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Perfectionnements aux appareils de changement d'embrayage
Cette invention se rapporte à des appareils de changement d'embrayage par degrés,, actionnés mécaniquement à contrôle auto- matique et à la main du genre décrit dans le brevet français NI'-608.450 déposé le 12 Décembre 1925 et a pour but principal de réaliser une construction perfectionnée et plus compacte telle que, à l'exception du ou des leviers à main ou dispositifs @équivalents pour commencer manuellement ou effectuer un chan- gement d'embrayage,
toutes les parties puissent être placées dansune - 'Gîte d'embrayage ou carter qui nécessite seulement un léger agrandissement par rapport aux boîtes d'embrayage utili- sées actuellement dans une quelconque des constructions bien connues .
Afin d'éviter une répétition inutile il suffit d'indiqu@ quer que les parties essentielles de la construction du mécanisme décrit dans ce brevet sont con- @servées dans la présente construction .
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D'après l'invention les changements d'embrayage sont effectués au moyen d'une came cylindrique désignée came sélectrice ( ou cames), rotative autour de son axe qui se tend parallèlement à celui de l'arbre ( ou des arbres) sur lequel sont montés les éléments déplaçables ( par exemple les organes d'embrayage ); les pignons coulissants(ou analogues ) des différents trains de transmission ou groupes de trains compris dans l'appareil de changement d'embrayage; la came sélectrice ( ou les cames) , étant prises par une série de bras , l'un pour chacun de ces éléments déplaçables sur autant de glissières , chacune portant un bras en prise avec l'un des éléments déplaçables .
Par cette disposition on supprime les barres sélectrices externes et on donne une grande compacité à la construction,
En outre la glissière principale qui dans les dispositi fs précédents ( comme dans le brevet 608.450) formait un caractère important du mécanisme est entièrement supprimée et les mouve- ments coulissante communiqués aux leviers de cliqueta respectifs par la came principale sont amenés à communiquer un mouvement rotatif saccadé dans un sens ou dans l'autre à une roue à étoile fixée sur l'arbre qui porte la came ou les cames sélectrices , -disposition par laquelle on obtient une simplification et une compacité encore plus grandes .
Les dessin montre, à titre d'exemple une forme d'exécu- tion de l'invention:
Fig.l est une coupe en élévation par l'axe de la botte d'embrayage, Fig.2 est un plan en coupe partielle suivant 2-2 de
Fig,l ; Fig.3 & 4 sont des perspectives de deux cames sélectrices;
Fig,5 est une élévation en coupe partielle d'un détail montrant les moyens d'arrêt: de roue à étoile ; Fig.6 est un plan du mécanis- me contrôlant l'action des leviers à cliquet ; Fig.7 est une coupe en élévation du moyen de contrôle manuel et Fig.8 est une modifi- cation de Fig. 7 .
La flèche X indique la direction avant de la marche da hicule .
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L'arbre à came 21 s'étend verticalement à travers les pa- liers à billes 22,23 montés sur la boîte 24 d'une pièce avec la botte 25 d'embrayage normal du véhicule et il est entraîné d' une manière continue par une roue dentée 26 ménagée sur la par- tie inférieure en prise avec une roue dentée 27 tournant sur un arbre auxiliaire s'étendant parallèlement à l'arbre 21 ,cette roue dentée étant faite d'une pièce aveo une roue dentée 29 dis posée pour être en prise avec une roue hélicoïdale 30 portée sur un arbre court 31 s'étendant tranerersalement à l'arbre came 21 .Cete arbre 31 portant aussi une roue dentée 32 reliée à une chaîne ( non représentée)
avec une seconde roue à chaîne
33 rivée comme en 34 à un manchon 35 entourant l'arbre d'embra- yage 36a et tournant de manière continue avec l'arbre du moteur,
Parallèlement et à égale distance mais non dans la même plan avec l'arbre à came 21 se trouvent deux arbres oscillants
36, 37, l'un 36 à droite et l'autre 37 à gauche par rapport à la direction avant de marche de la voiture et s'étendant à travers la botte 24 avec support dans des paliers(non représentes y assujettis Les deux arbres 36 37 sont disposés pour tour- ner d'un petit angle dans ces paliers; sur les arbres oscil- lants respectifs sont clavetés les moyeux 38, 39 d'une paire de leviers à cliquets chacun formés avec trois bras dans un but exposé ci-après .
Chaquelevie à oliquet est tenu nor- malement dans sa position inaotive cest-à-dire une position où. aucun des bras n'est utilisé et contre la partie supérieure de la boite 24 au moyen d'un ressort de poussée 40 41 entoulé autour des arbres oscillants 36 , 37 et butant à leurs extré mités inférieures contre un collier 42 44 assujetti aux arbres osciallants, lesquels colliers ont un rôle additionnel expliqué ci-après, tandis que les arbres oscillants 36 37 tendant constamment à prendre leurs position angulaires opératives sous la poussée d'un ressort 44 tendu entre une paire de bras 45,46 fixes sur les arbres respectifs 36, 37 et à l'extérieur de la boite 24 .Les ressorts de poussée 40,
41 enroulés sur les ar- bres 36, 37 peuvent être remplacés par un ressort de tension
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extérieur ( non représenté ) attache à l'extrémité du levier à chaîné 153 et fixé convenablement à la botté d'embrayage de fa- çon que l'arbre d'embrayage 60 maintienne les leviers à cliquets
47, 48, 49 et 50, 51, 52 contre la partie supérieure de la boî- te 24 au moyen des leviers 56 57 ,
L'un des leviers 48 48 49 ou 50 51 52 ( ceux-ci étant utilisés pour les trois bras ci-dessus )
et capables d'être amenés par déplacement angulaire de son arbre oscillant 36 ou
37 dans une pétition permettant à l'un des bras 47 ou 50 de s'engager contre une face d'une came à face principale 53 clavetée sur l'arbre à came 21 ,le second bras 48 ou 51 s'en- gageant entre deux dents adjacentes d'une roue à étoile 54 fixée sur l'arbre 55 et le troisième bras 49 ou 52 s'engageant avec un bras 56ou 57 formé sur un moyeu 58 ou 59 claveté sur l'arbre de contrôle d'embrayage 60 .
