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"Dispositif de changement de vitesse, notamment pour véhicules"
La présente invention vise à établir un dispositif de chan- gement de vitesse particulièrement applicable dans les véhicules dans lesquels le moteur. est suspendu plus ou moins élastiquement à l'intérieur du châssis. Depuis un certain temps, il est courant de munir de tels véhicules de systèmes de changement de vitesse solidaires de la colonne de direction; cependant on a constaté que les vibrations du levier de changement de vitesse, dues aux vibrations du moteur, produisaient un effet défavorable.
Un sys- tème de changement de vitesse de ce type comprend généralement un levier sélecteur monté sur la colonne de direction immédiatement au-dessous du volant de direction, ce levier étant appelé à commu- niquer des mouvements longitudinaux et angulaires dans les deux
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sens, suivant le cas, à un arbre qui s'étend vers le bas le long de la. colonne de direction et se termine à proximité de 'l'extrémité inférieure de celle-ci. L'extrémité inférieure de cet arbre est munie de deux bras, lesquels sont reliés par des bielles aux leviers de commande de la boite de vitesses.
L'arbre de commande du changement de vitesse coopère avec un système d'enclenchement ou d'accouplement approprié, de sorte .que les
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bras de canmande peuvent être dépla,cés angulairement par cet arbre d'une manière sélective.
Le défaut principal de cette construction réside dans le fait que le mécanisme de la boîte de vitesse est relié desmodro- miquement aux bras de commande solidaires de l'arbre de change- ment de vitesse, de sorte que les déplacements du bloc moteur- boîte de vitesse par rapport au châssis du véhicule'transmettent des vibrations, par l'intermédiaire des bras précités, au levier situé au-dessous du volant de direction.
Si l'on prévoit un jeu exagéré ou si le dispositif d'enclenchement est suffisamment lâche pour que les vibrations du groupe moteur ne soient pas transmises au levier de changement de vitesse, les organes de changement de vitesse fonctionnent fatalement d'une manière bruyante, ce qui constitue naturellement un défaut.
Fartant de ces considérations, la présente invention vise à empêcher que les vibrations du moteur ne soient transmises aux leviersde manoeuvre, tout en prévoyant un montage suffisamment rigide pour ce dernier, de façon à empêcher les organes de s'entrechoquer.
La présente invention, tout en visant les objectifs ci- dessus, ainsi que d'autres, réside dans l'agencement, la cons- truction et la combinaison des divers organes du dispositif perfectionné qui en fait l'objet, comme exposé et revendiqué dans le présent mémoire et représenté dans les dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue d'élection latérale de la partie avant d'un véhicule à moteur, la carrosserie et une partie du cnâssis étant omisesafin de mieux montrer le système. de commande de la
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boîte de vitesses.
Fig. 2 est une vue en coupe à l'échelle 1 : 1 suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2.
Fig. 4 est une vue en coupesuivant la ligne 4-4 de la Fig. 2.
Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4..
Fig. 6 est une vue en perspective du ressort de pression amortisseur ou de freinage, utilisé dans le dispositif suivant l'invention.
Dans cas dessins, le chiffre de référence 10 désigne un moteur d'automobile de construction courante, auquel est fixée de manière usuelle une boite de vitesse 11 à pignons baladeurs.
Le moteur 10 est suspendu élastiquement à l'intérieur d'un châssis 12. Le dispositif comporte une colonne de direction 13 dont l'extrémité inférieure est fixée au châssis 12, à partir. duquel cette colonne s'étend vers le haut et vers l'arrière, de la manière habituelle, un volant de direction 14 étant fixé à l'extrémité supérieure de cette colonne. La partie médiane de la colonne de direction 13 est supportée par le tablier 15 du vénicule.
La boîte de vitesses 11 comprend une prernière vitesse et une vitesse arrière rugies par le levier 17, et une seconde vitesse et une prise directe régies par le levier 18, ces leviers s'éten- dant à l'extérieur sur le côté de la boîte de vitesses tourné vers la colonne de direction et sont appelés chacun à être dé- placés angulairement dans l'un ou l'autre sens, en partant d'une position neutre, en vue de mettre en prise l'une des deux vi- tesses qu'ils régissent.
Une patte 19 est fixée à la colonne de direction 13 juste au-dessous du tablier 15, cette patte ayant la forme d'un U et étant pourvue de deux coussinets espacés. Un arbre 20, partant
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depuis la patte 19, se dirige vers le haut le long de la colonne 13, pour aboutir à un levier 16. L'extrémité inférieure de cet arbre est montée dans les coussinets précités à mouvement longi- tudinal et angulaire dans les deux sens, tandis que son extrémité supérieure est réunie au levier 16 de façon que celui-ci puisse commander les déplacements longitudinaux et angulaires de l'ar- bre dans les deux sens. Le levier 16 est monté à pivotement sur l'extrémité supérieure de la colonne 13 et s'étend radialement jusqu'à un point situé au-dessous du cercle du volant de direc- tion 14.
