Brevet FR2470304A1 — publié le 19810529

La présente invention se rapporte à un surmultiplica- teur pour véhicule à moteur, qui comprend un porte-satelli- tes solidaire d'un arbre d'entrée, une couronne à denture intérieure qui est en prise avec des pignons satellites por- tés par le porte-satellites et est solidaire d'un arbre de sortie, un pignon planétaire en prise avec les pignons satel- lites, un embrayage unidirectionnel interposé entre un car- ter du surmultiplicateur et le pignon planétaire et agencé pour bloquer le pignon planétaire par rapport au carter lors- que le couple d'entraînement est transmis de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie, et un deuxième embrayage qui est agencé de manière à établir, lorsqu'il est serré, une liaison de solidarisation en rotation entre le pignon planétaire et la couronne, l'embrayage unidirectionnel étant muni de moyens de commande qui coopèrent avec des moyens d'actionnement du deuxième embrayage pour interrompre la fonction de blocage de l'embrayage unidirectionnel avant que le deuxième embraya- ge ne soit embrayé. Un surmultiplicateur du type précité est déjà décrit dans le brevet suédois 403 076 et il présente l'avantage de pouvoir être enclenché et déclenché mécaniquement à l'aide du levier de changement de rapport de la botte de vitesses ou à l'aide d'un dispositif hydraulique simplifié. Il rend ainsi inutiles les dispositifs électromagnétiques ou électro- hydrauliques lourds, coûteux-et compliqués qui sont utilisés habituellement jusqu'à présent et qui, par ailleurs, rédui- sent le rendement en raison des pertes dans les pompes. Un autre avantage essentiel de ce surmultiplicateur consiste en ce que l'embrayage unidirectionnel supprime le frein moteur lorsque le surmultiplicateur est enclenché tout en le conser- vant dans les autres rapports. Avec une telle transmission à surmultiplicateur, il est toujours possible de rétrograder progressivement de la surmultiplication à la transmission directe. Toutefois, il est difficile et pratiquement impossi- bla, en raison de l'intervention de l'embrayage unidirection- nel, de passer progressivement de la transmission directe à la surmultiplication, spécialement parce que le passage est provoqué par un bref mouvement du levier, sans arrêt marqué à la position de point mort. En effet, dans ce cas, l'embrayage unidirectionnel est enclenché à un moment o les arbres d'entrée et de sortie tournent encore à peu près à la même vitesse, c'est-à-dire alors que le pignon planétaire est en rotation. Le résultat de l'enclenchement est de mettre brusquement les éléments de l'embrayage en prise de blocage et d'immobiliser le pignon planétaire. Le but de l'invention est donc de perfectionner un surmultiplicateur du type décrit de manière à permettre d'ob- tenir un passage progressif de la transmission directe à la surmultiplication. Suivant l'invention, ce résultat est obtenu grâce au fait que le pignon planétaire est coordonné à des moyens de freinage qui sont agencés pour freiner le pignon planétaire après le desserrage du deuxième embrayage et avant l'établis- sement de la fonction de blocage de l'embrayage unidirection- nel. Les caractéristiques et avantages de l'invention ap- paraitront plus clairement au cours de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation représenté. Aux dessins an- nexés et donnésuniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 représente schématiquement un surmultipli- cateur suivant l'invention; - la Fig. 2 représente une forme de réalisation du surmultiplicateur suivant l'invention en vue extérieure avec coupe longitudinale partielle; - la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2; et - la Fig. 4 est une vue de détail d'une partie du dis- positif de freinage. Sur la Fig. 1, 1 désigne un moteur, 2 un embrayage principal et 3 une botte de vitesses. Une transmission plané- taire 5 est reliée à l'arbre de sortie 4 de la boite de vi- tesses 3 et comprend une couronne 6, des