CH493756A - Dispositif pour embrayer un pignon denté sur un arbre - Google Patents

Description

  
 



  Dispositif pour embrayer un pignon denté sur un arbre
 L'invention concerne un dispositif utilisable notamment dans les boîtes de vitesses pour embrayer un pignon denté sur un arbre sur lequel il est monté fou à rotation, comprenant un premier organe d'embrayage annulaire monté seulement à coulissement sur ledit arbre et pouvant être amené en prise avec un deuxième organe d'embrayage annulaire conjugué du premier et solidaire dudit pignon denté.



   Dans les dispositifs classiques de ce type, les déplacements axiaux du premier organe d'embrayage sont assurés par une fourchette dont les deux branches enserrent ledit organe et qui est mobile le long d'un axe parallèle à celui de l'arbre.   Or.    ce système présente plusieurs inconvénients. En effet, il introduit un retard   appreciable    dans la commande de l'embrayage en raison de l'inertie propre de la fourchette et des organes qui l'actionnent; il donne naissance à des réactions sur les paliers dans lesquels tourillonne l'arbre du fait que la fourchette est montée en porte à faux; et il est relativement encombrant, puisqu'il nécessite, pour supporter et guider la fourchette, la mise en place d'une tige qui est parallèle à l'arbre et qui doit échapper les roues dentées.



   Le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'embrayage du type en question, qui ne présente pas les inconvénients précités des dispositifs classiques.



   A cet effet, le dispositif d'embrayage suivant   l'inven-    tion est caractérisé par le fait que le premier organe d'embrayage est solidaire de l'élément mobile d'un vérin à fluide sous pression coaxial à l'arbre et dont l'élément fixe est solidaire dudit arbre.



   Grâce à cette caractéristique, le temps de réponse de l'embrayage est extrêmement court, il ne se produit pas de réaction sur les paliers de l'arbre de la part du système de commande d'embrayage, puisque cette commande s'effectue par un vérin coaxial à l'arbre; enfin, le dispositif est d'un encombrement extrêmement réduit, puisque tout le système de commande d'embrayage se trouve logé à   l'intérieúr    de l'arbre.



   De plus, étant donné que le vérin hydraulique est capable de fournir une force axiale relativement grande, on peut même utiliser des embrayages à cônes, ou à disques, et si   l'on    utilise des embrayages à crabots, on réduit l'usure de ces derniers, car la pression exercée dans les fonds des crabots sert à produire un entraînement par friction qui soulage d'autant le couple que les crabots doivent transmettre par   Ieurs    flancs.



   Le dispositif est utilisable, notamment dans les boîtes de vitesses comprenant au moins un arbre muni d'au moins un pignon denté pouvant être rendu solidaire de cet arbre par un dispositif d'embrayage tel que défini plus haut.



   Le dessin annexé représente une forme d'exécution d'une boîte de vitesses comprenant des arbres sur lesquels sont montés des pignons dentés qui peuvent être mis sélectivement en prise avec lesdits arbres au moyen de dispositifs d'embrayage suivant l'invention.



   La fig. 1 est une coupe de la boîte de vitesses faite suivant la ligne I-I de   Ia    fig. 2.



   La fig. 2 est une vue de profil observée dans la direction de la flèche   II    de la fig. 1.



   La boîte de vitesses représentée au dessin comprend dans un carter 1 un arbre d'entrée 2, un arbre de sortie 3 et un arbre intermédiaire 4. Les paliers du premier sont indiqués en 5 et 6, ceux du deuxième en 8 et 9, et ceux du troisième en 11 et 12.



   Tous ces paliers sont constitués par des roulements à billes, ou analogues, dont les bagues intérieures sont positionnées axialement sur les arbres qu'ils supportent, tandis que seules les bagues extérieures des trois roulements 5, 8 et 11 sont positionnées axialement dans le carter 1, les bagues extérieures des trois autres roulements 6, 9 et 12 pouvant coulisser axialement dans leurs  logements sous l'effet de dilatation thermique, par exemple. A titre d'exemple, les bagues intérieures des deux roulements 5 et 6 de l'arbre d'entrée 2 sont retenues axialement contre des épaulements 15, 16 de l'arbre par des joncs élastiques 17, 18 respectivement, logés dans des gorges correspondantes de l'arbre.

