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" .t'<:Jl'1ctioJlne[..ents apportés aux ..éca.ni:ires àe changement de v:.tesse, plus spécialement pour vhicul(;s auto:..ooilEs "> .L'invention est relative aux mécanismes de change-
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ment de vitesse du jenre de ceux susceptibles d'être comman- dés automatiquement, notaàn.ent en l'onction de la valeur du couple résistant, et elle concerne plus spécialement (parce que c'ect en leur cas que son b.pJ:!lL;,tion parç,ît devoir of- frir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces ceux destinés aux véhicules automobiles.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces mé-
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canismes, que l'actionnement des organes propres à coii,,,.tnder le passade des vitesses puisse s'eilectuer d'une manière plus simple, et avec une plus grande sensibilité, que juscu'à paré- sent, l'accroissettrerat de la sensibilité étant obtenu , notam- ment, grâce à une meilleure utilisation des variations du cou- ple résistant.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière
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telle, les mécanismes du genre en question, que les organes de commande, propres à permettre d'obtenir les combinaisons d'en- grenages correspondant aux différentes vitesses, puissent tre actionnés à l'aide d'un dispositif dynamométrique interposé, comme connu, entre l'arbre principal desdits Mécanismes et l'arbre récepteur, ce dispositif comprenant au moins deux.
élé- (dents propres à être entraînes dans le Mouvement desdits ar- bres, et tels qu'ils soient soumis à l'action d'un ressort ten dant à les rapprocher (ou à les écarter) l'un de l'autre, et soient guides l'un par rapport à l'a.utre à l'aide de rainures obliques, par exemple hélicoïdales, de sorte que l'augmenta- tion du couple résistant tende par exemple à les écarter (ou à les rapprocher).
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions s'utilisant de préfé- rence en même temps et plus spécialement relatives aux mécanis mes du genre en question pour lesquels les organes propres à permettre d'obtenir les différentes combinaisons d'engrenages sont commandés par un fluide sous pression distribué de façon appropriée par un dispositif dynamométrique interposé entre l'arbre principal et l'arbre récepteur, notamment:
en une deuxième disposition, consistant à assurer la dis- trisution du fluide sous pression auxdits organes, par un ti- roir, en une troisième disposition, consistant à intercaler, entre le dispositif dynamométrique et les organes distribu- teurs de fluide sous pression, un servo-moteur propre à per-. mettre de réduire les efforts de réaction sur ledit disposi- tif, et d'augmenter ainsi sa sensibilité, en une quatrième disposition, consistant à agencer de manière telle, les organes distributeurs du fluide sous pres- sion, que la canalisation de distribution de ce fluide puisse être mise à l'échappement lorsque la vitesse de l'arbre ré- cepteur dépasse une limite déterminée,
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et en une cinquième disposition, consistant à conjuguer de manière telle,
les organes distriouteurs de fluide sous pression et les orbanes d'admission du moteur coagissant avec les mécanismes du genre en question, que les premiers desdits organes demeurent inopérants pendit que le moteur tourne au ralenti.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on en fait l'application à des voi- tures automobiles), et certains moues de réalisation (ceux qui seront inaiqués ci-après), desaites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les mécanismes du genre en question com- portant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les instal- lations, fixes ou mobiles (les voitures automobiles botamment) comportant de semblables mécanismes.,
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins schématiques ci-annexés, lesquels complément et des- siiis août, bien entendu,
donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2 de ces dessins montrent, respective- ment, en coupe longitudinale suivant 1-1 fig. 2 (parties en élévation) et en coupe transversale suivant 2-2 fig. l, un mé- canisme de changement de vitesse établi conformément à l'im- vention.
Les fig. 3 et 4 montrent, à plus grande échelle, respectivement en vue de côté rabattue suivant la ligne 3-3 de la fige 4, et en coupe suivant 4-4 fig. 1, certains des éléments du mécanisme représenté sur les fig. 1 et 2.
La fige 5, enfin, montre, en vue schématique, les organes de commande d'un mécanisme tel que représenté sur les fig. 1 à 4, ainsi que les organes de commande d'un moteur de véhicule comportant un tel mécanisme, l'ensemble étant établi conformément à l'invention.
