CH220393A - Installation de commande de la boîte de vitesse à engrenages d'un véhicule sur rails à moteur à combustion interne. - Google Patents

Installation de commande de la boîte de vitesse à engrenages d'un véhicule sur rails à moteur à combustion interne.

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CH220393A
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Bourlet Aisic
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Bourlet Aisic
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2710/00Control devices for speed-change mechanisms, the speed change control is dependent on function parameters of the gearing
    • F16H2710/04Control dependent on speed

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Description


  Installation de commande de la boîte de vitesse à engrenages d'un véhicule  sur rails à moteur à combustion interne.    La     présente    invention est relative à une  installation de commande de la boîte de vi  tesse à engrenages d'un véhicule sur rails à  moteur à combustion interne, comportant un  dispositif     prédéterminateur    comprenant un  mécanisme tournant à une vitesse proportion  nelle à la vitesse d'avancement du véhicule  et agencé de façon que le déplacement d'un  organe de contrôle présenté par ce mécanisme  soit provoqué pour des vitesses déterminées  du véhicule, la position de cet organe restant  stable entre deux vitesses consécutives de ces  vitesses déterminées,

   un rapport de transmis  sion déterminé de la boîte de vitesse corres  pondant à chaque position stable de l'organe  de contrôle.  



  On connaît des installations de ce genre  qui s'arrêtent de fonctionner si, au cours de  leur fonctionnement,- il se produit une varia  tion de la vitesse du véhicule en sens inverse  de celle ayant provoqué ce fonctionnement.  



  Suivant l'invention, l'installation est    agencée de façon que lorsque l'organe de con  trôle se trouve dans l'une quelconque dé ses  positions, la vitesse pour laquelle le méca  nisme provoque un déplacement de cet organe  à partir de cette dite position stable à la posi  tion voisine est, dans le cas où la vitesse du  véhicule augmente, supérieure à celle pour la  quelle le mécanisme ramène l'organe de cette  position voisine à cette première position sta  ble lorsque la vitesse du véhicule diminue,  l'organe de contrôle étant soumis à des forces  antagonistes qui, dès que cet organe a com  mencé à se déplacer à partir d'une de ses  positions stables, dans l'une ou l'autre direc  tion, varient de façon qu'il     continue    à se dé  placer dans le même sens jusqu'à la position  stable voisine,

   même si pendant ce déplace  ment il se produisait une légère variation de  vitesse en sens inverse de celle ayant provo  qué ce déplacement.  



  Le dessin annexé représente schématique  ment, à titre d'exemple, une forme d'exécu-      Lion de l'installation suivant     l'invention    et,  quelques schémas explicatifs de son fonction  nement.  



  Fig. 1 est une coupe suivant la ligne  I-I de la fig. 11 à travers le dispositif     pré-          déterminateur    de cette installation, ce dispo  sitif étant représenté de façon simplifiée.  



  Fig. 2 est une coupe à travers une par  tie du combinateur primaire électrique de  cette installation.  



  Fig. 3 représente schématiquement: les  différents contacts qui peuvent être établis  par le combinateur suivant la fig. 2.  



  Fig. 4 est une coupe axiale à travers le  combinateur secondaire de cette installation  qui est commandé par le combinateur pri  maire.  



  Fig. 5 est, à plus grande échelle, une  coupe dans une partie du     combinateur    secon  daire de la fig. 4, cette coupe étant faite  suivant la. ligne V-V de la fig. 4.  



  Fig. 6 est une coupe axiale à travers une  partie du combinateur secondaire suivant la  fig. 4 et un dispositif de temporisation agis  sant sur la boîte de vitesses pour retarder un  changement de vitesses jusqu'à ce que le mo  teur ait ralenti.  



  Fig. 7 est une coupe suivant la ligne  VII-VII de la fi-. 6,.  



  Fig. 8, 9 et 1.0 sont des schémas destinés  à. illustrer le fonctionnement du     prédétermi-          nateur.     



       Fig.    11 est une coupe transversale suivant  la ligne     XI-XI    de la     fig.    1.  



  Le     prédéterminateur    de l'installation re  présenté aux fi-. 1. et 11 est basé sur l'action  de la, force centrifuge. Il comprend un arbre  62 entraîné par un engrenage     61.à    une vitesse  proportionnelle à celle du véhicule. Cet arbre  entraîne une cloche 67 dans laquelle sont  montées deux pièces 63 et deux pièces 63'  qui servent de support respectivement à des  pivots 64 et 64'. La distance de l'axe des pi  vots 64 à l'axe de l'arbre 62 est plus grande  que celle de l'axe des pivots 64' à l'axe de  l'arbre 6,2. Sur chacun des pivots 61 oscille  un levier coudé portant une masse 65 et sur  chacun des pivots 64' un levier coudé portant         une    masse 65'. Les masses 65 sont plus im  portantes que les masses 65'.

   Les leviers cou  dés portant les masses 65 et 65' comportent  des doigts désignés respectivement par 66 et  66' qui coopèrent avec un plateau solidaire de  l'organe de contrôle 71 qui coulisse sur  l'arbre 62 et porte un manchon 72.  



  Ce manchon 72 vient en contact au bout  d'une partie de la course de l'organe 71  avec un manchon intermédiaire 72' en com  primant un ressort 73. Après une course  supplémentaire, le manchon 72' vient en con  tact avec un autre manchon     72Y'    en compri  mant un ressort 73'.  



