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Dispositif mécanique de changement de vitesse continu et progressif, à rapports. d'engrenages déterminés, par commande sélective, principalement applicable. aux véhicules; automobiles.
La. présente invention a pour objet un mécanisme de trans.- mission de puissance et de changement de vitesse continus et progressifs', à rapports! d'engrenages déterminés*, par commande sélective, lequel mécanisme est applicable à tous les engins) auto-moteurs;, moteurs; et machines fixée ou autres; et tout particulièrement aux moteurs, de véhicules automobiles.
Sbn but est de supprimer le fonctionnement irrationnel des, engrenages dits: "trains-baladeurs", généralement en usage, lesquels engrènent en mouvement, avec leur pignon respectif, à des, vitesses, relatives; en dehors des rapports: établis, et, en conséquence, de supprimer leur manoeuvre difficile et longue par levier, bien que la transmission par engrenages; soit conservée.
D'autre part, elle a aussi pour but d'établir un mouvement d'entraînement continu et progressif, commandable pendant la marche du véhioule, entre 1,'arbre moteur et 1,!arbre entraîné et de supprimer ainsi la déperdition de puissance résultant de l'interruption, appelée "point-mort", dans le mouvement d'entraînement, durant le passage d'un rapport de démultiplication à un autre, et qui se produit dans le ohan- gement de vitesse par trains baladeurs), cela, tout en conser- vant plusieurs, rapporta de démultiplication bien déterminés:
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et commandable, permettant de proportionner, suivant les circonstances et au gré du conducteur, le régime du Moteur à la résistance à l'avancement éprouvée par le véMoule-, Elle est basée sur leprincipe cinématique suivant:
Un rapport de démultiplication ou de multiplication proprement dit, par inversion de sens, établi entre un couple de pignons en prise, l'un moteur et l'autre entraîné, croît ou décroît entre ce couplade pignons en fonction du déplacement angulaire continu, dans un sens ou dans l'autre-, du plan formé par les axes des deux pignons-, par rapport à un plan initial, l'axe d'un des doux pignons, qui constituent le couple restant constamment le sommet de l'angle de déplacement,
et la vitesse angulaire du pignon moteur restant durant ledit
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dé pla c e mo nt :7,nrulairo,.
'Silo se base 3n outre sur le principe de fonctionnement ci-après : 1 .- Diviser le mouvement circulaire du jeteur on deux mouvements circulaires indépendants l'un de l'autre, produits chacun par un groupe d'engrenages toujours on prise, le
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pr-:ri.:r d:
cos deux étant produit par des couples d'engrenages, établis, d'une façon constants entre l'arbre moteur et l'arbre entraîné, le second mouvement étant produit par un groupe différentiel indépendant tant de l'arbre moteur et de l'arbre entraîné que du prunier groupe d'engrenages.
2 .- Obtenir, dans le premier groupe d'engrenages., un rapport variable', par des déplacements angulaires continus, variables du plan des axes des pignons, ot, par suite, un rapport variable entre l'arbre moteur et l'arbre entraîné, et
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crci, par une liaison constante des mou virant s- des deux groupes d'engrenages indépendants.
Cette invention peut être réalisée pour procéder, soit par multiplication, soit par démultiplication entre un arbre moteur et un arbre entraîné.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois formas d'exécution, procédant par démultiplication,
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spécialement conçues pour l'application de l'objet de l'invention aux véhicules, automobiles. 'A ces dessins:
Fig.1 est une vue en perspective d'une première forme d'exécution du nouveau mécanisme, déboîté;
Fig.2 est une coupe longitudinale du mécanisme d'engre- nages proprement dit, de cette première forme d'exécution, en position d.', emboîtement, différentes parties, d'arbres: et certains* axes étant vus de face; Fig.3 est une coupe transversale de la fig.2, par cassures successives dans des plans parallèles, et par quelques;
cassures isolées>, lesquelles cassures montrent l'assemblage
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des différents groupes cl '. engrenages;
Fig.4 est une coupe longitudinale du mécanisme complet de cette première forme d'exécution en position de fonction- nement muni, d'une part, d.'un système de commande et, d'autre part, d'un système destiné à produire la marche, arrière ainsi que le point-mort nécessaire pour permettre le fonctionnement à vide du moteur, lorsque le véhicule est à l'arrêt.
Fig.5est une variante de la coupe vue à la fig.2. Dans cette forme d'exécution, le groupe d'engrenages différentiel est droit et rapport variable.
Fig.6 est une autre variante: encore de la coupe montrée à la fig.2, dans laquelle le groupe d'engrenages différentiel, - qui est conique, est constitué par des couples de pignons satellites; solidaires superposés et permet un rapport variable.
Se référant à ces dessins:, l'arbre primaire 1, recevant la puissance transmettre à l'arbre secondaire 7, porte à son extrémité un pignon primaire 2, qui lui est solidaire et qui est constamment en prise avec des. pignons- intermédiaires 3, de plus grand diamètre. Ceux-ci sont, chacun, solidaires,, dans la même axe longitudinal, d'un second pignon intermédiaire 4 de moindre diamètre. Chaque accouplement de pignons. 3 et 4 est monté fou sur un axe 5. Les pignons: 4 engrènent de façon constante avec un pignon secondaire 6, d'un diamètre supérieur au leur. Le pignon 6 est solidaire de. 1,'arbre 7. De ce qui
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précède, il s'ensuit donc que les pignons 2 et 6 et les arbres, 1 et 7 sont situés dans le même axe longitudinal.
