BE408331A - - Google Patents

Description

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  Dispositif pour le contrôle automatique du changement de vitesse. 



   La présente invention est relative à un dispositif pour le contrôle automatique du changement de vitesse dans les véhicules automobiles et analogues. 



   Elle a pour but de maintenir automatiquement le régime de vitesse du moteur à sa valeur la plus convenable. A cet effet un écrou mobile, dont le déplacement le long de son axe provoque le changement de vitesse, est disposé sur une tige filetée portant une roue dentée, destinée à venir engrener avec l'un ou l'autre de deux pignons dentés entrainés dans des sens inverses par la rotation du moteur, le déplacement relatif de la roue dentée vers l'un ou l'autre des pignons dentés étant contrôlé simultanément par la vitesse et par la charge du moteur ; le déplacement relatif susdit est obtenu par une liaison déformable commandée à son extrémité par les variations de vitesse du moteur et dont la déformation est obtenue par les variations de charge du moteur. 



   La commande de la liaison déformable en fonction de la vitesse du moteur peut être obtenue par un régulateur à force centrifuge ou par un piston se mouvant dans un cylindre en communication avec la pompe à huile ou la pompe d'eau de 

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 refroidissement ou le compresseur d'air. 



   Les déformations de la liaison déformable en fonction de la charge motrice du moteur sont obtenues soit par un piston soumis à la dépression d'aspiration du moteur soit par la position de la pédale ou analogue d'accélération. 



   Suivant une autre particularité de l'invention, les accroissements de vitesse et de charge du moteur agissent dans le même sens sur l'écrou mobile. 



   Les dessins annexés indiquent à titre d'exemple non limitatif divers modes d'exécution de l'invention. Celle-ci s'étend aux diverses particularités originales que comportent les dispositions représentées. 



   La fig.l est une vue d'une boite de vitesse pourvue d'un mécanisme suivant un des modes de réalisation de l'invention. 



   La fig.2 est une coupe à travers l'écrou mobile. 



   La fig.3 montre une boite de vitesse pourvue d'un dispositif suivant une variante de l'invention. 



   La fig. 4 est relative à l'application de l'invention à un autre mode de changement de vitesse. 



   La fig.5 est une vue dans la fig.4 montrant le système de commande et de liaison des différents pistons d'un même moteur. 



   Dans le cas de la fig.l l'arbre 2 du moteur attaque les engrenages de la boite de vitesse par l'intermédiaire d'un système de pignons coniques (ou droits) bien connu assurant le changement de marche par coopération avec une bague mobile 3 portée par le levier 4 du changement de marche. La boite de vitesse est pourvue de plusieurs séries d'engrenages tels que 5-6, 5a-6a toujours en prise. L'inter- 

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 vention de l'un ou l'autre de ces trains d'engrenages est obtenue par l'intermédiaire d'organes tels que 7 appelés "crabots" glissant sur l'arbre récepteur 8.et susceptibles de venir embrayer avec l'un ou l'autre engrenage tel que   5-5a.   



  Ces crabots sont portés par des leviers tels que. 9,9a attaqués par des poussoirs tels que 10,10a; ces crabots peuvent bien entendu être remplacés par des embrayages complets. 



   L'application de l'invention à ce système bien connu de boite de vitesse se fait de la façon suivante :
L'enfoncement alterné de l'un ou l'autre des poussoirs tels que 10a est obtenu par le déplacement d'un écrou mobile 11 dans lequel tourne une tige filetée 12. Cette tige filetée est commandée par un bras 13 par l'intermédiaire d'une liaison à la cardan 14. Ce bras 13 porte une roue dentée 15 qui peut venir en prise avec l'un ou l'autre des pignons dentés 16,17 . L'engrènement par roue dentée pourrait être remplacé par   l'engrè-   nement par friction. Ces pignons dentés sont commandés par des roues coniques à partir d'un arbre 18 entrainé par l'intermédiaire de pignons de renvoi, par la rotation de l'arbre du moteur 2. Ces pignons dentés 16 et 17 sont portés par des supports 19 et 20 susceptibles d'être écartés l'un de l'autre. 



