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Perfectionnements aux transmissions épicycloïdales,
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux transmissions épicycloidales, en particulier pour véhicules automobiles sur routes.
Le but de l'invention est de produire une transmission par engrenages épicycloïdale, nouvelle et perfectionnée, et pouvant donner une marche avant et une marche arrière.
L'invention n'est pas limitée à ces buts spécifiés, mais elle est destinée particulièrement à être employée en combinai - son avec des changements de vitesse à engrenages épicycloïdaux , et plus particulièrement en combinaison avec le type de transmis- sion à engrenagee épicycloldaux à plusieurs vitesses (ci-après désigné comme changement de vitesses à engrenages épicycloïdaux du type) comprenant un arbre moteur et un arbre commandé, deux ou plusieurs roues (solaires) clavetées sur un des arbres, un nombre correspondant de jeux de roues planétaires qui engrènent
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respectivement sur une roue solaire, et qui sont montés dans des cages chacune libre de tourner indépendamment par rapport aux dits arbres, un dispositif mettant une cage, à une extré - mité de la série,
en prise avec l'autre arbre de façon à entrai- ner ou à être entraînée par ce dernier dans le même sens ou en sens inverse, un certain nombre de couronnes correspondant au nombre de roues solaires et de cages, celle de ces couronnes qui est la plus éloignée de la dernière cage étant normalement en rotation libre, et les autres couronnes, en comptant tou - jours à partir de cette dernière cage, étant solidaires de la cage qui dépend de la couronne voisine, un dispositif pour em- pêcher la rotation de la couronne combinée avec la dernière cage mentionnée, et un dispositif manoeuvré par le conducteur pour empêcher à volonté la rotation de l'une quelconque, ou de plusieurs, ou de toutes les couronnes.
Suivant la présente invention, on prévoit une transmission épicycloïdale pour obtenir une marche arrière et une marche avant, qui comprend un arbre moteur et un arbre commandé, une roue solaire pouvant être embrayée sur l'un des dits arbres, des roues planétaires en prise permanente avec la roue solaire et montées dans une cage, et une couronne solidaire de l'autre arbre ou pouvant être embrayée à cet arbre et en prise perma - nente avec les roues planétaires, un embrayage pouvant embrayer la dite cage sur une partie fixe de manière à l'empêcher de tourner, un embrayage pouvant embrayer la roue solaire sur le dit autre arbre, et un dispositif manoeuvré par le conducteur pour faire coulisser la roue solaire, les roues planétaires et la cage axiàlement dans les deux sens de façon à entrer en prise avec l'un de ces embrayages,
ou à occuper une position intermédiaire de non embrayage.
De préférence la cage planétaire de -.Arche arrière est montée rotative sur des prolongements axiaux de la roue solaire, la roue solaire est montée dans des rainures axiales sur un manchon dans lequel entrent les extrémités des arbres moteur et
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commandé, et qui fait partie intégrale d'une des cages plané- taires du changement de vitesses du dit type.
De préférence la couronne combinée aux roues planétaires de marche arrière est solidaire de l'arbre moteur ou de l'arbre commandé selon le cas, et des dents sont formées sur un des prolongements de la roue solaire, ces dents étant destinées (lorsque la roue solaire est déplacée de ce côté) à venir en prise avec les dents formées sur la pièce supportant la dite couronne, tandis que de l'autre côté de la roue solaire, des dents sont formées sur la cage planétaire, ces dents étant destinées, lorsque la roue solaire est déplacée dans cette direction, à entrer en prise avec une couronne fixée au carter de la trans- mission.
Un exemple de réalisation de l'invention, en combinaison avec un changement de vitesses à engrenages épicycloïdaux du dit type, a été représenté à titre non limitatif au dessin annexé qui est schématique et donne une coupe verticale de la boîte à vitesses qui se compose de deux carters a et a1 entre lesquels est intercalé un troisième membre a formant support et coussinet comme il sera décrit ultérieurement. b est l'arbre moteur, mü par le moteur par l'intermédiaire de l'embrayage à friction (non représenté), supporté à une extré- mité dans le roulement à billes d'OÙ il se prolonge à tra- vers la paroi du carter a, et à l'autre extrémité dans le roulement à rouleaux b2 où il tourne dans le manchon ± qui sera décrit ultérieurement.
