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Perfectionnements aux couplages synchronisants'et aux changements de vitesse.
La présente invention se rapporte à des dispositifs mécaniques de couplage destinés à être utilisés dans les mécanismes rotatifs de transmission de puissance, ainsi qu'à des combinaisons de mécanismes de transmission de puissance à vitesse variable, comprenant des dispositifs de couplage;'.de ce genre.
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Un objet de la présente invention consiste à fournir un dispositif de couplage unidirectionnel contrôla- ble, de forme perfectionnée, constituant une modification du couplage synchronisâ décrit au brevet anglais N 354.711 du 6 mai 1930 et au brevet anglais ? 410.083 demandé le
5 août .
L'invention a d'autre part pour objet de fournir un changement de vitesse comportant une forme perfectionnée d'embrayage de sélection positive des vitesses.
Un autre objet de l'invention consiste à fournir un changement de vitesse donnant trois, ou plus de trois vitesses de marche avant à l'aide de moyens de sélection positive des vitesses, dans lequel tous les changements de l'une de ces vitesses à une autre peuvent être effectués de manière synchrone pendant que l'appareil de changement de vitesse est en marche, et sans la nécessité de découpler un embrayage principal associé au changement de vitesse.
Suivant la présente invention, un couplage synchroni- sé comprend un premier organe denté (pouvant être l'organe menant ou l'organe mené), un second organe ( pouvant être l'organe mené ou l'organe menant), un organe intermédiaire comportant des dents pouvant entrer en prise avec les dents du premier desdits organes, ledit organe intermédiaire étant monté de manière telle sur le second desdits organes qu'il se trouve contraint à se mouvoir hélicoidalement sur celui-ci lors de la rotation dudit organe intermédiai- re par rapport audit second organe, ledit organe intermédiaire étant susceptible, pendant ce mouvement hélicoïdal, d'effec- tuer un déplacement axial par rapport au premier desdits .
organes depuis une première position dans laquelle lesdites dents ne sont pas en prise, en traversant une seconde posi- tion où lesdites dents sont en prise, pour atteindre une troisième position où les dents sont à nouveau hors de prise,
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le couplage comportant également deux entraînements auxiliaires à rochet adaptés pour coupler ledit premier organe et l'organe intermédiaire et servant à effectuer l'engagement des dents du premier organe et de l'organe intermédiaire sans choc, en déplaçant l'organe intermédiaire respectivement à partir de la première et de la troisième desdites positions, à la deuxième position lors d'un déplacement angulaire du premier et du second desdits organes respectivement dans un sens et dans l'autre,
et des moyens de contrôle pouvant être aotionnés pour empêcher ledit organe intermédiaire de dépasser la deuxième desdites positions quand il est déplacé depuis au moins une desdites première ou troisième positions.
Dans un changement de vitesse suivant la présente invention, fournissant au moins trois rapports de vitesse entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie, les chemins de transmission du rapport de vitesse supérieure et du rapport de vitesse moyenne comprennent un embrayage commun de sélection de la vitesse, comportant trois organes ooaxiaux pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, le premier et le troisième de ces organes portant des dents, le premier et le deuxième étant en prise pour fournir la vitesse moyenne, et le troisième et le deuxième étant en prise pour fournir la vitesse élevée;
ledit embrayage comprenant un organe intermédiaire denté, convenablement monté sur le deuxième organe de manière à se mouvoir hélicoidalement sur celui-ci depuis une première position dans laquelle les dents ne sont pas en prise, en traversant une deuxième position où le premier organe et l'organe intermédiaire sont en prise, en traversant également une troisième position dans laquelle les dents ne sont pas en prise, pour arriver à une quatrième position où le troisième organe et l'organe intermédiaire sont en prise, et comportant encore ±}
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des cliquets sur au moins un desdits organes dentés, disposés.
de manière à s'engager dans des dents sur le restant desdits organes dentés pour effectuer l'engagement du premier organe et de l'organe intermédiaire en déplaçant ledit organe intermédiaire depuis la première ou la troisième position respectivement à la deuxième position lorsque le rapport des vitesses de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie est respectivement inférieur ou supérieur au rapport fourni par la vitesse moyenne, et pour effectuer l'engagement du troisième organe avec l'organe intermédiaire en déplaçant ledit organe intermédiaire depuis ladite troisième position à la quatrième position lorsque le rapport des vitesses de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie tend à devenir inférieur au rapport fourni par la vitesse supérieure,
et des moyens de contrôle pouvant être actionnés alternativement pour verrouiller ledit organe intermédiaire dans ladite quatrième.position et pour empêcher ledit organe intermédiai- re de dépasser la deuxième position quand il est déplacé à partit' de la troisième position.
