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Changements de vitesse pour véhicules à moteur et pour applications similaires .
La présente invention concerne un changèrent de vitesse pour véhicules à moteur et applications similaires, qui comportent une commande des vitesses et dans lesquels le changement de vitesse est effectué au moyen du vide.
La caractéristique principale de l'invention consiste en ce que plusieurs cylindres correspondant en au nombre/ nombre/desvitesses sont disposas autour du levier de ma- noeuvre, le piston de chaque cylindre étant relié au levier de commande au moyen de chaînes ou d'éléments équivalents.
Chaque cylindre est pourvu d'une soupape disposée pour être ouverte et fermée, de manière connue, par l'action des tou- ches d'un clavier de touches monté en un emplacement ap- proprié. Lorsque le conducteur actionne l'une quelconque des touches, le cylindre correspondant est relié à un
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réservoir de vide ou à l'atmosphèrele piston du cylindre étant ainsi déplacé dans l'une ou l'autre direction, et le levier de commande étant déplacé dans la direction corres- pondant au cylindre en question, de sorte que la vitesse correspondant à la touche actionnée estembrayée ou débra- yée, Au lieu d'un réservoir de vide, on peut connecter les cylindres au tuyau d'aspiration du moteur, ou tien le réservoir peut être relié à ce tuyau..
La disposition peut toutefois être telle que le changement de vitesse s'effectue automatiquement, Dans ce cas. les touches ci-dessus mentionnées sont supprimées et sont remplacées par un coulisseau, ou un élément équivalent pourvu de cames et disposé pour avancer le long des soupa- pes montées en une rangée. Le coulisseau, ou élément équivalent, avance au moyen d'un régulateur centrifuge ou d'un autre régulateur, actionné, de même qu'un indicateur de vitesse, par exemple de l'un des arbres de la boîte des vitesses.
Les cames, ou éléments équivalents, prévues sur le coulisseau. ou élément équivalent, sont disposées les unes par rapport aux autres de manière pouvoir ac- tionner automatiquement les leviers de soupape ou robinet des divers cylindres vidn, dans l'ordre de succession exact, conformément à l'augmentation ou à la diminution de la vitesse de la voiture, la disposition étant telle que l'embrayage est débrayé avant qu'un changement de vi- tesse ait lieu.
Les dessins ci-joints représentent deux formes d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue schématique en plan d'un type de changement de vitesse d'après l'invention; ce type est pourvu d'un clavier de touches.
Les fig. 2 et 3 sont des vues latérales de ce changement de vitesse, le levier de commande se trouvant dans deux positions différentes.
Les fig. 4 à 11 sont des vues schématiques d'un
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changement de vitesse du deuxième type, disposé pour le changement automatique des vitesses.
La fig. 4 est une vue d'un mécanisme démarreur et
Les fig. 5 à 11 montrent les diverses positions du coulisseau ou élément équivalent mentionné ci-dessus, pendant l'opération du changement de vitesse.
La fig. 12 est une coupe en partie schématique et à plus grande échelle de l'une des soupapes des cylin- dres à vide représentés sur les fig. 4 à 11.
A. Forme d'exécution des fig. 1 à 3.
10 désigne un levier de commande, dont la poignée est supprimée pour la clarté du dessin et qui peut adopter cinq positions différentes, correspondant à marche libre, première vitesse, deuxième vitesse et troisième vitesse. respectivement. On a disposé autour du levier de commande cinq cylindres 11, pourvus chacun d'un piston 12. Dans la fig. 1 ces cinq cylindres sont désignés par F1, B1, I1, II1, II1, et correspondent aux diverses vitesses, les in- dications étant choisies de manière que B par exemple désigne le cylindre vers lequel le levier de commande 10 doit être déplacé pour passer à la marche arrière et F1 le cylindre vers lequel le levier de commande 10 doit être déplacé pour passer à la marche libre.
Les pistons 12 des quatre cylindres B1, I1, II et III , sont reliés au moyen de chaînes 13, ou d'é-
1 1 léments équivalents, au levier de commande 10. Le piston 12 du cylindre F est relié au levier de commande, en partie directement au moyen d'une chaîne 14, en partie au moyen d'une chaîne 16, portée sur un rouleau-guide 15.
