FR2614962A1

FR2614962A1 - Transmission, notamment pour winch ou boite de vitesse

Info

Publication number: FR2614962A1
Application number: FR8806180A
Authority: FR
Inventors: Graeme Maxwell Cundy
Original assignee: Maxwell Marine Ltd
Current assignee: Maxwell Marine Ltd
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1988-11-10
Also published as: NZ220238A; AU8704891A; NL8801106A; IT1219575B; US4974467A; GB2206934B; AU620328B2; AU634675B2; GB2206934A; GB8809685D0; AU1558188A; IT8847927A0; US4974814A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE TRANSMISSION A PLUSIEURS VITESSES. ELLE SE RAPPORTE A UNE TRANSMISSION DANS LAQUELLE UN PIGNON BALADEUR B1 EST COMMANDE PAR UN MECANISME DE SOULEVEMENT 20 LUI-MEME COMMANDE PAR UN ORGANE 40 EXTERIEUR A LA TRANSMISSION. DE CETTE MANIERE, LE PIGNON BALADEUR B1 PEUT VENIR EN PRISE AVEC UN PIGNON A1 MONTE SUR UN ARBRE D'ENTRAINEMENT ET UN PIGNON D2 MONTE SUR UN ARBRE DE SORTIE. SUIVANT LA POSITION DU PIGNON BALADEUR, L'INVERSION DU SENS DE ROTATION DE L'ARBRE D'ENTRAINEMENT DONNE DEUX OU TROIS VITESSES D'ENTRAINEMENT DE L'ORGANE DE SORTIE. APPLICATION AUX WINCHS.

Description

La présente invention concerne des boîtes de vitesse et des transmissions,

notamment du type utilisé dans les winchs ayant plusieurs vitesses ou plusieurs rapports de transmission dans un sens de rotation du -tambour. Il existe depuis longtemps des winchs à deux

vitesses, dans lesquels une inversion du sens de rota-

tion de l'arbre d'entraînement donne une vitesse diffé-

rente de rotation du tambour, pour une vitesse donnée de rotation de l'arbre. Bien que le mot "'vitesse" soit

souvent utilisé pour la description du fonctionnement

d'un-tambour de winch sous l'action des différents trains d'engrenage, il désigne en réalité le fait que le winch peut travailler avec des coefficients Multiplicateurs mécaniques différents. L'expression "première vitesse" désigne de manière générale la vitesse du tambour la plus élevée qui correspond au coefficient multiplicateur

mécanique le plus faible donné par le winch. Cette pre-

mière vitesse permet la rotation du tambour à la plus grande vitesse de rotation, lorsque la charge exercée par le cordage est faible, si bien que l'opérateur peut

rapidement amener un cordage, une glène ou un filin.

La vitesse suivante, appelée en général'"deuxième vites-

se" correspond à une plus faible vitesse de rotation

du tambour que la première vitesse et donne un coeffi-

cient multiplicateur mécanique plus élevé, utile lorsque

la charge exercée sur le cordage a augmenté.

Evidemment, comme l'arbre d'entraînement peut tourner dans les deux sens (c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse), il a été simple de réaliser des winchs à deux vitesses dans lesquels la rotation du tambour dans un sens peut

etre réaliséeavec deux rapports différents de transmis-

sion. Cependant, on a reconnu qu'il était nécessaire

de réaliser des winchs ayant plus de deux vitesses, lors-

que les forces appliquées au cordage présentent une gran-

de variation.

Comme les winchs sont souvent utilisés sur des bateaux à voile sur lesquels les forces peuvent être très importantes et peuvent varier rapidement, des winchs à plusieurs vitesses, permettant un passage rapide, régulier et automatique entre au moins trois vitesses,

lors de l'inversion du sens de rotation de l'arbre d'en-

traînement, sont nécessaires.

Il est aussi souhaitable de disposer de winchs utilisés sur les bateaux à voile et dans lesquels le sens de rotation du tambour peut être modifié d'après les emplacements différents sur le bateau, c'est-à-dire

permettant l'application d'une force de traction au cor-

dage à partir de l'emplacement le plus commode (c'est-

à-dire que le tambour doit pouvoir tourner dans le sens

des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse).

L'invention concerne une boite de vitesse ou une transmission qui reçoit l'énergie transmise à un arbre rotatif d'entraînement et la transforme en énergie de sortie. L'arbre d'entraînement peut' être. entraîné en rotation dans deux sens, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre et en sens inverse, et il peut être manoeuvré par un organe mo:eur (par exemple un moteur) ou manuellement. Bien que l'invention concerne la construction d'une boîte de vitesse capable de donner

au moins trois vitesses de sortie, l'invention est dé-

crite en référence à un winch.

En termes simplifiés, un winch est commandé par rotation d'un arbre primaire d'entraînement soit à la main, par exemple avec une manivelle, soit avec un dispositif moteur, par exemple un moteur. L'arbre d'entraînement est muni d'un ou plusieurs pignons montés axialement et qui transfèrent l'énergie de rotation de l'arbre moteur à un ou plusieurs trains d'engrenages, à raison d'un train différent par vitesse. Le tambour qui est monté de manière qu'il puisse tourner sur la base du winch, a une couronne dentée interne. Les trains d'engrenages reçoivent l'énergie.de rotation de l'arbre

d'entraînement et la transfèrent à la couronne dentée in-

terne du tambour afin qu'ils provoquent sa rotation. Les trains d'engrenages comprennent un ou plusieurs arbres

secondaires sur lesquels des pignons sont montés axiale-

ment. En général, un pignon qui est monté axialement sur un arbre peut être fixé à l'arbre de manière qu'il

doive tourner avec l'arbre dans les deux sens de rota-

tion. Au contraire, un pignon monté sur un arbre peut être "unidirectionnel", ce terme indiquant qu'il tourne -avec l'arbre dans un sens mais se sépare de l'arbre dans l'autre sens et ne tourne pas avec lui (par exemple du fait de la présence d'un mécanisme à cliquet et roue à rochet). Certains pignons peuvent être en fait montés axialement sur un arbre et peuvent tourner indépendamment de l'arbre dans les deux sens (par exemple un pignon fou). En outre, deux pignons disposés sur un arbre

peuvent être montés de manière que les deux pignons.

