FR2516025A1 - Groupe moto-propulseur avec boite de vitesses - Google Patents

Abstract

GROUPE MOTO-PROPULSEUR COMPRENANT UN MOTEUR20 ET UNE BOITE DE VITESSES COMPOSE D'UN RALENTISSEUR15 ET D'UN ENGRENAGE PLANETAIREP. LE RALENTISSEUR 15 EST UN FREIN HYDRODYNAMIQUE ET LE PLANETAIREP COMPORTE AU MOINS TROIS ELEMENTS, PAR EXEMPLE UNE COURONNE11 SOLIDAIRE D'UN ARBRE D'ENTREE21, UN PORTE-SATELLITES12 ACCOUPLE A UN ARBRE DE SORTIE31 PAR UN DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT INTERMEDIAIRE24 ET UNE ROUE SOLAIRE13 QUI PEUT ETRE ACCOUPLEE AU ROTOR16 DU RALENTISSEUR PAR UN FREIN18; L'AGENCEMENT ETANT TEL QUE LE RALENTISSEUR15 A UN RENDEMENT SPECIFIQUE ELEVE DANS LES DEUX SENS DE ROTATION ET PERMET LE DEMARRAGE HYDRODYNAMIQUE PAR DESSERRAGE DE L'ACCOUPLEMENT24 ET DU FREIN18; LE PREMIER RAPPORT S'OBTIENT A FAIBLE ALLURE EN SERRANT LE FREIN18 ET EN DECLENCHANT LE RALENTISSEUR15, LE SECOND PAR L'ENCLENCHEMENT DE L'ACCOUPLEMENT24 ET LE DESSERRAGE DU FREIN18, LE RALENTISSEUR16 TOURNANT ALORS A L'INVERSE PAR RAPPORT AU DEMARRAGE; LE RALENTISSEUR PEUT ETRE UTILISE COMME FREIN HYDRODYNAMIQUE. APPLICATION AUX VEHICULES EN GENERAL.

Description

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L'invention a trait à un groupe moto-propulseur avec boîte de vitesses, qui comprend un ralentisseur et un engrenage planétaire Dans

le changement de vitesses on utilise le ralentisseur (frein hydrodynami-

que) dans le but de faire démarrer en rotation,à partir de l'arrêt, un arbre de sortie, par l'intermédiaire d'une transmission hydrodynamique. L'invention se réfère aux documents suivants

1) DE-AS 14 80 506

2) DE-AS 20 21 543

3) DE-AS 26 56 669

4) DE-PS 16 00 191

) DE-OS 30 00 664

6) DE-PS 26 18 073

7) DE-OS 29 35 361

8) US-PS 23 43 509

9) Automobiltechnische Zeitschrift 1967, Pages 149 à 152.

D'après la Figure 1 du document imprimé de référence 1) on connaît essentiellement la disposition suivante: un arbre d'entrée 25 entraîne la couronne planétaire 31 (premier élément du mécanisme de changement de vitesses) d'un engrenage planétaire 29 Un porte-satellites 33 (second élément) est accouplé par l'intermédiaire de cet engrenage planétaire 29 à un arbre de sortie 24 En outre, un pignon planétaire 34 (troisième

élément) est accouplé au rotor 45 d'un ralentisseur 43 et peut être im-

mobilisé par un frein 39 Lorsque l'arbre de sortie 24 est immobile, ce

sont les premier et troisième éléments db la boîte de vitesses qui tour-

nent dans des sens contraires, de manière que le nombre de tours-minute

du troisième élément soit supérieur à celui du premier élément En enclen-

chant le ralentisseur 43 on peut réduire le nombre de tours-minute du troi-

sième élément 34 de la boîte de vitesses et faire tourner l'arbre de sor-

tie 24, son sens de rotation étant opposé à celui du troisième élément 34 de la boîte de vitesses L'arbre de sortie 24 assume alors le rôle de

l'arbre dit "sans déport" d'un mécanisme de direction de véhicules à che-

nilles Quant à la transmission du véhicule proprement dit, ce document 1)

ne montre qu'un mécanisme de transmission 2 et des mécanismes à convertis-

seur 5 et 6.

Le document 2) montre un mécanisme de vitesses pour véhicule qui comporte un convertisseur de couple intégré Celui-ci peut servir aussi

bien pour la traction (notamment pour démarrer à partir de la vitesse zé-

ro) que pour assurer le freinage hydrodynamique Des ensembles d'entraîne-

ment équipés de ce type de boîte de vitesses se sont comportés d'une

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-2 - manière plut 8 t satisfaisante; toutefois, avec ce système, pour réaliser un nombre déterminé de rapports il est nécessaire d'utiliser un nombre

relativement élevé de jeux de satellites.

On connatt d'après le document 3) un mécanisme de boîte de vi-

tesses pour véhicule qui comporte d'une part un convertisseur hydrodynamique de couple conçu uniquement pour assurer la traction et d'autre part un ralentisseur qui ne sert qu'à assurer le freinage hydrodynamique Dans ce cas, le coût de fabrication des éléments hydrodynamiques de la boîte

de vitesses est relativement élevé.

i O Ces deux bottes de vitesses -connues ont en commun, naturellement,

la nécessité de tenir compte, dans la phase de démarrage, de pertes hydrau-

liques dues à la transmission hydrodynamique du couple.

