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Dispositif de transmission de force à vitesses différentes.
La présente invention concerne un dispositif de transmission de force particulièrement avantageux permettant d'obtenir différentes vitesses entre un moteur à combustion interne servant de moteur de commande et les roues ou essieux d'un véhicule automobile, un mécanisme de changement de vitesse mécanique et un transformateur hydraulique de couple de rotation étant utilisés de façon connue en soi.
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Dans les constructions connues de ce genre, le moteur de commande est relié directement par le transformateur de couple hydraulique au mécanisme de changement de vitesse à pignons. Cette construction implique dans le passage d'une vitesse à l'autre certains avantages qui doivent consister en ce que le mécanisme de changement de vitesse reste en liaison élastique avec le moteur de commande par le transformateur de couple même pendant l'opération de manoeuvre.
Mais d'importants inconvénients se présentent en regard de ces avantages car, avec une disposition de ce genre, l'opération de manoeuvre prend un temps plus long que cela n'est admissible en particulier dans des transmissions de force à très grande puissance, par exemple dans les automotrices de voies ferrées. Lorsqu'une vidange complète ou partielle du circuit hydraulique se produit, la durée de manoeuvre est également relativement grande.
En conséquence, selon.l'invention, on dispose un accouplement à friction entre le transformateur hydraulique de couple de rotation et le mécanisme de changement de vitesse à pignons. De ce fait, il est possible, après le débrayage n'exigeant qu'un temps court de l'embrayage à friction, d'effectuer la manoeuvre de changement de vitesse de façon connue en soi dans un temps minimum, car les' pièces du mécanisme de changement de vitesse désaccouplées du moteur, si nécessaire avec des dispositifs auxiliaires de manoeuvre, peuvent être rapidement ralenties ou accélérées pour les amener au nombre de tours nécessaire à l'enclanchement.
Pour l'actionnement de l'embrayage à friction, on utilise rationnellement dans ce cas un fluide ou élément de pression (par exemple de l'huile sous pression) et on constitue la commande
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pour ce fluide de façon que l'embrayage et le débrayage s'effectuent dans le temps minimum.
Le mécanisme de changement de vitesse mécanique relié par l'intermédiaire de l'embrayage à friction avec le transformateur hydraulique de couple de rotation peut être par exemple un mécanisme comportant des accouplements à griffes à dépassement et des trains ou lignes d'arbres subdivisés en tronçons, ce qui permet d'obtenir les avantages connus de l'actionnement simple de manoeuvre et du faible nombre de pignons.
Les avantages d'un système de transmission de force conforme,,! l'invention sont, en outre, encore augmentés en prévoyant un dispositif moteur auxiliaire pour la manoeuvre des vitesses, ainsi que de l'embrayage à friction, dont le fonctionnement est déclanché par le conducteur du véhicule ou par un dispositif automatique dépendant de la vitesse ou du nombre de tours et qui produit après le déclanchement, sans autre contrôle du conducteur du véhicule, par la commande automatique prévue, un déroulement impératif de l'opération de manoeuvre dans le mécanisme de changement de vitesse et de l'opération d'embrayage de l'embrayage à friction.
Le dessin annexé représente partiellement en coupe le dispositif selon l'invention.
Dans ce dessin, 1 est le moteur de commande tel par exemple qu'un moteur à combustion interne. L'élément primaire 4 d'un transformateur hydraulique de couple de rotation est commandé par l'intermédiaire des pignons 2 et 3; 5 est l'axe fixe allant à son appareil directeur; 6 est l'élément secondaire du transformateur. 7 est un canal axial qui sert à l'amenée du liquide de service au transformateur tandis que,
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par un autre canal axial 8, le liquide sous pression. est amené dans les chambres de pression 10 d'un embrayage à friction, dont les plateaux 12 et 13 sont accouplés entre eux par des lames 15 comprimées les unes contre les autres au moyen de pistons 14.
La boite de vitesses 16 renferme la ligne d'arbre principal 20 subdivisée en plusieurs tronçons et la ligne d'arbre de renvoi 21, également subdivisée en plusieurs tronçons. Les pignons 22 à 27 peuvent être accouplés alternativement par les accouplements à griffes à dépassement 28 à 31.
Dans la disposition représentée, la vitesse réglée dans la boite mécanique dans chaque cas est variable par le transformateur de couple de rotation en fonction des conditions de fonctionnement, comme cela est connu par les transformateurs statiques et dynamiques de couples de rotation.
Par l'embrayage à friction, la transmission de force entre le transformateur hydraulique de couple de rotation et la boite de changement de vitesse peut être interrompue complètement, sans que celle-ci ait besoin d'être vidée.
Lors du passage d'une vitesse, l'embrayage à friction 12 à 15 est débrayé et les manoeuvres nécessaires dans la boite de vitesses sont effectuées rapidement de la manière usuelle dans les mécanismes de ce genre.
Pour démarrer à la vitesse inférieure, les accouplements à griffes 29 et 30 sont amenés dans la position de clabotage représentée sur le dessin. Le transformateur hydraulique est alors déjà rempli de liquide de service par le canal 7. En chargeant les pistons 14 par le canal 8 et les chambres de de pression 10 de liquide sous pression, les lames 15 sont pressées les unes contre les autres par ces pistons, ce qui
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fait que l'accouplement est fermé.
