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Dispositif de commande électrique, notamment pour véhicules à moteur
L'objet de la présente invention est un dispositif de commande électrique destiné plus particulièrement à
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commander les circuits d'excitation d'un système électro- magnétique pour le pilotage de véhicules à moteur compor- tant un embrayage et un changement de vitesse. Ce disposi- tif est caractérisé par un commutateur pour commander les circuits d'excitation de moyens électromagnétiques destinés à actionner l'embrayage et à produire un changement de vitesse, les circuits étant entretenus automatiquement pen- dant le temps strictement nécessaire au passage d'un réglage, par le jeu d'un interrupteur de fin de course et d'un relais à contacteur qui est fermé en passant d'un réglage à l'autre et ouvert à la fin de chaque réglage.
Le dispositif de commande peut être combiné avec un amortisseur comportant un cylindre orienté en fonction des mouvements de l'organe mobile du commutateur, et un piston solidaire des organes de manoeuvres servant à passer d'un réglage à l'autre, les mouvements relatifs de ce piston et de ce cylindre étant plus ou moins amortis selon les passages qui s'offrent au fluide contenu dans le cylindre dans des orifices d'échappement, dont la section varie selon l'orientation du cylindre et du commutateur.
Le commutateur peut comprendre un système de contacts auxiliaires intercalés dans deux circuits d'exci- tation d'une commande automatique de l'admission du moteur, du moteur, ces circuits étant excités pendant le changement d'une position à une autre, pour commander l'admission selon les besoins des positions de réglage.
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Selon une forme d'exécution particulière du commutateur, ce dernier permet le débrayage instantané du moteur sur n'importe quelle position de réglage, l'in- troduction au démarrage, de n'importe quelle vitesse avant ou arrière pendant le ralenti du moteur, et la retenue du débrayage ouvert pendant l'accélération du moteur qui précède l'embrayage, ce dernier étant obtenu par simple abandon de la manette de commande du commutateur.
Le retour au point mort du changement de vitesse peut s'ef- fectuer de n'importe quelle position de réglage sans qu'il se produise des manoeuvres intermédiaires. Le passage de la marche avant à la marche arrière et vice-versa sera de préférence obtenu par un mouvement de l'organe mobile du commutateur tout à fait différent de celui employé pour les changements de réglage dans un même sens de marche. La commande automatique de l'admission du moteur peut être réalisée à l'aide de moyens limitant cette commande strictement au temps qui s'écoule durant l'ouverture du débrayage et l'introduction d'une vitesse, même si l'em- brayage ne succède pas immédiatement à l'introduction de cette vitesse.
Les dessins ci-annexés représentent, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif de commande faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des vues schématiques en coupe verticale et horizontale d'un commutateur selon la première forme d'exécution.
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Les fig. 3 et 4 représentent respectivement de profil et de face, un indicateur de réglages également combiné pour passer automatiquement les réglages quand les appareils existants s'y prêtent.
La fig. 5 est une coupe longitudinale d'un ralentisseur.
La fig. 6 est une coupe transversale du ralen- tisseur.
Les fig. 7 et 8 sont deux vues en coupe du connu- tateur selon la deuxième forme d'exécution, faites dans deux plans axiaux disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre.
La fig. 9 est une vue en plan du commutateur.
La fig. 10 est une coupe par X-X de la fig. 7.
La fig. 11 est une coupe par XI-XI de la fig. 1.
La fig. 12 est une coupe par XII-XII de la fig. 8.
Les fig. 13 et 14 sont des coupes analogues à celle de la fig. 12, mais indiquant les organes dans d'autres positions de fonctionnement.
La fig. 15 est un schéma des connexions électriques du commutateur.
Les fig. 16 et 17 montrent un détail du schéma à plus grande échelle.
Le commutateur selon les fig. 1 et 2 est destiné pour la commande d'un système de pilotage électromagnétique d'un véhicule à moteur ayant un débrayage et un changement de vitesse avec trois vitesses avant et une marche arrière.
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Ce commutateur comprend un tambour rotatif 1 en matière isolante solidaire d'un arbre 2 qui porte une poulie 3. L'arbre 2 peut tourner librement dans le support cylindrique 4 qui est fixé par exemple au support du volant d'une voiture automobile.