Le rouleau 15 et le cylindre F1 sont disposés sur des côtés opposés du levier de commande 10. Lorsque les pis- tons 12 se trouvent approximativement au milieu de ces quatre cylindres, respectivement, et que le levier de
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commande se trouve dans la position représentée sur la fig.
1, les chaînes 13 sont tendues, tandis que les chaînes 14 et 16 du cylindre de marche libre sont détendues de maniè- re appropriée,
Chaque cylindre est relié à un tuyau 17; relié à son tour par un tube 18 à un réservoir de vide ou au tuyau d'aspiration du moteur, ou à un organe équivalent, ainsi qu'indiqué ci-dessus, et on a prévu dans chaque cy- lindre ou dans les tuyaux quiy mènent, une soupape qui dans la fig. 1 affecte la forme d'un robinet 19. La noix du robinetpossède un levier 20, et lorsque les leviers occupent la position de la fig. 1, il existe une communica- tion autre l'intérieur du cylindre et l'atmosphère, En faisant tourner de manière appropriée les leviers de robi- net, le cylindre; en question est relié au tuyau 17.
Do cette manière on établit un vide derrière le piston 12 correspondant, piston qui glisse immédiatement vers le fond du cylindre, en entrainant le levier de commande.
En faisant ainsi tourner les divers robinets 19, les pistons correspondants 12 peuvent être mis en action, et le levier de commande est amené à occuper la position désirée.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig.
1, les robinets 19 sont actionnés au moyen d'une rangée de touches 21, disposées sur un clavier et marquées B, F, J, 11 et 11 1, conformément à ces cylindres.
Les touches 21 alternent dans des guides appro- priés et possèdent une tige 22 portant sur une branche 33 d'un levier pivoté sur une creville 24, l'autre branche 25 de ce levier étant reliée au levier 20 du robinet au moyen d'une chaîne 26, d'un câble, ou d'un élément équivalent.
En pressant vers le bas la touche correspondante, le levier de commande peut être amené à la position désirée.
Les longueurs des chaînes 14 et 16 sont calculéès de manière que la chaîne 14 ait du mou et la chaîne 16
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soit tendue lorsque le levier de commande 10 adopte la position de la fig. 2, dans laquelle il est entraîné par l'intervention du piston du cylindre B1 ou du cylirdre II . En conséquence, le levier de commande change 1
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s-ji, -,narche libre, si le vide est établi dans le cylindre F , car la chaîne 16 agit sur le levier de commande.
Si au contraire le levier de commande 10 adopte la position de la fig. 3, dans laquelle il est entraîné
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par i'acli=n àa plOL ci,:¯ ,;,lnare I ou du cylindre III, la chaîne 14 est tendue et la chaîne 16 est détendue.
Si le cylindre de marche libre est alors relié au réservoir de vide, le levier de commande 10 est actionné dans la position de marche libre au moyen de la chaîne 14.
Les leviers de robinet 20 sont actionnés par des ressorts 27 qui servent à ramener les leviers à la position dans laquelle l'intérieur du cylindre est relié
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a 1'atmosphère Chaque levier de robinet est pourvu d'une rainure pour supprimer le vide lorsque le robinet est fermé.
La disposition peut aussi être telle que la marche arrière et les marches en vitesse libre puissent être réglées par un mouvement à reprises du levier de commande dans une direction. Dans ce cas il suffit de prévoir deux cylindres, c'est-à-dire un cylindre pour passer à la mar- che lbre et l'autre pour passer aux quatre autres degrés.
Le piston du dernier cylindre sera, lui auasi actionné par reprises, l'actionnement des diverses touches imprimant au piston une course plus ou moins longue.
B. La forme d'exécution des fig. 4 à 12.
Par rapport à la forme d'exécution des fig. 1 à 3, le nombre des cylindres de vide 11 a été augmenté d'une unité, le cylindre K, par lequel l'embrayage de la voiture peut être actionné, Ce cylindre possède un piston
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comme les autres cylindres etle mouvement de ce piston est directement transmis à l'embrayage de la voiture, Les cylindres 11 ne sont pas disposes autour du levier de commande, comme dans la fig. 1,mais en rangée rectiligne, de préférence sur le tablier, au-dessus du moteur.