L'invention va être décrite, à titre d'exemple, avec référence aux dessins joints, se rapportant à un chan- gement de vitesse fournissant trois rapports de vitesses de ,marche avant et une vitesse de marche arrière, et convenant à l'utilisation dans un véhicule routier, mû par un moteur à combustion interne.
La figure 1 est une élévation latérale en section du changement de vitesse, une partie du mécanisme de contrôle ayant été omise et les engrenages fous de marche arrière étant représentés en vue développée,
La figure 2 est une section-élévation en bout
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d'un détail, à plus grande échelle, prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1,
La figure 3 est une section développée suivant la ligne 3-3 de la figure 1,
La figure 4 est une élévation-section en bout, sui- vant la ligne 4-4 de la figure 1,
La figure 5 est une section-élévation latérale d'un détail apparaissant en figure 1,
Les figures 6, 8, 10, 12,14 et 16 sont des sections- élévations latérales d'une portion du changement de vitesse, montrant respectivement les diverses parties dans des configu- rations différentes les unes par rapport aux autres,
Les figures 7, 9,
11, 13, 15 et 17 sont des sections développées, prises de la même manière que la figure 3, mais montrant les diverses parties respectivement dans les configu- rations correspondant aux figures 6, 8, 10, 12, 14 et 16.
La figure 18 est une section-élévation latérale de l'ensemble d'un levier de changement de vitesse, suivant la ligne 18-18 de la figure 19,
La figure 19 est une section-élévation en bout, sui- vant la ligne 19-19 de la figure 18, et
La figure 20 est un plan en section suivant la ligne 20-20 de la figure 18.
Le changement de vitesse représenté en figure 1 comprend un carter 10 dans lequel est porté un arbre d'entrée 11, l'extrémité gauche de cet arbre étant portée par un palier non représenté. L'arbre 11 peut convenablement être l'arbre mené d'un embrayage principal, tel qu'un couplage hydraulique comportant un contrôle de libération, du genre décrit au brevet belge N 382.906 demandé le 25 Septembre 1931, ou. bien un embrayage centrifuge à friction, reliant le moteur au. ohan-
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gement de vitesse. Un pignon 12 fixé à l'arbre 11 est cons- tamment en prise avec un engrenage 13 fixé à un arbre intermé- diaire 14 constamment en rotation.
Un engrenage 15 de vitesse moyenne est monté fou sur l'arbre d'entrée 11 au moyen des paliers à billes 16 et 17, et engrène avec un engrenage 18 fixé à l'arbre intermédiaire 14 et de diamètre inférieur à celui de l'engrenage 13. Un arbre de sortie 19 est porté en 20 dans le carter 10, son extrémité gauche étant portée par un palier à manchon 21 dans un percement ménagé dans l'arbre d'entrée 11. Un manchon 22 est porté par les paliers à rouleaux 23 sur un coussinet 24 formé sur l'arbre de sortie.
Ce coussinet est serré, ensemble avec le chemin de roulement intérieur du palier 20 et avec un manchon de verrouillage 25, entre un anneau fendu 26 et un écrou 28. L'anneau 26 est logé dans une rainure circonférentielle 29 ménagée dans des filets hélicoïdaux 27 taillées avec pas à droite dans l'arbre 19, et le manchon de verrouillage 25 comporte des filets in- térieurs 30 en prise avec les filets 27 et maintenant le man- chon 25 dans une position angulaire bien déterminée par rap- port à l'arbre 19. Un engrenage inférieur 31 est monté fou sur le manchon 22 et est constamment en prise avec un pignon 32 solidaire de l'arbre intermédiaire 14.
Un engrenage de marche arrière 33 à filets intérieurs 34 est monté de maniè- re coulissante sur des filets 35 formés sur le manchon 22, et ses filets 34 sont adaptés pour s'engager dans les filets 36 'formés sur l'engrenage 31. Une tige de sélection 37 est pourvue d'une fourche 38 engagée dans une rainure cir- conférentielle 39 ménagée dans le moyeu de l'engrenage 33,
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Un groupe fou de marche arrière est constitué par deux engrenages 40 et 41 (représentés en pointillé dans la vue développée). Ces engrenages sont tourillonnés sur un arbre fixe dont l'axe est indiqué par la référence 42.
