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" Perfectionnements aux variateuns de vitesse ".
La présente invention est relative à un varia- teur de vitesse pour la transmission de puissance, dans lequel la transmission s'opère par l'intermédiaire d'une série de trains d'engrenages épicycloïdaux et les change- ments du rapport des vitesses peuvent être obtenus par la mise hors service de certains des trains épicycloïdaux, en soient bloquant ceux-ci, de façon que leurs éléments con- traints de tourner solidairement comme s'ils formaient un seul bloc, ces changements de vitesse étant obtenus auto- matiquement sous l'effet, à la fois, de la vitesse du train et du couple transmis par lui.
Des exemples de tels variateurs de vitesse comprenant. une série de trains épi- cycloïdaux sont illustrés dans les spécifications des bre- vets britanniques nos 439.828 et 439.855 du 16 juin 1934,
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dans lesquels sont décrites des formes de variateurs équi- pés de plateaux d'embrayage à commande automatique disposés de façon que, lors d'un accroissement de vitesse, l'effet de masses centrifuges tend à provoquer l'embrayage séquen- tiel des plateaux et, par conséquent, le blocage des trains épicycloïdaux, en sorte que le rapport de vitesses croît graduellement.
Dans la description du brevet britannique n 584.735 du 3 février 1944, on a décrit un engrenage épicycloidal, dans lequel des accouplements sont actionnés automatiquement pour mettre hors service et remettre en service les trains d'engrenages, dans des conditions dé- pendant à la fois de la vitesse de l'élément de sortie du train respectif et de la résistance exercée par l'élément entraîné.
On sait que, si les trains individuels d'un en- grenage épicycloidal sont mis hors service manuellement ou mécaniquement sous la commande de l'opérateur en une séquence prédéterminée, il est possible d'obtenir un cer- tain nombre de rapports de vitesse, à partir d'un certain nombre de trains épicycloïdaux, en mettant les différents trains individuellement en service ou en mettant deux ou plusieurs trains en service en même temps. Jusqu'à présent, toutefois lorsque les changements de vitesse étaient effectués auto- matiquement, il n'était possible que de mettre les trains hors service ou de les remettre en service suivant une séquence prédéterminée, en sorte qu'on ne pouvait obtenir qu'un nombre de rapports de vitesses équivalent à celui des trains épicycloïdaux, en plus de l'entraînement direct, lorsque tous les trains tournent solidairement.
La présente invention a pour objet de permettre à un variateur de vitesse, comprenant un certain nombre de trains épicycloïdaux disposés en série, d'être action-
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puisse nés automatiquement, de façon qu'on obtenir un plus grand nombre de rapports de vitesses à partir d'un varia- teur de cette espèce, comprenant un nombre donné de trains épicycloïdaux,en provoquant le blocage et la mise hors service de chacun des trains, ainsi que le déblocage et la remise en service de ceux-ci dans un ordre approprié et dans des conditions appropriées de vitesse et de résistance de charge, indépendamment du fait qu'un autre train de la série est en service o non à ce moment, au lieu qu'il faille mettre hors service ou remettre en service chacun une des trains suivant/séquence fixée,
une fois pour toutes, lors de l'établissement des rapports de vitesses dont on pourra disposer.
Pour obtenir le résultat spécifié ci-avant dans un variateur de vitesse fonctionnant automatiquement sui- vant l'invention, chaque train doit pouvoir être à même d'être mis en action, lorsque tous les autres trains sont bloqués ou mis hors service et les trains doivent également pouvoir être connectés de façon que, lorsqu'ils sont tous en service, ils fonctionnent en série entre le moteur de commande et la charge.
Ainsi, si un train épicycloidal est si bloqué et mis hors service et/ pour obtenir le rapport de vitesses suivant lors de l'augmentation de vitesse, un train situé plus loin dans la série doit être mis hors ser- vice, le train mentionné en premier lieu doit être débrayé et débloqué et, suivant l'invention, ceci doit nécessaire- ment se produire en raison du fait que la mise hors service du train situé plus loin dans la série rend momentanément le rapport de vitesses trop élevé pour le moteur, en sorte que la vitesse de ce dernier est sensiblement réduite et que les charges centrifuges commandant les trains précé- dents de la série sont rendues plus légères que celles qui commandent le train situé plus loin dans la série, dans
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une mesure, qui dépend du rapport du train mentionné en dernier lieu,
de façon que la diminution de la vitesse du soit moteur en question suffisante pour débloquer le train précédent dans la série. Ce principe s'applique alun train à l'autre dans tout le variateur. Ceci se produit égale- ment lorsque le rapport de vitessesest automatiquement abaissé, comme il arrive normalement lorsque la charge rencontre une résistance suffisamment accrue.
Dans ces conditions, lorsqutà la vitesse de pointe, le premier train de la série est débloqué et mis en service, parce que les masses centrifuges qui le commandent sont plus lé- gères, la vitesse de l'ensemble des parties suivantes du variateur est ralentie et le second train de la série est alors débloqué, mais cette manoeuvre a pour effet de per- mettre un accroissement appréciable de la vitesse du mo- teur, cet accroissement étant suffisant pour entraîner de nouveau le blocage du premier train de la série et ne laisser que le second train épicycloïdal en service. Si la résistance est suffisamment grande, la même action se pour- suit dans tout le variateur.