  La bague extérieure du roulement 5 est retenue axialement contre un épaulement annulaire 21 du carter par un jonc élastique 22 logé dans une gorge annulaire de la surface extérieure de la bague extérieure dudit roulement et serrée entre la face extérieure correspondante du carter et une bride 23 fixée contre ladite face du carter au moyen de vis 24.



   Deux pignons dentés 26, 27 de dimensions différentes sont solidaires de l'arbre d'entrée 2 et, d'une manière analogue, deux autres pignons dentés 28, 29, également de dimensions différentes, sont solidaires de l'arbre intermédiaire 4, tandis que, sur l'arbre de sortie 3, n'est fixé rigidement qu'un seul pignon denté 31 sur lequel on recueille le mouvement à la sortie de la boîte dont l'arbre d'entrée 2 est entraîné par tous moyens appropriés (non représentés).



   Avec les deux pignons 26 et 27 de l'arbre d'entrée 2, sont constamment en prise deux pignons dentés 34, 35 de dimensions correspondantes montés fous à rotation sur l'arbre intermédiaire 4. D'une manière analogue, deux autres pignons dentés 38, 39, constamment en prise respectivement avec les deux pignons dentés 28 et 29 de l'arbre intermédiaire 4, sont montés fous à rotation sur l'arbre de sortie 3.



   Les quatre pignons 34, 35, 38, 39 peuvent être rendus sélectivement solidaires des arbres qui les portent au moyen de quatre dispositifs d'embrayage identiques.



   Les deux dispositifs d'embrayage des deux pignons 34 et 35 sont combinés en un dispositif commun qui comprend un manchon baladeur 41 monté uniquement à coulissement sur l'arbre intermédiaire 4 au moyen d'un système de cannelures 42. D'une manière analogue, les dispositifs d'embrayage des deux pignons 38 et 39 sont combinés en un dispositif commun qui comprend un manchon baladeur 44 monté uniquement à coulissement sur l'arbre de sortie 3 au moyen d'un système de cannelures 45.



   Le dispositif d'embrayage du pignon 34 comprend un premier organe d'embrayage constitué par une couronne de crabots 47 solidaires du manchon coulissant 41, et un deuxième organe d'embrayage constitué par une couronne de crabots complémentaires 46 solidaires dudit pignon. Les crabots 47 peuvent être amenés en prise avec les crabots 46 par coulissement axial dudit manchon.



   Les moyens de commande des mouvements de coulissement du manchon 41 sur I'arbre intermédiaire 4 sont assurés à partir d'un vérin hydraulique 51 dont le cylindre 52 est constitué par un alésage central de l'arbre 4 et dont le piston 53 est relié au manchon 41 par une tige transversale 54 qui traverse un ajour 55 de l'arbre 4 de forme allongée en direction axiale.



   Dans cet exemple, le vérin hydraulique 51 est à simple effet et son piston   53    est soumis à l'action d'un ressort hélicoïdal de compression 57 logé dans un évidement axial 58 de l'arbre formé par un prolongement de l'alésage du cylindre 52 du vérin.



   Le vérin hydraulique 51 peut être relié, par l'intermédiaire d'un distributeur, à une source de liquide sous pression et à la bâche, sélectivement, par l'intermédiaire d'un conduit axial 61 pratiqué dans l'arbre 4 et en communication avec un conduit radial 62 qui débouche dans une gorge annulaire 63 d'un joint tournant constitué par un manchon 64 ajusté sur l'arbre 4 et auquel est relié un tuyau 65 en communication avec la gorge annulaire 63 par un trou radial 66 (fig. 2) dudit manchon. Un bouchon 68 vissé dans l'extrémité extérieure du conduit 61 obture celui-ci.