L'engrenage 41 est constamment en prise avec l'engrenage 32, tandis que l'engrenage 40 est adapté pour être engagé par l'engrenage coulissant de marche arrière 33 lorsque le sélecteur 37 occupe sa position extrême gauche. Lorsque ce sélecteur est dans la position neutre, l'engrenage 33 de marche arrière est dégagé à la fois de l'engrenage 40 et de l'engrenage 31,
Le mécanisme d'embrayage pour la sélection des vitesses de marche avant comprend un organe intermédiaire en forme d'écrou 50 en prise avec les filets 27 sur l'arbre de sortie, de manière à être contraint à se mouvoir héli- co:rdalement sur cet arbre entre l'anneau 26 et un anneau fendu 51 retenu dans un filet 52 par un anneau 53 à rebords et par un anneau-ressort 54. L'écrou 50 comporte un rebord 55 pourvu sur sa circonférence de dents radiales 56.
Lorsque l'écrou 50 se trouve dans sa position extrême gau- che, les dents 56 sont en prise avec des dents 57 formées sur un tambour 58 solidaire de l'arbre d'entrée 11. A un prolongement 59 de l'engrenage 15 est fixé un anneau 60 pourvu de dents intérieures 61 adaptées pour venir en prise avec les dents 56 lorsque l'écrou se déplace vers la droite depuis la position représentée. A une extrémité du manchon 22 se trouve une couronne dentée 62 dans laquelle peut venir s'engager la denture 56 de l'écrou lorsque l'écrou occupe la position extrême droite.
Sur la face gauche du rebord 55 se trouve un ou
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plusieurs cliquets 63 pivotés sur des axes 64. Les nez 65 de ces cliquets (figure 2) sont dirigés dans le sens normal de rotation (indiqué par la flèche sur l'arbre d'entrée 11 en figure 1) et dépassent légèrement en avant (dans le sens circonférentiel) des faces avant des dents 56 les plus voi- sines des cliquets. Les jeux des dents et la quantité dont les cliquets dépassent ont été exagérés en figure 2.
Des ressorts 66 poussent les cliquets vers l'extérieur de la,position représentée. Sur la face droite du rebord 55 se trouve un ou plusieurs cliquets 67 disposés de manière ana- logue aux cliquets 63, avec la différence que leurs nez sont dirigés en arrière par rapport audit sens de rotation et se trpuvent situés légèrement en arrière des faces arrière des dents 56 les plus voisines.
On va maintenant décrire des moyens pour verrouil- ler l'écrou 50 dans les positions correspondant aux diverses vitesses. L'angle de l'hélice formée par les filets 27 sur l'arbre 19 est tel que l'écrou 50 se trouve contraint à tour- neu de 450 par rapport à l'arbre 19 lorsqu'il est déplacé sur la totalité de sa course sur l'arbre, c'est-à-dire de- puis la position où il est en contact avec l'anneau d'arrêt 26, jusqutà la position de contact avec l'anneau d'arrêt 51, L'écrou 50 comporte huit filets 50A uniformément distribués sur l'axe, chaque filet ayant une largeur égale à la lar- geur des rainures comprises entr'eux. Les rainures sont cons- tamment en prise avec huit filets alternativement longs et courts, 70A et 70B formés sur l'intérieur d'un manchon de verrouillage 70.
Le manchon de verrouillage 25 comporte deux anneaux de filets axiaux courts 25A et 25B séparés par un espace
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circonférentiel 250. Il y a huit filets uniformément distribués 25B, ayant chacun une épaisseur (dans le sens circonférentiel) égale à celle des rainures comprises entr' eux, et il y a quatre filets 25A uniformément distribués, présentant la même épaisseur que les filets 25B et convena- blement disposés de manière à se trouver en face, dans le sens axial, des rainures comprises entre les filets 25B (figure 3).
Un second manchon de verrouillage 71 est monté de manière coulissante sur le manchon 70 et est pourvu de filets axiaux intérieurs 7IA constamment en prise avec les filets 700 formés sur le manchon 70, empêchant ainsi la ro- tation des manchons 70 et 71 l'un par rapport à l'autre.
