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Transmission à satellites.
L'invention concerne une transmission à pignons satellites utilisable principalement pour les véhicules au- tomobiles. Toutefois la transmission convient aussi pour d'au- tres fins, par exemple pour des installations stationnaires etc.
Il est connu de combiner une transmission à pignons satellites avec une machine électrique qui fonctionne comme dynamo ou comme moteur électrique.
Dans ces dispositifs, la machine électrique est tou- jours réglable à volonté, par exemple par la mise en circuit ou hors circuit de résistances destinées à provoquer des va- riations du champ électrique. Ce réglage a pour but de faire varier le rapport dé transmission entre l'arbre entraîneur et
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l'arbre entraîné. Cette variation du rapport de transmission dépend chaque fois de la gradation individuelle de la résis- tance de la machine électrique.
Une telle disposition présente l'inconvénient d'en- traîner en cas de fausse manoeuvre les mêmes défauts que ceux occasionnés avec un changement de vitesse à engrenages.
L'invention a pour but de procurer une transmission à satellites s'adaptant avec une automaticit4 absolue à la résistance que rencontre à tout moment considéré l'arbre en- traîneur, c'est-à-dire une transmission dont le rapport de transmission se règle automatiquement selon la charge à sur- monter. Suivant l'invention on atteint ce but en employant une machine électrique à caractéristique non réglable. On relie entre eux de manière invariable le circuit d'induit et le circuit d'inducteur. De préférence, on emploie une dy- namo à excitation en série, dont les circuits d'induit et d'inducteur sont connectés entre eux en série. De préférence aussi on relie la machine électrique à un pignon qui consti- tue la roue planétaire intérieure de la transmission à satel- lites.
Toutefois il est aussi possible d'accoupler la machine électrique ou son induit à la couronne planétaire extérieure.
Quand on emploie des transmissions à pignons coniques, on re- lie la machine électrique aux pignons qui correspondent aux roues planétaires d'une transmission à satellites constituée par des pignons droits.
Comme machine électrique on peut utiliser une dynamo- démarreur non réglable. On peut également utiliser une dynamo- démarreur dont l'induit et le champ magnétique peuvent tour- ner en sens inverses. Dans ce cas, en supposant que la trans- mission est à engrenages droits, l'induit est relié à la roue planétaire intérieure, tandis que le champ magnétique est re-- lié à l'arbre à cardan.
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Pour les machines particulièrement lourdes, il est préférable d'établir la dynamo-démarreur de telle manière que deux induits pouvant tourner indépendamment l'un de l'autre se trouvent dans un même champ magnétique fixe, l'un des in- duits étant relié à l'arbre à cardan, tandis que l'autre in- duit est relié à la roue planétaire intérieure. Les deux in- duits sont couplés par un champ magnétique commun et peuvent ainsi s'influencer mutuellement de manière à régler de même automatiquement, suivant le couple résistant, le rapport de transmission, comme dans les formes d'exécution décrites plus haut.
Le dessin représente à titre d'exemple, quelques formes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique, partie en coupe longitudinale, d'une forme de réalisation de l'invention.
La fig. 2 est une vue de la transmission à satelli- tes, prise à 90 par rapport à la fig. 1.
La fig. 3 correspond à la fig. l, mais représente une autre forme de réalisation dans laquelle la machine élec- trique utilisée consiste en un champ magnétique tournant et en un induit tournant.
La fig. 4 représente schématiquement une autre forme de réalisation de la machine électrique, et sa liaison avec la transmission. On utilise dans ce cas deux induits partiels, pouvant tourner indépendamment l'un de l'autre, et logés à l'intérieur d'un champ magnétique fixe, commun aux deux in- duits.
Dans la fig. l, 1 est le vilebrequin du moteur à combustion interne du véhicule; comme l'indique schématique- ment le dessin en 2, ce vilebrequin, est monté un peu en avant de son accouplement avec la transmission. L'arbre à
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cardan, qui aboutit aux.roues motrices, est désigné par 3 et tourne également dans des paliers fixes appropriés, par exemple 4a. Entre les deux arbres 1 et 3 est interposée la transmission suivant l'invention. La transmission à satelli- tes comprend la couronne 4 à denture intérieure 5. Avec cette denture intérieure engrènent les trois satellites 6. Ces trois satellites sont en prise avec le pignon planétaire central 7, monté sur l'arbre 17. A l'extrémité du vilebrequin 1 est monté le porte-satellites qui affecte la forme d'une bride 8 sur la- quelle sont fixés les goujons 9.
