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Mécanisme de changement devitesse pour automobiles.
La présente invention se rapporte à un changement de vitesse pour automobiles et concerne en particulier la. disposition servant à la mise en service des différents étages de vitesse d'un sem- blablee mécanisme. Le changement de vitesse avec un semblablemé- canisme est, comme on lesait, liéà de certaines difficultés que seul le conducteur exercé peut surmonter aisément. Ces difficul- tés ont leur cause essentiellement dans lefait que les roues dentées à accoupler ensemblelors de lamenseuvre du mécanisme présentent des vitesses de rotation différentes.
Pendant l'opé- ration de changement proprement dite;ces vitesses dcivent donc être accordées approximativement l'une à l'autre avant que les roues dentées des étages de vitesse à mettre en service puissent être mises en prise l'une avec l'autre.
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Dans les mécanismes dits à marche rapide employés dans ces ' derniers temps dans les automobiles et qui permettent, comme on le sait, pourune grande vitesse du véhicule, de réduire le nombre de tours du moteur de commande,on a déjà prévu un dispositif qui permet un passage ai-sé de la prise directe du mécanisme de changement de vitesse à ce qu'on appelle la marche rapide, disposi- tif dans lequel les difficultés mentionnées plus haut ne se pré- sentent donc pas. L'avantage de la manoeuvre aisée est obtenu dans ce dispositif essentiellement par le fait que les pièces coopérant ensemble du dispositif établi le plus souvent sous la forme d'un embrayage à griffes sont refoulées au moyen d'un ressort ou d'un organe équivalent dans leurs positions extrêmes effectives.
Ce dispositif connu n'était pas utilisablejusqu'à présent dans les mécanismes de changement de vitesse de construction usuelle parce que la pièce d'accouplement effective du dispositif ne pcuvait pas être maintenue dans sa position moyenne inactive mais avait toujours la tendance de façon instable,de se diriger vers l'une où l'autre des positions extrêmes actives. l'immobilisation de cette pièce d'accouplement dans la position moyenne est toutefois indispensable dans une paire de roues du mécanisme lorsque' lors. de la manoeuvre du mécanisme les roues d'une autre paire doivent être mises en prise 7'une avec l'autre;la. mise en prise simultanée de deux paires de roues du même récanisme aurait en effet naturellement pour conséquence la destruction du mécanisme.
La commande de la pièce d'accouple- ment doit donc être complètement positive et ne peut pas être laissée à l'action douteuse de ressorts ou d'éléments analogues.
Suivant la présente invention,le dispositif d'accouplement particulièrement aisé manier et employé jusqu'à présent seule- ment dans les mécanismes de marche rapide est rendu utilisable également pour les changements de vitesse usuels par le fait rue 1'accouplement produisant l'engagement à volonté d'une pièce des étages de vitesses et refoulé au moyeh d'un ressort dans ses positions extrêmes actives,est relié par:des organes intermédiai-
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res au levier de commande du mécanisme de changement de vitesse de telle manière que cet accouplement est ramené d'une manière pcsiti ve dans sa position moyenne inactive ors du passage à une autre paire d'étages du changement de vitesse.
Dés que, en effet,l'accou- plement se trouve dans cette positicn moyenne inactive, les roues de l'autre paire d'étages peuvent être manceuvrées sans entrave.
Un exemple de réalisation de 1 'invention est représenté au dessin. la fig. 1 montre le mécanisme en coupe ongitudinaleverticale la fig. 2 montre une ccupe par la ligne A-B et la fig. 3 une coupe par la ligne C-D de la fig. 1. les fig. 4 et 5 montrent un détail en vue de dessous,dans différentes positions du fonctionne- ment.
La fig. 6 est une coupe longitudinaleverticale dans une au- tre forme de réalisation du mécanisme. Ta fi. 7 montra une ccupe par la ligne E-F de la fig. 6. Les fige 8 et Q représentent des détails du mécanisme dans des positions différentes.
Au carter 1 du moteur du véhicule est raccordé le logement 2 du changement de vitesse. Du carter 1 s'étend dans le logement 2 ur arbre 3 qui peut être actionné d'une manière connue par le bile- brequin du moteur avec intercalation de l'embrayage usuel. l'extré- mité de 7'arbre 3 qui s'avance librement dans le logerent 2 est supportée dans un palier à billes 4 et est reliée rigidement à une roue dentée 5 qui engrené avec une roue denté-, 7 calée sur le contre arbre 6. Le contre-arbre 6 est supporté dans lelogement 2 en troispoints au moyen de paliersàbielles 8.
