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Boite de vitesse pour véhicules automobiles à accouplements électromagnétiques de manoeuvre pour @ six vitesses en marche avant.
La présente invention a pour objet une botte de vitesses perfectionnée pour véhicules automobiles comportant des accouplements de manoeuvre électromagné- tiques pour l'obtention de six vitesses de marche avant, du type comportant quatre paires de pignons se trouvant constamment en prise, qui sont montées sur deux arbres principaux co-axiaux et un arbre de renvoi placé
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parallèlement à ces arbres principaux, les deux paires de pignons se trouvant du cote du moteur étant utilisées a.lternativement comme transmission dite constante pour l'obtention de certains étages de transmission ou vitesses.
Contrairement aux bottes de vitesses à six vitesses connues jusqu'à présent, qui comporta.ient deux paires de pignons placées du cote du moteur et qui servent alternativement à la transmission constante, il est prévu, selon l'invention, une nouvelle disposition ou un nouveau groupement des pignons correspondant aux diverses vitesses,de telle sorte qu'on obtient des rapports de transmission particulièrement favorables et une manoeuvre plus facile non seulement pour l'ob- tention d'une marche rapide ou surmultipliée prévue dans la. botte, mais aussi pour l'obtention des autres vitesses et de la marche arrière. En outre, les dimensions totales de la botte sont notablement réduites, en particulier grâce à une diminution extrême de la distance des axes entre les arbres principaux de la botte et l'arbre de renvoi.
Parmi les deux paires de pignons disposées du côté du moteur, qui sont utilisées alternativement comme transmission dite constante sur l'arbre de renvoi, selon l'invention, les pignons des arbres principaux sont libres, mais disposés de façon à pouvoir être accouplés individuellement sur l'arbre moteur et, parmi les paires de pignons suivants, les pignons qui se trouvent sur l'arbre de renvoi sont montés fous sur cet arbre et peuvent tre accouplés individuellement avec lui, et
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les pignons sont places en série suivant leur grandeur dans le mécanisme de façon que, pour l'obtention de la vitesse rapide ou surmultipliée,
la seconde paire de pignons soit utilisée pour la transmission constante de l'arbre moteur à l'arbre de renvoi et que le couple de rotation soit transmis par l'intermédiaire de la troisième paire de pignons à l'arbre récepteur, puis que, lors de la marche en troisième vitesse, le pignon moteur de la vitesse rapide soit utilisé comme pignon entraîna (pignon récepteur) et que, lors de la marche en quatrième vitesse, le pignon entraîné de la vitesse rapide soit utilisé comme pignon entraîné (pignon récepteur).
Par rapport aux constructions des boites de vitesses usuelles jusqu'ici, dans lesquelles pour l'obtention de la marche rapide le pignon récepteur monté sur l'arbre récepteur est toujours le plus petit et, en première vitesse, c'est-à-dire la plus lente, le plus petit pignon est toujours utilisé sur l'arbre de renvoi, le groupement des pignons selon l'invention est particuliè- rement avantageux en ce sens qu'on utilise pour la marche rapide de grands pignons comportant de nombreuses dents, sans qu'il soit nécessaire d'agrandir la botte, notamment d'augmenter la distance entre axes des arbres principaux co-axiaux et de l'arbre de renvoi grâce au plus grand pignon récepteur de la vitesse ra.pide.
Les grands pignons comportant de nombreuses dents se caracté- risent par ce fait que les arcs par lesquels ils viennent en prise sont plus grands et aussi par une plus grande douceur de marche. L'avantage consiste,en outre, en ce que,sans limitation de la mesure désirée du diamètre de
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l'accouplement de/manoeuvre pour la transmission correcte du couple de rotation, la distance entre axes des arbres du mécanisme peut tre maintenue extrêmement faible.
La disposition,selon l'invention, des accouplements de manoeuvre sur l'arbre moteur et l'arbre de renvoi, ainsi qu'entre l'arbre moteur et l'arbre récepteur produit un rapport excellent du nombre de tours relatif dans les accouplements lors de l'utilisation des divers étages de transmission ou vitesses et assure par là même toute sécurité contre un échauffement dangereux. En outre, d'excellentes conditions pour la tranquillité de marche sont obtenues étant donné que les pignons assurent la transmission principalement avec lenteur et peu seulement avec rapidité. Les engrènements des dents sont avantageusement synchronisés aux diverses vitesses.