Le mécanisme pour engendrer les mouvements longitudinaux et angulaires dans les deux sens, de l'arbre 20, ne fait pas partie de la présente invention et n'a donc pas été représenté an détail. Toutefois, il y a lieu de rernaraluer que, lorsque le levier 16 est attiré vers le volant de direction, l'arbre 20 se déplace vers le haut le long de la colonne 13, en partant d'une position neutre. Lorsque, dans cette position élevée, l'arbre 20 est déplacé angulairement dans l'un ou l'autre sens, il met en prise la première vitesse ou la vitesse arrière, sui- vant le cas, dans la boîte de vitesses. D'autre part, lorsque, en partant de sa position abaissée, cet arbre est déplacé angu- lariement dans l'un ou l'autre sens, il met en prise la seconde vitesse ou la prise directe, suivant le cas.
Ces manoeuvres sont effectuées par l'intermédiaire de la timonerie qui sera décrite ci-après.
Deux bras 21 et 22 sont montés à rotation sur l'arbre 20' entre les deux coussinets espacés. L'ouverture prévue dans cha- cun de ces bras et destinée à recevoir l'arbre 20 est pourvue de quatre rainures, comme montré dans la Fig. 3. Une bielle 23 relie le bras 21 au levier 18, tandis qu'une deuxième bielle 24 relie le bras 22 au levier 17. Des coussinets en caoutchouc 25 sont interposés entre les extrémités des leviers 21 et 22 et leurs bielles de connexion respectives, de manière à empêcher
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la transmission, aux leviers 21 et 22, des Vibrations provenant de la boîte de vitesses et susceptibles de provoquer des bruits.
La partie inférieure de l'arbre 20 est munie d'une griffe d'accouplement 26 à quatre dents, qui, lorsque cet arbre occupe sa position la plus basse, vient s'engager dans l'alésage rainuré du bras 21. Lorsque l'arbre 20 est soulevé, la grille vient s'en- gager dans l'alésage rainuré du bras 22. On conçoit que celui des deux bras qui sera en prise avec la griffe 26 tournera so- lidairement avec l'arbre 20 en vue de mettre en ou hors prise la vitesse qui lui est subordonnée.
Une tige de verrouillage appropriée 27, qui se déplace longitudinalement dans les deux sens solidairement avec l'arbre 20, coopère avec des oreilles de verrouillage prévues sur les bras 21 et 22, de telle manière que lorsque la griffe 26 agit sur. le bras 21, le bras 22 se trouve empêché de tourner, et inversement, lorsque la griffe 26 agit sur le levier 22, le levier 21 se trouve empêché de tourner.
La construction ci-dessus ne fait pas l'objet de la présente aernande de brevet, mais a été exposée afin de mieux faire res- sortir le fonctionnement du dispositif perfectionné qui sera décrit ci-après.
En considérant la Fig. 3, on voit que les rainures qui dé- terminent les alésages rainurés prévus dans chacun des bras 21 et 22 sont sensiblement plus larges que les dents de la griffe 26.
Le diamètre de la griffe n'est que légèrement inférieur au dia- mètre 'des rainures, de sorte que les bras 21 et 22 restent tou- jours concentriques à l'arbre 20. La présence de l'intervalle entre les flancs des dents de la griffe et les flancs des rai- nures permet un important jeu angulaire entre ces bras et l'ar- bre 20, méme lorsque la griffe est engagée. Lorsque le moteur produit des vibrations dans les conditions de fonctionnement normales, les bielles 23 et 24 se voient communiquer des vibra- tions axiales, qui ont pour effet de faire osciller les bras 21 et 22 suivant de petits arcs de cercle autour de l'arbre 20.
Le jeu entre les dents de la griffe et les ouvertures rainurées de
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ces bras suffit pour permettre à ces oscillations @6 s'exercer, sans que les vibrations soient transmises à l'arbre 20. Ce der- nier est donc susceptible d'exécuter librement des déplacements limités par rapport à ces bras.
Afin d'éviter de tels déplacements, qui risquent de pro- duire des bruits dans le mécanisme de changement de vitesse, on prévoit une plaque d'amortisseur annulaire 28 faisant corps avec la patte 19 et située à proximité de l'extrémité inférieure de l'arbre 20. L'extrémité adjacente de l'arbre 20 présente une forme tubulaire et est pourvue d'une entaille diamétrale 29. Un disque amortisseur 30 est monté sur cette partie de l'arbre 20.
Ce disque présente deux languettes, qui s'engagent dans l'entail- le 29, de sorte que le disque doit forcément tourner solidaire- ment avec l'arbre 20. Une bague 31, en une matière à coëfficient de friction convenable, est interposée entre le disque 30 et la plaque 28. Une rondelle élastique 32 sollicite élastiquement le disque 30 contre la bague 31, de manière à empêcher les oscilla- tions de l'arbre 20.
