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Perfectionnements aux changements de vitesses d'automobiles.
La présente invention a pour objet des perfection- nements aux changements de vitesse et vise en particulier à réaliser un changement de vitesse qui soit relativement simple et peu coûteux à construire, ne comportant que l'addition d'une petite quantité de pièces supplémentaires aux changements de vitesse actuellement en usage, et dans lequel les engrenages puissent être amenés en prise sans choc.
'invention a également pour objet l'emploi de moyens grâce .auxquels les vitesses des organes venant en prise sont d'abord synchronisées, un temps suffisant étant laissé pour permettre la synchronisation pendent le dépla- camant desdits organes,- de façon que ces derniers vien- nent en prise sans choc.
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L' invention réside également dans l'emploi de ti- ges de commanda destinées à être' actionnées par des le- viers de.,forme habituelle, des moyens étant prévus pour que le mouvement des tiges de commande commence par mettre en action le mécanisme de synchronisation, puis le train
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baladeur qui doit venir en prise avec un autre, engrenage déterminé.
L'invention concerne également la lubrification des paliers de certains engrenages, l'huile de graissage ê- tant amenée aux paliers sous pression.
L'invention sers mieux comprise par l'a description qui va suivre dans laquelle apparaîtront d'autres détails de construction et combinaisons d'organes avantageux et au dessin annexé, qui représente, à. titre d'exemple, un mode de réalisation préfère de l'invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation Particulier lequel peut recevoir de nombreuses modifica- tions sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
Au dessin :
La fig. 1 est une coupe verticale longitudinale de la boite de vitesses, certaines parties étant repré- sentées en élévation.
La fig. 2 est une coupe transversale partielle avec certaines parties en élévation.
La fige 3 est une élévation partielle montrant un détail de l'une des tiges de commode avec sa fourchette de manoeuvre, cette vue étant prise du côté de la boîte de vitesseopposé à celui de la figure 1.
La fig. 4 est une vue en détail d'un palier d'en- grenage.
La fig. 5 est une vue en détail partielle avec pitiés en coupe et parties en élévation, montrant -une variété de réalisation des tiges de. commode et de leur mécanisme.,
La fig. 6 est une vue .en détail partielle d'une oriente de réalisation de l'accouplement.
La fig. 7 est une vue en détail partielle en partie en coupe et en partie en élévation montrât une variante de construction et de disposition des tigesde commode.
La fig. 8 montre une variante de réalisation de
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la ïmjfêe pour-, les étriers.
En - se référant au dessin, 1 désigne le'carter
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habituel de le boîte de vitesse, 8 l*arbre de l'embrayage, 3 l'arbre conduit et 4 larbr.e secondaire.
Marbre. die l'embrayage 2 est maintenu. par un Palier à rouleau et l'arbre conduit 3 par un palier à billes 6.
L'extrémité antérieure de 11-arbre conduit 3 a un diamètre réduit comme représenté en 7, 'de façon à s'emboîter dans
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l'extrémité de legrbre de l'embrayage 2, comme on le voit plus clairement à la figure 1, cette ' extrémité du diamè- tre: réduit -étant supportée pge urj4*lîeà rouleau 8. L'ex- trémité intérieure de l'arbre de l'eriirajage 2 est épa- nou:Le comme représenté en 9 et présente un évidement conique 10, dans lequel sont taillées des dents 11, au voisinage de son extrémité extérieure. L'extrémité épa-
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nouie 9 présente e à sa périphérie une rainure 12 dont te but sera expliqué ci-ttprès1.
L'arbre conduit 3 présente des cannelures et une
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pièce conique 13 es-t fixée sur cet 2;rbr.e; cette pièce 13 pénètre dans ltévidanment 10, mais normalement n'est pias en contact avec sa surface, de sorte que .Tetrêr.5të épanouie de l'arbre 2 peut normalement tourner par rap- port à la pièce 13, l'arbre 2 pouvant coulisser
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ment de la façon qui s'era décrite ci-après, de façon à pouvoir venir au contact de la pièce conique 13 par la
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surface de l'évidement conique 10, de fE-gon 9. provoquer la prise directe entre les arbres 2 et 3.
Sur l'arbre d'embrayage 2 est calée une roue 14
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qui engrène avec une roue 15 de 1-rbre secondaire afin d'entraîner ce dernier. Sur l'arbre secondaire sont taillés ou fixés les engrenages 16, 17 et 18, 1''engrenage 18 étant en prise avec le pignon fou de marche srriè- re 19.
Sur l'arbre 3 coulisse le pignon ou tra3n bela- deur. 20 qui, lorsqu'il est déplacé vers le, droite par
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rapport à la position représentée à. Fà f3.g: lt vient en prise avec l'engrenage 17 pour la petite' .1 vitesse, et lui, lorsqu'il est déplacé vers la gauche à partir de sa po- sition de point mort représentée à la fig. 1, vient en prise avec le pignon fou 19 pour réaliser- la marche arrière. Ce tr&in baladeur 20 est muni d'un collier rai-
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nuire 21 eveo lequel coopère la fourch-ette du bras 22 por- tée par la tige de manoeuvre23. Cette dernière est ac-
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tionnée pas le levier 24 de Il f&çon habituelle.
Un pignon 25 est eonstcmEieat en prise avec l'en- C1.'eil ge 16 et ce pignon 25 est normalement libre de tour- nier sur une pièce conique z qui est pourvue de canne- 1-res et fixée sur l'arbre conduit 3. Sur l'un des côtés du wlxî32 25 se trouve mi prolongeront 26, présentent une rainure périphérique 27 et, vers intérieur, une 0.a:'. -;, i.::::" e 28.
Su..' Marbre conduit 3 ;'.;':,,, u GCZ' ¯1 r,^.û F3 "J.11irill b- l<.-;.'::'H::i.' 2.s présentent une denture extérieure e qui, 10rsf.!'lG le i:...1c1 baladeur coulisse vers la droite à par- tir e la .obgio.::" :..l6G,tre représentée à lit fiS. 1, vient en prise vEC 1s denture intérieure 11 de l'arbre 2 et oui, ve1!S It gauche partir de la positionneutre, vient en prise avec la denture inté- rieure 28 du pignon 25 .