Les goujons ou axes 9 por- tent les roulements à billes 10 sur lesquels tournent libre- ment les trois satellites 6. La couronne 4 à denture intérieu- re 5 est calée sur un arbre creux 12 qui, comme montré sché- matiquement, tourne en 13 dans une pièce fixe appartenant au châssis du véhicule. Sur l'extrémité de l'arbre creux 12 est calée une roue dentée 14 qui engrène avec un pignon 15; ce pignon, par le moyen d'un dispositif à fourche actionné à la main (non représenté), peut être déplacé sur l'arbre à car- dan 5 dans le sens de la flèche P, pour arriver dans la posi- tion représentée en trait mixte. Le pignon 15 est cependant relié de manière non rotative à l'arbre 3.
Par suite de son déplacement, la denture du pignon 15 entre en prise avec une denture fixe 16 pour provoquer, comme il sera décrit plus bas, un blocage de l'arbre à cardan 3.
La roue planétaire centrale 7 est calée sur un arbre 17 qui passe à l'intérieur de l'arbre creux 12 et tourne dans les roulements à billes 18 et 19. De plus, de l'autre côté de la roue dentée 7, un bout d'arbre 20 pénètre d'une certaine longueur dans l'arbre vilebrequin 1 où il se trouve également supporté par un roulement à billes 21, pour assurer le centra- ge du pignon 7. L'arbre 17 est rigidement accouplé à l'arbre
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22 de l'induit 23 d'une machine électrique, par exemple d'une dynamo-démarreur, dont la culasse portant les aimants est désignée par 24. La dynamo-démarreur est montée à de- meure en 25 sur le châssis du véhicule.
Les enroulements magnétiques de la machine électri- que sont désignés par a et b, tandis que l'enroulement de l'induit est représenté schématiquement en c. Les enroule- ments sont raccordés entre eux invariablement en série. On entend par là que la caractéristique est "non réglable", dans le sens donné plus haut à ce terme. Par exemple, on peut intercaler dans les connexions électriques des résis- tances ou d'autres éléments ou appareils quelconques in- fluençant de manière permanente l'état électrique, par exem- ple pour rendre la machine électrique particulièrement effi- cace et appropriée pour une certaine gamme de charges ou pour une transmission à satellites déterminée, c'est-à-dire pour "accorder" en quelque sorte la machine électrique.
Pa- reilles dispositions tombent encore elles aussi sous la no- tion de la "caractéristique non réglable". Toutefois, en au- cun cas,on ne doit pouvoir intervenir à volonté dans la connexion une fois établie.
Il est encore à noter spécialement qu'une excita- tion en série n'a été représentée qu'à titre d'exemple.-On peut aussi employer d'autres connexions convenant pour des fins spéciales, par exemple une excitation shunt, une exci- tation compound ou des connexions analogues. Dans certains cas il est aussi possible d'obtenir le même résultat en se basant sur le principe de magnétisme pur ou d'employer des aimants permanents et des circuits d'induction.
La transmission à satellites, décrite ci-dessus, est. enfermée comme l'indique la ligne en trait mixte, dans
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un carter étanche. Par un accouplement à manchon ou à bride la dynamo-démarreur est raccordée à l'arbre 17.
Le fonctionnement de cette forme de réalisation de l'invention est le suivant :
On suppose que le véhicule automobile se trouve au repos, que le pignon 15 a été déplacé de manière à se trouver en prise avec la roue dentée 14, et qu'un courant pris à la batterie de démarrage est amené à la machine électrique. L'in- duit 23 tourne et, par l'arbre 17, entraîne le pignon plané- taire 7. Le pignon planétaire 7 comme l'indique la fig. 2, tourne dans le sens de la flèche p1. Les satellites sont alors animés d'un mouvement de rotation dans le sens des flèches p2. La couronne 4 à denture intérieure 5 reste immo- bile, puisque, comme il a étédit plus haut, elle estreliée aux pignons d'entraînement et aux roues d'un véhicule auto- mobile.
Le porte-stallites 8 et l'arbre à vilebrequin 1 sont alors animés d'un mouvement de rotation et le moteur à combus- tion est lancé. La machine électrique fonctionne ainsi comme démarreur. Le diamètre des cercles primitifs des roues dentées est choisi de telle sorte, c'est-à-dire que le rapport de transmission est tel que, le couple de rotation nécessaire soit imprimé au moteur à combustion interne. Le moteur démar- re et tourne alors par sa propre force, l'arrivée des gaz étant réglée pour la marche à vide. Pour mettre le véhicule en marche, on donne plus de gaz, ce qui élève le nombre de tours du moteur à combustion. Les satellites 6 effectuent alors, par la liaison du porte-satellites 8 avec le vilebre- quin 1, la commande du pignon 7 et, par conséquent, de l'in- duit 23 de la machine électrique.
Mais, dans cet état, la rotation du pignon 7, par suite de l'énergie électrique dé- veloppée entre l'induit et le champ magnétique, rencontre une
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résistance de freinage, c'est-à-dire que le pignon 7 tend à freiner les satellites 6 en prise avec lui. Il s'ensuit que les satellites 6 exercent maintenant leur couple de ro- tation sur la denture 5 de la. couronne 4 et que cette couron- ne commence à tourner. L'arbre 12 est donc également mis en rotation et, par l'intermédiaire des roues dentées 14 et 15, fait tourner l'arbre à cardan ainsi que le différentiel de la voiture, qui démarre alors.
