Mécanisme de transmission à vitesse variable échelonnée. La présente invention se rapporte à un mécanisme de transmission à vitesse variable échelonnée, mécanisme qui est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'actionnement agissant en dépendance de l'arbre moteur, un moyen d'actionnement agissant en dépen dance du couple de résistance de l'arbre en traîné, un mécanisme équilibreur disposé pour être sollicité par l'un et l'autre desdits moyens d'actionnement en sens opposés, ledit mécanisme équilibreur déterminant automa tiquement les changements de rapport effec tués dans le mécanisme de transmission, et un moyen par lequel,
quand l'un des deux dits moyens d'actionnement vient à changer soudainement de sens d'action, le mécanisme équilibreur est maintenu contre tout mouve ment excessif.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet d_ e l'invention.
La fig. 1 est une vue latérale en coupe sur deux plans montrant la disposition générale d'une boîte de vitesse, certains éléments de détail étant omis pour plus de clarté; La fig. 2 est une vue en perspective mon trant les principaux organes de la transmis sion et le mécanisme de commande automa tique; La fig. 3 est une coupe longitudinale du cylindre hydraulique et du plongeur qui agissent sur le mécanisme équilibreur auto matique; La fig. 4 est une élévation latérale mon trant séparées les unes des autres les pièces comprises dans un mécanisme à vis et écrou pour transformer en force le couple présent dans l'arbre entraîné;
La fig. 5 représente en perspective un autre moyen pour transformer en force le couple présent dans l'arbre entraîné, ledit moyen comportant un engrenage du type pla nétaire ; La fig. 6 est une vue en perspective mon trant l'arbre à cames sélecteur et l'arbre de mise en prise et hors de prise des engrenages, ainsi que certains circuits électriques faisant partie du système de commande;
La fig. 6A est une vue de détail agrandie montrant une partie d'une fente hélicoïdale pratiquée dans l'arbre de mise des engrenages en prise et hors de prise; Les fig. 7 et 8 sont respectivement des élévations de face et de côté, toutes deux, par tie en coupe, montrant un dispositif moteur hydraulique employé pour faire osciller l'ar bre de mise des engrenages en prise et hors de prise; La fig. 9 est une vue montrant le méca nisme de commande employé pour actionner la soupape dudit moteur hydraulique;
La fig. 10 est une élévation latérale partie en coupe montrant une fourchette de com mande d'embrayage à crabots ainsi que le mode d'accouplement de cette fourchette à l'arbre de mise des engrenages en prise et hors de prise; La fig. 11 montre les mêmes organes avec la fourchette accouplée à l'arbre; La fig. 12 est une élévation latérale mon trant l'un des freins à bande ainsi que son mode d'actionnement; .
La fig. 13 est une élévation latérale mon trant une forme de mécanisme servant à dé terminer l'instant où doit être fermé un em brayage à crabots; La fig. 14 montre une modification du même dispositif dans laquelle l'élément à friction est disposé pour être magnétisé; La fig. 15 montre en perspective les pièces comprises dans une autre forme de détecteur de synchronisme destiné à servir quand les engrenages sont solidarisés pour la com mande en prise directe;
La fig. 16 est une vue en perspective d'un accouplement élastique propre à transmettre à l'arbre à cames sélecteur les mouvements de commande émanant soit du levier manoeuvré à la main, soit du mécanisme équilibreur au tomatique; La fig. 17 est une vue en perspective du disque central de cet accouplement; La fig. 18 est une vue fragmentaire par tie en coupe de l'un des disques extérieurs;
La fig. 19 montre un taquet. oscillant monté à pivot sur le disque central; La fig. 20 est une vue en perspective montrant le mécanisme de commande des gaz du moteur et le moyen servant à régler auto matiquement la vitesse du moteur pendant les opérations de changement du rapport de transmission, et La fig. 21 est une vue en perspective montrant les commandes manuelles destinées à être utilisées avec le mécanisme de trans mission.
En se référant à la fig. 1 du dessin, on peut voir que l'exemple illustré comporte comme base une transmission à vitesse variable du type planétaire. L'arbre d'attaque 1, relié di rectement ou indirectement au moteur ou générateur de force motrice (non représenté), porte à l'intérieur du carter 2 un croisillon 3 sur lequel sont montés parallèlement à l'ar bre principal plusieurs axes 4 (préférable- ment pas plus de trois), et chacun de cesdits axes porte un groupe de roues dentées 5, 6, 7, 8, 9 bloquées ensemble mais libres de tour ner sur l'axe qui les porte.
Dans le prolon gement de l'arbre d'attaque 1 et tourillonnant dans un palier disposé au centre du croisillon 3 se trouve un arbre 10 portant à l'une de ses extrémités un pignon central 11 qui est en prise constante avec les roues planétaires 5, tandis que son autre extrémité est cannelée et accouplée, par un moyen. qui sera décrit ci- après, à l'arbre entraîné 12.
Montés concen triquement sur l'arbre 10 et l'un sur l'autre de manière à pouvoir tourner indépendam ment les uns des autres se trouvent quatre arbres creux 13, 14, 15 et 16 ayant chacun un pignon central denté en prise avec les pignons satellites 6, 7, 8 et 9 respectivement. Les arbres creux 13 et 14 sont munis de cou ronnes d'embrayage à crabots 13' et 14' res pectivement, avec l'une ou l'autre desquelles peut entrer en prise la contrepartie 17 d'embrayage à crabots, laquelle peut coulis ser mais non tourner, pour immobiliser le pignon central correspondant.
