Brevet FR2955638A1 — publié le 20110729

Boite à vitesse à engrenages s'emboitant face à face Cette boite à vitesse à engrenages s'emboitant face à face, dont la vitesse est réduite par pignon(2) d'entré, réduirez l'usure de celle-ci. Ce système est le plus rapide pour monter ou descendre les vitesses de l'ordre de quelques dixième de seconde. Les silentblocs disposés dans les engrenages de contact amortirons l'accoue en montant ou en descendant les vitesses. Afin d'améliorer cette amortissement, il peut être prévu une disposition qui débraye l'embrayage avant le contact de l'engrenage baladeur(7) sur les engrenages fixes(pl,p2,p3,p4,p5) Si tôt les engrenages accouplés, le rembrayage sera effectué. Cette opération facilitera la jonction des engrenages et amortira l'accoue des changements de vitesse par patinement du disque d'embrayage. Le signal de la manœuvre d'embrayage est commandé par le pointeau d'arrêt(25) entre chaque point d'arrêt interrupteur(29). Ce commandement agit par l'intermédiaire d'un électroaimant qui actionne l'embrayage(il peut être classique ou à bain d'huile). Cette embrayage est aussi commandé par la pédale pour arrêter le véhicule ou faire marche arrière. Les avantages de cette boite sont la fiabilité, la résistance à l'usure, sa rapidité de changement de vitesse(pas de débrayage). Ces caractéristiques permettront de faire frein moteur, économisant ainsi les freins. Et si le moteur est équipé d'un récupérateur d'énergie(synertie), il sera possible de fournir de l'électricité pour recharger la batterie qui entraîneront les organes, tels que refroidissement moteur, climatisation, etc... Ce qui contribuera à économiser du carburant. Les croquis qui illustrent cette invention sont : figure 1 boite à vitesse coupe verticale figure 2 boite à vitesse coupe horizontale figure 3 coupe d'un engrenage avec silentbloc Il est prévu dans le modèle présenté figure 1 une place (marqué 35 en tiré) d'un arbre (18) plus long où l'on peut ajouter trois ou quatre jeux de vitesses supplémentaires (synchronisées ou pas crabot). Si l'on veut utiliser cette boite sur les camions ou engins agricoles, de manutention etc, multipliant ainsi les cinq vitesses à engrenages face à face. Dans cette option présentée, cette boite offre l'avantage (par le fait de débrayer et lâcher l'accélérateur au passage des cinq vitesses), de pouvoir passer les cinq vitesses sans débrayer(pédale) en roulant ou en charge, améliorer avec une option d'embrayage automatique. Le dispositif qui permet de changer les rapports sans débrayer est obtenu par la démultiplication que produit la différence de diamètre de l'engrenage (1) par l'entraînement de l'engrenage (2) de renvoi d'angle qui à pour effet de faire tourner très lentement les éléments tournant de toute la boite facilitant ainsi l'emboîtement des engrenages face à face qui en plus limitera l'usure et la dépense d'énergie. l'enclenchement est facilité aussi par la disposition des engrenages P (1,2,3,4,5) fixes qui s'enclenchent face à face avec l'engrenage mobile (7). Le dispositif qui assure l'enclenchement parfait des engrenages face à face, est le placement à l'intérieur des ces engrenages (fixes et mobiles) d'un silencieuse en caoutchouc figure 3. Cet ensemble de dispositifs permet de passer les rapports de vitesses qui peut être calculés en fraction de seconde sans jamais aucun « craquement » en supprimant le débrayage(pédale).Cette disposition est amélioré en ajoutant l'embrayage automatique. Un autre avantage que l'on peut invoquer est que cette boite fonctionne avec des moyens mécaniques arbre et engrenages par la limitation de vitesse de tous les éléments rotatifs de cette boite. FONCTIONNEMENT L'arbre engrenage moteur figure 1 entraîne un plus grand engrenage (2) réduisant ainsi la vitesse de tous les éléments de la boite. Cet engrenage entraîne un arbre (3) qui fait tourner simultanément cinq engrenages coniques (4) qui sont de diamètre égal. Ces engrenages