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Le train bel!1.deur est actionné par l'intermédiaire d'un bras 31 porté psr la tige de manoeuvre 32, lextré- mité în3-:6rïeure Le ce braS formant une fourchette péné- trant dans une rainure 33 du train baladeur.
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pour .mener l'extrémité de l'arbra 2 présentent un évidement conique au contact de 1. pièce conique 13 et 1 fenyenage 25 en contact avec la pièce conique 251, on utilise des étriers 34'et 35 respectivement.
Ces étriers et leurs organes accessoires sont
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identiques, de sorte qu'il suff:ir?, de décrire l'un dten- tre eux. Comme représenté à la fig. 2, ces étriers
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@ peuvent pivoter autour d'axes 36 qui traversent les cô- tés du carter et ce pivotement est provoque par le 'fonc- tionnement de la tige de manoeuvre 32.
Au voisinage des extrémités inférieures des étriers 35 sont montés des sabots de poussée38, pouvant tourner autour d'axes 37, ces sabots pénétrant dans les rainures périphériques 27 du pignon 25, tandis que les sabots mon- tés sur l'étrier 34- pénètrent dans la rainure périphéri- que 12 de l'extrémité épanouie 10 de l'arbre 2. Chacun de ces étriers présente une cavité ou chambre39 dont l'extrémité intérieure a un diamètre réduit, comme indiqué en 40, de façon à recevoir l'extrémité inférieure d'un piston 41,
monté à frottement doux dans la chambre 40 et qui présente un épaulement 42 et un prolongement 43 tra- versant une ouverture centrale pratiquée dans un bouchon fileté 44 se vissant dans l'extrémité filetée de la cham- bre 39. Un ressort à boudin 45 entoure le piston 41 en- tre l'épaulement 42 et un épaulement 46 formé par la par- tie de diamètre réduit à l'extrémité inférieure de la chambre 39; ce ressort a pour effet de maintenir lepis- ton dans sa position élevée, comme on le voit plus clai- rement à la fig. 2. L'extrémité du prolongement 43 du pis- ton qui s'appuie contre la tige de manoeuvre 32 a une forme hémisphérique.
Pour le graissage de la chambre 39, on pratique une ouverture 45 à travers laquelle le lubrifiant pénètre, par suite des projections d'huile résultant de la rota- tion des engrenages. Ce lubrifiant pénètre alors dans La chambre 40 par 'la ramure 48 formée le long de la portion du piston qui coopère dans cettechambre.
La tige de manoeuvre32 représentéeplus en détail à la fige 3-présente 'un certain nombre d'évidements lon- gitudinaux espacés les uns des autres, 49 et 50, les extrémités de ces évidements étant arrondies suivant un
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rayon sensiblement égal à celui des extrémités hémis- phériques des prolongement- 43 des pistons-. A 1* extrémité de l'évidement 49 voisine du bras 31 est formée une rampe inclinée 51 se terminant dans un évidement arrondi 52.
A l'extrémité de l'évidement 50 voisine du bras 31 est formée une rampe 53 qui se termine dans un évidement ar- rondi 54.'Entre les étriers 34 et 35 est monté un ressort à boudin 55 qui, normalement , tend à fairepivoter les extrémités supérieures de ces étriers l'une vers l'autre, ce Gouvernent étant licite par une butée 56, fixée sur le carter 1, et qui s'engage contre une oreille 561 faisant corps à l'étrier ou lui étant relié.
La. pièce conique 251 présentee une rainure annu- laire 57 dans laquelle débouche une rainure en spirale 58, également formée à la périphérie de la pièce conique, et qui s'étend sur toute la longueur de celle-ci. Dans cette rainure annulaire57, et en vue d'amener le lu- brifiant, débouchent une ou plusieurs ouvertures 59, pratiquées dans le pignon et qui débouchent d'aube part à la surface, entre deux dents adjacentes du pignon, comme on le voit plus clairement aux fige. 1 et 4.
Lorsque le pignon 25 tourne en engrènetsent avec l'engrenage 16, le lubrifiant recueilli par les dentures pénètre par les ouvertures 59 dans la rainure 57 et de là clans la rainure en spirale 58.
Dans un prolongement du carter 1 est monté un palier à billes 60 pouvant être actionné par une four- chette 61, portée par 1/ arbre de l'embrayage 62, ce palier servant à absorber la poussée lorsqu'on débraye l'embrsyage qui relie le moteur à la transmission par l'intermédiaire du manchon 63. Cet embrayage peut être d'une construction quelconque connue. Le chemin de roulement extérieur du palier 5 est maintenu, dans le carter- de façon à ne pouvoir ni tourner ni se déplacer
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axialement, grâce au goujon 64 dont l''extrét?îté infé- rieure, de diamètre réduit-, pénètre dans une ouverture du chemin de roulement.
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Au dessin, les différents orgues sont l' G,;/L'ê8 e1- tés dans: la position neutre c'est-à-dire au point uort.
Pour passer à la première vitesse ou en cï.rc¯e arrière, le pignon ou train baladeur 0 est actionne par le. tije de manoeuvre 23 de la manière habituelle. L'invention a pour but de synchroniser les éléments de la transmission de façon que le train baladeur 29 puisse'être amené sans choc dans la position de seconde ou de troisième vitesse.
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Lorsquton désire passer en seconde vitesse le levier 24 est actionne de façon à déplacer la ti:e c manoeuvre 32 vers le droite, comme représente à la fâg. 3, et vers la gauche comme représenté à la fig. 1, ce souvenant de
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la tige de commande étant tel que l'extrémité de l' êv 10.e- ment 49, voisin de la Aampe 51, sfen3cge contre s 7. te<>t é- mité supérieure e 0.U prolongen-ent 43 du piston 41 et feit pivoter l'étrier 5; il es résulte que les sabots 38 repoussent le pignon 25 contre la pièce conique 251 avec une friction Importante, le pignon 25 étant entraîne dans la rotation de la pièce conique ;
le synchronisme
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se trouve donc établi entra le pignon 25 et le train bala- deur 29 et les dents 28 du pignon 25 peuvent engrener facilement avec Les dents 30 du train baladeur sans aucun choc* La résistance qu'oppose le pignon 25 à venir sTen-
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g&ger avec une friction importante sur lrorgane conique 251 provoquera 7.t,b.ssement du piston 41 en antagonisme â itgotion du ressort 45, de orte que If extrémité du prolongement 43 passe par dessus l'extrémité de l'évide- ment 49 et vient sur la rampe 51 pour venir s'engager ensuite dans- l'évidement arrondi 52.