Les arbres creux 15 et 16 portent des tambours de freins 18 et 19 garni de freins à ruban comme le montre la fig. 12 au moyen desquels l'un ou l'autre de ces tambours peut être immobilisé. En outre, l'arbre central 10 et l'arbre creux intérieur le plus près du centre sont munis d'organes d'embrayage à crabots conjugués 20 et 21 au moyen desquels le pignon central adjacent peut être immobilisé pour obtenir une prise directe passant par l'engrenage (comme indiqué dans la fig. 1).
Les pignons centraux et satellites em ployés dans la transmission ont des dimen sions telles les uns par rapport aux autres qu'en immobilisant l'arbre creux 13, on ob tient une commande en avant à. vitesse réduite, ci-après appelée troisième vitesse, dans les arbres 11 et 1.2. En libérant l'arbre creux 13 et immobilisant le- suivant 14, on obtient une commande quelque peu plus lente, ci-après appelée seconde vitesse, dans les arbres 10 et 12. En libérant l'arbre 14 et immobilisant l'arbre 15, on obtient la première vitesse, en fin en libérant l'arbre 15 et en bloquant en semble deux des pignons centraux par l'em brayage 20, 21, on obtient une transmission directe ou grande vitesse dans les membres entraînés 10 et 12.
Pour la marche arrière, le pignon central 16 est immobilisé par le serrage du frein sur le tambour à friction, sur quoi la roue 11 se met à tourner en ar rière. La disposition générale de la transmis sion planétaire et son fonctionnement sont si bien connus qu'on ne croit pas nécessaire de donner une description plus détaillée de sa construction et de son mode d'action, sauf dans la mesure où ils sont directement affec tés par la présente invention qui va être dé crite maintenant.
Dans la boîte de vitesses est prévu un moyen propre à transformer la vitesse du mo teur ou de l'arbre d'attaque 1 en une force qui sera utilisée pour gouverner le système de changement automatique de vitesse. Dans l'exemple d'exécution envisagé, ce moyen prend la forme d'une pompe hydraulique 22 actionnée par l'arbre moteur et refoulant sous pression de l'huile puisée au fond de la boîte de vitesses dans une canalisation 23 (fig. 2), d'où elle peut s'échapper par une soupape de décompression 24 (fig. 2),
capable d'être chargée jusqu'à n'importe quel degré approprié suivant les conditions de fonction- nement. Cette huile est aussi refoulée par un tuyau 25 jusqu'à une chambre 26 (fig. 3), contenant une soupape à disque rotatif 27 qui, suivant sa position, envoie l'huile à l'un ou l'autre de deux cylindres opposés 28, 29 contenant un piston plongeur 30 à double effet.
Quand la transmission est disposée pour être commandée par le mécanisme au tomatique, l'huile sous pression est refoulée dans le cylindre 28, tandis que l'autre cy lindre est laissé libre de décharger l'huile qu'il contiendrait par un orifice commandé par une soupape à champignon 31 chargée à ressort, laquelle est pour l'instant maintenue écartée de son siège par un levier 32, mais est néanmoins libre de se refermer sur ce siège dans le cas où le plongeur 30 viendrait à pé nétrer soudainement dans le cylindre 29.
Pour transformer en force le couple pré sent dans l'arbre entraîné, il est interposé en tre les arbres 10 et 12 un mécanisme d'accou plement approprié capable de donner nais sance à une poussée qui sera la mesure de ce couple. Dans l'exemple envisagé, ce méca nisme prend la forme d'un dispositif à vis et écrou disposé pour donner naissance à une poussée dans le sens de l'axe des arbres. Comme on le voit dans les fig. 1 et 4, la queue de l'arbre 10 porte des cannelures 33 et un membre à filets de vis 34 capable de coulisser librement sur ces cannelures dans le sens axial. Ce membre 34 muni extérieure ment de filets de vis est engagé dans un écrou complémentaire 35 assujetti à, l'arbre entraîné 12.
Un collier à gorge extérieure 36 (fig. 1 et 2) entourant l'écrou 35 est relié à commande à la vis intérieure au moyen de goujons 37 pouvant se déplacer dans des fentes 38 pratiquées dans l'écrou 35. On voit ainsi que quand la commande est trans mise vers l'avant de l'arbre 10 à l'arbre 12, la vis coulissante 34 se trouve écartée de l'ar bre 12 par une force proportionnelle au cou ple transmis.
A cheval sur le dispositif détecteur de couple qui vient d'être décrit se trouve un arbre 39 (fig. 2) portant une fourche 40 en- gagée à commande avec le collier à gorge 36 et aussi un bras pendant 41 dont l'extrémité est reliée au plongeur 30 qui se déplace dans les cylindres hydrauliques 28, 29.
Quand donc l'huile sous pression provenant de la pompe hydraulique 22 est refoulée dans le cylindre 28, les forces créées, d'une part, par la pression d'huile agissant sur le plongeur 30 et, d'autre part, par le dispositif détecteur de couple agissant sur la fourche 40 se fe ront opposition l'une à l'autre et la position prise par l'arbre 39 sera déterminée far celle des forces qui aura le plus grand dfet. Cet arbre 39 avec les pièces qui s'y rattachent constitue donc le mécanisme équilibreur dont la fonction est de déterminer quand des changements du rapport de vitesse doivent
être effectués dans un sens ou dans l'autre suivant la grandeur relative de la vitesse du moteur et du couple ou de la résistance of ferte par les organes entraînés. Quand la poussée due au couple de résistance change de sens par suite de ralentissement soudain, cette poussée, au lieu de s'opposer à la pous sée correspondant à la vitesse du moteur, s'y ajoute, et alors un mouvement soudain du plongeur 30 provoque la fermeture de la soupape 31 (fig. 3), en surmontant la tension de son ressort et arrête ainsi tout mouvement soudain du dispositif équilibreur.
