ce    tambour baladeur 25 est mobile     axia-          lement    tout en étant     immobilisé        angulairement.    A       l'intérieur    du moyeu creux 13 est disposé un empile  ment de disques d'embrayage composé des disques  meneurs 30 et 31 et d'un disque mené 32 disposés  en sandwich. Un     plateau    d'embrayage 33 presse le  tout. Les disques meneurs 30 et 31 comportent des  cannelures intérieures 34 et 35 respectivement qui  coulissent dans des cannelures portées par le pignon  cannelé 36 solidaire de l'arbre d'entrée 4.

   Le disque  mené 32 comme le plateau     d'embrayage    33 portent  des cannelures 37 et 38 respectivement, qui coulis  sent dans les cannelures     intérieures    14 du moyeu  creux 13. De la sorte, les disques 30, 31 et 32 ainsi  que le plateau d'embrayage 33 peuvent     coulisser          axialement    mais sont respectivement solidaires     angu-          lairement    du pignon solaire 3 pour les disques  meneurs 30 et 31, de la couronne 8 pour le disque  mené 32 et le plateau d'embrayage 33.

   Des garni  tures 39 et 40, respectivement 41 et 42, à coefficient  de frottement élevé sont     disposées    sur les deux     faces     de chacun des disques meneurs 30 et 31. Ce pla  teau d'embrayage 33 a une position axiale solidaire  de celle du     second        flasque    43 du tambour baladeur  25 mais il peut     tourner    par rapport à ce dernier       grâce    à un roulement 44.

   Un ressort 45 prenant  appui sur le fond d'un logement 50 ménagé dans un  bossage 62 du     couvercle    51 du boîtier 2, tend, en       l'absence    de force antagoniste extérieure, à     maintenir     l'embrayage engagé et le plateau de     freinage    21  écarté du disque mené 19.

   Le plateau de     blocage    22  est muni de cannelures     extérieures    46 qui sont enga  gées     dans    des cannelures 47     disposées    à l'intérieur  de la face latérale du     tambour    baladeur 25.     Il    est  donc     mobile        axialement    par rapport à ce tambour  baladeur, mais     immobile        angulairement.    Des ressorts,       identiques    à celui qui est visible 52, sont répartis  autour du     plateau    de     blocage    22 ;

       ces    ressorts tra  versent le     flasque    43 du     tambour    baladeur 25 au  travers de trous tels que 53 et prennent appui sur le  couvercle 51 du boîtier 2. Ils tendent à     maintenir     le plateau de blocage 22     appliqué    contre le     plateau     mené 19. Le plateau de blocage 22 porte en outre  un système de     verrouillage    formé d'une série de cro  chets     répartis    circulairement. Ces     crochets,    dont un  seul 54 est visible sur la     fig.    2, traversent le flasque  43 du tambour baladeur 25 au travers de trous tels  que 48.

   Ils sont tous     identiques    et da suite de la  description se rapporte au seul crochet 54 visible  sur la     fig.    2. L'arête 55 du nez     60d    de     ce    crochet  54 vient s'engager, sous l'effet d'un ressort 57, dans  le bord d'une fenêtre<B>56,</B> ménagée dans le cou  vercle 51 du boîtier 2. Il y a, bien entendu, comme  il est visible sur la     fig.    1, une fenêtre     56a    à     @"    pour  chaque nez     60a    à     A4    de crochet.

   Ces crochets sont  dimensionnés de façon à pouvoir s'engager en posi-         tion    de retenue sitôt que le plateau de blocage 22  est repoussé en arrière dans sa position de     repos.     Cette position de repos rétractée est     définie    par une  série de tiges de butée,     toutes    identiques à la tige  de butée 58, seule visible sur la     fig.    2, fixée sur le  plateau de blocage 22     coaxialement    au ressort 52.

    Les poussoirs 59,4 à     ,,        (fig.    1) agissent sur les nez       60"    à     ,,    des crochets de verrouillage et sont mûs par  la came 61 qui peut tourner autour du bossage 62 du  couvercle 48 du boîtier 2 sous l'effet d'un levier 63  et d'une commande de blocage 64. Un couvercle,  non représenté sur le dessin, vient     s'appliquer    sur le  fond 51 du boîtier 2 pour protéger les poussoirs       59a    à     1,    et la came 61.  



  Le     flasque    21 du tambour baladeur 25 est soli  daire de la paroi mobile 70 d'une chambre     défor-          mab:le        annulaire    71, rendue étanche par une mem  brane 72 et dans laquelle peut être     introduit,    par  un tuyau 73, un fluide sous pression. La pression de  ce fluide est choisie de façon que la     force    antago  niste qu'il exerce sur la paroi 70 soit supérieure à  la somme de la force exercée par le ressort 45 et  par les ressorts tels que 52.  



  Un dispositif de secours est prévu sous     forme     de boulons 65,4 à     J,    qui viennent se visser dans les  tiges de butée     telles    que 58.  