   Le manchon coulissant 41 peut être rendu, à volonté, solidaire de l'autre piston denté 35 par un système de crabots identique au système 47 qui permet de le rendre solidaire du premier pignon 34.



   Le système d'embrayage des deux pignons 38 et 39 sur l'arbre de sortie 3 au moyen du manchon coulissant 44 est conçu exactement de la même façon que le dispositif d'embrayage des deux pignons 34, 35 sur l'arbre intermédiaire 4. On y retrouve, notamment, la tige 54A de liaison du manchon coulissant 44 au piston d'un vérin hydraulique 51A et le manchon 64A formant joint tournant d'alimentation de ce vérin. Ce vérin 51A est également à simple effet et soumis à l'action d'un ressort 57A. Une plaquette 71 est fixée par deux vis 72, 73 (fig 2) aux deux manchons 64, 64A respectivement, et empêche ceux-ci de tourner. La conduite de liaison du vérin 51A au distributeur de liaison à la source de liquide sous pression et à la bâche est indiquée en 65A sur la fig. 2.



   Lorsque le vérin 51 est alimenté en liquide sous pression, son piston 53 repousse, à l'encontre du ressort 57, le manchon coulissant 41 dont les crabots en prise avec les crabots du pignon 35 rendent celui-ci solidaire de l'arbre intermédiaire 4 par l'intermédiaire des cannelures 42, tandis que le pignon denté 34 peut tourner fou sur ledit arbre, de sorte que la liaison entre l'arbre d'entrée 2 et l'arbre intermédiaire 4 est assurée uniquement par le couple de pignons 27 et 35.



   Si le vérin 51 est mis à la bâche, le ressort 57 repousse le piston 53 dudit vérin, de sorte que c'est le pignon denté 34 qui est mis en prise avec l'arbre intermédiaire 4 par l'intermédiaire des crabots 46 et 47, tandis que l'autre pignon 35 peut tourner librement sur ledit arbre.



  La liaison entre l'arbre d'entrée 2 et l'arbre intermédiaire 4 est alors assurée uniquement par les deux pignons 26 et 34.



   D'une manière analogue, lorsque le vérin 51A est à la bâche, le pignon 38 est embrayé sur l'arbre de sortie 3 par le manchon coulissant 44 et les crabots correspondants, tandis que lorsqu'il est relié à la source de liquide sous pression, c'est l'autre pignon 39 qui est rendu solidaire dudit arbre de sortie 3.



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. C'est ainsi, par exemple, qu'on pourrait remplacer les vérins à simple effet de commande d'embrayage par des vérins à double effet, ces vérins étant alors alimentés, soit par un joint tournant à chaque extrémité de l'arbre correspondant, soit par un joint tournant double monté à une seule extrémité de l'arbre et en liaison avec des conduits coaxiaux pour amener le liquide sous pression, sélectivement, sur l'une ou l'autre face du piston du vérin.

 

   On pourrait aussi remplacer les organes d'embrayage à crabots par des embrayages à cônes ou à disques simples ou multiples, étant donné qu'on dispose d'une force importante sur le vérin pour actionner lesdits embrayages.



   REVENDICATION I
 Dispositif pour embrayer un pignon denté sur un arbre sur lequel il est monté fou à rotation, comprenant 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   

Claims (1)

1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. logements sous l'effet de dilatation thermique, par exemple. A titre d'exemple, les bagues intérieures des deux roulements 5 et 6 de l'arbre d'entrée 2 sont retenues axialement contre des épaulements 15, 16 de l'arbre par des joncs élastiques 17, 18 respectivement, logés dans des gorges correspondantes de l'arbre. La bague extérieure du roulement 5 est retenue axialement contre un épaulement annulaire 21 du carter par un jonc élastique 22 logé dans une gorge annulaire de la surface extérieure de la bague extérieure dudit roulement et serrée entre la face extérieure correspondante du carter et une bride 23 fixée contre ladite face du carter au moyen de vis 24.