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Selon l'invention, et plus spécialement selon :celui de ses modes d'application et ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble que doive être sc- cordée la préférence, à supposer qu'il s'agisse, par exemple, disposant d'une voiture automobile, de la munir d'un mécanisme de changement de vitesse, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Un établit, tout d'abord, de manière telle, l'arbre moteur 1, l'arbre à commander 3 et un arbre auxiliaire 2 dis- posé entre les deux premiers, que les trois arbres aient leurs axes dans le prolongement les uns des autres et soient touril- lonnés de manière à pouvoir tourner les uns par rapport aux au tres ;
puis on vient monter, entre les arbres 1 et 2, un dispo- sitif d'engrenages, avantageusement du type à pignon;toujours en prise, dispositif que l'on réalise, par exemple, de la ma- nière suivante, représentée sur les dessins. un monte, fou sur l'arbre 2, un tambour 7 que, de préférence, on relie à l'arcre moteur 1, à l'aide d'un dispositif d'embrayage propre solidariser les deux arbres lorsque l'arore moteur atteint une vitesse sufiisante, ledit dispositif comprenant par exemple, montés sur un volant 11 claveté sur l'arbre 1, des axes 3 disposés radialement et propres à entraîner des masses concentriques 4,
lesquelles sont maintenues par des ressorts 5 et sont munies à leur péri- phérie d'une garniture d'embrayage 6 propre à coagir avec la couronne intérieure du tambour 7, et, sur ledit tambour 7, on vient monter un plateau 8 portant une coupelle 9 et formant avec elle une cage annulai- re, traversée par des axes 10 disposés régulièrement et sur chacun desquels tourillonnent un groupe de pignons Satellites calés ensemble 11, 12, 13, pignons dont les fonctions vont être indiquées.
Ces pignons sont propres à engrener, le pignon 11 a-
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vec un pignon planétaire 14 calé sur l'arbre 2, le pignon 12 avec un pignon planétaire 15 solidaire du tambour 15 qui est entouré par une bande de irein 17, et le pignon 13 avec le pignon planétaire 18 qui est entouré par une oande de frein 20. Enfin, le tambour lô peut être rendu solidaire de l'arbre par un embrayage à disques 21 lorsque les leviers 22 sont licres.
Tout l'ensemble des organes 7 à 2:.; constitue un mécanisme de changement de vitesse d'un type connu, dans le- quel, l'embrayage 21 étant débrayé, le freinage du tambour 19 correspond à la lère vitesse, celui du tambour 16 à la secon- de ; avec l'embrayage 21 seul en prise, c'est la 3ème vitesse, en prise directe ; avecl'emb-ayage 21 débrayé, sans tambour freiné, c'est le point mort.
Disposant d'un tel mécanisme, on a recours, pour l'actionner, à des moyens entrant en jeu automatiquement sous l'effet des variations du couple résistant appliqué sur l'ar- bre récepteur 3, voire, comme il sera indiqué plus loin, sous l'ellet des variations de vitesse de cet arbre, lesaits moyens utilisant, depréférence, l'intermédiaire d'un fluide sous pression et étant réalisés, par exemple, de la façon suivante.
Un a recours, pour actionner respectivement les freins 17 et 2U, et l'embrayage 21, à des pistons 25,22 et 26 coagissant avec des cylindres correspondais, et reliés aux organes 17, 2U et 21 par des leviers 24, 23 et 27, ce dernier levier 27 étant lui-même relié à l'embrayage 21 par un arbre 28 et une fourchette 29.
Les ruoans des freins sont attachés à un point fixe 30 réglable de l'extérieur, et les leviers sont rappelés au repos par des ressorts tels que 31,
Le fluide sous pression est débité par une pompe 32 (fig. 1) commandée par un couple d'engrenages 33, 34, ce der- nier étant solidaire par exemple du volant 11; ledit iluide débouche dans une botte de distribution 35,d'ou il peut être admis aans l'un des cylindres du bloc 37 à l'aide de moyens districuteura constitués par un tiroir 36 (de préférence à des
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soupapes, plus complexes et plus fragiles).
Ce titoir 36 peut être entraîné par une tige 38, se
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déplaçant parallèlement à l'axe général, laquelle tige 38 peut alle-meme être actionnée, de la. manière qui sera indiquée ci- après, par un dispositif dynamométrique.
Ce dispositif comprendra, de préférence, comme re- présenté, les éléments suivants. sur l'arbre 2 est calé un tambour, portant radia- lement à l'intérieur, et espacés régulièrement, des axes 40 sur chacun desquels est montée la couronne intérieure d'un roulement à billes 41 dont la couronne extérieure est engagée dans une rainure droite disposée suivant une génératrice d'un tambour 42 concentrique au premier;
un Sème tambour 43 monté . l'ou sur l'arbre 2 est relié à la transmission (par exemple de la façon qui sera. indiquée plus loin) et porte, comme le tam- bour 39, et disposés de la même façon, des axes 44 munis de roulements 45, s 'engageant chacun dons une rainure hélicoïdale ' disposée à la. périphérie du tambour 42. Entre ce dernier et le tambour 39 sont disposés concentriquement des ressorts 46 pous-
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sant le tambour 4 contre le tambour 43.
