Changement de vitesses pour véhicules automobiles et autres applications. L'objet de l'invention est un changement de vitesses pour véhicules automobiles et autres applications.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un schéma de réalisation de l'objet de l'invention et une forme d'exécution cor respondante.
La fig. 1 est une vue schématique du changement de vitesse; La fig. 2 est une coupe verticale axiale du dispositif; La fig. 3 en est une coupe transversale; La fig. 4 est une coupe horizontale par l'axe de serrage de freins à rubans; La fig. 5 est une coupe transversale par l'axe d'une fourchette de manoeuvre d'un manchon à gorge commandant une prise directe.
On voit, fig. 1, que l'arbre moteur 1 porte à son extrémité un pignon 2; l'arbre à en traîner 3 porte aussi à son extrémité un pignon 4 faisant face au pignon 2, mais étant d'un plus grand diamètre. Deux axes satellites 5 et 5' diamétralement opposés et disposés de part et d'autre de la ligne desdits arbres portent chacun deux pignons solidaires: soit 6 et 7 pour l'axe 5, et 6' et 7' pour l'axe 5'. Ces pignons engrènent respectivement avec les pignons 4 et 2. Les axes satellites et les pignons qu'ils portent forment harnais de démultiplication. Tous les pignons sus-men-. tionnés sont renfermés à l'intérieur d'un tam bour fermé 8 dont les flasques portent les roulements à billes des arbres. De plus, aux extrémités des axes satellites 5, 5' sont calés des pignons 9, 10, et 9', 10' situés à l'exté rieur des flasques de 8.
Les pignons 9, 9' engrènent avec un pignon central 11 fou sur l'arbre à entraîner, tandis que les pignons 10, 10' engrènent avec un autre pignon cen tral 12 fou sur l'arbre moteur. Ces pignons centraux 11 et 12 comportent chacun une poulie, respectivement 13, 14 ayant un dia mètre égal à celui du tambour 8 lequel forme également poulie. Les trois poulies reçoivent une action de freinage pour immobiliser les pignons qui leur sont solidaires et déterminer, selon les cas, l'une ou l'autre des vitesses o la marche arrière. Les différentes manoeuvres qui peuvent être exécutées pour obtenir les changements de vitesses sont les suivantes: 1 Empêcher tout mouvement planétaire des harnais en laissant cependant s'accomplir la rotation des pignons calés sur les axes desdits harnais.
2 Immobiliser lesdits axes 5, 5' et par suite, les pignons qui leur sont solidaires, afin de laisser accomplir aux harnais leur mouvement planétaire.
3 Communiquer aux harnais un mouve ment planétaire de sens inverse à celui de l'arbre moteur: a) En donnant à ce mouvement planétaire une vitesse plus petite que celle communiquée par les harnais à l'arbre à entraîner; b) En donnant à ce mouvement planétaire une vitesse plus grande que celle communi quée par les harnais à l'arbre à entraîner. 4 Laisser tout le mécanisme libre.
Les fig. 1 à 5 montrent les divers organes énumérés ainsi que des organes additionnels. L'arbre moteur 1 et l'arbre mû 3 portent, à leur extrémités se faisant face, les pignons 2 et 4. Les deux axes satellites 5, 5' sur lesquels sont calés respectivement les pignons 6, 7 et 6', 7' traversent les flasques du tam bour 8 dans des enroulements à billes; les extrémités desdits axes qui font saillie exté rieurement à ces flasques reçoivent les pignons respectifs 9, 10, et 9', 10' qui y sont clave- tés également. Ces derniers pignons satellites engrènent: les uns 9, 10 avec le pignon 11 faisant corps avec la poulie 13 montée folle sur l'arbre 3, les autres 9', 10' avec le pignon 12 faisant corps avec la poulie 14 montée folle sur l'arbre 1.
L'ensemble du mécanisme est contenu dans un carter 15 qui constitue à la fois la boîte de changement de vitesses et d'em brayages. Tous les organes rotatifs sont montés sur billes.