A la pression du ressort 45 sur le piston 41 rajoute la pression hydraulique dans la chambre 40, du
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fdit que, lorsque le piston stabaise, le lubrifiant contenu dans la chambre 40 est obligé de a écouler par-
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le canal 48 de l'autre 08 te de la' Partie de plus grand diamètre du piston c Test-à-dire dans la chambre 39.
La pression hydraulique retarde le mouvement descendant du piston de sorte que si l'on tentait de le déplacer si
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rapidement que la. synchronisation Saurai t pas le temps de se produire, la pression hydraulique dans la chambre 41 suffirait à maintenir l'extrémité du piston :au con- tact de l'extrémité de 1 avidement du train baladeur pendant un temps suffisant pour permettre: une bonne syn- chronisation. Cette même action augmente la pression à
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exercer pour fsire pivoter l 'Strier et pour forcer l'en- grenage plus énergiquement sur la pièce conique .avec laquelle il coopère.
On comprend que l'on peut augmenter ou diminuer cette pression hydraulique en faisant varier le diamètre du piston, la dimension de la chambre 40
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d&X1$ laquelle le piston se déplace ou les dimension des rainures ou canaux 48. Rengagement de l'estrémité du-prolangement 43 du piston dans ltextrêmitê de la cas vité 49 a pour effet de mettre obstacle au déplacement du train baladeur et de laisser suffisamment de temps pour que la synchronisation ait le temps de * établir;
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Gomme il vient d. têtre :. i t, le dah;'1?ot utilise dans la chambre 40 augmente cette difficulté, de façon à contrô- ler le temps de synchronisation à volonté.
Il est évi-
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dent que la pression hydrauLigue produite dans- la ogham- tre 40 variera aveu la viscosité de l'huile quelle con- tient et, code la viscosité du lubrifiant varie d'un
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MOE,eiitr à loutre 1?:ir suite -des changements de température, l'effet retardateur qui s'oppose à l'abaissement du pis- ton 41 tenter* avec la viscosité du lubrifiant, de
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sorte que, par temps froid par exemple, lthuile deviendra plus lourde et par conséquent un effort plus grand sera
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nécessaire pour synchroniser les engrenages.
L'action .hydraulique constituera un moyen pour donner plus de temps pour la synchronisation ainsi que pour augmenter
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l'effet sy.nchron1steur, l'engageaient du piston dans l'évidement arrondi 52 m 5n tenant la tige de manoeuvre dans sa position. Au moment où le prolongement 43 du piston saute par dessus l'extrémité de la cavité 49, le res- sort 55 tend à ramener l'étrier dans sa position primiti-
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ve ou normale contre la bujîés 56; à ce moment l'obstacle qui suppose au déplacement de la. tige de manoeuvre e 32 est supprimé, c.s qui permet d accélérer ce mouvement pour amener le train baladeur 29 en engrènement avec les dents 28 du pignon 25; ce mouvement se trouve encore
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uccru du fait que l'extrémité de la partie 43 du piston porte contre la surface inclinée 51.
Au cas où les dents du train baladeur 29 viendraient buter contre les dents intérieures 28 du pignon 25, ce dernier sert, légèrement
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déc9.n de l'organe 2515 de façon à permettre un léger mouvement de rotation du pignon 25 pour que les dents 28 puissent engrener avec les dents 30 du train baladeur
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. 29.
Sangle au eommet de la partie conique nu- et de 1engrenage correspondant 25 est tel que, lorsque ces ' doux parties sont o,oincées par frottement énergique, elles' continuent à transmettre un couple moteur sensible- ment égal :au. couple normal alors même que la pression axiale de l'étrier 35 aurait cessé de s'exercer pour les .-maintenir coincées : en même temps, l'engrenage 25 peut être rendu libre et se décoincer de la pièce conique 251 sous l'action de la pression -axiale produite Par le res- sort 55 si, à cette pression, s'ajoute un léger choc produit par le train baladeur 29.
Ce qu'on a dit au sujet de l'angle au sommet de la pièce conique 251 etde son
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engrenage 25 s j'applique à la pièce conique 13 et à la pièce 10 avec laquelle il coopère et qui setrouve formée
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sur l'ex-crecute intérieure de l*arbre 2. La rainure en spirale 58 de. la pièce conique 251 a son Pas dirigé dans un sens tel que, pendant le fonction-
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nement sous 1 charge maximum, l'action de vissage de cette rainure ait tendance à rapprocher la partie conique et l'engyen'ge l'un vers l'autre pour segmenter l'effet de friction de ces deux organes.
Un autre avantage qui
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résulte de l'emploi de cette ruinure en spirale est de i om p x e la continuité de la surface de la pièce conique 251 de sorte que, pendant 1'embrayage de l'un des organes sur l'autre, la pellicule d'huile en excès peut être chas- sée plue rapidement étant donné que la 'distance sur la- quelle elle doit s'écouler est plus courte.
Il y a lieu d'attribuer une importance particuliè- re dans le choix des matières en frottement des organes coniques et de ceux avec lesquels ils coopèrent par fric- tion. En pratique, on a constaté quril est avantageux de réaliser l'un de ces organes en une matière extrêmement dure, comme par exemple de l'acier trempé, et l'autre
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organe en une matière plus molle, composés dlune substan- ce molle dans laquelle sont noyés des cristaux très durs servant à absorber la charge, par exemple une matière
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du type de certains aibl1gea de bronze anti-friction Pour passer de la seconde vitesse à la troisième,
on comprend outil suffit de déplacer la tie-a de commande 32 en sens inverse et dractionner l'étrier 34 ainsi que les organes qui lui sont associés de la même façon quil a été décrit pour le fonctionnement de l'étrier 35; l'é- trier 34 est déplacé par suite de rengagement du prolon- gement 43 du. piston 39 de cet étrier avec lextrémité
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de ZT évidement 50.
