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La présente invention concerne un dispositif de commande pour mécanisme de changement de vitesse pour véhicules à moteur comprenant pl@- sieurs barres de commande à évidements placées les une:, à côté des autres et mobiles longitudinalement, et comprenant en outre un organe de commande s'engageant dans les évidements pour permettre de déplacer à volonté l'une ou l'autre des barres de commande.
On connaît déjà des dispositifs de commande comprenant plusieurs barres de commande parallèles qui sont destinées à être actionnées à volon- té par un levier de commande de changement de vitesse muni d'un doigt ou ergot, à l'intervention de corps et de plateaux de blocage. Ce type connu de dispositifs de commande se compose de nombreuses pièces qui sont mobiles avec jeu dans leurs supports ou paliers et provoquent un grand jeu total du dispositif de commande.
Un dispositif de commande selon la présente invention ne possè- de pas de corps de blocage spéciaux et évite donc l'inconvénient précité, Les barres de commande sont, selon l'invention, déplacées par un organe de commande qui est monté de manière à pouvoir tourner et être déplacé transversalement par rapport à l'axe des barres de commande et qui possède plusieurs cames de commande s'engageant dans des évidements des barres de commando et situées dans différents plans perpendiculaire à l'axe dudit organe de commande.
Les cames de commande et/ou les évidements des barres de commande sont disposées asymétriquement par rapport à l'axe ;caractérisant la position neutre de l'organe de commande et cela de telle sorte que chaque came de commande n'entre en action à partir de sa position neutre que dans un sens de rotation de l'organe de commande.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, il est prévu une came de commande qui est réalisée sous la forme d'une came asymé- trique d'épaisseur égale dont le côté ou bord avant et le bord arrière possèdent des formes en arc de cercle et le même centre de courbure, le bord avant ayant un plus grand rayon de courbure que le bord arrière. Les évidements des barres de commande sont rectangulaires. Grâce à cette forme de la came et de l'évidement, on obtient que c'est au début du mouvement de commande à partir de la position neutre de la came que lap lus grande force effective de commande peut être exercée.
La longueur active du bas de levier des leviers de changement de vitesse connus est égale à un multiple de la largeur du doigt de commande. Ce type de construction implique une boite de vitesses relativement haute. En outre, la longueur active du bras de levier est approximativement constante sur toute la longueur du mouvement du levier de changement de vitesse.
Une caractéristique d'un dispositif de commande selon la présente invention est au contraire une forme courte et ramassée de la came de commande. Par exemple, dans les deux exemples de réalisation représentés en annexe, le rapport longueur L de la came de commande:largeur B de la came de commande est égal respectivement à 1,22 et à 0,67, la longueur de la came étant supposée égale à la distance entre l'axe de rotation de la came et le centre de courbure commun,
et la largeur de la came étant supposée égale à la somme des rayons de courbure du bord avant et du bord ar- rièreo La force effective de commande au début de la course d'une came de commande asymétrique de la forme précitée¯peutêtre environ deux fois aussi grande que la force effective de commande à la fin de la course.
Une forme de réalisation préférée d'un dispositif de commande selon la présente invention consiste en un organe de commande en forme d'arbre cannelé, avec plusieurs cames de commande en forme de disques identiques avec forme ou trou rainuré de manière à s'adapter à l'arbre cannelé. Les disques-cames sont enfilés sur l'arbre cannelé,en particulier avec intercalation de bagues d'espacement et facultativement suivant une disposition
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énanthiomorphe (symétrique par rapport à un miroir plan) et fixés sur cet arbre.
Le bord avant des cames de commande et par conséquent les évidements des barres de commande sont décalés par rapport à un axe perpendiculaire aux barres de commande de telle sorte que les bords de travail des évidements peuvent être usinés avec une fraise multiple, dans le même dispositif de serrage.
