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PERFESTIONNIIvTS AUX DISPOSITIFS DR CHANam1N nom VITESSE.
La. présente invention est relative aux dispositifs de changement de vitesse pour véhicules à moteur du genre utilisant un arbre de distribution et des paires de roues d'engrenages qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre.-
Avec des engrenages de ce genre l'on emploie souvent des embrayages à griffes qui doivent être embrayés et débrayés et l'on éprouve souvent des difficultés par le fait que la moi- tié de l'embrayage se déplace à une vitesse différente de l' autre moitié, ou bien dans certaines conditions les deux parties sont fixes et les mâchoires de l'une des parties peuvent se trou- ver opposées aux mâchoires de l'autre partie.- En tout cas,
l' opération par laquelle on effectue l'engagement de ces embraya- ges à griffes est d'ordinaire accompagnée de bruits vibratoires indésirables.- Des embrayages à cônes de friction sont bien connus pour relier le moteur d'une automobile à un arbre moteur et l'avantage d'un embrayage à friction est que l'engagement peut toujours être obtenu en n'importe quelle position relative des éléments moteur et conduit mais l'emploi des embrayages à cô@ nes de friction généralement connus ne peut pas $tre utilisé dans la pratique dans la boite d'engrenages à cause des grandes
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dimensions des surfaces de frottement.-
Conformément à la présente invention,
le changement de vitesse au moyen d'un dispositif de changement de vitesse com- prenant des paires de roues d'engrenages qui se déplacent l'une par rapport à. l'autre, est facilité en associant avec le pignon d'engagement constant un embrayage à friction du genre compre- nant des éléments coinçants (généralement des rouleaux) insérés entre deux éléments ooaxiaux, polygonal et cylindrique, et des moyens pour l'actionnement de l'embrayage tels, que la transmission par l'intermédiaire des pignons à engagement cons- tant soit interrompue avant le changement de vitesse.-
Par cet arrangement Davantage inhérent d'un embraya- ge à friction, notamment l'engagement immédiat dans n'importe quelle position, se trouve réalisé dans la boite d'engrenages.
Dans les dessins qui accompagnent la présente des- cription, les figures 1 - ? montrent la forme de construction d'un embrayage à friction préférablement employé dans un dis- positif de changement de vitesse conformément à la présente invention et les figures 8 lE? montrent des dispositifs de changement de vitesses pourvus d'un embrayage à friction et de moyens opératoires conformément à l'invention,-
En se rapportant aux dessins : la fig. 1 est une vue frontale d'un embrayage à friction dont le dispositif d'engagement mentionné ci-après a été enlevé pour la clarté du dessin; la. fig.2 est une coupe faite le long de la ligne II-II de la fig. 1 ;
les figs.3, 4 et 5 sont des vues de détails de la moitié de la cage de l'embrayage à friction, la cage étant divisée en deux parties exactement les m$mes, la fig.3 étant une vue de face, la fig.4 une vue frontale et la fig.5 une coupe faite le long de la ligne V-V de la figure 3;
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la fig.6 montre en vue frontale l'élément polygonal de l'em- brayage à friction; la fig.7 est une vue semblable à la fig. 1 montrant les diverses parties dans la position de transmission, avec le dispositif dtengagement mentionné ci-après enlevé pour plus de clarté du dessin;
la fig.8 est une coupe-élévation d'une boite d'engrenage dans laquelle un embrayage à friction est appliqué au pignon fou de l'arbre moteur d'une paire de roues d'engrenages à engagement constant; la fig.9 est une vue semblable à. la fig. 8 montrant l'embrayage à friction appliqué au pignon fou sur l'arbre distributeur d' une boite d'engrenage et actionné par la pédale de l'embrayage de la manière indiquée ci-après, et la fig.10 est une vue montrant une forme modifiée de construction des moyens de contrôle des embrayages construits et disposés comme montré dans la fig.9, dans laquelle le levier de changement de vitesse actionne l'embrayage.
Afin que la nature et le fonctionnement de l'embrayage utilisé dans les boites d'engrenage conformément à la présente invention soient aisément compris, un mode de construction pré- férablement utilisé sera décrit ci-après :
En se rapportant auix figs. 1 à 7, l'arbre moteur est indiqué par le chiffre 1; le pignon qui est monté fou sur cet arbre est indiqué par le chiffre 2 et comprend une face cylin- drique 3 formée sur ce pignon 2 à l'intérieur de laquelle se trouve disposé un élément polygonal 4 fixé de manière à tourner avec l'arbre ; entrel'élément polygonal et la dite face cylin- drique se trouve une série de rouleaux 5 montés dans une cage 6.