Entre chaque accouplement de pignons 3 et 4, principale- ment entre ceux représentés aux fig.l, 2, 3 et 4, s.'interposent des pignons satellites coniques 11, à pivotement libre sur des tourillons 12 qui convergent perpendiculairement à l.'axe des pignons 2 et 6.
Tous ces engrenages droits et coniques sont logés dans un bottier formé par deux coquilles 9 et 10. Ce boîtier sera dorénavant désigné par ces deux dernières références.; 9, 10 réunies. Les extrémités des axes 5, formant tenons:, qui peuvent être de section cylindrique à clavette, carrée ou autre,' s'engagent et sont maintenues; fixes; dans des mortaises adé- quates 8 pratiquées; dans les coquilles 9 et 10 et s'y faisant face deux à deux.
De même, l'extrémité cylindrique externe des tourillons: 12, formant tenon, est prise dans une mortaise formée par les évidements hémicylindriques: 13 pratiqués, de part et d'autre, dans les rebords: des coquilles 9 et 10, se joignant et assujetties, par des boulons:, par exemple., traver- sant horizontalement le pourtour des dits rebords;. L'extrémité interne des marnes tourillons est maintenue par une embase 14, avec laquelle ils font corps.
Les embase 14 sont fixées; à l'intérieur des coquilles 9 et 10 rejointes; au moyen aussi de boulons., par exemple, traversant horizontalement les parois des dites coquilles et les dites embases;, ce- qui, tout en fournissant à ces dernières; une solide attache, a encore pour effet d'augmenter la rigidité du bottier.
Les arbres 1 et 7 traversent respectivement, l'un, la coquille 9 et, l'autre, la coquille 10, par le centre de celle-ci, et font office de pivots pour ces coquilles:. Dans chacune de ces coquilles; sont pratiquées des lumières 15 et 16 se faisant face deux à deux, lumières par lesquelles saillit une partie des pignons. 11, qui viennent ainsi en prise avec les pignons, planétaires, coniques 17 et 18 montés en opposition aux deux côtés extérieurs des coquilles 9 et 10. Le pignon 18
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tourne librement sur l'arbre 7, qui le traverse en son centre.
Un arbre creux 19, concentrique à l'arbre 1 et traversé de part en part par celui-ci, s'emmanche de façon solidaire, à cannelures ou autrement, au centre du pignon 17.
La périphérie du moyeu du pignon 17 est pourvue d'un filet 20, au pas gauche; pour un sens de rotation indiqué par la flèche z (fig.4), sur lequel peut longitudinalement se déplacer, en tournant, un cône mâle 21 taraudé au même pas.
Ce cône 21 peut s'engager dans un cône femelle- 22, qui lui correspond et qui est pratiqué dans le plateau 23. De morne, la périphérie du moyeu du pignon 18 est pourvue d'un filet 24, mais au pas droit, sur lequel peut aussi se déplacer longitu- dinalement, en tournant, un cône mâle 25 taraudé au pas correspondant. Le cône 25 peut s'engager dans un cône femelle correspondant 26 d'une flasque 27 fixée au carter 47, partiel- lement représenté en fig.4, lequel carter doit abriter tout le mécanisme'.
Les cônes mâles 21 et 25, ou les cônes femelles 22 et 26 qui leur correspondent respectivement, ou bien les deux couples de cônes, peuvent être pourvus de rainures:, dents; ou autres, ou garnis de toute matière appropriée, aptes à empêcher le; glissement, l'un sur l'autre, des deux cônes engagés.
Un plateau 28 est monté ferme contre le pignon 18. Ce plateau est. découpé en son centre pour laisser le cône 25 entièrement dégagé.
Le mécanisme ci-dessus décrit, assujetti par les coquilles rejointes. 9 et 10, est logé dans une bague 31. Il y est main- tenu, d.'.une part, par le plateau 28, dont la bord plan 29 est fixé, au moyen de boulons, par exemple, sur le. rebord corres- pondant 30 de la bague susdite et, d'autre part, par le plateau 23, dont le bord plan 32 s'applique, également à 7.!aide de boulons., par exemple, sur le rebord opposé 35 de la bague 31 (voir fig.l).
Le plateau 23 est prolongé par un arbre creux 33, qui lui est solidaire, lequel arbre est concentrique à l'arbre creux
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19 et traversé de part en part par celui-ci. Larbre 33 est donc aussi concentrique à l'arbre 1.
Le graissage des organes, énumérés; se fera par le lubrifiant, à niveau convenable, puisé au fond du carter, et ce, par le mouvement rotatif même du mécanisme- décrit. Ce lubrifiant atteindra les organes susdits; par des lumières 34 pratiquées dans la périphérie de la bague 31 et par les lumières 15 et 16, déjà mentionnées, des coquilles 9 et 10.
Un système de commande étant nécessaire pour expliquer le fonctionnement du mécanisme constituant le changement de vitesse proprement dit, lequel est représenté aux dessins-, il été choisi un système de commande par embrayage à disques multiples;, divisé en trois périodes,, c'est-à-dire triple..