soient raccordés l'un à lrautre et ainsi tournent ensem-

ble dans les deux sens, ou ils peuvent être raccordés par un mécanisme à roue libre (par exemple un mécanisme à cliquet et roue à rochet) afin que les pignons tournent

ensemble dans un sens lorsque le pignon convenable cons-

titue le pignon menant.

Enfin, la disposition relative d'un arbre et de son pignon monté axialement est telle que l'arbre

de rotation entraîne le pignon ou le pignon rotatif en-

tralne l'arbre. C'est à l'aide de combinaisons et de

variétés innombrables de pignons et d'arbres de trans-

mission que les winchs sont réalisés afin qu'ils trans-

fèrent l'énergie transmise à l'arbre d'entraînement au

tambour rotatif.

La présente invention concerne une boîte de vitesse qui est utile dans un winch ayant au moins trois vitesses ou trains d'engrenages destinés à entraîner

le tambour du winch. Le winch préféré selon l'inven-

tion est destiné à travailler à trois vitesses diffé-

rentes, à la suite de deux inversions successives de

rotation de l'arbre d'entraînement. L;opération est réa-

lisée par disposition d'un arbre axial secondaire sur lequel est monté un pignon baladeur mobile axialement et qui, dans sa position supérieure, est en prise avec

un pignon monté sur l'arbre d'entraînement et fait par-

tie du train d'engrenages de là première vitesse, et qui, dans sa position inférieure-, est séparé du train d'engrenages de la première vitesse. Un mécanisme de soulèvement, qui peut être manoeuvré par l'opérateur, est aussi disposé afin qu'il soulève le pignon mobile

axialement et le met en prise avec le train d'engre-

nages de la première vitesse.

Le mécanisme de soulèvement peut éventuellement être maintenu dans la position supérieure afin que, à la suite d'inversions successives de sens 'de rotation de l'arbre d'entraînement, le winch passe successivement de la première vitesse à la seconde avant de revenir à la première. Dans une variante, lors du fonctionnement

du winch à la seconde vitesse, le mécanisme de soulève-

ment peut être manoeuvré afin qu'il abaisse le pignon mobile axialement et le sépare du train d'engrenages

de la première vitesse si bien que, après l'inversion -

suivante de rotation de l'arbre d'entraînement, le winch travaille avec son troisième rapport de transmission.' Dans une variante, le-mécanisme de soulèvement peut être manoeuvré afin qu'il abaisse le pignon mobile

axialement vers la position inférieure avant le fonction-

nement du winch. Ce réglage provoque le fonctionnement

du winch à la seconde vitesse lorsque l'arbre d'entrai-

nement est tourné dans le sens convenable, et, après inversion du sens de rotation de l'arbre d'entraînement, le winch travaille à sa troisième vitesse. Ensuite, après

l'inversion suivante de-sens de rotation de l'arbre d'en-

tralnement, le winch revient à sa seconde vitesse.

Dans un mode de réalisation préféré, le pignon -5

de première vitesse de l'arbre d'entraînement a un épau-

lement placé à la partie inférieure des dents du pignon et tourné vers l'avant afin qu'il maintienne le pignon

mobile axialement dans la position supérieure lors du.

fonctionnement du winch à sa première vitesse. Cet épau- lement de retenue permet au mécanisme de soulèvement d'être abaissé pendant que le pignon mobile axialement est retenu dans la position supérieure, si bien que le winch, lorsqu'il travaille à la première vitesse,

passe automatiquement à la seconde vitesse et à la troi-

sième vitesse lors des deux' inversions successives de sens de rotation de l'arbre d'entraînement. Ceci est dû au fait que, après la première inversion de sens de rotation de l'arbre d'entrainement, le pignon mobile axialement tombe à sa position inférieure, à distance du train d'engrenages de la première vitesse. Dans ce mode de réalisation préféré, le pignon baladeur peut être levé vers sa position supérieure afin qu'il soit

en prise avec le train d'engrenages de la première vi-

tesse, et il est retenu dans cette position supérieure par l'épaulement, et le mécanisme de soulèvement est abaissé avant le début de l'utilisation du winch. Le winch donne alors un passage véritablement automatique de la première vitesse à la seconde et à la troisième lors de deux inversions successives de sens de rotation

de l'arbre d'entraînement. Dans une variante, le mécanis-

me de soulèvement peut être laissé dans sa position supé-

rieure lors du fonctionnement du winch à la première et à la seconde vitesse, si bien que seules la première et la seconde vitesses sont obtenues. Les avantages du mécanisme de soulèvement selon l'invention sont qu'il

permet à l'opérateur qui a laissé le mécanisme de soulè-

vement en position supérieure de décider à tout moment avant

ou pendant le fonctionnement à la première ou à la se-

conde vitesse s'il veut utiliser là troisième vitesse après le fonctionnement à la seconde vitesse, par simple

abaissement du mécanisme.de soulèvement.