Etant donné que le véhicule doit démarrer à partir de l'arrêt, le transformateur de couple de rotation cède en fonction du nombre de tours du moteur de commande et de la grande valeur donnée de ce fait au rapport entre le nombre de tours primaire et le nombre de tours secondaire, un puissant couple de rotation à l'élément secondaire du transprmateur, lequel couple est encore accru dans le changement de vitesse en fonction de la démultiplication de la première vitesse. Dans les conditions usuelles, toute résistance à la marche se présentant dans la pratique est donc surmontée aveo certitude.
Malgré les possibilités multiples qui sont offertes par ce dispositif quand il est en fonctionnement, en particulier sur des véhicules lourds, la commande est relativement simple. En outre, les chambres de circulation du courant du transformateur hydraulique restent constamment remplies., ce qui augmente beaucoup la sûreté de fonctionnement. Enfin les chambrer de pression de l'embrayage à friction n'ont pas non plus besoin d'être vidées complètement pour le débrayage, ce qui fait que le réembrayage de l'embrayage peut être effectué dans le minimum de temps.
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Device for transmitting force at different speeds.
The present invention relates to a particularly advantageous force transmission device making it possible to obtain different speeds between an internal combustion engine serving as a control motor and the wheels or axles of a motor vehicle, a mechanical speed change mechanism and a transformer. hydraulic torque being used in a manner known per se.
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In known constructions of this kind, the drive motor is connected directly by the hydraulic torque transformer to the gear change mechanism with pinions. This construction implies in the change from one speed to another certain advantages which must consist in that the speed change mechanism remains in elastic connection with the motor controlled by the torque transformer even during the switching operation.
But significant drawbacks arise in relation to these advantages because, with an arrangement of this kind, the maneuvering operation takes a longer time than is admissible in particular in transmissions of force to very high power, for example. example in railroad cars. When a complete or partial draining of the hydraulic circuit occurs, the operating time is also relatively long.
Accordingly, according to the invention, there is provided a friction coupling between the hydraulic torque transformer and the gear shifting mechanism. As a result, it is possible, after the disengagement requiring only a short time of the friction clutch, to perform the gear change maneuver in a manner known per se in a minimum time, because the 'parts of the Gear change mechanism uncoupled from the engine, if necessary with auxiliary maneuvering devices, can be quickly slowed down or accelerated to bring them to the number of revolutions required for engagement.
For the actuation of the friction clutch, a fluid or pressure element (e.g. pressurized oil) is rationally used in this case and the control is formed.
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for this fluid so that the engagement and disengagement take place in the minimum time.
The mechanical speed change mechanism connected by means of the friction clutch with the hydraulic torque transformer can be, for example, a mechanism comprising overrunning claw couplings and trains or lines of shafts subdivided into sections. , which makes it possible to obtain the known advantages of simple actuation and of the low number of pinions.
The advantages of a conformal force transmission system ,,! the invention are further enhanced by providing an auxiliary driving device for the maneuvering of speeds, as well as the friction clutch, the operation of which is activated by the driver of the vehicle or by an automatic device depending on the speed or the number of revolutions and which produces after the triggering, without further control by the driver of the vehicle, by the automatic control provided, an imperative sequence of the maneuvering operation in the gear change mechanism and of the clutch operation friction clutch.
The accompanying drawing shows partially in section the device according to the invention.
In this drawing, 1 is the drive motor such as for example an internal combustion engine. The primary element 4 of a hydraulic torque transformer is controlled by means of the pinions 2 and 3; 5 is the fixed axis going to its directing apparatus; 6 is the secondary element of the transformer. 7 is an axial channel which serves to supply the operating liquid to the transformer while,
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by another axial channel 8, the pressurized liquid. is brought into the pressure chambers 10 of a friction clutch, the plates 12 and 13 of which are coupled together by blades 15 compressed against each other by means of pistons 14.
The gearbox 16 contains the main shaft line 20 subdivided into several sections and the countershaft line 21, also subdivided into several sections. The pinions 22 to 27 can be coupled alternately by the protruding claw couplings 28 to 31.
In the arrangement shown, the speed set in the mechanical gearbox in each case is variable by the torque transformer depending on the operating conditions, as is known from static and dynamic torque transformers.
By means of the friction clutch, the transmission of force between the hydraulic torque transformer and the gearbox can be completely interrupted, without the latter having to be emptied.
When changing a gear, the friction clutch 12 to 15 is disengaged and the necessary maneuvers in the gearbox are performed quickly in the usual manner in mechanisms of this kind.
To start at the lower speed, the claw couplings 29 and 30 are brought into the splash position shown in the drawing. The hydraulic transformer is then already filled with operating liquid through channel 7. By charging the pistons 14 through channel 8 and the pressure chambers 10 with pressurized liquid, the blades 15 are pressed against each other by these pistons. , what
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causes the coupling to be closed.
Since the vehicle must start from a standstill, the torque transformer yields depending on the number of revolutions of the drive motor and the large value given thereby to the ratio between the number of primary revs and the secondary number of revolutions, a powerful torque to the secondary element of the transprmator, which torque is further increased in the gear change according to the reduction of the first gear. Under usual conditions, any resistance to walking that arises in practice is therefore overcome with certainty.
Despite the multiple possibilities which are offered by this device when it is in operation, in particular on heavy vehicles, the control is relatively simple. In addition, the current circulation chambers of the hydraulic transformer remain constantly filled, which greatly increases operational reliability. Finally, the pressure chambers of the friction clutch also do not need to be completely emptied for disengagement, which means that the re-engagement of the clutch can be carried out in the minimum time.