Au lieu du mécanisme à vis et écrou dé crit ci-dessus, il est toutefois possible d'uti liser pour accoupler les arbres 10 et 12 un dispositif à engrenage planétaire tel que ce lui représenté dans la fig. 5. Ce dispositif comporte des pignons centraux 43, 44 fixés aux arbres 10 et 12 respectivement et des roues satellites complémentaires 45, 46 por tées par un membre crosillon 47 capable d'un mouvement de bascule limité. Dans le but en question il faut que la transmission ait un rapport plus grand ou plus petit que 1,1 pour que s'obtienne une réaction définie consti tuant la mesure du couple.
Le croisillon bas culant 47 peut être relié aux autres éléments du dispositif équilibreur par n'importe quel moyen désiré, tel que, par exemple, les trin gles 48, 49. Pour commander et actionner les divers embrayages à crabots et ±reins à bandes qui mettent en couvre les différents rapports de vitesse dont la transmission est capable, il est fait usage d'un arbre 50 d'accouplement et de découplement des embrayages et d'un arbre à cames sélecteur 51 (fig. 6). Ces arbres sont disposés l'un à côté de l'autre et paral lèlement à l'axe principal de la transmission.
A l'arbre 50 est assujetti un balancier 52 dont les extrémités opposées sont en prise avec des plongeurs 53, 54 (fig. 7 et 8), qui se déplacent dans des cylindres hydrauliques 55, 56. Ces deux cylindres communiquent avec une boîte de distribution 57 par le moyen d'orifices commandés par une soupape à disque semi-rotatif 58 qui, dans ses posi tions extrêmes, admet de l'huile sous pres sion à l'un ou à l'autre des cylindres, tandis qu'en même temps il ouvre la communication entre le cylindre opposé et un orifice d'é chappement.
L'huile sous pression est fournie par une pompe distincte (non représentée) actionnée par le moteur, et les cylindres 55, 56 présentent dans leurs parois des orifices destinés à soulager le système de toute pres sion excessive quand l'arbre bascule jusqu'à l'une ou l'autre de ses positions extrêmes.
Cette seconde canalisation d'huile peut aussi se régler par une soupape de décompression ajustable pour permettre à une partie de l'huile de .s'échapper quand les freins à fric tion sont mis en couvre. La commande de cette soupape à disque s'effectue par une broche 59 qui traverse le couvercle de la boîte de distribution et porte extérieurement un levier 60 capable d'un mouvement limité de bascule entre des goupilles de butée 61, 62.
L'une des extrémités du levier 60 est reliée à un plongeur 63 pouvant glisser à l'intérieur d'un solénoïde 64, tandis que l'autre extré mité dudit levier 60 est disposée pour se trou ver en prise avec un autre levier 65 maintenu par un ressort 66 en prise avec une came 67 à plusieurs bossages assujettie sur l'arbre à cames sélecteur 51. Comme on le comprendra, si l'arbre 51 et la came 67 sont tournés d'un angle suffisant, le levier 65 basculera et dé- placera le bras 60 et la soupape à disque 58 de la position représentée dans la fig. 9 à la position extrême opposée montrée dans les fig. 7 et 8.
Lorsque la soupape à disque 58 est dans la position indiquée dans les fig. 7 et 8, l'huile sous pression est admise dans le cylin dre 56, par suite le plongeur 54 est soulevé et l'arbre 50 basculé dans la position appro priée pour dégager l'embrayage à crabots ou relâcher le frein à ruban qui aurait été aupa ravant, maintenu par cet arbre en position de fonctionnement, ce qui a pour effet d'amener la transmission au point mort; quand il y a lieu de mettre en prise un autre train d'en grenages, la soupape à disque 58 est rame née à sa position primitive par le solénoïde 64 qui est excité par une impulsion électri que de la manière qui sera expliquée plus loin.
Pour permettre à l'arbre 50 de provoquer la mise en prise et hors de prise des diffé rents trains d'engrenages suivant qu'il y a lieu, cet arbre porte des fourchettes coulis santes telles que 70 dans les fig. 10 et 11 des tinées à actionner.les embrayages à crabots 21 et 17, et aussi deux bras de manivelles tels que 80 dans la fig. 12 destinés à actionner les freins à ruban pouvant serrer les tam bours 18 et 19.A ce propos, il y a lieu de noter que le membre non rotatif 21 d'em brayage à crabots se dégage par glissement vers la gauche comme on le voit dans la fig. 1 ou se met en prise avec la pièce correspon dante 20 par glissement vers la droite.
D'au tre part, le membre non rotatif 17 d'em brayage à crabots peut être mis en prise avec la pièce correspondante 131 par glissement vers la gauche, ou avec la pièce correspon dante 141 par glissement vers la droite, ou bien peut occuper la position médiane dans laquelle il est représenté dans la fig. 1, dans laquelle position il est libre et indépendant des deux pièces 131 et 14'.