Cet embrayage, représenté à la fig.4, ne constituant pas en rêalitm une nouveauté, mais seulement une application d'un système déjà existant, est uniquement donné ici à titre indicatif, afin de faciliter la compréhension du fonctionnement du nouveau mécanisme. La commande par embrayage à disques multiples, n'est du reste pas exclusive, tout autre système d'embrayage ou tout système quelconque approprié pouvant être utilisé.
De même, il est prévu l'adjonction au mécanisme qui fait l'objet da la présente invention d'un système de renversement de sens. par satellites-, pour. obtenir la marche arrière et pouvant également donner le point-mort, pour le fonctionnement à vide du moteur, lorsque le véhicule est à l'arrêt. Ce système, également représenté à la fig.4, n'étant pas non plus inhérant à l'esprit de l'invention, est aussi donné à titre purement indicatif et peut être remplacé par tout autre système capable de donner le même résultat.
Comme on peut le voir à la fig.4, l'extrémité de 1!,arbre primaire 1, opposée à celle pourvue du pignon 3,.peut porter, à cannelures, par exemple, un tambour 42 muni sur sa périphérie extérieure, en 56, de disques, d'embrayage qui peuvent être entraînés, par des disques; montés sur la périphérie intérieure,.
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en 36 égale-ment, du volant 45.
La périphérie intérieure du tambour 42 peut comporter, en 38, des disques d'embrayage,lesquels peuvent, à leur tour, entraîner des disques montés, aussi en 38, sur la périphérie extérieure du tambour 43. Celui-ci peut être également monté à cannelures sur l'extrémité de 1,'arbre creux 19, opposée à celle s'emmanchant dans le pignon 17.
La périphérie intérieure du tambour 43 peut comporter, en 40, des disques d'embrayage pouvant entraîner d'autres disques. montés, aussi en 40, sur la périphérie extérieure du manohon 44, lequel est également monté à cannelures, par exemple, sur 1,'. extrémité de l'arbre creux 33, opposée à celle portant le plateau 23.
Des plateaux de pression par ressorts 37, 39 et 41 correspondent respectivement à chacun des embrayages- montés. en 36, 38 et 40. Le plateau 41 est en outre prolongé par un manchon 46 destiné à recevoir la commande d'embrayage ou de débrayage par une pédale (non représentée) prévue sous le pied du oonducteur.
Le plateau 41, après avoir exécuté un recul nécessaire pour débrayer les disques montés en 40, touche le, plateau 39, lequel, entraîné par un second recul du plateau 41, débraye les disques. montés en 38. De même, le plateau 39, après avoir exécuté un recul nécessaire pour débrayer les disques montés en 38, touche le plateau 37, lequel, par un nouveau recul du plateau 41, et donc aussi du plateau 59, débraye les disque& montés en 36. Inversement, 1,' embrayage aura lieu en 36 d'abord, puis en 38 et enfin en 40.
Lorsque le plateau 41, agissant, sous la commande de la pédale, par 1,' intermédiaire du manchon 46, est maintenu à l'extrémité de sa course de débrayage, ce plateau 41 maintient le plateau 39 et, au moyen de celui-ci, le plateau 37 à la position de débrayage. Le volant 45 tourne librement dans le sens. supposé, indiqué par la flèche z, et les. arbres, primaire 1 et creux 19 et 33 sont immobiles.
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Le conducteur du véhicule lâchant progressivement la pédale d'embrayage d.'un premier tiers' environ de sa course, le plateau 37, poussé par ses ressorts et guidé dans sa course par le plateau 39, lequel agit sous la pression de ses propres, ressorts et le laisser aller que lui tolère le plateau 41, embraye les disques en 56. Le tambour 42 est ainsi entraîné par l'embrayage qui le relie au volant 45 et entraîne avec lui l'arbre primaire 1, sur lequel il est monté, et, du même fait, le pignon 2. Le pignon 2 communique aux pignons 3 et 4 un mouvement de rotation inverse. Mais, par suite de la résistance à 1' entraînement de l'arbre secondaire 7 et par conséquent du pignon secondaire 6, les pignons S et 4 ont tendance à se déplacer autour des pignons primaire 2 et secondaire 6 dans,, un sens de rota.tion oppose à celui du pignon 2.
Cette réaction subie par les pignons 3 et 4 est transmise par leurs axes. 5 au boîtier 9, la, maintenant ces axes. Du bottier, cette réaction est transmise par les tourillons, 12, solidaires, de, ce bottier, aux pignons satellites Il et, par ces derniers;, aux pignons: planétaires.17 et 18. Mais les pignons 17 et 18 ne peuvent pas tourner dans un sens opposé à celui du pignon 2. En effet, le cône mâle 25, par suite de son inertie et guidé par le filet 24 pratiqué sur la périphérie du moyeu du pignon 18, est d'abord attiré et ensuite entraîné par ce pignon 18, lorsque celui-ci se met en mouvement et tourne dans le sons, du volant, indiqué par la flèche z.
Par contra, si le mouvement de, rota- tion du pignon 18 se ralentit et s'arrête, le cône mâle 25, par suite de son inertie encore et de l'élan qui lui a été donné, tourne autour du moyeu de ce pignon 18 et, guidé par le filet 24 pratiqué sur ce moyeu, vient se loger dans le cône femelle 26 de la flasque 27. Par la réaction du'pignon 18, dans un sens opposé à celui de la rotation du pignon 2, la filet 24 pratiqué sur le moyeu dudit pignon 18 comprime le cône mâle 25 dans le cône femelle 26, sur lequel ce cône mâle ne peut pas glisser.