Le manchon 71 est également pourvu de huit filets axiaux 71B uniformément distribués, ayant chacun une épaisseur égale à celle des rainures comprises entr'eux. Les filets 71B sont convenablement disposés pour se-trouver en'face, dans le sens axial, des rainures comprises entre les filets 70A et 70B, et leur longueur est telle qu'ils puissent se loger à l'intérieur de l'intervalle 250. Quand le mécanisme se trouve dans la configuration représentée aux figures 1 et 3, les faces terminales des filets 70B dépassent à moitié, dans le sens circonférentiel, les faces terminales des fi- lets 25A.
Les manchons de verrouillage 70 et 71 sont pourvus d'épaulements 72 et 73 coopérant avec les extrémités, à rebords intérieurs, d'un tube sélecteur 74 logé dans le manchon 22. Un anneau sélecteur 75 est monté de manière coulissante sur le manchon 22, lequel est pourvu de trois fentes 76 (figure 4). Dans chacune de ces fentes est logé
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un axe 77 au moyen duquel le tube 74 est relié de manière rigide à l'anneau 75. Une fourche de sélect ion/montée sur une tige de sélection 79, s'engage dans une rainure 80 ménagée dans l'anneau 75. Les manchons de verrouillage 70 et 71 sont poussés de manière à occuper la 'position rela- tive représentée en figure 1, par trois ressorts de com- pression hélicoïdaux légers 81.
Ces ressorts sont guidés par des axes 82 vissés au manchon 70 au fond des contre- percements 83. Trois axes radiaux 84 sont fixés dàns le manchon 71 et font saillie dans les rainures 85 du manchon 70. Ces rainures ont une longueur convenable pour que les axes 84 empêchent les manchons 70 et 71 d'être écartés par les ressorts 81 d'une distance suffisante l'un de l'autre pour que les deux épaulements 72 et 73 viennent frotter simultanément contre les extrémités à rebords du tube 74.
Lorsque 'les parties se trouvent dans la configura- tion représentée en figure 1, l'espace axial entre les extré- mités des filets 70A et 25A est légèrement inférieur à l'espace axial entre les extrémités des filets 71B et 25B.
Il s'ensuit que lorsque le tube sélecteur 74 est poussé vers la droite de manière à faire buter les filets 70A contre les extrémités des filets 25A, il existera encore un espace axial assez notable entre les extrémités des filets 7IB et ,25.8.
Le mécanisme de contrôle (figures 1, 5, 18, 19 et 20) comprend un levier 90 de changement de vitesse fixé à un arbre 91 tourillonné de manière coulissante dans un support 92 monté dans le véhicule de manière fixe par rapport au carter 10 du changement de vitesse. A l'extrémité infé- rieure du levier 90 est fixé un axe 93 pouvant être engagé
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alternativement dans les trous 94 et 95 formés respectivement . dans les bras 98 et 99 montés de manière pivotante sur le support 92 de manière à osciller dans des plans parallèles au plan du mouvement du levier 90. Les bras 98 et 99 sont articulés respectivement par les tiges de liaison 100 et 101 à des tiges de sélection 79 et 37.
La tige 37 comporte trois encoches 37A, 37B et 37C coopérant avec un plongeur de position 96 actionné par un ressort et correspondant respectivement aux positions de "marche avant", de "point mort" et de "marche arrière". La tige de sélection 79 comporte trois encoches 79A, 79B et 79C coopérant avec un plongeur de position 97 actionné par un ressort et correspondant respectivement aux positions de "vitesse supérieure" ou troisième vitesse, de "vitesse inférieure" ou première vitesse et de "vitesse moyenne" ou deuxième vitesse.
Une connexion élastique est pourvue entre la tige de sélection 79 et la fourche 78. Comme représenté en figure 5, un ressort hélocoldal 102 est disposé autour de la tige 79, ce ressort étant normalement partiellement comprimé entre deux colliers 103 et 104 susceptibles de coulisser sur la tige 79 et à l'intérieur d'un corps tubulaire 105 de la fourche 78. Des anneaux-ressort 106 et 107 sont insérés dans des rainures circonférentielles formées dans la tige 79 et constituent respectivement des butées pour les colliers 103 et 104.