Afin de pouvoir obtenir les avantages d'un nombre accru de rapports, de transmission pour un nombre donné de trains d'engrenages, on doit donner au rapport de transmission des trains respectifs des va- leurs différentes, sans quoi il ne pourrait y avoir de distinction entre le blocage d'un train accompagnédu dé- blocage d'un second train et le blocage du second train accompagné du déblocage du premier. Dans un tel système, il est généralement possible, comme le verra plus loin, si on dispose de n trains d'engrenages épicycloïdaux, d'ob- tenir 2n vitesses au moyen du variateur.
Pour permettre une meilleure compréhension et une mise en pratique plus aisée de l'invention on en dé- crira à présent, de façon plus détaillée et à titre d'exem-
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pies, deux formes de réalisation fournissant quatre et huit vitesses respectivement, en se référant aux dessins anne- xés, dans lesquels : les figures 1 et lA,¯'forment ensemble une coupe axiale d'une boite de vitesse à trois trains d'engrenage épicycloidaux, fournissant huit vitesses; la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II des figures 1 et 1A; la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III des figures 1 et 1A; la figure 4 est une vue de détail montrant une partie de ltaccouplement principal de moteur ;
les figures 5 et 5a forment ensemble une vue similaire à celle des figures 1 et 1A, mais illustrent une boite de vitesse à deux trains d'engrenages épicycloïdaux, fournissant quatre vitesses.
Si on considère les figures 1. 2, 3 et 4 des dessins ci-annexés, on voit que le variateur de vitesse représenté est monté dans un carter d'engrenages 10, dont une extrémité est fixée à un carter d'embrayage 11, dans lequel est monté l'accouplement principal du moteur. L'ar- bre moteur ou arbre d'entrée vers l'accouplement principal est indiqué en 12. Dans ce cas, l'arbre 12 transmet la commande du moteur à combustion interne d'un véhicule, non représenté,au variateur de vitesse, l'arbre de sortie ou entraîné, désigné par la notation de référence 13, au va- riateur étant connecté aux roues du véhicule à l'effet de commander celles-ci.
L'accouplement principal du moteur est du type montré dans la description du brevet britannique n 426.407 du 4 octobre 1933, mais il est entendu que cette forme d'accouplement n'est que la forme actuellement préférée.
L'arbre moteur 12 constitue l'arbre à manivelle du moteur ou un court arbre de connexion fixé à l'arbre à
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manivelle du moteur et supporté par lui, et porte un dis- que 14 pourvu d'un rebord cylindrique 15, qui est relié par une bague 16 au disque d'accouplement moteur 17. Une série de plateaux dtaccouplement annulaires le sont calés sur le disque moteur 17, de manière à tourner avec celui- ci, tout en étant capables d'un mouvement axial par rapport à ce disque. Le disque moteur ou d'entraînement 17 est pourvu d'une série de saillies axiales 19 symétriquement espacées, dont une seule est visible à la figure 1 ainsi qu'à la figure 4, et les plateaux d'accouplement 18 pré- sentent une encoche en 20 de manière à pouvoir venir en prise par glissement avec les saillies 19.
Les plateaux 18 constituent les éléments d'entraînement de l'accouple- ment.
Un élément de garnissage 24 est serré entre l'arbre moteur 12 et sert d'élément d'étanchéité pour l'huile de graissage entre l'arbre 12 et une ouverture 25 ménagée dans la paroi du carter de l'accouplement et par laquelle passe l'extrémité de l'arbre 12. Le disque 14 porte un palier à billes 26 pour une extrémité de l'ar- bre de sortie 27 de l'accouplement. L'autre extrémité de l'arbre 27 est montée dans un palier à billes 28 prévu dans la paroi d'extrémité du carter 10, du variateur de vitesse, l'arbre 27 constituant l'arbre moteur pour ce variateur.
Une plaque de support 29 est clavetée sur l'ar- bre 27, et cinq jeux de disques métalliques 30 sont portés par la plaque 29, tout autre nombre approprié de jeux de disques 30 pouvant toutefois être employé. Les cinq jeux de disques 30 sont placés à des distances égales autour de la plaque 29, et on n'en apperçoit, par conséquent, qu'un seul @ à la figure 1 ainsi qu'à la figure 4. Les disques 30 de chaque jeu sont montés de façon à pouvoir coulisser
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axialement sur un moyeu 31 monté sur un palier à billes 32, supporté par une broche 33 attachée à la plaque 29. Les disques 30 sont interposés entre les plateaux d'accouple- ment annulaires 18.