De son côté, le cône 25 empêche, par le filet susdit, la rotation inverse du pignon 18 par rapport au
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sens.. de rotation du pignon 2. Le pignon .18, le: plateau 28, la bague 31 et le plateau 23, étant tous solidaires entre eux, ne peuvent dono pas tourner dans un sens inverse à celui du pignon 2.
Par un jeu semblable du cône mâle 21, jeu produit par le taraudage. dudit cône et du filet correspondant 20. établi sur la périphérie du moyeu du pignon planétaire 17, qui porte ce cône 21, ce dernier, par la réaction que subit ledit pignon planétaire, est comprimé dans le cône femelle 22 du plateau 23, lequel plateau, ainsi qu'il vient d'être constaté, ne peut pas tourner dans un sens opposé à celui du pignon 2. De la sorte, le cône mâle 21 empêche également le pignon 17 de tourner en sens inverse à celui du pignon 2.
Les pignons 17 et 18 ne pouvant pas tourner, sous 1,'effet de la réaction, dans un sens opposé à celui du pignon 2, empêchera leur tour, par les satellites 11, à l'aide de leurs tourillons 12, le boîtier 9, 10 de, tourner également dans ce même sens. Les axes 5 sont maintenus immobiles par ledit boîtier,, et le pignon 6 ainsi que l'arbre 7, qui lui est solidaire,sont forcés: de se laisser entraîner, dans le sens de rotation du pignon 2, par les pignons. 5 et 4.
Le rapport de démultiplication de ce mouvement est le rapport déterminé, établi par le constructeur, entre les pignons 3 et 6. Il constitue la plus grande démultiplication ou, autrement dit, la première vitesse. Il est à remarquer que, seuls, dans cette première, vitesse, le groupe de pignons établi de façon constante entre l'arbre, primaire 1 et 1!arbre. secon- daire 7, est en mouvement, le groupe différentiel restant immobile.
Au lâcher du second tiers environ de la pédale d'embrayage, et par le fonctionnement déjà expliqué des plateaux de pression, le plateau 39 comprime les disques en 58. Par l'embrayage en 36, le tambour 42 est entraîné par le volant 45, et, par suite donc, 1..'. embrayage en 38 entraîne le tambour 43 à la même vitesse que le volant 45.
L'arbre creux 19, portant le tambour
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43, est entraîné par ce dernier et, de son coté, entraîne le. pignon planétaire 17, simultanément au mouvement d'entraînement exécuté par le pignon primaire 2 et sans rompre ce mouvement d'entraînaient. En raison de la structure du file.! 20 pratiqué sur la périphérie du moyeu du pignon 17 et du taraudas correspondant du cône mâle 21, et par suite de l'inertie de- ce.
cône, celui-ci se dégage du cône femelle 22 et se laisse. ensuite entraîner par le pignon 17, lequel, de ce fait, se trouve libéré de sa connexion avec le plateau 23. La réaction que subit tou- jours le boîtier 9, 10 maintient ses effets.. Cette réaction, que subissent également les pignons 17 et 18, est vaincue par le pignon entraîné 17, mais maintient, par l'intermédiaire du cône mâle 25 comprimé dans le cône femelle 26, le pignon planétaire 18 immobile.
Il est connu que, dans un groupe différentiel comme celui représenté aux fig.1, 2, 3 et 4, le nombre de tours décrits. par les pignons satellites (tels 11) autour de l'axe longitu- dinal (tel A B) du groupe différentiel est constamment égal à la moitié de la somme des nombres de tours des deux pignons planétaires (tels 17 et 18).
Dans lemouvement de fonctionnement présent, le pignon planétaire 17 seul tourne, tandis que le pignon planétaire. 18 est immobile. Les satellites. 11 décrivent donc, suivant le principe différentiel, autour de l'axe longitudinal A B et cone @ntriquement à cet axe, un nombre de tours constamment égal à la moitié du nombre de tours décrits, par le pignon planétaire 17.
Par leurs tourillons. 12, les pignons, satellites 11 entraînent, dans leur mouvement cirefaire, le boîtier 9, 10 à un 3 vitesse égale aussi à la moitié de celle du pignon planétaire 17, lequel tourna à la même vitesse que lepignon primaire 2.
Le boîtier 9, 10 tourne donc à une vitesse égale à la moitié de celle du pignon primaire 2 et il entraîne., par leurs axes 5, qu'il maintient, les pignons intermédiaires. 3 et 4 à une vitesse équivalente, soit aussi la moitié de celle du pignon primaire 2. liais si, pour une même vitesse angulaire
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du pignon primaire. 2, qui est le- pignon tuteur, les pignons, intermédiaires entraînés 3 décrivant, concentriquement audit pignon primaire 2, dans le sans de rotation et autour de.
celui- ci, un nombre d3 tours égal à la amitié du nombre de tours de ce pignon 2, les dits pilons 3 ne font dès lors. plus, sur
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leurs axes 5, qu'un nombre de tours égal à 2,, Moitié du n<rlrJr4 de tours, qu'implique le rapport établi entre les pignons 2 et 3.