Le tambour 1 comporte quatre plots de contact 5, 6,7 et 8 disposés suivant un cercle autour de l'axe de l'arbre 2, et quatre plots de contact 9, 10, 11 et 12 disposés suivant un cercle d'un diamètre plus grand. Cinq plots de contact 13 alternent avec les quatre plots 5 à 8, et des plots doubles 14 et 14' sont disposés 'entre les plots 10, 11 et 12 et en dehors des plots 9 et 12, tandis qu'un contact simple 14 est disposé entre les plots 9 et 10.
Un bras de contact 15, portant une pièce conduc- trice 16 est monté sur le moyeu 17 du support 4 de manière à pouvoir coulisser axialement sur ce moyeu. Le bras 15 est poussé par un ressort 18 contre la face du tambour 1, et la pièce conductrice 16 peut relier électriquement les plots 5,6, 7,8 de la rangée de contacts intérieure avec les plots 9, 10, 11 et 12 de la rangée extérieure, ou l'un des plots 13 avec les contacts doubles 14 et 14' ou avec le contact simple 14. En tournant le tambour 1 à la main, le bras 15 prend successivement les positions R, N, I, II, III par rapport au tambour 1, ces positions correspondant respectivement à la marche arrière, la position neutre, la première, deuxième et troisième vitesse du changement de vitesse.
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Les quatre plots 5,6, 7 et 8 sont reliés à un conducteur commun 19 relié au pôle positif d'une source de courant. Les plots 13 sont tous reliés à un conducteur 20 qui aboutit à un contact 21. Les quatre plots 9,10, 11 et 12 sont reliés à un conducteur 22 qui aboutit au relais à contaateur 23. L'armature 24 de ce relais porte un con- tact 25 relié au pôle positif, et qui, lorsque le relais est excité ferme l'interrupteur constitué par les deux contacts 21 et 25.
L'arbre 2 est muni d'un collier 26 dont la face radiale porte une série de dents 27 coopérant avec des billes 28 ne pouvant tourner autour de l'arbre 2, mais pouvant se déplacer axialement. Les billes appuient contre la face 29 du moyeu du bras 15, de manière que lors de la rotation du tambour et de l'arbre 2, les billes passent alternativement sur les dents 27 et retombent dans les entredents. Ainsi les billes, en s'appuyant contre la face 29 du bras de contact, repoussent ce bras à l'encontre du ressort 17 et enlèvent la pièce de contact 16 des plots de contact du tambour, tandis que, lorsque les billes tombent dans les entredents, le ressort 18 applique la pièce de contact 16 sur les contacts successifs du tam- bour.
Le nombre de dents 27 est tel, qu'à chacune des postions R, N, I, II, III du commutateur, et à chacune des positions correspondant aux paires de contacts 5 et 9, 6 et 10,7 et 11,8 et 12, correspond un espace entre deux dents, de manière que, lors de la rotation du tambour 1,
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à chacune de ces positions, la pièce de contact 16 relie les plots de contacts coopérants des deux rangées circu- laires de plots, Par exemple, lorsque le bras 15 se trouve dans la position N, la pièce 16 relie les deux contacts 13 et 14 correspondant à cette position. Si l'on désire obtenir la première vitesse, le tambour 1 est tourné pour amener le bras 15 dans la position I.
Pendant la rotation du tam- bour et de l'arbre 2, les dents 27 repoussent les billes 28, ce qui fait déplacer le bras 15, enlever la pièce de contact 16 des plots 13 et 14, et approcher cette pièce des plots 6 et 10. Grâce au mouvement axial du bras 15, un con- tact non désiré entre des plots adjacents de la même rangée de plots est évité. Après le passage des billes 28 sur une dent 27, elles tombent dans l'entredent et le ressort 18 applique la pièce 16 sur les plots 6 et 10. En continuant la rotation du tambour 1, la pièce 16 est soulevée des plots 6 et 10 par le jeu des dents 27 et des billes 28, comme décrit ci-dessus, et puis appliquée contre les plots 13 et 14, 14' correspondant à la position I.