d désigne l'arbre commandé tour- nant également à l'intérieur du manchon c dans des roulements d1. Quatre roues solaires e, e1, e2 et e3 sont solidaires de l'arbre moteur b, ces roues engrenant d'une façon permanente sur les roues planétaires f, f1, f2 et f3 qui à leur tour engrènent dans quatre couronnes g, g1,g2 et . Les roues planétaires sont montées dans des cages h, h1,h2 et h qui à leur tour sont librement montées sur l'arbre moteur sur des roulements à billes i. La couronne ± présente une partie
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prolongée en forme de manchon 1 par lequel elle est montée librement sur l'arbre moteur par l'intermédiaire de roulements j1 et porte du c8té gauche une denture j2 dans le but qui sera décrit ultérieurement.
La couronne fait partie intégrale de la cage planétaire h, la couronne de la cage planétaire h1 et la couronne g3 de la cage h2. La cage planétaire h3 fait partie intégrale du manchon ± qui est supporté dans des roule- ments à billes j3 là où il traverse la pièce a2. Des freins par friction k, k2 et k3 sont montés de manière à arrêter et à bloquer les couronnes ±, g2 et g3, tandis que cette dernière couronne est également munie d'une denture externe k4 qui est destinée à venir en prise automatiquement avec des leviers dentés (non représentés) quand la couronne a tendance à revenir en arrière, comme il a été décrit dans la demande de brevet anglais 10557/30 du même inventeur.
Du côté gauche de l'arbre moteur se trouve un manchon k5, monté solidaire en rotation mais pouvant coulisser axialement dans des rainures k6, sur l'arbre moteur et ayant une denture d'embrayage k7 pouvant venir en prise avec la denture ±±, Le déplacement du manchon k5 s'effectue par une fourche k8 faisant prise dans une rainure k9 et pouvant être manoeuvrée par le conducteur d'une manière non représentée.
Passant maintenant à l'autre extrémité de la boite à vitesses, 1 désigne une couronne solidaire du carter a1 de la botte à vitesses. Une roue solaire m est montée dans des rainu- res du manchon ± de manière à pouvoir coulisser axialement sur lui ; cette roue est toujours en prise avec des roues planétaires ml qui sont montées dans une cage m2 montée librement autour de prolongements de la roue solaire et sur des roulements à billes m3.
Les roues planétaires ml sont toujours en prise avec une couronne dentée m4 qui est solidaire de l'arbre commandé d, la couronne et l'arbre étant tous les deux supportés par des roulements m5 là où l'arbre commandé traverse la paroi termina - le du carter al. Le manchon c est supporté à l'intérieur de la
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couronne m4 au moyen de roulements à billes m6, et la couronne m4 comporte sur la face interne de sa partie de plus petit dia- mètre une denture m7, A l'extérieur de la cage planétaire m2 sont formées des dents m8 destinées à engrener dans les dents de la couronne 1.
La roue solaire m est prolongée axialement dans les deux sens, en ayant à droite une denture n destinée par déplacement axial à entrer dans la denture m7,et à gauche une rainure n1 dans laquelle s'ajuste une fourche n2 qui tra - verse une ouverture n3 au sommet du carter a1 et qui est soli- daire d'une tige n4 qui est manoeuvrable par le conducteur d'une manière non représentée.
L'appareil fonctionne de la manière suivante :
Dans la position représentée des organes, le mécanisme est au neutre et aucune transmission de mouvement ne peut avoir lieu de l'arbre moteur à l'arbre entraîné. Pour obtenir la première vitesse, le conducteur amène au repos la couronne au moyen du frein k3 en obl'igeant les leviers dentés à venir en prise avec la denture k4, et en même temps au moyen de la fourche n2 fait coulisser la roue solaire m, et les roues planétaires m1 qui y sont associées, dans leur cage vers la droite, de sorte que la denture n entre en prise avec la den- ture m7 La transmission a donc lieu de l'arbre moteur b à : la roue solaire e3 les roues planétaires f3, la cage h3, les dentures n et m7, et à l'arbre entraîné d. Les couronnes g, g1 et g2 tourneront, pendant cette transmission, à vide et à contre-sens.