Pour permettre l'embrayage de ltaccou- plement à une vitesse prédéterminée du moteur, on a prévu une plaque annulaire 34 pour comprimer les disques 30 et les plateaux d'accouplement 18 contre le disque 17, qui fait, dès lors, office de butée. La plaque 34 est verrouil- lée au disque d'entraînement 17, de la même façon que les plateaux 18, cette plaque 34 présentant une série d'enco- ches 35 venant en prise par glissement avec les saillies
La plaque 34 19 porte une série de broches 36, dont une seulement est visible à la figure 1, un ressort 37 prévu autour de chaque broche 36 tendant à éloigner la plaque 34 du plateau d'en- traînement 17.
Un levier à deux bras 38 est monté, de façon à pouvoir pivoter, sur chaque saillie 19 et chaque levier 38 possède un court bras 39, en co ntact avec la face ex- térieure de la plaque 34,l'autre bras ou long bras 40 de chaque levier 38 s'étendant au delà du disque d'entraîne- ment 17. Une masse centrifuge 41 est montée à pivotement sur une broche 42 portée par le disque d'entraînement 17 au voisinage de chaque levier 38, et est disposée de façon à basculer vers l'extérieur sous l'action de la force centri- fuge, afin de venir en contact avec le bras 40 et de faire osciller le levier 38, en sorte que le bras court 39 dépla- que ce la plaque 34 vers le disque d'entraînement 17 et /l'ac- couplement est embrayé.
Les leviers centrifuges 41 sont agencés de façon à provoquer l'embrayage de l'accouplement, lordque l'arbre 12, et,par conséquent,le disque d'entraîne- ment 17 atteignent une vitesse prédéterminée. Un accroisse- ment subséquent de la vitesse servira à accroître la pres- sion entre les disques 30 et les plateaux d'accouplement 18.
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Le variateur de vitesse illustré à la figure 1 comprend trois trains d'engrenages épicycloidaux désignés dans leur ensemble par les notations A, B et C respective- ment, Ces trains sont du type montré dans les brevets bri- tanniques n 439.828 et 439.855 du 16 juin 1934. Ces trois trains d'engrenages sont connectés en série entre l'arbre moteur 27, qui est l'arbre de sortie de l'accouplement, et l'arbre entraîné 13. L'élément d'entraînement pour le pre- mier train d'engrenages A consiste en un pignon annulaire 54, porté par un plateau 55 prévu à l'extrémité de l'arbre le moteur 27, l'élément entraîné étant constitué par /support de pignons satellites 59. Le pignon solaire 56 de ce train est monté sur un palier 57, porté par un manchon 58, qui porte le support de pignons satellites 59.
Le manchon 58 est monté sur un palier 60 porté par l'arbre entraîné 13 au voisinage de l'extrémité intérieure de l'arbre 13, qui est supporté par un palier à billes 61 pouvant tourner dans un alésage 62 ménagé dans l'extrémité intérieure de l'arbre 27. Un palier à billes 63 est prévu dans la paroi d'extrémité extérieure du carter d'engrenages 10, pour l'au- tre extrémité de l'arbre 13. Des pignons satellites 64 montés de façon à pouvoir tourner, sur des broches 65 por tées par le support des pignons satellites 59 sont inter- posés entre le pignon annulaire 54 et le pignon solaire 56.
Le pignon solaire 56 est l'élément de réaction pour le train A et est fixé à une plaque 66, qui porte quatre cli- quets 67 espacés sur sa périphérie et destinés à venir en prise avec un anneau de dents de rochet intérieures 68 sur la paroi interne du carter d'engrenages 10, de manière à empêcher la rotation de l'élément de réaction, lorsque le train d'engrenages est en service.
Un accouplement est placé entre l'élément de réaction @@ et l'élément entraîné de chaque train d'engre-
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nages, avec un mécanisme pour actionner automatiquement les accouplements, en vue de mettre hors service et de remettre en service les trains dengrenages individuels, suivant la vitesse de l'élément de sortie d'un train donné et la résistance imposée par la charge à l'élément entraî- né par ce train, comme décrit. dans le brevet britannique n 584.735 du 3 février 1934. Le mécanisme à cliquet et rochet permet alors la rotation libre de l'élément de réac- tion 56,66.
L'accouplement pour le train d'engrenages A con- siste en un plateau 70 fixé au manchon 58, ce plateau 70 présentant un bossage 71 sur lequel est monté un disque dtaccouplement 72. Le disque d'accouplement 72 tourne avec le bossage 71, mais peut glisser axialement sur celui-ci et est disposé entre deux plateaux d'accouplement annulai- res 73, 73, qui sont connectés au plateau 66 mais peuvent coulisser axialement par rapport à ce plateau 66. Un pla- teau 74 est prévu pour amener les plateaux annulaires 73 et le plateau 72 en prise, de façon à embrayer l'accouple- ment.
Le plateau 74 est monté sur une douille 75 du pla- teau 70, une connexion hélicoïdale 76, consistant en gorges et en nervures ou clavettes hélicoïdales, étant prévue, entre le plateau 74 et la douille 75.Cette connexion hélicoïdale 76 fonctionne à la manière d'un filet de vis à fonctionnement rapide, de telle sorte qu'une rotation partielle communiquée au plateau 74 par rapport à la douil- le 75,provoquera le déplacement axial de ce plateau, sui- vant le sens de la rotation partielle.