Des ti,.;cs 47 parallèles à l'axe sont montées concen- triquei11ent et régulièrement sur le tambour 4-?,, traversant le tambour 39, et sont réunies à une couronne 49 portant une bu- '
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tée à billes 50 sur laquelle s'appuie un levier double 53 arti- i culé sur un axe 52, et dont le bras inférieur est sollicité par un ressort t 54 ( iÏ ::.\. 4).
Cet ensemble constitue un dynamomètre rotatif dans lequel les variations du couple résistant sur le tambour 43 provoquent son déplacement angulaire par rapport au tambour
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4.), ct le déplacement longitudinal de celui-ci par rapport au tambour 3 , en comprimant les ressorts 4G qui équilibrent le couple: à chaque valeur de celui-ci correspond une position du tambour 42 et par suite de la butée 50 et du levier 53. Grâce
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,,a l'absence presque complète de frottements, le dynamomètre
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est extrêmement sensible et enregistra les variations du cou- ple résistant.
Les oscillations du levier 53 qui traduisent ces Va- riations doivent être transformées en mouvements discontinus et à déclic brusque du distributeur, de telle sorte que celui- ci ne puisse pas se trouver dans une position intermédiaire entre deux vitesses. D'autre part, si l'on suppose qu'un de- clic du districuteur se produise, par exemple pour le passage
1 de 3ème en 2ème, pour une valeur u du couple croisant, puis qu'ensuite le couple diminue, le retour du dustricuteur à sa première position se produira pour une autre valeur du couple
2 décroissant u .
La sensibilité du système est définie par le rapport C1 C2 étant valeur moyenne entre C2. rapport c1-c2/C ,C étant la valeur moyenne entre Cet 1 C2. l'our que cette sensioilité soit maximum, les frottements doi- vent être éliminés le plus possible, en particulier celui du tiroir qui est le plus important.
En vue d'obtenir ce résultat, on fait entraîner, par le levier 53 (fig. 4), à l'aide d'un doigt 531, une plaque 55 coulissant entre deux glissières bô, 561, et portant une came à rainure 57 dans laquelle s'engage un galet 58 porté par un levier 59. Ce dernier levier est articulé, d'une part, sur la tige du tiroir 60 et d'un cylindre ol, et d'autre part,sur une pièce solidaire de la tige de piston 62 de ce cylindr'e, mais par l'intermédiaire d'une bielle élastique 53. Les parties o- bliques de la came 57 corresponaant aux valeurs du couple pour lesquelles on doit changer de vitesse.
Lorsque la plaque 55, sous l'action du levier 53, se déplace au voisinage d'une de ces zones obliques, le galet b8 fait tourner le levier b9 et déplace d'abord le tiroir 60; il en résulte, sous l'action du fluide sous pression, un mouvement correspondant du piston 62 qui, après une certaine course, referme le tiroir: les rnouve- ments du piston amplifiant ceux du galet 58 dans un rapport déterminé par les deux bras du levier 59. Les parties droites de la came parallèles à son déplacement ont pour but de limi-
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ter la course du cylindre 61 aux zones strictement utiles, réduire l'encombrement du servo-moteur et simplifier son mée nisme; en particulier pour permettre l'emploi du levier 59 c me amplificateur, au lieu de pignons et crémaillères.
La bielle élastique 63 a pour but d'absorber une i pulsion rapide qui serait donnée au levier 59 par le dynamo- mètre, avant que le piston 62 ait effectué sa course. Cette bielle pourrait d'ailleurs aussi bien être intercalée entre levier b3 et la plaque 5.5.
La tige du piston 62 entraîne par le moyen d'une bielle élastique à double ellet 64 l'étrier 65 fixé sur une plaque 66, portant une came 67, en regard de laquelle se pré- sente un galet 68 fixé sur la tige du tiroir principal de dis trisution 38. Ces organes sont disposés de telle sorte que le mouvement de la came 67 soit perpendiculaire au mouvement de la tige 38. Les rampes de cette came sont, de préférence, sé- parées par des parties droites parallèles au sens du mouve- ment, de telle sorte qu'il y ait un calage du alet 68 entre de.x déplacements. Enfin, la came étant à simple effet, un ressort b9 tend toujours à appliquer la galet sur elle.
La, tige du piston 63 porte, en outre, une came en V '70, dans laquelle se présente le doigt 71 d'un verrou '72 cou- liseant dans la plaque 66, et perpendiculairement au mouvement de celle-ci. Ce verrou vient buter sur des taquets d'arrêt 73 convenablement disposés et correspondant aux positions de ca- lage du galet 68 devant la Came 67. t'ensemble constitue un déclic brusque qui lance la plaque 56 seulement après une course du piston 62 sufiisante pour que le mouvement commencé s'achève complètement.