  A la     fig.    1, l'arbre 62 porte encore le  manchon 72"' et le plateau 74. des ressorts  73" et     73"'    étant intercalés entre les man  chons 72'' et 72"' et entre le manchon 72"' et  le plateau 74 respectivement.  



  Pour plus de clarté, on n'a représenté à.  la     fig.    1 que quatre manchons 72, 72', 72"  et     72"'    alors qu'en réalité le prédétermina  teur de l'installation donnée à titre d'exem  ple comprend cinq manchons intercalés entre  le manchon 72 et le plateau 74, la disposi  tion des manchons non représentés étant la  même que celle de ceux qui sont représentés.  Pour la même raison, on a exagéré les courses  des manchons à la     fig.    1.  



  On voit que dans la position de la     fig.    1,  l'ensemble des manchons 72, 72' et     72V'    est  soumis à l'effort du ressort 73". Quant à la  tension du     ressort        73"',    elle n'est pas trans  mise à l'organe 71, car le manchon     72"'    s'ap  puie sur une butée 75"'.  



  Il en était d'ailleurs de même de la ten  sion des ressorts 73" et 73' quand les man  chons 72" et 72' butaient contre des butées  75" et 75' parce que les manchons qui les  précédaient (respectivement 72' et 72)  n'étaient pas encore venus en contact avec  les manchons 72<B>"</B> et 72' respectivement.  



  Au démarrage de l'arbre 62, la force  centrifuge de toutes les masses 65 et 65' se  transmet à l'organe 71. A la fin de la pre  mière course, les masses 65     s'appuient    sur la  paroi de la cloche 67 qui leur sert de butée  et les doigts correspondants 66 ne touchent      plus le plateau de l'organe 71. C'est dans  cette position que le mécanisme est représenté  aux     fig.    1 et 11. L'effet de ces masses 65 ne  compte donc plus dans l'équilibre du méca  nisme et seul l'effet de la force centrifuge  agissant sur les masses 65' se transmet encore  à l'organe 71 par les doigts 66'.  



  Il en résulte que pour chacune des courses  suivantes qui se font pour des vitesses de  plus en plus grandes, on n'a besoin, pour  équilibrer l'effet de la force centrifuge des  masses      & 5'    qui sont encore seules en action,  que de ressorts plus faibles que ceux qu'il  aurait fallu pour équilibrer l'organe de con  trôle au début de chaque course respective  dans le cas où les masses 65 auraient con  tinué à faire sentir l'effet de leur force cen  trifuge sur cet organe 71 en même     temps-          que    les masses 65'. Le fait d'utiliser des res  sorts plus faibles constitue un avantage cons  tructif car, autrement, dans certaines condi  tions de vitesses à réaliser, il serait extrême  ment difficile de loger les ressorts.  



  Pour obtenir une succession de courses, il  faut que les tensions initiales des différents  ressorts 73, 73', 73", 73"', c'est-à-dire les  tensions     qu'ont    ces ressorts quand les man  chons entre lesquels ils sont compris appuient  contre les butées montées sur l'arbre 62,  aillent en augmentant pour les ressorts de  plus en plus éloignés de l'organe 71. Par  conséquent, étant donné la condition que le  ressort 73' doit avoir une tension supérieure  à celle du ressort 73, les masses 65 doivent  être choisies telles que la réduction de la  tension du ressort 73' que leur élimination  entraîne ne soit pas incompatible avec cette  condition.

   En outre, la tension finale du res  sort     73@,    c'est-à-dire la tension de ce ressort  lorsque le manchon 72 appuie contre le man  chon 72', est plus petite que la tension ini  tiale du ressort 73'. D'une façon semblable, la  tension finale du ressort 73' est plus petite  que la tension initiale du ressort     73"    et la  tension finale du ressort 73" est plus petite  que la tension initiale du ressort     73"'    et ainsi  de suite.

      Chacun des ressorts 73, 73', 73",     73"',     etc. est     dimensionné    en fonction des masses  de façon telle que sa variation de tension  pour une variation donnée de distance entre  les manchons entre lesquels il est logé, soit  moindre que la variation de l'action des  masses sur l'organe 71 pour la variation de  distance susdite.  



  En d'autres termes, si nous considérons, par  exemple, le ressort 73" dans la     position    du  mécanisme représentée à la     fig.    1, aussitôt  que l'action des masses 65' sur le     manchon     72" (par l'intermédiaire de l'organe 71 et  du manchon 72') devient plus grande que  l'action de la tension du ressort sur ce man  chon, les masses 65' commencent à se dépla  cer     radialement    vers l'extérieur. L'augmen  tation de la force centrifuge devient plus  grande que l'augmentation correspondante  de la tension du ressort.

   Il en résulte qu'à  l'excédent initial de la force centrifuge par  rapport à l'action de la tension du ressort  vient s'ajouter, pour chaque position, l'excé  dent de l'augmentation de la force centrifuge  par rapport à l'augmentation de la tension du  ressort. Par conséquent, le mouvement des  masses rotatives 65' vers l'extérieur est accé  léré. Ces masses ne peuvent pas être arrêtées  par suite de l'augmentation de la tension du  ressort 73", mais     uniquement    lorsque le man  chon 72" vient buter contre le manchon 72"'.  



  Une fois que ce mouvement est amorcé, il  continue, même si la vitesse de rotation des  masses rotatives 6<B>Y</B> a légèrement diminué.  



