Dispositif de changement de vitesse à engrenages épicycloïdaux. La présente invention a pour objet un dis positif de changement ,de vitesse perfectionné, à engrenages épicycloïdaux, :destiné au sys tème .de transmission .d'énergie d'un véhicule à moteur et à d'autres buts analogues.
Le dispositif de :l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux mécanismes démul tiplicateurs couplés -en série et commandables à choix, :chacun desdits mécanismes étant des tiné à donner deux rapports de vitesse et com portant un organe entraînant, un organe en traîné, des organes , de transmission pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, comprenant.
des pignons solaires et planétaires en prise les uns avec les. autres et disposés entre l'organe entraînant et l'organe entraîné, un embrayage unidirectionnel pour empêcher la rotation de l'un ,des. organes ,de transmission dans un sens et faisant ainsi varier le rapport de vitesse entre l'organe entraînant et l'organe entraîné, -des moyens de friction commandés pour évi ter la rotation relative des organes de trans mission, afin de constituer un accouplement en prise .directe entre l'organe entraînant et l'organe entraîné, un organe stationnaire,
-et .des moyens -additionnels de friction pour ac coupler l'un,des organes de la transmission à l'organe stationnaire lorsque l'embrayage uni directionnel est en action.
On entend par l'expression "mécanisme dé multiplicateur" mentionnée ci-dessus, un mé canisme dans lequel l'organe entraîné peut être mis en rotation à une vitesse égale ou plus petite que celle de l'organe entraînant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet -de l'invention.
La fig. 1 représente une coupe d'un dispo sitif de changement de vitesse épicycloïdal conforme à l'invention et destiné à un véhi cule à moteur.
La fig. 2 représente une coupe selon 2-2 ,de la fig. 1.
Dans l'exemple représenté, les deux méca nismes démultiplicateurs <I>a et b</I> sont montés coaxialement dans un carter c, Le premier mécanisme, a., comprend un arbre entraînant d auquel .le mouvement peut être transmis par un volant hydraulique et un embrayage et sur lequel est fixé un man chon e, un pignon solaire f d'entraînement étant formé ou fixé à l'une des extrémités de ce manchon.
Un autre manchon y est monté sur -le manchon e et un pignon solaire h de commande est formé ou est fixé à. l'extrémité de ce manchon y, les deux manchons pouvant. tourner l'un par rapport à l'autre. A l'extré mité de l'arbre entraînant d, et à côté du pignon solaire f entraînant est disposé un autre manchon i faisant office d'organe en traîné .du mécanisme et qui est solidaire ou fait partie d'un support j pour les pignons planétaires. Sur ce support j sont montés des trains de pignon, planétaires<I>in, ri,</I> en prise entre eux.
Le pignon in Je chacun des trains engrène avec le pignon solaire f d'entraîne ment et l'autre pion n de chacun des trains engrène avec le pignon solaire h, de commande.
Le pignon solaire f d'entraînement peut être d'un -diamètre égal, supérieur ou infé rieur à celui du pignon, salaire fa de commande, le rapport des diamètres correspondant au rapport de vitesse ,demandé entre les organes entraînant et entraîné<I>d, i;</I> les pignons pla nétaires in, n .de chaque train sont de diamè tres correspondants.
Dans la. commande du mécanisme a, un organe o est calé sur l'arbre d d'entraînement. à l'extrémité du manchon e la plus éloignée du pignon solaire f d'entraînement. Cet or gane o a la. forme d'un disque présentant une bride conique périphérique p. Un autre organe r en forme de disque présentant une bride co nique périphérique s est enfilé sur le manchon y du pignon solaire h de commande et peut coulisser le long de rainures.
Cette dernière bride s est disposée autour de la première et comporte à sa surface périphérique intérieure une matière de friction t destinée à venir en contact avec la surface périphérique exté rieure de la. bride p de l'organe o. cet organe o et l'organe r faisant partie d'un embrayage à friction.
En outre, la surface périphérique extérieure de la bride s die l'organe r de l'em- brayage est pourvue d'une, matière de friction u destinée < < venir en prise avec une surface complémentaire d'un organe stationnaire z fixé au carter ou en faisant partie. Lorsque l'organe r est poussé pour venir en prise avec: le premier organe o, les deux pignons solaires f, h sont bloqués ensemble, provoquant ainsi la rotation du manchon entraîné ï à la même: vitesse que l'arbre d'entraînement d.
Par contre, lorsque l'organe r est poussé pour ve nir en prise avec l'organe stationnaire -r, le pignon solaire<I>la</I> de commande est empêché de tourner de la façon décrite plus loin et le man chon entraîné i est alors mis en rotation à Lzne vitesse inférieure à celle de l'arbre d'entraî nement d,
le rapport de ces vitesses dépendant des diamètres relatifs des pignons solaires <I>f</I> et<I>la.</I>
Pour pousser l'organe coulissant -r de l'e.m- bra.ya,ge dans un sens, l'organe stationnaire z, comporte plusieurs pistons plongeurs tels que iv, commandés hydrauliquement et coulissant.
dans des alésages cylindriques tels que x, pra tiqués dans ledit organe, les extrémités exté rieures de ces pistons plongeurs étant dispo- sés@ de façon. à venir buter contre un anneau y monté sur l'élément coulissant de. l'embrayage par l'intermédiaire d!'un roulement z à billes ou autre.
