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"MECANISME DE CHANGEMENT DE VITESSE"
L'invention est relative à un mécanisme de changement de vitesse, en particulier à un mécanisme de ce genre comportant un arbre d'entraînement et un arbre entraîné montés coaxiale- ment, lesquels peuvent être accouplés directement par coulis- sement ou indirectement au moyen d'un arbre secondaire parallè- le et de deux paires d'engrenages constamment en prise, pour obtenir deux vitesses, à savoir, la vitesse supérieure ou prise directe et sa vitesse suivante, et une paire d'engrenages, pour une autre vitesse, habituellement une vitesse inférieure, dont l'un des engrenages peut être amené, par coulissement en et hors d'engrènement avec l'autre.
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L'objet principal de l'invention réside dans la prévi- sion d'une disposition de ce genre dans laquelle, lorsque tous les engrenages sont à denture hélicoïdale, en vue d'assurer une marche silencieuse, la. poussée longitudinale se trouve au- tomatiquement compensée par rapport à l'arbre intermédiaire et aux fourchettes de commande.
L'invention porte sur divers pprfectionnements qui sont spécifies dans les revendications, la nature de ces perf ection- nements étant décrite ci-après en référence aux dessins annexés.
Suivant une caractéristique de l'invention, le mignon coulissant, lequel est monté directement ou indirectement sur l'arbre entraîné, est en liaison avec celui-ci au moyen d'une clavette hélicoïdale ou connexion analogue, tandis que l'orga- ne coulissant d'accouplement est en liaison avec l'arbre en- traîné au moyen d'une clavette longitudinale ou connexion ana.- logue. Aucune revendication n'est formulée particulièrement quant au fait de monter un pignon coulissant à denture hélicoï- dale sur un arbre présentant des cannelures hélicoïdales.
L'invention est particulièrement applicable, en outre, aux mécanismes de changement de vitesse du type comportant un four- reau à deux extrémités d'accouplement, lequel fourreau peut coulisser sur l'arbre entraîné en vue de rendre ce dernier so- lidaire de l'arbre entraîneur , pour obtenir la vitesse supé- rieure ou de prise directe, ou d'un pignon fou sur l'arbre en- traîné , pour obtenir la vitesse suivante , et porte le pignon coulissant. Suivant l'invention, en outre, un évidement est ménagé dans le fourreau, da.ns lequel évidement s'avance une clavette de l'arbre entraîné, la clavette étant adaptée pour former une liaison d'entraînement à la fois entre le fourreau et l'arbre entraîné et entre le pignon coulissant et l'arbre entraîné.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une boîte de
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vitesses, incorporant l'invention.
Fig. 2 est une vue en perspectivemontrant l'arbre entraî- né, le fourreau coulissant d'accouplement et le pignon coulis- sant, éloignés l'un de l'autre, et
Fig. 3 est une vue en élévation des pignons correspondant à la Fig. 1, les fourchettes de commando étant omises et l'ar- bre intermédiaire ou de marche arrière étant montré hors de son emplacement véritable.
Les mêmes références désignent les menés parties dans tous les dessins.
Les' dessins annexés montrent une disposition, objet de la présente invention, dans son application à un mécanisme de chan- gement de vitesse du genre décrit dans le brevet anglais ? 257.413 du demandeur.
Comme montré, la connexion à cannalure, entre le fourreau 2 à double extrémité d'accouplement et l'arbre entraîné 3, affecte la forme d'une fente longitudinale 4 ménagée dans le fourreau, ou bien peut être constituée par plusieurs fentes de ce genre, deux seulement de ces fentes étant montrées ici, et 'une ou plusieurs clavettes longitudinales correspondantes 5 agencées sur l'arbre entraîné et s'étendant dans la ou les fentes.
La partie de la clavette dépassant du fourreau est suf- fisarnnent large pour pouvoir porter une portion de clavette hélicoïdale ou inclinée 6 engageant une fente correspondante intérieure inclinée 7 formée dans le piston coulissant 8, ce qui constitue une connexion d'entraînement entre ce dernier pignon et l'arbre entraîné. Il ne conviendrait pas de former la cannelure hélicoïdale pour le pignon 8 sur le fourreau d'ac- couplement, car si l'entraînement était transmis par le pignon 8, le fourreau d'accouplement subirait une poussée longitudi- nale..