entraînent par renvoi d'angle, cinq engrenages de différents diamètres P1 = vitesse sur multipliée 5eme vitesse ; P2 = vitesse identique au tour du moteur 4eme ; P3 = 3 ème vitesse ; P4 = 2eme vitesse ; P5 = lere vitesse. Ces trois vitesses sont utilisées pour le démarrage. Ces engrenages font tourner cinq arbres (5) qui entraînent cinq engrenages de diamètre identique (6). A noté, que ces engrenages (6) et (7) sont munis à l'intérieur de silentbloc (caoutchouc) facilitant ainsi l'emboîtement figure 3. Ces engrenages inférieurs (6) ne tournent donc pas à la même vitesse. Par-dessus est disposé un engrenage (7) supérieur qui se déplace et s'enclenche sur les engrenages (6) inférieurs. Un engrenage (8) de renvoi d'angle fait tourner un arbre (9) qui entraîne par l'intérieur un arbre (10) qui entraîne les pignons supérieurs (11) grande vitesse baladeur (12)engrenage supérieur marche arrière baladeur et (13) engrenage supérieur de petite vitesse baladeur. Ces engrenages baladeurs par l'intermédiaire d'une fourchette (19) entraîne l'engrenage inférieur fixe (17) petite vitesse (16) fixe grande vitesse et (15) fixe inférieur marche arrière. L'engrenage (14) sert d'intermédiaire à l'arbre (18) supportant ses engrenages sort de la boite vers le pont (32). Dans la partie supérieure de la boite est disposé pour faire déplacer l'engrenage mobile (7) un moteur électrique (23) d'où arrive trois fils El masse, E2 marche avant, E3 marche arrière. Ce moteur tourne dans les deux sens, il entraîne par un engrenage (24) une crémaillère (21) qui coulisse dans un guide des roulements supports (22) facilitant le glissement. Cette crémaillère (21) pousse ou tire une cage mobile de support d'engrenages (26). Elle est prévue de roulements (27) et de deux rails (28). Sur cette cage mobile (26) est prévu un pointeau arrêt (25) muni d'un ressort. Ce pointeau (25) lors des 4 déplacements de la cage mobile (26) se loge dans les crans d'arrêts, l'extrémité d'un pointeau appuie sur un interrupteur (29) qui immobilise le fonctionnement le fonctionnement du moteur. Tout ce dispositif est contenu dans un carter (30). Un système d'électro-aimants peut remplacer ce dispositif. A noté : la disposition des engrenages est prévue pour que lorsque la 4ème vitesse fonctionne P4, la vitesse en sortie de boite est la même que celle du moteur. La 5ème P5 est sur multipliée = la vitesse sortie de boite est plus important que la vitesse venant du moteur. Les 3ème Pl P2 P3 sont prévues pour procurer une vitesse inférieure en sortie de boite comparé à vitesse moteur. OPTIONS DIVERSES POUVANT ÊTRE RÉALISÉES PAR CETTE BOITE A COMMANDE ÉLECTRIQUE PRÉSENTE Du dispositif de pignon s'enclenchant face à face figure 1 muni à l'intérieur de mâchoire (figure 3) à silentbloc. Cet ensemble commandé par moteur électrique (deux sens) qui agit sur une crémaillère confère à cet ensemble la possibilité de passer les rapports de vitesse au dixième de seconde sans débrayage, ni grincement en consommant peu d'énergie. A partir de ce dispositif vers l'arrière de cette boite figure 1, part un axe (9) qui entraîne pour l'intérieur un axe (10). Dessous ce dernier (10) est un axe (18) libre sortant de la boite vers le pont et peut être rallongé selon besoin = pointillés. Avec ces deux arbres dont l'un est moteur (10) et dessous (18) libre, l'on peut disposer de combinaisons de pignons convenant pour l'utilisation de divers engins. Ces pignons seront disposés par couple sur chaque arbre et commandés par synchroniseur ou crabotage exemple tracteur agricole. Les engrenages face à face seront construit pour avoir des rapports ayant peu de différence exemple 5 à 10 L'on montera par couple les pignons sur les deux arbres (10) et (18), sur l'arbre (10) ces pignons couplés seront moteurs et sur l'arbre (18), ils seront entraînés par les pignons supérieurs mais libres. Ces derniers seront rendus solidaires de l'arbre (18) par l'emploi de synchroniseur ou crabot placé entre les