L'arbre 55 s'étend parallèlement à l'arbre de renvoi
61 dans la botte d'embrayage , sur lequel somt montésles élé- ments déplaçables, c'est-à-dire les pignons coulissant 62 63 du train ou groupe de transmission compris dans l'appareil de changement d'embrayage .
La rotation de la came principale 53 effectue les déplacements du levier à cliqueta qui a été basculé dans un sens correspondant à l'inclinaison de la oame dans l'étendue d'un pas le long de son arbre oscillant 36 ou 37, ce déplace- ment communiquant un mouvement de rotation par l'engagement du bras 48 ou 51 entre les dents adjacentes de la roue à étoi le 54 , à cette roue équivalent aux pas des dents dessus ,
L'axe de l'arbre de la roue à étoiles 55 é 'étend horizontalement à angle droit de .l'arbre à came 21 et le coupe à mi-chemin entre les arbres oscillants 36 37 de sorte que la roue à étoile 54est présentée symétriquement entre les deux leviers à cliquets 48 49 et 50 51 52 . sont
Sur l'arbre 55 sont montés à coulisse les cames cylindrique .64 65 non rotatives avec lui ( appelées cames sélectrices) la périphérie de chacune comprend une gorge de came
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66 67 .
Dans l'exemple représenté il y a seulement deux cames mais il peut y en avoir davantage s'il y a deux pignons dé- plaçables tels que 62 63
L'arbre de roue à étoile 55 est supporté dans les paliets 70 71 montés vers l'avant et à l'extrémité arrière de la boite d'embrayage et porte monté dessus un collier fixe 72 dans une partie intermédiaire de sa longueur cas que oame sélectrice
64-65 est tenue sur une position normale de milieu entre les paliers 70-71 et le col ier 72 au moyen d'une paire de ressorts tampons 7374 et 7576:
engageant la came sélectrice 64-65 axialement par deux cotés opposés de sorte que tandis que les cames sélectrices sont forcées de tourner avec l'arbre de la roue à étoile 55 elle peuvent avoir un mouvement limité pa- rallèle à l'axe. Ces ressorts chargeant des cames sélectrices sont nécessaire pour donner un intervale de mouvement perdu entre le commencement du mouvement communiqué à la glissière de chan- gement d'embrayage (décrite ci-après) et la poussé. en prise de ce pignon ( 62 ou 63) qui doit être déplacé (ce mouvement perdu étant nécessaire dans le cas d'un manque momentané de correspondance des dents avec les intervelles de dents du train de transmission correspondant).
Chaque gorge de came 66-67. formée dans les cames sé- lectrices 64-65, comprend une partie oblique ou active 66' 67' et une partie circonférentielle droite ou inactive 662 et 672 (fig. 3 et 4),ces parties étant disposées autour de l'axe des cames dans le cas des gorges respectives de telle manière que les parties obligues 66' 67' d'une seule gorge à la fois puisse venir en action pour déplacer le pignon correspondant 62-63 de l'appareil de changement, le pignon restant étant pendant ce temps maintenu contre le mouvement coulissant par les parties ciroonférentielles droites ou inactives de la gorge correspo- dante.
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Pour déplacer les pignons coulissants 62, 63, il est prévu des opérateurs sélecteurs 77, 78, munis de bras 79,80, dispo- sés pour engager en permanence dans les gorges des cames sélec trices 64, 65, ces opérateurs 77, 78, étant vissés aux sélec-. teurs 81, 82, montés à coulisse sur les glissières de change- ment d'embrayage 83, 84, tandis que les sélecteurs 81, 82 sont munis de bras, de préférence fourchus, 85,86, engageant en permanence dans une gorge des pignons 62, 63, des glissières de changement 83,84, sont fixées à la buite d'embrayage et sont formées dans leur longueur avec une série de dépressions telles que 87,88, 89, dans le but de permettre à une bille
90, pressée par ressort et portée dans un évidement 91, (qui retient aussi le ressort 92) formé sur le sélecteur 81,82,
de s'engager dans ces évidements ou dépressions agissant ain- si comme verrouillage ou fermeture de sûreté pour le sélecteur pour empêcher l'aotionnement des pignons coulissants 62, 63 si lesbras sélecteurs 64, 65 ne sont pas actionnés.
Dans les dessins sont représentés deux pignons ce qui con- vient pour le type à trois vitesses, mais il peut y avoir un plus grand nombre.
Il est entendu que la came principale 53 est disposée pour coy faire coulisser l'un ou l'autre des leviers à cliquets 47,
48, 49, ou 50, 51, 52, quel que soit celui qui a été déplacé angulairement par rotation de son arbre oscillant 36 ou 37 le long de cet arbre, chacun suivant une distance pré-déterminée pendant une partie de révolution de l'arbre à came 21 et pen- dant le reste de cette révolution pour permettre au levier 47, 48, 49 et 50, 51, 52 de tourner à sa position normale par un mouvement coulissant et angulaire combiné,,-en conséquence comme les leviers a cliquets sont disposés pour s'engager entre des dents adjacentes de la toue à étoile 54 par des cotés opposés,
le mouvement coulissant actif d'un levier com- munique un mouvement rotatif saccadé à la roue à étoile et par
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suite aux cames sélectrices 64, 65 dans un sens seulement, l'autre levier étant disposé pour communiquer un mouvement sem blable aux cames sélectrices même en sens contraire. Une po- sition neutre est prévue entre chacune des deux positions ac- tives successives de l'appareil de changement d'embrayage en amenant en action l'un ou l'autre des cliquets tous les chan- gements disponibles en haut ou en bas peuvent marcher par saccades, de pas complets (par exemple du premier engrenage au neutre et de celui-ci au second ou à l'engrenage de ren- versement à volonté), étant nécessaires entre deux une posi- tion active quelconque et la position active suivante du chan- gement.
