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Commande automatique du changement de vitesse pour automobiles.
EMI1.1
----.----.--------.-------------------------------------------- Demande de Brevet déposée en Allemagne le 13 septembre 1933. -
La présente invention se rapporte à un dispositif réalisant l'automaticité du changement de -vite sse desvoitures auto- mobile s.
Les dispositifs de ce genre actuellement connus présentent l'inconvénient d'exiger pour leur adaptation à une voiture donnée, et notamment aux voitures de série, des modifications fon damentales au train existant, ce qui rend leur installation difficile et surtout coûteuse.
L'appareil objet de la présente invention peut par contre s'installer facilement sur toute voiture équipée d'un changement de vitesse ordinaire sans nécessiter aucune retouche à ce dernier.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention consiste essentiellement en un enclencheur à gradins commandé automatique-
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ment en fonction de la vitesse du moteur par un régulateur cen- trifuge, cet enclencheur commande à. son tour un levier baladeur, commun à toutes les fourches du changement de vitesse, et l'amené en prise avec celle de cesfourches qui correspond à la vitesse voulue ; un mécanisme complémentaire déplace le levier baladeur à chaque nouvelle position prise par l'enclencheur à gradins.
Ce mécanisme est actionné par un accouplement auxiliaire entraîné de manière continue par le moteur ; il est normalement verrouillé, maisse trouve libéré à chaque dépl acement de l'en- clencheur à gradins par un organe distributeur et par un attelage dépendant de ce distributeur, Il ne détermine, chaque fois, qu'un déplacement élémentaire, dans un sens ou dans l'autre du levier baladeur, et se verrouille spontanément après chacun de ces déplacements.
A mi-course de chacun de ses déplacements élémentaires - dans un sens ou dans l'autre - le levier baladeur se trouve inséré dans la fourche correspondante d'enclenchement par le passage d'un gradin au suivant.
Dans l'attelage reliant le régulateur centrifuge à l'organe de commande de l'enclencheur à gradins est intercalé un levier oscillant dont l'axe de basculement est asservi à la pédale d'accélérateur, ceci de manière à faire varier l'effet relatif du régulateur sur le réglage de l'enclencheur à gradins, et de permettre que la vitesse de la voiture s'accélère préalablement à l'entrée en action de l' enclencheur automatique.
Pour la mise en marche et l'arrêt du dispositif et de la voiture, ainsi que pour la marche arrière, le mécanisme comporte un organe spécial ayant pour effet d'amener l'enclencheur à la position de première vitesse en libérant du même coup le verrouil- lage de l'accouplement auxiliaire.
Cet accouplement auxiliaire relié par une transmission composée d'une roue dentée et d'une bielle à l'enclencheur du changement de vitesse entre alors en fonction, fait intervenir la première vitesse puis ferme l'ac-
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couplement au moteur, ce qui fait démarrer la voiture en première vitesse ; la mise en fonction ultérieure et successive des divers pignons est oommandée automatiquement, en fonction de la vitesse du moteur par le dispositif faisant l'objet de l'invention, cette vitesse dépendant elle-même du profil de la route.
Un exemple de réalisation de l'invention est représenté schématiquement au dessin annexé dans lequel :
Figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif,
Figure 2 montre à plus grande échelle et en plan, la transmission-roue dentée-bielle commandant les déplacements du levier baladeur par l'intermédiaire de l'accouplement auxiliaire, les organes étant dans une autre position que celle indiquée en figure 1.
Les figures 3 et 6, 4 et 7,5 et 8, indiquent respective ment en élévation et en plan les positions successives de l'en- clenoheur à gradins, du levier baladeur et les positions correspondantes du changement de vitesse.
Les figures 9 à 12 sont des vues de détail de l'attelage de commande de l'accouplement auxiliaire.
La figure 13 représente un exemple de commande par la pédale d'accélérateur du levier oscillant de transmission entre le régulateur et la commande de l'enclencheur.
La figure 14 est une épure de fonctionnement du dispositif représenté en figure 13.
En figure 1, 16 représente un régulateur centrifuge dont le moteur entretient la rotation continue par l'intermédiaire d'un arbre 15 ; la-12 est un accouplement de modèle connu, dont le manchon 12, claveté sur son arbre, est animé d'un mouvement de rotation continu qui lui est communiqué de l'arbre 15 par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 14, tandis que l'autre manchon 10, qu'un ressort de rappel tend à maintenir débrayé, est susceptible de coulisser longitudinalement sous la commande d'un système de leviers 9, 8, 7, 5. 4 est un disque de commande
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comportant sur sa périphérie un jeu de bosses 1 collaborant avec l'attelage de commande 5, 7, 8, 9 de manière à libérer cet attelage lors de la rotation du disque et à permettre le rapprochement des manchons 10 et 12 sous la poussée du ressort 11.