Considérant maintenant en premier lieu les membres coulissants 21 et 17 des em brayages à crabots, chacun d'eux est disposé pour être actionné par l'une des deux four- chettes montées sur l'arbre 50 telles que celle représentée dans les fig. 10 et 11. Chaque fourchette 70 a un moyeu creux 71 qui en toure l'arbre 50 et porte aussi un loquet à pivot 72 muni d'une dent de blocage 78 pou vant passer au travers d'une fente que pré sente le moyeu 71 quand le loquet 72 est abaissé par l'action d'une came correspon dante 74 fixée à l'arbre à cames sélecteur 51.
Lorsque le bossage de la came 74 quitte le lo quet 72, comme le représente la fig. 10, un. ressort 75 attaché à la queue du loquet 72 et au moyeu 71 soulève la dent de blocage 73 hors de contact avec l'arbre 50 en permettant ainsi à celui-ci de tourner sans imprimer au cun mouvement à la fourchette 70. A un cer tain point situé à l'intérieur du moyeu 71 l'arbre 50 présente une rainure hélicoïdale 76 dans laquelle peut s'engager la dent de blo cage 73 quand le loquet 72 est abaissé par la came 74.
Comme on le comprendra, quand la dent de blocage 74 se trouve ainsi engagée dans la rainure hélicoïdale 76, tout mouve ment rotatif subséquent de l'arbre 50 commu niquera un mouvement de translation au moyeu 71 et à la fourchette 70.
Il faut se rappeler que l'arbre 50 subit un simple mouvement de bascule communiqué par les plongeurs hydrauliques 53, 54 et que tant qu'il est au repos il occupe l'une ou l'autre de ses deux positions extrêmes qu'on peut appeler respectivement la position d'em brayage et la position de débrayage.
Dans le mécanisme représenté dans la fig. 10, l'ar bre 50 est dans la position de débrayage, tan dis que dans la fig. 11 l'arbre 50 est censé avoir basculé dans la position d'embrayage, bien que la rotation ne soit pas indiquée par la figure parce que le plan de coupe est dé placé d'une quantité égale au déplacement de la fourchette 70.
Pour empêcher que la dent de blocage 73 ne se dégage de la rainure hélicoïdale 76 pendant que la fourchette est dans la position déplacée, il est prévu sur le loquet 72 un pro longement 77 qui, pendant que le loquet est abaissé, peut se glisser librement sous une goupille de garde stationnaire 78 fixée da-as une position appropriée à l'intérieur du car ter. On voit donc que tant que le prolonge ment 77 est couvert par la goupille de 78, le loquet ne peut se relever, mais quand le moyeu 71 et la fourchette 70 sont ramenés à la position de débrayage, le prolongement 77 se dégage du bout de la goupille de garde 78 et laisse ainsi le loquet libre de se dégager de sa prise avec l'arbre 50.
A ce propos, il y a lieu de noter que quand l'arbre 50 est dans la position de dé brayage, la profondeur de la rainure 76 sous. la dent 73 du loquet est insuffisante pour permettre au bossage de la came de passer sur le loquet tant que celui-ci et la fourchette n'ont pas subi le mouvement latéral de trans lation, ce n'est qu'après ce déplacement que la; came peut de nouveau avancer.
Toutefois, les rainures hélicoïdales 76 sont faites sen siblement plus profondes à leur extrémité ar rière 76a, comme l'indique la fig. 6A, afin qu'au besoin l'arbre à cames 51 puisse être ramené rapidement et directement à la posi tion neutre, en faisant basculer d'abord l'ar bre 50 un peu au delà de sa position normale de débrayage, sur quoi la partie de la rai nure qui se trouve sous le loquet sera assez profonde pour permettre à la came de passer sur le loquet.
En supposant que le mécanisme représenté dans les fig. 10 et 11 soit celui qui est prévu pour actionner l'embrayage à crabots 21, on peut dire que le mécanisme destiné à. action ner l'embrayage à crabots 17 est exactement semblable, à part le fait que comme il faut deux mouvements de translation, l'arbre 50 présente en ce point des rainures hélicoïdales ayant leurs pas à droite et à gauche 76' et 762, et le moyeu 71 de la fourchette est muni de deux loquets tels que 72 disposés pour être abaissés sélectivement par deux cames 74' et 742 calées sur l'arbre 51.
Ce dispositif est donc capable de déplacer ladite fourchette vers la gauche ou vers la droite, ou de la ra mener à la position centrale.
Les freins à friction destinés à comman der les tambours 18 et 19 sont également de conception identique, de sorte qu'une descrip- tion du mécanisme appliqué au tambour 18 représenté dans la fig. 12 devrait suffire pour les deux.
Comme on le voit, le frein comporte deux membres à friction 81 articulés ensem ble par un système égalisateur 82 dont les proportions des bras de levier sont telles qu'il suffit d'une minime force pour engager les freins à ruban, et aussi reliés à un levier de commande 83 qui, à son tour, est articulé en 84 à un bras de manivelle 80 porté par l'arbre 50 de mise des embrayages en prise et hors de prise. Le moyeu dudit bras de ma nivelle 80 porte un loquet à pivot 85 placé sous l'action d'un ressort et susceptible d'être abaissé pour entrer en prise avec un évide ment 86 ménagé dans l'arbre 50. Cet abaisse ment s'opère par une came 87 fixée sur l'ar bre 51.
L'aménagement et le fonctionnement du dispositif à loquet 85 sont exactement sem blables à ceux du dispositif à loquet 72 précé demment décrit, sauf que dans le cas actuel le loquet s'engage dans un simple évidement 86 pratiqué dans l'arbre et imprime ainsi au bras de manivelle 80 un mouvement de rota tion partielle quand l'arbre 50 bascule. Le lo quet 85 est disposé de manière à établir, pen dant qu'il est dans sa position abaissée, une connexion électrique avec un linguet de con tact 88, cela dans un but qui sera expliqué plus loin.