  Inversement,     quand    la vitesse diminue,  pour une certaine valeur de la vitesse, le  manchon 72" quitte la butée constituée par  le manchon 72"' et les masses 65' commen  cent à se rapprocher de l'arbre 62\. Dès que  ce mouvement est commencé, il     continue,     même si entre temps la vitesse a augmenté  légèrement. Le mouvement de rapprochement  des masses 65' est donc également brusque  dans ce cas.  



  Le manchon 72" ne peut donc, pour une  vitesse quelconque du véhicule, rester stable  que dans deux positions extrêmes. Toutes les  positions intermédiaires sont instables et sont      franchies très rapidement. Il en est de     même     pour tous les autres manchons.  



  Ce fonctionnement est expliqué ci-après  d'une manière plus détaillée. Pour faciliter  la compréhension de ce fonctionnement, nous  croyons utile de rappeler tout d'abord la  théorie du régulateur à force centrifuge.  



  Par le fait qu'un régulateur à force cen  trifuge est destiné à régler la, vitesse, il faut  qu'il soit soumis à l'action d'un ressort qui,  pour n'importe quelle vitesse, doit pouvoir  équilibrer l'action de la force centrifuge sur  les masses tournantes.  



  Supposons que le régulateur tourne à une  certaine vitesse. Pour cette vitesse, le ressort  antagoniste qui agit sur le manchon est com  primé jusqu'à. ce que sa tension soit. égale à  la composante de l'action exercée suivant l'axe  du manchon par la force centrifuge agissant  sur l'équipage mobile du régulateur.  



  Supposons maintenant que la distance  des masses en rotation     à,    l'axe de rotation  augmente tandis que la vitesse de rotation  reste constante. La composante susdite agis  sant suivant l'axe du manchon augmente  également et le manchon est sollicité à se  déplacer dans le sens correspondant à une  augmentation de la tension du ressort.  



  Si l'augmentation de la tension du res  sort pour un déplacement déterminé du man  chon est plus petite que l'augmentation cor  respondante de la composante susdite, le man  chon continue à se déplacer. Donc, pour  qu'une nouvelle position d'équilibre du man  chon soit possible, il faut que l'augmentation  de la tension du ressort pour un certain dé  placement du manchon soit plus grande que  l'augmentation correspondante de la compo  sante susdite.  



  Si, comme à la fig. 8, on représente en  abscisse les distances     r    du centre de gravité  des masses tournantes à l'axe de rotation et  en ordonnée les tensions t du ressort qui cor  respondent aux différentes positions envisa  gées des masses, on obtient, par exemple, le  tronçon de ligne a de cette figure.  



  Si on représente sur cette même figure,  en abscisse, les mêmes distances r et en ordon-    née la composante C suivant l'axe du man  chon, de l'action de la force centrifuge agis  sant sur l'équipage mobile,     011    obtient pour  une vitesse de rotation     cul    une droite b et pour  une vitesse de rotation wo2 > col une droite e.  



  Les droites b et c font avec la ligne des  abscisses un angle plus petit due le tronçon  de ligne a puisque la variation de la tension t  du ressort qui correspond à une variation  donnée de r doit être plus grande que la va  riation de la composante C, qui, pour une  même vitesse de rotation, correspond à la  même variation de r.  



  Dans le prédéterminateur décrit, on uti  lise le principe d'un     dispositif    analogue à  celui correspondant au     diagramme    de la  fig. 8, mais dans lequel les caractéristiques  du ressort sont telles que le tronçon de ligne  a' (fig. 9) qui représente la variation de sa  tension en fonction de r fasse avec la ligne  des abscisses un angle plus     petit    que les  droites b et c qui représentent les valeurs de  la composante C pour des vitesses constantes  comme à la fig. 8.  



  Il en résulte que lorsque les masses tour  nantes du dispositif correspondant au dia  gramme de     fig.    9 commencent à s'écarter de  l'axe de rotation à partir d'une position  d'équilibre, ce mouvement d'écartement se  poursuit jusqu'à ce que le manchon qui est  entraîné en même temps rencontre une bu  tée. Le manchon ne peut donc se trouver en  équilibre qu'aux     extrémités    de sa course et il  passe rapidement d'une position à l'autre  même si pendant ce déplacement la vitesse  varie d'une petite     quantité    en sens inverse du  sens qui a provoqué ce déplacement.  



  La     fig.    10 illustre le fonctionnement du       prédéterminateur    de     fig.    1.  



  Dans le dispositif de cette     fig.    10, la  masse     îra    est l'équivalent des     masses    65 et  65'. La force centrifuge développée par cette  masse agit par un levier coudé sur une douille  coulissante     111.    Des ressorts     r;,,        R,,        R1    sont  intercalés entre des manchons     P-;,        P;;

      et     Pl     qui, à l'arrêt,     appuyent    respectivement sur  des butées     Tz,        Tl    et sur la douille     D1.         Les ressorts     R,,        R2,        R3    sont choisis, ainsi  que le montrent clairement les diagrammes de  la fig. 10, de façon que la tension initiale  du ressort R2 soit plus grande que la tension  finale du ressort R1 et que la tension initiale  du ressort     R3    soit plus grande que la tension  finale du ressort     R2.     