Mais les cylindres 11 peuvent aussi être montés comme sur la fig. 1, auquel cas les soupapes des divers cylindres sont disposées en une rangée rectiligne, cette disposition étant nécessaire ainsi que décrit dans ce qui va suivre.
Le moteur peut être pourvu d'un démarreur automa- tique ou d'une manivelle de démarrage. Les six cylindres 12 son*: désignés comme sur la fig. 1, à savoir le cylin- dre de marche arrière par B, le cylindre de marche libre par F. le cylindre d'embrayage par K, le cylindre de deu- xiéme vitesse par II, le cylindre de troisième vitesse par III et le cylindre de première vitesse par I.
30 désigne une pédale à gaz pivotée sur une che- ville 31 et reliée par une commande à poulie 32, ou un élément équivalent, au levier 20 du robinet 19 du cy- lindre I pour passer à la première vitesse. Le fil 32 possède une came 33 ou un élément équivalent, disposé de façon que lors d'une traction exercée sur le fil par suite. de la retation de lapédale gaz pour ouvrir l'amenée de gaz , la came 33 frappe le levier de robinet 20 du cylindre K et ouvre directement le robinet avant qu'une autre came 34 prévue sur le fil 32 frappe le levier de robinet 20 du cylindre I.
Par suite de la rotation des deux robinets, l'intérieur des cylindres est relié au tuyau de vide 17, 18, ainsi que représenté sur la fig.l, et lelistons des cylindres glissent immédiatement vers le fond des cylindres; l'embrayage étant ainsi débrayé,et le Levier de commande est amené à une position correspon- dant à la première vitesse.
De cette manière l'embrayage de la voiture, actionné par le cylindre K, est débrayé avant embrayage de la première vitesse. Lorsqu'on fait
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tourner la pédale à gaz 30 au-delà de la position 35, le fil 32 se détend,, et les leviers 20 des robinets des deux cylindres K et I peuvent retourner à leur posi- tion normale, c'est-à-dire à la position dans laquelle une communication est établie à travers le levier du ro- binet entre l'intérieur du cylindre et l'atmosphère.
Lorsque les leviers de robinet adoptent la posi-
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tion représentée sur les fin. i à 1), l'intérieur des cy- lindres 11 r.1 = r-llé à l'2tL1ospb:,re et les pistons SJl1t dans Jour position médiane dans les cylindres, irais lors- que le levier 20 est actionné dans l'une ou l'autre di- rection, l' intérieur du cylindre est relié au tuyau de vi- de par les robinets, la communication avec l'atmosphère étant coupée en même temps. Le piston du cylindre corres-
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pondent fJ '6 alors in4d.iateiuent vers le fond du cylin- dre et entraîne le levier de commande, la vitesse corres- pondante étant ainsi embrayée.
Lorsque le levier de rohi- net 20 n'est plus actionné il retourne à la position représentée par l'action d'un ressort et le piston corres- pondant est de nouveau librement mobile,
Dans les fig. 5 à 10, on a désigné par 36 un cculîsseau alternant dans des guides appropriés prévus le long de la rangée de cylindres ou de robinets, et parallé- le à cette rangée, Ainsi que représenté, le coulisseau est articulé à l'extrémité libre d'un régulateur centrifu- ge, ou d'un autre régulateur approprié, dont l'arbre est actionné par exemple de l'un des arbres du carter du méca- nisme, de façon que sa vitesse de rotation augmente et diminue proportionnellement à celle de l'arbre cardan, et en conséquence à la vitesse de la voiture.
Ainsi que représenté sur les dessins, le régula- teur peut être un régulateur à ressorts, dont l'arbre porte une poulie 39, ou un élément équivalent, qui reçoit la ro- tation du susdit arbre du carter du mécanisme. Au lieu d'une transmission à poulie on peut employer un engrenage.
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Le ressort du régulateur fait sortir le coulisseau 36 d'autant plus que la vitesse de la voiture est plus gran- de. en actionnant ce coulisseau de droite à gauche (voir les fig. 5 à 7).
On a disposé sur le coulisseau 36 plusieurs cames ou éléments équivalents, qui pendant la course du coulisseau vers la gauche frappent les leviers de robinet 20 et les font ajnsi tourner hors de leur position normale.