Le frein à friction agissant sur le tambour 19 est semblable à celui qui vient d'être dé crit et dépend pour son fonctionnement, entre autres choses, d'un évidement 86' pratiqué dans l'arbre 50, de la came 87' calée sur l'ar bre 51, et du linguet de contact 88', représen tés dans la fig. 6. Ce frein met en oeuvre le renversement de marche.
Maintenant quand, pour amener en service un rapport particulier de transmission, il y a lieu de mettre en prise le membre d'em brayage à crabots non rotatif 17 avec une pièce correspondante qui est animée d'un mouvement de rotation, il est évidemment dé sirable de faire en sorte que le mouvement relatif de rotation entre elles soit nul ou de faible valeur avant de chercher à mettre les crabots en prise.
Des moyens sont prévus par lesquels, lors des changements de vitesse, la vitesse du moteur est d'abord réduite à un faible niveau et ensuite accrue graduellement, et le débrayage d'un côté est prévu de ma nière à se produire pendant que le moteur commence à perdre sa vitesse primitive, tan dis que l'embrayage du train suivant requis est retardé jusqu'à ce que les organes à ac coupler ensemble aient atteint le synchro nisme.
Il y a lieu de se rappeler qu'avec une transmission du type envisagé, dans laquelle une série de pignons centraux à réaction de diamètre échelonnés doivent être successive ment immobilisés pour obtenir les différents rapports de transmission requis, un ralentis sement de la vitesse du moteur et une accé lération subséquente pendant que la trans mission est débrayée ou au point mort aura pour conséquence que la roue centrale à réac tion qui va être mise en prise tournera d'a bord en arrière, puis se ralentira et enfin se mettra à tourner en avant, à moins naturelle ment qu'elle ne soit immobilisée par la fer meture de l'embrayage qui lui est associé à un instant favorable.
Or, pour déterminer l'instant où a lieu le changement du sens de rotation de la roue à réaction et trouver ainsi le moment favo rable pour fermer l'embrayage à crabots, il est associé aux organes 131 et 141 de l'em brayage à crabots des dispositifs détecteurs qui peuvent être de la nature indiquée dans la fig. 13. Le dispositif que la figure repré sente appliqué à. l'organe rotatif 131 de l'embrayage à crabots comprend un léger élément à friction 90 pouvant être soulevé ou abaissé pour être amené en prise ou hors de prise avec la pièce rotative 131 au moyen d'un levier 91 actionné par une came 92 por tée par l'arbre à cames 51.
Cet élément à friction est librement supporté par deux gou jons à réaction fixes 93 qui passent par des fentes allongées 94 pratiquées dans le mem bre en question, ce qui lui permet une cer taine liberté de mouvement autour de l'axe de rotation de l'organe tournant. Le membre à friction est aussi articulé en 95 à une tige coulissante rappelée par un ressort, laquelle porte une butée 96 qui, dans l'une des posi tions extrêmes de la tige, vient toucher un linguet de contact 97. Le mécanisme est dis posé de telle sorte que quand l'organe d'em brayage 131 va être attaqué par l'organe cou lissant non rotatif 17, les gaz du moteur sont d'abord fermés et ensuite rouverts graduel lement.
Simultanément avec le ralentisse ment du moteur, la came 92 fait basculer le levier 91 et presse ainsi le membre à friction 90 contre l'organe d'embrayage rotatif 131. En supposant que les arbres moteur et en traîné soient tous deux en mouvement, l'or gane d'embrayage 131 et la roue centrale à réaction qui lui est associée tourneront en avant dans le sens indiqué par la flèche 98 pendant que le moteur marchera à faible vi tesse; et durant ce temps le circuit électrique commandé par les contacts 96, 97 restera ou vert. Mais quand la vitesse du moteur aug mentera, la rotation en avant de l'organe d'embrayage 131 se ralentira graduellement et sera suivie d'un mouvement en sens inverse indiqué par la flèche 99.
Dès que ce change ment de sens aura lieu, le membre à friction 90 se déplacera par rapport à ses goujons à réaction 93 et rapprochera les contacts 96, 97. Le circuit électrique fermé par les con tacts 96, 97 contient des appareils appropriés capables de provoquer le mouvement de fer meture de l'embrayage à l'instant où l'état de synchronisme est atteint.
La fig. 14 indique une modification du mécanisme qui vient d'être décrit, laquelle en diffère principalement en ce que le membre à friction 90 présente la forme d'un électro aimant et est mis en prise avec l'organe rota tif de l'embrayage quand il y a lieu par l'ap plication d'un, courant excitateur à son bobi nage 100.
Un mécanisme semblable à celui décrit avec l'aide des fig. 13 ou 14 est également prévu pour servir en conjonction avec l'or gane rotatif d'embrayage 141.
Dans les cas où les organes correspondants d'embrayage qui doivent être mis en prise sont tous deux animés d'un mouvement de rotation, il faut avoir recours à une forme quelque peu modifiée de détecteur de syn chronisme. Ainsi dans l'exemple de réalisa tion envisagé, on comprendra que les organes d'embrayage conjugués 20, 21 servant à mettre en couvre la prise directe ou grande vitesse sont tous deux en rotation et ne peu vent donc être traités de la même manière que les organes d'embrayage 13' et 14', il est donc proposé d'utiliser au lieu du détec teur précédent un dispositif tel que celui re présenté dans la fig. 15.