  Sur     cette    figure, on a représenté la posi  tion des organes au repos, c'est-à-dire lorsque  le dispositif ne tourne pas. Les ressorts     R3    et  R2 reportent leurs efforts sur les butées T2  et T1. Le ressort R,. reporte l'effort initial qui  lui a été donné lors du montage sur la douille  <I>NI</I> qui bute sur un épaulement de l'arbre.  L'effort initial a 'A', du ressort R1 exige  pour être vaincu que la force centrifuge aA2  de la masse m soit égale à a'
EMI0005.0007  
   Les  droites A'2     B'1    et     B'4        C'3    représentent l'aug  mentation de la tension des ressorts R, et R2  pour les     déplacements   <I>a' b' et b' c'</I> respective  ment.  



  Le diagramme au bas de la fig. 10 repré  sente pour les positions<I>A, B</I> et C de la masse  m, les efforts aA2 et bB1 résultant du ressort  R, et les efforts bB4 et cC3 provenant du res  sort     R2.     



  A l'encontre de ces efforts dus aux res  sorts, agit la force     centrifuge    qui est égale  à mr a)2 (w représentant la vitesse angulaire).  Pour un nombre de tours constant, cette force  centrifuge peut donc être représentée par une  droite passant par l'origine du diagramme.  



  Nous avons figuré les lignes droites Ow2  et 0w4 qui correspondent aux vitesses col et  wo, de commencement de déplacement de la       douille        M    dans le sens des vitesses croissantes  et les lignes droites Ow1, ou Ow3, qui corres  pondent aux vitesses     col    et     W3    de commence  ment de déplacement de cette douille dans le  sens des vitesses décroissantes.  



  On voit donc que dans le dispositif de la  fi-,. 10 les caractéristiques des ressorts par  rapport à l'effet de la force centrifuge sont  les mêmes que dans le dispositif correspon  dant au diagramme de la fig. 9 et que dans  le prédéterminateur de fig. 1.         Depuis    la     position    de repos représente  à la fig. 10 et jusqu'à ce que la vitesse de  rotation du dispositif soit devenue w2 la  force     centrifuge    de la masse m croît pour  finir par atteindre la valeur aA2. Dès que  la vitesse sera augmentée encore un petit peu,  la force centrifuge sera devenue plus grande  due l'effort aA2 dû au ressort R1 et la masse  m commencera à s'éloigner de l'axe de rota  tion.  



  De ce fait, la force centrifuge augmentera  suivant la ligne Ow2, tandis que l'effort du  ressort augmentera suivant la ligne A2 B1.  On voit donc que l'action de la force centri  fuge sur la masse m dépassera de plus en  plus l'action du ressort sur cette masse et que  dès que la masse m aura commencé son mou  vement elle le continuera. Ce mouvement  s'arrêtera lorsque le manchon P1 viendra bu  ter contre le manchon     P2,    car à cet instant  l'effort du ressort R2 se transmettra à la  masse m. Or, cet effort, ramené au centre de  gravité de la masse m, vaut bB4, c'est-à-dire  beaucoup plus que la force centrifuge dans  cette position qui n'est que bB2.

   La masse  s'immobilisera donc dans la position B et y  restera jusqu'à ce que la vitesse ait dépassé  moment où la même chose se répétera  pour le manchon P2 qui viendra buter contre  le manchon     P3,    et ainsi de suite.  



  Nous voyons donc que le déplacement de  la douille pour des vitesses croissantes est  brusque.  



  Il en est de même pour des vitesses dé  croissantes. En effet, supposons que la masse  occupe la position B et que la vitesse soit     col.     Pour que la masse commence à se déplacer  vers A, il faut que la vitesse soit     diminuée     jusqu'à     devenir    plus petite que     col,    car  n'est qu'à cet instant que l'effort bB1 dû au  ressort     Rl    sera plus grand que l'action de la  douille due à la force centrifuge agissant sur  la masse m, et pourra amorcer le mouvement  de retour de celle-ci de B vers A.  



       fois        ce        mouvement        de        retour        amorcé        nous     voyons que l'excédent de l'effort du ressort  sur la force centrifuge ira en croissant puis  que la droite     Bl        A4    s'éloigne de     Bl    Al.      Par conséquent, le mouvement de retour  ne s'arrêtera plus avant que la douille ne  soit venue en contact avec sa butée.  



  Une course telle que a' b' est donc brusque  puisque la caractéristique du ressort R, satis  fait à la ligne A, B,_ de la fig. 10 et que l'ef  fort initial bB4 du ressort R. de la course  b' c' suivante est plus grand que     l'effort;    final  bB1, du ressort de la course a' b'.  



  Au lieu d'une seule masse<B>in,</B> le dispositif  de la fig. 10 pourrait en comprendre plu  sieurs comme le prédéterminateur de la fig. 1,  ces masses agissant en parallèle et étant équi  valentes à. la masse     m..    Dans ce cas, certaines  de ces masses pourraient cesser d'agir, comme  dans le cas de la fi-. 1, lorsque le manchon  P, bute contre le manchon P.. Les ressorts       R2    et     R;,,    etc. pourraient alors être choisis plus  faibles que si toutes les masses continuaient  à agir.

   Bien entendu, la tension initiale du  ressort     R.    doit toujours rester plus     grande          que    la tension finale du ressort R, et la ten  sion initiale du ressort     R3    doit rester plus  grande que la tension finale du ressort     R:..     et ainsi de suite.  