Lorsque 1 étrier 34 est actionnée 1* extrémité creuse et de grand diamètre 10 de l'arbre 2 vient se coincer sur la pièce conique 13, ce qui a pour effet de synchroniser la vitesse de ladite extrémité
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avec celle du train baladeur 29, de aorte que les dents 30 de ce dernier peuvent venir engrener avec les dents 11 de l'extrémité 10, la tige de* manoeuvre étant m'ainte-. nue dans cette position pa--r l'engagement de l'extrémité 43 du piston dans l'évidement arrondi 54.
Lorsque le train baladeur est dans sa position neutre, il est à une distance suffisante des organes avec lesquels il doit engrener de façon qu'avant engrènement des dents de ce train avec celles des organes avec les- quels ils coopèrent, il y ait un déplacement suffisant du train baladeur pour permettre l'embrayage des organes synchroniseurs, tenir compte de l'usure normale entre ces derniers et permettre également au prolongement 43 du piston porté par l'étrier de quitter l'extrémité de l'évidement avec lequel il se trouve normalement en con- tact dans- la position neutre.
A la fig. 5, on a représenté une légère variante de réalisation du système de' synchronisation et de tige de manoeuvre dans lequel une partie 'u carter 1 de la boite de vitesse est muni de saillies 65 et 66 laissant entre elles un évidement allongé 67. Une bille 68 est logée dans une ouverture 69 pratiquée dans le carter 1 et est normalement pressée vers l'extérieur par un res- sort à boudin 70. En 71 on a représenté une tige de ma- noeuvre correspondant à la tige de manoeuvre32 et qui présentedes cavités allongées 72 et 73. Sur la tige 71 est fixé le bras 31 destiné à .-actionner le train bala- deur 29.
Sur la tige 71 peut coulisser un organe 74 actionné au moyen du levier de changement de vitesse 24.
La pièce 7-4.repose sur la tige de manoeuvreà chaque extrémité seulement et des parties relientles deux extrémités 'en contournant le bras 31. La pièce 74 pré- sente des ouvertures 75 et 76 dans lesquelles sont lo- gées des billes 77 et-78, lesquelles peuvents'engager
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dans les cavités 72 et 73 respectivement, et; normalement de part et d'autre de la partie de la tige qui se trouve entre ces cavités.
Vers 1* extrémité de 1* organe 74 qui est opposée à celle qui présente les ouvertures 75 et 76 sont f ornées des cavités concaves 79, 80 et 81 dans les- quelles la bille 68 peut s'engager, cette bille étant re- présentée dans la position neutre et s'engageant alors dans la cavité 80. La pièce 74 présente des rainures al- longées 82 et 83 espacées axialement, des surfaces in- clinées 84 et 85, et des cavités arrondies- 86 et 87, correspondent aux rainures 49 et 50,. aux surfaces incli- nées 51 et 53, et aux cavités arrondies 52 et 54, repré- sentées sur la tige 32 de la fige 3 et qui ont le même but que précédemment.
:Dans le mode de réalisation représenté à la fige 5, les étriers 34 et-35 sont supposés rappelés l'un vers. l'autre au moyen d'un ressort à boudin 55 Pu lien d'utiliser les butées 56 des figures 1 et 2, on emploie une b"tée comprenant une boîte 88 dans laquelle se dé- placentdes pistons 89 et 90, cette boite faisant pti du carter 1 ou lui étant fixée. Les pistons sont repous- sés vers l'extérieur au moyen de ressorts à boudin- 91 et leurs extrémités extérieures sont normalement au con- tact d'oreilles ou saillies 561 formées sur les étriers.
Les extrémités intérieures des pistons 89 et 90 sont lo- gées dans des cavités 92 formées dans la boîte et la face supérieure de celle-ci forme une cuvette 93 servit à recueillir le lubrifiant. Des ouvertures 94 font commu- niquer la cuvette 93 avec les cavités 92 de sorte que, lorsque les pistons 89 et 90 sont dans la position extrê- me vers l'extérieur, le lubrifiant pénètre dans les ca- vités 92 et forme un matelas s opposant au retour des pistons dans leur position normale. Cet effet d'amortis- sement supprime le bruit du au retour des. étriers dans
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. leur position normale.
Dans le fonctionnement du dispositif de la fig. 5, lorsque- le levier 24 est actionné pour passer à la secon- de. vitesse, la pièce 74 se déplace vers la droite. Ce mouvement a pour effet de faire sortir la bille 77 de la cavité 72 pour la faire passer dans la cavité 67, de sor- te que la pièce 74 se déplace sans aucun mouvement de la barre 71 et actionne l'étrier 35 de la fsçon précédemment décrite en se référant aux figures 1 à 4. Ce déplacement de la pièce 74 sera tel que la bielle 78 viendra buter contre l'extrémité de droite de la cavité 73.
A ce moment la synchronisation a eu le temps de se produire et un déplacement supplémentaire de l'organe 74 provoquera le déplacement de la pièce 71 vers la. droite et l'entraî- nement du train baladeur 29 par le bras 31. Lorsque l'organe 74 est repoussé vers la droite, la bielle 78 est maintenue entre Le fond de la cavité 73 et la saillie 66, ce qui l'empêche de s'échapper vers le haut de l'extré- mité' de la rainure 73. Lorsque l'organe 74 est repoussé à droite, comme il est décrit, la bille 68 passe dans la cavité arrondie 79 et maintient l'ensemble dans? cette position.
A la fig. 5, la distanceentre les -extrémités de l'évidement 82 et de l'évidement 86 est telle qu'elle permet à la paroi de la cavité 86 de presser contre le piston porté par l'étrier lorsque la pièce 74 est re- pousses vers la droite, :et de faire pivoter par suite l'étrier et maintenir par conséquent le train baladeur dont il provoque le déplacement au contact de la pièce conique qui lui est associée pendant le temps nécessaire pour le solidariser avec l'arbre d'entraînement au Doyen du train,baladeur 29 servant à la transmission du couple moteur. La pièce 74, lorsqu'elle est repoussée vers la gauche, ramène les organes dans la position neutre ou point mort.