Une extrémité du tube 105 présente un rebord 108 tourné vers l'intérieur et formé de manière à entrer en contact avec le collier 104 sans venir en contact avec l'anneau-ressort 107, et l'autre extrémité du tube comporte un bouchon creux vissé 109 formé de manière à venir en
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contact avec le collier 103 sans toucher l'anneau-ressort 106. Si l'on déplace la tige 79 vers la droite, la fourche étant empêchée de suivre ce mouvement, l'anneau 106 forcera le collier 103 vers la droite et comprimera en outre le ressort 102 contre le collier 104 qui s'appuie contre le rebord 108. Lorsque la fourche est libre de se déplacer, le ressort 102 se détend, forçant la fourche vers la droite jusqu'à ce que le collier 104 se trouve positivement arrêté par l'anneau 107.
Une action analogue peut avoir lieu lorsque la tige est déplacée vers la gauche.
Le levier de changement de vitesse 90 se meut dans une fenêtre 110 ayant la forme représentée en figure 20 et permettant un passage continu depuis la position de marche arrière (R), à travers le point mort (N), la première vitesse (1) et la deuxième vitesse (2), à la position de troisième vitesse (3).
Les forces des divers ressorts sont convenablement choisies de manière que la compression du ressort 102 de ,la fourche de sélection 78, en position normale représentée en figure 5, soit suffisante pour maintenir comprimés les ressorts 81 des manchons de verrouillage ; la contrainte au déplacement de la tige de sélection 79, exercée par le plongeur de position 97 actionné par un ressort, est suffisante pour maintenir cette tige au repos lorsque le ressort 102 est entièrement comprimé.
Le changement de vitesse fonctionne comme suit
En partant du repos, pour obtenir la première vitesse, le levier de changement de vitesse est mis dans la position représentée en figures 18, 19 et 20. Lors du
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couplage de l'embrayage principal (non représenté), l'arbre d'entrée 11 se met à tourner en entrainant en rotation avec lui les dents 57 ; les dents 61 tourneront donc en avant à une vitesse inférieure, et le manchon 22, avec les dents 62, tournera en avant à une vitesse encore inférieure. Si l'écrou 50 vient à se trouver dans sa position extrême gauche, les dents 57 coopéreront avec les dents 56 pour amener l'écrou à la position représentée en figure 1.
A ce moment l'un des cliquets 67 sera saisi par une dent 61 déplaçant l'écrou vers la droite jusqu'au moment où les dents 56 et 61 viendront en prise. Le mouvement continue jusqu'à ce que l'un des cliquets 67 s'engage entre deux dents 62, ce qui produit l'entrainement de l'écrou jusqu'à l'arrêt 26, amenant en prise les dents 56 et 62. La puissance se trouve maintenant transmise à travers les engrenages 12 et 13, par l'arbre intermédiaire 14, les engrenages 32 et 31, l'engrenage 33 agissant à la manière d'un embrayage à mâchoires, à travers le manchon 22, et de là à travers l'écrou 50, les filets 27 et l'arrêt 26, à l'arbre de sortie 19.
Pour passer en deuxième vitesse, on amène le levier 90 de changement de vitesse en position 2 (figure 20), faisant ainsi se déplacer la tige de sélection 79 vers la droite jusqu' à ce que l'encoche 79C soit engagée par le plongeur de position 97. Etant donné que les extrémités des filets 70A sur le manchon de verrouillage 70 butent contre les extrémités des filets 25A sur le manchon de verrouillage, comme représenté aux figures 6 et 7, le ressort 102 de la fourche de sélection 78 se trouvera comprimé. On laisse alors ralentir le moteur.
Etant donné
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que l'inertie du véhicule continue à entrainer l'arbre de sortie 19 sans diminution appréciable de vitesse, les dents 62 portées sur le manchon 22 de première vitesse coopèrent avec les dents 56 du manchon pour mouvoir ce dernier vers la gauche jusqu'au moment où les cliquets 63 se trouvent amenés dans la trajectoire des dents 61 de deuxième vitesse. Au début, les dents 61 glissent sur les cliquets 63, mais, à mesure que la vitesse du moteur continue à décroître et que par conséquent la vitesse des dents 61 tend à tomber au-dessous de celle de l'écrou 50, une dent 61 viendra finalement saisir l'un des cliquets 63 en entrainant ainsi l'écrou davantage vers la gauche jusqu'à ce que les dents 56 viennent en prise avec les dents 61.