Le manchon de commande peut être déplacé par un levier monté sur rotule connu en soi. Il peut cependant aussi exister,en particulier en combinaison avec une timonerie de commande fixée au volant, un levier de changement de vitesse mobile longitudinalement et rotatif connu en soi, qui actionne un bras coudé fixé à l'axe du manchon de commande. La came de commande peut aussi être exécutée avec un bord avant et un bord arrière à courbure en forme de développante et la barre de commande avec un évidement trapézoïdal.
En outre, on peut employer une came présentant un bord avant et un bord arrière de même courbure en combinaison avec un évidement dont les bords antérieur et postérieur situés à angle droit par rapport à l'axe de la barre de commande sont de longueurs différentes.
@ Les planches de dessins oi-annexées représentent plusieurs exemples de réalisation de l'invention,à savoir:
La figure 1 de ces dessins est une vue de face du levier de changement de vitesse et d'une barre de commande, la boîte de vitesses étant représentée en coupe; la figure 2 est une vue en plan des trois barres de commande avec les cames de commande, ces dernières étant représentées en coupe suivant la ligne A-B (figure 1); la figure 3 représente en plan les trois barres de commande avec les évidements et leur usinage par fraise multiple; la figure 4 est une vue de coté du manchon de commande avec les trois barres de commande, un levier de manoeuvre et la boîte de vitesses en coupe transversale ; la figure 5 représente une autre forme de réalisation d'un levier de changement de vitesse;
la figure 6, une came de commande selon la figure 1 à plus grande échelle; la figure 7, une autre forme de réalisation d'une came de com- mande avec forme asymétrique de l'évidement.
A la figure 1, 1 est un manchon de commande qui est monté sur un axe 2 tourillonné dans des paliers annulaires 3 et 4 (figure 4) et est mobile axialement. Le manchon d'accouplement 1 est mmi de cames de commande espacées 5 , 6 , 7 , qui sont réparties le long de l'axe du levier de changement de vitesse et sont décalées radialement les unes par rapport aux autres. Les cames de commande 5, 6, 7 peuvent, par rotation et translation du manchon de commander ,être mises à volonté en prise avec des évidements 8,9, 10,11, 12 qui sont ménagés dans les trois barres de comman- de 13, 14, 15 (voir figure 2) disposées parallèlement les unes aux au@res et mobiles suivant leur axe.
La barre de commande 13 présente deux encoches,et les barres de commande 14 et 15 chacune trois encoches 16, 17, 18 situées les unes près des autres, dans l'une ou l'autre desquelles s'engage élastiquement une bille 19 soumises à lapoussée d'un ressort. Les cames de commande 5 , 6, 7 possèdent un bord avant 20, arrondi en arc de cercle dans sa majeure partie, et un bord arrière 21, également arrondi, d'un rayon de courbure
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beaucoup plus faible, et la came de commande du milieu 6 est placée sy- métriquement par rapport à un miroir plan vis à vis des deux cames de com- mande 5 et 7.
Le mouvement de commande des barres de commande 13, 14, 15 pour passer de la position neutre, représentée, à la position correspon- dant à la vitesse désirée est provoqué chaque fois par le bord avant 20 d'une des cames de commande 13 , 14, 15. Le rappel des barres de commande dans leur position neutre est effectué par le bord arrière 21 des cames de commande. Le rayon de courbure plus grand du bord avant 20 des cames de commande a pour conséquence qu'au commencement du mouvement de comman- de à partir de la position neutre des barres de commande pour un menant de commande constant une force plus grande peut être exercée sur les organes de commande que vers la fin du mouvement de commande.
Cette propriété de la came de commande selon la présente invention se manifeste favorablement dans les dispositifs de commande à synchronisation du blocage, qui exigent une plus grande force de commande au début du mouvement de mise en prise.