Cette course, grâce aux zones de cala- ge des deux cames b7 et 67, ne comprend qu'une fraction donnée aussi faible qu'on le désire, de la course du dynamomètre en- tre doux passages de vitesse successifs, c'est-à-dire corres- pond à une variation du couple résistant aussi iaible qu'on leveut.
D'autre part, la tige 38 de commande du distributeur
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est également contrôlée, de préférence, en l'onction de la vites- se de l'arbre de sortie.
A cet effet, par exemple, cette tige porte un verrou
74 (fig. 3) maintenu en saillie vers le bas par un ressort 75.
Dans la position représentée, qui est celle du point mort, la tige 38 est immobilisée par le conducteur du véhicule. Dès qu'elle est abandonnée, elle est sollicitée vers la droite par le ressort 69, mais s'arrête lorsque le verrou 74 rencontre le taquet 761; dans cette position, le distributeur 36 établit la combinaison (lère vitesse). Le taquet 761 est articulé en 77 et soulevé par une rampe 78, sollicitée vers la @auche par un res- sort tare' 79, ou bien vers la droite par le levie@ 80, Celui-ci se deplace à droite lorsque, la vitesse de. l'arcre 2 (ii. 1) atteignant une valeur suffisante, les casées 81 articulées en
82 poussent vers la gauche l'équipage 83, la butée 84 et les leviers 85 solidaires du levier 80.
La rampe 78 se déplaçant vers la droite, le taquet
761- s'efface et la tige 38 peut franchir un nouveau pas, à con- dition toutefois que la came 37 le lui permette, c'est-à-dire si le couple résistant n'est pas trop élevé. Elle s'arrête
2 alors devant le taquet mobile 76 dans la position "2ème vi- tesse", jusqu'à ce que, la vitesse continuant augmenter, la rampe 78 se déplace de nouveau vers la droite, autorisant ain- si le distributeur à occuper la position 3ème vitesse, sous condition d'un couple résistant assez faible pour le lui per- mettre.
Dans cette position, si le couple résistant augmente pour une raison quelconque, la came b7 (fig. 4) se déplaçant de das en haut, une de ses rampes ramène par le alet 68 la tige 38 d'abord à la position 2ème vitesse, puis, s'il y a lieu, à la position lère vitesse.
Avantgaeusement, on combine, à l'ensemble qui vient d'être indiqué, des moyens propres à permettre de relier le tambour 43, à l'arbre récepteur 3, non pas de façon positive, mais de façon telle que ledit arbre puisse continuer à tourner
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indépendamment de l'arbre 2 si celui-ci vient à ralentir ou à s'arrêter, ces moyens permettent, d'une part, de bénéficier de la marche en roue libre, et, d'autre part, d'éviter que, par suite par exemple d'un arrêt intempestif de la tige 38 dans sa course de retour vers le point mort, les engrenages ne demeu- rent en prise et ne soient entrainés à une vitesse excessive par la transmission lancée. On peut réaliser, par exemple, les- dits moyens, par 'Lui dispositif d'encliquetage à rouleaux 86, de type connu.
L'arbre 3 peut être relié lui-même à l'arbre de transmission proprement dit 91, par un dispositif de change- ment de marche d'un type quelconque: dans le mode de réalisa- tion représenté sur les dessins, 87 est le pignon de marche arrière, 90 un manchon, à griffes embrayant 87 ou 89 avec l'ar- ore de sortie 91.
Enfin, on peut encore avoir recours à la disposition suivante, consistant à conjuguée de manière telle, les organes distributeurs du fluide sous pression et les organes d'admis- sion du moteur, que les premiers desdits organes demeurent ino- pérants pendant que le moteur tourne au ralenti.
A cet effet, par exemple, on relie la pédale de l'ac- célérateur (ou autre organe équivalent), à la tige de commande de l'admission des par une bielle à coulisse 93, ladite pédale et ladite bielle étant munies de ressorts 94 et 95 pro- pres à les ramener vers leur -position de repos, position repré- sentée sur la figure, et pour laquelle le moteur est au ralenti tandis que l'embrayage automatique 5, 7 est déorayé. Pour cet- te position, il existe un certain jeu entre la coulisse de la bielle 93 et le doit d'entraînement, grâce à une disposition convenable des butées 96 et 97.