Le but de la présente invention consiste à réaliser un groupe moto-

propulseur dont la botte de vitesses assure la transmission du cou-

ple dans les conditions les plus économiques possibles par voie hydrody-

namique tant au démarrage à partir de l'arrêt qu'au freinage, tout en ré-

duisant les pertes hydrauliques pendant le démarrage.

Ce but est réalisé grâce à un type nouveau de groupe moto-propulseur.

Il a été constaté que le groupe décrit dans le document de référence 1) et qui sert simplement à entratner un mécanisme de direction de véhicule peut également, suivant la modification proposée par la présente invention, être utilisé pour l'entraînement du véhicule lui-même et, en même temps, pour l'actionnement des freins du véhicule A cet effet il est prévu dans

l'engrenage planétaire ou épicycloidal un mécanisme d'accouplement qui per-

met, lorsqu'il est actionné (le sens de rotation de l'arbre de sortie étant inchangé) d'inverser le sens de rotation du troisième élément de la botte de vitesses et par conséquent du rotor du ralentisseur En même temps, le ralentisseur, ainsi qu'il est connu par l'un ou l'autre des documents de référence 4) et 5), est conçu de telle sorte que, dans les deux sens de rotation, il développe un rendement spécifique élevé Par conséquent, il devient donc encore possible d'utiliser également le ralentisseur, non seulement pour la transmission de puissance dans la zone dite de démarrage,

mais aussi, après inversion de son sens de rotation, pour produire le frei-

nage hydrodynamique du véhicule Ainsi qu'il est connu des spécialistes, le ralentisseur est enclenché par remplissage avec du fluide de travail

et déclenché par évacuation de ce fluide Il est préférable, dans ces con-

ditions, de réaliser un dispositif de commande de manière que l'on puisse commander le ralentisseur à volonté soit par l'organe qui délivre l'ordre de freinage (par exemple la pédale de frein) soit par l'organe qui commande -3 -

l'accélération (par exemple la pédale d'accélération).

Un ralentisseur fonctionnant dans les deux sens de rotation avec

une seule chambre torique de travail pourrait également être réalisé, sui-

vant le document de référence 5), de manière que les aubes soient placées dans des plans parallèles à l'axe On préférera cependant un ralentisseur du type décrit dans le document de référence 4), qui se compose de deux chambres toriques de travail pourvues d'aubes inclinées Les chambres de travail sont étroitement imbriquées entre elles dans l'espace et cela de façon fonctionnelle Ainsi, par exemple, il n'est prévu qu'un seul rotor commun; en outre, les deux chambres de travail sont toujours remplies ou évacuées en commun De cette façon, le coût à prévoir pour commander le fluide de travail est sensiblement inférieur à celui qu'exige la présence d'un convertisseur et d'un ralentisseur suivant le document de référence 3) En d'autres termes, suivant la présente invention, dans ule boîte de vitesses suivant le document 3), on peut remplacer le convertisseur, son coupleur de pontage et le ralentisseur par 1 a boîte de vitesses

suivant l'invention, qui comprend un engrenage planétaire et un ralentis-

seur indépendant du sens de rotation.

La boîte de vitesses du groupe moto-propulseur suivant la pré-

sente invention comporte une zone ou période de démarrage hydrodynamique

au cours de laquelle le ralentisseur est enclenché, ainsi qu'une zone mé-

canique comportant au minimum deux rapports de vitesse Pour obtenir le premier rapport, le troisième élément de la botte et par conséquent le rotor du ralentisseur sont immobilisés ou bloqués Enfin, on obtient la deuxième vitesse en actionnant le dispositif d'accouplement qui déclenche l'inversion du sens de rotation du rotor du ralentisseur De préférence, ce dispositif d'accouplement sera constitué par un coupleur de pontage qui relie entre eux l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie du changement

de vitesses.

Le groupe moto-propulseur suivant la présente invention peut être

complété par différentes sortes de mécanismes supplémentaires ou complé-

mentaires de changement de vitesses On peut considérer dans ce but des bottes de vitesses à plusieurs rapports supplémentaires de marche avant, ou bien des bottes du type comportant plusieurs marches avant et au moins une marche arrière De cette façon, on peut prévoir sans difficulté un

nombre préféré et élevé de rapports de vitesses On peut néanmoins pré-

voir des réalisations sans botte de vitesses supplémentaire, ainsi qu'il

sera expliqué plus loin.

Un avantage essentiel de la solution suivant la présente invention réside dans le fait qu'au cours de l'accélération de l'arbre de sortie à partir de l'arrêt il ne faut enclencher le ralentisseur que sur une gamme restreinte de tours-minute de l'arbre de sortie, en comparaison avec un

convertisseur hydrodynamique de couple Dès qu'un nombre relativement fai-

ble de tours-minute de l'arbre de sortie (vitesse minimale de marche) a été atteint, on peut enclencher le frein qui se trouve sur le troisième

élément de la bo te de vitesses Au-delà, le changement de vitesses fonc-

tionne d'une façon purement mécanique sans perte hydraulique Il s'ensuit

que, calculée sur l'ensemble de la gamme de travail du groupe, la con-

sommation d'énergie est relativement faible.