51-52 est une tige à bielle que le manchon 49 du régulateur commande par l'intermédiaire d'un balancier 50 et qui, par sa bielle 52 attaque le disque 4 de sorte que ce dernier se trouve amené par le régul ateur 16 dans diversespositions c orre spondant aux vitesses de rotation du moteur.
3 est un di sque de manoeuvre relié au disque ± par une denture occupant sur la périphérie de ces deux disques l'arc correspondant à leur déplacement mutuel ; ce disque peut étre manoeuvré par un levier à main 1, de sorte que le disque 4 peut être commandé par le levier de manoeuvre ou réciproquement le disque 3 être mis sous la dépendance de la vitesse du moteur par l'intermédiaire du balancier 50 de la tige 51 à bielle 52 et du disque 4.
Le levier de commande 1 constitue l'organe de mise en action du dispositif.
29 est un enclencheur à gradins en forme de secteur cylindrique monté de façon à pouvoir tourner autour de son sommet comme axe. Cet enclencheur est commandé impérativement du disque 3 par l'intermédiaire d'un attelage 34, 36, 35, et se trouve relié au régulateur par le disque 4 et l'embiellage 52 - 51 - 50, en sorte que les diverses positions qu' il prend sont fonction de la vitesse du moteur. 25 est un levier d'entraînement collaborant d'une part avec l' enclencheur à gradins 29 et d'autre part avec les fourches d'embrayage 30, 31, 32 sur le train de changement de. vitesses ;
il est monté basculant, mais non coulissant sur une tige coulissante 24 et il est appliqué contre le pourtour de l' enclencheur 29 par un ressort 25' (figure 5) ; il se termineà son extrémité agissant sur lesfourches d'embrayage 30, 31, 32 par une rotule. Sur sa surface cylindrique, l'enclencheur
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présente des gradins disposes perpendiculairement à son axe d' oscillation ; les dimensions de ces gradins sont calculées de manière à. amener successivement la tête du levier 25 dans l'une ou l'autre des fourches d'embrayage 30, 31, 32. Les gradins sont pratiqués symétriquement sur les deux moitiés du secteur cylindrique, dans le sens de sa longueur ; la transition de l'un à l'autre gradin s'effectue au milieu du secteur enclencheur.
La tige coulissante 24 portant le levier baladeur 25 est un des éléments de l'attelage raccordé à l'embrayage 12-10 et dans cet attelage, 17 est un pignon conique claveté sur l' axe de l'embrayage, 18 est une roue conique en prise avec le pignon 17, 22 un tourillon fiché dans cette roue 18 et 23 une bielle à laquelle s'articule la tige 24.
Le reste du mécanisme sert à mettre en oeuvre l' accouplement auxiliaire 12-10 chaque fois que l' enclencheur à gradins entre en fonction et à limiter sa rotation à la quantité nécessaire à une seule course d' avant en arrière ou d'arrière en avant de la tige 24 portant le levier baladeur 25. Ce dispositif sera expliqué ci-après, en même temps que le fonctionnement général de l'ensemble du mécanisme.
Lorsqu'on fait tourner à gauche, dans le sens de la marche avant V (figure 1) le levier de commande l,monté fou sur l'axe du disque 3, il vient entraîner par une butée 2. ce, disque 3, lequel entraîne à son tour le disque 4. Le petit bras du levier à cliquet 5 appliqué par un ressort 5" contre le disque 4 se trouve refoulé momentanément par un des bossages 6 du disque 4 et le crochet 5' situé à l'extrémité du grand bras du levier libère le levier 7. Ce dernier est raccordé par une tringle et un levier 9 au manchon mobile 10 de l'accouplement auxiliaire ; la libération du levier 7 permet au ressort 11 de refouler le man chenil contre le manchon 12.
L'accouplement auxiliaire entrant ainsi en fonction, détermine, par lepignon 17 solidaire du manchon 10, la rotation de la roue dentée 18 et des roues 20 et 21
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clavetées toutes trois sur le même arbre ; 21 est une roue dentée. La bielle 23 raccordée à la roue dentée conique 18 par un tourillon 22 actionne la tige 24 et par suite le levier baladeur 25 qui se trouve déplacé de l'une à l'autre extrémité du secteur enclencbeur 29.