Pour laisser un temps mort entre le fonctionnement
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du mécanisme synchroniseur etcelui de la tige de ma- noeuvrequi produit le déplacement du train baladeur,
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on peut réaliser ce trein baladeur 29 comme représenté à la fige 6.
Dans ce mode de réalisation, la rainure circonférenciell& 95 est relativement large par rapport sa. bras 51, de sorte que ce lui-ci possède un certain jeu ut un déplacement sort se produit avant que le bras ne s'en- gage contre les faces de la rainure pour'provoquer le dé- placement du train 29.
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la fige 7, on représenté une légère variante des tiges 3S et 32, dans laquelle la tige 2S peut être déplacée sur une longueur plus grande que la tige 32 pour
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un même déplacement .du levier 24, si Iton suppose quisn déplaçant l. tune ou l'autre des tiges, l'extrémité supé- rieur e du levier 24 parcourt la même distance. Bans ce but, la tige 32 est plus; près du point d'articulation du levier 24 que la tige 23.
Il en résulte que, lorsque l'extrémité inférieure du levier s'engage sur 1.tune ou l'autre des tiges, un même déplacement du levier produira un déplacement de moindre amplitude pour la tige 32 que pour la tige 23. Bien qu'on ait supposé que la tige 32 doive se déplacer moins que la tige 23, il va de s o i que la disposition pourrait être inverse, afin que la tige 32
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ae déplie avec une aptitude plus grande que la tige 23.
A la lg. 8, on s, représenté une variante de-la butée pour les étriers. Dans cette construction, on em- ploie deux biellettes 96 et 97, la biellette 96 étant ar- ticulée sur l'étrier et la biellette 97 sur le carter de la botte de vitesse. Un report plat ou report à lame 98 est monté de façon à presser sur l'articuln, de sorte que, lorsque la Partie supérieure de l'étrier pivote
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vers la droite, ce ressort abtlisae l'articulation des le- viers 96 et 97 pour permettre à l'étrier de se déplacer.
Lorsque l'étrier est ramené à sa position normale, les:
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ballottes limitent son seulement Sans .a'i im ïpruit ou chocf consternent à ce qui se poserait si l'étrier venait frapper contre une butéefixe.
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REVEND ICA T 101[3 - 1 .- .Changement .de vitesses caractérisé en ce
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qu'-il comporte. deux organes destinés à a Tanguer l 'un sur loutre et à se dégager .l'un de l'autre, des moyens pour synchroniser les vitesses de ces deux orgues et des organes de contrôle dont le fonctionnent assure .au- tomatiquement la synchronisation avant l'engagement.
2 .- Changement de vitesses suivent 1 , caractéri- sera ce que lesdits. organes destinés à s'engager l'un sur l'autre ou à se dégager l'un de l'autre sont montés
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co-aaxialement.
3 .- Changement de vitesses suivant.2 , caracté- ' risé en ce que l'un desdits organes est monté fou et
Vautre calé sur un arbre commun; les moyens pour syn- chroniser les vitesses deces deux organes comprenant un
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méean1.smè pergttâ;nt de fixer élastiquement l'orgue fou sur l'arbre.
4 .- Changement de vitesses suivant 3 caractérisé
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en c e que ledit mécanisme comporte un embrayage à fric- tion.
5 .- Changement de vitesses suivant 4 caractérisé . en ce que l'organe monté fou présente un alésage conique et peut se déplacer asialement sur une pièce conique fixée sur l'arbrecommun.
6 .,- Changement de vitess.es suivant 5 caractérisé en ce que ladite pièce conique présente une rainure en spirale.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to automobile gear changes.
The object of the present invention is to improve the speed changes and in particular to achieve a speed change which is relatively simple and inexpensive to construct, requiring only the addition of a small amount of additional parts to the changes. gear currently in use, and in which the gears can be brought into gear without shock.
Another subject of the invention is the use of means by virtue of which the speeds of the members coming into engagement are first synchronized, sufficient time being left to allow synchronization during the displacement of said members, - so that the latter come into gear without shock.
-
The invention also resides in the use of control rods intended to be actuated by levers of the usual form, means being provided for the movement of the control rods to begin by actuating the mechanism. synchronization, then the train
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player which must come into engagement with another, determined gear.
The invention also relates to the lubrication of the bearings of certain gears, the lubricating oil being supplied to the bearings under pressure.
The invention is better understood from the description which follows, in which other construction details and advantageous combinations of members will appear, and from the accompanying drawing, which shows, to. By way of example, a preferred embodiment of the invention. Of course, the invention is not limited to this particular embodiment which can receive numerous modifications without thereby departing from the scope of the invention.
In the drawing:
Fig. 1 is a longitudinal vertical section of the gearbox, certain parts being shown in elevation.
Fig. 2 is a partial cross section with parts in elevation.
Fig 3 is a partial elevation showing a detail of one of the commode rods with its operating fork, this view being taken from the side of the gearbox opposite that of Figure 1.
Fig. 4 is a detailed view of a gear bearing.
Fig. 5 is a partial detail view with parts in section and parts in elevation, showing a variety of embodiments of the rods. chest of drawers and their mechanism.,
Fig. 6 is a partial detail view of an embodiment of the coupling.
Fig. 7 is a partial detail view partly in section and partly in elevation showing an alternative construction and arrangement of the chest of drawers.
Fig. 8 shows an alternative embodiment of
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the ïmjfêe pour-, the stirrups.
Referring to the drawing, 1 denotes the '
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usual of the gearbox, 8 l * clutch shaft, 3 driven shaft and 4 secondary larbr.e.
Marble. die clutch 2 is maintained. by a Roller bearing and the driven shaft 3 by a ball bearing 6.
The front end of 11-shaft conduit 3 has a reduced diameter as shown at 7, 'so as to fit into
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the end of the clutch legrbre 2, as can be seen more clearly in figure 1, this end of the reduced diameter: being supported by the roller 8. The inner end of the The shaft of the eriirajage 2 is open: The as shown at 9 and has a conical recess 10, in which teeth 11 are cut, in the vicinity of its outer end. The epa-
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Nouie 9 has at its periphery a groove 12, the purpose of which will be explained below ttprès1.