Du fait que l'on supprime le convertisseur hydrodynamique de couple on renonce à la forte conversion de couple qu'il représente au point de démarrage Cela ne sera cependant pas du tout nécessaire dans de nombreux cas (par exemple pour le démarrage d'autobus), car pour tenir compte du

confort des passagers l'accélération ne doit pas dépasser un seuil déter-

miné. On a déjà tenté par d'autres moyens de réaliser une boîte de

vitesses automatique pour véhicule, sans utiliser de convertisseur hydro-

dynamique de couple C'est ainsi que-l'on connalt par le document de réfé-

rence 7) un changement de vitesses qui comporte un frein dit continu et de changement de rapport, lequel est conçu pour de longues périodes de fonctionnement en régime de glissement Un tel fonctionnement "en patinant"

est prévu dans ce cas (d'une façon analogue au cas du changement de vites-

ses suivant l'invention avec ralentisseur) d'une part pour démarrer à l'ar-

r 9 t et d'autre part pour freiner le véhicule Cette construction connue présente cependant un inconvénient, à savoir que malgré la conception du frein pour des utilisations prolongées avec glissement le risque d'usure par abrasion et/ou d'échauffement excessif subsiste C'est pour cela qu'il n'est guère utilisé dans la pratique Du reste, s'il n'en était pas ainsi, on n'aurait pas remplacé le frein continu par un ralentisseur dans les

changements de vitesses connus, car l'accouplement qu'il aurait fallu pré-

voir entre un rotor de frein continu et un élément de changement de vites-

ses à rotation lente pour le ralentisseur aurait été défavorable.

Comme on l'a déjà souligné plus haut, la boîte de vitesses du

groupe moto-propulseur suivant la présente invention comporte de préfé-

rence un dispositif d'accouplement dont l'actionnement se traduit par la rotation en bloc des éléments de l'engrenage planétaire En fait, il est déjà connu, d'après le document de référence 8), de réaliser une boîte de vitesses comportant un ralentisseur, un engrenage planétaire et un

embrayage de prise direcoe; ce dernier est cependant cons-

titué par une roue libre (embrayage unidirectionnel) Par ce moyen et en

premier lieu (c'est-à-dire au démarrage à partir de l'arr't) l'arbre d'en-

trée, l'arbre de sortie et le rotor du ralentisseur tournent à la m 9 me vi-

tesse en tours-minute et dans le même sens, Ainsi, le ralentisseur peut entrer en fonction seulement s'il a atteint un nombre minimal de tr/mno Par conséquent, l'arbre de sortie tourne plus vite que 'arbre d'en-réee Il en résulte que le ralentisseur ne peu pas être enclenché dans la zone

particulièrement importante des vitesses de démarrage i 1 Jme ue edécéléra-

tion de l'arbre de sortie, obtenue à l'aide du ralentisseur,, nest as prée-

vue dans cette disposition.

Grace à une autre caractéristique de la prlse'rte in'entiou le ras lentisseur, pendant un freinage hydrecy-narmique, peut e: ? rendui total eme i_ indépendant du moteur d'erntra 1 nemtent e; asur une ga Einte e, 'enud 7 e de vin tesses de rotation de l'arbre ade eo h S,:e -od -a-ides 1 es

relativement faibles de tr/imwEn re V_c orse -' e l:ov-

de prise directe est enclenché r t e -'^ -e en tisseur suivant la disposition ernis c-,e p oct ius qu'au plus petit nombreossib Ld -: d:, " cette raison et du fart ?ueen ' -r i -o i;on lei raa ge de prise Cirecsé er;: ;le:; i ':e-r ru e J_, adopter ensenble les deuerie S lc 1 s L <S fi -: e _e-s en se référant aux revendicatins i e Pour l'enssemble motoprople: 'nt res machines ou moteurs dentr-sin i:-:-s:c': e:- sas toutefois, on peut aussi prêvoir sa rc-e à gaz Suivant un autre concept de,,a' t "' ' une machine d'entralnement capible (de l'ries veux sens de rotation, par exemple un moteur e ct r' ve Un avantage essentiel de ce ï, tdd onstrictioe r ',appor R groupes moto-propulseurs élee o-hydr pta iques:- q Api semortent pour l'exploitation en traction un cnvectisseur coulple et, Si Dé,cei' saire, un inverseur de sens de marche -l;e De Xtouent 5}} rési'e da D-s le fait que l'on peut se passer de cet inverseur de sens de marche, Donc, en vertu de l'utilisation suivant la préselte invention d'-nu ralentisseur au moins constamment indépendant du sens de rotation, ce ralentisseur peut fonctionner aussi bien dans les deux sens de rotation en exploitation de traction De la même façon, ce ralentisseur peut assurer un freinage aussi efficace dans les deux sens de rotation en service réel De plus,

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-6 -

par la combinaison d'un moteur électrique avec le ralentisseur et l'en-

grenage planétaire qu'il comporte on peut dans de nombreux véhicules élec-

triques, par exemple dans un trolleybus, supprimer un mécanisme de change-

ment de vitesses disposé en aval.