Pour augmenter la vitesse, le frein k2 est appli - quésur la couronne 2, ce qui l'oblige à s'arrêter, le frein k3 étant en même temps relâché. La transmission se fait alors par la roue solaire e2 aux roues planétaires f2 qui seront entraînées en rotation dans la cage g2 en entraînant avec elles leur cage h 2, ce qui aura pour effet d'entraîner la couronneg3 en imprimant aux roues planétaires f3 et à leur cage h3 une plus grande vitesse, et en entraînant le manchon c, et l'arbre
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commandé de même, à une vitesse supérieure.
Pour obtenir une vitesse plus grande encore, le frein k2 est relâché et le frein k est appliqué à la couronne g. Ceci produit que les trois couronnes g1, g2 et g3 sont entraînées en rotation à des vitesses successivement croissantes, entrai- nant ainsi le manchon ± et l'arbre commande à une vitesse encore plus grande.
On voit qu'il n'a pas été prévu de frein pour la couronne qui sert seulement à obtenir une démultiplication convena- ble des trois premières vitesses lorsque la couronne g est bloquée. Pour obtenir une vitesse encore plus grande (directe) la denture k7 est mise en prise avec la denture j2 par dépla- cement axial du manchon k5, la couronne étant libérée en même temps par le frein k, ce qui permettra à cette couronne de tourner dans le sens direct, et l'ensemble du mécanisme planétaire tournera d'un seul bloc.
pour obtenir une transmission en sens renversé, la roue solaire m et ses pignons planétaires connexes m1 sont coulis- sés vers la gauche en dégageant les dentures n et m7 et (en continuant ce mouvement au-delà de la position représentée au dessin) en engageant la denture m8 dans la denture de la cou- ronne 1. La cage m2 est de ce fait maintenue fixe et l'action de la roue solaire m et des roues planétaires ml sera d'entrai-. ner la couronne m4 et par conséquent l'arbre commandé en sens inverse, on voit que la transmission en sens renversé peut se faire à l'une quelconque des vitesses de la transmission direc- te, mais on préfère qu'elle ait lieu à la seconde vitesse, c'est-à-dire en bloquant la couronne g2 par le frein k2.
Au lieu de l'embrayage à griffes k7 et j2, on pourrait monter un embrayage à friction non instantané, ou on pourrait incorporer au dit embrayage à griffes un accouplement salami ou autre dispositif pour faciliter une mise en prise facile.
Tous les freins et autres parties mobiles peuvent être manoeu-
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vrés par un ou plusieurs nelais de puissance ou à la main, et certaines parties peuvent être manoeuvrées d'une manière et les autres de l'autre.
Au lieu des embrayages à griffes formés par la couronne 1 , les dents m4, et la denture n, m4 respectivement, on peut emplo- yer des embrayages à plateaux de friction ou tout autre type d'embrayage. En plus des freins k et k2, les couronnes 2, et g2 pourraient être maintenues au repos par des dispositifs d'arrêt, de préférence par exemple par des leviers dentés équilibrés tels que décrits dans la demande de brevet anglais 10431 de 1930 du même inventeur.
REVENDICATIONS.
1. Une transmission épicycloïdale pour obtenir une trans- mission renversée et une transmission directe, comprenant un arbre moteur et un arbre commandé, une roue solaire pouvant entrer en prise avec l'un des dits arbres, des roues planétaires en prise permanente avec la dite roue solaire et montées dans une cage, et une couronne, solidaire de l'autre arbre ou pou - vant être embrayée au dit autre arbre, en prise permanente avec les dites roues planétaires, un embrayage pouvant embrayer la dite cage sur une partie fixe de manière à l'empêcher de tour- ner, un embrayage pouvant embrayer la dite roue solaire sur le dit autre arbre, et un dispositif manoeuvrable par le conducteur pour faire coulisser axialement la roue solaire,
les roues pla- nétaires et la cage dans les deux sens de façon à embrayer l'un ou l'autre des dits embrayages ou à occuper une position inter- médiaire de non-embrayage.
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Improvements to epicyclic transmissions,
The present invention relates to improvements in epicyclic transmissions, in particular for motor vehicles on roads.
The object of the invention is to produce a new and improved epicyclic gear transmission capable of both forward and reverse.