Le déplacement du plateau 74 s'effectue au moyen d'une série de masses cen- trifuges 77. Dans cet exemple, il est fait usage de six masses centrifuges 77, et celles-ci sont montées,de manière à pouvoir pivoter, sur des broches 78, réparties uniformé- ment autour d'un plateau de support 79 et au voisinage de
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la périphérie de celui-ci. Le plateau de support 79 est fixé au manchon 58. Chaque masse centrifuge possède un doigt. 80 en prise avec un élément de connexion 81 s'éten- dant entre le plateau 74 et l'élément d'entraînement 90 pour le train dtengrenagessuivant.
Les éléments centrifu- ges 77 sont disposés de manière à se déplacer vers l'exté- rieur sous l'action de la force centrifuge, les doigts 80 communiquant alors une rotation partielle au plateau 74 et, par conséquent, aussi à l'élément 90 dans un sens tel que le plateau 74 est déplacé axialement et de façon à presser l'anneau d'accouplement 73 et le plateau d'accouplement 72 l'un contre l'autre, jusqu'à ce qu'ils soient en prise par frottement*
Les mouvements de rotation du plateau 74 sur la douille 75 sont limités par des broches 82 portées par le plateau de support 79,lesquelles broches sont engagées dans des fentes arquées 83 ménagées dans l'élément 90, une broche et une fente seulement étant montrées à la figure 1.
Ces broches et cesfentes arquées sont agencées de telle sorte que, lorsque l'accouplement est débrayé et que le train d'engrenages A est en service, la commande est trans- mise du support de pignons satellites 59 à l'élément 90, par l'intermédiaire de la douille 58, du plateau de support 79 et des broches 82 en contact avec les extrémités menan- tes des fentes arquées 83 ménagéesdans l'élément 90. Toute- fois, lorsque l'accouplement est embrayé, l'élément 90 aura subi un avancement par rapport au plateau de support 79, en raison de la rotation partielle imprimée à la pla- que 74, par les masses centrifuges 77.
Par conséquent, les extrémités menantes des fentes 83 seront séparées des broches 82 et la commande sera alors transmise depuis le plateau de support 79, par l'intermédiaire des masses cen- trifuges et des éléments de connexion 81, à l'élément 90.
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On voit donc que pour embrayer l'accouplement et bloquer le train d'engrenages, les masses centrifuges doivent exercer une force suffisante pour vaincre la résistance ou le couple de retour exercé. par la charge sur l'arbre 13 et pour faire avancer l'élément 90, les masses susdites transmettant alors le couple moteur à l'élément 90. Si une résistance accrue se manifestait, l'accroissement du cou- ple de retour résultant tendrait à retarder l'élément 90, ce qui tendrait à faire revenir les masses centrifuges vers l'intérieur et à débrayer l'accouplement pour mettre le train d'engrenages en service.
Le train d'engrenages B est très semblable au train A, en ce sens que l'élément moteur 90 porte un pignon à denture intérieure 91,des pignons satellites 93 étant intercalés entre le pignon 91 et un pignon solaire 92.
Les pignons satellites sont montés sur un support 94 com- portant une douille 95 supportée par un palier 96 monté sur l'arbre entraîné 13. Le pignon solaire 92 est monté sur un palier 97 porté par la douille 95 et, comme dans le premier train d'engrenages A, le pignon solaire 92 est l'élément de réaction et le support de pignons satellites 94 est l'élément entraîné. Un plateau 98 est fixé au pignon solaire 92 et ce plateau porte quatre cliquets 99 espacés sur sa périphérie et destinés à venir en prise avec une roue à rochet annulaire à dents intérieures 100 prévue sur la paroi interne du carter d'engrenages 10. L'agence- ment des cliquets 99 est similaire à l'agencement associé au train d'engrenages A et est illustré à la figure 2.
Chaque cliquet 99 présente une partie faisant saillie vers l'arrière 101, dont le poids est calculé de façon que, lorsque l'accouplement est embrayé et le train d'engrenages A est, dès lors, bloqué et tourne comme un tout, la partie 101 bascule vers l'extérieur par suite de la force centri-
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fuge, tandis que le cliquet tourne autour de son pivot 102 et se dégage des dents de rochet 100. Le cliquet infé- rieur de la figure 2 est montré dans sa position de retrait Ce train d'engrenagesB est également pourvu d'un accouple- ment-, comprenant un plateau 110 fixé à la douille 95 et portant un disque d'accouplement 111, qui est disposé entre deux bagues d'accouplement 112,112 associées au plateau 96.
Le plateau 110 porte un bossage 113, sur lequel est montéeune plaque d'actionnement 114, une connexion hélicoi- dale 115 étant prévue entre le bossage 113 et cette plaque 114. Une plaque de support 116 est fixée à la douille 95 et un certain nombre d'éléments centrifuges 117 sont montés de manière à pouvoir pivoter sur des broches 11$ également espacées sur le pourtour de la plaque 116. L'agencement des masses centrifuges 117 est similaire à celui des masses centrifuges 77. Chaque élément 117 comporte un doigt 119 en prise avequn élément de connexion 120, qui s'étend entre la plaque 114 et l'élément d'entraînement 130 pour le train d'engrenages suivant C.