A la figure 2 ,les barres de commande 13 , 14, 15 et la boîte de vitesses 29 sont représentées en plan. Le manchon de commande 1 avec la plaque 32 est représenté en trait mixte. Les barres de commande sont mon- tées de manière qu'on ne puisse pas les faire tourner et qu'elles puissent coulisser longitudinalement dans les bandes porte-paliers 22 et 23. Du coté le plus proche du manchon de commande 1 (figure 1) , les barres de com- mande sont munies de bandes ou nervures 35,dans lesquelles sont pratiqués les évidements 8 à 12 dans lesquels viennent s'engager les cames de commande 5 , 6,7 du manchon de commande 1.
La barre de commande 13 pour la marche arrière présente un évidement 80 La b arre de commande 14 présente un évidement 9 pour la 3e vitesse et un évidement 10 pour la 2e vitesse.
La barre de commande 15 présente les évidements 11 pour la 4e vitesse et 12 pour la lère vitesse. Les vitesses correspondantes et les dispositifs de mise en prise sont indiqués par des flèches , la lettre R (marche ar rière) et les chiffres I à IV. Les nervures 35 sont espacées de telle ma- nière que les cames de commande 5 , 6 et '/ représentées hachurées peuvent se mouvoir librement entre ces nervureso Les cames de commande sont représentées dans la position moyenne axiale et radiale du manchon de commande 1. A partir de cette position,par rotation à droite du manchon de commandeau moyen de la came de commande 6 (vue de la figure 1) , la 2e vitesse est mise en prise et par rotation à gauche du manchon de commande 1, au moyen de la came de commande 7 la lère vitesse est mise en prise.
Lorsque chacune des cames de commande se trouvant en prise est actionnée, l'autre reste sans effet par suite de son décalage. Lorsque le manchon de commande 1 est déplacé longitudinalement vers le haut (figure 2), la came 5 vient en prise avec la barre de commande 13 et met la marche ar rière en prise lors de la rotation à gauche du manchon de commande 1.Lorsque le manchon de commande 1 est déplacé vers le bas (figure 2), la came 7 est mise hors de prise. La came 6, en tournant vers la droite, déplace la barre de commande 15 vers la gauche (4e vitesse) et la came 5, en tournant vers la gauche, déplace la barre de commande 14 vers la droite (3e vitesse).
La disposition représentée des cames et des évidements pour 4 vitesses en marche avant et une vitesse en marche arrière ne constitue qu'une possibilité de xéalisationo Par exemple, en pratiquant un deuxième évidement dans la barre de commande 13 et en prévoyant une quatrième came dans l'alignement de la came 6, on peut créer une possibilité de mise en prise pour une vitesse supplémentaire. Cette vitesse supplémentaire est mise en prise par poussée du levier de changement de vitesse dans sa position extrême, suivie d'une rotation à droiteo
A la boite de vitesses 29 est fixée une plaque à coulisse 30 (voir la figure 1) présentant trois entailles 31, qui correspondent aux trois positions longitudinales du manchon de commande 1.
A celui-ci est reliée une plaque 32,qui présente une fente 33 (voir la figure 1). La plaque 32 a pour effet que la translation longitudinaledu manchon de com- mande 1 n'est possible que dans sa position neutre représentée. De même,
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la rotation n'est possible que dans les trois positions de commande,, qui sont déterminées par les trois entailles 31. Les deux doigts ou ergots extérieurs 34 limitent le mouvement longitudinal du manchon de commande dans la position neutre.
La figure 3 représente les trois barres de commande 13, 14, 15 encore une fois en plan. Les trois bandes de surface 57, 58.. 59 suggérées par des lignes en trait mixte caractérisent la voie d'une fraise multiple qui, dans le même dispositif de serrage, usine les surfaces de travail avant et arrière des nervures 35 soit les évidements 8 à 12.
La figure 4 représente une coupe transversale à travers le dispositif de commande suivant la ligne C-D (figure 1). 1 est le manchon de commande avec la plaque 32 et les cames de commande 5, 6, 7. Sous le manchon de commande sont montées les trois barres de commande 13, 14, 15 avec les différentes nervures de commande 35. Le manchon de commande 1 est muni d'un godet 36, dans lequel est engagée l'extrémité sphérique 37 du levier de changement de vitesse 38. Ces levier ast articulé dans une cuvette sphérique 39.