L'immobilisation du tambour-poulie 8 et des poulies 13, 14 est obtenue par le serrage respectif des freins à ruban 16, 17 et 18 qui sont montés et commandés de façon identique, comme le montrent bien les fig. 3 et 4. Les extrémités de ces rubans sont renforcées et l'une d'elles est maintenue, en un point fixe mais variable, par la pointe d'une vis à saillie réglable, tandis que l'autre extrémité est libre, mais peut être repoussée en direction de l'extrémité fixe pour enserrer fortement la poulie correspondante. Pour les trois rubans de freinage, les extrémités fixes sont indiquées par 16', 17', 18' et leur vis de réglage sont indiquées en 16", 17", 18", et les extrémités libres sont indiquées par 16"', 17"', 18"' et sont commandées par des poussoirs 20', 20", 20"' coulissant dans un guide 19 parallèle à la ligne des arbres.
Ces trois poussoirs sont repoussés contre les extrémités 16"', 17"', 18"' par une carne 21 qui est montée sur un arbre de section polygonale 22 disposé parallèlement au guide 19 et dont l'un des bouts est taillé en pi gnon 22' situé extérieurement au carter 15. Cette came coulisse sur son arbre 22 sous l'action d'une fourchette qui s'engage dans la gorge 21' et qui constitue l'extrémité d'un levier non figuré; ce levier est articulé en un point fixe et reçoit son mouvement par une transmission convenable reliée à une manette de commande placée à portée du conducteur.
La came 21 peut commander en outre un poussoir 20 lorsque la prise directe doit être réalisée. La manoeuvre de ce poussoir 20 provoque les effets suivants: en face dudit poussoir se trouve un petit levier 24 calé à l'un des bouts d'un axe 25 tournant dans des portées 25' et comportant en son point mé dian une fourchette 26 dont les branches sont engagées dans la gorge 27 d'un manchon conique 28 coulissant sur un moyeu 11' en veloppant l'arbre 2 et étant solidaire du pi gnon 11 et de la poulie 13.
Ce levier 24 effectue, sous l'action du poussoir 20, une fraction de tour qu'il trans met à l'axe 25 et par suite, à la fourchette 26, laquelle se déplace alors de gauche à droite (fig. 2 et 4) et entraîne le manchon 28 dont la surface conique provoque le soulè vement d'un coulisseau 30 par le galet 29 monté à la partie inférieure de ce coulisseau.
L'extrémité supérieure dudit coulisseau est articulée en 31 sur un bras 32 dont une extrémité est constamment attirée par un ressort 36, tandis que l'autre extrémité est articulée par un axe 33 dans le flasque de la poulie 13, cet axe 33 porte solidairement un secteur excentré denté 34 dont la denture engrène avec la denture que comporte la surface extérieure de l'extrémité libre d'un quatrième frein à ruban 35 qui entoure la circonférence extérieure dune couronne 8' solidaire du tambour-poulie 8 et venant se loger à l'intérieur de la poulie 13, fig. 2. L'autre extrémité de ce ruban-frein 35 est attachée en un point d'une jante 13' solidaire de la poulie 13 et concentrique à celle-ci.
La rotation de l'axe 33 détermine donc celle du secteur denté 34 qui agit sur l'ex trémité dentée du ruban-frein 35 pour la rapprocher de l'extrémité fixe et enserrer de ce fait fortement la couronne 8' pour la freiner et l'immobiliser.
Le ressort 36 a pour but de compenser l'effet de la force centrifuge agissant sur le bras 32 et d'éviter une rotation accidentelle du secteur 34.
Le pignon 22' engrène avec un autre pi geon ou un secteur denté mis en action par une transmission appropriée reliée à un levier placé à portée du conducteur.
Les mouvements à effectuer par le con ducteur pour obtenir les changements de vi tesses sont les mêmes pour chaque vitesse; ils consistent à manmuvrer deux leviers dis posés l'un à côté de l'autre; l'un de ces le viers peut prendre quatre positions différentes déterminant le placement de la came 21 en face des quatre poussoirs 20, 20', 20" et 20"'; l'autre levier commande la rotation de l'arbre 22 pour que ladite came 21 soit en traînée rotativement et repousse, par son bossage, le poussoir en face duquel elle se trouve.
Les différentes vitesses s'obtiennent comme suit: Prise directe ou troisième vitesse. La came 21 est mise à la position fig. 4 pour repousser le poussoir 20 et déterminer les mouvements décrits, afin de freiner par le ruban 35 la couronne 8' et immobiliser par suite le tam bour-poulie 8. De ce fait, le pignon 11 joue le rôle de clavette par rapport aux pignons 9, 9' et les axes 5, 5' se trouvent bloqués ainsi que les pignons 6, 7, 6', 7'. Les pignons 4 et 2 sont en conséquence également blo qués et tout l'ensemble tourne à la vitesse de l'arbre moteur 1. Ce rôle de clavette du pignon 11 s'explique de la façon suivante: Le ruban 35 qui est rattaché d'une façon fixe avec la poulie 13, freine la poulie 8'. A ce moment, les poulies 8' et 13 sont fixées l'une à l'autre.