Pour permettre le montage de l'a rondelle élastique 32 sur la patte 19, on prévoit sur la périphérie de la plaque d'amortis- seur 28 deux dents 33 orientées vers l'intérieur. Les côtés opposés de la rondelle élastique 32 sont rognés droit, de sorte que cette rondelle peut être enfilée sur la partie adjacente de l'arbre 20 en faisant passer les bords droits de la rondelle en regard des dents 33. Les'parties périphériques de la rondel- le 32 situées entre les bords droits sont pourvues d'entailles 34 diamétralement opposées, destinées à recevoir les dents 33.
Après avoir été enfilée sur l'arbre 20, la rondelle 3 est tour- née de 90 , jusqu'à ce que les dents 33 s'engagent par détente dans les entailles 34. A partir de ce moment, la plaque-amortis- seur à friction 28 se trouve soumise à une compression élevée.
Une fois dans cette position, la rondelle 32 sera empêchée de tourner grâce à la prévision des entailles. La rondelle 32
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agit désormais, conjointement avec le disque 30 et la bague de friction 31,. comme un amortisseur qui empêche les oscillations libres de l'arbre 20 dans la patte 19. La rondelle élastique 32 est bombée afin de pouvoir exercer cet effet d'amortissement.
D'autre part, l'invention prévoit un chapeau 35, qui entou- re l'extrémité inférieure de l'arbre 20 et qui constitue un an- crage pour un ressort de traction 36 qui s'étend vers le haut à travers l'alésage prévu dans l'arbre 20 et dont l'autre extrémi- té est ancrée sur une cheville transversale 37. Le chapeau 35 agit comme ancrage pour l'extrémité inférieure du ressort 36.
Ce dernier agit de façon à solliciter élastiquement l'arbre 20 vers sa position la plus basse, c'est-à-dire, celle dans laquel- le il est solidaire du bras 21.
Le dispositif décrit plus haut fonctionne comme suit :
L'arbre 20 est déplacé par le levier 16 de façon à engager le bras 21 ou le bras 22, suivant le cas, après quoi la première partie du mouvement angulaire de cet arbre permet de rattraper le jeu entre les dents 26 de la griffe et les rainures. Le déplace- ment angulaire ultérieur de l'arbre 20 a pour effet un.déplace- ment du bras engagé, solidairement avec cet arbre. Il va de soi que, une fois la manoeuvre de changement de vitesse effectuée, on accélère le moteur, ce qui donne lieu à une certaine vibra- tion dans la boîte de vitesses, en raison de la réaction du couple moteur.
A l'instant où la vibration du moteur s'amorce, le mouvement vibratoire se transmet par l'intermédiaire des bielles 23 et 24, de façon à imprimer à l'arbre 20 un léger dé- placement angulaire qui l'amène à une position dans laquelle les leviers ne lui transmettent pas leurs vibrations. A ce moment, la plaque-amortisseur à friction 28 empêche l'arbre 20 de tour- ner librement, de sorte que celui-ci est maintenu par friction dans une position neutre, dans laquelle il reste immobilisé sur la. colonne de direction, tandis que les deux bras 21 et 22
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oscillent suivant de très petits arcs de cercle, en synchronis- me avec la vibration du moteur.
L'avantage de la construction suivant l'invention réside dans le fait que le moteur peut être suspendu à mouvement libre à l'intérieur du châssis, sans qu'un mouvement correspondant de la boîte de vitesse provoque une vibration dans la colonne de direction ou dans les leviers de changement de vitesse.
Certaines modifications peuvenb être apportées a l'agence- ment, la construction et la combinaison des divers organes au dispositif perfectionné suivant l'invention, sans dépasser la portee ae celle-ci, les revendications qui suivent étant censées couvrir les variantes qui peuvent rentrer raisonnablement dans leur cadre.
REVENDICATIONS.
1 - Mécanieme de changement de vitesse pour véhicules munis d'un moteur et d'une boîte de vitesses montés élastiquement dans ce véhicule, cette boîte de vitesses étant animée de vibrations dans 'des conditions de fonctionnement normales, indépendamment du dit véhicule, ce véhicule comportant: des moyens de manoeuvre ae la boîte de vitesses montés d'une manière non-élastique dans le dit vénicule; une timonerie reliant les dits moyens de manoeuvre à la aite boîte de vitesses, de sorte que l'actionnement des 'dits moyens de manoeuvre a pour effet d'actionner la dite boite de vi- tedses par l'intermédiaire de la dite timonerie, un jeu important étant prévu entre la dite boîte de vitesses et les dits moyens de manoeuvre;
et un dispositif de freinage ou amortisseur disposé entre les dits moyens de manoeuvre et le dit véhicule, ce aernier dispositif empêchant la vibration libre des dits moyens de ma- noe.uvre.
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