En outre, pour cette même posi- tion, une bielle 98 est retenue vers la droite par la pédale 92, et maintient à la position "point mort" la tige 38 de com- mande du distributeur, par le moyen du levier 99, del'arbre 100 et du levier 101. Le jeu dans la coulisse de 93 est tel
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qu'il correspond à la course totale de la tige 38: de cette façon, dès que le conducteur appuie sur la pédale pour démarrer, la tige 38 (fig. 4) sollicitée par le ressort 69 se déplace, puis s'arrête dans l'une des positions lère, 2ème ou 3ème vi- tesse, avant qu'il y ait eu pleine admission; c'est seulement ensuite que, sous l'action des gaz, le moteur prenant de la vi- tesse, met en prise l'embrayage 6, 7 (fig. 1) et que le démar- rage ou la reprise se produisent.
Pour l'arrêt, il suffit d'a- bandonner la pédale 92; la tige 38 revient: au point mort en même temps que la bielle 93 revient à la position du ralenti, ce qui débraye l'embrayage automatique 6, 7. La pédale 92 peut, bien entendu, être remplacée par une manette ou tout autre or- gane.
.fendant la marche en prise directe, la plus fréquem- ment employée, les trois cylindres des freins et de l'embrayage sont à l'échappement. Il y a intérêt, pour éviter l'émulsion du fluide, à faire tomber sa pression devenue inutile. Pour cela, au delà de la vitesse minimum de passage à la prise di- recte, le levier 80 vient rencontrer un epaulement 102 porté par la tige 103 d'une soupape 1U4 qui, poussée vers le droite, met à l'échappement la boîte de distribution 35.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on obtient un ensemble dont le fonctionnement a été suffisamment indiqué pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présente, par rapport aux mécanismes du genre en question, denombreux, avantages, notamment:
celui de permettre de commander le passage des vitesses d'une façon plus simple et plus sûre, et avec une plus grande sensibilité et une plus grande exactitude que jusqu'à présent, celui de permettre d'octenir unè manoeuvre absolument au- tomatique, et celui de permettre d'assurer cette automaticité, non seulement en fonction du couple résistant, mais aussi en fonc- ion de la vitesse.
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nomme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécia- lement indiqués;
elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment, celles où l'invention, au lieu d'être appliquée à un mé- canisme à trois vitesses, serait appliquée à un mécanisme com- portant un nombre de vitesses plus élevé, par exemple 4 ou 6, obtenues, par exemple encore, par plusieurs trains en cascade.
R E S U M @.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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".t '<: Jl'1ctioJlne [.. ents brought to ..éca.ni: ires to change v: .teess, more especially for vehicle (; s auto: .. ooilEs">. The invention is relative exchange rate mechanisms
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jenre speed ment of those likely to be controlled automatically, notaàn.ent in the anointing of the resistance torque value, and it concerns more especially (because it is in their case that its b.pJ: ! lL;, tion parç, should offer the most interest), but not exclusively, among those intended for motor vehicles.
Its main aim is to make such
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canisms, that the actuation of the organs proper to coii ,,,. tnder the passing of the speeds can be carried out in a simpler way, and with a greater sensitivity, than hitherto, the increase of the speed. the sensitivity being obtained, in particular, by better use of the variations of the resistive torque.
It consists, mainly, in arranging so
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such, the mechanisms of the type in question, that the control members, suitable for making it possible to obtain the gear combinations corresponding to the different speeds, can be actuated by means of an interposed dynamometric device, as known, between the main shaft of said mechanisms and the receiving shaft, this device comprising at least two.
elements suitable for being drawn in the movement of said trees, and such that they are subjected to the action of a spring tending to bring them closer (or to separate them) from one another, and are guided with respect to each other by means of oblique grooves, for example helical, so that the increase in the resistive torque tends, for example, to separate them (or to bring them together).
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and more especially relating to the mechanisms of the type in question for which the organs suitable for obtaining the various combinations. of gears are controlled by a pressurized fluid distributed in an appropriate manner by a dynamometric device interposed between the main shaft and the receiver shaft, in particular:
in a second arrangement, consisting in ensuring the distribution of the pressurized fluid to said members, by a slide, in a third arrangement, consisting in interposing, between the dynamometric device and the pressurized fluid distributing members, a servo motor own to per-. to reduce the reaction forces on said device, and thus increase its sensitivity, in a fourth arrangement, consisting in arranging in such a way, the distributors of the pressurized fluid, that the distribution pipe of this device. fluid can be exhausted when the speed of the receiver shaft exceeds a determined limit,
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and in a fifth arrangement, consisting in conjugating in such a way,
the pressurized fluid distributors and the engine intake orbanes coacting with the mechanisms of the kind in question, that the first of said members remain inoperative while the engine is idling.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to motor vehicles), and to certain embodiments (those which will be mentioned below), of such provisions; and it targets more particularly, and this as new industrial products, the mechanisms of the kind in question involving the application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the installations, fixed or mobile ( motor cars boasting) with similar mechanisms.,
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the accompanying schematic drawings, which complement and as of August, of course,
given mainly as an indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show, respectively, in longitudinal section according to 1-1 of FIG. 2 (parts in elevation) and in cross section according to 2-2 fig. 1, a speed change mechanism established in accordance with the invention.