pignons satellites 7 et un pignon planétaire 8. Un porte-satellites 9 de la transmission planétaire 5 est relié à l'arbre de sortie de la boîte de vitesses 3, tandis que la couronne 6 est reliée à l'arbre de sortie 10 de la transmission planétaire 5. Un embrayage unidirectionnel 12 est interposé entre le pignon planétaire 8 et le carter Il de la transmission planétaire, un amortisseur en caoutchouc 13 étant disposé entre cet em- brayage et le carter pour absorber les vibrations en torsion. L'embrayage unidirectionnel 12 comprend un manchon 14 qui, en coulissant et tournant en même temps, peut libérer le pignon planétaire 8 et permettre sa rotation dans les deux sens. A cet effet, le manchon 14 comporte un doigt radial 15 qui est engagé dans une rainure oblique de son moyeu de ma- nière à le faire tourner lorsqu'il se déplace axialement, et une série de doigts axiaux qui écartent les éléments de blocage de l'embrayage unidirectionnel, constitués par des rouleaux 17, de leur position de prise. Le manchon 14 est rap- pellé élastiquement vers sa position d'enclenchement par un ressort 18. Un autre embrayage est disposé entre la couronne 6 et le pignon planétaire 8, et comprend un premier élément 19 muni d'une surface de friction et monté coulissant sur un moyeu 20 solidaire de la couronne 6, et un deuxième élément d'embrayage 21 porté par un moyeu 22 qui forme la bague exté- rieure de l'embrayage unidirectionnel 12 et est solidaire du pignon planétaire 8 et de cet embrayage unidirectionnel 12. Le deuxième élément 21 de l'embrayage ne peut coulisser axia- lement que sur une course limitée et il est rappelle vers le premier élément par un ressort 23. Les déplacements de l'élément 19 de l'embrayage et du manchon 14 sont commandés par des fourchettes 24, 25 qui sont couplées au levier de vi- tesses 26 de la boite de vitesses 3 par l'intermédiaire d'une tringle de manoeuvre 27. Suivant l'invention, la bague extérieure 22 de l'em- brayage unidirectionnel porte également une partie 28 d'un frein à friction. L'autre partie 29 de ce frein est montée dans des paliers prévus dans le carter de la transmission planétaire de manière à pouvoir se déplacer axialement sous l'action de la fourchette 24 et elle est rappellée dans un sens de rotation par un ressort 29a, ainsi qu'on le décrira plus en détails en regard des Fig. 2 à 4. La Fig. 1 montre l'embrayage composé des éléments 19 et 21 en position desserrée. Le manchon 14 a été placé dans une position dans laquelle l'embrayage unidirectionnel 12 est actif, c'est-à-dire dans laquelle il ne laisse tourner le moyeu 22 et le pignon planétaire 8 qui en est solidaire que dans un seul sens. Lorsque le mouvement est pris sur 1' arbre de sortie 4 de la boite de vitesses 3, le couple est transmis au porte-satellites 9, tandis que le pignon plané- taire 8 est immobilisé contre toute rotation dans le sens de la rotation du porte-satellites, par l'embrayage unidirec- tionnel 12. Les pignons satellites 7 roulent sur le pignon planétaire 8 et entraînent la couronne 6 à une vitesse de ro- tation supérieure à celle du porte-satellites 9. Le surmul- tiplicateur est alors enclenché. - Pour passer de la surmultiplication à la transmission directe, par exemple au quatrième rapport, on desserre tout d'abord l'embrayage principal 12, après quoi, on place le le- vier de changement de vitesses 26 de la boXte de vitesses 3 dans sa position de quatrième rapport. La fonction de bloca- ge de l'embrayage unidirectionnel 12 est alors interrompue par le fait que le manchon 14 est déplacé dans le sens du des- serrage par la fourchette 24. En même temps, l'élément 19 de l'embrayage est rapproché de l'élément 21 par la fourchette 25. Les surfaces de friction des éléments 19 et 21 de l'em- brayage entrent alors en contact pour synchroniser les vites- ses de rotation de la couronne 6 et du pignon planétaire 8, ceci n'étant obtenu qu'après l'interruption de la fonction de blocage de l'embrayage unidirectionnel. La rétrogradation