Un concept complémentaire important de la présente invention réside dans la solution du problème suivant: pendant le processus de démarrage à l'aide du ralentisseur, le nombre de tr/mn de la machine d'entraînement ne doit ni 9 tre trop comprimé (risque de caler le moteur par suite d'un moment trop élevé de ralentissement), ni atteindre une valeur trop élevée

(notamment lorsqu'on donne beaucoup de gaz alors que le moment de ralen-

tissement est relativement bas) On pourrait résoudre soi-même ce problème

en adaptant manuellement le taux de remplissage et par conséquent le mo-

ment du ralentisseur en fonction de chaque moment de la machine ou du mo-

teur d'entratnement Avec la présente invention, cela s'obtient automati-

quement en utilisant un dispositif de régulation Cela permet en outre d'augmenter le nombre de tr/mn de la machine d'entraînement à mesure que

crott le nombre de tr/mn de l'arbre de sortie (donc la vitesse de trans-

lation du véhicule) On peut prévoir par exemple une dépendance linéaire ou progressive du nombre de tr/mn du moteur par rapport h la vitesse de translation du véhicule Dans ces circonstances, on constate un avantage

supplémentaire important de l'invention par rapport aux groupes moto-

propulseurs qui doivent assurer le démarrage d'un convertisseur hydrodyna-

mique de couple Dans ce cas, il est connu qu'il faut concevoir différents rotors de pompe de conivertisseur et/ou des roues dentées différentes pour des démultiplications d'entrée différentes Par contre, lorsqu'on utilise un ralentisseur pour démarrer, sa commande ne doit être adaptée qu'a la machine ou au moteur d'entraînement utilisé en particulier On peut obtenir

ce résultat d'une façon particulièrement simple en modifiant la caracté-

ristique du capteur de la valeur de consigne de manière à établir une cer-

taine relation entre le nombre de tr/mn du moteur et la vitesse de marcbe

du véhicule.

Par ailleurs, en cas de nécessité les deux chambres de travail du ralentisseur peuvent être conçues pour différents couples maximaux dans

les deux sens de rotation Par exemple, les deux chambres de travail peu-

vent présenter des dimensions différentes Alternativement, on peut pré-

voir des angles différents d'inclinaison des aubes dans les deux chambres de travail Graae à ce type de mesure, on peut par exemple adapter les chambres de travail uniquement à différentes vitesses maximales de rotation

dans les deux sens de rotation.

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-7- On décrira maintenant plus en détail l'invention en se référant à

des modes particuliers de réalisation que montre à titre d'exemples le des-

sin annexé, sur lequel La FIGURE 1 montre un diagramme en barres valables pour plusieurs modes possibles de réalisation C la boîte de vitesses; La FIGURE 2 montre le plan des tr/mn qui s'applique au diagramme de la Figure 1; La FIGURE 3 est un schéma synoptique d'un changement de vitesses que l'on peut réaliser à partir de l'une ou l'autre des Figures 1 et 2;

La FIGURE 4 est un schéma synoptique pour un autre changement de vi-

tesses que l'on peut réaliser à partir de l'une ou l'autre des Figures 1 et 2, et

La FIGURE 5 est un schéma synoptique général illustrant le fonction-

nement du ralentisseur.

Pour la représentation d'engrenages planétaires sous forme d'un dia-

gramme en barres suivant la Figure 1 et d'un plan des tr/mn suivant la Fi-

gure 2 on peut se référer au document 9,) cité dans le préambule de la pré-

sente description.

Le diagramme en barres représenté Figure 1 montre un engrenage plané-

taire comportant trois éléments, à savoir les éléments représentés par les

points 11, 12 et 13 de la barre 10 Une machine d'entratnement 20 est ac-

couplée de manière fixe, par un arbre d'entrée ou de commande 21, au pre-

mier élément 11 de l'engrenage planétaire Au lieu de cet accouplement ri-

gide, on peut prévoir si nécessaire un accouplement débrayable ou détacha-

ble 22 Dans ce cas, il y aura lieu de prévoir en outre un frein 23 sur

le premier élément de l'engrenage Le second élément d'engrenage plané-

taire 12, situé sensiblement au milieu de la barre 10, est rigidement solidaire de l'arbre de sortie 31 Entre l'arbre d'entrée 21 et l'arbre

de sortie 31 est agencé un dispositif d'accouplement débrayable 24, dési-

gné plus haut par l'expression "accouplement intermédiaire" Celui-ci pour-

rait cependant être remplacé par un coupleur entre le premier et le troi-

sième élément, ou entre le second et le troisième élément, de l'engrenage planétaire On peut également envisager une autre variante du mode de

réalisation représenté; en effet, en supprimant le dispositif d'accouple-

ment 22, on peut disposer un dispositif d'accouplement entre la machine

d'entraînement 20 et le point de branchement 19, auquel est relié le dis-

positif d'accouplement 24.

Un ralentisseur 15 (frein hydrodynamique) fonctionnant dans les

deux sens de rotation est conçu conformément au document de référence 4).