Le plot 14 de la rangée extérieure des plots de contact du tambour 1 sont tous reliés à un conducteur 30 qui alimente un électro-aimant 31 (Fig. 5) destiné à dé- brayer l'embrayage 34 et à produire un déplacement du dispositif d'actionnement du changement de vitesse. Les contacts 14' sont reliés chacun à un conducteur séparé 32, 32', 32" et 32", chacun de ces conducteurs alimentant un électro-aimant d'un sélecteur des vitesses. Un dispositif
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d'actionnement de l'embrayage et du changement de vitesse, ainsi qu'un sélecteur des vitesses pouvant être utilisés avec le dispositif de contrôle selon la présente invention, sont décrit par exemple dans le brevet français No. 826,891.
On voit que, lorsque le bras 15 du commutateur est dans la position N, la pièce 16 relie les deux plots 13 et 14, mais aucun circuit n'est fermé, le contact 13 étant relié au contact isolé 21. Lorsque le tambour est tourné, la pièce 16 arrive sur les plots 6 et 10 et établit le circuit suivant :
Pôle positif de la source du courant, conducteur 19, plot 6, plot 10, conducteur 22, relais 23, pôle néga- tif de la source de courant. Le relais 23 étant excité, il attire l'armature 24 avec le contact 25 qui vient s'appliquer contre le contact 21. Lorsque la rotation du tambour continue, le bras 15 arrive dans la position I et la pièce 16 relie le plot 13 avec les deux plots 14 et 14'.
Les circuits suivants sont alors établis:
Pôle positif de la source de courant, contacts 25, 21, plot 13, plot 14' et conducteur 32', qui va à l'électro- aimant du sélecteur des vitesses sus-mentionné. Un deuxième circuit est fermé entre le plot 13 et le plot 14 relié au conducteur 30 qui excite l'électro-aimant 31 du dispositif d'actionnement de l'embrayage et du changement de vitesse.
L'excitation de cet électro-aimant produit le débrayage et l'engrènement des roues de la boîte des vitesses correspon- dant à la vitesse désirée. Lorsque ce réglage est terminé,
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une butée, se déplaçant avec les organes d'actionnement du changement de vitesse, et indiquée schématiquement par 33 dans la fig. 2, produit le rappel de l'armature 24 et la séparation des contacts 21 et 25, ce qui coupe le circuit d'excitation de l'électro-aimant du sélecteur des vitesses, ainsi que de l'électro-aimant 31 du dispositif d'actionne- ment de l'embrayage et du changement de vitesse, et produit l'embrayage du moteur. Le véhicule marche maintenant en première vitesse. Dès qu'une opération de réglage est effectuée, il n'a donc plus de consommation de courant.
Pour passer à la deuxième vitesse, le conducteur opère une nouvelle rotation du tambour 1 dans la position II ; la pièce 16, en passant sur les plots 7 et 11', excite de nouveau le relais 23 et les opérations se succèdent comme décrit ci-dessus pour la première vitesse.
L'arbre 2 du tambour 1 est solidaire d'un disque 35 muni d'une denture circulaire 26, pouvant entraîner, lors de la rotation du tambour, d'un certain angle, un levier de contact 37 pivoté par l'axe 38 sur le support 4. Une dent 39 du levier engrène dans la denture 36. Le levier 37 porte deux contaots 40 et 41, reliés par l'axe 38 au pôle positif de la source de courant. Les deux contacts 40 et 41 coopèrent avec des contacts fixes 40' et 41' qui sont reliés respectivement à deux électro-aimants 42 et 43. Une ouver- ture commune 44 peut actionner l'arbre 45 qui commandent l'admission du moteur.
Lorsque le tambour est tourné dans le sens de la flèche f pour la montée des vitesses, c'est-
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à-dire quand les rapports de réduction du changement de vitesse diminuent, les dents 36, agissant contre la dent 39, produisent une oscillation du levier 37 de manière à fermer les contacts 40, 40', cette fermeture étant maintenue aussi longtemps que dure la rotation du tambour dans le même sens et que la dent 39 n'arrive pas sur la partie lisse du disque 35. Le circuit fermé excite l'électro 42, et l'armature 44, attirée, fait tourner l'arbre 45, ce qui produit une diminution de l'admission du moteur.