En outre, le winch peut passer directement de la première à la troisième vitesse par manoeuvre du

mécanisme de soulèvement afin qu'il place le pignon bala-

deur sur l'épaulement du pignon de première vitesse et par abaissement du mécanisme de soulèvement. La commande du winch à la première vitesse, l'arrêt de la rotation

de l'arbre d'entraînement, et la descente du pignon bala-

deur à distance du train d'engrenages de la première vitesse puis la reprise de l'entraînement en rotation de l'arbre, dans le même sens, mettent le winch à la

troisième vitesse.

Ainsi, le winch selon l'invention peut être commandé, à la discrétion de l'opérateur, entre deux quelconques des trois vitesses (c'est-à-dire 1-2, 2-3

ou 1-3) ou peut être mis en position de passage automa-

tique de la première à la seconde et à la troisième vi-

tesse.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la ecture de la descrip-

tion qui suit d'exemples de réalisation, faite en réfé-

rence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une éléevation latérale d'un winch; la figure 2 représente., en coupe partielle, le winch de la figure 1 dont le boîtier a été arraché afin que les trains d'engrenages internes apparaissent; la figure 3 est une coupe en plan du winch de la figure 2, suivant la ligne III-III; la figure 4 est une coupe en élévation latérale du winch de la figure 2, suivant la ligne IV-IV; la figure 5 est une coupe partielle en élévation

latérale du winch de la figure 2, suivant la ligne V-

V de la figure 3, représentant la disposition relative

des pignons montés sur l'arbre d'entraînement et du pi-

gnon baladeur en position inférieure; la figure 6 est une élévation latérale partielle suivant les flèches VI-VI de la figure 4, représentant le mécanisme de soulèvement assurant le positionnement

du pignon baladeur dans la position inférieure repré-

sentée sur la figure 5; la figure 7 est une élévation latérale en coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la figure 3, repré-

sentant la disposition relative du pignon baladeur occu-

pant sa position inférieure et de l'arbre portant les pignons de sortie; la figure 8 est une élévation latérale en coupe

10.partielle du winch de la figure 2 représentant la dispo-

sition relative des pignons de l'arbre d'entraînement et du pignon baladeur lorsque celui-ci occupe sa position supérieure; la figure 9 est une élévation latérale partielle

du mécanisme de soulèvement qui positionne le pignon.

baladeur en position supérieure représentée sur la figure 8; la figure 10 est une élévation latérale avec

des parties arrachées représentant la disposition rela-

tive du pignon baladeur occupant sa position supérieure et de l'arbre des pignons de sortie; * la figure 11 est une élévation latérale en coupe

partielle suivant la ligne XI-XI de la figure 3, repré-

sentant la disposition relative de l'arbre d'entraînement et de l'arbre des pignons de sortie; la figure 12 est une élévation latérale en coupe

partielle suivant la ligne XII-XII de la figure 3, repré-

sentant la disposition relative de l'arbre d'entraînement et du pignon réducteur; la figure 13 est une vue en plan du-pignon de la figure 12, suivant les flèches XIII-XIII; la figure 14 est une élévation latérale en coupe

- partielle suivant la ligne XIV-XIV de l'arbre d'entraîne- -.

ment et de l'arbre du pignon -réducteur; et 35. la figure 15 est une vue partielle en plan des pignons supérieurs de l'arbre d'entraînement et du pignon

baladeur, représentant l'épaulement de retenue.

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Le winch 1 représenté sur la figure 1 est des-

tiné à être commandé manuellement; cependant, les carac-

téristiques de l'invention s'appliquent également à un fonctionnement motorisé. Le winch 1 comporte une base 2 et un tambour 3 qui est supporté sur la base 2 de manière qu'il puisse tourner. Une manivelle 4 et une poignée 5 sont aussi représentées. Le winch a un logement

à sa partie supérieure, afin que l'extrémité de la mani-

velle puisse y pénétrer et permette le raccordement en rotation. Un cordage 6 est tiré, comme indiqué en

traits mixtes.

On considère maintenant la figure 2; elle re-

présente la base 2, le tambour 3 et le bottier interne 7 de la transmission. Ce bottier 7 est logé dans la base 2 et il est fixé à celleci par des boulons 8. Le boitier 7 se termine, à son extrémité supérieure, par un manchon 9 destiné à loger l'arbre A d'entraînement qui a une position centrale. Des roulements à rouleaux 10 sont

placés entre l'arbre d'entraînement A et le manchon 9.

Des roulements à rouleaux 11 et 12 sont placés entre

le tambour rotatif 3 et le manchon 9 de l'arbre d'en-

trainement. Le boitier 7 contenant la transmission supporte quatre arbres, l'arbre d'entra{nement A, l'arbre B du

pignon baladeur, l'arbre C du pignon réducteur, et l'ar-

bre de sortie D. L'arbre d'entraînement A porte des

pignons Al, A2, A3 et A4, numérotés de haut en bas. L'ar-

bre B porte un pignon baladeur B1 qui est mobile axiale-

ment entre une position inférieure et une position supé-

rieure. L'arbre C du pignon réducteur porte deux pignons Cl et C2 numérotés de haut en bas. Enfin, l'arbre D des

pignons de sortie porte trois pignons Dl, D2 et D3 numé-

rotés de haut en bas, le pignon Dl étant le pignon d'en-

traînement de sortie qui est en prise avec la couronne

dentée interne 13 du tambour.

Le winch 1 représenté sur les dessins met en

oeuvre le mode de réalisation préféré de boîte de vites-

ses à trois vitesses ou trains d'engrenages. La première et la troisième vitesse sont déterminées respectivement

par la-position du pignon baladeur B1. La première vites-

se est obtenue lorsque le pignon B1 est dans la position haute représentée sur la figure 8 et est en prise avec

le pignon Al et le pignon D2.