Dans un téton creux 40 de la boite de vitesses 29 est montée une bille 41 à ressort, contre laquelle le manchon de commande 1 bute au moyen d'une butée 42 dans la position moyenne représentée. Avant le passage de cette position moyenne vers la droite dans la position pour la marche arrière, la résistance de la bille à ressort 41 doit être vaincue. A l'extrémité extérieure du levier de changement de vitesse 38, se trouve indiqué le schéma de commande avec les différentes positions du levier pour la Ie à la IVe vitesse et la marche arrière (R). La figure 5 représente une autre forme de réalisation d'un levier de manoeuvre. Sur l'axe 2 du manchon de commande 1 est fixé le bras coudé 53.
Celui-ci porte une bille 43 qui est engagée dans une douille cylindrique 44 du levier de changement de vitesse 45. Ce dernier est monté de manière à pouvoir tourner autour de son axe 46 et être déplacé longitudinalement dans la direction de cet axe et peut être actionné par une timonerie ou tringlage de commande monté sur le volant. Les chiffres I à IV avec la lettre R reproduisent le schéma de commande.
La figure 6 représente le manchon de commande 1 de la figure 1 à plus grande échelle, à savoir dans la position neutre, en trait plein, et dans la position à la fin du mouvement de mise en prise, en trait in terrompu. 8 est l'évidement de la barre de commande 13. La came 7 possède un bord avant 20 ayant un rayon de courbure r1 et un bord arrière 21 ayant un rayon de courbure r2. Le bord avant et le bord arrière ont un centre de courbure commun 0. Le point d'application de la force au début du mouvement de mise en prise entre le bord avant 20 et le bord de contact de l'évidement 8 est à la distance de bras de levier h, du centre de rotation; et à la fin du mouvement de mise en prise, à une distance plus grande h2.
Lors de la rotation en sens inverse à partir de la position neutre vers la gauche, la came est dégagée, tandis qu'une autre came, non représentée, symétrique vis-à-vis de la première par rapport à un miroir plan (disposition énantiomorphe) pour le même sens de rotation vers la gauche, est engagée. Le rapport longueur du levier de changement de vitesse: largeur de la came s'élève à environ 1,22.
La figure 7 montre une autre forme de réalisation possible de la came de commande ayant le même rayon de courbure r pour son bord avant et son bord arrière. La came 47 est représentée dans la position neutre, en trait plein, et à la fin du mouvement de mise en prise, en trait interrompu.
Le bord de travail 50 de l'évidement 51 pour le mouvement de mise en prise est plus haut que le bord opposé 52. En outre, les bords
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correspondants de la came 47 sont de longueurs différentes, le bord anté- rieure 48 étant plus long que le bord arrière 49. On obtient ainsi que la cameen quittant la position neutre,n'est mise en prise avec la barre de commande que dans un seul sens de rotationo
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de commande pour mécanisme de changement de vites- se de véhicule à moteur comprenant plusieurs barres de commande parallèles, présentant des évidements et mobiles longitudinalement, et un organe de commande s'engageant dans les évidements pour déplacer à volonté l'une quelconque desbarres de commande, caractérisé en ce que l'organe de com- mande (1) rotatif et mobile longitudinalement d'une manière connue en soi, présente plusieurs cames de commande (5, 6, 7) situées dans différents plans perpendiculaires à l'axes du manchon de commande et réalisées de pré- férence sous la forme de pièces d'épaisseur égale courtes et ramassées et en ce que ces cames de commande 5, 6, 7) et/ou les évidements (8 à 12) des barres de commande (13, 14, 15),
dans lesquels s'engagent les cames de com- mande, sont disposés asymé triquemen t par rapport à un axe moyen vertical dans la position neutre de l'organe de commande (1) de telle sorte que cha- que came de commande, à partir de la position neutre, n'entre en action que dans un sens de rotation de l'organe de commande.