A la fin de chaque pas toutes les pièces retournent actomatiquement à la position normale.
Afin d'arrêter la roue à étoile 54 et par suite les cames sémectrices 64, 65 contre le mouvement angulaire accidentel,, un sauteur en forme de bille 93, est porté dans une botte cy- lindrique 94, boulonné à la boité, la bille 93 étant pressée vers l'extérieur de ce cylindre par un ressort à boudin 95 pour s'engager entre des dents adjacentes de la roue à étoile, les bords des dents étant chanfreiné# comme en 96 pour per- mettre la bille 93 de glisser dessus quand on effectue un changement en haut ou en bas (fig. 5). Un autre arrêt de la roue à étoile et par conséquent des cames sélectrices est prévu pour empêcher positivement tout actionnement si un changement automatique d'embrayage n'est pas commencé, cet arrêt dépendant du déplacement angulaire des arbres oscillants
36, 37.
Une goupille 97, pressée par ressort et portée dans un support 98, est disposée pour s'engager dans un trou d'une série de trous 99 pratiquée dans la face de la roue à étoile
54, étant maintenue dans cet engagement par uh fort resspot à lame 100 assujetti à dne extrémité à la boîte d'embrayage.
L'extrémité arrière de la goupille 97 est formée avex deux épaulements lui 102, contre lesquels sont disposés par des cotés opposés les boutas de deux bras 103 104 chacun formé d'une pièce avec les colliers 42, 43 sur les arbres oscillants
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36, 36, et servant de butée pour les ressorts de poussée 40,
41 ;
il est clair que lorsque l'un ou l'autre des arbres 26,
37, est déplacé angulairement au commencement du changement au tomatique du collier 42, 43 et le bras 103 ou 104 est basculé de manière que l'extrémité de 103 ou 104 porte contre l'épau- lement 101 ou 102 et force la goupille 97 contre la poussée du ressort 100 hors d'engagement dans les trous de la série 99 permettant ainsi à la roue 54 et aux cames 64, 65, d'être li- bre de tourner à part l'influence respective de la bille 93 pressée par ressort, sous l'aotion coulissante de l'un ou l'autre des leviers 47, 48, 49 ou 50, 51, 52.
Le commencement manivelle d'une saccade automatique dans le changement d'embrayage peut etre effectuée par des moyens analogues à ceux du brevet français 608.450 mais avec les mo- difications nécessitées par la présenté invention.
Comme précédemment les arbres oscillants sont retenus nor- malement dans leurs positions angulaires inactives au moyens d'une paire de leviers d'arrêt 105, 106 @ supportés en 107, 108 en dehors de la boite 24 au delà du palier 22 de l'arbre à came 21 (fig. 6); les bras inférieurs de ces le- viers sont forcés à part par un ressort de poussée 109 ré- glable en 110 de manière à amener des nervures 111, 112, des leviers 105, 106, à s'engager dans des encoches 113, 114;
des moyeux d'une paire de leviers de réglage du temps 115, 116, qui sont fixée sur les extrémités adjacentes des arbres oscil- lantes respectifs 36, 37. Les leviers 115, 116 partent de leurs arbres respectifs oscillants -voua l'un vers l'autre dans les plans parallèles et portent sur les axes coïncidents normale- ment parallèles à l'axe de l'arbre à came 21, des galets anti- friction 117, 118, chacun étant disposé, lorsque le levier correspondant 115 ou 116 est laissé libre par le levier os- cillant 105 ou 106, à se déplacer sous l'action du ressort 44.
Celui-ci, lorsqu'il est ainsi libre d'agir, fait tourner l'arbre oscillant 36 pu 37 de manière à amener d'une part (a) le bras
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47 ou 50 du levier à cliquet en engagement avec la came princi- pale 53 (b) le bras 48 ou 5k à s'engager entre des dents adja- centes de la roue à étoile 54 (c) le bras 49 ou 52 à s'engager avec le bras 56 ou 57 des moyeux 58 ou 59 montés sur l'arbre de contrôle d'embrayage 60 et (d) à faire osciller le collier
42 ou 43 amenant ainsi le bras 103 ou 104 à amener la goupille
97 hors de prise aveo l'un des,
trous de la série 99 de la roue
54 et d'autre part à amener le galet anti-friction 117 ou 118 en engagement avec le bord de la came d'arrêt 119 ou 120 de sorte que au moment convenable le levier de réglage du temps 115 ou 116 selon celui qui est abaisser est levé de nouveau à sa position normale de manière à rahener à sa position normale ou angulaire inactive le levier oscillant particulier 36 ou 37 qui a été libre de tourner et ainsi ramène toutes les parties à la position normale.
Les cames d'arrêt 119, 120, qui sont de formes semblables et coincident angulairement sont fixées côte à côte sur l'arbre à came 21 à l'extérieur du palier 22 et entre ellesest fixée aussi sur le même arbre une came de réglage du temps 121 con- sistant en un disque sur les faces opposées duquel et sur moins d'une demi-circonférence se projette une paire de rebords de réglage du temps semblables et coïncidents angulairement
132, 123. Sur ces faces des leviers 115 et 116 qui sont adja cents la. came 121 se projettent des boutons 124, 125, chacun desquels, aussi longtemps que son levier de temps occupe la po- sition normale ou angulaire inactive, reste en dehors du trajet du rebord correspondant 122, 123, mais qui, lorsque ce levier vient en position angulaire inactive, est présenté dans le tra- jet du rebord 122, 1 3.