Lorsque le tambour est tourné dans le sens contraire pour la des- cente des vitesses, c'est-à-dire lorsque les rapports de réduction du changement de vitesse augmentent, les dents 36 déplacent le levier 37 dans l'autre sens, fermant ainsi aux contacts 41 et 41' un circuit qui produit l'excitation de l'électro 43 et l'augmentation de l'admission du moteur.
Des ressorts 46 tendent à rappeler le levier 37 dans sa positions médiane dès que le mouvement du tambour 1 s'arrête.
Une lampe témoin 47, portée par le support 4 du commutateur est reliée au conducteur 30 par le fil 48.
Chaque fois que le circuit est fermé entre deux plots de contact 13 et 14, la lampe 47 s'allume et indique au con- ducteur qu'un réglage s'effectue.
Les fig. 5 et 6 représentent un ralentisseur qui est relié au dispositif d'actionnement de l'embrayage et du changement de vitesse. Ce ralentisseur comprend un corps 49 dans lequel est disposée une chambre fermée 50 de section circulaire. Cette chambre contient un tambour 51
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dont une face 55 est solidaire d'un arbre 52 portant une poulie 53. Une transmission quelconque 54 passe sur cette poulie et sur la poulie 3 du commutateur, de manière que le mouvement du tambour 1 du commutateur soit transmis au tambour 51 du ralentisseur.
Le tambour 51 est inséré dans la chambre 50 avec un petit jeu axial et radial, afin de permettre un léger déplacement axial du tambour pour appliquer, soit sa face 55 contre la paroi 56 de la chambre 50, soit sa face 57 contre la paroi 58 de la chambre. Les deux faces du tam- bour sont pourvues chacune d'une série de trous 59 et 60 pouvant coïncider plus ou moins, selon la position du . commutateur, avec des passages 61 et 62 prévus dans le corps 49. Ces passages communiquent avec des orifices 63 et 64 dans le corps 49, et des vis à pointeau 65 sont des- tinées à obturer d'une manière réglable les passages 61 et 62.
Un piston 66 peut se déplacer dans le tambour 51.
Ce piston est porté par une extrémité d'une tige 67 dont ,1'autre extrémité présente une fente 68 dans laquelle pénètre une cheville 69 d'un levier à came 70 fixé sur l'axe 71. Ce levier à came coopère avec un deuxième levier à came 72 pivotant sur l'axe 73. Ce dernier levier est relié, par la tige 74, à l'armature au noyau mobile 75 de l'électro- aimant 31. Un levier de débrayage 76, monté rotativement en 77, est relié en 78 à la tige 67, Un bras 79, fixé à l'axe 71, sert à transmettre le mouvement du noyau mobile 75 au dispositif d'actionnement du changement de vitesse.
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Lorsque le circuit 30 du commutateur est fermé et excite l'électro-aimant 31, le noyau 75 est attiré. Les leviers à came 72 et 70 transmettent le mouvement à la tige 67 et au bra79. La tige 67 est déplacée vers la droite et produit le déplacement du piston 66 d'une extrémité à l'autre de sa course dans le tambour 51. Le débrayage a lieu tandis que le bras 79 produit la mise en prise des engrenages choisis du changement de vitesse.
Lorsque le réglage est terminé, le circuit d'exci- tation de l'électro 31 est coupé par la butée 33. L'embrayage a lieu alors comme d'habitude sous l'effet de ressorts ; est compréhensible que cet embrayage ne peut être abandonné à l'action des ressorts, mais doit s'effectuer progressive- ment. Le passage des vitesses également, effectué par le dispositif d'actionnement électromagnétique, doit être con- trôlé, afin d'obtenir une introduction progressive des engrenages du changement de vitesse. Ce contrôle de l'em- brayage et du passage des vitesses est obtenu à l'aide du ralentisseur décrit. En outre, l'embrayage doit s'effectuer plus lentement lorsque, le véhicule étant arrêté, on passe de la position neutre à la première vitesse, que lorsqu'on passe d'une vitesse avant à une autre vitesse avant.
Pour cette raison le ralentisseur est accouplé au commutateur afin de pouvoir changer son action selon la position de ce commutateur.
