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Transmission à roues de friction avec changement de vitesses automatique. un n'a pas encore utilisé jusqu'à présent en pratique les transmissions à roues. de friction avec change- ment de vitesse,pour les puissances relativement élevées des mo-.. teurs de véhicules automobiles ou de traction, en ce qui concerne la transmission de la force motrice, parce que les efforts de transmission élevés qui sont nécessaires exigent,aux points d'attaque des organes de friction, des pressions d'application très élevées, qui ont pour conséquence une forte usure. pour di-
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minuer 1' usure, un a propose des transmissionsa roues de Tric- @ion qui n'augmentent autonatique la pression. d'application que lorsque celé.
uevient nécessaire par suite de l'accroissement de la charge. mais les réalisations de ce genre qui sont connues ne comportent, en raison du nombre de pièces de construction né- cessaires à cet effet; qu'un petit nombre de points d'attaque de sorte que, par suite de leur pouvoir peu élevé de transmission, un ne Les employées que pour la commande de petites machines fixes. En outre; dans ces commandes, la transmission n'était mo- difiée qu'à la main.
Lu circulation actuelle impose toutefois à l'attention du conducteur des exigences tellement élevées qu'on doit abso- lument chercher à réaliser (les changements de vitesses qui rè- glent tout à lait automatiquement le rapport de transmission né- cessaire entre le moteur et les essieux du véhicule.
11 est évident que cette exigence de la modification automatique de la transmission complique encore davantage l'exé- cutiun de la construction des transmissions à roues de friction avec changement de vitesse et que, pour rester dans les limites d'encombrement et de poids imposées dans les véhicules, on doit encore développer davantage les efforts aux points d'attaque des orgues de friction, ce qui augmente encore plus leur usure.
.Pour améliorer d'une façon décisive la que stion de l'u- sure et de la durée s'opposant a l'emploi des transmissions au- tomatiques à roues de friction -avec changement de vitesse, qui ré- pondent le mieux à. toutes les autres exigences en ce qui concerne un mécanisme de transmission sans gradins, à rendement élevé, on décrira dans ce qui suit une transmission automatique à roues de friction -avec changement de vitesse basée suivant la présente invention,
sur la caractéristique qu'on ne maintient les organes de friction en prise et en mouvement réciproque que lorsque le couple de rotation résistant du côté commandé du mécanisme devient plus grand que le couple moteur le plus élevé développé par le mo- teur.
A cet effet, on a prévu, pour la transmission de la force,
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deux parcours ou trains de transmission de l'effort dont l'un comprend la transmission par roues de friction avec variation automatique- du rapport de transmission, tandis que l'autre trans- met. le couple - moteur, à partir du moteur, directement ou au moyen d'engrenages, au côté conrnandé de l'ensemble du mécanisme et est mis en prise toujours lorsque la condition indiquée ci- dessus pour le rapport entre le couple résistant et le couple moteur est remplie.
La mise en prise alternative des deux trains d'organes a lieu à l'aide d'embrayages et peut, comme on le mon- tre dans ce qui suit à l'aide de modes d'exécution de l'invention, avoir lieu de différentes façons, tandis que l'invention constitue un progrès technique marqué, surtout en ce qui concerne la s olu- tion de l'embrayage ou du débrayage automatiques.
Dans le mode d'exécution suivant les figures 1 et 2 -du dessin annexé, l'embrayage ou le débrayage a lieu soit à la main directement ou au moyen de servo-moteurs, soit par un accouple- ment qui, de la façon connue, fonctionne automatiquement et pos- sède deux positions-d'accouplement.
Dans le mode d'exécution suivant les figures 3 à 6, on emploie comme accouplement, pour un des trains d'organes, la trans- mission par- roues de friction elle-même, les organes de friction étant mis hors de prise pour réaliser le débrayage,tandis que l'embrayage du train direct d'organes a lieu au moyen d'un accou- plement, qui peut par exemple être automatique. Dans les modes d'exécution suivant les figures 6 et 7, la manoeuvre des deux trains est réalisée automatiquement du fait qu'en avant de la. transmission par roues de friction, est montée une transmission par engrenages planétaires.
Dans les transmissions ou commandes par roues de friction des quatre formés d'exécution mentionnées, les organes de friction sont constitués, pour pouvoir introduire de nombreux points d'at- taque dans un petit espace, par des plateaux coniques plats. Sur l'arbre central a à clavettes sont enfilés plusieurs disques coni-
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ques b, tandis que les organes de friction complémentaires c,
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qui, pour dic-inuer le glissement relatif, sont pourvus d'un l'e.- bord de roulement étroit (disques a record), sont montés de façon a pouvoir également coulisser sur plusieurs arbres d à clavettes
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(le dessin montre -crois ae ces arbres).