La marche arrière peut tre obtenue sans utiliser les accouplements électromagnétiques d'une manière simple par voie purement mécanique. Il est prévu, en fait, à l'entrée du mécanisme un organe d'accouplement de manoeuvre coulissant qui permet d'accoupler le premier pignon de l'arbre moteur avec cet arbre et, à la sortie du mécanisme, un organe d'accouplement servant à l'accou- plement du jeu de pignons de marche arrière avec l'arbre récepteur, puis les deux organes d'accouplement sont reliés entre eux par une timonerie de telle manière qu'ils puissent être actionnés impérativement et simultanément.
Entre les arbres principaux, il est encore prévu un dispositif d'accouplement particulier, purement mécanique, pour permettre l'entraînement du moteur par l'action motrice propre du véhicule.
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La boite à six vitesses,selon l'invention, est représentée sur les dessins annexés,
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale verticale de la boite à l'état de marche à vide.
La figure 2 est. une vue en coupe transversale verticale suivant la ligne II - II (Fig.l).
La figure 3 est une vue de détail.
La figure 4 est une vue en élévation extérieure de cette boite de vitesses.
Les deux arbres principaux co-axiaux sont désignés par 2 et 3. 2 est l'arbre moteur et 3 est l'arbre récep- teur. L'arbre 3 est établi creux en une seule pièce et il reçoit la fusée 10 formant appendice de l'arbre moteur 2.4 est l'arbre de renvoi. Les paires de pignons destinés à l'obtention des divers étages de transmission c'est-à-dire des différentes vitesses sont prévus de façon déterminée sur l'arbre principal et sur l'arbre de renvoi. Parmi les deux pignons de la paire 5, 6, le pignon 5 est monté fou sur l'arbre moteur 2, tandis que le pignon 6 est calé sur l'arbre de renvoi 4. De fa,çon analogue, parmi les deux pignons de la paire 8, 9, le pignon 8 est monté fou sur l'arbre 2 et le pignon 9 est claveté sur l'arbre 4.
Ces pignons 5,8 fous sur l'arbre moteur peuvent tre accouplés avec cet arbre. Le pignon 8 de la seconde paire de pignons peut, en outre, être accouplé avec l'arbre 3, dans lequel l'arbre 2 fait saillie par sa fusée 10. Un accouplement électromagné- tique à lames 20 est prévu pour le pignon 5. Le corps magnétique 2,2 recevant la bobine d'aimant 21 est claveté sur le moyeu du pignon 5. Pour le pignon 8 est prévu
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un accouplement à'lames 24, dont le corps magnétique 26 recevant la bobine d'aimant 25 est claveté sur le moyeu de ce pignon 8. Un disque intermédiaire 27 est monté entre les deux accouplements à lames 20 et 24.
Pour permettre que chaque accouplement fonctionne pour soi, par conséquent sans nuire à l'accouplement adjacent, les lames extérieures qui se trouvent à proximité du disque 27 sont limitées par des anneaux extensibles 17 ou d'autres butées. La même séparation des accouplements l'un de l'autre est obtenue même lorsqu'on remplace le disque 27 par deux disques entre lesquels une couche de matière non magnétique est insérée. Des griffes 28, 29, qui servent au guidage des lames extérieures des accouplements sont prévues sur les corps magnétiques 22, 26. Le guidage des lames intérieures se fait par une couronne de griffes 30 clavetées sur l'arbre moteur 2, mais cette couronne est montée sur un manchon inter- médiaire non magnétique.
Le pignon 8 de la seconde paire de pignons est encore muni d'un accouplement à lames 32 et, en fait, le corps 34 recevant la bobine magnétique 33 est claveté sur le moyeu du pignon 8 et les lames extérieures de l'accouplement reçoivent leur guidage par des griffes 35 prévues sur la périphérie du corps magnétique 34.