  On voit donc clairement que les ressorts,  les masses et les bras de levier du     prédéter-          minateur    de la fi-. 1 sont choisis de façon  que l'organe de contrôle 71 puisse prendre  sept positions stables (donc cinq seulement  sont montrées à la fig. 1) et que les déplace  ments d'une position stable à la suivante se  font d'une manière brusque. De plus, lors  qu'un déplacement a commencé, il continue  même s'il se produit une variation de la vi  tesse dans le sens contraire de la variation qui  a provoqué ce déplacement.  



  D'autre part, les vitesses pour lesquelles  les déplacements de l'organe 71 commencent  aux vitesses croissantes sont plus grandes res  pectivement que les vitesses pour lesquelles  les déplacements en sens inverse commencent  aux vitesses décroissante. En d'autres termes,  par exemple, le mécanisme se trouve dans  la position de la fig. 1, et que la vitesse aug  mente, la vitesse     a)    pour laquelle l'organe 71       recommencera    à se déplacer, jusqu'à ce que  le manchon 7-V' bute contre le manchon 72"'    sera supérieure à la vitesse cw' pour laquelle,  la vitesse diminuant, l'organe 71 sera ra  mené de cette nouvelle position à la position  primitive de la fig. 1.  



  L'organe de contrôle 71 entraîne par un  doigt 70 un bras 69 fixé sur un arbre 68.  Celui-ci entraîne l'arbre 95 du     combinateur     primaire (fig. 2) portant trois secteurs 96  pourvus de contacts 97 sur lesquels frottent       respectivement    des doigts 98, 98' et 98". La  fig. 2 montre seulement un secteur et un  doigt. Le déplacement de l'arbre 68 de     fig.    1  a pour effet de produire des combinaisons       différentes    des contacts 97 et des doigts 98,  98',     98".     



  A la     fig.    3, on a représenté schématique  ment les combinaisons     successsives    qui sont  réalisées à l'aide des trois doigts 98, 98', 98"  et des contacts 97, l'arbre 95 pouvant prendre  sept positions stables successives, ainsi qu'il  ressort de ce qui précède, car l'organe de  contrôle peut prendre sept positions stables  successives. Ces positions sont 160 pour le dé  marrage, 161 pour la première vitesse, 162  pour la deuxième vitesse, 163 pour la troi  sième vitesse, 164 pour la quatrième vitesse,  165 pour la cinquième vitesse, 166 pour la  sixième vitesse.

   A l'arrêt, les secteurs du com  binateur se trouvent dans la position 160,  c'est-à-dire prêts pour le     démarrage.    Le signe  de référence 159 correspond à la coupure  complète du courant qui est réalisée par le  conducteur qui peut à volonté. couper ou réta  blir le courant pour le     combinateur        primaire.     Cette intervention du conducteur a donc pour  effet d'arrêter le véhicule ou de le faire  redémarrer. On parvient ainsi à transmettre  par trois doigts et trois fils les injonctions à  une boîte de vitesses à sept vitesses.  



  Le combinateur secondaire     (fig.    4) pré  sente des bobines 99, 99' et 99" de commande  de trois électrovalves 167, 168 et 169. Ces  bobines sont mises en et hors circuit suivant  le schéma de     fig.    3 au moyen des doigts 98,  98' et 98" et des contacts 97.     L'électro-valve     167 comprend, en plus de la bobine 99, une  armature magnétique 100, une soupape 101 et  une     soupape    l02=1.03, 1e toue: soumis à l'ae-           tion    antagoniste de l'effet magnétique de la  bobine 99, d'une part, et d'un ressort 104,  d'autre part.  



  Lorsque la bobine 99 n'est pas excitée, la  soupape 101 est écartée de son siège sous l'ac  tion du ressort 104 et permet la communica  tion du conduit 106 avec l'atmosphère. Lors  que la bobine 99 est excitée, la communica  tion du conduit 106 avec l'atmosphère est in  terrompue par     l'application    de la soupape  101 sur son siège et en même temps elle est  établie avec un conduit d'arrivée d'air sous  pression 105 grâce au fait que la soupape 103  est écartée de son siège. De même manière,  la bobine 99' contrôle la communication d'un  conduit 10,6', analogue nu conduit 106, avec  l'atmosphère ou avec une conduite d'air sous  pression. La bobine 99" fait la même chose  pour un conduit 106" semblable au con  duit 106.  



  Les conduits 106, 106' et 106" débouchent  dans un cylindre dans lequel coulissent les  pistons 108, 108' et 108". Le conduit 106 dé  bouche dans la partie 107 du cylindre com  prise entre le fond de celui-ci et le piston 108  et les conduits 106' et 106" débouchent entre  les pistons 108 et 108' et 108' et 108" dans  les parties 107' et 107" du cylindre respecti  vement. Le piston 108 est solidaire d'une  saillie 89 dans laquelle est ménagée une cou  lisse 110. Dans cette coulisse est engagée un  bouton 109 solidaire du fond fixe 111. Le  piston 108 a donc une course limitée par rap  port au fond<B>111.</B>  



  Le piston 108' est solidaire d'une saillie  89' dans laquelle est ménagée une coulisse  110'. Dans cette coulisse est engagé un bou  ton 109' solidaire du piston précédent 108.  De même, le piston 108" est solidaire d'une  saillie 89" dans laquelle est ménagée une  coulisse 110". Dans cette coulisse est engagé  un bouton 109" solidaire du piston précé  dent 10$'.  