En déplaçant cette cage dans un sens ou dans l'autre par rapport à l'élément polygonal 4, chaque rouleau sera ramené vers une arrête longitudinale de l'élément polygonal et la construction est telle que dans cette position les rouleaux relient la face aylindrique 3 à l'élément polygonal et s'y trouvant coincés
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produisent une transmission de mouvement de l'arbre 1 par l' intermédiaire de l'élément polygonal du pignon 2.-
Des moyens permettant de tenir à volonté les rouleaux dans la position de débrayage c'est-à-dire dégagés de la face cylindrique 3 sont disposés en formant la cage avec une bride intérieure 7 perforée comme indiqué en 8.
Fonctionnant avec la bride, l'on dispose un dispositif d'engagement tournant avec l' élément polygonal, lequel dispositif comprend un élément 9 animé de mouvement alternatif portant des chevilles 10 a extrémités bisautées lesquelles lorsqu'elles sont déplacées vers l'élément polygonal pénètrent dans les trous de la bride 7 et par un pro- cédé de coincement le corps des chevilles qui pénètrent dans les trous des brides 7 des éléments de cage, poussent cette cage à venir dans la position relative par rapport à Isolément polygonal qui permet de maintenir les rouleaux dans une position substan- tiellement moyenne sur les faces de l'élément polygonal.
Dans cette position les rouleaux sont dégagés de la face cylindrique S et il ne peut y avoir aucune transmission de mouvement de l'élé- ment polygonal au pignon ou vioe-versa.- fin que l'élément 9 soit fixé par rapport à l'élément polygonal 4, ils sont tous les deux clavetés sur l'arbre 1 mais l'élément 9 peut se déplacer axialement par rapport à l'élément polygonal 4 par tous moyens convenables (non illustrés).-
De ce qui précède il est clair que les rouleaux sont contrôlés de manière à avoir @rois positions:
deux positions de transmission de mouvement et une position intermédiaire de non fonctionnement, c'est-à-dire en considérant un rouleau sur l'une des faces de l'élément polygonal, ce rouleau se déplace vers cha- que arrête de cette face pour obtenir les deux positions de trans- mission de mouvement lorsque les chevilles d'engagement sont reti- rées, et lorsque ces chevilles s'engagent dans la cage le rouleau est amené dans la position intermédiaire, substantiellement vers le milieu de la face polygonale.
Il est par conséquent clair
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que lorsque les chevilles sont retirées le rouleau peut trans- mettre le mouvement dans l'une ou l'autre des directions de ro- tation par engagement entre une arrête polygonale et la péri- phérie circulaire qui l'entoure, tandis que dans l'autre position le rouleau est tenu définitivement par'la cage hors d'un engage- ment avec la dite périphérie circulaire, et dans cette position l'élément polygonal sur l'arbre moteur et l'élément extérieur c' est-à-dire le pignon 2 peuvent chacun tourner librement et indé- pendamment l'un par rapport à l'autre.-
Dans la construction montrée, la bride intérieure 7 (voir figs.
3, 4 et 5) est logée dans une rainure transversale 11 de l'élément polygonal (voir fig.6) laquelle par conséquent doit être perforée en 12 afin de permettre le passage des chevilles d' engagement 10 vers les trous de la bride intérieure 7 de la cage.
Dans cet arrangement Isolément polygonal agit avec avantage com- me support des extrémités libres des chevilles d'enregistrement.-
La construction telle que décrite nécessite l'utilisa- tion d'une cage divisée.- Préférablement, la cage comprend deux parties dont une partie seulement est illustrée (voir figs., 4 et 5), l'autre partie étant identique à la première.- Entre ces parties se trouvent interposés des ressorts 13 qui les compriment vers l'extérieur contre la face cylindrique,
le mouvement entre le pignon 2 et l'élément polygonal 4 forçant la cage à porter les rouleaux dans la position d'accouplement lorsque les che- villes d'engagement sont retirées des perforations 8 de l'élé- ment de la cage.-
La superposition des ouvertures dans l'élément polygo- nal et de celles des éléments de la cage est montrée clairement dans la fig.7 et l'on voit que lorsque les portes des chevilles d'engagement ont passé à travers les perforations 12 de l'élé- ment polygonal, elles pourront à cause de leur forme pointue en- trer dans les parties qui se superposent des ouvertures 8
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et détermineront ainsi un mouvement rotatif de la'cage 6 et de l'élément polygonal 4, en produisant une coïncidence des ouvertures comme montré clairement par la fig.l;
les rouleaux auront ainsi été ramenés dans la position de non-fonctionnement et les ressorts 13 seront comprimés.- .,!fin d'obtenir un engagement positif de la cage avec la. face cylindrique S après que les chevilles auront été reti- rées de Isolément polygonal la cage peut être munie d'encoches à la périphérie sur la bride extérieure 14, comme montré en 14a afin d'engager les chevilles 15 disposées sur le pignon, cet engagement positif effectuant de suite le mouvement des rouleaux dans la position d'embrayage. lia dite bride extérieure 14 fonc- tionne de manière à retenir les rouleaux dans le pignon 2.
