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Botte de changement de vitesses pour véhicules automobiles.
Le développement continu dans la. fabrication de roues dentées à denture oblique de précision incite à utiliser éga - lement les engrenages de ce genre, dans une plus large mesure, même dans les applications où, jusqu'ici, les engrenages. denture droite venaient presque exclusivement en considération.
Bn particulier dans la construction des véhicules automobiles. où on exige des engrenages des qualités toutes spéciales de marche silencieuse, on tend maintenant à utiliser, dans la mesure du possible, des roues à denture oblique. Dans la fa - brication des boîtes de changement de vitesse, l'utilisation de roues à denture oblique rencontre des difficultés, car cette denture ne peut admettre le déplacement axial mis en pratique jusqu'à présent, pour le changement de vitesse, qu'avec utili - nation de dispositifs particuliers.
On peut songer à laisser les engrenages continuellement en prise, et à prévoir des accouplements particuliers, pour les changements de vitesse, lesquels accouplements seront établis sous forme d'accouplements
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à dents de l@up. L'acticnnement de ces accouplements à dents de loup, lors du changement de vitesses. exige toutefois une grande habileté, si l'on veut éviter, lors de la manoeuvre, un 0 broutage 18 des dite accouplements, ou une secousse brusque et par suite un endommagement de l'ensemble du mécanisme.
L'objet de la présente invention est une boîte de change - ment de vitesse comportant des roues dentées toujours en prise, et der accouplements à dents de loup, dans lesquels, grâce à un dispositif particulier, on provoque un accouplement élasti - que forcé des éléments à accoupler, préalablement à l'accouple ment rigide, l'accouplement élastique amenant les dite éléments à la même vitesse de rotation ; c'est à ce moment seulement que l'accouplement rigide peut intervenir. Avec l'utilisation de roues à denture oblique, on ne réalise pas seulement, par cette disposition, un fonctionnement silencieux de la boite. mais aussi un changement de vitesses régulier et silencieux, indépendant de circonstances imprévues défavorables.
Les dessine annexes montrent un exemple de réalisation de l'objet de l'invention. Dane ces dessine :
La fig.1 est une coupe longitudinale par la boîte de changement de vitesses.
La fig.2 est une vue partielle, à plus grande échelle, de l'objet de la fig.1.
La fig.3 est une coupe transversale suivant la. ligne A-B de la fig.2.
La fig.4 est une coupe transversale suivant la ligne C-D de la fig.2.
Les figs.5 eté représentent des positions intermédiaires des organes, au cours de l'opération de changement de vitesse.
Les figs.7 et 8 représentent certaines formes de dents de l'accouplement à dente de loup.
L'arbre d'actionnement a, provenant du moteur, entraîne la roue dentée, par l'intermédiaire du pignon b rigidement
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flxé dit arbre. - iJ/t)252 lxé au dit arbre, et entra!ne par suit. l'arbre int.édiaJre .1. portant les Pienons.l..1....J qui sont rigidement clavetée 1'u-r le dit arbre.!. L'arbre principalll. axé d'une part dans le carter, et d'autre part dan. l'8Xtrité creuse de l'arbre -4. porte les p1f.)'1ons.!.. i..1. susceptibles de tourner sur cet arbre, maia non susceptibles de se déplacer &xlalement. Les dite pignon" sont touJOurs en prise avec le8 pignons correspon - dante de l'arbre Intermédiaire Tant l'arbre intermédiaire d que l'arbre principal h peut encore être porté entre les pignons e et f, ou i et k.
Les cloches de frein m sont rigide -
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ment reliées aux pignone b, i, k et.1. et sont pourvues d'une denture interne à dents de loup. Entre les p Pourvues ..!.. ainsi qu'entre les pignons k et l, sont placés les manchons de changement de vitesse n, coulissant axialement sur l'arbre principal h, mais non susceptibles de tourner aur celui-ci, et pourvue à leurs deux extrémités d'une denture extérieure à
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dents de loup, et d'un tl!l1l'bour de frein. Ces manchons. par l'action du levier à main o, et celle de la fourchette de
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changement de vltesse. peuvent être mie à volonté en 'prise avec les cloches de frein m des Pignons b et 1 , ou k et a.
Dans les cloches de frein -% est Placée librement la bague de frein p comportant des dégalzemente et des rampes. Cette bague est maintenue par un Plateau de fermeture q. Entre la bague aeue de freW p et la cloche de frein!! sont dllpo és des rouleaux de lesquels, en s'engageant sur les rampes, limitent le mouvement de rotatior.
@mouvement de rot de la bague de frein p dans la cloche de frein m, tendent à déformer la bague de frein p, et par suite à augmenter son effet de freinage sur le tambour de frein du manchon de chan gement de vitesse n. Le diamètre interne de la bague de frein
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p est ainsi choisi qu'elle porte élastiquement sur le tambour @sur le tambour de frein du manchon n, avec une certaine tension de départ.