Les pignons des différents arbres sont raccordés aux arbres respectifs de la manière suivante. Les pignons

Al et A2 sont des pignons unidirectionnels, c'est-à-

dire que, dans le mode de réalisation préféré, ils tour-

nent directement avec l'arbre lorsque celui-ci est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre. En d'autres

termes, l'arbre, lorsqu'il tourne dans le sens des ai-

guilles d'une montre, transfère son énergie de rotation aux pignons AI et A2. Cependant, par l'intermédiaire d'un mécanisme à cliquet et roue à rochet ou d'un autre mécanisme à roue libre connu dans la technique, lorsque l'arbre-A tourne dans le sens contraire des aiguilles

d'une montre, il ne transmet pas d'énergie au pignon-

A1 et A2. Le pignon A3 est unidirectionnel et il ne tour-

ne avec l'arbre d'entraînement A que si cet arbre tourne

dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Lors-

que l'arbre A tourte dans le sens des aiguilles d'une montre, le pignon A3 est libre de tourner en fonction de l'énergie qu'il reçoit d'un autre pignon. Le pignon A4 de l'arbre A est fixé à l'arbre et tourne avec lui

dans les deux sens.

On considère maintenant l'arbre B du pignon baladeur et le pignon B1; ce dernier tourne librement sur l'arbre B et il ne tourne que sous l'action de

l'énergie qui reçoit d'autres pignons.

- À L'arbre C du pignon réducteur porte deux pignons * Cl et C2. Le pignon Cl est libre de tourner dans les deux sens autour de l'arbre en fonction de l'énergie reçue d'autres pignons. Le pignon C2 est unidirectionnel et il est entraîné par le pignon Cl lorsque celui-ci tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre,

et il est libre par rapport au pignon Cl lorsque ce der-

nier tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.

Dans ce cas le pignon C2 est entraîné par d'autres pignons.

Le pignon C2 entraîne le pignon Cl lorsqu'il tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. L'arbre D des pignons de sortie porte trois pignons D1, D2 et D3. Le pignon Dl constitue le pignon

d'entraînement de sortie et il est en prise avec la cou-

ronne dentée interne 13 solidaire du bord interne du

tambour 3. Il faut noter que, bien qu'un winch soit.

utilisé dans le mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, la boîte de vitesse selon l'invention peut être

utilisée pour l'entraînement de divers organes de sortie.

Le pignon Dl peut tourner librement autour de l'arbre

D des pignons de sortie; cependant, étant donné la réa-

lisation et les dispositions relatives de tous les arbres, pignrons et trains d'engrenages, le pignon de sortie D1 tourne toujours dans le même sens quel que soit le sens de rotation de l'arbre d'entraînement A qui est le sens des aiguilles d'une montre dans le mode de réalisation préféré décrit dans la suite. La rotation du pignon de

sortie D1 dans le sens des aiguilles d'une montre'provo-

que en conséquence la rotation du pignon dans le sens des aiguilles d'une montre. Les hommes du métier peuvent noter que, dans de nombreux cas, il serait souhaitable

que le tambour tourne dans le sens contraire des aiguil-

les d'une montre, et le winch selon l'invention peut

être modifié d'une manière simple et facile par utilisa-

tion des mêmes éléments donnant ce résultat, par exemple par simple inversion de l'orientation des mécanismes unidirectionnels.

Le pignon D2 est solidaire du pignon d'entraî-

nement de sortie Dl et a un manchon 14 qui redescend le long de l'arbre D des pignons de sortie et autour de celui-ci et qui forme le collier interne 15 de l'arbre coopérant avec le pignon D3. Le pignon D3 est monté sur l'arbre D par l'intermédiaire d'un mécanisme à roue libre

- 11

16 à cliquet et roue à rochet représenté sur la figure 7. Le role du pignon D3 et de son Mécanisme à roue libre 16 est de transférer l'énergie du pignon D3 au pignon

d'entrainement de sortie D1 lorsque le pignon D3 est.

entrainé dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque le pignon D3 est entrainé dans le sens contraire des a-iguilles d'une montre par rapport au collier 15, le

pignon passe sur les cliquets et n'est plus en coopéra'-

tion avec les pignons D2 et Di. En outre, lorsque le pignon D2 est entraîné, le collier interne 15 tourne' à une vitesse supérieure à celle du pignon D3, si bien

que ce pignon D3 est en fait rendu inutile.

Les figures 5 à 10 illustrent le fonctionnement du mécanisme 20 de soulèvement du pignon baladeur. La figure 6 indique que le mécanisme 20 de soulèvement est fixé au boltier 7 par un bras fixe 21. A l'extrémité externe du bras fixe 21, un levier 22 commandé par une came est supporté en 23 afin qu'il puisse pivoter. Le levier 22 comprend un toucheau 24 de came et un bras 25 de soulèvement. Le toucheau 24 de came et le bras

de soulèvement sont articulés indépendamment en 23.

Le tou.cheau de came 24 a un prolongement perpendiculaire 26 dans lequel est montée une vis de réglage 27 dont l'extrémité est en butée contre la partie inférieure

du bras 25 de soulèvement afin que la disposition angu-

laire relative du toucheau 24 de came et du bras 25 de soulèvement soit déterminée. La vis 27 de réglage permet un réglage continu du bras 25 de soulèvement. Ce bras comporte un organe 28 formant un étrier en demicercle ayant des ergots 29 dirigés vers l'intérieur. Les ergots 29 sont logés dans le canal circulaire 31 du collier

qui est solidaire du pignon baladeur B1. Dans d'au-

tres modes de réalisation, le collier peut être séparé

du pignon B1.