L'intervalle angulaire pendant lequel les rebords dépassent les boutons 124, 125 coïncident sensiblement avec la portion de tour de l'arbre à came 21 où. la came princi- pale 53 peut déplacer un levier appliqué 47, 48, 49 ou 50, 51, 52, le long de son arbre oscillant 36 ou 37 contre la poussée du ressort 40 ou 41, d'une distance équivalente à un pas ou saccade -dans la rotation de la roue à étoile 54 dans un sens ou l'autre,
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pendant cet intervalle, les rebonds individuels 122, 13, ggissent ainsi avec les boutons respectifs 124, 125, d'une part pour empêcher les leviers 115, 116, de quitter leur position inactive ou d'autre part pour empêcher l'un ou l'au- tre de ces leviers qui aura été amené en position active, d'être retiré accidentellement.
Le dégagement du levier respectif 115, 116, du mécanisme automatique (dont un seulement peut être amené en action à la fois,) est effectué au moyen d'une biellette de dégagement
126, mobile longitudinalement, s'étendant en travers des deux leviers d'arrêt 105, 106 et qui porte un engagement à tenon et mortaise ou engagement équivalent avec les leviers d'arrêt respectifs.
La biellette 126, traverse et porte deux épaule- ments en 127, 128 pour s'engager avec des projections 129,
130, des leviers d'arrêt respectifs suivant que la biellette
126 est déplacée dans un sens ou dans l'autre à partir d'une position médiane ou neutre, l'un ou l'autre des leviers 105 ou 106 suivant l'épaulement 127 ou 128 qui est amené à porter contre lui sera rendu libre du motau du levier de temps cor- respondant 115 ou 116 pour permettre ainsi le fonctionnement du changement correspondant de se produire, l'autre levier d'arrêt étant retenu par l'action du ressort 109 contre toute tendance à être déplacée.
La biellette de dégagement 126 est disposée pour être dé- placée dans un sens ou l'autre, et dans ce but elle est atta- chée au.un bout au moyen d'une connexion à rainure convenable
133, à un bout d'un gras 134 articulé comme en 135 à la botte 25 de l'embrayage, l'autre bout 136 de ce bras étant disposé pour s'engager dans une rainure 137 ménagée dans un quadrant
138 fixé sur une broche ou rotative manuellement 139 qui s'étend vers le gaut à travers le plancher indiqué en 140a du véhicule et se termine à proximité convenable de la tête de la colonne qui du guidon ou volant.
Selon que la broche
139 tourne dans un sens ou dans l'autre, le bras 134, 136,
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fera basculé pour déplacer la biellettoe de dégagement 126 dans un sens correspondant, avec ce résultat que le levier oscillant 105 ou 106 sera dégagé du levier de temps 115 ou 116 pour permettre au changement correspondant de l'embrayage de se produire.
Sur la broche rotative manuellement 139 est motê à fourreau un arbre creux 140 fixé sur l'extrémité extérieure duquel se trouve un disque de contrôle 141 qur lequel un levier, à main ou un bouton dentelé 142 fixé sur l'autre extrémité de la broche 139 est mobile Eux l'extrémité intérieure de l'arbre creux 140 est fixée à proximité du quadrant 138 une roue conique dentée 133 dispo- sée pour être en prise avec une seconde roue conique dentée 144 fixée sur l'extrémité arrière de l'arbre de la roue à étoi- le 55 de sorte que quand le levier à main 142 a été déplacé pour faire tourner la broche 139 dans un sens ou dans l'autre,
déplaçant ainsi la biellette de dégagement 126 dans un sens correspondant pour dégager l'un ou l'autre des leviers 105 ou lo6 et amener le changement désiré dans l'embrayage en haut ou en bas, le mouvement rotatif résultant communiqué auto- matiquement à la roue à étoile 54,à l'arbre 55 et aux cames sé- lectrices 649 65,sera transmis par les roues coniques 144 et 143 à l'arbre creux 140 et au second quadrant 141 , ce dernier faire est ainsi amené à revenir le levier à main 142 à sa position normale et donne ainsi une indication de l'achèvement de l'o- pération du changement d'embrayage au conducteur de la voiture et du changement qui a été effectué.
Deux modifications du levier à main 142 sont représentées en fig. 7 et 8 respectivement, En fig. 7 le levier à main 142 est en forme de lame de ressort 142a muni d'une
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poignée de contr<31e 15 mobile dessus et verroufu11norma1emen- au moyen d'une goupille 146 sur le bras 145 du levier à main l'un des trous d'une série circulaire 148 formésdans le second quadrant (ou disque de contôle) 141 fixé sur l'extrémité supé-
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rieure de l'arbre creux 140 entourant la broche rotative ma- nuellement 139, le nombre des trous 148 bien entendu dépendant du nombre disponible de positions d'embrayage.
Dans la seconde modification comme représenté en f ig. 8 le levier à main est en forme de bouton dentélé 149 fixé à l'extrémité supérieure de la broche 139 et muni d'un plongueur chargé par un ressort, en forme de bille 150 pressée vers l'ex- térieur à partir de ce bouton par un ressort 151 pour se ver- rouiller avec l'un des trous de la série 148 ménagée dans le dis- que de oontôle 41. Le-bouton 149 peut être muni d'un index 149a de manière qu'une indication plus claire de l'embrayage en prise soit donnée .
Si on désire effectuer le changement manuel de l'embrayage sans amener en actipn aucun des mécanismes automatiques dans ce but, l'arbre creux 140 paut être muni d'un volant 152 ou roue à main (ou levier à main), :de sorte que l'arhre creux e par suite les roues coniques dentées 143, 144 et les cames sélectri- ces 164, 65, peuvent être mises en rotation effectuant ainsi l'opération de l'opérateur 77 ou 78, le sélecteur 81 on 82 et le pignon coulissant 62 ou 63 pour produire le changement désiré par l'embrayage.