Lorsque la prise di recte ou grande vitesse va être mise en prise, la vitesse du moteur est réduite et ensuite accrue graduellement comme il a été men tionné précédemment, mais durant cette der nière opération le mouvement de rotation re latif entre les pignons centraux successifs diminuera graduellement et finira par chan ger de sens, l'instant où a lieu ce changement de sens marquant l'état de synchronisme fa vorable à la manceuvre de fermeture de l'embrayage.
Un mécanisme capable de détec ter l'instant du changement de sens du mou vement relatif de rotation ayant lieu dans deux quelconques des pignons centraux suf fira donc pour l'objet dont il s'agit mainte nant.
Bien qu'omis de la fig. 1 pour plus de clarté, le mécanisme représenté dans la fig. 15 peut commodément se disposer à côté de la roue à friction 18 de manière à détecter l'instant où se produit un changement de sens du mouvement relatif entre les arbres creux 14 et 15.A cet effet donc le mécanisme en question comporte un disque 101 monté à cannelures sur le moyeu de l'organe d'em brayage 14' et un second disque 102 fixé au moyeu de la roue à friction 18 adjacente.
Sur la face intérieure du disque 101, c'est-à-dire celle tournée vers le disque 102, est monté un anneau à friction 103 d'une manière qui lui permet un mouvement de rotation limité par rapport au disque 101 et assujetti au contrôle d'un ressort 104 qui rappelle l'anneau vers l'une de ses positions extrêmes. Sur la péri phérie du disque 101 est prévue une bague de frottement isolée 105 en relation avec un Couta@t $lectriciue ou balai 106, Un autre contact<B>107</B> monté sur le disque 101 a pour effet,
quand il est touché par une saillie 108 que présente l'anneau de friction 103, de con necter la bague de frottement à la masse et de fermer ainsi un circuit de commande disposé pour provoquer la fermeture de l'embrayage 20, 21. L'anneau de friction 103 est normale ment hors de contact avec le disque 102 qui lui fait face, mais il est amené en prise avec lui au besoin par l'action d'un arbre oscil lant 109 présentant des bras qui viennent presser contre le disque 101. Au moment donc de mettre en prise la grande vitesse, ces deux disques sont d'abord pressés l'un contre l'au tre par l'arbre oscillant 109, tandis qu'en même temps les gaz du moteur sont fermés.
Tant que la vitesse du moteur est faible, la rotation relative entre ces disques maintien dra l'anneau de friction 103 dans la position extrême dans laquelle il est représenté dans la fi-. 15, le circuit de commande compre nant la bague de frottement 105 et les con tacts 106 et 107 étant maintenu ouvert.
Mais pendant l'accélération subséquente du moteur la rotation relative mentionnée se ra lentira graduellement, et finalement il se produira un changement de sens dans la rota tion relative des disques 101, 102, et en con séquence l'anneau de friction 103 sera amené dans la position extrême opposée dans la quelle la saillie 108 portant sur le contact 107 mettra à la masse la bague de frottement 105 en provoquant ainsi la fermeture de l'em brayage.
D'après ce qui a déjà été dit, on compren dra que l'arbre 50 de mise des embrayages en prise et hors de prise est toujours assujetti au contrôle de l'arbre- à cames sélecteur 51 dont la fonction est de déterminer lequel des dif férents embrayages doit être mis en #uvre chaque fois qu'un changement a lieu.
Il est maintenant nécessaire de considérer le moyen prévu pour la commande de l'àrbre à cames sélecteur 51, qui est en effet disposé pour être actionné soit par le mécanisme équili- breur automatique représenté dans la fig. 2, soit par un levier à main, soit enfin par les deux de ces dispositifs, La fig. 21 représente une boîte à secteur 111 contenant deux leviers à main 112 et 113. Cette boîte peut être montée à côté de la colonne de direction ou dans toute autre position où elle se trouvera à portée facile du conducteur.
Le levier 112 qui est relié au dis position équilibreur automatique à deux po sitions actives, l'une dénotant que le méca nisme de changement automatique est en fonction, l'autre que ledit mécanisme est inopérant. Pour sa man#uvre, ledit levier est relié par un mécanisme approprié quel conque (non représenté) à la soupape à dis que 27 qui commande l'accès de l'huile sous pression aux cylindres 28, 29 (fig. 3).
Pen dant que le mécanisme équilibreur automa tique est en commande de la boîte de vitesses, l'huile sous pression refoulée par la pompe 22 (fig. 1), est admise au cylindre 28, et en même temps le levier 32 comprime le ressort de la soupape à champignon 31 et permet à l'huile d'entrer dans le cylindre opposé 29 et d'en sortir. mais toute sortie soudaine d'huile hors de ce cylindre est susceptible d'être enrayée par la soupape 31 qui se ra bat alors automatiquement sur son siège.
Par la manoeuvre du levier à main 112 à la position non automatique dans laquelle il est représenté dans la fig. 21, la soupape à dis que 27 reçoit un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre comme l'indique la fig. 2 et est amenée à une posi tion dans laquelle l'huile sous pression est re foulée dans le cylindre 29, tandis que le cylindre opposé 28 est vidé par la voie d'un orifice d'échappement<B>9W</B> et que le levier 32 est aussi déplacé de manière à permettre à la soupape à champignon 31 de se rabattre fermement sur son siège.