Aux figures 1, 5 et 8, les pièces sont représentées dans la position du démarrage ou du débrayage. Le levier baladeur 25 est en regard du gradin inférieur de l'enclencheur 29 et mord dans la fourche de marche à vide 32.
La poussée du levier de manoeuvre à la position de marche avant V détermine simultanément par le disque et l'attelage 35-36-34 une conversion de l'enclencheur de la valeur d'un gradin ainsi que le relâchement du cliquet et par conséquent la mise en marche de l'accouplement auxiliaire ainsi que le déplacement de droite à gauche de la tige 24 et du levier baladeur 25. A mi-chemin de sa course totale, le levier baladeur se trouve en regard du gradin de l'enclencheur correspondant à. la première vitesse.
Il en résulte que, parvenu au milieu de l'enclencheur, le levier baladeur 25 quitte la fourche de marche à vide 32 pour venir en prise avec la fourche 30 correspondant à la première vitesse. Au cours de la seconde moitié de la course de la tige 24, cette première vitesse 1 entre en jeu comme représenté en. figure 7.
La marche arrière s'effectue de même manière au moyen du levier de manoeuvre 1.
Si l'enclencheur 29 subit un décalage supplémentaire du fait du régulateur 16, il en résulte de même manière un déplacement vers la droite de la tige 24 et du levier baladeur 25 et par suite l'entrée en jeu de la deuxième vitesse 11, comme représenté aux figures 2, 3 et 6.
Les fourches d'embrayage sont guidées sur des tiges 27 et 28 et mordent par des rotuless 30', 31' dans les fourches s nor -
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males du changement de vitesses comme représenté en figure 2.
.aussitôt qu'est établi un régime de vitesse c'est-à-dire dès l'accomplissement d'un demi-tour de la roue dentée 18, cette dernière doit s'arrêter ainsi que son arbre. Cet arrêt résulte du débrayage desmanchons 10, 12 réalisé de la manière suivante : Le levier 7 reste dans la position représentée en pointillé, maintenant en prise les deux manchons de l'accouplement 10-12 jusqu'à, ce que la roue 18 ait presque accomplisa demi révolu tion.
Sur l'arbre 19 de la roue 18 est clavetée une roue 20 (figures 1, 10, 11, 12) partiellement dentée le long de deux arcs d'un développement approximatif de 45 et diamétralement opposés l'un à l'autre sur la périphérie de cette roue, Cette roue comporte, immédiatement en avant de chacun de ces secteurs dentés (dans le sens de sa rotation) un ergot 42 et ces secteurs dentés peuvent venir en prise avec un petit pignon partiellement denté 43 (figure 10) claveté sur un axe 14 et solidaire d'un bras 45 et d'une came 46. Immédiatement avant la fin de la demi rotation de la roue 20, l'un des deux ergots 42 vient buter contre le levier 45 situé dans un plan parallèle et voisin de celui de la roue 20 et le fait basculer de manière à faire entrer en prise les dentures des roues 20 et 43.
Cette dernière se met donc à tourner et sa came 46 ramène le levier 7 dans sa position primitive (figures 11 et 12). La rotation du pignon 43 est accélérée par un ressort 47 qui sert aussi, à ramener le levier 45 à sa position de départ, et le levier 7 se trouve raccroché par le cliquet 5' du rochet 5, l'accouplement auxiliaire 10-12 est débrayé et immobilisé. L'arbre 19 avec les roues 18 et 20 qu'il porte s'arrête également après un demi-tour.
On sait que préalablement à chaque changement de vitesse; le conducteur doit débrayer le moteur, ce qui se fait ordinairement par une poussée exercée sur la pédale de débrayage 37
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(figure 9). Dans le dispositif faisant l'objet de l'invention, le débrayage se produit automatiquement au moyen d'une roue dentée 21 (figures 1 et 9) clavetée également sur l'arbre 19 et engrenant avec un pignon dont le diamètre est la moitié du sien. pendant un quart de tour de la roue 21, ce pignon actionne la pédale de débrayage qu'il attaque par un tourillon 39 et une bielle 40 ; il débraye ainsi le moteur, ce qui permet au changement de vitesse de st effectuer sans à-coups.
Au cours du deuxième quart de tour. de la roue 21, qui correspond à un demi tour. du pignon 38, ce dernier ramène la bielle 40 en arrière,
A son extrémité libre, cette bielle présente une coulisse 40" laissant libre jeu au tourillon 37' de la pédale 37 au cours du retour en arrière de la bielle 40, le rappel de la pédale 37 étant freiné par un frein à huile 41 et la reprise de l'embrayai se fait progressivement.