Lorsque le piston 66 avance par exemple vers la face 55 du tambour 51, l'air contenu dans le tambour doit
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se déplacer d'un côté du piston à l'autre côté. Sous l'effet de la pression d'air engendrée dans le tambour quand le piston avance, la paroi 55 du tambour s'applique sur la pa- roi 56 du corps 49. Selon la position angulaire du tambour 51, un des orifices 59 coincide plus ou moins avec le passage 61, et l'air expulsé par le piston 66 peut passer, par le passage 61, l'orifice 63, le jeu entre le tambour et le corps 49, l'orifice 64, le passage 62 et l'orifice 60, dans l'espace contenu entre le piston et la paroi 58 du corps 49.
On comprend que la vitesse avec laquelle le piston peut avancer, dépend de la section du passage de l'air déplacé, cette section étant réglée automatiquement par la rotation du tambour 51 en fonction de la rotation du tambour 1. Les orifices 59 et 60 dans le tambour sont de préférence disposés de manière que l'action de freinage n'est pas la même pour les deux directions de déplacement du piston, ce freinage étant plus accentué lorsque le piston avance vers la paroi 55 du tambour, ce qui a lieu pendant le temps d'embrayage.
En outre, dès qu'une opération de réglage est commencée, le tambour 51 se trouve appliqué, avec l'une ou l'autre de ses parois 55 et 57, contre les surfaces 56 ou 58 du corps du ralentisseur, par l'effet de la pression d'air engendrée par le piston en mouvement, et cette appli- cation freine, par l'intermédiaire de la transmission 54, le mouvement du tambour 1 du commutateur. De cette façon, quand une opération de réglage est commencée, et tant
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qu'elle n'est pas terminée, il faut faire un effort parti- culier pour tourner le tambour 1, ce qui attire l'atten- tion du conducteur en cas de fausse manoeuvre, mais n'em- pêche pas d'effectuer le passage simultané de plusieurs réglages, le cas échéant.
Les fig. 3 et 4 représentent en 68 l'aiguille d'un indicateur de vitesse quelconque ; aiguille présente une pièce 69 portant un galet de contact 70 glissant sur trois secteurs 71, 71' et 72" solidaire d'un cadran 72 indiquant les positions de réglage 1, 2, 3; ce cadran est destiné à osciller autour de l'axe 73 sous l'in- fluence des mouvements de la pérdale d'accélération 74 transmis au cadran 72 par des organes de liaison 75 et 76.
Par suite du jeu combiné des mouvements de l'aiguille 68 qui se déplace selon la vitesse du véhicule, et des mouvements du cadran 72 qui se déplace sous l'effet de la transmission 75,76 reliée à la pédale d'accélé- ration, l'indicateur de réglages montre toujours au con- ducteur le meilleur chiffre de réglage qu'il doit choisir, et il lui suffit de tourner en conséquence le tambour 1 du commutateur, en d'autres termes, le chiffre de position du tambour 1, dans la marche contrôlée, doit toujours corres- pondre à celui qui est en face de l'aiguille 68.
Toutefois, le caractère essentiel de l'appareil représenté dans les fig. 3 et 4 est de commander automatique- ment, par la fermeture de circuits d'excitation appropriée, établis par le contact du galet 70 avec les secteurs 71, 71', 71'',
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toutes les positions de réglages, par l'action combinée de la pédale d'accélération et de la vitesse de la voiture.
Un inverseur général, non représenté, alimente soit les circuits du commutateur des fig. 1 et 2 qui est utilisé en cas de commande contrôlée par le conducteur, soit les circuits des secteurs 71, 71', 71" qui correspondent à la conduite automatique avant. Si cet inverseur général est placé sur la position correspondant à la conduite auto- matique les circuits des plots du commutateur des fig. 1 et 2 sont coupés et remplacés par des circuits identiques établis par des plots analogues des secteurs 71, 71', 71" connectés entre eux par le galet 70 de la même manière que cela a été décrit pour le bras 15 du commutateur.
Par suite de l'indication permanente des positions de réglage par le cadran 72, il est extrêmement facile de passer à n'importe quel moment de la marche automatique à la marche contrôlée par le commutateur ; ilsuffit pour cela de placer le tambour 1 sur la position de réglage indiquée par le cadran 72 et de renverser la position de l'inverseur général.