Les pignons intermédiaires 4 étant chacun solidaires d'un pignon intermédiaire 3, leur nombre de tours, pour une
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même vitesse angulaire- du pignon prinaire 2, est réduit également de moitié. La noîibr-'î d-i tours du pignon secondas re 6 set égaleront réduit da ï:7fJ:lt j.C;, ce pignon étant entraîné par las pignons in ;ri:¯edio,ires z.
Par contre, parallèlement et il1yorsol'"'.fmt proportionnel CI, la réduction du x0::'Jr': do tours dos pignons i2t(:rl:1édia),r.:}s ojs pignons- 4 d50riv.::mt oono ;ntricl"LwL1ont, dans 1'-' sens. de rotation st autour du -pignon secondaire 6, un Y!oï¯1or da tours à la rnoitié du no?:lbr-: do tours du pignon prixiairo 2. Les pignons 4 étant les pignons moteurs, du pignon secondaire 6, 021u1...01 '::st entraîné, en plus du mOUY0J-l0nt d'ngr:.;nae5a et pour un*, même vitesse angulaire des pignons 4, d'un nombre de tours égal au déplacement circulaire de ces pignons 4,
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lequel déplacjriont circulaire est égal à la noitié du nombre de tours du pignon 2.
Donc, si, d'unepart, pour un:; moins vitesse angulaire
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du pignon priniaircs 2, le rapport d-j démultiplication de l' 0rtratrnno!lt par engrenages du pignon secondaire 6 est réduit d3 la moitié, 1' 'intratiianont du pignon 6 est augmenté, d'autre p:\rt, d'une valeur égale à la noitté du rlorlbr,:; c1a tours du pignon 2. Cj ::lovv;;a¯::nt, dans lequel le pignon planétaire l'7 seul est entraîné, . It 1 a l'entraînaient d'.'. pignon prili1a.ire 2, constitue !#:#; second rapport dt;irï"'''Y'1 ou, autrement dit, la seconde vitesse.
Au du troisième tiers dj la pédale d'..3Kibra.ya.ce Au aO.0r du troisième tiers el,) u pédale el' ,x:1praya±:G et
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par le fonctionnement déjà. expliqué des plateaux de pression, le plateau 41 comprime les disques en 40. Il a été vu que, pour la seconde vitesse, le tambour 43 est entraîné par le volant 45. Par l'embrayage des disques- en 40, le manchon 44 est entraîné et il entraîne lui-même l'arbre creux 33 à la même vitesse que le volant 45. L'arbre creux 33, à son tour, entraîne le plateau 23, qui lui est solidaire.. Hais le plateau 23, la bague 31, le plateau 28 et le pignon planétaire 18 sont tous solidaires entre eux. Le pignon 18 est donc ici entraîné par l'arbre creux 33.
Le dégagement décrit ci-avant, dans le mouvement de seconde vitesse, du cône 21 se répète ici avec le cône mâle 25. Celui-ci, en raison même de la structure du filet 24, se sépare donc du cône femelle 26 et se laisse entraîner, libérant ainsi le pignon 18 de sa connexion avec la flasque 27.
Les satellites 11 ne tournent plus sur leurs tourillons. respectifs. 12; ils sont entraînés par les deux pignons plané- taires 17 et 18 à la même vitesse que ceux-ci, autour de l'axe A B, c'est-à-dire à une vitesse égale à celle du pignon 2.
Le boîtier 9, 10, entraîné par les pignons 11, à l'aide de leurs tourillons 12, tourne également à la même vitesse que le pignon 2. Les pignons intermédiaires; 3, dont les axes 5 sont maintenus par le boîtier susdit, décrivent concentriquement et autour du pignon 2 un nombre de tours, constamment égal à celui de ce pignon 2. Ces pignons 3 ne tournent évidemment plus: sur leurs axes respectifs'. 5, pas plus du reste que les pignons. intermédiaires 4, qui leur sont chacun solidaires.. Les pignons, 4 ne pouvant plus tourner sur leurs axes 5, mais décrivant autour del'axe longitudinal A B un nombre de tour constamment égal à celui du pignon primaire 2, entraînent le pignon secon- daire 6 à la même vitesse que le pignon 2.
Les pignons. 3 et 4 ne font plus, dans le présent cas, entre le pignon primaire 2 et le pignon secondaire 6, qu'office de clavettes. L'ensemble des divers organes, constituant le changement de vitesse tourne, donc comme un tout, sans aucun mouveme'nt d'engrenages, autour
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de l'axe A B. Ci l:!OTv3jîont, dans lequel les deux pignons planétaires. 17 t 18 sont entraînés-, shmltémér.1c:rlt à l'entraî- nement du pignon primaire 3;, constitue le rapport détGr1.1iné de un à un ou le rapport dénoté "prise directe".
Il estconstant, dans le mécanisme ici décrit, que, pour
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U111 Uf3lik: vitesse angulaire du pignon primaire, le rapport fractionnaire df3 démultiplication établi entr.'- les pignons. I)r:i,1":-aire et secondaire., parallèlement à l' entraîneront pro- gressif des pignons planétaires., décroît, par progression arithmétique, d'une raison progressive elle-même constatent
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éC:C1.1.3 la progression géométrique: du rapport établi entrv le pignon pr:i,Y;1±',lr0 et la pignon s #-# conduire et ayant pour raison 1.:; rapport cliffé r:m.t 1'31 syncliro no.