Lorsqu'un changement dans 1'embrayage est effectué de cette manière il est nécessaire de dégager l'arbre de la roue à étoile 55 (et oar conséquent les cames 64, 65) pour qu'il soit libre de tourner, en retirant la goupille d'arrêt 97 s'engageant dans l'un des trous de la série circulaire 99 ménagée dans la roue à étoile 54 et dans ce cas ine connexion à fil Bowden est prévue pour retirer la goupille 97 contre la poussée du ressort 100 avant la rotation du volant 152 pour effectuer un changement manuel dans l'embrayage.
Il est désirable, dans les cas ou 1'entraînement est trans- mis par un embrayage à friction, comme en général dans la pra- tique automobile, de disposer de telle sorte que l'embrayage soit dégagé avant le véritable commencement du changement d'em-
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brayage lorsqu'il est effectué automatiquement.
Ce dégagement automatique de l'embrayage peut être accompli très facilement par l'appareil de la présente invention puisque les deux leviers à cliquets 47, 48, 49 et 50, 51, 52 sont dé- placés dans le marne sens par rotation de la came principale 53, ce mouvement pouvant ainsi être utilisa pour amener le dégagemenT de l'embrayage. Comme il a été dit, chaque levier à cliquet est muni d'un bras 49, 52, qui dès que le levier commence à glisser le long de l'arbre oscillant 36, 37, pour effectuer un changement d'embrayage pour la poussée d'un ressort à boudin 40, el, s'en- gage avec un bras 56, 57, formé sur un moyeu 58, 59, claveté sur l'arbre de contrôle d'embrayege 60 et communique ainsi un meuve- mant angulaire à cet arbre.
L'arbre 60 s'éten@ trnsversalement à l'arbre oscillant mais non dans le même plan l'arbre oscillant s'étant au delà de la boite d'embrayage et porte à son extrémité extérieure un bras
153 auquel est assujettie une biellette ou une chaîne 142 assu- jettie à son autre extrémité à un bras 155 d'un levier coudé dont 'autre bras 156 est assujetti aux organes mobiles 155 de l'embrayage d'entraînement., Ainsi, le déplacement angulaire de l'un ou l'autre arbre oscillant pour effectuer un changement d'embrayage en haut ou en bas actionne l'arbre de controle d'em- que brayage pour retirer l'embrayage avant/le' véritable changement d'embrayage dans l'appareil ne commenceo
Il est entendu que tout le mécanisme décrit,
à l'exception du levier à main (ou du bouton dentelé) pour commencer un ohan- gement automatique d'embrayage et le volant à main (ou levier à main, pour effectuer un changement d'embrayage manuellement peut être logé dans une boîte qui est très peu plus grande que les boites utilisés à présent pour loger une série d'engrenages de changements de vitesse d'un quelconque des types bien connus
Le procédé représenté pour entrainer l'arbre à came est ddnné seulement à titre d'exemple étant entendu que tout procédé conve- nable peut être adopté (pourvu que l'arbre à came tourne conti- nuellement aussi longtemps nue lep moteurs 'tournent) et que dis-
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férents procédés d'entraînement peuvent être nécessaires pour différents types de mécanisme de changement de vitesse.
REVENDICATIONS
1 ) - Mécanisme de changement d'embrayage du genre décrit dans lequel les changements d'embrayage sont effectués au moyen d'un certain nombre de cames cylindriques (cames sé- lectrices) rotatives sur un arbre qui s'étend parallèlement sur lequel sont montés les éléments déplaçables (par exemple les organes d'embrayage, les pignons coulissants ou analogues) des différents treins ou groupes de transmission compris dans le mécanisme et disposés pour être engagés par une série de bras, un pour chacun de ces éléments déplaçables, disposés pour se mouvoir sur autant de glissières et un second bras disposé pour se mouvoir d'une pièce avec le premier bras sur chacune de ces glissières et disposé pour venir en engagement avec l'un de ces éléments déplaçables.
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Improvements to clutch change devices
This invention relates to devices for changing the clutch by degrees, mechanically actuated with automatic control and by hand of the kind described in French patent NI'-608.450 filed December 12, 1925 and its main object is to achieve an improved and more compact construction such that, with the exception of the hand lever (s) or equivalent devices @ for manually starting or effecting a clutch change,
all parts can be placed in a clutch housing or housing which requires only a slight enlargement over the clutch housings currently in use in any of the well known constructions.
In order to avoid unnecessary repetition it suffices to point out that the essential parts of the construction of the mechanism described in this patent are retained in the present construction.
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According to the invention, the clutch changes are effected by means of a cylindrical cam called the selector cam (or cams), rotating about its axis which stretches parallel to that of the shaft (or shafts) on which the movable elements are mounted (for example the clutch members); the sliding gears (or the like) of the various transmission trains or groups of trains included in the clutch change apparatus; the selector cam (or the cams), being taken by a series of arms, one for each of these movable elements on as many slides, each carrying an arm engaged with one of the movable elements.
This arrangement eliminates the external selector bars and gives a great compactness to the construction,
In addition, the main slide which in previous arrangements (as in patent 608,450) formed an important feature of the mechanism is entirely eliminated and the sliding movements communicated to the respective click levers by the main cam are made to impart a rotary movement. jerking in one direction or the other to a star wheel fixed on the shaft which carries the cam or the selector cams, -disposition by which an even greater simplification and compactness is obtained.
The drawings show, by way of example one embodiment of the invention:
Fig.l is a sectional elevation through the axis of the clutch boot, Fig.2 is a partial sectional plane along 2-2 of
Fig, 1; Fig.3 & 4 are perspectives of two selector cams;
Fig, 5 is a partial sectional elevation of a detail showing the stop means: star wheel; Fig.6 is a plan of the mechanism controlling the action of the ratchet levers; Fig. 7 is a sectional elevation of the manual control means and Fig. 8 is a modification of Fig. 7.
The arrow X indicates the forward direction of the drive.