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-8 -

Il comporte un rotor 16 à deux couronnes d'aubes et un stator correspon-

dant 17 également pourvu de deux couronnes d'aubes Le rotor 16 du ralen-

tisseur est rigidement solidaire, par accouplement du troisième élément 13 du changement de vitesses, ce troisième élément 13 pouvant par ailleurs être immobilisé ou bloqué par un frein mécanique 18. Sur la Figure 2 on retrouve la barre 10 de la Figure 1 ainsi que les éléments d'engrenage 11 à 13 Les flèches partant du point 11 représentent différents nombres de tr/mn de l'arbre d'entrée 21 De la même façon les flèches partant des points 12 et 13 représentent différents nombres de

tr/mn de l'arbre de sortie 31 ou du rotor 16 du ralentisseur.

La ligne a indique l'état des différents organes obtenu pendant la marche au ralenti, tandis que l'arbre de sortie 31 est immobile L'arbre

d'entrée 21 tourne avec le nombre minimal de tr/mn; le rotor du ralentis-

seur tourne à une vitesse de rotation accrue en fonction du rapport de

multiplication réalisé, et dans le sens inverse.

La ligne b indique la condition obtenue lorsque, après enclenchement du ralentisseur, l'élément 13 de l'engrenage planétaire a ralenti jusqu'à

la vitesse qui correspond à un tiers de la vitesse de rotation initiale.

En même temps, le nombre de tr/mn du moteur ou de la machine d'entratne-

ment 20 et de l'arbre d'entrée 21 s'est accru dans une proportion déter-

minée En conséquence, l'arbre de sortie 31 tourne désormais suivant le

nombre N 1 de tours/mn.

La ligne c indique l'état résultant de l'actionnement du frein 18, ce qui enclenche la première vitesse ou le premier rapport Le nombre N 1

de tr/mn de l'arbre de sortie restant inchangé, il en résulte une diminu-

tion du nombre de tr/mn de l'arbre d'entrée jusqu'au minimum environ, ou ralenti du moteur Si la vitesse de marche du véhicule augmente, le nombre de tr/mn de l'arbre de sortie atteint la valeur N 2 tandis que le nombre

de tr/mn de l'arbre d'entrée atteint la ligne d.

Maintenant, en actionnant le dispositif d'accouplement intermédiaire 24 on obtient que tous les éléments il, 12 et 13 de l'engrenage planétaire

tournent à la même vitesse en tr/mn et dans le même sens, par exemple se-

lon le nombre de tr/mn N 2 (ligne e) Par ce moyen, la deuxième vitesse ou le second rapport mécanique se trouve enclenché, ce qui, en accroissant

davantage le nombre de tr/mn de l'arbre d'entrée, augmente jusqu'au maxi-

mum les tr/mn N 3 de l'arbre de sortie (voir la ligne f).

Dans ces conditions d'enclenchement, on peut en cas de nécessité ré-

enclencher le ralentisseur 15 pour freiner le véhicule Cela permet au nombre de tr/mn de descendre, dans les cas extrêmes, jusqu'à la ligne g, 9- c'est-à-dire jusqu'à la vitesse minimale de rotation de l'arbre de sortie

31 Comme on peut le constater, dans ces conditions le ralentisseur tra-

vaille dans le sens de rotation opposé, ce qui correspond à l'état qui

existait lors du démarrage.

Dans la zone des faibles vitesses de translation du véhicule, on peut

obtenir un meilleur rendement de freinage du raient'3 seur 15 si l Ion dispo-

se, comme le montre la Figure -, d'un dispositif d:accouplement 22 et d'un frein 23 Le ralentisseur agit dans ce cas (le dispositif d'accouplement 22

étant déclenché et le frein 22 serré, entre les ines mir=tes h et 7 _ Ul-

térieuremnent, quand dans ces condition iencebre de l'_/mon de l'arbre de sortie tombe au-dessous du nombre rminimal (ralenti-t de teurs-minues de

l'arbre d'entrée, il faut débrav 7 er ou 'éao'De ' dssitif 53 eaccou-

plement intermédiaire 24.

La Figure 3 montre un mode p-reféré de realisati de li nven 7 tion Qui comporte un simple engrenage pataie On fc?=_t le _e l '-? a chine d'entranement 20, arbre le ralentisseur 15Le prem- Lr:ii r i;ireec a

couronne à denture internelaqcue ee"'::: a l be dt,;_:;-

21 soit directement, soit par ' 'C 22 représenté en traits mixtesDans ct "ezni;er r a C a l ronne s'effectue par l'interu' direa -_n 2 r -: de- ie

21 et l'engrenage plan:t-::-e ^or:'ir -i seu-

d'oscillations en torsion 29 'Ar E-;úe: a,ir-> L^ scolid élément 12 de i'enqrcnagela _ St rigidement solidaire de l'arie ds::l ntr,t:= el Ls

et l'arbre d'entrée 21 se ti-cqed:^=-;-' ' ,c C-,.

ment 24 Le troisimme élément ' u c e:"e solar J e Oiu plan

nétaire rigidement solidaireN r otaeu: ':e au l _'S_; e:: la-

quelle peut être immobilisée ou boou, e Cile-: 1 I ri: n

30 peut être relié à l'arbre de ore 1-

Sur la Figure 4 les organ< es -inch;s: pafir rna:;') ie k e a Fi-

gure 3 sont désignés par les m 1 mes chiffede re Ti ep ndane à la différence du dispositif de la Fiur, il est prevu désor iais un engrenage planétaire P' à satellites dou Dles Le pres:ier elémnent d'eng Te nage 11 ' est dans ce cas le porte-satellites, tandis que le second élément 12 ' est la couronne à denture interne Le troisième élément 13 est, comme

dans le cas de la Figure 3, la roue solaire ou planétaire.