Sur le contre-arbre 6 est fixée en outre une roue dentée 9 quiest en prise avec une roue dentée 10. la roue dentée 10 repose librement au moyen d'un papier à billes 11 sur un arbre 12 qui est supporté dans lelogement 2 dans leprolongement de l'arbre 3.
L'extrémité de l'arbre 12 tournée vers l'arbre 3 repose avec inter- calation d'un palier à billes 13 dans un évidement de la roue dentée 5.
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Entre les deux roues dentées 5 et 10,l'arbre 12 est pourvu
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de rainures 14 qu'J s' étE;nc1ent p&raJ J 81 aoent à-l'axe longitudinal de J'l 1:1.11'8 . Gi¯ s'er!2-.2<:nt ctBf1S J8 s:'ilJies co:n'es-,ond'.rrt.::s d'une douille d'accouplement 15; la douilled'accouplement 15 peut donc coulisser longitudinalement sur l'arbre 12 mais doit participer à la rotation de cet arbre (fig. 1 et 3).
Sur les deux faces frontales de la douille d'accouplement 15, on a prévu des griffes 16,17 qui peuvent être mises en prise respectivement avec des griffes correspondantes 18.19 des roues dentées 5 et 10,dés que la douille d'accouplement 15 est déplacée longitudinalement sur 1 arbre 12 dans un sens ou dans J'autre.
Dans la partie supérieure du logement 2,se trouve supporté dans. un joint sphérique 21 le levier de manoeuvre 20 pour le mé- canisme de changement de vitesse. L'extrémité inférieure du le- bier de manoeuvre 20 est en forme de fourche 22 (fig. 1) .
En-dessous de 7'articulation sphérique 21 est supporté dans le logement 3,transversalement à l'arbre 12,un axe 23 comme on peut le voir en particulier à la fig. 2. Sur cet axe est supporté un levier double dont une branche 24 se termine parun bouton 25 (fig. 1), tandis que l'autre branche 26 est articulée à un manchon 27 à l'aide duquel une roue dentée 28 supportée sur l'arbre 12 peut être déplacée longitudinalement. La roue dentée 28 forme avec une roue dentée 29 montée sur le contre-arbre 6 la première vitesse du mécanisme de chargement de vit esse,tandis que les roues dentées 10 et 9 représentent la seconde vitesse du mécanis- me. la marche arrière est obtenue par le fait que la roue 28 est amenée en prise avec une roue intermédiaire non représentée qui engrène avec une roue dentée 30 du contrearbre 6.
Dans le même plan que celui ouest supporté l'axe 23 dans le logement ± se trouve un second axe 31 (fig. 2) aux deux extré- mités duquel se trouve fixé chaque fois un levier et 33.
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L'extrémité libre du levier 32 se terminepar un bouton 34 qui peut être mis en prise avec lafourche 22 du levier de ccmmarde , 20 du mécanisme. A l'extrémité ibre du levier 33 est articulée une tige 54 qui relie le évier 33 à un levier 35. Le levier 35 est fixé a une extrémité d'un exe 36 supporté dans le logement 2 perpendiculairement à l'arbre 12. A l'autre extrémité de l'arbre 36 est raccordé un levier 37 qui porte àson extrémité libre une'broche 38. A la broche 38 est fixée l'une des extrémité d'un ressort 39 dont '''autre extrémité est reliée à un levier 40 également supporté )sur l'axe 36.
Le levier 40 agit sur la douille d'accouplement 15 pouvant coulisser longitudinalement sur l'arbre 12.
Le levier 40 se termine en outre par un bcutcn 41 qui coopè- re avec une pièce de guidage 42 qui est fixée sur un axe 43 s'étendant perpendiculairement àl'axe 36. Ta pièce de guidage 42 est pourvue de mâchoires 44 dent l'écartèrent est plus grand à une extrémité de la piècede guidage qu'à l'autre extrémité, comme le montre en particulier la fige 4. Cesmachoires 44 qui ne s'étendent pas parallèlement l'une à l'autre embrassent le bouton 41 du levier 40.
Sur l'autre extrémité de l'axe 43 on a prévu un levier 45 qui se termine par deux griffes 46 repliées à angle droit. Ces griffes embrassent latéralement lafourche 22 du levier de manoeuvre20.