Le commutateur modifié, représenté dans les fig. 7 à 14 comprend un boîtier formé de deux parties 80 et 81 fixées l'une à l'autre de manière convenable. Ce boîtier peut être porté par le support du volant d'un véhicule moteur de façon que la manette d'actionnement 82 soit dis- posée à proximité de la main du conducteur. Cette manette 82 est reliée, par une goupille 83, passant au travers d'un
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trou allongé 84 de la manette, à l'arbre 85 du commutateur.
Lorsque cette manette est soulevée dans le sens de la flèche 86, son extrémité 87 appuie sur un manchon 88 en faisant pénétrer ce dernier dans l'intérieur du boîtier.
Un deuxième manchon 89 se déplace avec le premier et porte une couronne isolante 90, contre la face inférieure de laquelle est fixée une rondelle en métal conducteur 91.
Un disque 92 est fixé sur l'arbre central 85 par une gou- pille 93. Un ressort 94 se trouve comprimé entre le disque 92 et le manchon 89 et applique constamment le manchon 88 contre la manette 82 et tend à maintenir la manette dans sa position normale, c'est-à-dire, approximativement perpendiculaire à l'arbre central 82.
La partie inférieure 80 du boîtier porte deux tôles de support 95 aux extrémités supérieures desquelles est fixé un secteur 96 en matière isolante qui supporte deux contacts flexibles 97 et 97'. Lorsque la manette 82 est soulevée dans le sens de la flèche 86 et les manchons 88 et 89 se déplacent axialement vers l'intérieur du boîtier, la couronne 90 descend et la rondelle 91 relie électrique- ment les deux contacts 97 et 97' aussilongtemps que la manette est maintenue dans sa position oblique.
L'extrémité inférieure de l'arbre central 85 est maintenue dans l'alésage d'un disque isolant 98 porté par les tôles 95. Cet arbre est ainsi guidé dans ce disque et dans le manchon 88 et peut recevoir un mouvement de rotation en actionnant la manette 82. Le manchon 88 présente
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deux brides 99 relevées de part et d'autre de la manette, de façon qu'un mouvement de rotation de la manette est communiqué également aux manchons 88 et 89 qui ainsi tour- nent avec l'arbre 85. Lorsque la manette est dans sa posi- tion normale, ou quand elle est soulevée dans le sens de la flèche 86, son mouvement de rotation est limité, par des butées 100 et 101, à l'angle compris entre les posi- tions N et III (Fig. 9) correspondant à la position neutre et la troisième vitesse du changement de vitesse du véhicule moteur.
Pour amener la manette 82 dans la position R, il faut incliner cette dernière dans le sens de la flèche 102, de manière que l'extrémité 87 de la manette se relève pour échapper à la butée 100.
Le disque isolant 98 porte cinq plots de contact 103, 104, 105, 106 et 107. Les plots 103,105, 106 et 107 sont reliés chacun à une bobine d'un sélecteur des vitesses, ainsi qu'il est visible dans la figl 15. Le plot 103 est relié à la bobine qui correspond à la marche arrière, le contact 105 xxxxxxxxx est relié à la bobine correspondant à la première itesse, le contact 106 à celle correspondant à la deuxième vitesse, et le plot 107 à celle correspondant à la troisième vitesse. Le plot 104 correspond à la position neutre.
Lorsque la manette 82 est soulevée dans le sens de la flèche 96, son extrémité arrière 87 provoque l'abais- sement des manchons 88 et 89 pour relier électriquement
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les deux contacts 97 et 97', mais lorsque la manette est inclinée dans le sens de la flèche 102, elle peut passer librement dans l'ouverture prévue entre les deux brides 99, afin que les manchons 88 et 89 ne soient pas poussés vers l'intérieur et les contacts 97 et 97' ne soient pas reliés.
Diamétralement opposés aux cinq plots de con- tact 103 à 107 sont disposés cinq autres plots 108,109, 110, 111 et 112 qui sont tous reliés à un conducteur com- mun 113 (Fig. 15) allant vers un relais 114. En outre, le disque 98 porte une borne 115 reliée par le conducteur 165 à l'alimentation du circuit principal d'excitation des électros de manoeuvre, une borne 116 reliée à un relais 117 et une borne 118 reliée à un relais 119. Ces deux relais commandent, l'un la diminution, et l'autre l'augmentation de l'admission du moteur.