La positon du coulisseau :36 sur la fig. 5 cor- respons à la première vitesse, qui est embrayée de la ma- nière ci-dessus décrite, et le régulateur 38 tourne d'a- bord à une vitesse relativement faible, qui augmente toute- fois si l'arrivée des gaz est constamment maintenue.
Lors- que la vitesse de la voiture est portée à 7 km environ, le régulateur 38 actionne le coulisseau vers la gauche au point qu'une came 40, prévue sur le coulisseau, actionne le levier 20 durobinet 19 du cylindre K et entraine le levier vers la gauche, l'embrayage étant ainsi débrayé, ainsi que décrit ci-dessus. Immédiatement ensuite, une came 41 du coulisseau frappe le levier 20 du robinet
19 du cylindre II et entraîne ce levier 20 vers la gaucne en embrayant, ainsi la deuxième vitesse. Le coulis- seau se trouve maintenant dans la position représentée sur la fig. 6.
Lorsque la vitesse de la voiture a augmenté à
14 km environ, le régulateur 38 a actionne le coulis- seau 36 vers la gauche au point qu'une came 42 du cou- lisseau peut frapper le Levier 20 du cylindre d'embraya-
K, de façon à débrayer l'embrayage. Immédiatement en- suite. une came 43 du coulisseau frappe le levier de ro- binet du cylindre III et la troisième vitesse est ainsi automatiquement embrayée. Le coulisseau adopte maintenant la position représentée sur la fig. 7.
Si le conducteur désire passer à une vitesse plus basse, il réduit la vitesse de la voiture en diminuant
1.arrivée des gaz, de façon à réduire ainsi la vitesse de
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rotation du régulateur. En conséquence le coulisseau 36 est déplacé vers la droite, en adoptant graduellement les positions des fig. 8, 9 et 10.
Dans la position de la fig. 8, la deuxième vi- tesse a été embrayée, ce qui a eu lieu de la manière sui- vante.
Lorsque le coulisseau 36 est actionné vers la droite à partir de la position représentée sur la fig.
7, la came 42 frappe le levier de robinet 20 du cylin- dre K. Mais comme la came 41 pour le pansago à la deu- xième vitesse se trouve à une distance relativement grande du levier de robinet du cylindre II, il n'est pas néces- saire de débrayer l'embrayage à ce moment, et la came 42 est en conséquence disposée de façon à n'être rigide que dans la course du coulisseau vers la gauche, mais de cé- der dans la course du coulisseau dans la direction opposée.
Ce résultat peut s'obtenir par exemple en donnant à la ca- me 42 la forme d'un levier coudé pivoté sur une cheville 44 du coulisseau, une branche de ce levier formant la came, tandis que l'autre branche 45 est dirigée vers la droite et est retenue contre le coulisseau par un ressort (non représenté). En conséquence, lorsque dans son mouvement vers la droite la came 42 frappe le levier de robinet 20, elle tourne vers la gauche sans actionner ce levier et glisse au-delà du levier. Dans la suite du mouvement du coulisseau vers la droite, la came rigide 40 frappe le levier 20 du cylindre K et fait tourner ce levier en dégageant ainsi l'embrayage. Immédiatement ensuite la came 41 frappe le levier de robinet du cylindre II et le fait tourner, en embrayant ainsi la deuxième vitesse.
Le coulisseau adopte maintenant la position représentée sur la fig. 8.
La came 43 peut céder de même que la came 42; elle comprend par exemple une branche d'un levier coudé pivot sur une cheville 46 l'autre branche 47 étant
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retenue élastiquement sur le coulisseau. En conséquence, dans le mouvement du coulisseau vers la droite, la came 43 peut glisser au-delà du levier de robinet 20 du cylindre
III sans actionner ce levier,
Lorsque la vitesse de la voiture diminue encore, le coulisseau 36 continue sa course vers la. -en
3'approchant de la position représentée sur la fig. 9, dans laquelle une came rigide 48, prévue sur le coulisseau, frappe le levier de robinet du cylindre K et le fait tour- ner en débrayant ainsil'embrayage.
Immédiatement ensuite, une came rigide 49 prévue sur le coulisseau frappe le levier de robinet 20 du cylindre I et le fait tourner de façon à passer à la première vitesse.