Lorsque lelevier de manoeuvre 2n qui peut pivoter dans toutes les directions par suite de l'emploi du joint sphérique 21,se trouve dans le plan du dessin de lafig. 1, qui correspond au plan X-X de la fig. 2,la fourche 22 du levier de manoeuvre 20 s'engage par-dessus latête25du levier double24,26. Si le levier de manoeuvre se trouvant dans ce plan,est renversé,le bras 24 du levier double tourne autour de l'axe 23 de telle façon que l'autre branche 26 du levier doubledéplace la douille 27, à l'aide de laquelle la rrue dentée 38 est déplacés lcngit'-- dinalement sur l'arbre 12.
De cette manière s'effectue la mise
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en service ou hors service de la première vitesse (28,29) et de la marche arrière (28,30) du changement de vitesse. Les griffes 46 du levier 45 embrassent la fourche22 du levier 20 latérale- ment..
Si alors ladeuil led'accouplement 15 doit être déplacée lon- gitudinalement sur l'arbre 12,pour amener les griffes 16 en prise avec les griffes 18 de la roue dentée 5 ou bien les griffes 17 en prise avec les griffes 19 de la roue dentée 10, c'est à dire pour accoupler la roue dentée 5 ou la roue dentée 10 à l'arbre 12 ou pour mettre en service la deuxième ou la troisième vitesse(prise directe) du mécanisme,le levier de manoeuvre 20 est renversé du plan X-X dans leplan Y-Y (fig. 2) . La fourche22 est ainsi mise hors de prise avec le bouton 25 du levier 24,26.
Comme la fourche 22 est embrassée latéralement par les griffes 36 fixées au levier 45,les griffes 46 et par conséquent aussi le levier 45 dcivent participer au mouvement de basculement du levier de ma- noeuvre à 20 du plan X-X dans leplan Y-Y Au moyen de l'axe 43 ce mouvement de basculement est transmis à la pièce de guidage 42 qui tourne autour de son axe 45.
Comme pour la position du levier de manoeuvre 20 dans le plan X-X la pièce de guidage 42 refoule le bouton 41 du levier 40 entre les mâchoires obliques 44 et le maintient de façon sûre dans sa position (fig. 4) la pièce deguidage 42 libère le bouton 41 lors de sa rotation dans le sens de la flèche y à la fig. 5,rotation qui est liée au pivotement mentionné du levier de manoeuvre 20; le bouton 41 prend par conséquent par rapport à la pièce de gui- dage 42 la position moyenne y représentée à la fig. 5. Lorsque le levier de manoeuvre 20 dont la fourche 22 embrasse maintenant la tête 34 du levier 32 est déplacé dans le plan Y-Y dans l'un ou l'autre sens,le ''évier 33 est aussi déplacé avec son axe 51. Cette rotation est transmise au moyen de la tige 34 au levier 55 (fig. 1 et 3).
Comme le levier 35 est fixé à l'axe 36 et qu'à celui-ci est fixé le levier 37,ce levier 37 est renversé et en- traine au moyen du ressort 39 le levier 40 qui est également mon- té de façon à basculer sur l'arbre 36. Le levier 40 déplace
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donc la douille d'accouplement 15 axialement sur l'arbre 12 dans l'un ou l'autre sens.
Les machoires 44 de la pièce de guidage 42 n'offrent plus aucun obstacle au pivotement du levier de manoeuvre dans le pian Y-Y vu que lebouton 41 du''évier 40 peut se rendre sans enrave de la position y dans laquelle il est parvenu de la manière indiquée plus haut,dans la position y' ou y" (fig. 5). Chacune de ces positions correspond à une pcsition de la douille d'accouplement 15 dans laquelle cette dernière est accouplée au moyen des griffes 16,18 ou 17,19 soit avec la roue dentée 5 soit avec la roue dertée 10.
Lorsque lelevier de manoeuvre 20 du mécanisme est rameré d'une position quelconque du plan Y-Y dansleplan X-X,l'axe 43 tourne de nouveau au mcyen du levier 45 oudes griffes 46. La pièce de guidage 42,fixée à J'axe 43 se meut par conséquent dans le sens de la flèche x' de la fig. 3. Comme les branches 44 de la pièce de guidage 42 sent dirigeas obliquement,!3le- vier 40 est ramené de force au 1+oà7en du bouton 41 embrassé parafes branches dans la position moyenne dans laquellela douille d'accouplement 15 n'est accoup'ée ni8 la rcue dentée 5 ni à la roue dentée 10,et la deuxième et la troisième vitesse du mécanisme sont donc hors de prise.