progressive est obtenue grâce au fait que les éléments 19 et 21 de l'embrayage servent ainsi de moyens de synchronisation. Pour le retour à la surmultiplication, la séquence est inversée, à l'exception du fait qu'on utilise le frein 28, 29. En même temps que la fourchette 25 déplace l'élément 19 de l'embrayage vers la droite, en regardant la Fig. 1, pour l'écarter de l'élément 21, la fourchette 24 rapproche l'élément 29 du frein de l'élément 28 de ce frein. Les mouve- ments des fourchettes 24 et 25 sont adaptés de sorte que 1' embrayage 19, 21 est desserré avant que les éléments 28 et 29 du frein ne se serrent pour immobiliser le pignon plané- taire 8. Par ailleurs, l'élément 29 du frein et le manchon 14 de l'embrayage unidirectionnel sont commandés par la fourchet- te 24 de telle manière que le frein 28, 29, commence à fonc- tionner avant l'établissement d'un blocage par l'embrayage unidirectionnel. Le frein sert donc de dispositif de synchro- nisation pour assurer un enclenchement progressif du surmul- tiplicateur. Les Fig. 2 et 3 représentent une forme de réalisation d'un surmultiplicateur suivant l'invention, dont le principe de construction et de fonctionnement est le même que celui qui vient d'être décrit, et on ne décrira donc en détail que les éléments relatifs au frein. On trouvera d'autres informa- tions dans la demande de brevet suédois 403076. Le frein comprend un cône de frein 30 qui est d'une seule pièce avec une bague extérieure 31 de l'embrayage uni- directionnel et un cône de frein 32 qui peut se déplacer axia- lement pour entrer en contact avec le cône 30 ou s'en dégager. Le cône 32 est muni de doigts 33, orientés axialement, qui traversent des cavités 34 correspondantes ménagées dans une fourchette de manoeuvre 35 qui, à son tour, est engagée dans une gorge périphérique du manchon 36 de l'embrayage unidirec- tionnel. Comme on peut le voir sur la Fig.4, les doigts 33 sont munis d'un épaulement 37 qui présente une surface de bu- tée chanfreinée 38 en regard de la fourchette 35. Les cavités 34 de la fourchette ont un bord chanfreiné qui forme une sur- face de butée 39 en face à la surface de butée 38. Le doigt extrême supérieur 33 attaque un ressort hélicoïdal 41 qui entoure une tige de manoeuvre 40 et tend à rapprocher ce doigt de la surface de butée 39 de la cavité 34. Dans la position de la fourchette 35 qui est représen- tée sur les Fig. 2 à 4, le surmultiplicateur est enclenché. Pour enclencher la transmission directe, on déplace la four- chette vers la gauche, à partir de la position représentée, ce qui a pour effet que les surfaces de butée 39 des cavités 34 se trouvent à gauche des surfaces de butée 38 des doigts 33 et que le cône 32 tourne sous l'action du ressort 41 pour prendre une position dans laquelle les surfaces de butée sont face à face. De cette façon, lorsqu'on passe à la surmulti- plication, le cône de frein 32 est pressé contre le cône de frein 30 par l'interaction des surfaces de butée 38 et 39. Lorsque le cône 30 et, par conséquent, le pignon planétaire, se sont immobilisés, la pente du chanfrein des surfaces de butée oblige le cône de frein 32 à tourner d'un petit angle de sorte que les épaulements 37 des doigts 33 peuvent péné- trer dans les cavités et que la fourchette 35 peut être ame- née dans la position représentée sur les dessins. Ce n'est que dans cette dernière partie de la course de manoeuvre de la fourchette 35 que la fonction de blocage de l'embrayage unidirectionnel est établie par une rotation du manchon 36 de la façon décrite plus haut. De cette façon, l'embrayage unidirectionnel n'est serré qu'après le freinage du pignon planétaire, ce qui assure la progressivité de changement de rapport. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Surmultiplicateur pour véhicule à moteur compre- nant un porte-satellites (9) solidaire d'un arbre d'entrée (4), une couronne à denture intérieure (6) qui est en prise avec des pignons satellites (7) portés par le porte-satel- lites et est solidaire d'un arbre de sortie (10), un pignon planétaire (8) en prise avec les pignons satellites, un em- brayage unidirectionnel (12) interposé entre un carter du surmultiplicateur et le pignon planétaire, et agencé pour bloquer ce dernier par rapport au carter lorsqu'un couple d'entraînement est transmis de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie, et un deuxième embrayage (19, 21) qui est agencé de manière à solidariser, lorsqu'il est serré, le pignon plané- taire et la couronne en rotation, l'embrayage unidirection- nel étant muni de moyens de commande (14), qui coopèrent avec les moyens (25) d'actionnement du deuxième embrayage pour interrompre le blocage par l'embrayage unidirectionnel avant que le deuxième embrayage ne soit serré, ce surmulti- plicateur étant caractérisé en ce que le pignon planétaire (8) coopère avec des moyens de freinage (28,-29, 30, 32) qui freinent le pignon planétaire après le desserrage du deuxiè- me embrayage (19, 21) et avant le blocage par l'embrayage unidirectionnel (12). 2 - Surmultiplicateur suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens de freinage comprennent deux éléments de friction (28, 29, 30, 32) qui peuvent se dépla- cer pour entrer en contact à friction entre eux et s'en déga- ger et, en ce que le premier élément de friction (28, 30) est solidaire en rotation du pignon planétaire (8) et tourne avec ce dernier tandis que le deuxième élément de friction (29, 32) est relié à des moyens (24, 35) qui s'opposent à sa rotation. 3 - Surmultiplicateur suivant la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le premier élément de friction (28, 30) est relié rigidement à la partie (22, 31) de l'embrayage uni- directionnel (12) qui est solidaire du pignon planétaire tandis que le deuxième élément de friction (29, 32) peut se déplacer axialement sous l'influence de moyens (24, 35) qui sont reliés aux moyens de commande (14, 36) de l'embrayage uni- directionnel. 4 - Surmultiplicateur suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les moyens de déplacement axial du deu- xième élément de friction sont constitués par une fourchette de manoeuvre (24, 35) qui est reliée à une tige de manoeuvre (27, 40) susceptible de se déplacer axialement dans le carter du surmultiplicateur, et attaque des moyens de commande de l'embrayage unidirectionnel réalisés sous la forme d'un man- chon (14, 36) mobile en translation axiale et en rotation. - Surmultiplicateur suivant la revendication 4, ca- ractérisé en ce que le deuxième élément de friction (32) et lafourchette de manoeuvre (35) présentent des surfaces de bu- tée (38, 39) qui, lorsque la fourchette de manoeuvre se dé- place sur une première distance dans un premier sens pour provoquer le blocage par l'embrayage unidirectionnel, coopè- rent entre elles pour mettre le deuxième élément de friction en contact avec le premier élément de friction, les surfaces de butée étant chanfreinées de manière à provoquer, lorsque la fourchette de manoeuvre s'est déplacée de ladite première distance, une rotation du deuxième élément de friction par rapport à la fourchette de manoeuvre et à dégager les surfa- ces de butée l'une de l'autre, après quoi la fourchette de manoeuvre peut se déplacer par rapport à ltélément de fric- tion pour provoquer le blocage par l'embrayage unidirection- nel (12). 6 - Surmultiplicateur suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce que le deuxième élément de friction (32) porte des doigts (33) axiaux qui traversent des cavités (34) de la fourchette de manoeuvre (35) ayant chacune un bord chanfreiné (39) qui forme une surface de butée et en ce que chaque doigt (33) comporte un épaulement (37) qui fait face au bord chanfrein6 et qui comporte un bord chanfreiné (38) formant la deuxième surface de but6e. 7 - Surmultiplicateur suivant la revendication 6, ca- ractérisé en ce que des moyens élastiques (41) en maintien- nent les surfaces de butée (38, 39) en appui les unes sur les autres.