En pratique, l'arbre entraîné présente une partie renfor-
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cée à l'endroit où se trouvent les doubles clavettes, de sorte qu'il suffit d'un petitnombre de grandes clavettes pour sup- oorter l'effort de torsion.
De chaque côté 9,9, des clavettes, la portion renforcée de l'arbre entraîné est usinée de manière à supporter le four- reau. Ce dernier est également usiné pour supporter le pignon coulissant.
Dans la disposition montrée, la denture de tous les pi- gnons est supposée être hélicoïdale, les dents despignons de l'arbre secondaire étant toutes inclinées dans le même sens.
Lorsque le véhicule roule en prise, aucune poussée logitudi- nale ne se produira, l'effort étant transmis directement par les griffes 10. Dans le cas de la vitesse suivante, lorsque l'effort d'entraînement est reçu par deux paires d'engrenages 11, 12, constamment en prise par l'entremise de l'arbre secon- daire 13 et des griffes 14, les poussées longitudinales exer- cées sur l'arbre secondaire sont opposées.
Lorsque 1'entraîne- :ment est reçu par la vitesse suivante, par l'entremise de la. paire d'engrenages 11, l'engrenage 15, fixé sur l'arbre secon- daire, et le pignon coulissant 8, les efforts de -ooussée exer- cés sur l'arbre secondaire sont à nouveau onnosés ceux exer- cés sur le pignon 8 sont pratiquement équilibrés, la clavette hélicoïdale 6 sur l'arbre entraîné étant combinée en vue d'as- surer cet équilibrage.Evidemment, en prise directe ou en vites- se suivante, il ne se produit aucune poussée longitudinale sur le fourreau d'accouplement, par suite de la connexion à canne-- lures longitudinales entre le fourreau d'accouplement et l'ar- bre entraîné.
L'avantagedu dispositif suivant l'invention est également obtenu dans les boîtes à quatre vitesse du type dans lequel le pignon coulissant 8 est double (8, 16) , comme montré, et dont les éléments sont adages sélectivement pour engager deux pignons
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différents et espacés, respectivement 15 et 17, fixés sur l'ar- bre secondaire. Evidemment, pour assurer l'équilibrage des poussées longitudinales sur chacun des pignons 8, 16, l'angle d'inclinaison des dents du plus grand pignon (8) sera légère- ment moindre que l'angle d'inclinaison des dents du plus petit pignon (16) pour une clavette hélicoïdale donnée 6.
L'entraînement en marche arrière s'effectue de préférence au moyen d'un pignon à denture hélicoïdale 18 fixé sur l'arbre secondaire et d'un pignon 19, fixé sur un arbre intermédiaire 20 qui porte à coulissement, au moyen de cannelures élicoi- dales 21, un pignon 22 à denture hélicoïdale pouvant être anené en et hors d'engagement avec le pignon coulissant ou l'un des pignons coulissants, en l'occurrence le pignon 8, sur l'arbre entraîné. Les dents du pignon 18 sur l'arbre secondaire sont disposées d'une manière similaire à celle des dents des autres pignons de l'arbre secondaire, de sorte que les poussées lon- gitudinales exercées sur l'arbre secondaire seront encore op- posées.
Les deux pignons sur l'arbre secondaire ont leurs dents disposées dans des sens opposés et, corme les connelures héli- coïdales 21 sont disposées de manière que les poussées longi- tudinales exercées sur le pignon coulissant 22 soient équili- brées, les poussées longitudinales exercées sur l'arbre inter- médiaire par le pignon 19 et les cannelures 21 ne seront as opposées.
Les poussées longitudinales, non équilibrées, exercées sur l'arbre entraîneur et sur l'arbre entraîné, ainsi que sur l'arbre intermédiaire 20 et la poussée longitudinale résultan- te, s'il y en a, sur l'arbre secondaire, seront évidemment reçues par les paliers appropriés dans la boîte.