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Camshaft 21 extends vertically through ball bearings 22,23 mounted on box 24 integrally with normal vehicle clutch boot 25 and is continuously driven by a toothed wheel 26 provided on the lower part in engagement with a toothed wheel 27 rotating on an auxiliary shaft extending parallel to the shaft 21, this toothed wheel being made in one piece with a toothed wheel 29 arranged for be engaged with a helical wheel 30 carried on a short shaft 31 extending transversely to the cam shaft 21. This shaft 31 also carrying a toothed wheel 32 connected to a chain (not shown)
with a second chain wheel
33 riveted as at 34 to a sleeve 35 surrounding the clutch shaft 36a and rotating continuously with the motor shaft,
Parallel and at equal distance but not in the same plane with the camshaft 21 are two oscillating shafts
36, 37, one 36 to the right and the other 37 to the left relative to the forward direction of travel of the car and extending through the boot 24 with support in bearings (not shown subject to it The two shafts 36 37 are arranged to rotate at a small angle in these bearings; on the respective oscillating shafts are keyed the hubs 38, 39 of a pair of pawl levers each formed with three arms for a purpose set out above. after.
Each oliquet lever is normally held in its inaotive position, that is to say a position where. none of the arms is used and against the upper part of the box 24 by means of a thrust spring 40 41 wrapped around the oscillating shafts 36, 37 and abutting at their lower ends against a collar 42 44 secured to the oscillating shafts , which collars have an additional role explained below, while the oscillating shafts 36 37 constantly tending to take their operative angular positions under the thrust of a spring 44 stretched between a pair of arms 45,46 fixed on the respective shafts 36 , 37 and outside the box 24. The push springs 40,
41 wound on the shafts 36, 37 can be replaced by a tension spring
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outer (not shown) attaches to the end of the chain lever 153 and properly secured to the clutch boot so that the clutch shaft 60 holds the pawl levers
47, 48, 49 and 50, 51, 52 against the upper part of the box 24 by means of the levers 56 57,
One of the levers 48 48 49 or 50 51 52 (these being used for the three arms above)
and capable of being brought about by angular displacement of its oscillating shaft 36 or
37 in a petition allowing one of the arms 47 or 50 to engage against one face of a main face cam 53 keyed to the camshaft 21, the second arm 48 or 51 engaging between two adjacent teeth of a star wheel 54 fixed on the shaft 55 and the third arm 49 or 52 engaging with an arm 56 or 57 formed on a hub 58 or 59 keyed on the clutch control shaft 60.
Shaft 55 runs parallel to the countershaft
61 in the clutch boot, on which are mounted the movable elements, that is to say the sliding gears 62 63 of the train or transmission group included in the clutch change apparatus.
The rotation of the main cam 53 effects the movements of the ratchet lever which has been tilted in a direction corresponding to the inclination of the oame in the extent of one step along its oscillating shaft 36 or 37, this displacing. ment communicating a rotational movement by the engagement of the arm 48 or 51 between the adjacent teeth of the star wheel 54, to this wheel equivalent to the pitches of the teeth above,
The star wheel shaft axis 55 extends horizontally at right angles to the camshaft 21 and intersects it midway between the swing shafts 36 37 so that the star wheel 54 is presented symmetrically between the two ratchet levers 48 49 and 50 51 52. are
On the shaft 55 are slidably mounted cylindrical cams .64 65 non-rotating with it (called selector cams) the periphery of each comprises a cam groove
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66 67.
In the example shown there are only two cams but there may be more if there are two movable sprockets such as 62 63
The star wheel shaft 55 is supported in the pallets 70 71 mounted towards the front and at the rear end of the clutch box and carries mounted on it a fixed collar 72 in an intermediate part of its length in the case of oame selector
64-65 is held in a normal mid position between the bearings 70-71 and the collar 72 by means of a pair of buffer springs 7374 and 7576:
engaging the selector cam 64-65 axially from two opposite sides so that while the selector cams are forced to rotate with the star wheel shaft 55 they may have limited movement parallel to the axle. These springs charging selector cams are necessary to provide a lost motion gap between the start of motion communicated to the clutch change slide (described below) and the thrust. engaged with this pinion (62 or 63) which must be moved (this lost movement being necessary in the event of a momentary lack of correspondence of the teeth with the tooth spacings of the corresponding transmission train).
Each cam groove 66-67. formed in the selector cams 64-65, comprises an oblique or active part 66 '67' and a straight or inactive circumferential part 662 and 672 (fig. 3 and 4), these parts being arranged around the axis of the cams in the case of the respective grooves in such a way that the obligatory parts 66 '67' of a single groove at a time can come into action to move the corresponding pinion 62-63 of the changing apparatus, the remaining pinion being during this time maintained against the sliding movement by the right or inactive ciroonferential parts of the corresponding groove.
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To move the sliding pinions 62, 63, selector operators 77, 78 are provided, provided with arms 79,80, arranged to engage permanently in the grooves of the selector cams 64, 65, these operators 77, 78, being screwed to select. levers 81, 82, slidably mounted on the clutch change slides 83, 84, while the selectors 81, 82 are provided with arms, preferably forked, 85,86, permanently engaging in a groove of the pinions 62, 63, 83,84 shift slides, are attached to the clutch nozzle and are formed lengthwise with a series of depressions such as 87,88, 89, in order to allow a ball
90, spring-pressed and carried in a recess 91, (which also retains the spring 92) formed on the selector 81, 82,
to engage in these recesses or depressions thus acting as a locking or safety closure for the selector to prevent the actuation of the sliding gears 62, 63 if the selector arms 64, 65 are not actuated.
In the drawings two gears are shown which is suitable for the three-speed type, but there may be more.