Ces dents coopèrent alors pour continuer le déplacement de l'écrou vers la gauche.
Ce mouvement de l'écrou vers la gauche aura produit une rotation des manchons de verrouillage 70 et 71 en arrière par rapport au manchon de verrouillage 25 sur l'arbre de sortie, et, au moment où les dents 56 et 61 viennent entièrement en prise, comme on le voit en figure 7, les filets longs 70A sur la manchon de verrouillage 70 glissent autour des extrémités arrière des filets 25A et permettent aux manchons de verrouillage 70 et 71 de se mouvoir vers la droite sous l'effet du ressort sélecteur 102. A cet instant, les filets 71B sur le manchon de verrouillage 71 se trouvent en face des rainures entre les filets 25B sur le manchon de verrouillage 25.
Comme cependant l'action des dents 56 et 61 continue à faire mouvoir l'écrou vers la gauche et, par suite, à le faire tourner en arrière par rapport au manchon de
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verrouillage 25, et comme, à l'instant où les filets 70A glissent autour des filets 25A, il existe encore un espace axial assez notable entre les filets 71B et 25B, pendant le temps nécessaire au mécanisme de sélection pour effectuer le déplacement du manchon de verrouillage 71 assez loin vers la droite pour supprimer cet espace axial, la rotation de l'écrou par rapport à l'arbre de sortie aura amené les filets 71B dans une position telle que leurs extrémités viennent buter contre les extrémités des filets 25B, de sorte que le manchon de verrouillage 71 est empêché de se déplacer plus loin vers la droite,
les deux manchons 70 et 71 étant télescopés ensemble en comprimant les ressorts 81. L'écrou atteint finalement la position représentée en figure 8.
Dans cette position, les cliquets 67 glissent sur les dents 61, et les cliquets 63 glissent sur les dents 57 qui tournent avec l'arbre d'entrée et, par suite, à une vitesse supérieure à celle de l'écrou 50. Les quatre filets longs 70A sur le manchon de verrouillage 70 sont maintenant espacés circonférentiellement depuis les dents 25A sur le manchon de verrouillage 25, comme représenté en figure 9.
On accélère alors à nouveau le moteur, et aussitôt que les dents 61 de deuxième vitesse tendent à tourner plus rapidement que l'arbre de sortie 19, l'un des cliquets 67 sera saisi par une dent 61, produisant un mouvement de l'écrou 50 vers la droite, les dents 56 de l'écrou étant en prise avec les dents 61. La rotation en avant ainsi produite, de l'écrou 50 sur l'arbre de sortie 19 produit un rapprochement des faces avant des filets longs 70A contre les faces arrière des filets 25A, et, lorsque les dents 56 et 61 sont venus entièrement en prise (figure 10), les
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filets 70A s'engagent dans les filets 25A (figure 11) et ces filets ooopèrent ainsi pour empêcher tout nouveau mouvement de l'écrou vers la droite.
En même temps, les filets 71B viennent en face des rainures entre les filets 25B, et les ressorts 81 font déplacer le manchon de verrouillage 71 vers la droite jusqu'au moment où les filets 25B et 71B sont en prise l'un avec l'autre.
L'appareil se trouve maintenant dans la position voulue pour transmettre aussi bien un couple direct (allant du moteur aux roues du véhicule) qu'un couple renversé (allant des roues au moteur) avec le rapport de transmission correspondant à la deuxième vitesse, la puissance d'entrainement étant transmise depuis l'arbre 11 par les roues 12, 13, 18 et 15, l'écrou 50 et les filets de verrouillage 50A, 70A et 25A, à l'arbre de sortie 19.
L'on voit que l'opération du changement de première en deuxième vitesse comprend le maintien du couplage de deuxième vitesse en position libre dans les deux sens jusqu'au moment où le rapport des vitesses de l'arbre d'entrée et de l'arbre de sortie sera tombé à une valeur comprise entre celles des rapports de première et de deuxième vitesse, suivi de la transformation du couplage de deuxième vitesse en système à roue libre, de l'accélération du moteur jusqu'à ce que le couplage en roue libre vienne en prise, c'est à dire cesse de fonctionner comme roue libre, et finalement le verrouillage du couplage dans les deux sens.