On ouvre peu à peu les gaz, le véhicule accélère sa marche, jusqu'à ce que le rapport de transmission 1 : 1 soit sensiblement atteint entre les deux arbres, le vilebrequin se trouvant alors en prise directe avec l'arbre à cardan.
Les satellites 6 n'effectuent aucune rotation sur leurs axes 9, par rapport à la roue planétaire extérieure 5.
Mais du fait que la roue planétaire 5 tourne avec les satel- lites 6 comme un tout autour de l'axe de la roue 7, celle-ci est maintenue en rotation avec le rotor de la machine électri- que, également avec le rapport 1 : 1. Dans ce rapport de transmission, la machine électrique se trouve donc aussi ac- couplée directement avec le moteur à combustion interne; elle fonctionne alors en même temps comme génératrice de courant et charge progressivement la batterie.
Si la voiture doit monter une côte dont la pente ne permet pas la marche en prise directe (1 : 1), il se produit automatiquement un changement correspondant,, dans le rapport de transmission. La roue planétaire 5 de la transmission est fortement freinée par'rapport au porte-satellites. Mais étant donné que le moteur à combustion interne conserve sa vitesse de, par exemple, 3000 tours par minute, le pignon 7 tourne alors à un plus grand nombre de tours, de sorte que la machine électrique fournit une plus grande puissance.
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Une élévation de la puissance de la machine électri- que réagit évidemment sur le pignon 7 et fait tourner les satellites 6 autour de leurs propres axes 9, de telle sorte que la roue planétaire extérieure 5 tourne encore plus len- tement, c'est-à-dire que le rapport de transmission, entre l'arbre entraîneur et l'arbre entraîné s'est alors modifié et réglé automatiquement.
Dans la pratique, le processus qui vient d'être dé- crit se déroule évidemment en un temps très court, si bien que le rapport de transmission varie constamment avec une automaticité absolue, suivant l'augmentation du couple résis- tant.
Dans les boites à vitesses connues jusqu'ici, lors- qu'on arrête le véhicule, on passe une vitesse par mesure de précaution, lorsque, par exemple, la voiture se trouve sur une pente. Avec le changement de vitesse suivant l'invention, ce même résultat est atteint par le fait que le pignon 15 est déplacé dans le sens de la flèche P, ce qui le met en prise avec la denture fixe 16; l'arbre à cardan 3 se trouve alors bloqué ainsi que les roues motrices. On procède de même lorsque le moteur à combustion interne tourne à vide, par exemple pour des essais ou tout autre raison. Mais ce dispo- sitif de blocage ne fait pas partie de l'invention.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 3, on utilise une machine électrique dans laquelle non seulement l'induit 23 mais aussi la culasse des aimants 24, peuvent tourner librement. Comme le représente schématiquement le dessin, la culasse est portée par les paliers 25a. De plus, sur la carcasse des aimants est monté un pignon à chaîne 26 qui engrène avec une roue correspondante 28 calée sur l'ar- bre à cardan 3.
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Cette disposition présente l'avantage considérable que le rapport de transmission se règle encore plus vite sur les variations du couple résistant.
Pour les machines lourdes, par suite des forces centrifuges relativement élevées du champ magnétique en ro- tation, il est préférable d'utiliser une culasse magnétique fixe, mais on dispose alors dans cette culasse deux induits pouvant tourner indépendamment l'un de l'autre, et désignés par 29 et 30 dans la forme de réalisation suivant la fig. 4.
L'induit 30 est accouplé de nouveau d'une manière appropriée avec l'arbre à cardan 3, tandis que l'induit 29, tout comme dans les formes de réalisation décrites plus haut, est relié à l'arbre 17 et à la roue 7. Cette forme de réalisation sui- vant la fig. 4 possède les mêmes propriétés et produit les mêmes effets que les formes décrites plus haut.
Dans les exemples des Figs. 3 et 4 les connexions entre le champ magnétique et l'induit ne sont pas spéciale- ment indiquées ; ce rapport on se référera à la descrip- tion de la Fig. 1. Pour établir les connexions, il est notam- ment nécessaire d'employer pour les exemples d'exécution des Figs. 3 et 4 des dispositifs à bagues de friction, qui toute- fois ne sont pas représentés pour ne pas embrouiller le des- sin.
REVENDICATIONS
1) Transmission à satellites combinée à une machine électrique, notamment pour véhicules automobiles, caractérisée en ce que, en cas de liaison du porte-satellites avec le mo- teur, la machine électrique a une caractéristique non réglable.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.