Les lames intérieures ainsi qu'un disque d'extrémité 37 sont guidés sur une couronne de griffes 38, qui est montée sur l'arbre récepteur 3 grâce à l'intercalation d'un manchon non magnétique. Les pignons 11 et 14 sont clavetés sur l'arbre 3. Le pignon 11 forme, avec le pignon 12 tournant fou sur l'arbre de renvoi 4, la
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troisième paire de pignons, et le pignon 14 forme avec le pignon 15 monté fou sur l'arbre de renvoi 4 la quatrième paire de pignons. Entre les pignons 12 et 15 sont montés deux accouplements à lames 40 et 45, dont l'un sert à l'accouplement du pignon 12 et l'autre à l'accouplement du pignon 15 avec l'arbre de renvoi.
L'accouplement à lames 40 du pignon 12 possède une bobine magnétique 41 dont le corps 42 est claveté sur le moyeu de ce pignon 12. A l'extérieur, le corps magné- tique 42 possède des griffes 43, sur lesquelles les lames extérieures sont guidées, L'accouplement à lames 45 appartient au pignon 15; son corps magnétique 47 recevant la bobine magnétique 46 est donc calé sur le moyeu du pignon 15. Des griffes 48, qui sont fixées sur l'enveloppe du corps magnétique 47, servent au guidage des lames extérieures. Un disque d'accouplement 50 est placé entre les deux acéouplements à lames 40 et 45. Ce disque d'accouplement et les lames intérieures sont guidés sur une couronne de griffes 51 fixée sur l'arbre 4.
Les pignons 12 et 15 peuvent être accouplés individuellement dans chaque cas, suivant les nécessités, avec l'arbre de renvoi 4. Pour les divers accouplements électromagné- tiques à lames sont prévues des couronnes rainurées en matière non conductrice, dans lesquelles sont noyées des bagues frottantes collectrices 54 servant à l'amenée du courant nécessaire. A cause de l'utilisation des accouplements électro-magnétiques, les paires de pignons accouplables doivent être séparées de leurs arbres. On utilise en conséquence, pour le montage, des manchons appropriés 58 en matière non-magnétique dans les divers pignons.
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Pour obtenir la commande en marche arrière du véhicule, un pignon 64 est monté à rotation libre sur un manchon 63 de l'arbre 3, un pignon 65 est fixé sur l'arbre de renvoi 4, et un pignon 66 est monté de façon à tourner librement sur un arbre 67, en prise avec les deux pignons 64, 65. Le pignon 64 peut être accouplé avec l'arbre 3 et, en fait, à l'aide d'un élément d'ac- couplement 68, qui représente un organe à friction,. qui s'emboîte de son coté dans une couronne d'accouplement 69 solidaire du pignon 64. L'organe à friction 68 est monté, grâce à des rainures et des sa.illies,sur un manchon de manoeuvre 70 qui est guidé au moyen de rainures et de saillies sur l'arbre 3 en coulissant le long de cet arbre.
Des crans sont prévus dans le manchon 70 pour recevoir des billes d'arrêt 71, qui sont disposées dans l'organe à friction 68 et qui sont soumises à l'action de ressorts. Le dispositif d'accouplement fonctionne de la façon suivante : Lors de l'enclanchement du manchon 70, par conséquent lors de son déplacement vers la gauche, l'organe de friction 68 vient tout d'abord en prise par friction avec la couronne d'accouplement 69, mais il se produit un peu avant un entraînement et, lors de la rotation, une adaptation du pignon 64 au nombre de tours que fait dans chaque cas l'arbre 3. Pour l'accou- plement définitif du pignon 64 avec l'arbre 3, le manchon 70 parvient alors, au cours de la continuation de son coulissement à gauche, en prise par sa denture extérieure avec une denture intérieure 72 du pignon 64.
Juste avant, les billes de blocage 71 sont repoussées malgré l'action de leurs ressorts, de sorte que, lors de
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ltaccouplement définitif du pignon 64 avec l'arbre 3, la liaison par friction entre les pièces 68, 69 est supprimée.
. Le dispositif est réalisé de façon que la commande en marche arrière du véhicule se fasse à une vitesse déterminée en utilisant la première paire de pignons
5, 6. A cette fin, il est encore prévu un dispositif qui permet l'accouplement du pignon 5 avec l'arbre 2 sans l'utilisation de l'accouplement à lames 20. Le pignon 5 forme, sur l'un de ses cotés, grâce à un décolletage, une couronne d'accouplement avec laquelle une couronne d'accouplement.75 peut être amenée en prise.