N'importe quels moyens appropriés sont prévus pour l'admission @du fluide. sous pression dans lesdits alésages. Le déplacement de l'organe coulissant r de l'embrayage dans le sens opposé est provoqué par des ressorts 2.
Ces ressorts .sont logés dans des alésages 3 pratiqués dans l'organe: stationnaire v entre les- alésages. x recevant ,les pistons plongeurs w. ces ressorts étant disposés de manière à, agir sur des tiges 4 fixées à l'anneau y et faisant saillie latéralement hors de .lui.
Les ressorts 2 servent < i maintenir en prise 1 or- ga-ne coulissant r de l'embrayage avec l'organe stationnaire 7#, les pistons plongeurs u assu rant l'accouplement de l'élément coulissant de l'embrayage avec l'organe complémentaire o de l'embrayage sur l'arbre d'entraînement d.
De, plus, entre le manchon g du pignon solaire de commande et l'organe stationnaire r se trouve un embrayage unidirectionnel. Celui-ci comprend une série -de rouleaux 5 for mant anneau, disposés pour coopérer avec la surface intérieure- périphérique d'une partie annulaire 6 fixée sur ou faisant partie de l'or gane stationnaire v et comportant des surfaces inclinées formant les bases de creusures dans la périphérie extérieure d'une autre partie annulaire 7 fixée sur ou faisant partie du manchon g.
L'embrayage 5-7 est conformé de ma nière à empêcher le pignon solaire h de com mande de tourner en sens opposé à celui de l'arbre d'entraînement d, lorsque le pignon so laire de commande est dégagé du pignon so laire f d'entraînement au moyen de l'organe coulissant s de l'embrayage par friction.
Cet embrayage permet aux deux pignons solaires de tourner ensemble lorsqu'ils sont accouplés par les organes o, s .de l'embrayage par fric tion: La raison d'être de l'embrayage unidirec tionnel 5-7 est d'absorber la plus grande partie, sinon la totalité, de la réaction du pi gnon solaire da de commande, lorsqu'il doit être maintenu stationnaire, libérant ainsi les organes s, v !de l'embrayage à friction de cette fonction, lorsque l'énergie est transmise à travers le mécanisme depuis l'arbre d'entraî nement d.
Cependant, :lorsque la condition in- venseest réalisée temporairement, c'est-à-dire lorsque l'énergie est transmise de l'organe entraîné<I>i</I> à l'arbre d'entraînement<I>d,</I> par exemple dans le cas où le véhicule entraîne son moteur en descendant une rampe, le main tien du pignon solaire h de commande est uni quement assuré par les organes s, v de l'em brayage à friction: Le second mécanisme b est analogue à celui décrit dans le brevet suisse no 198028.
Ce mécanisme comprend un anneau d'entraî nement 8 à denture intérieure, venu de fabri cation avec ou fixé à l'organe entraîné i dé crit plus haut, un arbre entraîné 9 disposé coaxialement avec ledit organe entraîné et supporté à l'une de ses extrémités par<B>ce</B> der nier, un support 10 .de pignons planétaires faisant partie de ou fixé à l'arbre entraîné, un manchon 11 monté de manière à pouvoir tourner sur l'arbre entraîné, un pignon solaire 12 faisant partie du ou fixé au manchon et des pignons planétaires tels que 13,
.montés sur le support et destinés à engrener avec le pignon solaire et l'anneau. Sur le manchon 11 est disposé un organe 14 -d'un embrayage à friction qui peut coulisser dans des rainures et qui comporte urne partie périphérique coni que pourvue d'une matière 15 de friction au moyen de laquelle l'organe coulissant de l'em- bray age peut venir en prise soit avec une sur face conique sur la périphérie extérieure de l'anneau 8,
soit avec une surface conique d'un organe stationnaire 16 faisant partie du ou fixé au carter c. L'organe coulissant 14 de l'embrayage est mobile, dans le sens de l'en gagement avec l'anneau 8, au moyen de res sorts tels que 17, et dans le sens opposé, pour s'engager sur l'organe stationnaire 16, au moyen<B>de</B> pistons plongeurs tels que 18, :
ac tionnés hydrauliquement et montés dans des alésages tels que<B>19</B> dans ledit organe station naire, n'importe quels moyens appropriés (non représentés) étant prévus pour l'admission du fluide sous pression dans lesdits alésages.
Desi ressorts tels que 17 et des pistons plon geurs 18 sont disposés pour .agir sur les côtés opposés d'un anneau 20 relié à un autre an neau 22 au moyen,de tiges telles que 21 pas sant à travers des alésages prévus dans l'or gane stationnaire 16, l'anneau 22 étant sup porté par l'organe coulissant 14 d'embrayage par l'intermédiaire d'un roulement 23 à billes ou autre.