Les arbres d. sont montés de manière a puuvoir tourner cans des leviers basculants e, cla- vetés sur des arbres i qui traversent ces leviers. Lorsqu'on fait
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t0lIT'n(:,r les leviers aasculants e autour aes arbres L dans le sens des flèches indiquées en traits pleins, les arbres extérieurs d
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2, clavettes (arbres extérieurs) se rapprochent de l'arbre a à clavettes (--.rbre centrale. Les disques ç a reboi'd pénèwent plus profondecient ent.:::e les disques coniques à, grâce a quoi le rap- port ae Lmns;aissiun entre î'i?bre cenv:al et les arbres ex- téiieurs d "u;mente.
Les disques coniques b, sont L.lors écartés les uns aes autres dans le sens axial, mé.J.gré ,1' M'fort du ressort qui pr vauit la pressiun a'",pplication nécessaire pour L'entrGi- nement. i-ar une conformation correspondante de ce ressort g, on peut l'""ir'e u.él)endre d'une :'GCOn déterminée quelconque cette pres- sion du rapport de t ;nsiissiun, hé..,is un peut aussi faire dépen- dre d'une J.'""çun simple, Gu moyen de ce ressort g, la pression d'application d'autres grandeurs , par exemple du nombre de tours de la commande, comme un le montre dans l'exemple de la figure 1,
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par le l'e.zul... 1:.eu.r centrifuge Q..tlÍin que les arbres extérieurs ça restent à la même distance de l'arbre central z, quel que soit le rapport de 'Gl'",nswissiún, un peut. ma intenir à égalité:
d'une manière commandée, les mouvements de oscule des leviers basculants e, par exemple au moyen de l'anneau i. Le déplacement angulaire de
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cet anneau L1'i,ccoLçlenent, a partir de l'extérieur, a l'aide de la 'ii,1?elÊe y, permet le réglage pour un rapport de transmission vou- lu quelconque.
Le Cl1<-<11,&,'8ment automatique du rapport de transmission est provoqué par la pression ;, des dents entre les roues dentées @ contées sur les arbres d à clavettes et les roues dentées folles m,
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montées sur les points de pivotement r, du fait que son couple
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de région 9, d'égale grandeur, dirigé en sens con'traire, s'ap- plique aux tourillons des arbres extérieurs, d dans le sens indi- qué par la flèche et pousse les disques c à rebord entre les dis-
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ques coniques b à une profondeur telle que 1& somme des coraposaii- tes agissant radialement vers l'extérieur, de la pression axiale du ressort g, fasse équilibre à 1a force P.
Par la construcijiun indiquée ci-dessus du ressert g, on peut atteindre par exemple le résulte.! que, pour un couple résistant deux fois plus grand, le rapport de transmission monte au double de sa valeur, c'ést à dire que la vitesse angulaire à la sortie de la transmission tombe à. la moitié de sa valeur et qu'en même temps, les puissan- ces. à la sortie et à l'entrée restent les mêmes, la vitesse an- gulaire à l'entrée et le couple moteur restant également sans changement.
La transmission a roues de friction suivant les figures 1 et 2 fonctionne de la faç#n suivante : Marbre central a de la transmission à roues de friction proprement dite est commandé, en première vitesse, par l'intermédiaire des roues den-
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tées. tt. et z" à partir du plateau d'embrayage de droite Cfis de l'embrayage à deux positions lorsque le disque médian Kit est ap- pligué sur ce disque 4. La tJ:'ansr.Ussi-on de :force à par>tir. des roues dentées m vers l'arbre résistant g a lieu par l'intermédiai- re des roues dentées m', > ntt5 ne et nt', dont la dernière attaque l'arbre résistant au moyen de l'organe u formant roue libre gli est exécuté de façon que la roue n" entraîne .' arbx.'e o é-ussi long- temps que celui-ci tourne moins vite que la roue n".
Si l'on veut aussi utiliser le mécanisme de transmission pour le freinage sans gradins en commandant le moteur à partir de l'essieu du véhicule tournant en première vitesse, on doit établir de la façon con- nue 1'organe u de roue libre de manière qu'on puisse le bloquer,
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afin que l'<ir'bre .Q. transmette son couple à la roue !lIt et, par- marche en première vitesse .au. moyen de la transmission par roues.,
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de friction;
le transmettre au moteur par le disque d'embrayage
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1....'. 1...1 presse ...lv1'S a la main, au moyen de 1G ianette k, les disques a rebord à une profondeur plus uu moins grande entre les disques coniques b.. L'arbre résistant est relié à demeure,
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a son e>:1z,éruité antérieure, au disque d'embrayage ;;'ixe Ktl1 cori-<e lequel le disque médian est déplacé, à li main ou auto- matiquement, lorsque le couple résistant nécessaire devient inlérieur au couple de commande du moteur.