Sur la Figure 5 on a représenté e lgoupe moto-propulseur de la Figure 3 conjointement au schéma de commande du ralentisseur, Les lémernts

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- constitutifs du groupe moto-propulseur sont désignés par les mêmes chiffres de référence que sur la Figure 3 Au ralentisseur 15 est associé un système

de conduites pour véhiculer le fluide de travail (circuit de refroidisse-

ment), qui comporte d'une part une conduite d'arrivée 32 et une conduite de retour 33, reliées toutes deux à un distributeur de commande à tiroir 39, et d'autre part un refroidisseur 35 comportant une conduite d'entrée 34 et une conduite de sortie 36 Un réservoir à fluide 40 est divisé par une paroi intermédiaire 41 en une chambre supérieure d'accumulation 42 et

une chambre inférieure de charge 43.

Le distributeur de commande à tiroir 39 est représenté en position de repos dans laquelle il relie la conduite d'arrivée 32 du ralentisseur à une conduite d'aération 52 et la conduite de retour 33, ainsi que la conduite d'entrée 34 du refroidisseur aux conduites d'évacuation ou de

drainage 53 ou 54, pendant qu'il obture la conduite de sortie 36 du re-

froidisseur Les conduites 52, 53 et 54 sont reliées à la chambre d'accu-

mulation 42 Dans ces conditions, le ralentisseur 15 est mis hors-circuit.

Dans la position de travail (déclenchée par exemple grâce à un électroai-

mant 38) le distributeur de commande 39 relie la-conduite de sortie 36 du refroidisseur à la conduite d'arrivée 32 f et la conduite de retour 33 à la conduite d'entrée 34 du refroidisseur Une pompe de remplissage 45 aspire le fluide de travail dans la chambre inférieure de charge 43 par l'intermédiaire d'une conduite d'aspiration 46 et le refoule dans une conduite de remplissage 47 au-4 débouche dans la conduite de sortie 36 du refroidisseur Pour que le ralentisseur réagisse rapidement à un ordre d'enclenchement, on introduit de l'air comprimé dans la chambre inférieure

de charge 43 du réservoir 40 (ce qui ferme le clapet 44 et obture une ou-

verture prévue entre les chambres 42 et 43 du réservoir); le circuit de refroidissement 32 à 36 du ralentisseur est ainsi rapidement rempli à travers la conduite de dérivation 48 (pourvue d'un clapet anti-retour 49)

et la conduite de remplissage 47 La commande de l'air comprimé s'effec-

tue par l'intermédiaire d'uai distributeur à tiroir 50 (représenté en po-

sition de repos) Dans sa position de travail, ce distributeur 50 relie une source d'air comprimé 51 à une conduite sous pression 55 qui débouche dans la chambre de charge 43 du réservoir 40 Dans la position de repos ce distributeur 50 relie la conduite sous pression 55, en passant par une

conduite de décharge 56, à la chambre d'accumulation 42 du réservoir 40.

Un électroaimant 57 destiné à actionner le distributeur à tiroir 50 n'est excité que durant un temps bref à la réception d'un ordre d'enclenchement du ralentisseur, afin que l'air comprimé qui se trouve dans la chambre 43

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11 - n'agisse que durant cette brève période Ensuite, c'est seulement la pompe (conjointement au clapet anti-retour 49) qui maintient le remplissage

du circuit 32 à 36 de refroidissement du ralentisseur.

Le degré de remplissage du ralentisseur 15 est déterminé grâce à une soupape d'échappement et de réglage 59 qui relie la conduite de retour 33

à une conduite de décharge 58 qui débouche dans la chambre supérieure d'ac-

cumulation 42 Le rôle de cette soupape d'échappement et de réglage 59 estde régler le degré de remplissage du ralentisseur 15 à une valeur telle

que le moment du couple du ralentisseur corresponde à une valeur de con-

signe que, l'on peut faire varier A cet effet, on fait agir sur le corps de la soupape de réglage 59 deux forces antagonistes L'une de ces forces, qui représente la valeur de consigne, consiste dans l'exemple représenté en une force magnétique produite par un électroaimant 60 et que l'on peut faire varier de façon continue L'autre force, qui représente la valeur

effective ou instantanée, est engendrée à partir d'une pression hydrau-

lique appliquée par l'intermédiaire d'une conduite 61 à la soupape 59.

Cette pression hydraulique est prélevée dans la chambre active du ralen-

tisseur 15 en passant par l'une ou l'autre des conduites de mesure 62 ou 63, selon le sens de rotation Un double clapet anti-retour 64 relie soit la conduite de mesure 62, soit la conduite de mesure 63, à la conduite 61

qui aboutit à la soupape 59.