On verra que la présente invention permet d'établir une boîte de vitesses silencieuse à toutes les allures, et que les
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poussées longitudinales, dues à l'usure des dentures bélicoï- dales , sont opposées en ce qui concerne l'arbre seconda.ire et les fourchettes de commande , de sorte que l'usure se trouve réduite. Au.cune disposition spéciale ne devra être prise pour maintenir le levier de vitesse dans les positions afférent aux différentes vitesses.
REVENDICATIONS.
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1 - Mécanisme de changement de vitesse comportant un arbre d'entraînement et un arbre entraîné coaxiaux, un élément (2) sur l'arbreentraîné (3) pour accoupler directement ensemble les arbres coaxiaux pour obtenir une des vitesses, un pignon à denture hélicoïdale (8 ou 16) coulissant directement ou in- directement sur l'arbre entraîné (3) destiné à, être amené en engrènement avec un pignon associé (15 ou 17) pour une autre vitesse , et des moyens pour réaliser une connexion (4,5) à cannelures longitudinales ou connexion analogue entre l'élément d'enclenchement (2) et l'arbreentraîné (3) et une connexion (6, 7) à cannelures hélicoïdales ou connexion analogue entre le pignon coulissant (8 ou 16) et l'arbre entraîné (3).
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"SPEED CHANGE MECHANISM"
The invention relates to a gear change mechanism, in particular to a mechanism of this type comprising a drive shaft and a driven shaft mounted coaxially, which can be coupled directly by sliding or indirectly by means of 'a parallel secondary shaft and two pairs of gears constantly in mesh, to obtain two speeds, namely, the top speed or direct drive and its next speed, and a pair of gears, for another speed, usually a lower speed, of which one of the gears can be brought, by sliding in and out of mesh with the other.
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The main object of the invention lies in the provision of such an arrangement in which, when all the gears are helical toothed, in order to ensure silent operation, the. longitudinal thrust is automatically compensated with respect to the intermediate shaft and the forks.
The invention relates to various improvements which are specified in the claims, the nature of such improvements being described hereinafter with reference to the accompanying drawings.
According to one characteristic of the invention, the sliding rod, which is mounted directly or indirectly on the driven shaft, is connected with the latter by means of a helical key or similar connection, while the sliding member coupling is connected to the driven shaft by means of a longitudinal key or similar connection. No particular claim is made to mount a helical-toothed sliding gear on a shaft having helical splines.
The invention is particularly applicable, moreover, to speed-changing mechanisms of the type comprising a sleeve with two coupling ends, which sleeve can slide on the driven shaft with a view to making the latter integral with the shaft. drive shaft, to obtain the top speed or direct drive, or an idle gear on the driven shaft, to obtain the next speed, and carries the sliding gear. According to the invention, moreover, a recess is made in the sleeve, in which recess advances a key of the driven shaft, the key being adapted to form a drive connection both between the sleeve and the driven shaft and between the sliding gear and the driven shaft.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a box of
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speeds, incorporating the invention.
Fig. 2 is a perspective view showing the driven shaft, the sliding coupling sleeve and the sliding pinion, remote from each other, and
Fig. 3 is an elevational view of the pinions corresponding to FIG. 1, the commando forks being omitted and the intermediate or reverse shaft being shown out of its true location.
Like references designate led parts in all the drawings.
The accompanying drawings show an arrangement, object of the present invention, in its application to a shifting mechanism of the kind described in the UK patent. 257.413 of the applicant.
As shown, the channel connection, between the sleeve 2 with double coupling end and the driven shaft 3, takes the form of a longitudinal slot 4 formed in the sleeve, or it can be constituted by several slots of this kind. only two of these slots being shown here, and one or more corresponding longitudinal keys arranged on the driven shaft and extending into the slot or slots.