The driven shaft 3 has splines and a
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conical piece 13 is fixed on this 2; rbr.e; this part 13 penetrates into the recess 10, but normally is not in contact with its surface, so that the open end of the shaft 2 can normally rotate with respect to the part 13, the shaft 2 being able to slide
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ment in the way which will be described below, so as to be able to come into contact with the conical part 13 by the
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surface of the conical recess 10, of fE-gon 9. cause direct engagement between shafts 2 and 3.
A wheel 14 is mounted on the clutch shaft 2
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which meshes with a wheel 15 of secondary 1-shaft in order to drive the latter. On the secondary shaft are cut or fixed the gears 16, 17 and 18, the gear 18 being in mesh with the idle gear 19.
On the shaft 3 slides the pinion or tra3n beladeur. 20 which, when moved to the, right by
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relative to the position shown at. F to f3.g: lt engages gear 17 for low 1 speed, and it, when moved to the left from its neutral position shown in fig. 1, engages the idler gear 19 to perform reverse gear. This tr & in walkman 20 is fitted with a long collar.
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harm 21 eveo which cooperates the fork-ette of the arm 22 carried by the operating rod23. The latter is ac-
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not operated by lever 24 of the usual way.
A pinion 25 is thus engaged with the eye 16 and this pinion 25 is normally free to turn on a tapered part z which is provided with canes and fixed to the driven shaft. 3. On one of the sides of wlxî32 25 is found mi will extend 26, have a peripheral groove 27 and, inwardly, a 0.a: '. - ;, i. :::: "e 28.
Su .. 'Marble leads 3;'.; ': ,,, u GCZ' ¯1 r, ^. Û F3 "J.11irill b- l <.- ;. '::' H :: i. ' 2.s have an external toothing which, 10rsf.! 'LG le i: ... 1c1 player slides to the right from the .obgio. :: ": .. l6G, be represented at bed fiS. 1, engages vEC 1s internal teeth 11 of shaft 2 and yes, ve1! S It left from neutral position, engages internal teeth 28 of pinion 25.
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The bel! 1.deur train is actuated by means of an arm 31 carried by the operating rod 32, the end of this arm forming a fork penetrating into a groove 33 of the traveling train.
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to .move the end of the arbra 2 have a conical recess in contact with 1. conical part 13 and 1 fenyenage 25 in contact with the conical part 251, stirrups 34 ′ and 35 respectively are used.
These brackets and their accessory parts are
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identical, so that it suffices: ir ?, to describe one of them. As shown in fig. 2, these calipers
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can pivot about pins 36 which pass through the sides of the housing and this pivoting is caused by the operation of the operating rod 32.
In the vicinity of the lower ends of the calipers 35 are mounted thrust shoes 38, which can rotate around axes 37, these shoes penetrating into the peripheral grooves 27 of the pinion 25, while the shoes mounted on the caliper 34 enter into the peripheral groove 12 of the open end 10 of the shaft 2. Each of these brackets has a cavity or chamber 39 the inner end of which has a reduced diameter, as indicated at 40, so as to receive the lower end a piston 41,
mounted gently in chamber 40 and which has a shoulder 42 and an extension 43 passing through a central opening made in a threaded plug 44 which is screwed into the threaded end of the chamber 39. A coil spring 45 surrounds it. the piston 41 between the shoulder 42 and a shoulder 46 formed by the portion of reduced diameter at the lower end of the chamber 39; this spring has the effect of keeping the piston in its raised position, as can be seen more clearly in FIG. 2. The end of the extension 43 of the piston which rests against the operating rod 32 has a hemispherical shape.
For the lubrication of the chamber 39, an opening 45 is made through which the lubricant penetrates, as a result of the projections of oil resulting from the rotation of the gears. This lubricant then enters the chamber 40 through the groove 48 formed along the portion of the piston which cooperates in this chamber.
The operating rod 32 shown in more detail in fig 3 has a number of longitudinal recesses spaced apart from each other, 49 and 50, the ends of these recesses being rounded in a pattern.
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radius substantially equal to that of the hemispherical ends of the extensions 43 of the pistons. At one end of the recess 49 adjacent to the arm 31 is formed an inclined ramp 51 terminating in a rounded recess 52.
At the end of the recess 50 adjacent to the arm 31 is formed a ramp 53 which ends in a rounded recess 54. Between the brackets 34 and 35 is mounted a coil spring 55 which normally tends to pivot. the upper ends of these stirrups towards each other, this Government being lawful by a stop 56, fixed on the housing 1, and which engages against an ear 561 forming part of the stirrup or being connected to it.
The conical part 251 has an annular groove 57 into which opens a spiral groove 58, also formed at the periphery of the conical part, and which extends over the entire length thereof. In this annular groove57, and with a view to supplying the lubricant, one or more openings 59 emerge, made in the pinion and which open out from the blade part to the surface, between two adjacent teeth of the pinion, as can be seen more clearly to freezes. 1 and 4.
As pinion 25 rotates in mesh with gear 16, lubricant collected by the teeth enters through openings 59 into groove 57 and thence into spiral groove 58.
In an extension of the housing 1 is mounted a ball bearing 60 which can be actuated by a fork 61, carried by 1 / shaft of the clutch 62, this bearing serving to absorb the thrust when the clutch which connects is disengaged. the engine to the transmission via the sleeve 63. This clutch may be of any known construction. The outer race of bearing 5 is held in the housing so that it cannot turn or move
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axially, by virtue of the pin 64, the lower extremity of which, of reduced diameter, penetrates into an opening in the raceway.
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In the drawing, the different organs are the G,; / L'ê8 e1- tés in: the neutral position, that is to say at the uort point.
To change to first gear or to reverse gear, the pinion or sliding gear 0 is actuated by the. maneuver tije 23 in the usual way. The object of the invention is to synchronize the elements of the transmission so that the traveling gear 29 can be brought without shock into the second or third gear position.