Le fcnctionnemert du mécanisme se fait ccmme suit lorsque levéhiculene peut marcher qu'àune vitesse re'ati- vement petite,les roues dentées sont rises en prise au moyen du levier de mise en service 20, par déplacement longitu- dinal du manchon 27, et la première vitesse est donc mise en service. Te manchon d'engagement 15 se trouve alors dans sa position moyenne et est maintenu immobilisé dans celle ci par le dispositif représenté à -a fig. 4.
Si la vitesse de ]'automobiledoit être anguertée, il faut d'abord mettre en service la seconde vitesse et à cet effet il faut au préalablemettre de nouveau hers de prise, au mcyen du levier 20,les roues dentées 28 et 29. Le levier 20 est ensuite basculé du plan X-X jusquedans leplan Y-Y. la fourche 1- '2 vient
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alors hors de prise avec le levier d'engagement 24,26 et la pièce de guidage 42 parvient dans la position représentée à la fig. 5 dans laquelle le bouton 41 se trouve au milieu, entre les extrémités les plus écartées l'une de l'autre des machoires de guidage 44. Le bouton 41 est par conséquent,dans cette position de fonctionnement,libéré de la pièce de guidage 42.
Lorsque le levier 20 se trouvant dans le plan Y-Y est rabattu,le levier 40 peut aussi être basculé sans entrave ,c'est à dire que la douilled'accouplement 15 peut être mise en prise par coulisse- ment longitudinal avec la roue dentée 10 pour la seconde vites- se.
Torsque levéhicule aacquis une vitesse plus élevée,la prise directe est mise en service,s'est à dire que la douille 15 est accouplée à la roue dentée 5 par le fait que le levier 20 est rabattu dans l'autre sens dans le plan Y-Y' . Le bouton 41 vient alors dans la position désignée par y" à la fig. 5, position dans laquelle il est appliqué contre l'une des maehoi- res de guidage 44.
Si l'automobile doit de nouveau marcher à une vitesse plus réduite et si par conséquent les roues dentées 28 et 29 doi- vent être mises en prise c'est à dire qu'il faut mettre, en ' service la première vitesse, le manchon d'engagement 15 est amené de force de nouveau dans la position moyenne. Ceci se produit lorsque le conducteur ramène le levier 20 dans le plan X-X,de sorte que sa fourche 22 vient en prise avec le bouton 25 du levier double 24,26. Dans ce mouvement,la pièce de guidage 42 est en effet ramenée dans la position de la fig.
4;le bouton 17 et le manchon d'accouplement 15 parviennent donc de force de nouveau dans leur position médiane. Pour tout mouvement du levier d'engagement 20 s'effectuant dans leplan X-X on a donc la certitude que la douille d'accouple- ment 15 n'est en prise ni avec la roue dentée 5,ni avec la roue dentée 10 lorsque les roues dentées 28 et '9 ou 28 et 30 sont amenées en prise l'une avec l'autre, c'est à dire lorsque l'on met en service la première vitesse ou la marche arrière du mécanisme de changement de vitesse.
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Le nouveau dispositif est évidemment applicable aussi aux mécanismes de changement de vitesse à quatre étages ou à plus grand nombre d'étages. Dans le cas de écanismes de changement de vitesse à plus'de trois étages,il faut employer éventuellement deux des nouveaux dispcsitifs de mise en service. Dans ce cas il faut utiliser un nombre correspondant d'crganes intermédiaires qui ramènent de force les manchcns d'engagement des deux dispcsi- tifs dans la position moyenne, pendant que se fait la ccmmande des étages de vitesse mis en service directement par le ''évier de manoeuvre,
Les fig. 6 à 9 représentent à titre d'exempleun mécanisme de changement de vitesse qui est pourvu du nouveau dispositif de mise,en service et qui présente ,cutre unemarche arrière,quatre étages de vitesse différents.
La marche arrière est formée essentiel'' .ment par les roues dentées 28 et 29 qui peuvent être mises en prise ensembleou avec une roue intermédiaire non représentée, de la manière expliquée pour le premier exemple de réalisatic.n. les roues dentées 9,10 forment dans ce mécanisme lapremière vitesse et les roues dentées 7,5 la seconde vitesse. Le troisième étage de vitesse est ferme par les roues 50,51 et le quatrième étage par les roues 52,53.