Comme le déplacement du levier baladeur 25 est déterminé par une demi révolution de l' arbre 19 de la roue conique 18 et comme en outre à mi-course de ce décalage, le premier régime de marche est suspendu pour faire intervenir le nouveau régime de marche, on voit que le débrayage et la reprise de l'accouple- ment principal sont déterminés par la roue dentée 38, pendant cette période transitoire de la course du baladeur 25.
Le régulateur 16 entraîné par l'arbre du moteur continue à tourner pendant que s'effectue le changement de vitesse et assure, comme il a été indiqué l'entrée en fonction des deuxième et troisième vitesses dès que la pédale d' accélérateur 48 (figure 1 ), par sa position, une fois réglée, a déterminé une augmentation de la vitesse du moteur en fonction du profil de la route.
Le manchon 49. du régulateur attire vers la gauche le bras inférieur du levier 50 et chasse par le bras supérieur les tiges 51 et 52 vers la droite, ce qui fait avancer le disque 4 d'un cran 6, L'encliquetage 5 libère le levier 1 et fait entrer en action l'embrayage auxiliaire 10-12 ; en même temps le disque
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5. actionne le secteur enclencheur 29 et le fait tourner de la quantité nécessaire pour amener un nouveau gradin en regard du baladeur 2 5.
Le régulateur 16 et la longueur desbras du levier 50 sont réglés de manière à ce que l'entrée en fonction de la nouvelle vitesse ne puisse se faire que quand la vitesse du moteur varie, d'au moins 20 % par exemple. La vitesse normale du moteur étant par exemple de 3000 t/m et la voiture tournant en troisième vitesse, c'est-à-dire en prise directe en palier, si une côte se présente faisant descendre la vitesse du moteur à 2400 t/m, le dispositif agira pour mettre en fonction la deuxième vitesse ; le moteur reprend rapidement son régime normal de 3000 t/m.
Pour assurer l'effet de cette variation de 20 % sur la vitesse, pour toutes les positions de l'accélérateur comprises entre la marche au ralenti et la pleine ouverture, l'axe d'articulation 53 du levier 50 n'est pas immobilisé, mais il est susceptible d'un décalage qui peut s' obtenir par exemple par son montage sur un plateau tournant 54 (figure 13) ce qui lui permet de se déplacer entre les positions 53 et 53' sous l'effet des déplacements de la pédale d'accélérateur 48, attelée au disque 54. Ce disque 54 est relié à la pédale d'accélérateur 48 par une manivelle 55 et une tringle 56, éventuellement aussi par un engrenage à vis sans fin automatique (figure 1 ) et il tourne quand la pédale est repoussée pour faire venir l'axe 53 dans la position 53' représentée en pointillé en figure 13.
Cela a pour effet de déplacer le levier 50 de telle manière qu' il ne détermine plus l'entrée en fonction de la plus petite vitesse pour une vitesse donnée du moteur, mais seulement pour une vitesse supérieure.
Ce décalage de l'axe d'articulation 53 du levier 50 permet donc que pour une position donnée du levier d'accélérateur 48, le dispositif ne met en oeuvre une vitesse supérieure ou inférieure que si cette position de la pédale permet cette
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augmentation ou cette diminution de la vitesse du moteur, car la vitesse de la voiture croit à la descente et diminue à la montée, mais non pas selon la quantité de combustible fournie au moteur.
La figure 14 est une épure des différentes positions occupées par le levier 50 entre le ralenti "0" et les vitesses I, II, III, auxquelles correspondent les nombres de tours du moteur no, n1, n2, n3. Quand par exemple la voiture monte une rampe en seconde vitesse et que le conducteur appuie sur la pédale pour accélérer, l'axe mobile 53 vient dans la position 53', la voiture augmente de vitesse et le passage de la deuxième à la troisième vitesse à la fin de la rampe ne se produit plus à la vitesse n2 mais à la vitesse n2, et l'accroissement de vitesse qu'on a voulu donner à la voiture est atteint.
La commande du dispositif par le levier I, (figure 1 ) ne s'utilise que pour la mise en marche, en avant ou en arrière, et pour l'arrêt de la voiture. En cas d'arrêt brusque, le levier I s'amène dans la position médiane neutre et le dispositif ramène immédiatement le mécanisme à la marche à vide.
Les détails de construction indiqués ne sont pas limitatifs et exclusifs, ils peuvent prendre d'autres formes sans rien changer à l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
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