:..Pcrs.llèl:¯:;:r!t, 1)) rapport fractionnaire do cté:.u:ltïp.:..c4 tion, décroissant de sa raison progrossive elle-même, croît par progression arithmétique, la raison d; celle-ci étant le rapport différentiel synchrone.
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Trrvers :¯::nt, J;J<:1,r±'..11 1,J1:1;;nt à 1':mtraîlW.1\.1ut dégressif dos pignons planéta:i.r38, c.s .'.iMus rapports., r;spoctiv3h'nt, pignons 1) ':\'X;'<;) n:i.X';s, c:s :J31:1;)S rapports-, r ,SI)OC :LV' JE:::H , croissant et décroissent.
Cj J mou .e',,;,3nt de deux progressions synchrones, l' ,Ln,; croissante :3t 1'D.utr9 dé croissant 3, :L11Y !r8u,:.;llt proportionnai - los, constitua l'infinité de rapports compris entrele plus
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petit ot l"3 plus grand rapport et sa traduit par un 1:10 UV:;;:lOnt progressif :.mtr';: cos rapports. Chaque rapport <.1'3 c .}ttG infinité de rapports, peut s'écrire sous la formula suivante, qui est 'constante :
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rapport fractionnaire établi intro 1:N pignons prir.1'1ire. ot secondaire - (rapport fractionnaire établi untro les pignons pri!:a'.:.r:; 3t secondaire x rapport différontial) 'f rap- port différentiel = le rapport do fonctionna :ont.
Par des débrayages successifs-, les différentes démulti- plications: vont en augmentant, partant du rapport de un à un, dénommé "rapport direct", jusqu'au rapport de démultiplication qui est 1=rapport déterminé établi antre le pignon primaire 2
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et le pignon secondaire 6. Il va de soi que le débrayage complet de tous les plateaux rompt tout mouvement d'entraî- nement.
La progressivité entre les vitesses est établie par L'entraînement progressif, par embrayage, des pignons plané- taires 17 et 18 et est transformée en progressivité absolue par le fonctionnement même du mécanisme. Cette progressivité est lente ou rapide, dans sa totalité ou par périodes, suivant que les embrayages ou les débrayages sont eux-mêmes, lents ou rapides dans leur totalité ou par périodes, ceci dépendant de la volonté du conducteur.
Tous les rapports de démultiplication ou autrement dit les vitesses, ainsi que la progressivité lente ou rapide entre ces dernières et le débrayage complet, peuvent être obtenus par la commande d'une seule et même pédale, laissant ainsi constamment, pendant la marche du véhicule, pleine liberté aux deux mains du conducteur pour diriger ledit véhicule.
Au fur et mesure que les rapports de démultiplication progressent vars la rapport direct, les pignons intermédiaires; tournant moins vite sur leurs axes, pour n'avoir, au rapport direct, plus aucun mouvement d'engrenages, ni dans le couple, do pignons droits ni dans le couple différentiel. Tous les engrenages ne font plus entre eux, au rapport direct, qu'office de clavettes, et tout le mécanisme tourne sur lui-même, comme ne faisant qu'un, autour de l'axe longitudinal A B.
Par le changement de rapport continu et dégressif jusqu'en première vitesse, lequel est très aisé à établir, ce mécanisme, agissant par le freinage progressif du moteur, constitue un puissant frein de secours doublement progressif.
Il permet en outre, aux petites, allures, par une augmentation de démultiplication, également très aisée à établir, entre l'arbre entraîné et le moteur, de proportionner convenablement le régime du moteur à la vitesse du véhicule et do réduire très notablement l'effort demandé, a bas régime, au moteur.
De même, 1'.aisance de passage d'une vitesse inférieure à
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une vitesse supérieure et la progressivité entre ces vitesses. permet une accélération d'allure et des reprises beaucoup plus puissantes; et plus rapides., tout en demandant un moins grand effort au moteur, la vitesse croissante du moteur ne retombant pas, n'étant pas interrompue, durant le changement de vitesse.
On peut obtenir la marche arrière par l'adjonction au mécanisme, par exemple, d'un système de. renversement de sens par satellites;, tel que représenté en fig.4 et qui peut donner en même temps, par la combinaison avec un dispositif à Griffes d'entraînement, le point-mort nécessaire pour permettre le fonctionnement à vide du moteur, lorsque, les embrayages; étant embrayés,, le véhicule est à l'arrêt.
Le fonctionnement d'un système de renversement de sens par satellites. combiné avec un dispositif à griffes d'entraînement peut s'établir, par exemple, comme décrit ci-après.
L'arbre secondaire 7 porte, à cannelures, par exemple, un plateau 59 et un pignon conique planétaire 48. Le pignon 48 est en prise aveo des pignons; satellites; 49 montés foua sur un croisillon 50 pouvant tourner librement sur l'arbre 7. Les; satellites. 49 sont en prise également avec un second pignon planétaire 51. Ce pignon 51 peut tourner librement sur l'extrémité 52 de l'arbre 7 et est prolongé en un arbre creux 53, qui transmettra le mouvement d'entraînement au pont-arrière par l'intermédiaire de l'arbre à cardans, non représente.
Le groupa de pignons planétaires: 48 et 51 et de pignons, satellites 49 est enfermé dans un bottier 54, lequel maintient le croisillon 50 des pignons 49. Le prolongement 55 du bottier 54 peut tourner librement sur la périphérie des moyeux du pignon 48 et du plateau 59.