The part of the key protruding from the sleeve is wide enough to be able to carry a helical or inclined key portion 6 engaging a corresponding inclined interior slot 7 formed in the sliding piston 8, which constitutes a drive connection between the latter pinion. and the driven shaft. It would not be appropriate to form the helical spline for pinion 8 on the coupling sleeve, because if the drive was transmitted through pinion 8, the coupling sleeve would experience longitudinal thrust.
In practice, the driven shaft has a reinforced part
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where the double wedges are located, so that a small number of large wedges are sufficient to support the torsional force.
On each side 9, 9, of the keys, the reinforced portion of the driven shaft is machined so as to support the sleeve. The latter is also machined to support the sliding pinion.
In the arrangement shown, the toothing of all the pinions is assumed to be helical, the teeth of the pinions of the output shaft all being inclined in the same direction.
When the vehicle is traveling in gear, no logitudi- nal thrust will occur, the force being transmitted directly by the claws 10. In the case of the following gear, when the driving force is received by two pairs of gears 11, 12, constantly in engagement by means of the secondary shaft 13 and the claws 14, the longitudinal thrusts exerted on the secondary shaft are opposed.
When the drive is received by the next gear, through the. pair of gears 11, gear 15, fixed on the secondary shaft, and the sliding pinion 8, the thrust forces exerted on the secondary shaft are again onnosed those exerted on the pinion 8 are practically balanced, the helical key 6 on the driven shaft being combined in order to achieve this balancing. Obviously, in direct drive or in following speed, there is no longitudinal thrust on the sleeve. coupling, as a result of the longitudinal rod connection between the coupling sleeve and the driven shaft.
The advantage of the device according to the invention is also obtained in four speed gearboxes of the type in which the sliding pinion 8 is double (8, 16), as shown, and whose elements are selectively adapted to engage two pinions.
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different and spaced, respectively 15 and 17, fixed on the secondary shaft. Obviously, to ensure the balancing of the longitudinal thrusts on each of the pinions 8, 16, the angle of inclination of the teeth of the larger sprocket (8) will be slightly less than the angle of inclination of the teeth of the smaller one. pinion (16) for a given helical key 6.
The drive in reverse is preferably effected by means of a helical gear 18 fixed on the secondary shaft and a pinion 19, fixed on an intermediate shaft 20 which carries sliding, by means of splines élicoi - Dales 21, a helical-toothed pinion 22 which can be brought into and out of engagement with the sliding pinion or one of the sliding pinions, in this case the pinion 8, on the driven shaft. The teeth of the pinion 18 on the secondary shaft are arranged in a manner similar to that of the teeth of the other pinions of the secondary shaft, so that the longitudinal thrusts exerted on the secondary shaft will still be opposed.
The two pinions on the secondary shaft have their teeth arranged in opposite directions and, like the helical connelings 21 are arranged so that the longitudinal thrusts exerted on the sliding pinion 22 are balanced, the longitudinal thrusts exerted on the intermediate shaft by the pinion 19 and the splines 21 will not be opposed.
The longitudinal, unbalanced thrusts exerted on the drive shaft and on the driven shaft, as well as on the intermediate shaft 20 and the resulting longitudinal thrust, if any, on the secondary shaft, will be obviously received by the appropriate bearings in the box.
It will be seen that the present invention makes it possible to establish a silent gearbox at all speeds, and that the
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Longitudinal thrusts, due to the wear of the helical teeth, are opposed as regards the secondary shaft and the control forks, so that the wear is reduced. No special provision should be made to keep the gear lever in the positions relating to the various speeds.
CLAIMS.
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1 - Gear change mechanism comprising a coaxial drive shaft and driven shaft, an element (2) on the driven shaft (3) for directly coupling the coaxial shafts together to obtain one of the speeds, a helical gear ( 8 or 16) sliding directly or indirectly on the driven shaft (3) intended to be brought into mesh with an associated pinion (15 or 17) for another speed, and means for making a connection (4,5 ) with longitudinal splines or similar connection between the engagement element (2) and the driven shaft (3) and a connection (6, 7) with helical splines or the like connection between the sliding pinion (8 or 16) and the driven shaft (3).
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