Cette élasticité est obtenue par le fait que la bague est tour -
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un plus peiit ancêtre. et fendue, ou bien par le fait que la bague trempée, lors de la poursuite de sa fabrication, est bloquée dans une monture appropriée, qui lui donne une légère irrégularité dans sa périphérie, après quoi la bague est meulée Jusqu'à ce que le tambour de frein puisse aisément y pénétrer. La bague, libérée à nouveau, fait alors ressort sur le tambour de frein, dans la mesure voulue.
Lors de l'actionnement du changement de vitesses, et grâce au dispositif que l'on vient de décrire, le changement de vitesse. n'est possible qu'aux moments où, en raison des variation, entre la force motrice du moteur, ou l'effet de volant des masses en rotation rigidement reliées à l'arbre a et l'élan ou poussée de la charge en mouvement, la vitesse de rotation des éléments à accoupler est la même; mais ce moment ne doit pas être attendu par le conducteur, et. par suite, son habileté n'entre pas en ligne de compte ; à l'action de freinage réciproque, les changements de vitesse s'effectuent rapident et par guidage forcé.
On agit de cette manière, tant pour le passage d'une vitesse donnée 3 une vitesse supé - rieure, c'est-à-dire en montant les vite.... que lors du passa- ge d'une vitesse donnée à une vitesse plus faible, c'est-à-dire en descendant les vitesses. Le changement de vitesse s'effectue comme suit :
On veut par exemple monter de la troisième à la quatrième vitesse. Par une action de débrayage de l'accouplent avec le moteur, s'effectuant de la manière connue, la pression des dents de l'accourent . à dents de loup est supprimée dans la cloche de frein du pignon denté 1, et le manchon de changement de vitesse n peut être déplacé vers la gauche, à la position de marche vide.
La bague de frein p n'entre pas en fonction car. lors du dégagement, un mouvement relatif n'a pas lieu entre les deux parties de l'accouplement en contact seule la tension de départ de la bague de frein p est à surmonter en
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direction axiale. Immédiatement après que la position de à vide est dépassée, le tambour de frein gauche du manchon changement de vitesse.2 entre en contact avec la bague de frein de la cloche de frein appartenant à la. roue dentée b, laquelle possède à ce moment une vitesse de rotation plue ''levée que le -manchon de changement de vitesse n. La cloche de frein m tend alors à faire tourner la bague de frein p, dans le sens de rotation du moteur, sur le tambour de frein.
Comme le montre la. fig.4, les rouleaux de frein ou les noix de frein viennent alors agir dans le sens des aiguilles d'une montre sur les rampes, ce mouvement étant vu depuis l'avant vers l'arrière, et les galets ou noix r tendent à déformer la bague de frein.±, en sorte que le freinage et l'action de coi'ncement des rampes augmentent, jusqu'à ce que le déplacement relatif des pièces m et n soit arrêté. Jusqu'à cet instant, la pour - suite du déplacement du manchon de changement de vitesse n n'est pas possible, attendu que le dit manchon ne peut effec - tuer aucun déplacement axial, étant maintenu dans la bague de frein.
Après le freinage de l'élan des masses rigidement reliées à l'arbre ±, freinage que l'on vient de décrire, intervient la première phase de l'équilibrage entre la force motrice et la force de poussée du véhicule, en ce sens que la force de poussée doit correspondre à la force agissant sur l'arbre µ.
Le manchon de changement de vitesse n tourne alors progressi - vement, en même temps que la bague de frein p, dans la cloche de frein m, dans le sens des aiguilles d'une montre (voir fig.4), et libère de la sorte les galets de freinage r, précédemment coincés, grâche à quoi l'effet de freinage additionnel de la bague de frein est détruit, en sorte qu'un déplacement axial du manchon de changement de vitesse n est à nouveau possible, à la suite de quoi l'accouplement définitif rigide est réalisé, grâce à l'engagement des dents de loup.
Lors de la mise en prise
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de l'embrayage du moteur, effectuée à ce moment, on détruit encore l'équilibrage des forces, la force motrice du moteur Tenant dépasser la force de poussée du véhicule, ce phénomène n'étant plan susceptible. toutefois. d'influencer le change - ment de vitesse dijà effectué.
Le processus de changement de vitesse, qui semble durer longtemps lorsqu'on l'explique, n'exige en pratique qu'un court moment. Le conducteur exerce sur le levierà main o une traction ou une pression, dans le sans du mouvement nécessaire. libère l'embrayage du moteur, grâce à une pression sur la pédale, et le mouvement correct du levier à main s'effectue alors automatiquement, sous la pression de la main ; ensuite. l'accouplement avec le moteur est remis en prise. Le changement de vitesse peut aussi s'effectuer sans que l'on procède au débrayage du moteur, mais bien simplement en coupant les gaz au moment de changement de vitesse.