  Le support 20 est normalement fixe et peut être réglé en hauteur   par une vis 20a à bout carré ; support 19 est porté par une   tige 19a reliée à un piston 19b qui monte dans son cylindre suivant le degré d'aspiration du moteur. L'arbre 18 qui commande la rotation des pignons 16 et 17 commande également un régulateur à action centrifuge 22 dont le collier mobile 23 porte un bras 24 fixé à la tige 25 d'un piston 26. Ce piston 26 se meut dans un cylindre 27 en communication avec la dépression d'aspiration du moteur par la tubulure 28 et par le trou central de 

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   la tige 25 ; cecylindre est attaché par un bras 29 à une   bague 30 dans laquelle tourne l'arbre 13 portant la roue dentée 15. 



   Le fonctionnement est le suivant :
Si l'on suppose que le moteur est en marche à un régime stable et que l'écrou mobile occupe la position représentée correspondant à une grande vitesse du véhicule, un accroissement de la charge réceptrice du moteur (par exemple une côte à gravir) déterminera momentanément le ralentissement du véhicule. Cette diminution de vitesse se traduira par une descente du collier mobile 23 du régulateur centrifuge ainsi que par la descente comme un tout complet du piston 26 et de son cylindre. Il en résultera par conséquent un abaissement de la roue dentée et son rapprochement vers le pignon denté 17. 



   Pour un certain degré de ralentissement convenablement choisi d'après le rapport des vitesses du changement de vitesse, cette roue dentée 15 viendra en prise avec le pignon denté 17, dont la position en hauteur dépend du degré d'aspiration   c'es t-à-dire   de la charge du moteur. Il en résultera la rotation de la roue 15 et par conséquent de la tige filetée 12 ce qui fera déplacer l'écrou mobile 11 vers la droite   c'est-à-dire   vers l'intervention du groupe d'engrenages 5a-6a et vers la suppression de l'action des engrenages 5-6. Le changement de vitesse sera donc automatiquement obtenu de façon à donner un plus grand rapport de démultiplication entre la vitesse du moteur et celle de l'arbre récepteur 8.

   A partir de ce moment le moteur pourra reprendre une vitesse plus grande par suite de cette diminution de la charge réceptrice ce qui déterminera la montée 

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 de la bague 23 du changement de vitesse 22 et le dégagement de la roue dentée 15 et du pignon denté 17. Le véhicule aura donc pris un autre régime de vitesse tout en maintenant le moteur dans son régime normal. 



   Si toutefois dans le même cas on veut contrebalancer la descente de la roue dentée 15 en accroissant la charge motrice du moteur, il suffira de pousser davantage sur l'accélérateur (non figuré) ce.qui augmentera la dépression d'aspiration et par conséquent fera déplacer le piston 26 dans le cylindre 27 contre l'action des ressorts antagonistes. 



   Pour empêcher l'écrou mobile de continuer à se déplacer lorsqu'il arrive à un de ses fonds de course, l'invention prévoit (voir fig. 2) que celui-ci est fileté seulement sur une partie de sa longueur et que la longueur de la tige filetée 12 est telle que le dégagement des filets soit automatiquement obtenu à l'un de ces fonds de course. Ces filets sont néanmoins sollicités à rentrer continuellement en prise par l'intervention des ressorts 31 et 32 agissant sur la butée 33 de l'écrou mobile. 



   Pour obtenir le freinage par le moteur, on peut maintenir de façon forcée, la roue dentée 15 dans une position abaissée, grâce à un doigt 50, calé sur la tige 29 et contre lequel peut venir appuyer un levier 51 déplacé par le levier (ou pédale) de frein 52. 



   L'invention prévoit en outre d'assurer la manoeuvre automatique du débrayage lors du changement de vitesse. 