It is understood that the main cam 53 is arranged to slide one or the other of the pawl levers 47,
48, 49, or 50, 51, 52, whichever has been displaced angularly by rotation of its oscillating shaft 36 or 37 along this shaft, each following a predetermined distance during a part of revolution of the camshaft 21 and during the remainder of this revolution to allow the lever 47, 48, 49 and 50, 51, 52 to rotate to its normal position by a combined sliding and angular movement ,, - accordingly as the levers a pawls are arranged to engage between adjacent teeth of the star wheel 54 by opposite sides,
the active sliding movement of a lever commu- nicates a jerky rotary movement to the star wheel and by
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following the selector cams 64, 65 in one direction only, the other lever being arranged to impart a similar movement to the selector cams even in the opposite direction. A neutral position is provided between each of the two successive active positions of the clutch change device by bringing into action one or the other of the pawls. All the changes available up or down can walking in jerks, in complete steps (for example from the first gear to neutral and from this to the second or to the reversal gear at will), being necessary between any two active position and the next active position change.
At the end of each step all the parts return actomatically to the normal position.
In order to stop the star wheel 54 and consequently the sowing cams 64, 65 against accidental angular movement, a ball-shaped jumper 93, is carried in a cylindrical boot 94, bolted to the box, the ball 93 being pressed out of this cylinder by a coil spring 95 to engage between adjacent teeth of the star wheel, the edges of the teeth being chamfered # as in 96 to allow the ball 93 to slide over them when changing up or down (fig. 5). Another stop of the star wheel and therefore of the selector cams is provided to positively prevent any actuation if an automatic clutch change is not started, this stop depending on the angular displacement of the oscillating shafts.
36, 37.
A pin 97, spring-pressed and carried in a holder 98, is arranged to engage in a hole of a series of holes 99 made in the face of the star wheel.
54, being maintained in this engagement by a strong spring blade 100 secured at one end to the clutch box.
The rear end of the pin 97 is formed avex two shoulders 102, against which are arranged by opposite sides the ends of two arms 103 104 each formed integrally with the collars 42, 43 on the oscillating shafts
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36, 36, and serving as a stop for the thrust springs 40,
41;
it is clear that when either of the trees 26,
37, is angularly moved at the start of the automatic change of collar 42, 43 and the arm 103 or 104 is tilted so that the end of 103 or 104 bears against the shoulder 101 or 102 and forces the pin 97 against. the thrust of the spring 100 out of engagement in the holes of the series 99 thus allowing the wheel 54 and the cams 64, 65, to be free to rotate apart from the respective influence of the spring-pressed ball 93 , under the sliding action of one or the other of the levers 47, 48, 49 or 50, 51, 52.
The crank start of an automatic jerk in the clutch change can be effected by means similar to those of French patent 608,450 but with the modifications required by the present invention.
As before, the oscillating shafts are normally retained in their inactive angular positions by means of a pair of stop levers 105, 106 @ supported at 107, 108 outside the box 24 beyond the bearing 22 of the shaft. with cam 21 (fig. 6); the lower arms of these levers are forced apart by a thrust spring 109 adjustable at 110 so as to cause ribs 111, 112, of the levers 105, 106, to engage in notches 113, 114;
hubs of a pair of time adjustment levers 115, 116, which are attached to the adjacent ends of the respective oscillating shafts 36, 37. Levers 115, 116 extend from their respective oscillating shafts - one towards the other in the parallel planes and bear on the coincident axes normally parallel to the axis of the camshaft 21, anti-friction rollers 117, 118, each being arranged, when the corresponding lever 115 or 116 is left free by the oscillating lever 105 or 106, to move under the action of the spring 44.
The latter, when it is thus free to act, turns the oscillating shaft 36 pu 37 so as to bring on the one hand (a) the arm
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47 or 50 of the ratchet lever in engagement with the main cam 53 (b) the arm 48 or 5k to engage between adjacent teeth of the star wheel 54 (c) the arm 49 or 52 to s '' engage with the arm 56 or 57 the hubs 58 or 59 mounted on the clutch control shaft 60 and (d) to oscillate the collar
42 or 43 thus causing the arm 103 or 104 to bring the pin
97 out of socket with one of the,
wheel 99 series holes
54 and on the other hand to bring the anti-friction roller 117 or 118 into engagement with the edge of the stop cam 119 or 120 so that at the appropriate moment the time adjustment lever 115 or 116 depending on which one is lowered is raised again to its normal position so as to return to its normal or angular position inactivates the particular rocking lever 36 or 37 which has been free to rotate and thus returns all parts to the normal position.
The stop cams 119, 120, which are of similar shape and coincide angularly are fixed side by side on the camshaft 21 outside the bearing 22 and between them is also fixed on the same shaft an adjusting cam of the time 121 consisting of a disc on the opposite faces of which and on less than half a circumference a pair of similar and angularly coincident time-adjusting flanges project
132, 123. On these faces of the levers 115 and 116 which are adja cents la. cam 121 are projected buttons 124, 125, each of which, as long as its time lever occupies the normal or angular position inactive, remains outside the path of the corresponding flange 122, 123, but which, when this lever comes in inactive angular position, is shown in the path of flange 122, 1 3.
The angular interval during which the flanges project beyond the buttons 124, 125 substantially coincide with the portion of turn of the camshaft 21 where. the main cam 53 can move an applied lever 47, 48, 49 or 50, 51, 52, along its oscillating shaft 36 or 37 against the thrust of the spring 40 or 41, by a distance equivalent to one step or jerk -in the rotation of the star wheel 54 in one direction or the other,
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during this interval, the individual bounces 122, 13, thus act together with the respective buttons 124, 125, on the one hand to prevent the levers 115, 116 from leaving their inactive position or on the other hand to prevent one or the other. other of these levers which will have been brought into the active position, to be accidentally withdrawn.
The release of the respective lever 115, 116, of the automatic mechanism (of which only one can be brought into action at a time,) is effected by means of a release rod
126, movable longitudinally, extending across the two stop levers 105, 106 and which carries a tenon and mortise engagement or equivalent engagement with the respective stop levers.