  Le fonctionnement de la boîte à deux vitesses qui  vient d'être décrite est le suivant  Le plateau de blocage 22     étant        retenu    dans sa  position de repos par le système de verrouillage,  l'expulsion, sous l'effet de la commande de change  ment de vitesses, du fluide sous pression contenu  dans la chambre 71 provoque le     déplacement    du  tambour baladeur 25, sous l'action du ressort 45,  dans une     première    position qui correspond à l'enga  gement de l'embrayage et à la libération du frein.

    La couronne 8 du train planétaire est alors solida  risée avec le pignon solaire 3, ce qui oblige le     porte-          satellites    5 à tourner à la même vitesse que le pignon  solaire et donne un premier rapport de transmission  égal à l'unité, entre l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de  sortie 9.  



  L'admission du fluide sous pression dans la cham  bre 71 repousse le tambour     baladeur    25 dans     une     seconde position où     il    provoque la libération de  l'embrayage et l'engagement du frein par serrage du  plateau mené 19 entre le plateau de     blocage    22, qui  sert de butée, et le plateau de freinage 21. La cou  ronne 8 du train     planétaire    est donc     immobilisée    et  le     porte-satellites    5 tourne à une vitesse réduite par  rapport au pignon solaire 3.     ce    qui donne un second  rapport de transmission, inférieur à     l'unité,    entre  l'arbre d'entrée 4 et l'arbre de sortie 9.

    



  Si le système de verrouillage est ouvert, sous  l'effet de la commande de blocage 64, du levier 63,  de la came 61 et des poussoirs     59rz    à     ,"    les     ressorts          tels    que 52 obligent le plateau de blocage 22 à pres  ser continuellement le     plateau    mené 19 contre le       plateau    de freinage 21. De la sorte ledit plateau  mené 19 est immobilisé même quand l'expulsion      subséquente du     fluide    de la chambre 71 provoque,  par le     déplacement    du tambour baladeur 25 dans  sa seconde position, l'engagement de l'embrayage.

   A  ce moment, la boîte de vitesses est bloquée, en quel  que sorte, par engagement simultané des deux rap  ports de transmission.  



  Le déblocage de la boîte s'obtient en     manoeu-          vrant    la commande de blocage 64 pour amener les  poussoirs     59d    à     j,    dans leur position basse, puis en  admettant, à l'aide de la     commande    de changement  de vitesses, le fluide sous pression dans da chambre  71.

       Le    plateau de     blocage    22 est alors entraîné par  le     tambour        baladeur    25 dans sa position de repos,  définie par les tiges de butée 58,     ce    qui     provoque,          grâce    au ressort 57,     l'enclenchement    du système de       verrouillage    constitué par les crochets 54. En même  temps, l'embrayage est     libéré,    ce qui engage le rap  port de transmission inférieur à l'unité.

   Le système  de     verrouillage    ayant     ainsi    été enclenché, le change  ment de vitesse s'opère     ensuite    comme     il    a été     décrit     plus haut.  



  Quant au     dispositif    de secours, formé des bou  lons     65a    à     ,t,    il a pour but de ramener le plateau de  blocage 22 dans sa     :position    de repos indépendam  ment de la     commande    du changement de vitesses et  de l'y maintenir indépendamment de la     commande     de blocage et du système de     verrouillage.    Cette opé  ration s'effectue en vissant les boulons     65a   <I>à</I>     t,

      jus  qu'à     ce    que leur     tête    prenne appui sur le     couvercle     51 du boîtier 2 et en continuant de les visser de  façon à ramener le     plateau    de blocage 22 dans sa  position de repos.  



  On le voit, la     boîte    de vitesses     décrite    présente  plusieurs avantages  - la     manoeuvre    normale pour obtenir le blocage  consiste à engager au     préalable    le rapport de  réduction inférieur à l'unité,     ce    quia pour effet  de     diminuer        des    forces de frottement qui s'exer  cent sur les nez     55a   <I>à</I>     1t    des crochets sous l'effet  des     ressorts    52,à     manoeuvrer    la     commande    de  blocage 64 pour élever     les    poussoirs<B>59,

  </B> à     ,L    et  à engager     le        rapport    de réduction égal à l'unité;  - le     blocage    peut être obtenu, au prix d'un effort  plus grand sur la commande de     blocage    64, en  ouvrant directement le système de     verrouillage    ;  les     ressorts    tels que 52 projettent alors le pla  teau de blocage 22 contre le plateau mené.

   C'est  la     man#uvre        d'urgence,        utilisable    par exemple  en cas de panne de la commande de change  ment de vitesses,     de    fuite dans les     canalisations     de fluide sous pression,     etc.    ;  - le déblocage est toujours     lié    à l'engagement,       fût-ce    un instant seulement, du rapport de     trans-          mission        différent        de    l'unité,     ce    qui est rationnel;

    - le déblocage n'est pas obligatoirement     lié    à la       manoeuvre    de la     commande    de blocage ni au  fonctionnement     correct    du système de verrouil  lage: en effet, tant que le rapport de transmis  sion. différent de l'unité est engagé, da boîte de  vitesses est débloquée ;    - la     présence    du     dispositif    de secours est pré  cieuse ;     elle    permet de débloquer 1a boîte de  l'extérieur en     toutes    circonstances, notamment  quand     il    faut procéder à un     dépannage.     