  Si on désigne par a la course du piston  108, les coulisses 110' et 110" ont une lon  gueur telle que les pistons 108' et 108" ont,  par rapport au piston qui les précède, une  course égale respectivement à     2a    et à 4a.    Dans ces conditions, suivant les combi  naisons de circuit réalisées, on peut faire ;  occuper     huit    positions équidistantes à la tige  112 qui est solidaire du dernier piston 108"  et est repoussé par     un    ressort 115 qui, pour  simplifier, est représenté plus court qu'il  n'est en réalité.  



  En effet, en mettant toutes les bobines  hors circuit, on met les parties 10-7, 107' et  <B>107"</B> du cylindre en communication avec  l'atmosphère et on     obtient    une position de  départ correspondant à une course nulle des  pistons. En ne mettant que la bobine 99 en  circuit, on met la partie 107 en communica  tion avec la source d'air comprimé et on ob  tient une source totale égale à a. Si c'est la  partie l07' qui reçoit seule de l'air comprimé,  la course totale est égale à 2a. Si les parties  <B>107</B> et 107' reçoivent seules de l'air com  primé, on obtient une course égale à 3a. Si la  partie 107" reçoit seule de l'air comprimé, la  course totale est égale à 4a; si ce sont les  parties 107 et 107", la course est égale à 5a.

    Si ce sont les parties     10V    et 107", la course  est égale à 6a et enfin si toutes les parties  107, 107' et 107" reçoivent de l'air comprimé,  la course totale est égale à 7a.  



  La     tige    112 commandé par une cré  maillère 113 et une roue dentée 114 un arbre  116     qui    peut occuper huit     positions    représen  tées en traits mixtes et dont les extrêmes  sont désignées par 117 et 118. L'arbre 116  commande directement la boîte de vitesses.  Ainsi, au moyen des     combinateurs    primaire  et secondaire, les sept positions stables de l'or  gane de contrôle 71 du     prédéterminateur    sont  transmises à l'arbre 116, la     huitième        position     de cet arbre, qui est sa     position        initiale,    cor  respondant à la coupure du courant.  



  Pour avoir une conduite parfaite du véhi  cule, il est nécessaire, lorsqu'on passe d'une  vitesse inférieure à une vitesse supérieure, de  faire ralentir le moteur pendant qu'a lieu ce  changement de vitesse. Dans l'installation dé  crite, ce ralentissement est     obtenu    par le dis  positif ralentisseur dont la     fig.    5 donne le  détail.

        La tige 11? porte une série de dents 119,  119',     11911,        119"1,        1191V,    119V,     119V1,        119VII.     Pour le déplacement de la tige 112 dans le  sens de la flèche     X,    qui correspond à une  augmentation du rapport de démultiplication,  c'est-à-dire au passage d'une vitesse supé  rieure à une vitesse inférieure (par exemple  de la quatrième à. la troisième), les dents  119, 119', etc.

   soulèvent un     cliquet        120    monté  sur un levier commutateur 124 qui pivote  ainsi autour de son pivot 121 sans déplacer  ce levier 12'4 autour du pivot<B>125</B> de     celui-          ci.    Par contre, pour le déplacement de la tige  112 dans le sens de la flèche     F,        qui    corres  pond à.

   une diminution du     rapport    de démul  tiplication, c'est-à-dire au     passage    d'une vi  tesse inférieure à une vitesse supérieure     (par     exemple de la troisième à la     quatrième),    le  cliquet 120 vient en prise avec une des dents  et bute contre une partie 123 du levier 124.  Celui-ci se soulève en pivotant     autour    de son  pivot 125. Pendant ce pivotement, l'extrémité  de gauche 141 du levier 124 est abaissée et  produit la coupure de contacts 143 et la fer  meture de contacts 142.

   Les contacts 142 et  143 sont connectés à un combinateur de con  trôle du moteur, de façon (lue l'ouverture  des contacts 143 et la fermeture des contacts  142     provoquent    un     ralentissement    du     moteur.     



  Lorsque le bras de droite du levier 124  s'est ainsi soulevé sous l'effet décrit, un     cli-          quet    127 sollicité par un ressort 1.28     accroche     le bec du levier 124 et maintient celui-ci  dans cette position soulevée. La mise au ra  lenti du moteur persistera donc     jusqu'ii    ce  que le bec 126 soit libéré du     cliquet    127.  



  En se soulevant, le levier 124 agit sur     un     distributeur 136 pour mettre en communica  tion un conduit 135 avec un conduit 1.38 et  couper la. communication du conduit 135 avec  l'atmosphère, qui se faisait par     13"7.    De c(:  fait, de l'air sous pression arrive par un  conduit 140, un passage étranglé par un poin  teau 139 et remplit un réservoir 134. La, pres  sion dans ce réservoir croît     progressivement     et se transmet par un conduit 133 à un cy  lindre dans lequel coulisse un piston 132. A  un certain instant, cette pression devient<B>suf-</B>         fisante    pour vaincre la résistance d'un ressort  131 dont le piston 132 est chargé. La tige  130 de ce piston soulève un levier 154 dont  le fonctionnement sera expliqué plus loin.

   Au  cours de son soulèvement, le levier 154 vient  buter contre le     cliquet    127 et entraîne     celui-          ci    vers le haut, ce qui libère le     bec    126 du  levier 124. Sous l'effet d'un ressort 144, le  levier 124 peut alors     retomber.    L'extrémité  de gauche 141 du levier 124 coupe alors les  contacts 142 et rétablit les contacts 1'43, ce  (lui a pour effet de supprimer la mise au  ralenti du moteur à combustion interne et  de rétablir sa vitesse et son couple primitif.  La mise au ralenti du moteur dure donc le  temps que dure le remplissage du réservoir  134.