Dans ces circons tances, le plongeur 30 pénétrera dans le cy lindre 28 et sera maintenu dans cette posi tion non seulement par la pression de l'huile, mais aussi par la réaction provenant du cou ple présent dans l'arbre entraîné 12.
L'autre levier 113 de la boîte à secteur, destiné à permettre la commande manuelle des changements effectués dans la boîte de vitesses, peut prendre plusieurs positions ac- tives correspondant dans l'exemple envisagé à Marche arrière", "Point mort", "Pre mière", "Deuxième", "Troisième" et "Qua- trième" vitesses avant. Ce levier est relié à commande à un arbre 114 par un bras de manivelle 115 (fi-. 2), et par d'autres or ganes intermédiaires appropriés non repré sentés.
La boîte à secteur peut porter aussi un panneau indicateur 117 présentant une série de voyants 118 encastrés dans le pan neau qui correspondent aux différentes con ditions régnant dans la boîte de vitesses, cha que évidement contenant aussi une lampe électrique 119 capable de s'allumer quand la boîte de vitesses est dans la condition déno tée par le voyant correspondant. Le courant électrique d'allumage de ces lampes peut être commandé par des dispositifs de contact (non représentés) susceptibles d'être fermés par les fourchettes et bras mobiles prévus pour la mise en prise ou hors de prise des diffé rents embrayages et freins.
La liaison à commande du bras 41 du mécanisme équilibreur automatique avec l'arbre à cames sélecteur 51 et aussi la liaison du levier à main 113 avec l'arbre à cames sé lecteur comportent un dispositif d'accouple ment élastique tel que celui représenté dans les fig. 16 à 19. Cet accouplement comprend deux disques de commande 120, 121 montés fous sur l'arbre 114 (fig. 2 et 16), et un dis que commandé intermédiaire 122 qui porte solidaire de lui un bras 123 (fig. 17), qui est relié à un bras correspondant 124 monté sur l'arbre à cames sélecteur 51.
Le disque de commande 121 est relié à commande par l'in termédiaire de ressorts amortisseurs 125 à un bras 126 fixé sur l'arbre 114, arbre au quel peut être imprimé un mouvement positif de rotation par le levier à main 113 comme on l'a déjà expliqué, bien que ce mouvement de rotation puisse ne pas être nécessairement transmis immédiatement au disque de com mande 121. Contigu au disque 120 se trouve un bras de manivelle 127 qui peut tourner sur l'arbre 114 et qui est relié au disque par des ressorts amortisseurs semblables à ceux dé crits ci-dessus. Le bras 127 est relié par une tige ou tringle 128 au bras 41 du mécanisme équilibreur automatique.
Le disque commandé 122 porte à sa péri phérie un taquet basculant 130 monté à pi vot et capable d'accoupler le disque 122 à l'un ou à l'autre des deux disques de com mande 120, 121. Pour permettre d'effectuer cet accouplement, les deux disques de com mande 120, 121 portent à leur périphérie une entaille 131 dont la paroi antérieure est ar rondie comme indiqué en 132, tandis que la paroi arrière est angulaire comme en 135 et un peu plus élevée que le restant de la pé riphérie du disque dans lequel est pratiquée l'entaille. Chaque disque de commande con tient aussi au fond de son entaille 131 un plongeur 134 qui, sous l'impulsion d'un res sort, tend à chasser le taquet basculant quand celui-ci est engagé dans l'entaille. Le bord inférieur avant du taquet basculant 130 est aussi arrondi comme indiqué en 135.
La dis position du taquet basculant 130 par rapport aux deux disques de commande est telle que quand les entailles 131 subissent un dépla cement angulaire, la périphérie circulaire de l'un des disques engagée sous le bout corres pondant du taquet basculant 130 oblige le bout opposé dudit taquet à rester engagé à commande dans l'entaille 131 de l'autre dis que.
Comme on le comprendra, quand le méca nisme est dans la disposition représentée dans la fig. 16,' le disque de commande 121 est positivement accouplé au disque 122 et les deux doivent donc tourner ensemble. Mais si le disque de commande 120 ou le groupe des deux disques 121, 122 se déplacent relative ment l'un à l'autre et prennent une position dans laquelle les deux entailles 131 viennent à se trouver en ligne, le taquet basculant 130 se trouvera pour l'instant centralisé.
Si le mouvement relatif des disques continue au point de déplacer les entrailles 131 dans le sens contraire à celui indiqué dans la fig. 16, le taquet 130 basculera et s'engagera dans l'entaille 131 du disque de commande 120 en se dégageant en même temps de sa prise avec le disque 121. Ainsi celui, quel qu'il soit, des deux disques de commande 120, 121 qui aura son entaille 131 en avance sur l'autre pren dra charge du disque commandé 122.
Maintenant pour changer de vitesse en passant des vitesses inférieures aux vitesses supérieures, cet accouplement est déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre soit par le levier à main 113 agissant par l'intermédiaire du bras 115, soit par le mécanisme équili- breur automatique agissant par l'intermé diaire du bras 127, mais dans la fig. 16 le mécanisme est représenté d'une manière qui indique que l'arbre à cames sélecteur 51 est entièrement actionné par la commande ma nuelle 113, tandis que le dispositif de com mande automatique n'est pas en action pour l'instant, ou, s'il est en action,
qu'il est pour le moment substantiellement déprimé parce que le couple dans l'arbre entraîné est consi dérablement en excès par rapport au couple du moteur.