Lorsque l'on descend les vitesses, en passant par exemple de la quatrième à la troisième vitesse, la succession des opé - rations est la suivante :après avoir débraye le moteur, la liaison entre la roue dentée b et le manchon de changement de vitesse n peut être détruite.
Le tambour de frein droit du manchon n, après avoir dépassé la position de marche à vide, parvient dans la cloche de frein de la roue dentée 1, tournant à vitesse plus faible, et tend alors, sous l'influence de la force de poussée du véhicule à accélérer la rotation du pignon i, et, par suite, celle de l'arbre intermédiaire d, et celle de l'arbre d'entraînement a, si bien qu'à nouveau la bague de frein p vient agir dans la cloche de frein de la roue dentée i, et s'oppose de la sorte la. poursuite du déplacement axial du manchon de changement de vitese n. Un équilibrage des forces se manifeste alors, lorsque l'accouplement avec le moteur est à nouveau mis en prise.
Un moment arriveoù la force motrice du moteur l'emporte légèrement, la bague de frein se relâche, le
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manchon de changement de vitesse se laisse Matent déplacer, dans le même sens, grâce à quoi. on réalise à nouveau l'aooou - plement rigide. Cette opération peut également être effectuée en coupant pour un instant l'admission des gaz au moteur.
Les rampes de coïncement de la bague de frein p présentent une Inclinaison telle que l'on obtient exactement, en service, l'effet de freinage nécessaire à l'équilibrage des forcée.
Lors d'une sollicitation plus intense, lorsque par exemple le conducteur met en prise l'accouplement avec le moteur, avant que l'accouplement à lents de loup soit lui-même en prise, la. bague de frein glisse sur le tambour de frein, et le véhicul, n'avance pas.
La cloche de frein m peut être réalisée dans la forme court représentée à la fig.2, les dents de l'accouplement rigide n'é - tant pas en contact avant que le tambour de frein ait dépassé la bague de frein, et, par suite, le manchon de changement de vitesse n, lors de la poursuite de son déplacement, doit sur - monter axialement la tension de départ de la bague de frein.
Cette disposition a l'avantage que la bague de frein oppose une résistance à la sortie hors de prise du renvoi. Dans les fige.6 et 5 , la cloche de frein possède une plue grande lon - gueur. Les dents de loup n'entrent en contact que lorsque le tambour de frein a complètement abandonné la bague de frein, ai bien que la poursuite du déplacement s'effectue absolument sana obstacle.
Dans la fig.5, partie supérieure de celle-ci, le manchon n se trouve à la position de marche 3 vide ; à la partie inférieure de la. fig.5, la bague de frein p entoure complètement le tambour de frein ; à la partie supérieure de la fig.6, le tambour de frein a. abandonné la bague de frein, sans que l'accouplement dents de loup soit en prise : à la Partie inférieure de la fig.6. l'accouplement à dents de loup est complètement en prise.
Dans la. forme de réalisation de la denture à dents de loup
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représentée L la r1g.', le dit Moouploteat peut itre aisément -mis en prise, k l'arrêt, ou au coure d'un déplacement relatif faible des partiesjIL et 11, en direction quelconque, Si les dents de loup sont établies conformément à, la fig.8 , la. mise en prise ne peut N'effectuer sans heurte qu'avec un déplace - ,ment relatif de faible valeur, dans le sens indiqué par les fléchée. Dans le sens inverse, les dents de loup se repoussent,
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et aucun engagement n'a lieu.
Grâce l'utllisation de cette denture, l'équilibrage des forces entre la maeae-volant de l'arbre d' e,1 t r!ltnement A et la force de poussée du véhicule mis en mouvement, équilibrage dont il a été question lors de la description de la montée des vitesses. et s'effectuant alors pour la première fois, peut être dépassé, et le change - ment de vitesse ne s'effectue qu'au moment du second équili - brage, lorsque la force de poussée du véhicule est surmontée
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par la. force d'entrsLfner'ent du moteur. R]:V:B:liDI CA.tI01-lS.
Boîte de changement de vitesse pour véhicules automobiles, comportant des trains de roues dentées continuellement en prise. caractérisée par un ou plusieurs ou tous les points suivante :
1 - On prévoit des accouplements spéciaux à dents de loup, pour la mise en prise de toutes les combinaisons, les éléments à accoupler étant d'abord accouplée élastiquement, grâce à un dispositif particulier, avant que s'effectue l'ac - couplenent rigide, en vue J'atteindre pour les deux éléments une vitesse de rotation égale.
2 - Les organes accoupler se touchent sur une portion de leur trajet de mise en prise, afin de freiner leur mouvement de rotation antagoniste.
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