Le disque 92, fixé à l'arbre central 85, porte deux blocs isolants 120 dont la face inférieure porte, fixée par des rivets, une rondelle conductrice 121, pourvue de deux contacts 122 diamétralement opposés. L'un de ces con- tacts coopère avec les cinq plots 103 à 107 et l'autre avec les cinq plots 109 à 112. Le disque isolant 98 porte encore une borne 123 reliée au pôle positif de la source de courant et fixant une lame de contact flexible 124 à ce disque. Cette lame se trouve constamment poussée contre la rondelle 121 par un ressort 125 maintenu dans un loge- ment du disque 98.
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Le bord cylindrique 126 du disque 92 porte deux tubes 127 (Fig. 12) pénétrant dans les blocs isolants 120 et contenant chacun un ressort 128 qui repousse constam- ment la bille 129 contre les tôles 95 solidaires du boîtier 80 qui sont percés, à la hauteur des billes, de trous 130, placés exactement en face des plots de contact 103 à 112.
Il résulte de cette disposition que, lorsque la manette 82 imprime à l'arbre 85 et au disque 92 un mouvement de rotation, ce mouvement se trouve élastiquement verrouillé sur chacune des cinq positions de réglage, marche arrière, position neutre, première, deuxième et troisième vitesse, dans lesquelles les contacts 122 relient deux des plots opposés 103 à 112 au pôle positif de la source de courant.
Une pièce isolante 131 peut tourner librement sur l'arbre 85. Un ressort conducteur enserre cette pièce isolante qui comporte, à son extrémité 140, un amincissement lui réservant un léger jeu à l'intérieur des deux bras élastiques 133 et 134 du ressort. Bautre extrémité du res- sort a une section en U, formant une sorte de berceau qui supporte la pièce isolante 131, et relie électriquement les deux bras de contact 133 et 134. Le jeu de l'extrémité 140 entre les deux bras 133 et 134 est à peu près équivalent à celui qui existe entre les extrémités des bras 133,134 et les bornes adjacentes 115, 116 et 118, La pièce isolante 131 comporte en outre un trou 135 contenant un ressort 136 qui refoule constamment une bille 137 contre le bord cylindrique 126 du disque 92.
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Ce bord 126 est percé, au niveau de la bille 137, d'un certain nombre d'orifices 138, permettant à la bille d'y trouver un logement suffisant pour que le disque 92, en tournant avec l'arbre 85, puisse entraîner la pièce isolante 131. Lorsque la bille 137 roule sur une partie lisse du bord 126, ainsi que représenté dans la fig. 12, la pièce 131 reste, par l'effet des lames ressort 133,134 dans sa position médiane, montrée dans cette figure. Mais lorsque la bille pénètre dans un orifice 138 et que le disque 92 continue à tourner, la pièce 131 est entraînée en rotation avec le bord 126 du disque. Lorsque ce bord tourne dans le sens de la flèche 139 dans la fig. 13, la pièce 131 est entraînée dans le même sens jusqu'à ce que le bras élastique 133 du ressort 132 vienne buter contre la borne 116, et le bras 134 contre la borne 115.
Dans cette position les deux bornes 115 et 116 sont reliées électriquement et le relais 117 est excité, ce qui produit une diminution de l'admission du moteur. Si la rotation du bord 126 continue dans le sens de la flèche 139, le bord de l'orifice 138, puisque la pièce isolante ne peut pas tourner davantage, exerce une pression sur la bille 137, ce qui fait rentrer la bille dans le trou 135, de sorte qu'elle peut glisser sur la partie lisse du bord 126 se trouvant entre deux orifices successifs, mais la dispo- sition des trous est telle que sur une position de vitesse le relais 117 reste excité jusqu'à ce que l'interrupteur 157 (fig. 9) s'ouvre.
Lorsque le disque 92 avec le bord 126
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tourne dans l'autre sens, comme indiqué dans la fig. 14, la bille 137 tombant dans un orifice 138, entraîne la pièce isolante 131 dans le même sens, et les bras de contact 133 et 134 relient les bornes 115 et 118, de façon à exciter le relais 119 qui produit une augmentation de l'admission du moteur. La distance entre deux orifices 138 correspond à la moitié de l'angle compris entre deux posi- tions de réglage consécutives, et la partie lisse du bord 126 qui sépare deux orifices, correspond aux jeux additionnés pour un sens de rotation entre, par exemple la borne 116 et le bras 133 d'une part, et le bras 133 et l'extrémité 140 de la pièce 131, d'autre part.