Le coulisseau adopte maintenant la position re- présentée sur la fig. 9.
Si la vitesse de la voiture est encore diminuée, le coulisseau s'approche de la position représentée sur la fig. 10. Une came rigide 50 prévue sur le coulisseau frappe le levier de robinet du cylindre K, de façon à débrayer de nouveau l'embrayage, et immédiatement ensuite une came rigide 51 prévue sur le coulisseau frappe le levier de robinet 20 du cylindre F, de façon à passer sur la marche libre. Le coulisseau 36 adopte alors la position représentée sur la fig. 10.
Si on désire passer à la marche arrière, le cou- lisseau 36 est bloqué dans la position de dégagement, dans laquelle une ouverture 52 du coulisseau 36 est en ligne avec une ouverture 53 d'une plaque fixe 54, fig.
11, Le blocage s'effectue par exemple par insertion d'une cheville 55 ou d'un élément équivalent, dans les deux ouvertures 52 ct, 53. Du lovier de robinet du cylindre K une chaîne 56, ou un élément équivalent, panse sur un rou- leau 57 et se termine en une petite plaque juste au-dessus. d'une autre petite plaque 59 prévue sur une chaîne 61 qui est portée sur un rouleau 60 et est fixée au levier
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de robinet 20 du cylindre B. Les rouleaux 57 et 60 sont disposés de manière que la cheville 55 passe entre eux lorsqu'elle est insérée dans les ouvertures 52 et 53, de façon à frapper d'abord la plaque 58 et immédiatement ensuite la plaque 59.
Lorsque ces plaques sont action- nées en insérant la cheville, ainsi que décrit, l'embraya- ge est d'abord dégagé et immédiatement après la marche arrière est embrayée.
La fig. 12 montre un cylindre 11 pourvu d'une soupape ou robinet dont la noix 19 comporte une chambre axiale 61 reliée à l'intérieur du cylindre 11, deux percées 62 et 63 sortant de cette chambre 61. On a prévu dans la chapelle 19a une percée 64 communiquant avec l'atmosphère et deux percées 65 et 66 débouchant dans une chambre 67 reliée au tuyau de vide 17, fig. l.
Dans la position normale représentée sur la figurp, l'in- térieur du cylindre est relie à l'atmosphère par la chambre
61 et les percées 63 et 64, de sorte que le piston du cy- lindre est libre. Cette position est assurée au moyen d'un élément en forme de coin 69, qui est actionné par un res- sort 68 attaquant une encoche 70 de la chapelle lorsque la noix occupe sa position normale.
Le levier de robinet est influencé par deux res- sorts 71 et 72 de même force. Lors de la rotation du levier dans l'une ou l'autre direction, l'un des deux res- sorts 71 ou 72 est bandé et l'autre débandé. Lorsque l'action exercée sur le levier 20 cesse, le ressort bandé ramène ce levier à sa position centrale.
Il faut noter qu'une rotation appropriée du le- vier 20 dans l'une ou l'autre direction sépare la percée 63 de la percée 64 et coupe en même temps la communica- tion'avec l'atmosphère, en reliant la percée 62 à l'une ou l'autre des percées 65 ou 66 et en conséquence au tuyau de vide 17.
Chacune des quatre cames 40, 42, 48 et 50,
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actionnant le levier 20 du cylindre d'embrayage K, peut être pourvue d'un élément transversal qui pendant le mouvement du coulisseau 36 actionne un bras relié au pa- pillon du carburateur pour régler ce papillon dans la po- sition de marche libre, dans laquelle le moteur exerce la plus grande action d'aspiration et que le vide est donc au maximum.
On s'assure ainsi qu'un vide poussé est tou- jours disponible pendant le débrayage de l'embrayage et le changement des vitesses. Entre le régulateur 38 et l'arbre de la boîte des vitesses actionnant le régula- teur, se trouve de préférence un mécanisme de roue libre, de sorte que toute variation de la vitesse de rotation de cet arbre est transmise au régulateur et en conséquence au coulisseau 36, non pas instantanément et de manière intermittente, mais de façon relativement lente et. douce.
Par cette disposition l'opération de changement de vitesse devient plus douce et uniforme.
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