   Deux pignons dentés 26, 27 de dimensions différentes sont solidaires de l'arbre d'entrée 2 et, d'une manière analogue, deux autres pignons dentés 28, 29, également de dimensions différentes, sont solidaires de l'arbre intermédiaire 4, tandis que, sur l'arbre de sortie 3, n'est fixé rigidement qu'un seul pignon denté 31 sur lequel on recueille le mouvement à la sortie de la boîte dont l'arbre d'entrée 2 est entraîné par tous moyens appropriés (non représentés).

   Avec les deux pignons 26 et 27 de l'arbre d'entrée 2, sont constamment en prise deux pignons dentés 34, 35 de dimensions correspondantes montés fous à rotation sur l'arbre intermédiaire 4. D'une manière analogue, deux autres pignons dentés 38, 39, constamment en prise respectivement avec les deux pignons dentés 28 et 29 de l'arbre intermédiaire 4, sont montés fous à rotation sur l'arbre de sortie 3.

   Les quatre pignons 34, 35, 38, 39 peuvent être rendus sélectivement solidaires des arbres qui les portent au moyen de quatre dispositifs d'embrayage identiques.

   Les deux dispositifs d'embrayage des deux pignons 34 et 35 sont combinés en un dispositif commun qui comprend un manchon baladeur 41 monté uniquement à coulissement sur l'arbre intermédiaire 4 au moyen d'un système de cannelures 42. D'une manière analogue, les dispositifs d'embrayage des deux pignons 38 et 39 sont combinés en un dispositif commun qui comprend un manchon baladeur 44 monté uniquement à coulissement sur l'arbre de sortie 3 au moyen d'un système de cannelures 45.

   Le dispositif d'embrayage du pignon 34 comprend un premier organe d'embrayage constitué par une couronne de crabots 47 solidaires du manchon coulissant 41, et un deuxième organe d'embrayage constitué par une couronne de crabots complémentaires 46 solidaires dudit pignon. Les crabots 47 peuvent être amenés en prise avec les crabots 46 par coulissement axial dudit manchon.

   Les moyens de commande des mouvements de coulissement du manchon 41 sur I'arbre intermédiaire 4 sont assurés à partir d'un vérin hydraulique 51 dont le cylindre 52 est constitué par un alésage central de l'arbre 4 et dont le piston 53 est relié au manchon 41 par une tige transversale 54 qui traverse un ajour 55 de l'arbre 4 de forme allongée en direction axiale.

   Dans cet exemple, le vérin hydraulique 51 est à simple effet et son piston 53 est soumis à l'action d'un ressort hélicoïdal de compression 57 logé dans un évidement axial 58 de l'arbre formé par un prolongement de l'alésage du cylindre 52 du vérin.

   Le vérin hydraulique 51 peut être relié, par l'intermédiaire d'un distributeur, à une source de liquide sous pression et à la bâche, sélectivement, par l'intermédiaire d'un conduit axial 61 pratiqué dans l'arbre 4 et en communication avec un conduit radial 62 qui débouche dans une gorge annulaire 63 d'un joint tournant constitué par un manchon 64 ajusté sur l'arbre 4 et auquel est relié un tuyau 65 en communication avec la gorge annulaire 63 par un trou radial 66 (fig. 2) dudit manchon. Un bouchon 68 vissé dans l'extrémité extérieure du conduit 61 obture celui-ci.

   Le manchon coulissant 41 peut être rendu, à volonté, solidaire de l'autre piston denté 35 par un système de crabots identique au système 47 qui permet de le rendre solidaire du premier pignon 34.

   Le système d'embrayage des deux pignons 38 et 39 sur l'arbre de sortie 3 au moyen du manchon coulissant 44 est conçu exactement de la même façon que le dispositif d'embrayage des deux pignons 34, 35 sur l'arbre intermédiaire 4. On y retrouve, notamment, la tige 54A de liaison du manchon coulissant 44 au piston d'un vérin hydraulique 51A et le manchon 64A formant joint tournant d'alimentation de ce vérin. Ce vérin 51A est également à simple effet et soumis à l'action d'un ressort 57A. Une plaquette 71 est fixée par deux vis 72, 73 (fig 2) aux deux manchons 64, 64A respectivement, et empêche ceux-ci de tourner. La conduite de liaison du vérin 51A au distributeur de liaison à la source de liquide sous pression et à la bâche est indiquée en 65A sur la fig. 2.