Le train ou parcours uirect d'organes est donc constitué, dans ce mode d'exécution, par le disque d'embrayage k"' et l'arbre résistant o.
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Dans le mute d'exécution suivant les ig. 3 à 5, la tr.rs - mission de i'orce a lieu a partir du volant s du moteur, soit par l'intermédiaire des roues dentées z', z", dé l'arbre cen- tral a, des organes de friction b, c, des arbres extérieurs d
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et des l'vues dentées 1, m, n', nul, 3 L!I; tandis que la roue ville enî-1,a2ne .'Çirbre résistant o au moyen de l'accouplement a grifdirect tes s suit par le train uu pa1'cours/d'org;,nes constitué par les i-ilets g' , l'<&<1'b1'e â'embrayage y et l'embrayage K pour se diriger, ici également, vers la roue n",.
Tant que le couple résistant demandé est supérieur au
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couple moteur, les plateaux c. à rebord sont enfoncés entre les plateaux coniques b.. si le couple résistant diminue encore ca-
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w.nté;;ge, les rbi-es extérieurs d s'écartent de p lus en plus de l'arbre central a, jusqu'à ce que les disques ou plateaux coniques b prennent appui les uns sur les autres et que les disques c à rebord cessent ('être en prise.
A ce moment,e le - vier k fait tourner l'anneau d'accouplement i encore un peu plus loin, de -celle aorte que le l'essart K', qui maintenait ce le-
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vier < u puint mort, pusse ,-,u-d.elà du point de rotation du le- viei, j e1:. lait tour'ner ce levier plus loin dans le .sens de la flèche, ues disques à rebord sont ainsi soulevés d'entre les dis- ques coniques et 1<-. Ü'é;;nsr;J.ti:ssiun de force par le train de trans- mission par roues de friction est interrompue de ce fuit.
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Lors de ce dernier mouvemènt de rotation de l'anneau d'accouplement i, l'échacrure j de cet anneau (voir figure 5) libère le galet p et, en même temps, au moyen du disque de déplacement x, l'arbre d'embrayage y, pour un déplacement vers la droite sous la pression des ressorts h, ce qui permet
K à l'embrayage/de venir en prise, de sorte qu'alors la trans- mission de la force a lieu au moyen du train on parcours direct d'organes. Si, ensuite le couple résistant dépasse de nouveau le couple moteur, le glissement des filets G' dans le sens axial comprime les ressorts h, l'arbre y est poussé vers la gauche avec le disque d'embrayage K et l'embrayage du train direct d'organes est ainsi débrayé.
En même temps, l'anneau d'accouplement i tourne au-delà de sa rampe j; grâce au disque de déplacement x et au galet p d'une quantité telle que, de ce fait, le ressort précité k' se soulève de nouveau au-dessus du point de rotation du levier et que ce levier k continue à tourner dans le sens de la flèche, grâce à quoi les organes de friction b et c reviennent en prise. La trans- mission de force a lieu aini de nouveau par le train d'organes de la transmission par roues de friction.
Dans ce mode d'exécution également, le moteur, mis en première vitesse par la transmissign par disques de friction, peut être utilisé pour le freinage sans gradins du fait qu'on enfonce plus ou moins, à la main, au moyen de la manette k, les disques ,Ç. à rebord entre les disques coniques b.
Lorsque l'accouplement à griffes o' coulisse vers la droite, l'arbre o résistant, est commandé, en marche arrière, par les roues dentées n4, n5, n6.
Dans le mode d'exécution suivant la figure 6, les arbres extérieurs d et les leviers basculants e avec leurs arbres f sont supportés par un tambour q qui tourne dans les parliers
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r et r'à l'intérieur de l'enveloppe de la transmission .
Dans ce tambour est montée la couronne dentée extérieures. d'un système planétaire dont les satellites s' sont comman - dés par le tourillon t, tandis que sa planète s'' est clavetée à demeure sur l'arbre central 1 qu'elle entraîne, en première vitesse, dans un certain rapport de transmission.
Tant que le couple résistant, au tourillon 0, est supérieur au couple moteur, au tourillon t, il n'y a aucune différence en comparaison du mode d'exécution décrit plus haut, car, par la différence entre les couples (couple de réaction) le tambour 3 est pressé, en sens contraire du mou- vement de rotation de la commande, contre l'organe de marche libre u, et reste par conséquent immobile.
Ce n'est que lorsque le couple résistant décroit et que les disques à rebord sont sortis suffisamment d'entre les disques coniques, que le rapport de transmission à partir du tourillon t jusqu'au tourillon o atteint la valeur 1, en d'autres termes, lorsque le couple moteur et le couple résistant ainsi que la vitesse angulaire du tourillon de commande (à l'entrée de la boite) et celle du tourillon commandé (au sortir de la boite) sont égaux, que le tambour q commence à tourner dans le même sens que celui de la commande.