   Cette durée peut être réglée à l'aide du       pointeau        13,9,    afin qu'elle suffise pour pas  ser d'une vitesse à l'autre. On pourrait ainsi  faire varier dans ce but la tension du ressort  <B>131</B> changeant le piston l32.  



  Le dispositif décrit ci-dessus ne provoque       qu'un    ralentissement du moteur. Dans beau  coup de boîtes de vitesses, ce ralentissement  suffit.  



  Pour d'autres     boîtes    de vitesses cependant,  cela ne suffit pas. Dans ce cas,     l'installation     décrite pourrait comporter en plus du disposi  tif ralentisseur de la     fig.    5 un dispositif accé  lérateur agissant dans le sens de l'augmen  tation de vitesse du moteur pour un dépla  cement de la tige 112 dans le sens de la  flèche Y. Ce dispositif serait également  agencé de façon que l'on puisse régler la  durée du temps pendant lequel la vitesse  du moteur est     augmentée.     



  Lors du     fonctionnement    de     l'installation     décrite, il peut arriver que le débrayage, lors  qu'on passe d'une vitesse inférieure à une vi  tesse supérieure, soit beaucoup plus rapide  que la mise au ralenti du moteur à com  bustion interne     provoquée    par le dispositif  ralentisseur. Pendant le temps que met à  agir le dispositif ralentisseur, la vitesse du  moteur ne serait ainsi plus contrôlée par  l'inertie du véhicule et le     limitateur    de vi  tesse du moteur devrait intervenir pour em  pêcher un     emballement    du moteur.

        Afin d'éviter cet emballement passager du  moteur, l'installation décrite comprend le  dispositif de temporisation dont les     fig.    6 et  7 montrent le détail. L'arbre 116 commande  la boîte de vitesse par un levier 151. L'en  grenage 114, entraîné par crémaillère 113       (fig.    4), est fou sur l'arbre 116. Dans son  déplacement dans le sens de la flèche X de  la     fig.    7, qui correspond à une augmentation  du rapport de démultiplication, c'est-à-dire  au passage d'une vitesse de rang supérieur  à une vitesse de rang inférieur (par exemple  de la quatrième à la troisième), il entraîne cet  arbre en agissant sur une butée 149 de l'ar  bre 116.

   Par contre, pour le déplacement  dans le sens de la flèche Y de la     fig.    7, qui  correspond à une diminution du rapport de  démultiplication, c'est-à-dire au passage  d'une vitesse de rang inférieur à une vitesse  de rang supérieur (par exemple de la troi  sième à la quatrième), l'engrenage 114 en  traîne l'arbre 116 par l'intermédiaire d'un  ressort 147 et d'un plateau 148. Le levier 154  est poussé par un ressort 155, de façon que  son extrémité s'engage entre des dents 153,  153',     1.5@W"    d'un plateau 152 solidaire de  l'arbre 116. Ce levier ne gêne pas le déplace  ment de l'arbre 116 dans le sens de la flèche  X. Par contre, il empêche le déplacement de  l'arbre 116 dans le sens de la flèche Y.

   Le  déplacement de la roue dentée 114 dans la  direction de la flèche Y ne fait donc que  tendre le ressort 147 tant que le levier 154  reste enclenché. Ce n'est que lorsque l'extré  mité 93 du levier 154 est soulevée par la tige       130    du piston 132 que l'arbre 116 devient  libre et tourne alors, entraîné par le res  sort 147.  



  L'action du piston 132 étant retardée  par l'effet du remplissage de la chambre 134,  le passage d'une vitesse inférieure à une vi  tesse supérieure est donc temporisé. Il s'en  suit qu'on peut, par le réglage de l'instant du  déclenchement du levier 154, faire en sorte  que lorsqu'on passe d'une vitesse inférieure  â une vitesse supérieure, la vitesse ne soit  débrayée que lorsque, sous l'effet du disposi  tif ralentisseur, le moteur à combustion in-    terne est effectivement ramené à sa vitesse  de ralenti. Le ralentissement du moteur est  rendu possible     pendant    que la vitesse est en  core embrayée grâce à l'interposition d'une  roue libre dans la boîte de vitesse.