De même, des broches 121 portées par la plaque de support sont engagées dans des fentes arquées 122 ménagées dans l'élément 130, ce qui permet de limiter les mouvements de rotation de la plaque 114 sur le bossage 113.
Dans le train d'engrenagesC, un pignon solaire 131 est fixé à l'élément d'entraînement 130, l'élément de réaction étant constitué par le pignon annulaire 132, qui - est porté par un plateau 133 monté sur un palier 134 porté lui-même par un bossage 135, qui constitue une partie du support de pignons satellites 136. Les pignons satellites 137 engrènent à la fois avec le pignon solaire 131 et avec le pignon annulaire 132, le support de pignons satellites 136 étant fixé sur une douille 138 faisant saillie sur un plateau 139. Deux plateaux d'accouplement 140,140 sont
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associés au plateau 139 et sont interposés entre trois bagues d'accouplement 141 connectées au pignon annulaire 132.
Le pignon annulaire 132 porte également quatre cliquet 142 destinés à venir en prise avec une bague intérieure de dents de rochet 143 sur la paroi interne du carter d'en- grenages 10. Ces cliquets 142 sont similaires aux cliquets 99 illustrés à la figure 2. Le plateau 139 comporte un bossage 144, sur lequel est monté un plateau d'actionnement 145, une connexion hélicoïdale 146 étant prévue entre le bossage 144 et le plateau 145.Le plateau 139 est monté sur un palier 147 monté lui-même sur l'arbre entraîné 13 et il possède un second bossage 148, sur lequel est monté un plateau de support 149.
Le plateau de support possède une série de six masses centrifuges 150 (voir figure 3), qui sont semblables aux masses centrifuges 117 et 77. chaque élément centrifuge 150 comporte un doigt 151, qui peut venir en prise avec un élément de connexion 152 fixé entre la plaque d'actionnement 145 et l'élément de sortie de commande 153. Ce dernier se présente sous la forme d'un plateau possédant un bossage rainuré intérieurement et engagé sur une partie cannelée 155 de l'érbre entraîné 13.
Six broches 156 sont uniformément réparties sur le pourtour du plateau 149 et l'élément 153 présente six fentes arquées 157, dans lesquelles les broches 156 jouent, de façon 4 limiter la rotation de la plaque 145 sur le bossage 144 et à transmettre la commande, lorsque l'accou- plement est débrayé. Les broches 156 et les fentes 157 sont montrées à la figure 3 et sont similaires aux broches et fentes 82, 83 et 121, 122.
Dans la partie supérieure de la figure 3, les masses centrifuges 150 sont montrées dans les positions pour lesquelles l'accouplement associé est débrayé et, dans la partie inférieure de cette figure, les masses centrifuges
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sont montrées dans leurs positions extérieures pour les- quelles l'acouplement associé est embrayé de façon à blo- quer le train d'engrenages 6.
Le variateur de vitesse illustré à la figure 1 comprend trois trains d'engrenages épicycloidaux A, B et C et fournit, dès lors, 23, c'est-à-dire huit vitesses* Dans cet exemple, le premier train d'engrenages A, qui est con- necté à l'accouplement du moteur a un rapport de 1,265.
L'élément d'entrée, qui est un pignon annulaire extérieur 54, a 136 dents, le pignon solaire 56, qui est l'élément de réaction, a 36 dents et les pignons satellites 64 en ont chacun 50. Le second train d'engrenages B a un rapport de 1,6, l'élément d'entrée,qui est le pignon annulaire extérieur 91, a 108 dents, le pignon solaire 92, qui est l'élément de réactiona 64 dents et les pignons satellites 93 en ont chacun 22.Le troisième train d'engrenages C a un rapport de 2,65, l'élément d'entrée, qui est le pignon solaire 131, a 68 dents, le pignon annulaire extérieur 132, qui est l'élément de réaction, a 112 dents et les pi- gnons satellites 137 ent chacun 22 dents.
Les masses centrifuges associées à chacun des trois trains d'engrenages sont agencées pour actionner l'accouplement correspondant et bloquer le train d'engre- nages, lorsque l'élément de sortie du dit train d'engrena- ges tourne à une vitesse prédéterminée. La vitesse prédé- terminée pour chaque élément de sortie est différente de celle des deux autres éléments de sortie. A cet effet, les poids combinés de chaque jeu d'éléments centrifuges diffè- rent de ceux des autres jeux d'éléments centrifuges. On peut arriver à ce résultat en changeant le nombre de masses centrifuges employées. Dans un autre cas et comme illustré dans l'exemple particulier représenté, l'épaisseur de ces masses centrifuges change. Les masses centrifuges 77 asso-
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ciées au train d'engrenage A sont relativement minces.