The invention is not limited to these specified objects, but is particularly intended for use in combination with epicyclic gear changes, and more particularly in combination with the epicyclic type of epicyclic gear transmission. several gears (hereinafter referred to as epicyclic gear change of the type) comprising a driving shaft and a driven shaft, two or more (sun) wheels keyed to one of the shafts, a corresponding number of sets of planetary wheels which mesh
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respectively on a sun wheel, and which are mounted in cages each free to rotate independently with respect to the said shafts, a device placing a cage at one end of the series,
engaged with the other shaft so as to drive or to be driven by the latter in the same direction or in the opposite direction, a certain number of rings corresponding to the number of sun wheels and cages, that of these rings which is the furthest from the last cage being normally in free rotation, and the other crowns, always counting from this last cage, being integral with the cage which depends on the neighboring crown, a device to prevent rotation of the crown combined with the last mentioned cage, and a device operated by the driver to prevent the rotation of any one, or several, or all of the crowns at will.
According to the present invention, an epicyclic transmission is provided for obtaining a reverse gear and a forward gear, which comprises a drive shaft and a controlled shaft, a sun gear which can be engaged on one of said shafts, planetary wheels in permanent engagement with the sun wheel and mounted in a cage, and a ring gear integral with the other shaft or capable of being engaged with this shaft and in permanent engagement with the planetary wheels, a clutch capable of engaging said cage on a fixed part in such a way to prevent it from turning, a clutch capable of engaging the sun wheel on said other shaft, and a device operated by the driver to slide the sun wheel, the planetary wheels and the cage axially in both directions so as to enter into taken with one of these clutches,
or to occupy an intermediate non-clutch position.
Preferably the planetary cage of the rear arch is rotatably mounted on axial extensions of the sun wheel, the sun wheel is mounted in axial grooves on a sleeve into which the ends of the motor shafts enter and
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controlled, and which forms an integral part of one of the planetary gear change cages of the said type.
Preferably, the crown gear combined with the reverse planetary wheels is integral with the drive shaft or the controlled shaft as the case may be, and teeth are formed on one of the extensions of the sun wheel, these teeth being intended (when the wheel is moved on this side) to come into engagement with the teeth formed on the part supporting said crown, while on the other side of the sun wheel, teeth are formed on the planetary cage, these teeth being intended, when the sun wheel is moved in this direction, to engage with a crown attached to the transmission housing.
An exemplary embodiment of the invention, in combination with a gear change with epicyclic gears of said type, has been shown without limitation in the appended drawing which is schematic and gives a vertical section of the gearbox which consists of two casings a and a1 between which is interposed a third member a forming a support and pad as will be described later. b is the motor shaft, moved by the motor via the friction clutch (not shown), supported at one end in the ball bearing from which it extends through the wall of the housing a, and at the other end in the roller bearing b2 where it rotates in the sleeve ± which will be described later.
d designates the driven shaft also rotating inside the sleeve c in bearings d1. Four sun wheels e, e1, e2 and e3 are integral with the motor shaft b, these wheels mesh permanently with planetary wheels f, f1, f2 and f3 which in turn mesh with four rings g, g1, g2 and. The planetary wheels are mounted in h, h1, h2 and h cages which in turn are freely mounted on the motor shaft on ball bearings i. The crown ± has a part
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extended sleeve-shaped 1 by which it is mounted freely on the motor shaft by means of bearings j1 and carries the left c8té a toothing j2 for the purpose which will be described later.
The crown gear is an integral part of the planetary cage h, the crown of the planetary cage h1 and the crown g3 of the cage h2. The planetary cage h3 is an integral part of the sleeve ± which is supported in ball bearings j3 where it passes through part a2. Friction brakes k, k2 and k3 are mounted so as to stop and lock the crowns ±, g2 and g3, while the latter crown is also provided with an external toothing k4 which is intended to automatically engage with toothed levers (not shown) when the crown tends to move backwards, as has been described in British patent application 10557/30 by the same inventor.
On the left side of the motor shaft there is a sleeve k5, mounted integral in rotation but able to slide axially in grooves k6, on the motor shaft and having a clutch toothing k7 which can engage with the ± ± toothing, The sleeve k5 is moved by a fork k8 engaging in a groove k9 and being able to be operated by the driver in a manner not shown.
Now passing to the other end of the gearbox, 1 designates a ring gear secured to the housing a1 of the gearbox. A sun wheel m is mounted in grooves of the sleeve ± so as to be able to slide axially on it; this wheel is always engaged with ml planetary wheels which are mounted in an m2 cage mounted freely around extensions of the sun wheel and on m3 ball bearings.