The connecting rod 126 crosses and carries two shoulders at 127, 128 to engage with projections 129,
130, the respective stop levers depending on whether the connecting rod
126 is moved in one direction or the other from a middle or neutral position, one or the other of the levers 105 or 106 following the shoulder 127 or 128 which is caused to bear against it will be released of the motau of the corresponding time lever 115 or 116 to thereby allow the operation of the corresponding change to occur, the other stop lever being retained by the action of the spring 109 against any tendency to be displaced.
The release link 126 is arranged to be moved in either direction, and for this purpose it is attached at one end by means of a suitable groove connection.
133, at one end of a fat 134 articulated as at 135 to the boot 25 of the clutch, the other end 136 of this arm being arranged to engage in a groove 137 formed in a quadrant
138 attached to a spindle or manually rotatable 139 which extends to the left through the floor indicated at 140a of the vehicle and terminates in suitable proximity to the head of the column which of the handlebars or steering wheel.
Depending on whether the pin
139 rotates in one direction or the other, the arm 134, 136,
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will swing to move the release link 126 in a corresponding direction, with the result that the swing lever 105 or 106 will be released from the time lever 115 or 116 to allow the corresponding clutch change to occur.
On the manually rotating spindle 139 is fitted with a sheath a hollow shaft 140 fixed on the outer end of which is a control disc 141 which a lever, hand or a serrated button 142 fixed on the other end of the spindle 139 is movable Them the inner end of the hollow shaft 140 is fixed near the quadrant 138 a bevel gear 133 arranged to engage with a second bevel gear 144 fixed on the rear end of the shaft. the star wheel 55 so that when the hand lever 142 has been moved to rotate the spindle 139 in either direction,
thereby moving the release link 126 in a corresponding direction to disengage either one of the levers 105 or lo6 and bring the desired change in the clutch up or down, the resulting rotational motion automatically communicated to the star wheel 54, to the shaft 55 and to the selector cams 649 65, will be transmitted by the bevel wheels 144 and 143 to the hollow shaft 140 and to the second quadrant 141, the latter doing is thus brought to return the lever hand 142 to its normal position and thus gives an indication of the completion of the operation of the clutch change to the driver of the car and of the change which has been made.
Two modifications of the hand lever 142 are shown in FIG. 7 and 8 respectively, In fig. 7 the hand lever 142 is in the form of a leaf spring 142a provided with a
EMI11.1
control handle <31e 15 movable above and locked normally by means of a pin 146 on the arm 145 of the hand lever one of the holes of a circular series 148 formed in the second quadrant (or control disc) 141 fixed on the upper end
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of the hollow shaft 140 surrounding the manually rotating spindle 139, the number of holes 148 of course depending on the available number of clutch positions.
In the second modification as shown in f ig. 8 the hand lever is in the form of a serrated button 149 attached to the upper end of the spindle 139 and provided with a plunger loaded by a spring, in the form of a ball 150 pressed outwards from this button by a spring 151 to lock with one of the holes of the series 148 made in the control disc 41. The button 149 can be provided with an index 149a so that a clearer indication of clutch in gear is given.
If you wish to change the clutch manually without bringing into action any of the automatic mechanisms for this purpose, the hollow shaft 140 can be fitted with a flywheel 152 or hand wheel (or hand lever),: so that the hollow shaft and consequently the bevel gears 143, 144 and the cams 164, 65, can be rotated thus effecting the operation of the operator 77 or 78, the selector 81 or 82 and the sliding pinion 62 or 63 to produce the desired change by the clutch.
When a change in the clutch is carried out in this manner it is necessary to disengage the shaft from the star wheel 55 (and hence the cams 64, 65) so that it is free to rotate, by removing the pin. stopper 97 engaging in one of the holes of the circular series 99 made in the star wheel 54 and in this case a Bowden wire connection is provided to withdraw the pin 97 against the thrust of the spring 100 before the rotation flywheel 152 to perform a manual change in the clutch.
It is desirable, in cases where the drive is transmitted by a friction clutch, as in general automotive practice, to arrange such that the clutch is disengaged prior to the actual commencement of the shift. em-
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clutch when performed automatically.
This automatic disengagement of the clutch can be accomplished very easily by the apparatus of the present invention since the two pawl levers 47, 48, 49 and 50, 51, 52 are moved in the direction by rotation of the cam. main 53, this movement can thus be used to bring the disengagement of the clutch. As has been said, each ratchet lever is provided with an arm 49, 52, which as soon as the lever begins to slide along the oscillating shaft 36, 37, to effect a clutch change for the thrust of 'a coil spring 40, el, engages with an arm 56, 57, formed on a hub 58, 59, keyed on the clutch control shaft 60 and thus communicates an angular movement to this tree.
The shaft 60 extends transversely to the oscillating shaft but not in the same plane with the oscillating shaft extending beyond the clutch box and carries at its outer end an arm
153 to which is attached a connecting rod or chain 142 attached at its other end to an arm 155 of an angled lever, the other arm 156 of which is secured to the movable members 155 of the drive clutch., Thus, the displacement angular of either oscillating shaft to effect an up or down clutch change actuates the clutch control shaft to remove the front clutch / actual clutch change in the device does not start
It is understood that all the described mechanism,
except the hand lever (or the serrated button) to start an automatic clutch change and the hand wheel (or hand lever, to perform a manual clutch change can be housed in a box which is very little larger than the boxes now used to house a series of shift gears of any of the well-known types
The method shown for driving the camshaft is given by way of example only with the understanding that any suitable method can be adopted (provided that the camshaft rotates continuously for as long as the motors are running) and what say
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Different drive methods may be required for different types of shifting mechanism.
CLAIMS
1) - Clutch change mechanism of the kind described in which the clutch changes are effected by means of a number of cylindrical cams (selector cams) rotating on a shaft which extends in parallel on which are mounted the movable elements (for example the clutch members, the sliding gears or the like) of the different trusses or transmission groups included in the mechanism and arranged to be engaged by a series of arms, one for each of these movable elements, arranged for move on as many slides and a second arm arranged to move in one piece with the first arm on each of these slides and arranged to come into engagement with one of these movable elements.