L'ordre qui assure l'enclenchement du ralentisseur 15 peut être dé-

* livré par l'intermédiaire soit de la pédale d'accélérateur 65, soit de la

pédale de frein 66 A cet effet, chacune de ces pédales comporte un con-

tact électrique 67 ou 68, qui se ferme dès que l'on appuie m 9 me faiblement

sur la pédale Ces contacts sont reliés à des conducteurs 69 ou 70 qui si-

gnalent l'enclenchement A l'aide de chaque pédale on peut en outre régler

un potentiomètre 71 ou 72 (ou tout autre capteur de course) Le potentio-

mètre 71 associé à la pédale d'accélérateur 65 est relié par l'intermédiai-

re d'une ligne de commande 73 au régulateur de puissance du moteur ou de la machine d'entraînement 20 (soit l'équivalent d'une tringlerie mécanique de commande) Le potentiomètre 72 associé à la pédale de frein 66 établit directement la valeur électrique de consigne pour obtenir le moment de freinage voulu du ralentisseur 15 Cette valeur de consigne est appliquée par l'intermédiaire d'un conducteur de commande 74, d'un commutateur 75 et d'un autre conducteur de commande 76 à l'électroaimant 60 qui commande la

soupape d'échappement et de réglage 59.

L'enfoncement de la pédale de frein 66 produit par conséquent, par l'intermédiaire des conducteurs 70, 78 et 79, l'inversion des distributeurs

16025

12 - à tiroir 39 et 50 qui prennent leur position de travail Le distributeur 39 reste dans sa position de travail aussi longtemps que la pédale de frein

66 est enfoncée Un générateur d'impulsions 91 (bascule monostable) dispo-

sé entre les conducteurs 70 et 79 a pour rôle de ne laisser le distribu-

teur à tiroir 50 qu'un court laps de temps dans sa position de travail Le ralentisseur 15 est désormais enclenché aux fins de freinage, de manière

que la valeur de son moment de freinage soit fonction du degré d'enfonce-

ment de la pédale de frein 66.

Pour l'intervention du ralentisseur 15 pendant la marche du véhicule

1 o il est prévu l'agencement suivant: un dispositif régulateur 80 est sensi-

ble à la valeur momentanée en tr/mn de la vitesse du moteur d'entraînement

, grâce à un conducteur de mesure 81, et reçoit d'autre part par un con-

ducteur de commande 82 une valeur de consigne pour régler le nombre de

tr/mn dudit moteur 20 Cette valeur de consigne s'obtient par l'intermé-

diaire d'un générateur 83 Cela a pour effet de subordonner la valeur de

consigne au nombre de tr/mn de l'arbre de sortie qui est appliqué au géné-

rateur 83 par l'intermédiaire d'un autre conducteur de mesure 84 On peut fixer de manière préliminaire par exemple une proportionalité croissante de la valeur de consigne du nombre de tr/mn du moteur En cas de besoin on peut rendre la valeur de consigne complémentairement dépendante de la

position de la pédale d'accélérateur 65 (par le conducteur de commande 85) .

De plus, il peut être avantageux de mesurer le nombre de tr/mn de l'arbre de sortie(en raison de la meilleure définition ainsi obtenue) sur deux

arbres tournant à des niveaux différents de nombres de tr/mn, par consé-

quent, par exemple, une fois sur l'arbre de sortie 31 de l'engrenage pla-

nétaire P et une fois à la sortie du réducteur complémentaire 30 (par le

conducteur de mesure 84 ').

Le dispositif régulateur 80 définit une grandeur de réglage par la différence entre la valeur de consigne et la valeur instantanée Cette grandeur de réglage est appliquée par le conducteur 86 au commutateur 75 et définit également une valeur de consigne pour la soupape d'échappement de réglage 59 L'action du commutateur 75 correspond, par analogie, à celle d'un double clapet anti-retour (voir 64) Autrement dit, le plus grand des signaux momentanément disponibles dans les conducteurs 74 et 86

est acheminé ensuite dans le conducteur de commande 76.

Enfin, le conducteur de mesure 84 '-(pour le nombre de tr/mn de tra-

vail) est relié par un autre conducteur 87 à un générateur de valeur-limi-

te 88 à la sortie 89 duquel n'appara t ensuite un signal que si le nombre

de tr/mn de l'arbre de sortie n'a pas encore dépassé une valeur minimale.

13 - Cette valeur minimale peut correspondre par exemple à une vitesse de translation de 7 km/h La sortie 89 et le conducteur 69 provenant de la pédale d'accélérateur 65 sont reliés à l'entrée d'une porte ET 90 dont la

sortie est reliée au conducteur 70.

Au démarrage à partir de l'arrêt et avec l'aide du ralentisseur 15,

ce dernier sera par conséquent enclenché par l'intermédiaire des conduc-

teurs 69, 70, 78 et 79 La grandeur du moment de freinage produit par le ralentisseur sera donc déterminée par le dispositif régulateur 80 de telle sorte que le nombre de tr/mn du moteur ou de la machine d'entraînement 20 approche la valeur de consigne indiquée préalablement par le générateur 83 de la valeur de consigne A titre d'exemple, lorsqu'un moment de freinage

trop élevé du ralentisseur maintient le nombre de tr/mn du moteur au-des-

sous de la valeur momentanée de consigne, le régulateur 80 déclenche une réduction de la force magnétique de l'électroaimant 60 Cela détermine

une évacuation partielle du ralentisseur 15 à travers la soupae d'échap-

pement 59, jusqu'à ce que l'équilibre désire ait été rétabli Si le nom-

bre de tr/mn du moteur dépasse la valeur mlnimale fixée par le générateur de valeur-limite 88, le signal disponible jiusql'à cet instant a a sortie 89 disparaît, de telle sorte lque le distrib'teuor de conarude 39 revielent à sa position de repos et que le ralentisseur est évacue, En même temps 5 par suite du fonctionnement du frein 18 la première vitesse mecanigile se

trouve enclenchée La commande du frein 18 et du dispositif d'accouple-

ment intermédiaire 24 se produit de la façon bien connue dans le doncine des bottes de vitesses automatiques Les disposit-ifs nécessaires pouas obtenir cette action ont été volontairen ent omis dans le dessin Du-ne façon générale, on utilise le fluide sous pression cérivé de la conduite

sous pression de la pompe 45.