Il a déjà été mentionné que quand il y a changement du rapport de vitesse, la vitesse du moteur est d'abord temporairement ralen tie afin de soulager les engrenages du cou ple de commande et de faciliter ainsi le dé brayage des trains en prise, et que cette vi tesse est ensuite graduellement accélérée pour atteindre l'état de synchronisme favorable à la mise en prise du train suivant à utiliser. A cette fin, il peut être prévu un dispositif comme celui que représente la fig. 20.
Dans la fig. 20, l'arbre 140 portant la pé dale d'accélérateur 141, et un autre bras de commande 142 sont accouplés à la tringle 143 de commande des gaz par l'intermédiaire d'un accouplement à trois pièces 144 ressem blant en général à celui représenté dans la fig. 16. L'arbre 140 est sous l'action du res sort 145 qui sert à fermer les gaz quand la pédale 141 est lâchée, tandis que le bras de commande additionnel 142 est rappelé vers la position d'ouverture des gaz par un ressort 146 et est en outre relié par une tringle 147 à un plongeur 148 coulissant dans un solé noïde 149.
Il y a lieu de comprendre que l'accouplement 144 est disposé de telle sorte que, quel que soit celui des deux organes de commande qui tend le plus vers la fermeture des gaz, celui-là prend charge de la tringle 143 de commande des gaz. Puisque donc le bras 142 est normalement maintenu dans la position indiquée par le ressort 146, la pé dale d'accélérateur aura ordinairement le contrôle complet des gaz, mais quand le bras 142 sera tiré à droite par l'action du solé noïde 149 sur le plongeur 148, les gaz seront fermés quelle que soit la position de la pé dale 141.
A côté du plongeur 148 est disposé un membre coulissant<B>150</B> d'où font saillie sur une certaine distance des bras 151, 152 pou vant être attaqués par un doigt 153 fixé au plongeur 148 pendant les mouvements de celui-ci tendant à le rapprocher ou à l'écar ter du solénoïde. Dans l'une des positions du membre coulissant 150 son extrémité avant vient établir une connexion électrique entre deux contacts 154, tandis que dans son autre position extrême il rompt cette connexion. Les contacts électriques 154 sont shuntés par une résistance 155 et disposés en série avec le solénoïde 149.
En se reportant de nouveau à la fig. 6, on peut voir que la source d'énergie pour ces circuits de commande électrique, représentée sous la forme d'une batterie 160, est reliée par un pôle à la masse et par l'autre pôleà un bras 161 porté par l'arbre de mise des em brayages en prise et hors de prise et isolé de cet arbre. Quand ce dernier bascule dans la position de débrayage, le bras 161 vient toucher un contact 162 par lequel le courant est envoyé au solénoïde 149 et retourne à la masse par la voie d'un autre dispositif de contact 163 fermé par une came montée sur l'arbre à cames sélecteur 51.
Le courant exci tant le solénoïde 149, celui-ci attirera le plon geur et provoquera la fermeture des gaz, mais la même action déplacera aussi le mem bre coulissant 150 et causera la séparation des contacts 154 et l'interposition de la ré sistance 155 en série avec le solénoïde. Par cette action, l'effet magnétique du solénoïde est considérablement affaibli et en consé quence le ressort 146 peut ramener l'étran gleur des gaz graduellement à son précédent degré d'ouverture,
tandis que le solénoïde partiellement excité excerce une action amor- tisseuse analogue à celle d'un dash-pot. Pen dant l'accélération du moteur résultant de cette ouverture graduelle des gaz un train d'engrenages sera mis en prise, sur quoi l'in clinaison de l'arbre 50 à la position "d'em- brayage" coupera l'arrivée du courant au so lénoïde 149.
En même temps que le courant est envoyé au solénoïde 149 comme il est décrit ci-dessus, la fermeture du bras 161 sur le contact 162 reliera aussi à la batterie 160 le solénoïde 64 qui commande l'intervention de la soupape hydraulique pour ramener l'arbre 50 de la po sition de débrayage à la position d'em brayage, mais il faut se rappeler que la fer meture de ce circuit dépend de la fermeture d'un contact par l'un ou l'autre des disposi tifs détecteurs de synchronisme suivant la combinaison qui va être mise en prise.
Dès que l'état de synchronisme est atteint dans ce dispositif détecteur qui est en fonction pour l'instant, un courant circulera dans le solé noïde 64 et provoquant le déplacement de la soupape à disque 58, laquelle à son tour en verra de l'huile sous pression au cylindre 55 et permettra ainsi au plongeur 53 de faire basculer l'arbre 50 et de l'amener dans la po sition d'embrayage.
Il y a lieu de faire remarquer que les cames 74', 74z, 87' et 74 et 87 sont calées à des angles différents sur l'arbre à cames sé lecteur et que, par suite elles arrivent en prise active avec les organes d'actionnement d'embrayages qui leur sont associés l'une après l'autre dans l'ordre requis. Donc, non seulement il est impossible de mettre en prise simultanément deux trains différents d'engrenage, mais les changements des rap ports faibles aux rapports élevés ne peuvent s'effectuer qu'en passant successivement par les divers rapports intermédiaires dans leur ordre naturel.
On comprendra aussi que les moyens ci- dessus décrits pour soulager du couple de commande le train en fonction à l'instant du débrayage et pour retarder la mise en prise du train suivant à utiliser jusqu'à ce que l'état de synchronisme soit atteint entre les organes à mettre en prise, peuvent s'appliquer avec égal avantage à diverses autres formes de transmissions à vitesse variable.