Figs. 3 and 4 show, on a larger scale, respectively in side view folded down along line 3-3 of fig 4, and in section along 4-4 fig. 1, some of the elements of the mechanism shown in FIGS. 1 and 2.
Fig. 5, finally, shows, in schematic view, the control members of a mechanism as shown in FIGS. 1 to 4, as well as the control members of a vehicle engine comprising such a mechanism, the assembly being established in accordance with the invention.
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According to the invention, and more especially according to: that of its modes of application and those of the embodiments of its various parts, to which it seems that the preference must be given, assuming that it is, by For example, having a motor car, to provide it with a gear change mechanism, one goes about it as follows, or in a similar way.
A first establishes, in such a way, the motor shaft 1, the shaft to be controlled 3 and an auxiliary shaft 2 disposed between the first two, that the three shafts have their axes in the extension of each other. others and are rotated in such a way as to be able to rotate with respect to each other;
then a gear device, advantageously of the pinion type, is fitted between the shafts 1 and 2; still engaged, a device which is produced, for example, in the following manner, shown in the drawings. a mounts, loose on the shaft 2, a drum 7 which, preferably, is connected to the motor arc 1, using a clean clutch device to secure the two shafts when the motor aroma reaches a sufiisante speed, said device comprising for example, mounted on a flywheel 11 keyed on the shaft 1, pins 3 arranged radially and suitable for driving concentric masses 4,
which are held by springs 5 and are provided at their periphery with a clutch lining 6 capable of coacting with the inner ring of drum 7, and, on said drum 7, a plate 8 is fitted, carrying a cup 9 and forming with it an annular cage, traversed by pins 10 arranged regularly and on each of which are journaled a group of satellite pinions wedged together 11, 12, 13, the functions of which will be indicated.
These pinions are suitable for meshing, pinion 11 has
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ith a planetary pinion 14 wedged on the shaft 2, the pinion 12 with a planetary pinion 15 integral with the drum 15 which is surrounded by a strip of irein 17, and the pinion 13 with the planetary pinion 18 which is surrounded by a ring of brake 20. Finally, the drum 10 can be made integral with the shaft by a disc clutch 21 when the levers 22 are licent.
All of the organs 7 to 2:.; constitutes a gear change mechanism of a known type, in which, the clutch 21 being disengaged, the braking of the drum 19 corresponds to the 1st gear, that of the drum 16 to the second; with clutch 21 alone engaged, it is 3rd gear, in direct drive; avecl'emb-ayage 21 disengaged, without brake drum, it is the neutral point.
Having such a mechanism, recourse is had, to actuate it, to means which automatically come into play under the effect of variations in the resistive torque applied to the receiving shaft 3, or even, as will be indicated below. , under the elet of the speed variations of this shaft, lesaits means using, preferably, the intermediary of a pressurized fluid and being produced, for example, as follows.
One has recourse, to actuate the brakes 17 and 2U respectively, and the clutch 21, to pistons 25, 22 and 26 coacting with corresponding cylinders, and connected to the members 17, 2U and 21 by levers 24, 23 and 27 , the latter lever 27 being itself connected to the clutch 21 by a shaft 28 and a fork 29.
The brakes are attached to a fixed point 30 adjustable from the outside, and the levers are returned to rest by springs such as 31,
The pressurized fluid is delivered by a pump 32 (FIG. 1) controlled by a pair of gears 33, 34, the latter being integral, for example, with the flywheel 11; said iluide opens into a distribution boot 35, from which it can be admitted aans one of the cylinders of the block 37 by means of distribution means constituted by a drawer 36 (preferably at
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valves, more complex and more fragile).
This titoir 36 can be driven by a rod 38,
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moving parallel to the general axis, which rod 38 can itself be actuated, of the. manner which will be indicated below, by a dynamometric device.
This device will preferably comprise, as shown, the following elements. on the shaft 2 is wedged a drum, radially bearing inside, and regularly spaced, pins 40 on each of which is mounted the inner ring of a ball bearing 41 whose outer ring is engaged in a groove straight line arranged along a generatrix of a drum 42 concentric with the first;
a mounted Sème 43 drum. or on the shaft 2 is connected to the transmission (for example in the way which will be indicated later) and carries, like the drum 39, and arranged in the same way, pins 44 provided with bearings 45 , each engaging in a helical groove 'arranged at the. periphery of the drum 42. Between the latter and the drum 39 are arranged concentrically springs 46 pus-
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holding drum 4 against drum 43.