Le :déplacement de l'organe coulis sant 14 d'embrayage provoqué par les pistons plongeurs 18 est limité par des butées fixes telles que 24, contre lesquelles les extrémités adjacentes des pistons plongeurs peuvent bu ter, ces extrémités ,
des pistons étant-d'un -dia mètre plus petit que celui du piston et dispo- sées-de façon à faire saillie à travers l'anneau 20 et les ressorts 17 étant -disposés autour des butées et des extrémités adjacentes des: pis tons, plongeurs.
Un embrayage unidirectionnel de n'importe quelle forme appropriée est dis- posé entre l'organe stationnaire 16 et la douille 11 du pignon solaire 12, de telle sorte que ce dernier pignon est empêché de tourner dans le sens opposé à celui de l'anneau 8, lorsque l'organe d'embrayage 14 est dégagé de l'an neau.
Cet embrayage unidirectionnel peut comprendre des rouleaux 25 disposés en an neaux destinés à coopérer avec la périphérie de parties annulaires 26, 27, de forme appro priée, disposées sur le manchon 11 et, respec tivement, sur l'organe stationnaire 16. Le but de l'embrayage unidirectionnel 25-27 est analogue à Celui de l'embrayage unidirection nel utilisé :dans le premier mécanisme a.
Lorsque le pignon, solaire 12 est bloqué contre l'anneau 8 au moyen de l'organe d'em brayage à friction 14, l'arbre 9 entraîné tourne à la même vitesse que l'anneau 8 et, lorsque le pignon solaire est maintenu bloqué. l'arbre entraîné tourne à une vitesse inférieure correspondant au rapport des diamètres du pignon solaire et de l'anneau.
S'il y a lieu, un engrenage de marche arrière de forme appropriée peut être disposé à l'extrémité arrière du second mécanisme b. Dans l'exemple représenté, l'ensemble d'un tel engrenage est indiqué par 28, il comprend un pignon solaire 29 fixé à l'arbre entraîné 9, un support 30 de pignons planétaires monté de façon à pouvoir coulisser et tourner sur l'arbre entraîné entre le pignon solaire 29 et l'organe stationnaire 16, un arbre creux 31, entraîné, disposé coaxialement à l'extrémité extérieure de l'arbre entraîné 9 et servant à supporter cette extrémité, un anneau 32 à den ture intérieure faisant partie du ou fixé à l'arbre creux entraîné et des pignons tels que 33 montés sur le support et engrenant à.
la fois avec le pignon central et l'anneau. Le support 30 -des. pignons planétaires est creux et est pourvu intérieurement dedents 34 destinées à. venir en prise avec le pignon central 29, ce ,dernier étant suffisamment grand pour engre ner à la fois avec ces dents et avec celles des pignons planétaires 33 lorsque .le support est. dans la position extrême représentée en traits pleins à la. fig. 1.
Le support 30 est encore pourvu à son extrémité adjacente de l'organe stationnaire 16 d'une denture extérieure 35 destinée à venir en prise avec une denture in térieure 36 de la. partie 27 de l'organe station naire lorsque le support est déplacé dans l'autre position extrême représentée en traits mixtes à la fg. 1. Dans cette position, la. den ture intérieure 34 de ce support 30 est déga gée du pignon: solaire 29 qui est cependant toujours en prise avec. les pignons planétaires 33.
Le support 3(-) comporte en un point prés de la. denture extérieure 35, une rainure 37 dans laquelle pénètre une fourche 38 par la quelle le support peut être déplacé entre ses deux positions extrêmes, la fourche étant fixée à. une tige de commande 39. Cette dernière traverse un palier 40 disposé à l'extrémité adjacente<B>(lu</B> carter r et peut coulisser dans ce palier.
Lorsque le support 30 est dans la position représentée en traits pleins, l'arbre creux en traîné 31. tourne à la. même vitesse et dans le même sens que l'arbre entraîné 9, mais, lors que le support se trouve dans la position re présentée en traits mixtes, l'arbre 31 tourne à une vitesse inférieure à. celle de l'arbre 9 et dans le sens opposé à celui de cet arbre.
Le support; des trois mécanismes a,<B>b</B> et 28, à l'intérieur du carter c, est réalisé par n'importe quelle disposition de paliers à billes ou autres, trois de ces paliers étant utilisés dans l'exemple représenté et indiqués par 41.
Au lieu d'être disposé comme décrit plus haut, l'ordre des mécanismes ca et b peut être renversé: dans ce cas, l'organe d d'entraîne ment du mécanisme a peut être accouplé à l'organe entraîné 10 du mécanisme b.
Le dispositif décrit ci-dessus donne quatre rapports de vitesse permettant un changement de vitesse, à. partir de l'un quelconque des rapports à un autre, d'une manière facile et sans devoir débrayer le mécanisme du moteur, ni accélérer ou ralentir la vitesse du moteur. Quoique l'invention s'applique en premier lieu aux véhicules a moteur, elle peut (moyen- natif des- modifications appropriées de détails d'ordre secondaire) être appliquée, par exem ple, à, des machines-outil.