Le rôle et l'avantage de l'articulation du tou-

cheau 24 de came et du bras 25 de soulèvement à l'empla-

cement 23 est que, lorsque le collier 30 est solidaire du pignon baladeur B1, le mécanisme 20 de soulèvement peut être déplacé vers sa position inférieure et peut laisser le pignon baladeur B1 dans sa position supérieure comme décrit dans la suite. Dans une variante, s'il est souhaitable que le toucheau 24 de came et le bras 25 de soulèvement soient fixés l'un à l'autre, avec un angle

déterminé, il est préférable que le collier 30 soit sépa-

ré du pignon B1 afin qu'ils puissent être déplacés. sépa-

rément sur l'arbre B.

Le mécanisme 22 de soulèvement du pignon bala-

deur comporte un mécanisme à organe de commande qui per-

met à l'opérateur du winch de' placer le pignon baladeur

B1 dans sa position supérieure ou dans sa position infé-

rieure. Le mécanisme à organe de commande comprend un bouton cylindrique rotatif 40 dépassant à l'extérieur de la base 2 et destiné à être entraîné à la main dans un sens ou dans l'autre. Le bouton 40 est logé dans un boitier cylindrique 42. La rotation manuelle du bouton provoque le déplacement de la came 41 qui déplace à son tour le toucheau 24 de came. Dans une première

position de la came, le pignon baladeur B1 est dans sa posi-

tion supérieure représentée sur les figures 8, 9 et 10 et, dans une autre position, le pignon baladeur B1 est dans la position inférieure représentée sur les.figures

5, 6 et 7.

Les figures 5 à 10 représentent aussi uan ressort 17 placé autour de l'arbre B au-dessus du pignon B1 entre le boîtier 7 et le -pignon B1. Ce ressort 17 est destiné à repousser le pignon B1 vers le bas. L'utilisation de

ce dispositif de rappel élimine la hnécessité de l'utili-

sation des forces de pesanteur pour, le déplacement du

pignon B1 vers le bas et permet donc au winch de travail-

ler avec une orientation quelconque.

Bien que le mode de réalisation de mécanisme 20 de soulèvement qui est représenté sur les dessins soit préférable, les hommes du métier peuvent noter que

d'autres modes de réalisation de mécanismes de soulève-

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ment de pignons peuvent etre utilisés et sont désignés par l'expression générique "mécanisme de soulèvement"; On considère maintenant le fonctionnement du winch. On décrit plus précisément comment le winch peut être utilisé avec trois vitesses, ainsi qu'avec une com-

binaison quelconque de deux vitesses.

Le winch travaille à la première vitesse lorsque

le pignon baladeur B1 est déplacé dans la position supé-

rieure, et lorsque l'arbre d'entraînement A est entraîné

en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.

Comme décrit précédemment, avec la disposition de ce mode de réalisation, le tambour 3 tourne à une vitesse élevée dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette

grande vitesse de rotation donne le coefficient multipli-

cateur mécanique le plus petit et est utile lorsque la force exercée sur le cordage est faible et lorsqu'il est souhaitable de tirer sur le cordage aussi rapidement

que possible.

La première vitesse est obtenue à l'aide du train d'engrenages suivant. L'arbre d'entraînement A tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et, par l'intermédiaire du mécanisme à roue libre incorporé au pignon A1, il entraîne ce pignon A1 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le pignon-Al entraîne le pignon

B1 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.

Le pignon B1 entraîne le pignon D2 dans le sens des ai-

guilles d'une montre. Comme les pignons D2 et Dl sont solidaires, le pignon D1 tourne aussi dans le sens des aiguilles d'une montre. Le pignon Dl constitue le pignon d'entraînement de sortie et il entraîne donc le tambour, par l'intermédiaire de la couronne dentée 13, dans le sens des aiguilles d'une montre à la vitesse la plus grande. La seconde vitesse est commandée par inversion du sens 'de rotation de l'arbre d'entraînement. Comme les pignons A1 et A2 sont de type unidirectionnel, ils n'entraînent plus le pignon Bl. Cependant, le pignon A3 qui est un pignon unidirectionnel, est entraîné dans

le sens contraire des aiguilles d'une montre et il en-

traîne à son tour le pignon unidirectionnel D3 dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce pignon D3 entraîne le pignon de sortie Dl dans le sens des aiguilles d'une montre et ce dernier entraîne le tambour dans le sens des aiguilles d'une montre. La seconde vitesse est une

vitesse moyenne qui donne un plus grand coefficient mul-

tiplicateur mécanique que la première vitesse et en con-

séquence une plus faible vitesse de rotation du tambour

pour une vitesse donnée de rotation de l'arbre d'entrai-

*nement.

Si le pignon baladeur est maintenu. dans sa posi-

tion supérieure, en prise avec le train d'engrenages de la première vitesse, une seconde inversion de sens de l'arbre d'entraînement afin qu'il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ramène le winch à la première vitesse. Cette disposition permet au winch de travailler entre la première et la seconde vitesse seulement lors des inversions successives de sens de rotation de l'arbre d'entraînement. Cependant, s'il est souhaitable de passer à la troisième vitesse pendant le fonctionnement du winch à la seconde vitesse, le mécanisme de soulèvement du pignon baladeur est commandé de manière que le pignon baladeur B1 descende à sa positioninférieure. Le pignon B1 se sépare donc du train d'engrenages de la premiere

vitesse (c'est-à-dire que le pignon B1 se sépare du pi-

gnon D2). Ensuite, après la seconde inversion du sens de rotation de l'arbre d'entraînement afin qu'il revienne 30. à la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre,

la troisième vitesse est obtenue.