Ti,.; Cs 47 parallel to the axis are mounted concentrically and regularly on the drum 4 -? ,, crossing the drum 39, and are joined to a ring 49 carrying a bu- '
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ball bearing 50 on which rests a double lever 53 articulated on a pin 52, and whose lower arm is biased by a spring 54 (iÏ ::. \. 4).
This assembly constitutes a rotary dynamometer in which the variations of the resistive torque on the drum 43 cause its angular displacement relative to the drum.
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4.), along with the longitudinal displacement of the latter relative to the drum 3, by compressing the springs 4G which balance the torque: to each value thereof corresponds a position of the drum 42 and consequently of the stop 50 and of the lever 53. Grace
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,, with the almost complete absence of friction, the dynamometer
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is extremely sensitive and will register variations in the resistant torque.
The oscillations of the lever 53 which translate these variations must be transformed into discontinuous and sudden click movements of the distributor, so that the latter cannot be in an intermediate position between two speeds. On the other hand, if one supposes that a de-click of the districutor occurs, for example for the passage
1 from 3rd to 2nd, for a value u of the crossing torque, then after that the torque decreases, the return of the dustricutor to its first position will occur for another value of the torque
2 descending u.
The sensitivity of the system is defined by the ratio C1 C2 being the mean value between C2. ratio c1-c2 / C, C being the mean value between Cet 1 C2. so that this sensitivity is maximum, the friction must be eliminated as much as possible, in particular that of the drawer which is the most important.
In order to obtain this result, one causes, by the lever 53 (FIG. 4), with the aid of a finger 531, a plate 55 sliding between two guides b6, 561, and carrying a grooved cam 57 in which engages a roller 58 carried by a lever 59. The latter lever is articulated, on the one hand, on the rod of the spool 60 and of a cylinder ol, and on the other hand, on a part secured to the piston rod 62 of this cylinder, but by means of an elastic connecting rod 53. The oblique parts of the cam 57 correspond to the values of the torque for which we must change speed.
When the plate 55, under the action of the lever 53, moves in the vicinity of one of these oblique zones, the roller b8 turns the lever b9 and first moves the slide 60; this results, under the action of the pressurized fluid, in a corresponding movement of the piston 62 which, after a certain stroke, closes the slide: the renewals of the piston amplifying those of the roller 58 in a ratio determined by the two arms of the lever 59. The straight parts of the cam parallel to its movement are intended to limit
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end the stroke of cylinder 61 at strictly useful areas, reduce the size of the servomotor and simplify its operation; in particular to allow the use of the lever 59 c me amplifier, instead of pinions and racks.
The purpose of the elastic connecting rod 63 is to absorb a rapid pulse which would be given to the lever 59 by the dynamometer, before the piston 62 has carried out its stroke. This connecting rod could also be interposed between lever b3 and plate 5.5 as well.
The piston rod 62 drives by means of a resilient double ellet rod 64 the caliper 65 fixed on a plate 66, carrying a cam 67, opposite which is a roller 68 fixed on the spool rod. main dis trisution 38. These members are arranged so that the movement of the cam 67 is perpendicular to the movement of the rod 38. The ramps of this cam are preferably separated by straight parts parallel in the direction of the movement, so that there is a wedging of the alet 68 between two movements. Finally, the cam being single-acting, a spring b9 always tends to apply the roller on it.
The piston rod 63 further carries a V-shaped cam 70, in which there is the finger 71 of a latch 72 sliding in the plate 66, and perpendicular to the movement thereof. This lock comes into abutment on stop tabs 73 suitably arranged and corresponding to the setting positions of the roller 68 in front of the Cam 67. The assembly constitutes a sudden click which launches the plate 56 only after a stroke of the piston 62 sufficient to that the movement started comes to an end.
This stroke, thanks to the wedging zones of the two cams b7 and 67, comprises only a given fraction as small as desired, of the stroke of the dynamometer between gentle successive gear changes, that is, that is to say, it corresponds to a variation of the resistive torque which is as reliable as it is raised.
On the other hand, the control rod 38 of the distributor
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is also preferably controlled by anointing the output shaft speed.
For this purpose, for example, this rod carries a lock
74 (fig. 3) maintained projecting downwards by a spring 75.