   Lorsque le vérin 51 est alimenté en liquide sous pression, son piston 53 repousse, à l'encontre du ressort 57, le manchon coulissant 41 dont les crabots en prise avec les crabots du pignon 35 rendent celui-ci solidaire de l'arbre intermédiaire 4 par l'intermédiaire des cannelures 42, tandis que le pignon denté 34 peut tourner fou sur ledit arbre, de sorte que la liaison entre l'arbre d'entrée 2 et l'arbre intermédiaire 4 est assurée uniquement par le couple de pignons 27 et 35.

   Si le vérin 51 est mis à la bâche, le ressort 57 repousse le piston 53 dudit vérin, de sorte que c'est le pignon denté 34 qui est mis en prise avec l'arbre intermédiaire 4 par l'intermédiaire des crabots 46 et 47, tandis que l'autre pignon 35 peut tourner librement sur ledit arbre.

   La liaison entre l'arbre d'entrée 2 et l'arbre intermédiaire 4 est alors assurée uniquement par les deux pignons 26 et 34.

   D'une manière analogue, lorsque le vérin 51A est à la bâche, le pignon 38 est embrayé sur l'arbre de sortie 3 par le manchon coulissant 44 et les crabots correspondants, tandis que lorsqu'il est relié à la source de liquide sous pression, c'est l'autre pignon 39 qui est rendu solidaire dudit arbre de sortie 3.

   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. C'est ainsi, par exemple, qu'on pourrait remplacer les vérins à simple effet de commande d'embrayage par des vérins à double effet, ces vérins étant alors alimentés, soit par un joint tournant à chaque extrémité de l'arbre correspondant, soit par un joint tournant double monté à une seule extrémité de l'arbre et en liaison avec des conduits coaxiaux pour amener le liquide sous pression, sélectivement, sur l'une ou l'autre face du piston du vérin.

   On pourrait aussi remplacer les organes d'embrayage à crabots par des embrayages à cônes ou à disques simples ou multiples, étant donné qu'on dispose d'une force importante sur le vérin pour actionner lesdits embrayages.

   REVENDICATION I Dispositif pour embrayer un pignon denté sur un arbre sur lequel il est monté fou à rotation, comprenant

   un premier organe d'embrayage annulaire monté seulement à coulissement sur ledit arbre et pouvant être amené en prise avec un deuxième organe d'embrayage annulaire conjugué du premier et solidaire dudit pignon denté, caractérisé par le fait que le premier organe d'embrayage est solidaire de l'élément mobile d'un vérin à fluide sous pression coaxial à l'arbre et dont l'élément fixe est solidaire dudit arbre.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'organe mobile du vérin à fluide sous pression est constitué par un piston qui est monté à coulissement dans un alésage axial de l'arbre formant cylindre fixe du vérin, l'une au moins des deux extrémités dudit cylindre étant en communication avec un conduit débouchant à l'extérieur de l'arbre pour pouvoir être mis en communication avec une source de fluide sous pression.

   2. Dispositif selon la revendication I et la sousrevendication 1, caractérisé par le fait que le conduit précité est un conduit axial en communication avec un conduit radial qui débouche dans une chambre annulaire fixe entourant l'arbre d'une façon étanche et munie d'un orifice de raccordement avec une conduite de fluide sous pression.

   3. Dispositif selon la revendication I et la sousrevendication 1, caractérisé par le fait que le piston du vérin est relié au premier organe d'embrayage par une tige transversale qui traverse un ajour de l'arbre.

   4. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le vérin est à simple effet et est muni d'un ressort de rappel.

   REVENDTCATION II Utilisation du dispositif selon la revendication I dans une boîte de vitesses comprenant au moins un arbre muni d'au moins un pignon denté pouvant être rendu solidaire de cet arbre.