Les roues dentées 29,9,7,50 et 52 sent caléssur le centre-arbre continu 6a,les roues dentées 10,5,51 et 53 sont au ccntraire mon- tées moyennant l'emploi de paliers à billes sur l'arbre 12a disposé dans le logement 2 du mécanisme.
S'il faut mettre en service la première vitesse du mécanisme c'est à dire si la transmissicn du mouvement doit se faire à l'aide des roues dentées 0,10, lelevier de manceuvre 20a est déplacé de sa position dans leplan X-X jusque dans le plan Y-Y (fig. 7). De la manière expliquée en détail plus haut,la fourche 22a du levier de manoeuvre 20a vient alors en prise avec le bou- ton 34a de sorte que lamise en action deladouille d'accouple- ment 15a peut se produire alors,vu qu'entretemps lors de la rota- tion de l'arbre 43a,la pièce de guidage 42a a ''ibère lebouton de verrouillage 41a, comme lemontrent les fig.
8 et 9, Il
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résulte également de ces figures gue la pièce de guidage 54 maintient encore le bouton de verrouillage'55 pour la troisième et la quatrième vitesses entre les parties parallèles des machoi- res de guidage de la pièce de guidage 54. Une mise en service simultanée de la première ou de l'a seconde vitesse et de la troisième ou de la quatrième vitesse est par conséquent évitée de façon sûre ainsi qu'un déplacement non voulu du manchon d'ac-
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C01.pl emed 56.
Si la seconde vitesse du mécanisme a été mise en service et quele mouvement de rotation était donc obtenu par les roues dentées 5,7,et s'il faut alors metteeen service la troisième vitesse du mécanisme de changement de vitesse,le levier de ma- noeuvre 20a doit être déplacé du plan Y-Y dans le plan Z-Z.
Pendant ce déplacement,l'ambre 43a coopérant par l'intermédiai- re des griffes 46a avec le levier de manoeuvre 20a veille à ce que la pièce de guidage 42a maintienne le.bouton de commande 41a pour la douille 15a de nouveau dans sa position moyenne et à ce que le bouton 55 pour la douille 56 soit libéré par la pièce de guidage 54. Lors du mouvement du levier de manoeuvre dans le plan Z-Z, la fourche inférieure 22a du levier coopère alors avec le bouton 57 d'un levier double (fig. 6 et 7) dont le bras libre 58 est relié au moyen d'une tige 59 aux organes de rise en service de le. douille d'accouplement 66,de la même manié re qu'on l'a expliqué en détail ci-dessus pour la première forme de réalisation.
Lors des mouvements du levier de manoeuvre 20a dans le plan Z-Z le manchon d'accouplement 56 est donc déplacé axialement, c'est à dire que ses ,:riffes d'accouplement peuvent être mises en pris: soit avec les griffes de la roue 51 soit avec celles de, la roue 53. ladouille d'accouplement 15a pour la première et la seconde vitesses est en même temps maintenue immobile dans sa position moyenne.De même uri coulissement de la'roue dentée 28 pour la marche arrière est impossible vu que le/levier de manoeuvre 20a n'est pas :en prise avec les organe de mouvement ..
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pour la roe entée8.
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De même que dans l'exemplede réalisation décrit précédemment mi se en le manchon de/service d'une paire de vitesses du mécanisme de changement de vitesse est maintenu dans sa position moyenne inac- tiare pendant les mouvements du manchon d 'accouplement peur les autres vitesses du mécanisme et est ramené de force dans sa position moyenne inactive lors du passage d'un paire d'étages à l'autre paire d'étages.
REVENDICATIONS.
1) Mécanisme de changement de vitesse pour autemabile, caractéri- sé en ce que l'accouplement (15 à 17 ou 15a) produisant la mise en service à volonté d'une partie des égages de vitesses (2e et 3e vitesses dans lepremier exemplede réalisation,ou le et 2e vitesses dans le seccnd exemple de réalisation) et maintenu dans ses positions extrêmes par la pression d'un res- sort (39) ou d'un organe équivalent est relié par des organes intermédiaires (42,43 ou 42a,43a) au levier de manoeuvre (20ou 20a) du mécanisme de changement de vitesse de telle manière que lors du passage à une autre raire d'étages (le vitesse et marche arrière ou bien 3e et 4e vitesses cu marche arrière) du mécanisme de changement de vitesse,cet accouplement est ramené. de force dans sa pcsition moyenne inactive.