La troisième vitesse est obtenue de la manière suivante. L'arbre A tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et entraîne le pignon 4 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le pignon A4 entraîne le pignon unidirectionnel C2 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Le 'pignon C2, par l'intermédiaire de l'arbre C, entraîne le pignon Cl dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Le pignon Cl entraîne à son tour le pignon D3 dans le sens des aiguilles d'une montre et ce dernier, par l'intermédiaire de l'arbre D, entraîne le pignon Dl de sortie dans le sens des aiguilles d'une montre si bien qu'il provoque la rotation du tambour

3 dans le sens des aiguilles d'une montre.

Le cas échéant, le winch peut travailler entre la seconde et la troisième vitesse seulement, lorsque

le pignon baladeur Bl est maintenu dans sa position infé-

rieure, lorsque l'arbre d'entraînement est d'abord tourné dans le sens contraire des aiguilles d'une montre afin

qu'il. donne la seconde vitesse et lorsque l'arbre d'en-

tralnement est ensuite tourné dans le sens des aiguilles d'une montre afin qu'il fonctionne avec la troisième vitesse. Les inversions successives de sens de rotation de l'arbre d'entraînement provoquent le passage du winch

entre la seconde et la troisième vitesse.

Une caractéristique supplémentaire du winch

de ce mode de réalisation préféré est obtenu par la cons-

truction et la réalisation des pignons A1 et A2. Comme

représenté sur la figure 15, les pignons Al et A2 ont-

le même diamètre primitif (et le même nombre de dents), mais les dents du pignon A2 sont plus épaisses que celles du pignon A1. Les dents respectives des pignons A1 et

A2 sont disposées de manière que, dans le mode de réa-

lisation préféré, les faces tournées dans le sens con-

traire des aiguilles d'une montre, formées sur les dents des pignons Al et A2, soient alignées alors que les faces tournées dans le sens des aiguilles d'une montre, sur les dents des pignons, ne sont pas alignées, les dents plus épaisses du pignon A2 formant un petit épaulement antérieur 18. Lors du fonctionnement, lorsque le pignon baladeur B1 est dans sa position supérieure et lorsque l'arbre d'entraînement est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, l'épaulement 18 formé par les' dents plus épaisses du pignon A2 retient le

pignon baladeur B1 dans sa position supérieure et.l'em-

pêche de descendre vers la position inférieure pendant la rotation des signaux. Il faut noter que la largeur de l'épaulement 18 est suffisante pour que le pignon baladeur B1 ne puisse pas se déplacer accidentellement, et une largeur d'épaulement d'environ 1 à 12 mm empêche la plupart des déplacements accidentels, comme représenté

sur la figure 15. On peut noter que, si le pignon bala-

deur doit se déplacer vers sa position inférieure à dis-

tance du train d'engrenages de la première vitesse, le mécanisme de soulèvement du pignon baladeur est souievé afin que le pignon soit placé dans sa.position. la plus haute. Une faible rotation de l'arbre d'entraînement dans le sens des -aiguilles d'une montre place alors

l'épaulement 18 contre le pignon B! si bien que celui-

ci est maintenu en position supérieure. Le mécanisme de soulèvement peut alors être abaissé sans le pignon

baladeur B1, et le pignon baladeur B1 est alors en posi-

tion. permettant un passage automatique à sa position inférieure lors d'une rotation de l'arbre d'entraînement

dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, l'épau-

lement 18 s'échappant de dessous le pignon B1.

Il est préférable que les pignons Al et A2 soient formés séparément et que des trous traversent les deux pignons Al et A2 afin qu'ils puissent loger des goupilles 17 qui alignent convenablement les dents des pignons de manière que l'épaulement soit en position convenant à la rotation à la première vitesse dans le sens des aiguilles d'une montre. S'il est souhaitable que le pignon tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ou que le sens de rotation de la première vitesse soit contraire au sens des aiguilles d'une montre, un second jeu de. trous de goupilles peut être formé dans les pignons Al et A2 afin que l'épaulement de retenue soit placé de l'autre côté de l'espace des dents des pignons. Le pignon A2 peut être remplacé essentiellement par un prolongement en forme de lèvre occupant le même emplacement à la partie inférieure de l'espace des dents du pignon Al, étant donné que le'pignon A2 n'a aucune fonction d'entraînement. Cependant, il est préférable que le pignon A2 soit présent, avec ou sans l'épaulement ou lèvre de retenue car, bien qu'il puisse constituer un "pignon factice1"; il a une fonction de guidage. I1 a une telle fonction de guidage car le pignon A2 est en prise avec les dents du pignon Bl et ainsi assure -la synchronisation du pignon B1 afin que le retour au

contact avec lés pignons Al et D2 soit régulier. En d'au-

tres termes, s'il est souhaitable de ne pas former l'épau-

lement ou lèvre 18 pour la retenue du pignon baladeur B1 dans sa position supérieure, sans l'aide du mécanisme 20 de soulèvement, il est encore souhaitable de disposer un pignon A2 ayant des dents qui se trouvent exactement au niveau des dents du pignon Al pour- la fonction de minutage et de synchronisation. Dans ce cas, les pignons

1Al ec A2 sont en réalité un seul pignon allongé axiale- -

ment si bien que, lorsque le pignon 'baladeur Bl est dans

sa position supérieure, en prise avec la partie supé-

rieure du pignon Al, le train d'engrenages de la première vitesse est utilisé et, lorsque le pignon baladeur B1 est dans sa position inférieure en prise avec la partie inférieure du pignon Al,'le pignon B1 n'est pas en prise

avec le train d'engrenages de la-première vitesse.

Il faut noter, d'après la description qui pré-

cède, que ce-winch travaille à trois vitesses à la suite

de deux inversions du sens de rotation de l'arbre d'eu-

trainement. Le cas échéant, le winch peut être commandé sous forme d'un winch à deux vitesses, alternant entre la première et la seconde vitesse, entre la première

et la troisième vitesse ou entre la seconde et la troi-

-sième vitesse.