Etant donné que l'entraînement est pris en charge par l'engagement d'un couplage fonctionnant en roue libre et que ce couplage ne peut être verrouillé dans les deux sens que lorsque ses parties menantes et menées tournent
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en synchronisme, il n'y a pas de risque d'engagement brusque.
Pour passer de la deuxième à la troisième vitesse, on déplace le levier 90 de changement de vitesse, pendant que le moteur fournit encore de la puissance, à la position 3 (figure 20), produisant ainsi un déplacement de la tige de sélection 79 à la position dans laquelle l'encoche 79A est engagée par le plongeur de position 97. Etant donné que les filets 71B et 25B ne transmettent pas de puissance, le manchon de verrouillage 71 est libre de se mouvoir vers la gauxhe jusqu'au moment où les filets 71B viennent buter contre les filets 25A, la différence entre la course de la tige de sélection 79 et du manchon de verrouillage 71 étant absorbée par le ressort de sélection 102. Comme le manchon de verrouillage 70 transmet encore un couple d'entraînement, il demeure retenu par friction dans la position représentée en figures 10 et 11, les ressorts 81 étant comprimés.
On ralentit alors le moteur. Aussit8t que le couple d'entraînement disparait, le manchon de verrouillage 70 se trouve déplacé par les ressorts 81 à la position représentée en figure 12. Lorsque la vitesse de l'arbre d'entrée 11 tombe par rapport à celle de l'arbre de sortie 19, les dents 61 de deuxième vitesse coopèrent avec les dents 56 de l'écrou pour déplacer l'écrou vers la gauche à la position représentée en figures 1 et 3, les cliquets 63 et 67 glissant sur les dents 57 et 61. Lorsque la vitesse de l'arbre d'entrée 11 tend à tomber au-dessous de celle de l'arbre de sortie, l'un des cliquets 63 est saisi par une dent 57 et produit un déplacement de l'écrou vers la gauche contre l'arrêt 51, en amenant les dents 56
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de l'écrou en plein engagement avec les dents 57 de troisième vitesse.
Les arbres d'entrée et de sortie sont maintenus en synchronisme par un couple renversé, l'écrou 50 coopérant avec les dents 57 de troisième vitesse pour former un couplage unidirectionnel inversé. La situation des diverses parties au moment où le synchronisme vient d'être atteint, est représentée aux figures 12 et 13.
.Aussitôt le synchronisme produit, les filets 71B se trouvent en faoe des rainumes entre les filets 25A, de sorte que le ressort de sélection 102 peut provoquer le déplacement des manchons de verrouillage 70 et 71 aux positions représentées en figures 14 et 15, avec les filets 25A et 71B en prise.
.L'écrou 50 se trouve ainsi verrouillé dans la position extrême gauche, et lorsque le moteur produit à nouveau de la puissance, l'écrou se trouve empêché de se déplacer sur l'arbre de sortie, et l'entraînement est transmis depuis l'arbre 11 à l'écrou 50 et de là à l'arbre de sortie 19 à travers les manchons de verrouillage 70 et 71 et les filets 71B et 25A.
Les moyens décrits pour la mise en prise de la troisième vitesse constituent l'objet du brevet belge n 424.440 demandé le 4 novembre 1937.
.Pour passer de troisième en deuxième vitesse, on déplace le levier 90 de changement de vitesse à la position de deuxième vitesse et l'on ralentit momentanément le moteur pour décharger les filets de verrouillage 71B et 25A et pour permettre au manchon de verrouillage 71 de se déplacer vers la droite sous l'effet des ressorts 81.
On accélère alors à nouveau le moteur, et les dents 57 de troisième vitesse coopèrent avec les dents 56 de
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l'écrou pour déplacer l'écrou vers la droite, la deuxième vitesse étant mise en prise comme décrit plus haut aTec référence aux figures 10 et 11.
Pour passer de deuxième en première vitesse, on actionne le levier de changement de vitesse de manière à déplacer la tige de sélection 79 à la position représentée en figure 1 et à amener ainsi les filets 71B dans l'espace circonférentiel 25C. Le manchon de verrouillage 70 se trouve, du fait du couple d'entrainement qu'il transmet, momentanément maintenu, par la friction s'exerçant entre les filets, dans la position représentée en figures 10 et 11, les ressorts 81 étant comprimés. On ralentit alors momentanément le moteur pour supprimer le couple d'entrainement et pour permettre au manchon de verrouillage 70 d'être déplacé par les ressorts 81 à la position représentée en figure 1, et lorsque le moteur est à nouveau accéléré, la première vitesse sera mise en prise comme décrit plus haut.