14 -

Claims (8)

R E V E N D I C A T I ONS

1 Un groupe moto-propulseur comprenant un moteur d'entrai-

nement ( 20) et une boîte de vitesses composé d'un ralen-

tisseur ( 15) et d'un engrenage planétaire (P), dans lequel: a) l'engrenage planétaire (P) comprend un premier élément ( 11), un second élément ( 12) et un troisième élément ( 13)

pouvant etre accouplés respectivement au moteur d'entrai-

nement ( 20), à un arbre de sortie ( 31) et au rotor ( 16) du ralentisseur ( 15); b) le troisième élément ( 13) de l'engrenage planétaire (P) peut etre immobilisé par un frein ( 18); c) les éléments ( 11, 12, 13) de l'engrenage planétaire (P) peuvent etre accouplés mutuellement de manière que les premier et troisième éléments ( 11, 13) tournent dans des

sens opposés pendant que l'arbre de sortie ( 31) est main-

tenu immobile, de telle sorte qu'en freinant le troisième élément ( 13) à l'aide du ralentisseur ( 15) l'arbre de sortie ( 31) cesse d'etre immobile et son sens de rotation

soit l'inverse de celui du troisième élément ( 13) du pla-

nétaire (P); ce groupe moto-propulseur étant en outre caractérisé par le fait que:

d) l'engrenage planétaire (P) comporte un dispositif d'ac-

couplement ( 24) dont l'actionnement provoque la rotation

en sens inverse du troisième élément ( 13) de ce plané-

taire associé au rotor ( 16) du ralentisseur ( 15), pendant le démarrage de l'arbre de sortie ( 31) à partir de l'arret; e) le ralentisseur ( 15) est conçu de telle sorte qu'il fournit

un rendement spécifique élevé dans les deux sens de rota-

tion.

2 Le groupe moto-propulseur selon la Revendication 1, carac-

térisé en ce que le ralentisseur ( 15) peut etre commandé à vo-

lonté soit par un organe ( 66) propre à délivrer un ordre de freinage, soit par un organe ( 65) propre à délivrer un ordre

d'accélération.

3 Le groupe moto-propulseur selon l'une ou l'autre des Revendi-

cations 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'accouple-

ment ( 24) est constitué par un coupleur intermédiaire capable, lorsqu'il est enclenché, de rendre les éléments ( 11, 12, 13) de -

l'engrenage planétaire (P) solidaires entre eux.

4 Le groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des Reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un disposi-

tif d'accouplement d'entrée ( 22) entre le moteur d'entraînement ( 20) et le premier élément ( 11) de l'engrenage planétaire (P), et que ce premier élément ( 11) peut être immobilisé par un

frein ( 23).

Le groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des Reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur d'entraine-

ment ( 20) est du type à inversion de sens de rotation.

6 Le groupe moto-propulseur selon la Revendication 5, carac-

térisé en ce que le moteur d'entraînement ( 20) est un moteur électrique à courant continu dont le nombre de tr/mn peut etre

modifié en agissant sur le champ d'excitation.

7 Le groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des Reven-

dications 2 à 6, caractérisé par un dispositif de régulation

( 80) dans lequel, pendant la marche par traction hydrodynami-

que, après enclenchement du ralentisseur ( 15), on obtient une valeur momentanée du nombre de tr/mn du moteur d'entraînement ( 20) qui égale une valeur de consigne, et il résulte de cette

disposition une différence de régulation qui produit une gran-

deur de réglage du degré de remplissage du ralentisseur, de

telle sorte que le dispositif de régulation ( 80) règle le mo-

ment du ralentisseur à une valeur telle que le nombre de tr/mn

de la machine d'entraînement prend la valeur de consigne, in-

dépendamment de la position de l'organe de commande d'accélé-

ration ( 65).

8 Le groupe moto-propulseur selon la Revendication 7, caracté-

risé en ce que le dispositif de régulation ( 80) est associé à

un générateur de valeur de consigne ( 83) destiné à régler la va-

leur de consigne du nombre de tr/mn du moteur d'entraînement ( 20) en fonction du nombre de tr/mn de l'arbre de sortie ( 31) de l'engrenage de changement de vitesses de manière à augmenter de préférence la valeur de consigne lorsque le nombre de tr/mn de

l'arbre de sortie de l'engrenage de changement de vitesses aug-

mente.

9 Le groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des Revendi-

cations 1 à 8, caractérisé en ce que le ralentisseur ( 15) est conçu pour obtenir des rendements spécifiques différents dans

les deux sens de rotation.