Ainsi dans la première forme de réalisation représentée, chaque masse a une épaisseur de 0,095"' Les masses centri- fuges 117 associées au train d'engrenages B ont une épais- seur de 0,153", tandis que les masses 150 associées au train d'engrenages C sont relativement épaisses, chacune d'elle ayant une épaisseur de 0,625". On peut encore obte- nir le même résultat en changeant le rayon de rotation des masses centrifuges associées aux divers trains d'engrenages ou en changeant les bras de levier suivant lesquels les masses centrifuges agissent. La force exercée par un jeu quelconque de masses centrifuges détermine les conditions, dans lesquelles l'engrenage associé sera bloqué et mis hors service.
Ces jeux de masses centrifuges sont agencés;de telle sorte que pendant l'augmentation de la vitesse du mécanisme de transmission, chaque accouplement est embrayé, de façon à bloquer et à mettre hors service le train d'en- grenages y associé.;, lorsque le moteur atteint une vitesse prédéterminée,dans l'exemple particulier représenté, lors- que la vitesse du moteur atteint 3. 000 tours par minute.
Les masses centrifuges 77 provoquent le blocage du train d'engrenages A, lorsque la vitesse de rotation de l'élé- ment de sortie, constituédans ce cas, par le support de pignons satellites 59, atteint 2380 tours par minute. Les masses centrifuges 117 provoquent de même le blocage du train d'engrenages B, lorsque le support de pignons satel- lites 94 atteint la vitesse de 1875 tours par minute, et les masses centrifuges 150 provoquent le blocage du train d'engrenages C, lorsque le support de pignons satellites 136 atteint la vitesse de 1170 tours par minute.
Le variateur de vitesse montré aux figures 1, 2 et 3, fonctionne comme suit. Si on suppose que le variateur de vitesse doit être monté sur un véhicule automobile,
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lorsqu'on part du repos et qu'on appuie sur l'accélé- rateur, l'accouplement du moteur commence automatiquement à embrayer à une vitesse du moteur d'environ 1000 tours par minute et les trois trains d'engrenages épicycloïdaux fonctionnent de telle sorte que le rapport de transmission total est le produit des rapports des trois trains d'en- grenages épicycloïdaux A, B et C, c'est-à-dire 1,265 x 1,6 x 2,65 5,36.
L'élément de sortie du premier train d'en- et grenages A par conséquent, les masses centrifuges 77 tourneront à une vitesse plus grande que l'élément de sortie et les masses centrifuges 117 du train d'engrenages B, qui à leur tour tourneront plus vite que l'élément de sortie et les masses centrifuges 150 du train d'engrenages C.
Si la vitesse augmente, par exemple, en palier, l'agencement est tel que les masses centrifuges 77 de l'accouplement du premier train d'engrenages A se meuvent vers l'extérieur et, de la manière mentionnée ci-dessus, provoquent l'embrayage de l'accouplement de ce premier train d'engrenages A, qui est ainsi bloqué ou mis hors ser- vice de la manière déjà citée. Ceci fournit une seconde vitesse, dont le rapport est le produit des rapports des second et troisième trains d'engrenages B et C respecti- vement, soit 1,6 x 2,65 = 4,24.
A ce moment, la vitesse augmente encore et le mécanisme de commande pour l'accouplement associé au se- cond train d'engrenages B est conçu de façon que l'accou- plement associé soit fermé et que ce train d'engrenages soit mis hors service, pour ainsi dire, trop tôt, en sorte que le variateur ne peut fonctionner à ce moment, les premier et second trains d'engrenages A et B étant tous deux bloqués. Pendant que les deux trains d'engrenages A et B sont bloqués ou mis hors service, les éléments cen-
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trifuges associés à ces deux trains tourneront à la même vitesse et comme le troisième train d'engrenagesC est le seul en service, le rapport de transmission sera trop élevé et produira donc une réduction de la vitesse du mo- teur.
Il en résulte que, en raison du couple transmis au premier train d'engrenages A à la vitesse de ce train d'en- grenages à ce moment, l'accouplement associé à ce train d'engrenages est débrayé et ce train A est débloqué ou remis en action. Dès lors, la troisième vitesse s'obtient lorsque seul le second train est bloqué et que les deux autres trains sont débloqués ou en action. Par conséquent, le rapport de transmission est, à présent, le produit de ceux des premier et troisième trains, A et C respective- ment, c'est-à-dire 1,26 x 2,65 - 3,35.
Pour la quatrième vitesse, quand la vitesse du véhicule augmente, le premier train d'engrenagesA se bloque de la façon ordinaire, de façon que la quatrième vitesse ait un rapport égal à celui du troisième train d'engrenages C seul, soit de 2,65.
Pour la cinquième vitesse, le mécanisme automati- que du premier train d'engrenages A est également conçu pour pouvoir augmenter de vitesse trop tôt dans le sens mention- né ci-dessus et appliquer une charge aux premier et second trains d'engrenages. La conception dudit mécanisme est tel- le que le premier train d'engrenages A est d'abord mis en action, du fait du débrayage de son accouplement, mais ceci réduit la vitesse du second train d'engrenages et provoque le débrayage de son accouplement, en sorte que le second train d'engrenages se met également en action et que sa vitesse diminue. Dès lors, la cinquième vitesse a pour rapport le produit des rapports des premier et second trains d'engrenages A et B, soit 1,265 x 1,6 - 2,02.