   A cet effet l'écrou 11 mis en mouvement par la roue dentée 15 porte deux plans inclinés 70 et 71 (voir en pointillés) rapprochés l'un de l'autre et disposés sur le côté des plans inclinés (en traits pleins) de l'écrou servant à la manoeuvre   des poussoirs 10 et 10a du changement de vitesse ; plans   

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 inclinés 70 et 71 attaquent, par l'intermédiaire d'un poussoir 72, un levier coudé 73 articulé en 74 et commandant une tringle 75 reliée au dispositif de débrayage (non figuré); le poussoir 72 est situé au milieu de la distance séparant les poussoirs 10 et 10a du changement de vitesse . 



   Lorsque l'écrou 11 se déplace (par exemple vers la droite) pour réaliser le changement de vitesse, il débloque d'abord le poussoir 10 du changement de vitesse ;   ensuitel'écrou, agissant par sa face inclinée 71, bloque le   poussoir 72 et réalise le débrayage, ce qui rend libre   l'arbre 8 ; continuant son déplacement l'écrou bloque le   second poussoir 10a des vitesses dont le "crabot" correspondant 7a vient en prise avec la roue dentée 5a; ensuite l'écrou libère le poussoir 72 et réalise l'embrayage . 



   Pour assurer la continuité du mouvement de rotation de la roue dentée 15, lorsque celle-ci se libère des pignons 16 et 17 vers la fin du changement de vitesse, un volant 76, présentant une certaine inertie, est calé sur la tige 13. 



   Dans le cas de la fig.3 le régulateur à action centrifuge de la   fig.l   qui donne une action proportionnelle au carré de la vitesse est remplacé par un piston 34 soumis à la pression de refoulement d'une pompe entrainée directement par le moteur, soit la pompe à huile, la pompe d'eau de    refroidissement ou le compresseur d'air ; est dans   ce cas proportionnelle à la vitesse. 



   L'action de la dépression d'aspiration de la   fig.l   est remplacée par l'intervention directe du déplacement de l'accélérateur 35. Cette intervention se fait comme suit: 

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 l'accélérateur est relié par un cable Bowden 36 à un système de guidage 37 comportant de petits galets tels que 38, 39, 40 entre lesquels passent les bras 41,42 d'un système en forme de ciseau. Lorsque l'on pousse sur l'accélérateur   1''organe   de guidage 37 se déplace vers la droite contre l'action du ressort 43; comme les extrémités des bras 41,42 ne peuvent être déplacées latéralement, la traction sur le cable 36 aura pour effet de rapprocher les extrémités de ces bras 41 et 42 et par conséquent de déplacer vers le haut la roue dentée 15. 



  Un système semblable, également commandé par l'accélérateur 35, sert à contrôler la position en hauteur du support 19 de la roue dentée 17. 



   Le fonctionnement est analogue à celui de la fig.l. 



   Dans le cas des   fig.4   et 5 la roue dentée 15, entrainée en rotation de la même façon que décrit dans la   fig.3,   transmet son mouvement, par la tige 13 et la liaison à cardan 14, à la tige filetée 54 sur laquelle est disposé l'écrou mobile 53. Cet écrou mobile 53 est relié à une barre 55 dans laquelle coulissent les tiges motrices telles que 56 des pistons tels que 57 ; chacun de ces pistons actionne un levier 58 faisant tourner l'arbre principal 59 au moyen d'une roue libre 60 à billes ou à rouleaux à rampes. Une biellette 61 reliée à la tige 56 du piston actionne un villebrequin intermédiaire 62 destiné à assurer la continuité du mouvement, à limiter la course du piston, et à donner le mouvement à la distribution aux mécanismes auxiliaires, pompes diverses et régulateurs éventuels. 



   Lorsque l'écrou 53 s'éloigne vers la droite sur la tige filetée 54 le bras de levier de la puissance augmente; pour une même cylindrée le couple moteur augnente en conséquence et le déplacement angulaire de l'arbre moteur diminue; de plus 

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 grâce à l'obliquité de la bielle principale 61 le volume d'aspiration augnente ainsi que la cylindrée; la démultiplication peut de ce fait atteindre un rapport de 1 à 3. 