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When you want to switch to second gear, the lever 24 is actuated so as to move the ti: e c maneuver 32 to the right, as shown in fâg. 3, and to the left as shown in FIG. 1, this remembering
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the control rod being such that the end of the ev 10.e-ment 49, adjacent to the Aampe 51, sfen3cge against s 7. te <> t upper end e 0.U extension 43 of the piston 41 and makes the bracket 5 pivot; it follows that the shoes 38 push the pinion 25 against the conical part 251 with significant friction, the pinion 25 being driven in the rotation of the conical part;
synchronism
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is therefore established between the pinion 25 and the swing gear 29 and the teeth 28 of the pinion 25 can easily mesh with the teeth 30 of the swing gear without any shock * The resistance that the pinion 25 opposes to come will be
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Handling with great friction on the conical member 251 will cause the piston 41 to bounce back against the movement of the spring 45, so that the end of the extension 43 passes over the end of the recess 49 and comes onto the ramp 51 to then engage in the rounded recess 52.
To the pressure of the spring 45 on the piston 41 adds the hydraulic pressure in the chamber 40,
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says that, when the piston stabilizes, the lubricant contained in the chamber 40 is forced to flow through
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the channel 48 of the other 08 te of the 'Largest diameter part of the piston c Test i.e. in the chamber 39.
The hydraulic pressure retards the downward movement of the piston so that if one attempted to move it if
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quickly that the. synchronization Will not have time to occur, the hydraulic pressure in chamber 41 would be sufficient to maintain the end of the piston: in contact with the end of 1 eagerly of the sliding gear for a time sufficient to allow: a good syn - chronization. This same action increases the pressure at
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exercise to rotate the Strier and to force the engagement more forcefully on the conical part with which it cooperates.
We understand that we can increase or decrease this hydraulic pressure by varying the diameter of the piston, the dimension of the chamber 40
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of which the piston moves or the dimensions of the grooves or channels 48. Re-engagement of the end of the extension 43 of the piston in the end of the void case 49 has the effect of obstructing the movement of the sliding gear and leaving sufficient time for synchronization to have time to * establish;
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As it comes d. be:. i t, the dah; 1 ot used in chamber 40 increases this difficulty, so as to control the synchronization time at will.
It is evident
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tooth that the hydraulic pressure produced in ogham- tre 40 will vary according to the viscosity of the oil which it contains and, code the viscosity of the lubricant varies by one.
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MOE, otter eiitr 1?: Ir continuation -temperature changes, the retarding effect which opposes the lowering of the piston 41 to attempt * with the viscosity of the lubricant, to
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so that, in cold weather for example, the oil will become heavier and therefore a greater effort will be
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necessary to synchronize the gears.
The hydraulic action will be a way to give more time for synchronization as well as to increase
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the sy.nchron1steur effect, the piston engaged in the rounded recess 52 m 5n holding the operating rod in its position. When the extension 43 of the piston jumps over the end of the cavity 49, the spring 55 tends to return the caliper to its original position.
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ve or normal against bujîés 56; at this moment the obstacle which supposes the displacement of the. e operating rod 32 is removed, c.s which makes it possible to accelerate this movement to bring the sliding gear 29 into mesh with the teeth 28 of the pinion 25; this movement is still found
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This is due to the fact that the end of the part 43 of the piston bears against the inclined surface 51.
In the event that the teeth of the sliding gear 29 come into contact with the internal teeth 28 of the pinion 25, the latter serves, slightly
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déc9.n of the member 2515 so as to allow a slight rotational movement of the pinion 25 so that the teeth 28 can mesh with the teeth 30 of the sliding gear
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. 29.
Strap at the top of the bare bevel part and corresponding gear 25 is such that when these soft parts are gripped by forceful friction, they continue to transmit an engine torque substantially equal to. normal torque even though the axial pressure of the caliper 35 would have ceased to be exerted to keep them stuck: at the same time, the gear 25 can be released and become unstuck from the conical part 251 under the action of the -axial pressure produced by the spring 55 if, to this pressure, a slight shock produced by the sliding gear 29 is added.
What has been said about the angle at the apex of the conical part 251 and its
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gear 25 s I apply to the conical part 13 and to the part 10 with which it cooperates and which is formed
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on the inner ex-crecute of the shaft 2. The spiral groove 58 of. the conical part 251 has its pitch directed in a direction such that, during the function-
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ment under 1 maximum load, the screwing action of this groove tends to bring the conical part and the engyen'ge towards each other to segment the friction effect of these two members.
Another advantage that
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The result of the use of this spiral breakage is the continuity of the surface of the conical part 251 so that, during the engagement of one of the components on the other, the film of oil in The excess can be chased away more quickly since the distance over which it must flow is shorter.
Particular importance should be attached to the choice of the friction materials of the conical members and of those with which they co-operate by friction. In practice, it has been found that it is advantageous to make one of these members from an extremely hard material, such as, for example, hardened steel, and the other
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organ of a softer material, composed of a soft substance in which very hard crystals are embedded which serve to absorb the charge, for example a material
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of the type of certain anti-friction bronze fittings To switch from second gear to third,
one understands tool sufficient to move the control tie-a 32 in the opposite direction and pull the caliper 34 as well as the members associated with it in the same way that it has been described for the operation of the caliper 35; the caliper 34 is moved as a result of re-engagement of the extension 43 of the. piston 39 of this caliper with the end
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of ZT recess 50.
When 1 caliper 34 is actuated 1 * hollow end of large diameter 10 of the shaft 2 gets stuck on the conical part 13, which has the effect of synchronizing the speed of said end
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with that of the traveling train 29, of aorta that the teeth 30 of the latter can come into mesh with the teeth 11 of the end 10, the maneuvering rod being m'ainte-. naked in this position by the engagement of the end 43 of the piston in the rounded recess 54.
When the traveling gear is in its neutral position, it is at a sufficient distance from the components with which it must mesh so that before the teeth of this train engage with those of the components with which they cooperate, there is a displacement. sufficient of the sliding gear to allow the synchronizing members to engage, take into account the normal wear between the latter and also allow the extension 43 of the piston carried by the caliper to leave the end of the recess with which it is located normally in contact in neutral position.