In the position shown, which is that of neutral, the rod 38 is immobilized by the driver of the vehicle. As soon as it is abandoned, it is urged to the right by the spring 69, but stops when the latch 74 meets the latch 761; in this position, the distributor 36 establishes the combination (1st gear). The cleat 761 is articulated at 77 and lifted by a ramp 78, biased towards the left by a tare spring '79, or else towards the right by the lever @ 80, This one moves to the right when, the speed of. the arc 2 (ii. 1) reaching a sufficient value, the cases 81 articulated in
82 push the crew 83, the stopper 84 and the levers 85 integral with the lever 80 to the left.
As the ramp 78 moves to the right, the cleat
761- is erased and the rod 38 can take a new step, on condition, however, that the cam 37 allows it, that is to say if the resistive torque is not too high. She stops
2 then in front of the movable cleat 76 in the "2nd gear" position, until, as the speed continues to increase, the ramp 78 again moves to the right, thus allowing the distributor to occupy the 3rd position. speed, under the condition of a resistive torque low enough to allow it.
In this position, if the resistive torque increases for any reason, the cam b7 (fig. 4) moving upwards, one of its ramps brings the rod 38 through alet 68 first to the 2nd gear position, then, if necessary, in the 1st gear position.
Advantageously, the assembly which has just been indicated is combined with means suitable for making it possible to connect the drum 43 to the receiver shaft 3, not in a positive manner, but in such a way that said shaft can continue to operate. turn
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independently of the shaft 2 if it comes to slow down or stop, these means make it possible, on the one hand, to benefit from coasting, and, on the other hand, to prevent, by following, for example, an untimely stopping of the rod 38 in its return stroke towards neutral, the gears do not remain in engagement and are not driven at excessive speed by the transmission started. Said means can be implemented, for example, by means of a roller snap device 86 of known type.
The shaft 3 can itself be connected to the transmission shaft 91 proper, by a gear change device of any type: in the embodiment shown in the drawings, 87 is the reverse gear, 90 one sleeve, claw clutch 87 or 89 with output shaft 91.
Finally, it is also possible to have recourse to the following arrangement, consisting in combining in such a way, the distributors of the pressurized fluid and the intake members of the engine, that the first of said members remain inoperative while the engine idle.
For this purpose, for example, the accelerator pedal (or other equivalent member) is connected to the intake control rod by a sliding rod 93, said pedal and said rod being provided with springs. 94 and 95 suitable for bringing them back to their rest position, the position shown in the figure, and for which the engine is at idle speed while the automatic clutch 5, 7 is released. For this position, there is a certain clearance between the slide of the connecting rod 93 and the drive must, thanks to a suitable arrangement of the stops 96 and 97.
In addition, for this same position, a connecting rod 98 is retained towards the right by the pedal 92, and maintains the control rod 38 of the distributor in the "neutral" position, by means of the lever 99, del shaft 100 and lever 101. The clearance in the slide of 93 is such
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that it corresponds to the total stroke of the rod 38: in this way, as soon as the driver presses the pedal to start, the rod 38 (fig. 4) biased by the spring 69 moves, then stops in the 'one of the 1st, 2nd or 3rd gear positions, before there has been full admission; it is only then that, under the action of the throttle, the engine picking up speed, engages the clutch 6, 7 (fig. 1) and that starting or resumption takes place.
To stop, it suffices to apply pedal 92; the rod 38 returns: in neutral at the same time as the connecting rod 93 returns to the idle position, which disengages the automatic clutch 6, 7. The pedal 92 can, of course, be replaced by a lever or any other gold - gane.
.During direct drive, the most frequently used drive, the three brake and clutch cylinders are exhausted. In order to avoid emulsifying the fluid, it is advantageous to drop its pressure, which has become unnecessary. To do this, beyond the minimum speed for switching to direct intake, the lever 80 meets a shoulder 102 carried by the rod 103 of a 1U4 valve which, pushed to the right, exhausts the gearbox. distribution 35.
As a result, whatever the mode of realization adopted, we obtain an assembly whose functioning has been sufficiently indicated for it to be useless to dwell on it, and which presents, in relation to the mechanisms of the genre in question, many, advantages, in particular:
that of making it possible to control gear changes in a simpler and safer manner, and with greater sensitivity and greater accuracy than hitherto, that of making it possible to perform an absolutely automatic maneuver, and that of ensuring this automaticity, not only as a function of the resistive torque, but also as a function of the speed.
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name it goes without saying, and as it follows moreover already from what precedes, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having been more specially indicated;
on the contrary, it embraces all the variants thereof, in particular those where the invention, instead of being applied to a three-speed mechanism, would be applied to a mechanism comprising a higher number of speeds, for example. example 4 or 6, obtained, for example also, by several trains in cascade.
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