Au stade suivant, le premier train d'engrenages A
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est débrayé de la manière ordinaire, laissant seulement le second train d'engrenages B en action, en sorte qu'on a un rapport de 1,6.
Toutefois, à ce stade, la septième vitesse s'ob- tient, parce que le second train d'engrenages B augmente de nouveau trop tôt de vitesse et surcharge le premier train d'engrenages A, dont l'accouplement débraye à nouveau, laissant ce train seul en action avec un rapport de 1,265.
Enfin, pour la huitième vitesse, le premier train d'engrenages A est mis hors service de la manière ordinaire, en sorte qu'on obtient une commande directe avec un rapport d'une unité.
On observera que dans l'exemple considéré, le variateur fonctionnant de la façon décrite fournit huit rapports de vitesse à savoir 5,36; 4,24; 3,35 2,65; 2,02; 1,06; 1,265 et 1. On bbtient donc 23 rapports, alors qu'on n'en obtenait que quatre, avec un variateur fonctionnant avec les trains en séquence, comme dans les descriptions des brevets précités. On comprendra aussi aisément que[s'il y avait quatre trains d'engrenages épicycloidaux, le nombre des vitesses disponible serait de 24 = 16, et en général pour n train d'engrenages, le nombre de rapports serait de 2n.
Il est instructif de considérer,dans cet exemple, la séquence dans le sens d'une réduction automatique de la vitesse, comme il s'en produit lorsqu'une voiture automo- bile gravit une pente, ce qui requiert une réduction à la vitesse la plus basse.
Lorsqu'on approche de la pente en prise directe, la vitesse se réduit naturellement et au premier change- le
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ment 3sxµHJ4f eqj3f ïS5EKKxcîEC premier train d'engrenages A a son accouplement débrayé et entre en action, fournissant un rapport de 1,265. A ce stade suivant, l'accouplement du
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second train d'engrenages B débraye et ce train entre en action, mais en raison de l'agencement de son mécanisme, on obtient par ce changement un rapports-trop élevé et un déchargement du premier train d'engrenages A, en sorte que ce dernier est mis hors service ou bloqué à nouveau, lais- sant le second train d'engrenages seul en service avec un rapport de 1,6.
Lors de la réduction de vitesse suivante, la vitesse du premier train d'engrenages A est réduite de la manière ordinaire, en sorte que le rapport est à présent 1,265 x 1,6 = 2,02, en raison du fait que les premier et second trains d'engrenages sont à présent tous les deux en action.
Lors de la réduction de vitesse suivante, le troisième train d'engrenages C entre en action, mais ceci de nouveau, en raison de la conception de son mécanisme, fournit un rapport trop élevé, en sorte que les premier et second trains d'engrenages sont tous deux déchargés et sont tous deux bloqués ou mis hors service, laissant le troisiè- me train d'engrenages seul en action avec un rapport de 2,65.
Au stade suivant, la vitesse du premier train d'engrenages A est réduite de la manière ordinaire, four- nissant un rapport de 1,25 x 2,65 : 3,35.
Au stade suivant} le second train d'engrenages B est également débloqué et sa vitesse est réduite, mais ceci donne,une fois de plus, un rapport trop élevé, de sorte que le premier train d'engrenages A est déchargé et, dès lors, mis hors service, laissant les second et troisième trains d'engrenages seuls en action avec un rapport de 1,6 x 2,65 = 4,24.
Finalement, pour obtenir la vitesse la plus basse, la vitesse du premier train d'engrenages A est abaissée de
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la manière ordinaire, en sorte que tous les crains entrent en action, fournissant un rapport total de @ 1,265 x 1,6 x 2,65 = 5,36.
Le variateur de vitesse ainsi que l'accouplement principal du moteur, illustrés à la figure 5, sont identi- ques aux parties correspondantes montrées à la figure 1.
Dans cet exemple, deux trains d'engrenages épicycloïdaux sont employés pour fournir quatre rapports de vitesse.
L'accouplement principal du moteur fonctionne exactement de la même manière que celui montré à la figure 1 et les deux trains d'engrenages B et C sont de construction iden- tique et fonctionnent de la même façon que les trains d'en- grenages correspondants B et C de la figure 1.
Le système de la figure 5 est, dès lors, exacte- ment semblable à celui de la figure 1, si ce n'est que le train d'engrenages A fait défaut en sorte que le train d'engrenages B sera le premier train d'engrenages et le train d'engrenages C le second.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant : si on part du repos et si on appuie sur l'accélérateur, l'accouplement du moteur commence automatiquement à embraye à une vitesse du moteur d'environ 1000 tours par minute et les deux trains d'engrenages épicycloidaux B et C sont en action, en sorte que le rapport de vitesses total est le produit des rapports des deux trains, soit 2,65 x 1,6 = 4,24.
Si on accélère la vitesse du véhicule par palier, l'accouplement centrifuge du premier train B est embrayé d'abord, à cause de sa vitesse plus élevée, et le rapport de vitesses effectif augmente jusqu'à la seconde vitesse, qui est celle du second train C, soit 2,65.