Les pignons satellites 9 et 9' ne peuvent donc mettre en mouvement le pignon 11 qui fait partie de la poulie 13.
Pour qu'un mouvement se produise, il faudrait admettre que les pignons 9 et 11 qui sont en prise puissent tourner à des vitesses tangentielles différentes, ce qui est impossible.
De ce fait, le pignon 11 est bloqué.
Le blocage des axes 5, 5' ainsi que des pignons 6, 7, 6', 7' s'explique ainsi: Les pignons 9 et 9' ne pouvant prendre un mouvement de rotation, il s'ensuit simple ment que les axes 5 et 5', qui font corps avec les pignons 9 et 9', se trouvent dans la même condition.
Les pignons 6, 7, 6', 7' étant clavetés sur les axes 5 et 5' sont eux aussi immo bilisés.
Il est bien entendu qu'il s'agit d'une immobilisation qui ne doit être considérée que par rapport à leur axe propre et non pas par rapport à l'axe de l'ensemble qui passe par l'axe des arbres moteurs et mus.
Deuxième <I>vitesse.</I> La came 21 est mise en face du poussoir 20" afin de le repousser et de serrer le ruban-frein 16 .pour immobiliser le tambour-poulie 8 et conséquemment les axes satellites 5, 5' qui ne peuvent plus accomplir de mouvement planétaire mais laissent tourner sur eux-mêmes les pignons 6, 7 et 6', 7' à la vitesse transmise par le rap port des pignons 2 et 7, 7'. Le mouvement des pignons 6, 7 et 6', 7' est transmis à l'arbre 3' à une vitesse proportionnelle au rapport des pignons 6, 6' et 4.
Première vitesse. La came 21 est placée devant le poussoir 20' pour obtenir le frei nage de la poulie 13, le mouvement transmis à l'arbre 3 est la résultante des deux mou vements élémentaires suivants : a) Le mouvement indiqué dans le cas de la deuxième vitesse, c'est-à-dire le mouvement transmis du pignon 2 au pignon 4 par l'in termédiaire des pignons satellites 7, 6 et 7', 6'. Ce mouvement est dans le même sens pour 2 et pour 4; b) Un mouvement planétaire en sens con traire du précédent. Le rapport des pignons est tel que la vitesse tangentielle des pignons 6 et 6' est inférieure en valeur absolue à la vitesse tangentielle des mêmes pignons fonc tionnant dans le cas précédent.
Il est évident que cette vitesse tangen tielle, par rapport à celle du mouvement précédent, se trouve retardée, puisque les pignons 9 et 9' font corps avec les pignons 6 et 6' et sont en prise avec le pignon cen tral 11, dont le diamètre primitif est plus grand que le diamètre primitif du pignon 4.
Finalementle mouvement transmis à l'arbre mû est une vitesse plus faible que celle obtenue dans la deuxième vitesse, mais ledit mouvement reste de même sens, c'est-à-dire que la vitesse tangentielle des pignons 6 et 6' est retardée mais le retard n'est pas suffi sant ni pour annuler cette vitesse tangentielle, ni pour la faire changer de sens.
Marche arrière. Le principe de la marche arrière est le même que celui de la première vitesse, mais le résultat cherché est obtenu non plus en freinant la poulie 13 mais en freinant la poulie 14. Les deux mouvements a b indiqués pour la première vitesse se repro duisent pour la marche arrière, mais le rap port des pignons est choisi de telle façon que le mouvement satellite l'emporte sur celui transmis du pignon 2 au pignon 4 par les harnais de démultiplication.
En somme, la différence des diamètres primitifs des pignons 4 et 12 donne aux axes satellites 5 et 5' un mouvement relatif tel que la vitesse tangentielle des pignons 6 et 6' se trouve beaucoup plus retardée que dans le cas de la première vitesse.
Le retard est tel qu'en valeur absolue ce mouvement tangentiel est négatif, ce qui produit la marche arrière.