Lors de l'utilisation du winch entre la première

et la seconde vitesse seulement, il faut simplement lais-

ser le mécanisme de soulèvement du pignon baladeur en

position supérieure afin que, après.une seconde inver-

sion du sens de rotation de l'arbre d'entraînement, le

winch revienne à la première vitesse.

Lorsque le winch doit être utilisé entre la seconde et la troisième vitesse seulement, le mécanisme de soulèvement du pignon. baladeur est mis en position inférieure afin que le pignon baladeur B1 ne soit jamais dans la position supérieure correspondant à la première vitesse, en coopération avec le train d'engrenages de la première vitesse. L'arbre d'entraînement est donc d'abord tourné dans le sens contraire des aiguilles d'une montre afin que le winch travaille à la seconde vitesse et, après une première inversion de sens de rotation

de l'arbre d'entraînement., le winch se trouve à la troi-

sième vitesse; après une seconde inversion, le winch

revient à la seconde vitesse.

Lorsque.le winch doit être utilisé à la première et à la troisième vitesse seulement, il est commandé

comme s'il devait être utilisé normalement avec la pre-

mière, la seconde et la troisième vitesse; cependant, i la fin du fonctionnement à la première vitesse, le winch est mis à la troisième vitesse sans inversion du sens de rotation de l'arbre d'entraînement, avec saut

de la seconde vitesse, par arrêt de la rotation de l'ar-

bre central d'entraînement et descente du pignon baladeur Bl vers sa position inférieure. Suivant la réalisation

des pignons et la largeur de l'épaulement, un petit dépla-

cement alternatif peut être nécessaire afin que la des-

cente du pignon baladeur B1 soit facilitée.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux transmissions

qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exem-

ples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Transmission, formant un winch, caractérisée en ce qu'elle comprend: une base (2), un tambour (3) de winch supporté de manière qu'il puisse tourner sur la base, un arbre rotatif d'entraînement (A) sur lequel est monté un pignon (A1) d'entraînement d'une première vitesse, un pignon unidirectionnel (A3) d'une seconde vitesse capable de transférer de l'énergie dans un sens

opposé de rotation de l'arbre d'entraînement, et un pi-

gnon (A4) de troisième vitesse capable de transférer de l'énergie dans un sens ou dans l'autre de rotation, un arbre de sortie (D) sur lequel sont montés

un pignon de sortie (Dl) qui entraîne le tambour, un-

pignon (D2) de -première vitesse qui est fixé au pignon de sortie dont il est solidaire, et un pignon (D3) de

seconde et de troisième vitesse qui est raccordé au pi- -

gnon de sortie (D1) et au pignon (D2) de première vitesse par l'intermédiaire d'un mécanisme à roue libre si bien que le pignon ne peut transférer de l'énergie au pignon de sortie que lorsqu'il tourne plus vite que le pignon de la première vitesse, - un arbre (C) de réduction de vitesse sur lequel sont montés deux pignons (Cl, C2) qui sont raccordés par un mécanisme à roue libre, et un arbre (B) de pignon baladeur parallèle à l'arbre d'entraînement et portant un pignon (B1) qui

est mobile axialement d'une première position dans la-

quelle il peut être en prise avec le pignon (Al) de pre-

mière vitesse monté sur l'arbre d'entraînement et le pignon (Dl) de première vitesse de l'arbre de sortie, à une seconde position dans laquelle il n'est pas en prise avec l'arbre de sortie (D), le winch étant destiné à travailler entre des rapports de transmission qui diffèrent successivement

lors de l'inversion du sens de rotation de l'arbre d'en-

traînement (A).

2. Transmission selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le pignon mobile axialement (B1) se déplace automatiquement vers la seconde position après l'inversion du sens de rotation de l'arbre d'entraînement

lors du fonctionnement du winch à sa première vitesse.

3. Transmission selon la revendication 1, carac-

térisée en ce qu'un mécanisme réglable (20) de soulè-

vement est destiné à maintenir le pignon mobile axiale-

ment dans la première position pour les deux sens de

rotation de l'arbre d'entraînement.

4. Transmission selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le pignon (Al) de première vitesse monté sur l'arbre d'entraînement (A) a un épaulement (18) tourné vers le haut, sur chaque face de dent de pignon, au-dessous de la partie supérieure du pignon, l'épaulement étant tourné dans le sens de rotation de la premiere vitesse afin qu'il retienne le pignon mobile

axialement en position supérieure pendant le fonction-

nement du winch à la première vitesse.

5. Transmission incorporée à un winch à plu-

sieurs vitesses, caractérisée en ce qu'elle comprend une base (2), un tambour (3) de winch supporté sur la base afin qu'il.puisse tourner, un arbre rotatif (A) d'entraînement ayant au moins un pignon (A) monté sur lui afin qu'il tourne avec l'arbre d'entraînement, et

un second arbre (B) parallèle à l'arbre d'en-

traînement et ayant un pignon mobile axialement (B1) monté sur lui et mobile d'une première position dans laquelle il est en prise avec le pignon (Al) de l'arbre d'entraînement et permet la coopération avec un train

d'engrenages d'une première vitesse, à une seconde posi-

tion dans laquelle il n'est pas en coopération avec le

train d'engrenages de la première vitesse.

6. Transmission selon la revendication 5, carac-

térisée en ce qu'elle comprend un mécanisme (20) de sou-

lèvement, commandé depuis l'extérieur et destiné à main-

tenir le pignon mobile axialement (Bi) dans la première position de manière que le pignon reste en prise avec le pignon de l'arbre d'entraînement et en coopération

avec le train d'engrenages de la première vitesse.