Pour obtenir la marche arrière, l'arbre de sortie étant à l'arrêt et le levier de changement de vitesse en position 1, on permet à l'arbre d'entrée 11 de tourner en avant seulement de la quantité nécessaire pour mettre en prise la première vitesse, et l'on met ensuite le levier 90 des vitesses en position R. Lorsque le levier des vitesses arrive au contact de la portion 112 de la fenêtre (figure 20), la tige de sélection 79 est déplacée à la position dans laquelle son encoche'79A est engagée par le plongeur de position 97. Les filets de verrouillage 25A et 71B se trouvent de ce fait mis en prise, comme représenté aux figures 16 et 17, les dents 56 de l'écrou demeurant en prise avec les dents 62 de première vitesse.
Lorsque le levier des vitesses se
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déplace latéralement pour arriver au contact de la portion 111 de la fenêtre, l'axe 93 sur le levier de changement de vitesse (figure 19) se dégage du trou 94 ménagé dans le bras 98 et pénètre dans le trou 95 du bras 99. Quand le levier arrive enfin à la position R, il produit le déplacement de la tige de sélection 37 à travers la position neutre à la position dans laquelle l'encoche 370 est en prise avec le plongeur de position 96. L'engrenage coulissant 33 se trouve ainsi glissé hors d'engagement avec l'engrenage 31 et en engagement avec 1'engrenage fou 40 de marche arrière.
Lorsque l'embrayage principal est à nouveau mis en prise, l'entrainement se trouve transmis depuis l'arbre 11 à travers les roues 12 et 13, l'arbre intermédiaire 14, les roues 32, 41, 40 et 33, le manchon 22 et l'écrou 50, et de là, à travers les manchons de verrouillage 70 et 71 et les filets 71B et 25A à l'arbre de sortie 19.
Dans certaines formes de construction du couplage synchronisé perfectionné, il-est désirable d'omettre le manchon 22 et les dents 62 dans la réalisation représentée en figure 1. 11 s'ensuit que lorsque les manchons de verrouillage sont dans la configuration représentée en figure 1 et que les dents 61 sont entraînées en avant à une vitesse supérieure à celle de l'arbre de sortie 19 de sorte que l'écrou se trouve entrainé en avant par rapport à l'arbre de sortie, l'inertie de l'écrou entrainera celui-ci vers la droite contre l'arrêt 26 après que les dents 56 auront quitté les dents 61. Dans ces conditions, le couplage n'est pas seulement libre dans les deux sens, mais tous les cliquets se trouvent encore en dehors des trajectoires des dents et ne frottent pas sur celles-ci.
Le couplage
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peut être raméné en position de fonctionnement en actionnant les moyens de contrôle pour mouvoir le tube de sélection 74 à sa position extrême gauche. Ceci a pour effet de faire engager l'extrémité gauche du manchon de verrouillage 70 avec les axes de pivotement des cliquets 67 et de mouvoir ainsi l'écrou vers la gauche d'une quantité suffisante pour amener ses cliquets 63 dans la trajectoire des dents 61.
Le couplage synchronisé perfectionné est, bien entendu, applicable également à des changements de vitesse disposés autrement que celui de la figure 1. Ainsi, par exemple, lorsque le couplage synchronisé est utilisé dans le changement de viteste des véhicules sur rail, il est souvent désiré d'obtenir un effet de roue libre.
Dans ce cas, la disposition de couplage représentée en figure 1 peut être modifiée en omettant l'organe d'entrainement 58 et les dents 57, en disposant convenablement l'arrêt 51 de manière que la position extrême gauche de l'écrou 50 soit celle dans laquelle il a été représenté en figure 1, et en choisissant convenablement les longueurs des filets de verrouillage de manière que les extrémités de droite des filets 70A puissent venir en prise avec les extrémités de gauche des filets 25A pendant que les filets 71B se trouvent encore dans l'espace circonférentiel 25C, la tige de sélection 79 étant déplacée à une position appropriée de fonctionnement en roue libre. Si l'on ne désire pas obtenir à volonté un entrainement dans les deux sens, le manchon de verrouillage 71 et les filets 25B peuvent être omis.
Résumé.
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