In fig. 5, there is shown a slight variant embodiment of the system of 'synchronization and operating rod in which a part' u casing 1 of the gearbox is provided with projections 65 and 66 leaving between them an elongated recess 67. A ball 68 is housed in an opening 69 made in the housing 1 and is normally pressed outwards by a coil spring 70. At 71 there is shown an operating rod corresponding to the operating rod 32 and which has cavities. elongated 72 and 73. On the rod 71 is fixed the arm 31 intended to actuate the swing train 29.
On the rod 71 can slide a member 74 actuated by means of the gearshift lever 24.
The part 7-4 rests on the operating rod at each end only and parts connect the two ends by bypassing the arm 31. The part 74 has openings 75 and 76 in which balls 77 and - are housed. 78, which can be committed
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in the cavities 72 and 73 respectively, and; normally on either side of the part of the rod which is between these cavities.
Towards the end of the member 74 which is opposite to that which presents the openings 75 and 76 are adorned with concave cavities 79, 80 and 81 in which the ball 68 can engage, this ball being shown. in the neutral position and then engaging the cavity 80. The part 74 has elongated grooves 82 and 83 spaced apart axially, inclined surfaces 84 and 85, and rounded cavities 86 and 87, correspond to the grooves. 49 and 50 ,. with inclined surfaces 51 and 53, and with rounded cavities 52 and 54, represented on rod 32 of rod 3 and which have the same purpose as above.
: In the embodiment shown in fig 5, the calipers 34 and-35 are assumed to be biased towards one. the other by means of a coil spring 55 Pu link to use the stops 56 of Figures 1 and 2, one uses a box comprising a box 88 in which move pistons 89 and 90, this box forming The pistons are urged outwardly by coil springs 91 and their outer ends normally contact lugs or protrusions 561 formed on the calipers.
The inner ends of the pistons 89 and 90 are housed in recesses 92 formed in the box and the upper face thereof forms a bowl 93 which serves to collect the lubricant. Openings 94 communicate the bowl 93 with the cavities 92 so that, when the pistons 89 and 90 are in the extreme outward position, the lubricant enters the cavities 92 and forms a mattress. opposing the return of the pistons to their normal position. This damping effect suppresses the noise due to the return of. calipers in
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. their normal position.
In the operation of the device of FIG. 5, when the lever 24 is actuated to switch to the second. speed, the part 74 moves to the right. This movement has the effect of making the ball 77 come out of the cavity 72 to pass it into the cavity 67, so that the part 74 moves without any movement of the bar 71 and actuates the caliper 35 of the barrel. previously described with reference to Figures 1 to 4. This movement of the part 74 will be such that the connecting rod 78 will abut against the right-hand end of the cavity 73.
At this point the synchronization has had time to occur and further displacement of the member 74 will cause the displacement of the part 71 towards the. right and the driving of the traveling train 29 by the arm 31. When the member 74 is pushed to the right, the connecting rod 78 is held between the bottom of the cavity 73 and the projection 66, which prevents it from escape upward from the end of the groove 73. When the member 74 is pushed to the right as described, the ball 68 passes into the rounded cavity 79 and holds the assembly in. this position.
In fig. 5, the distance between the ends of the recess 82 and the recess 86 is such as to allow the wall of the cavity 86 to press against the piston carried by the caliper when the part 74 is pushed towards. the right,: and consequently to pivot the caliper and consequently to maintain the sliding gear which it causes the displacement in contact with the conical part which is associated with it for the time necessary to secure it with the drive shaft at the Dean of the train, player 29 used for the transmission of engine torque. The part 74, when it is pushed to the left, returns the components to the neutral or neutral position.
To leave a dead time between operation
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the synchronizing mechanism and that of the operating rod which produces the displacement of the sliding gear,
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this walking trein 29 can be made as shown in fig 6.
In this embodiment, the circumferential groove & 95 is relatively wide compared to its. arm 51, so that it has a certain clearance and a displacement occurs before the arm engages against the faces of the groove to cause the displacement of the train 29.
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the rod 7 shows a slight variant of the rods 3S and 32, in which the rod 2S can be moved over a length greater than the rod 32 for
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the same movement .du lever 24, if Iton supposes that it is moving l. With either rod, the upper end of lever 24 travels the same distance. For this purpose, the rod 32 is more; closer to the pivot point of lever 24 than rod 23.
As a result, when the lower end of the lever engages one or the other of the rods, the same movement of the lever will produce a movement of lesser amplitude for the rod 32 than for the rod 23. Although we have assumed that the rod 32 must move less than the rod 23, it goes without saying that the arrangement could be reversed, so that the rod 32
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ae unfolds with a greater aptitude than the rod 23.
At the lg. 8, there is shown a variant of the stop for the calipers. In this construction, two links 96 and 97 are employed, the link 96 being hinged to the yoke and the link 97 to the gear boot housing. A flat carry or bladed carry 98 is mounted so as to press on the joint, so that when the upper part of the stirrup is pivoted
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to the right, this spring abtlises the articulation of the levers 96 and 97 to allow the caliper to move.
When the caliper is returned to its normal position, the:
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tosses limit its sound only Without .a'i im ïpruit or shockf dismay at what would arise if the caliper were to strike against a fixed stop.
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RESELLS ICA T 101 [3 - 1 .-. Speed change characterized in that
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what it entails. two organs intended to pitch one over the otter and to disengage from one another, means for synchronizing the speeds of these two organs and control organs whose function automatically ensures synchronization before commitment.
2 .- Gear changes follow 1, will characterize what said. members intended to engage one on the other or to disengage from one another are mounted
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coaxially.
3 .- Next gear change. 2, characterized in that one of said components is mounted idle and
Vautre propped up on a common tree; the means for synchronizing the speeds of these two organs comprising a
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méean1.smè pergttâ; nt to elastically fix the crazy organ on the shaft.
4 .- Gear change according to 3 characterized
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in that said mechanism comprises a friction clutch.
5 .- Gear change according to 4 characterized. in that the idle mounted member has a conical bore and can move asially on a conical part fixed to the common shaft.
6., - Change of speed according to 5 characterized in that said conical part has a spiral groove.
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