couples d'engrenages en place sur l'arbre (18). Les vitesses seront choisies lere par le choix des engrenages cités ci-dessus 5 exemple 5 vitesses avant et une marche arrière et sont ensuite modifiées selon besoin par les engrenages face à face, commandés par séquence du volant. Selon ce procédé, cette boite disposera de 25 vitesses étagées. En option, dans cette disposition, si l'on veut obtenir un inverseur de vitesse, l'on montera sur la lere fourchette commandant le synchroniseur du coté (fond de boite) la marche arrière et de l'autre la lere vitesse. Ces deux vitesses pouvant toujours être multipliées par les engrenages face à face. 20 25 30 REVENDICATIONS1. Boite à vitesse de type mécanique exempt de synchroniseur avec un réducteur de vitesse pour diminuer les tours minute venant de l'arbre moteur (1) qui entraîne un grand pignon (2),caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble bloc d'engrenages qui génère les vitesses, le réducteur entraînant un arbre (3) où sont disposés cinq pignons d'égale circonférence, cet ensemble entraînant par renvoi d'angle, cinq autres pignons disposés en ligne P1, 2,3,4,5 de diverses circonférences créant ainsi cinq vitesses différentes, un arbre associé à chaque pignon entraînant un engrenage à dents droites muni de silentbloc placé à l'intérieur de l'engrenage. 2. Boite à vitesse selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un chariot et un pignon mobile (7) qui est entraîné par une crémaillère (24) munie d'un moteur tournant dans les deux sens, ce pignon mobile (7) étant arrêté toujours face à un des cinq pignons tracteurs par des contacteurs et étant muni d'un renvoi d'angle et de silentbloc pour commander un cardan (9) qui entraîne les pignons de marche arrière (12), (14), (15) et autres engrenages ou il est prévu des vitesses lentes et normales pour entraîner le pont. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un réducteur de vitesse commande l'ensemble des engrenages de la boite et est constitué d'un arbre et pignon (1) et d'un grand pignon (2). 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un ensemble d'engrenages va fournir cinq vitesses différentes en rapport, des pignons identiques sont placés sur l'arbre commandé par le réducteur, ces pignons étant entraînés par renvoi d'angle et commandent cinq pignons de différentes circonférences P1, 2,3,4,5 qui entraînent à leur tour, des engrenages à dents droites où sont placés à l'intérieur des silentblocs, ces engrenages étant placés en ligne et tournant donc de vitesses différentes. 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un pignon mobile (7) placé au-dessus des pignons P1, 2,3,4,5 estentraîné et selon le pignon qui l'entraîne, ce pignon tourne à différentes vitesses, la traction étant assurée par une crémaillère (24) munie d'un moteur qui tourne dans les deux sens, Des pointeaux d'arrêts dirigeant les fonctions du moteur qui sont commandées par une touche va-et-vient placée près du volant. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les vitesses sont transmises du pont par le pignon mobile (7) grâce à un arbre (9) qui coulisse dans un tube crénelé (10), ce tube se transformant en arbre et supportant les engrenages (13) et (11) qui varient la vitesse reçue par les engrenages (16) et (17), les engrenages (12), (14) et (15) servant à inverser le sens giratoire : marche arrière, l'arbre (18) entraînant le pont (32). 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un embrayage automatique sera placé entre le moteur et la boite à vitesses, malgré que cette boite à vitesses étant prévue de fonctionner sans synchroniseur et sans embrayage. Cette option atténuera accoues. 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'option de l'embrayage qui s'effectuera entre chaque déplacement du chariot (26) sera commandé par le pointeau (25) et dirigé par une manette de va-et-vient placé près du volant, La pédale d'embrayage n'étant donc pas sollicitée.