The ml planetary gears are always engaged with a ring gear m4 which is integral with the driven shaft d, the ring gear and the shaft both being supported by m5 bearings where the driven shaft passes through the end wall. of the housing al. Sleeve c is supported inside the
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crown m4 by means of ball bearings m6, and the crown m4 comprises on the internal face of its part of smaller diameter a toothing m7, Outside the planetary cage m2 are formed teeth m8 intended to mesh in crown teeth 1.
The sun gear m is extended axially in both directions, having on the right a toothing n intended by axial displacement to enter the toothing m7, and on the left a groove n1 in which fits a fork n2 which passes through an opening n3 at the top of the housing a1 and which is integral with a rod n4 which is operable by the driver in a manner not shown.
The device works as follows:
In the represented position of the components, the mechanism is in neutral and no transmission of movement can take place from the motor shaft to the driven shaft. To obtain the first gear, the driver brings the crown gear to rest by means of the brake k3 by obl'igging the toothed levers to engage with the teeth k4, and at the same time by means of the fork n2 slides the sun wheel m , and the planetary wheels m1 associated with them, in their cage to the right, so that the toothing n engages the toothing m7 The transmission therefore takes place from the motor shaft b to: the sun wheel e3 the planetary wheels f3, the cage h3, the teeth n and m7, and to the driven shaft d. Crowns g, g1 and g2 will rotate, during this transmission, empty and against the direction.
To increase the speed, the brake k2 is applied to crown 2, which forces it to stop, the brake k3 being released at the same time. Transmission is then effected by the sun gear e2 to the planetary wheels f2 which will be driven in rotation in the cage g2 by dragging with them their cage h 2, which will have the effect of driving the ring gear g3 by printing to the planetary wheels f3 and to their cage h3 a greater speed, and by driving the sleeve c, and the shaft
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commanded the same, at a higher speed.
To obtain an even greater speed, the brake k2 is released and the brake k is applied to the crown g. This results in the three rings g1, g2 and g3 being rotated at successively increasing speeds, thus driving the sleeve ± and the shaft is driven at an even greater speed.
It can be seen that no brake has been provided for the crown wheel which serves only to obtain a suitable reduction of the first three gears when the crown g is blocked. To obtain an even higher (direct) speed, the toothing k7 is engaged with the toothing j2 by axial displacement of the sleeve k5, the ring gear being released at the same time by the brake k, which will allow this ring gear to rotate. in the forward direction, and the whole planetary mechanism will rotate as a unit.
to obtain a transmission in the reverse direction, the sun gear m and its associated planetary gears m1 are slid to the left by disengaging the teeth n and m7 and (continuing this movement beyond the position shown in the drawing) by engaging the teeth m8 in the teeth of the crown 1. The cage m2 is therefore kept fixed and the action of the sun gear m and the planetary gears ml will be engaged. n the crown m4 and therefore the shaft driven in the opposite direction, it can be seen that the transmission in the reverse direction can be done at any one of the speeds of the direct transmission, but it is preferred that it take place at the second gear, that is to say by locking the crown g2 by the brake k2.
Instead of the claw clutch k7 and j2, a non-instantaneous friction clutch could be fitted, or a salami coupling or other device could be incorporated in said claw clutch to facilitate easy engagement.
All brakes and other moving parts can be operated.
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operated by one or more power relays or by hand, and some parts can be operated one way and others the other.
Instead of the claw clutches formed by the crown 1, the teeth m4, and the teeth n, m4 respectively, one can employ clutches with friction plates or any other type of clutch. In addition to the brakes k and k2, the crowns 2, and g2 could be held at rest by stopping devices, preferably for example by balanced toothed levers as described in British patent application 10431 of 1930 by the same inventor. .
CLAIMS.
1. An epicyclic transmission to obtain a reverse transmission and a direct transmission, comprising a drive shaft and a controlled shaft, a sun gear able to engage with one of said shafts, planetary wheels in permanent engagement with said shaft. sun wheel and mounted in a cage, and a crown, integral with the other shaft or capable of being engaged with said other shaft, in permanent engagement with said planetary wheels, a clutch being able to engage said cage on a fixed part of so as to prevent it from turning, a clutch capable of engaging said sun wheel on said other shaft, and a device which can be operated by the driver to slide the sun wheel axially,
the planetary wheels and the cage in both directions so as to engage one or the other of said clutches or to occupy an intermediate non-clutch position.