Cette couronne 75 est montée de façon coulissante sur un collet fixe 76 à denture appareillée de l'arbre 2.
Lorsque la couronne 75 est déplacée latéralement par rapport au pignon 5, à savoir vers la droite, l'accou- plement du pignon 5 avec l'arbre 2 s'effectue. Une timonerie appropriée est prévue pour la manoeuvre de la couronne d'accouplement 75 et du manchon 70. Cette timonerie est constituée par les bras de manoeuvre 80 et 81 et les leviers 82, 83 pivotant avec les axes 78 et 79, un palonnier médian 85 pivotant autour de l'axe
84 et des bielles 86 et 87. Un levier 88 est relié au palonnier 85. La timonerie est constituée de façon que l'embrayage et le débrayage des deux éléments d'accou- plement, à savoir le manchon de manoeuvre 70 et la couronne d'accouplement 75, s'effectuent pour le pivote- ment du levier 88 dans l'une ou l'autre direction.
Entre l'arbre moteur 2 et l'arbre récepteur 3 est encore prévu un dispositif d'accouplement particulier,
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qui permet une prise directe de ces arbres, afin que l'action motrice propre du véhicule puisse produire l'entraînement du moteur par l'intermédiaire de la botte de vitesses en cas de manque de courant électrique.
Mais ce dispositif d'accouplement permet aussi de commander le véhicule sans utiliser les accouplements électromagnétiques en prise directe. Ce dispositif d'accouplement est constitué par un manchon de manoeuvre 90 (Fig.3) et un certain nombre de billes de blocage 91 ou organes analogues, qui peuvent être amenés dans des évidements de l'appendice 10 de l'arbre 2 faisant saillie dans l'arbre 3. A l'état débrayé (tel que représenté dans la fig.l) les billes 91 n'entrent pas dans la fusée ou appendice 10 de l'arbre 2, de sorte que les arbres 2 et 3 ne sont pas accouplés entre eux.
Mais, lorsque le manchon 90 est un peu déplacé (comme le montre la fig.3), les billes 91 sont enfoncées dans la fusée 10 de l'arbre et la liaison des deux arbres 2 et 3 est ainsi établie. Pour l'actionnement du manchon 90, il est prévu un levier 92, qui peut pivoter autour de l'axe 93.
Les diverses vitesses sont obtenues de la façon suivante :
On obtient la première vitesse par excitation de la bobine 21 et de la bobine 46, de sorte que la trans- mission s'effectue à partir de l'arbre 2, par l'intermé- diaire des pignons 5,6 de l'arbre 4 et des pignons 15 et 14, à l'arbre 3.
Pour obtenir la seconde vitesse, la bobine 26 et la bobine 46 sont mises sous courant. En conséquence,
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la transmission s'effectue à partir de l'arbre 2, par l'intermédiaire des pignons 8, 9, de l'arbre 4 et des pignons 15 ét 14, à l'arbre 3.
Si l'on veut obtenir la troisième vitesse, les bobines 21 et 33 sont excitées. Il se produit alors un entraînement de l'arbre 2 par les pignons 5, 6, l'arbre 4 et les pignons 9, 8, à l'arbre 3.
La quatrième vitesse est obtenue par excitation des bobines 21 et 41, de sorte que la transmission s'effectue alors de l'arbre 2 par les pignons 5, 6, l'arbre 4 et lespignons 12, 11, à l'arbre 3.
Si la cinquième vitesse doit tre utilisée, les bobines 33 et 25 sont excitées, ce qui établit un accouplement direct des arbres 2 et 3 entre eux. C'est la prise directe.
La sixième vitesse, par conséquent la marche rapide ou surmultipliée, est obtenue lorsque les bobines 25 et 41 sont excitées. La transmission se fait alors de l'arbre 2, par l'intermédiaire des pignons 8, 9, de l'arbre 4 et des pignons 12, 11, à l'arbre 3.
La marche arrière est obtenue lorsque les pièces d'accouplement 75 et 70 sont enclanchées. La transmission s'effectue alors de l'arbre 2, par l'intermédiaire des pignons 5, 6, de l'arbre 4 et des pignons 65, 66, 67 à l'arbre 3.
REVENDICATIONS.
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