La périphérie du prolongement 55 du boîtier 54 est pourvue de cannelures., sur lesquelles peut se déplacer longitudinalement un coulisseau 56 muni, d'une part, de griffes, pouvant s'engager dans des évidements, de même forme pratiqués; dans le plateau 59 et, d'autre part, de griffes pouvant s'engager dans des évidements correspondants, pratiqués, dans le rebord d'.un tambour 57 monté fixe soit sur la flaaque
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27, soit sur le carter abritant le mécanisme.
La commande du mouvement longitudinal du coulisseau 56 peut s'obtenir à l'aide d'une fourchette (non représentée), dont les branches s'engageront dans la gorge 58 prévue sur ce coulisseau. La fourchette peut, elle-même, être- commandée par un levier à portée de la main du conducteur.
Lorsque le coulisseau 56 est, comme montré en fig.4, au centre de sa course longitudinale, ses griffes ne sont engagées ni dans le plateau 59, ni dans le tambour 57. L'arbre 7 entraîne avec lui, dans sa rotation, le plateau 59 et le pignon plané- taire 48. Le pignon 48 transmet un mouvement de rotation aux pignons satellites-' 49; mais le bottier 54 pouvant tourner librement autour des moyeux du plateau 59 et du pignon 48, celui-ci entraîne avec lui les satellites. 49 autour do l'axe longitudinal A B à une vitesse égale à la moitié do sa vitesse propre. Le pignon planétaire 51, qui est prolongé en un arbre creux 53 qui doit transmettre le mouvement d'entraînement au pont-arrière, est donc libre de tout entraînement et peut être maintenu immobile.
Cette position du coulisseau 56 établit le point-mort pour le fonctionnement à vide du moteur, le véhicule étant à l'arrêt et les embrayages étant embrayés*
Lorsque les griffes, d'une part, du coulisseau 56 sont engagées dans les évidements correspondants; du plateau 59, celui-ci entraîne le coulisseau 56, lequel, étant monté à cannelures sur le prolongement 55 du boîtier 54, entraîne' ce boîtier à la même vitesse que la sienne propre, laquelle est également celle de l'arbre 7.
Le pignon planétaire 48 est également entraîné par l'arbre 7. Le boîtier 54 et le pignon 48 tournant ensemble à la même vitesse, les pignons. 49 ne peuvent plus tourner sur leurs axes: et font office de clavettes, entraînant le pignon planétaire 51 et, par suite, son prolon- gement 53 à la même vitesse que celle du pignon 48, qui est également celle de l'arbre 7. Tout ce mécanisme tourne donc sur lui-même, sans mouvement d'engrenages, autour de l'axe longitudinal A B. Cette position du coulisseau 56 établit la
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prise pour les vitesses de Marche en avant.
Lorsque les griffes, d'autre part, du coulisseau 56 sont engagées, dans les évidements correspondants du tambour 57, le coulisseau 56 est maintenu immobile. Celui-ci, en raison de son montage à cannelures: sur le prolongement 55 du 'boîtier 54, immobilise ce boîtier, lequel, à son tour, maintient également immobile le croisillon 50 des satellites 49. Le pignon 48 est entraîné par l'arbre 7,et les axes des ,satellites 49 étant immobilisés, ces satellites 49 tournent sur leurs, axes et transmettent au pignon 51 un mouvement do rotation inverse de celui du pignon 48 et, par conséquent, de l'arbre 7, mais d'un nombre de tours toujours équivalent à celui de ce dernier pignon et de ce dernier arbre. Cette position du coulisseau 56 établit la prise pour les vitesses, de marcha en arrière.
Il e.st à remarquer que 1.' on a également les mêmes rapports déterminés, la même progressivité et la même continuité entre ces rapports pour la marche arrière que pour la marche avant* De même', on observera aussi que toutes les vitesses.. ainsi que la progressivité lente ou rapide entre ces dernières et le débrayage complet peuvent être obtenus., pour la marche arrière comme pour la marche avant, par la commande de la seule et même pédale.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig.5, le boîtier constitué par les coquilles 9 et 10, décrites plus. haut, porte à demeure des tourillons a, sur lesquels tournent librement des satellites b en prise, d'une part, avec un pignon c et, d'autre part, avec la denture intérieure d d'.un harnais e. Les tourillons a¯ peuvent être tiercés:, extérieurement au boîtier susdit, entre les axes 5 des accouplements, de pignons, 3 et 4. Le pignon c est solidaire de l'arbre creux 19 et le harnais est solidaire de l'arbre oraux 33, lesquels; arbres ont aussi déjà été décrits. Le moyeu du pignon c est pourvu d'un filet, lequel porte un cône mâle- pouvant s'engager dans le cône femelle pratiqué dans le harnais e.
L'arbre 33 est pourvu également d'un filet, lequel porte un cône mâle pouvant
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s'engager dans le cône femelle d'une flasque! fixée au carter ±. Dans cette forme d'exécution, les deux filets. sont au pas gauche et remplissent, avec les cônes mâles-, qu'ils portent et les cônes femelles respectifs, de ces derniers;, les mêmes fonctions que celles déjà indiquées au fonctionnement lors de la description de la fig.4. Les arbres 1,19 et 33 porteront, à leurs extrémités respectives, opposées: au mécanisme repré- senté par la présente figure, les embrayages. montrés à la fig.4.