De cette façon, la différence de vitesse angulaire entre le tourillon de commande et la roue extérieure diminue, de même que la vitesse angulaire des et satellites s' de la roue planétaire s' de 1'arbre central a, Le tambour q tourne de plus en plus rapidement, parce qu'il ne s'y manifeste que des forces d'accélération. Enfin, les satel- lites s' s'immobilisent sur leurs tourillons et la vitesse angulaire de la roue planétaire s" et de l'arbre central a devi- ent égale à la vitesse angulaire de la commande ou, en raison de la condition posée que le rapport de transmission égale 1, elle devient égale à la vitesse angulaire du tourillon à la sortie de la transmission.
Une augmentation plus forte de la vitesse angulaire du tambour, qui, à ce moment égal e aussi elle
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du tourillon de commande et du tourillon commandé et, par suite, une diminution plus grande du nombre de tours de la roue planétaire et de l'arbre central a, au-dessous de cette vitesse angulaire (commune à toutes les autres pièces rota- tives)sot empêchés alors par l'organe de marche libre v qui empêche une rotation en sens inverse de cet arbre central a et du tourillon commandé o. Il s'ensuit due toutes les pièces de la transmission tournent à la même vitesse angulaire, tan- dis que les disques de friction sont immobiles les uns par rapport aux autres.
Pour annuler le couple qui résulte de la force centrifuge des disques à rebord autour des arbres de w pivotement f, on munit de contrepoids/les bras basculants.
On peut obtenir le même effet qu'avec l'organe de marche libre y en mettant les disques c à rebord en contact à frot- tement, comme on l'a indiqué en pointillé sur la figure 6, dans leur position extrême, avec la surface intérieure du tam- bour de manière qu'ils opèrent l'accouplement de toutes les pièces rotatives.
Pour ne pas laisser tourner à la pleine vitesse angulai- re du moteur, dans les cànditions qui viennent d'être décrites, avec des charges relativement fortes de la transmission, la masse des disques à rebord qui est alors plus grande, on peut construire la transmission comme le montre la figure 7, de façon que les disques de friction ne restent pas immobiles uniquement les uns par rapport aux autres, mais aussi dans l'espace.
Pour atteindre ce résultat, on monte également du coté résistant, un système à roues planétaires dont la couronne dentée extérieure 4 est accouplée, avec la couronne extérieure s du système planétaire du côté du moteur, au moyen de roues dentées x2 et s2 grâce à l'arbre y qui est monté dans l'enve- loppe p. La roue planétaire x" est commandée par les roues
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dentées m, tournant sur les points de pivotement f, au moyen de la roue dentée n commune à ces roues m Les satellites x' commandent, par l'intermédiaire de leurs pivots, le tourillon o du côté de l'arbre résistant.
Tant que le couple résistant du tourillon 2. est supérieur au couple moteur du tourillon t, c'est-a-dire tant que le rapport total de transmission est in- férieur à l, il n'y a aucune différence par rapport au mode d'exécution représenté par la figure 1, car l'arbre y et les roues extérieures x sont pressées par la différence des couples (couple de réaction), tout comme le tambour dans le cas de la figure 6, contre l'organe de marche libre u, et restent donc immobiles.
Comme dans ce cas, ce n'est que lorsque les disques c à rebord sont sortis des disques coni- ques b d'une quantité suffisante pour que le rapport de trans- mission totale atteigne la valeur 1, que les roues x', x2' s et s2 ainsi que l'arbre y commencent à tourner de plus en plus vite, dans le même sens que celui de la commande, tan- dis que la vitesse angulaire des roues planétaires s" et s" s'abaisse jusqu'à zéro et que la rotation pourrait même pren- dre un sens contraire, si ces roues n'étaient pas bloquées par l'organe de marche libre y.
Les diverses parties des systèmes planétaires peuvent évidemment échanger leurs rôles; c'est ainsi par exemple que les satellites x' pourraient être commandés par la roue dentée n et que le tourillon 2-Pourrait être commandé par la roue planétaire x".
Le mode d'exécution suivant la figure 7 fonctionne donc de la même façon que celui suivant la figure 6, sauf qu'ici les satellites ne restent pas immobiles sur leurs tourillons dans la position d'accouplement parce que ceux-ci tournent à la vi- tesse angulaire de la commande et que les satellites roulent sur les roues planétaires immobiles s" et x". En outre, les roue extérieures ne tournent pas à la vitesse angulaire de la comman- de, mais plus vite, suivant le rapport entre les nombres de denté des roues des systèmes planétaires.