   On peut bien entendu commander simultanément par la rotation de la roue dentée 15 un écrou mobile tel que l'écrou 53 de la fig. 4 et un autre écrou mobile tel que 11 des fig. 



  1 et 3 agissant sur la boite de vitesse. 



   L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple mais s'étend à tout dispositif pour le contrôle automatique du changement de vitesse qui entre dans l'esprit ou dans l'étendue de l'une ou l'autre des revendications suivantes. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Dispositif pour le contrôle automatique du changement de vitesse dans les véhicules automobiles et analogues caractérisé en ce qu'un écrou. mobile, dont le déplacement le long de son axe provoque le changement de vitesse, est disposé sur une tige filetée portant une roue dentée destinée à venir engrener avec l'un ou l'autre da deux pignons dentés   entraînés   dans des sens inverses par la rotation du moteur et en ce que le déplacement relatif de la roue dentée vers l'un ou l'autre des pignons dentés est contrôlé simultanément par la vitesse et par la charge du moteur.

Claims (1)

1. 2. Dispositif suivant la revendication 1 c a r a ctérisé en ce que le déplacement relatif susdit est obtenu par une liaison déformable commandée à son extrémité par les variations de vitesse du moteur et dont la déformation est obtenue par les variations de charge du moteur.

   3. Dispositif suivant la revendication 2 c a r a c- <Desc/Clms Page number 9> t é r i s é en ce que la liaison déformable est commandée par un régulateur à force centrifuge.

   4. Dispositif suivant la revendication 2 c a r a c t érisé en ce que la liaison déformable est reliée à un piston se mouvant dans un cylindre en communication avec la pompe à huile, ou la pompe d'eau de refroidissement ou le compresseur d'air.

   5. Dispositif suivant la revendication 2 c a r a c t érisé en ce que les déformations de la liaison déformable sont obtenues par un piston soumis à la dépression d'aspiration du moteur.

   6. Dispositif suivant la revendication 2 c a r a c t érisé é en ce que les déformations de la liaison déformable sont obtenues par la position de la pédale ou analogue d'accélération du véhicule.

   7. Dispositif suivant les revendications 1 à 6 c a r a ct é r i s é en ce que les accroissements de vitesse et les augmentations de charge du moteur agissent dans le même sens sur l'écrou mobile.

   8. Dispositif suivant les revendications 1 à 6 c a r a ct é r i s é en ce que la distance moyenne entre la roue dentée et les pignons dentés est réglable.

   9. Dispositif suivant les revendications 1 à 8 c a r a ct é r i s é en ce que la longueur respective des parties filetées de l'écrou et de la vis est déterminée de façon à ce que les filets soient dégagés l'un de l'autre aux deux extrémités de la course de l'écrou.

   10. Dispositif suivant les revendications 1 à 9 c a r a ct é r i s é en ce que l'écrou mobile contrôle la position angulaire d'une tige articulée au piston mobile et possédant <Desc/Clms Page number 10> une douille entrainant, dans un mouvement d'oscillation, un levier réuni à l'arbre moteur par un système d'encliquetage (par exemple un roulement à rouleaux ou billes de coincement), cette tige étant reliée par une biellette à un villebrequin assurant la continuité du mouvement.

   Il. Dispositif suivant les revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le déplacement de l'écrou commande également le débrayage de l'arbre moteur et récepteur pendant le changement de vitesse.

   12. Dispositif suivant la revendication 11 c a r a c t é r i s é en ce que cet écrou est muni de plans inclinés, agissant sur un poussoir commandant le débrayage, et disposés de façon à ce que le débrayage ait lieu lorsque l'écrou est situé entre deux poussoirs de vitesse consécutifs et à ce que l'embrayage ait lieu lorsque l'écrou se trouve sur le poussoir correspondant à une des vitesses.

   13. Dispositif pour le contrôle automatique du changement de vitesse dans les véhicules automobiles et analogues réalisé et mis en oeuvre en substance de la façon décrite ou comme représenté à titre d'exemple par les dessins annexés.