Lorsque la vitesse augmente encore davantage, l'accouplement centrifuge du second train C est embrayé
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et il en résulte, comme déjà expliqué que le rapport des vitesses est trop élevé pour le moteur dans ces conditions.
Par conséquent, la vitesse du moteur est suffisamment ré- duite pour provoquer le débrayage de l'accouplement du premier train B. La vitesse critique, à laquelle ceci se produit, dépend en partie du rapport des vitesses du se- cond train C, mais également des charges de l'accouplement du premier train B, qui sont, pour cette raison, rendues plus légères. Le rapport de vitesses effectif est alors celui du premier train, soit 1,6.
La vitesse augmente encore à présent et les mas- ses centrifuges de l'accouplement du premier train B re- prennent de la charge, tandis que cet accouplement est de nouveau embrayé. L'accouplement du second train ne tend pas à être débrayé, parce que, bien que la vitesse du moteur diminue, la vitesse du véhicule est maintenue,de même que celle du second train. On a à présent la transmission directe:avec un rapport égal à l'unité.
Si à p-résent, on rencontre une résistance, par exemple, si on gravit une pente, l'accouplement dpremier train B est débrayé parce que ses masses sont plus légères et le premier train est en service,de sorte que le rapport des vitesses est abaissé jusqu'à 1,6.
Si la pente est trop sévère pour cette vitesse, la vitesse de l'ensemble du mécanisme de transmission est encore abaisséeet comme l'accouplement du premier train B est déjà débrayé, celui du second train C est à présent débrayé et la réduction du rapport des vitesses fait croîtr@ de façon appréciable, la vitesse du moteur, ce qui entraîne à nouveau l'embrayage de l'accouplement du premier train B.
Le rapport des vitesses est, dès lors, celui du second train C, soit 2,65.
Si la vitesse diminue encore, l'accouplement du
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premier train est débrayé et les deux trains sont en action, fournissant un rapport de vitesses de 2,65x 1,6 = 4,24.
REVENDICATIONS
1. Variateur de vitesse pour véhicule à moteur, comprenant deux trains d'engrenages épicycloidaux ou davan- tage intercalés en série entre le moteur du véhicule et les roues de celui-ci, chaque train comprenant un élément d'entrée et un élément de sortie a-insi qu'un élément de réaction libre de tourner dans un sens mais ne pouvant tourner en sens opposé, un dispositif étant prévu pour mettre chaque train hors service sous la commande à la fois d'un élément centrifuge sensible à la vitesse du train correspondant et d'un élément sensible au couple transmis par ce train, les caractéristiques des éléments centrifuges commandant les divers trains et les rapports des vitesses de ces trains étant telles l'une par rapport à l'autre et par rapport aux caractéristiques du couple du moteur du véhicule que,
pendant l'augmentation de la vitesse du véhicule lors du débrayage d'un train d'engrenages placé après le premier train, c'est-à-dire après le train immé- diatement commandé par le moteur du véhicule, les vitesses du moteur et des éléments du train de la série précédant immédiatement le train débrayé, sont réduites dans une mesure telle qu'un train précédemment débrayé, pendant l'augmentation de la vitesse du véhicule, est automatique- mant remis en action et, que pendant la réduction de la vitesse du véhicule, lors de la mise en action d'un train d'engrenages placé après le premier train, le moteur est déchargé, en sorte que sa vitesse et celle des éléments du train de la série précédant immédiatement le train entrant en action,
sont augmentées dans une mesure telle qu'un
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train précédent mis en action pendant une diminution de la vitesse du véhicule est de nouveau automatiquement mis hors service.
2. Variateur de vitesse suivant la revendication 1, comprenant trois trains dtengrenages épicycloidaux con- nectés en série, l'agencement étant tel que, lors d'un accroissement de la vitesse du véhicule, le blocage ou la mise hors service d'un train d'engrenages, placé après le premier train d'engrenages de la série, provoque le déblo- cage automatique de tous les trains d'engrenages précédents=
3. Variateur de vitesse suivant la revendication 2, dans lequel le déblocage d'un train d'engrenages, placé après le premier train d'engrenages de la série, provoque- lors d'une diminution de la vitesse du véhicule, le blocage automatique ou la mise hors service de tous les trains d'engrenages précédents.
4. Variateur de vitesse Suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, dans lequel les rapports des vitesses des trains d'engrenages augmentent progressivement du premier au dernier train de la série.
5. Variateur de vitesse suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, dans lequel les éléments centrifuges associés à chaque train d'engrenages sont construits ou agencés de façon qu'à une vitesse de rotation donnée, la force exercée par les éléments centrifuges de chaque train d'engrenages placé après le premier train d'engrenages est plus grande que celle des éléments centri- fuges du train d'engrenages immédiatement précédent.
6. Variateur de vitesse suivant la revendication 1, dont les éléments sont construits, disposés et agencés pour fonctionner pratiquement de la manière décrite et mon- trée aux figures 1, la, 2,3 et 4 ou aux figures 5 et 5a des dessins ci-annexés.