Dans cette nouvelle forme d'exécution, le rapport de démultiplication pour la première vitesse est celui, établi par le constructeur, entre les pignons 2 et 6, comme dans la forme d'exécution représentée par les fig.1, 2, 3 et 4, le pignon c et le harnais e étant immobiles.. Mais le rapport de fonctionnement entre les, pignons.' 2 et 6, pour la deuxième vitesse, peut être plus grand, pour un même rapport de première vitesse et indépendamment de ce rapport de première vitesse établi entre les pignons. 2 et 6, qu'avec la forme d'exécution représentée par les quatre premières! figures des dessins. annexés. Ceci se réalise par l'établissement d.'.un rapport différentiel inférieur à un demi-tour du boîtier 9, 10 pour un tour du pignon 2.
En effet, pour la deuxième vitesse, le harnais reste immobile; le pignon c seul es.t entraîné simultanément à l'entraînement du pignon primaire 2, et les. satellites b décrivent, autour de l'axe longitudinal A B, un nombre de tours d'un rapport inférieur à un demi-tour pour un tour du pignon c, le nombre de dents du pignon c étant infé- rieur au nombre de dents du harnais c. Les satellites b entraînent, par leurs axes a, le boîtier 9, 10 à un rapport correspondant par rapport au pignon 2.
Le rapport désiré de ce mouvement différentiel peut être établi par la différence variable du nombre de dents, entre le pignon .± et la denture intérieure d du harnais e, pour obtenir, pour la deuxième vitesse, le rapport désiré entre les pignons; 2' et 6.
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Lorsque le harnais e est entraîné, les satellites b entraînent, par leurs axes a, le- boîtier 9, 10 à une vitesse égale à celle du pignon ± et du harnais e, qui est celle du pignon 2. Le rapport entre les pignons 2 et 6 est alors, de un à un, comme dans la forme d'exécution représentée aux quatre premières figures.
La continuité et la progressivité lente ou rapide entre: les différentes vitesses restent établies;, dans cette forme de réalisation, comme dans celles représentées! aux figures précédentes.
@ Le groupe d'engrenages différentiel montré en fig.6 est conique et est constitué par des couples de pignons satellites solidaires, superposés h et i, d,un nombre de dents équivalent ou différent deux à deux. Les satellites inférieurs h engrènent avec le planétaire 1 et les satellites supérieurs i engrènent avec le planétaire k, lesquels planétaires, ont un nombre de dents: différent. Les arbres 1, 19 et 33 porteront, comme dans les autres formes d'exécution, les embrayages montrés à la fig.4.
Dans cette forme d'exécution, le rapport de première vitesse, et le: rapport direct sont les mêmes que dans les formes de réalisation précédentes, mais le rapport de fonction- nement entre les pignons 2 et 6 peut être établi, pour la deuxième vitesse, au gré du constructeur, indépendamment du rapport établi entre les deux mêmes pignons, pour la première vitesse. En effet, par la différence du nombre de dents entre les satellites h et les satellites i, relativement à la différence du nombre de dents des planétaires 1 et k, le rapport différentiel peut être de plus ou de moins, d'un demi- tour des satellites h, i (et donc du boîtier 9, 10) autour de 1,'axe longitudinal A B, pour un tour du planétaire qui est seul entraîné dans la deuxième vitesse simultanément à l'en- traînement du pignonprimaire 2.
Le rapport différentiel sera de plus ou de moins d'un demi-tour pour un tour du planétaire entraîné dans la deuxième vitesse, suivant que ce planétaire
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est le plus grand ou la plus petit.
D'autres formes d'exécution pourraient évidemment encore être réalisées; sur les principes de la présente invention, maisleur diversité de détails, empêche de les décrire tous.
Il n'est naturellement pas d'absolue nécessité que, dans le mécanisme représenté par les figures, les accouplements de pignons intermédiaires 3 et 4 et les pignons satellites. 11 (fig.l, 2, 3 et 4), b (fig.5) ou h, i (fig.6) soient chacun au nombre de trois et tiercés. Ils peuvent être au nombre de deux chacun et opposés, ou de quatre chacun et quaternés:, tout en conservant un système équilibré, ou être d'un nombre, diffé- rent chacun et disposés de toute façon quelconque appropriée, sans pour cela se départir de l'esprit de l'invention.
De même, le dispositif représenté par les cônes mâles. 21 et 25. etles cônes femelles 22 et 26 et leur filet respectif n'est pas exclusif de tous autres systèmes; il peut, au con- traire, être remplacé par tout système en général, soit à came, à roue libre ou autre tendant au même but que celui décrit.
Comme il a été dit, l'embrayage constituant la commande du mécanisme montré en fig.4 peut être remplacé par tout autre système de commande. La suppression de certains avantages de progressivité ou de continuité dans le mouvement d'entraînement ne pourrait éventuellement non plus être considéré comme une innovation sortant du cadre de la présente invention, le système qui fait l'objet de celle-ci pouvant donner plusieurs rapports par le même groupe d'engrenages; toujours en prise.
Enfin, les dispositifs décrits; et représentés de marche; arrière et de point-mort, qui n'ont été donnés qu'à titre indicatif, peuvent être remplacés, par tout autre système convenable poursuivant le même but.