7. Transmission selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que le pignon (AI) de l'arbre d'entraînement a un épaulement (18) tourhié vers le haut, à la partie inférieure de chaque face de dent de pignon tournée dans le sens de rotation d'entraînement de pignon afin que le pignon mobile axialement soit retenu dans la première position lorsque le winch travaille dans un premier sens

de rotation.

8. Transmission selon la revendication 7, carac-

-térisée en ce qu'elie comporte en outre un dispositif (19) destiné à permettre le déplacement du pignon mobile axialement (Bl) vers sa seconde position dans laquelle il est-distant du pignon de l'arbre d'entraînement, après

une inversion du sens de rotation de l'arbre d'entraîne-

ment.

9. Transmission selon la revendication 7, carac-

térisée en ce que l'épaulement (18) placé à la partie inférieure du pignon (Al) de l'arbre d'entraînement a

une longueur axiale suffisante pour qu'il reste au con-

tact du pignon mobile axialement (B1) dans sa position inférieure.

10. Transmission incorporée à un winch à plu-

sieurs vitesses,: comprenant: une base (2), un tambour (3) de winch supporté sur la base afin qu'il puisse tourner,

un arbre rotatif -d'entraînement (A) disposé-

au centre dans le tambour et -la base,

-35 un train d'engrenages entraîné par la rotation.

de l'arbre d'entraînement, et

un second arbre (B) parallèle à l'arbre d'en-

traînement et ayant un pignon mobile axialement (B1) monté sur lui et mobile entre une première et-une seconde position axiale dans l'une desquelles le pignon est en coopération avec le train d'engrenages et dans une autre desquelles il n'est pas en coopération avec ce train d'engrenages.

11. Transmission selon la revendication 10,

caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un disposi-

tif (20) destiné à déplacer le pignon mobile axialement

(B1) vers la première position.

12. Transmission selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend:

un dispositif (40) destiné à retirer le disposi-

tif de déplacement, et un dispositif (18, 19) destiné à retenir le pignon mobile axialement (31) dans la première position pendant le fonctionnement du winch. dans un 'premier sens de rotation et à permettre le déplacement du pignon vers sa seconde position lorsque le winch fonctionne dans

le sens opposé de rotation.

13. Transmission incorporée à un winch à plu-

s.ieurs vitesses ayant au moins trois trains d4engre-

nages destinés à donner au moins trois vitesses, carac-

térisée en ce qu'elle comprend: un arbre rotatif d'entrainement (A),

un second arbre (B) parallèle à l'arbre d'en-

traînement et ayant un pignon mobile axialement (B1) monté sur lui et qui est mobile entre deux positions, un dispositif (20) destiné à retenir le pignon mobile axialement dans une première position pendant la rotation de l'arbre d'entraînement à une première vitesse, un dispositif (40) de déplacement du pignon mobile axialement d'une première position à une seconde

position lors de la première inversion de sens de rota-

tion de l'arbre d'entraînement afin qu'il travaille à une seconde vitesse, et

261 496.2

après une seconde inversion du sens de rotation

de l'arbre d'entraînement, le winch travaille à une troi-

sième vitesse.

14. Transmission formant une bolte de vitesse destinée à recevo-ir de l'énergie transmise à un arbre d'entraînement et à transmettre de l'énergie à un organe de sortie, caractérisée en ce qu'elle comprend: un arbre rotatif d'entraînement (A) sur lequel sont montés un pignon (A) d'entraînement d'une première vitesse, un pignon unidirectionnel (A3) d'une seconde vitesse capable de transmettre de l'énergie dans le sens

opposé de rotation de l'arbre d'entraînement, et un pi-

gnon -(A4) d'.une troisième vitesse capable de transmettre de l'énergie dans l'un ou rl'autre sens de rotation, un arbre de sortie (D) sur lequel sont montés un pignon de sortie (Dl) qui entraîne l'organe de sortie, un pignon (D2) de première vitesse qui est fixé au pignon de sortie dont il est solidaire, et un pignon (D3) de

seconde et de troisième vitesse qui est raccordé au pi-

gnon de sortie et au pignon de première vitesse par un mécanisme à roue libre (15), si bien que ce pignon ne peut transférer de l'énergie au pignon de sortie que lorsqu'il tourne plus vite que le pignon de première vitesse, un arbre (C) de réduction de vitesse sur lequel sont montés deux pignons (Cl,- C2) qui sont raccordés par un mécanisme à roue libre, et

un arbre (B) à pignon baladeur parallèle à l'ar-

bre d'entralnement et portant un pignon (B1) qui est mobile axialement d'une première position dans laquelle il est destiné à-être en prise avec le pignon de première

vitesse de l'arbre d'entraînement et le pignon de pre-

mière vitesse de l'arbre de sortie, à une seconde posi-

tion dans laquelle il n'est pas en coopération avec l'arbre de sortie, la boite de vitesse pouvant fonctionner avec trois rapports différents de transmission après inversion

deux fois du sens de rotation de l'arbre d'entraînement.

15. Transmission formant une boîte de vitesse à plusieurs vitesses, destinée à recevoir de l'énergie d'entrée par son arbre d'entraînement et à transmettre de l'énergie à un organe de sortie, caractérisée en ce qu'elle comprend: un arbre rotatif d'entraînement (A) ayant au moins un pignon (A1) monté sur lui afin qu'il tourne avec l'arbre d'entraînement, et

un second arbre (B) parallèle à l'arbre d'en-

traînement et ayant un pignon mobile axialement (B1) monté sur lui et qui peut se déplacer d'une première position dans laquelle il est en prise avec le pignon de l'arbre d'entraînement et une seconde position dans laquelle il n'est pas en prise avec le pignon de l'arbre d'entraînement.