   Il est clair  qu'il faudra régler les dispositifs de façon  que le levier 154, après qu'il a libéré le pla  teau 152, ne vienne buter contre le cliquet  127 pour libérer le levier 124 et ainsi per  mettre au moteur d'accélérer, que lorsque  l'embrayage de la nouvelle vitesse est effec  tué.     L'installation    décrite comporte en outre  des organes, non représentés, disposés d'une  façon telle que le conducteur puisse, à n'im  porte quel instant, intervenir pour substituer  sa volonté à l'action automatique de cette ins  tallation.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Installation de commande de la boîte de vitesse à engrenages d'un véhicule sur rails à moteur à combustion interne, comportant un dispositif prédéterminateur comprenant un mécanisme tournant à une vitesse propor tionnelle à la vitesse d'avancement du véhi cule et agencé de façon que le déplacement d'un organe de contrôle présenté par ce mé canisme soit provoqué pour des vitesses dé terminées du véhicule, la position de cet organe restant stable entre deux vitesses con sécutives de ces vitesses déterminées,
    un rap port de transmission déterminé de la boîte de vitesse correspondant à chaque position stable de l'organe de contrôle, caractérisée par le fait que, lorsque l'organe de contrôle se trouve dans l'une quelconque de ses positions stables, la vitesse pour laquelle le mécanisme provoque un déplacement de cet organe à par tir de cette dite position stable à la position voisine est, dans le cas où la vitesse du véhi cule augmente, supérieure à celle pour la quelle le mécanisme ramène l'organe de cette position voisine à cette première position sta ble lorsque la vitesse du véhicule diminue, l'organe de contrôle étant soumis à des forces antagonistes qui,
    dès que cet organe a com mencé à se déplacer à partir d'une de ses positions stables, dans l'une ou l'autre direc tion, varient de façon qu'il continue à se dé- placer dans le même sens jusqu'à la position stable voisine, même si pendant ce déplace ment il se produisait une légère variation de vitesse en sens inverse de celle ayant provo qué ce déplacement. SOUS-REVENDICATIONS: 1.
    Installation suivant la revendication, dans laquelle le mécanisme tournant du pré- déterminateur comprend des masses agissant par la force centrifuge sur l'organe de con trôle qui, sous l'action de ces masses, coulisse de façon à amener successivement en con tact des manchons entre lesquels sont in tercalés des ressorts dont la tension initiale est d'autant plus grande qu'ils sont plus éloignés du manchon susdit, caractérisée en ce que les ressorts susdits sont tels que leur variation de tension pour une variation de distance donnée entre les manchons entre les quels ils sont intercalés soit inférieure à la variation de l'effort exercé par les masses sur l'organe de contrôle, pour la variation de dis tance susdite. 2.
    Installation suivant la revendication, comportant un dispositif ralentisseur, met tant au ralenti le moteur lors du passage d'une vitesse inférieure à une vitesse supé rieure, caractérisée en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'accélération du moteur mis en action lors du passage d'une vitesse supérieure à une vitesse inférieure. 3.
    Installation suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que, lors du passage d'une vitesse inférieure à une vitesse supérieure, le déplacement de l'organe de contrôle du prédéterminateur provoque le déplacement d'un organe com mutateur pour l'amener, à l'encontre de l'ac tion d'un ressort, dans une position pour la quelle un combinateur de contrôle du mo teur, commandé par cet organe commutateur, agit sur le moteur de façon à le faire tourner au ralenti, cet organe commutateur étant maintenu enclenché dans cette nouvelle posi tion par un cliquet sollicité constamment vers la position d'enclenchement,
    l'organe commu tateur en se déplaçant pour prendre cette po- sition d'enclenchement provoquant l'ouver ture d'un distributeur d'air commandant l'ar rivée d'air comprimé dans un réservoir com muniquant avec un cylindre dans lequel cou lisse un piston chargé, le tout de façon que dès que la pression dans le réservoir atteint une valeur déterminée par suite du remplis sage de celui-ci, elle agisse sur le piston pour déplacer celui-ci, ce piston agissant alors sur le cliquet pour l'écarter de sa, position d'en clenchement afin de permettre à l'organe commutateur de revenir ii sa position primi tive. 4.
    Installation suivant la revendication et: la sous-revendication 2, caractérisée par une disposition permettant de régler la durée du temps pendant lequel la vitesse du moteur est modifiée. 5. Installation suivant la revendication et les sous-revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de réglage de, la pression de l'air admis dans le réser voir. G. Installation suivant la revendication et les sous-revendications 2 et 3, caractérisée par une disposition permettant de régler la charge du piston soumis à la pression régnant dans le réservoir. 7.
    Installation suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que l'organe de contrôle dit prédéterminateur commande la boîte de vitesse par l'intermé diaire d'un dispositif de temporisation qui, lors du passage d'une vitesse inférieure à une vitesse supérieure, retarde le début de l'ac tion de l'organe de contrôle sur la boîte de vitesse dans le but que la vitesse inférieure ne soit débrayée que lorsque le moteur aura été mis au ralenti par le dispositif ralentis seur commandé par l'organe de contrôle, le dispositif de temporisation n'ayant pas d'ef fet de retardement sur le dispositif ralentis seur. 8.
    Installation suivant la revendication et les sous-revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'organe de contrôle du prédéter- minateur actionne un combinateur primaire commandant un coinbina,teur secondaire ac- donnant la boîte de vitesse par l'intermé diaire d'un arbre, la disposition étant telle que lors du passage d'une vitesse inférieure à une vitesse supérieure, le combinateur se condaire agit sur cet arbre par l'intermé diaire d'un ressort qu'il met sous tension pendant qu'un levier empêche l'arbre de tour ner dans le sens correspondant à ce passage,
    l'organe commutateur étant amené en même temps dans sa position de mise au ralenti du moteur, le piston soumis à la pression régnant dans le réservoir agissant ensuite pendant son déplacement sur ce levier, afin de libérer l'arbre qui tourne alors sous l'action du res sort et effectue le passage d'une vitesse à l'autre, le tout dans le but que la vitesse inférieure ne soit pas débrayée avant que le moteur ait été mis au ralenti par le combina- teur de contrôle.
CH220393D 1935-12-18 1936-11-18 Installation de commande de la boîte de vitesse à engrenages d'un véhicule sur rails à moteur à combustion interne. CH220393A (fr)

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