  Un     certain    nombre de variantes .peuvent être envi  sagées, Ainsi     l':emploi    de fluide sous pression pour  créer la force     antagoniste    nécessaire à la     man#uvre     du tambour     baladeur    25 peut être remplacé par  l'emploi d'un     électro-aimant.     



  Le système de     verrouillage    à     crochets    qui a été  décrit peut être remplacé par tout autre système de       verrouillage    dont on     connaît    de nombreuses réali  sations.  



  La boîte peut être     utilisée    en sens     inverse,        comme     boîte     multiplicatrice,    l'arbre 9 servant d'arbre d'en  trée et l'arbre 4 servant d'arbre de sortie.  



  La     boîte    peut être     utilisée    dans toute application  mécanique. Si     elle    est montée sur des véhicules auto  mobiles, le système de blocage qui l'équipe sert de  frein dit   de     parking      ;     il    est     conforme    aux pres  criptions légales qui exigent qu'un tel frein     puisse     s'engager à l'aide de moyens purement     mécaniques     en toutes     circonstances.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Boîte à deux vitesses à train planétaire dont la couronne est rendue solidaire alternativement soit du pignon solaire à :l'aide d'un embrayage, soit d'une partie fixe de la boîte à S'aide d'un frein, caractérisée par le fait que le frein est un frein à serrage axial qui se compose d'un plateau de blocage et d'un pla teau de freinage,

   tous deux immobiles angulairement et mobiles axialement, placés de part :et d'autre d'un plateau mené, solidaire angulairement de la couronne et mobile axialement, avec lequel ils coopèrent simul tanément,

   <B>le</B> plateau de freinage et l'embrayage étant soumis à une commande commune ayant pour effet de serrer le plateau de freinage contre le plateau mené en libérant simultanément l'embrayage, et vice versa d'écarter le plateau de freinage du plateau mené en engageant simultanément l'embrayage, le plateau de blocage étant soumis à une commande qui peut occuper deux positions, la première per mettant audit plateau de blocage d'être maintenu dans une position de repos rétractée,

   la seconde per mettant audit plateau de blocage d'être serré contre le plateau mené. SOUS-REVENDICATIONS 1. Boîte à deux vitesses selon la revendication, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un organe élastique qui, prenant appui sur une partie de la boîte, tend à appliquer le plateau de blocage contre le plateau mené, et un système .de retenue maintenant ce plateau de blocage dans la position de repos. 2.

   Boîte à deux vitesses selon la revendication et la sous-.revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de retenue est un système de verrouillage s'ouvrant sous l'effet de la commande de blocage.

   3. Boîte à deux vitesses selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que, lorsque la commande de blocage se trouve dans la première position, le système de verrouillage s'enclenche automatiquement dès que le plateau de blocage est amené dans la position de repos.

   4. Boîte à deux vitesses selon la revendication, caractérisée par le fait qu'elle comprend un organe baladeur assurant la manoeuvre simultanée du pla teau<I>de</I> freinage et de l'embrayage. 5.

   Boîte à deux vitesses selon la .revendication et la sous-revendication 4, caractérisée par le fait qu'au moins un organe élastique est situé entre une partie fixe de la boîte et l'organe baladeur de façon à pousser cet organe baladeur, en l'absence de force antagoniste extérieure, dans la position correspondant à l'engagement de l'embrayage. 6.

   Boite à deux vitesses selon la revendication et les sous-revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le déplacement de l'organe baladeur, sous l'effet de la force antagoniste extérieure, dans la posi tion correspondant à la libération de l'embrayage amène le plateau de blocage dans sa position de repos. 7.

   Boîte à deux vitesses selon la revendication et la sous-revendication 4, caractérisée par le fait que l'organe baladeur est un tambour à deux fiasques., le plateau de freinage étant fixé sur la face intérieure de l'un desdits flasques tandis que l'autre agit sur l'embrayage, des moyens étant prévus pour maintenir ce tambour immobile angulairement tout en lui per mettant de se déplacer axialement. 8.

   Boîte à deux vitesses selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3, 4 et 7, caractérisée par le fait que le plateau de blocage est monté à l'intérieur du tambour baladeur, de manière à pou voir s'y déplacer axialement tout en étant immobilisé angulairement,

   des orifices étant prévus dans le flas- que du tambour situé en regard de l'embrayage pour permettre le passage des organes du système de rete nue, de l'organe élastique agissant sur ledit plateau de blocage et de l'organe de butée. 9.

   Boîte à deux vitesses selon la revendication et les sous-revendications 1, 4, 5 et 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif de secours permettant de ramener le plateau de blocage dans sa position de repos en l'absence de la force anta goniste requise en cas normal et permettant de l'y maintenir sans faire agir le système de retenue. 10.

   Boîte à deux vitesses selon la revendication et les sous-revendications 1, 4, 5, 6 et 9, caractérisée par le fait que le dispositif de secours se compose d'au moins un boulon traversant le bâti de la boîte et l'organe baladeur au travers d'orifices ménagés dans ce but et venant se visser dans le plateau de blo cage, la tête de ce boulon prenant appui sur le bâti.