Dans les dessins Isolément polygonal possède dix côtés et il a été montré dans la pratique qu'à cause des dimensions d'un embraya ge d'une boite d'engrenage usuelle, un polygone ayant dix e8tés présente deux avantages distincts, le premier étant que l'on obtient un bon angle pour coincer les rouleaux et le second étant que le mouvement de la cage par rapport à 1 t élément polygonal est toujours si petit que l'anneau.de contrôle ne se déplace jamais, de sorte que les troua ne sont pas en ligne avec les chevilles d' engagement ; ces chevilles, comme il a déjà été dit, ont la même section droite que les trous.
Il est par conséquent clair que dans ntimporte quelle position de la cage les pointes des chevil- les d'engagement pourront pénétrer dans les trous et engager la cage.- yant décrit la nature et le fonctionnement d'un accouplement de friction utilisé pour mettre en pratique la présente invention, la construction des dispositifs de changement de vitesse conformément à la présente invention sera décrite en se rapportant aux exemples illustrés dans les figs. 8 - 10.
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En se rapportant d'abord à la fig.8, le pignon fou 2 construit comme montré dans la fig.2,forme l'une des paires de
2A roues à engagement constant, l'autre roue/étant portée par l' arbre de distribution 26.-
Sur l'arbre 26 se trouve un patin 9 portant les chevilles d'enregistrement 10 pour l'aetionnement de l'embrayage et le patin est pourvu de griffes pour effectuer une commande directe entre l'arbre 1 et l'arbre de transmission 24 sur lequel sont montées les roues glisseuses 25 de l'engrenage de réduction.
Dans cet arrangement le mouvement de l'élément 9 dans une direction peut être utilisé pour produire une commande di- recte et dans l'autre direction pour actionner l'embrayage et produire un dégagement du pignon 2 de l'arbre moteur, le con- trôle de l'élément 9 étant tel que le pignon 2 est dégagé de l' arbre moteur avant le changement de vitesse, les éléments ayant une position intermédiaire sur l'arbre 1 pour laquelle le pi- gnon est accouplé à l'arbre 1 et l'arbre 24 en est dégagé.-
Des bras montrés en 37 servent à déplacer l'élément 9 des et/engrenages 25, préférablement actionnés par une came cylindri- que, servent à obtenir la suite d'opérations désirée.-
Dans l'exemple de l'invention montré dans la fig.9,
5-' embrayage est montré faisant corps avec le pignon d'engagement constant porté par l'arbre de distribution 26, le patin 9 étant actionné par un système de leviers 27 et 28 reliés de telle manière à la pédale usuelle 29 d'actionnement de l'embrayage du moteur montré en 30, qu'il y ait un débrayage de l'accouplement après avoir débrayé le moteur et avant le changement de vitesse.
Dans la modification de construction montrée dans la fig.10, le levier 31 servant à déplacer les roues d'engrenages dans la position d'engagement est utilisé pour contrôler l'em- brayage à friction qui est de nouveau associé avec le pignon 2A à engagement constant disposé sur l'arbre de distribution.
Dans ce but, la bosse du levier est pourvue d'un renflement 32
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en forme de came laquelle agit avec un levier 33 actionné par un ressort 34 convenablement monté dans la boite d'engrenage, le levier étant relié par une tige 35 au patin 9 de l'embrayage, l'autre extrémité du levier étant pourvue d'un renflement 36 lequel actionne le levier de changement de vitesse 31 par la came susdite.- Pane chacune des positions limites du levier, c'est-à-dire lorsqu'une couple de roues d'engrenages se trouve en engagement comme montré tans la fig.10, l'élément 9 est re- tiré du pignon 2A et les chevilles d'engagement 10 ont relâché la cage, permettant ainsi un accouplement de l'arbre distributeur
26 avec le pignon 2A ce qui permet la transmission de l'énergie.
Lorsque le levier 31 se trouve dans la position neutre avant le changement de vitesse, la came 32 déterminera une oscillation du levier 33 et un engagement des chevilles 10 du patin 9 avec la cage dans le pignon 2A et par conséquent un débrayage du pignon 2A de l'arbre de distribution; après cela un changement de vitesse sera fait sans qu'il y ait de l'éner- gie transmise à l'arbre de distribution.
La came 32 est d' une largeur telle qu'elle engage le renflement 36 dans n'im- porte quelle position axiale du leviero-
Par ltemploi de la présente invention dans les boites d'engrenage d'automobile, un engagement préliminaire des cou- ples de roues d'engrenages est effectué en l'absence d'efforts de torsion sur les arbres; il en résulte une opération aisée et l'engagement ultérieur pour effectuer la transmission est ob- tenu en retirant simplement les chevilles dtengagement de leur position d'engagement. Il est clair par conséquent que le chan- gement de vitesse peut être effectué d'une manière certaine et aisée.-