Le secteur en matière isolante 96 (fig. 10) porte à ses extrémités deux cavaliers de fixation 141 et 142 en métal conducteur, permettant la fixation de la lampe témoin 143, reliée par le conducteur 165 au circuits d'excitation des bobines 158 et161. Au-dessus de cette lampe, le boîtier présente une ouverture 144 pouvant être fermée par une pastille transparente. Entre la lampe 143 et l'ouverture 144 peut se déplacer un secteur transparent 145 fixé par un support 146 au disque 92. Ce secteur est muni d'ins- cription permettant de répérer les positions de réglage qui correspondent au diverses positions que peut prendre le système tournant solidaire de l'arbre central 85.
Le commutateur décrit fonctionne comme suit :
Le véhicule est supposé à l'arrêt avec son moteur tournant au ralenti et la manette 82 du commutateur se
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se trouvant sur la position N correspondant à la position neutre du changement de vitesse, les deux contacts 182 étant placés sur les plots de contact 104 et 109. Pour démarrer par exemple en marche arrière, on incline la manette 82 dans le sens de la flèche 102, afin qu'elle échappe à la butée 100, et on tourne la manette dans la position R (fig. 9) où elle se trouve enclenchée par l'en- gagement des billes 129 dans les trous 130 disposés en face des plots 103 et 108.
Ce mouvement de la manette et de la partie tournante du commutateur n'a apporté aucun changement dans l'excitation des circuits électriques parceque la couronne 90 n'a pas été enfoncée vers l'intérieur du boîtier et les deux contacts 97 et 97' n'ont pas été reliés, le contact 159 se trouvant dans la position montrée dans la fig. 16. Mais, arrivée dans la position R, la manette 82 est soulevée dans le sens de la flèche 86, et le contact s'établit entre la rondelle 91 et les deux lames flexibles 97 et 97'; un courant passant du pôle positif par le con- ducteur 164, les contacts 97 et 97' et le conducteur 147 (fig. 15) excite une bobine en fil fin 148 qui est directe- ment reliée au pôle négatif de la source de courant 149 par le conducteur 150. A ce moment, le contact mobile 159, maintenu par des ressorts 166 est attiré vers le bas et relie les contacts 151.
Les circuits suivants sont maintenant établis :
Pôle positif de la source de courant 149, inter- rupteur principal 152, conducteur 153, contact 124, con-
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tacts 122, plot 103, bobine 154 du sélecteur, conducteur 155, contacts 151, conducteur 150 et pôle négatif. Un deuxième circuit est établi comme suit: pôle positif, interrupteur 152, conducteur 153, contacts 124, 122, plot 108, conducteur 113, relais 114, conducteur 156, contacts 151, conducteur 150 et pôle négatif. L'excitation du relais 114 ferme l'inter- rupteur 157 à double contacts et un courant passe du pôle positif à travers la bobine 158, les contacts 151, et le conducteur 150 au pôle négatif.
La bobine 158 actionne le débrayage et son noyau 162, dont le mouvement d'attraction va vers le haut, pousse le noyau supérieur 163 qui, à son tour fait monter le contact 159 qui s'accroche à nouveau derrière les ressorts 166. Le noyau supérieur porte deux lames de contact 167 reliant les contacts 160 quand le noyau monte. Le courant peut maintenant passer à travers l'interrupteur 157, les contacts 160, la bobine 161, et retourner par le conducteur 150 au pôle négatif. Cette bobine 161 assure le passage de la vitesse arrière et lorsque le noyau 163 arrive à la fin de sa course montante, il a refoulé le contact 159 au-delà des contacts 151, dans la position indiquée en traits pleins dans la fig. 16, position dans laquelle ce contact 159 reste enclenché par le dispositif d'enclenchement élastique 166.
Les contacts 151 sont interrompus, et, par suite, le circuit d'excitation du relais 114 est coupé.
Si la manette 82 du commutateur est maintenant lâchée et reprend sa position normale, tous les circuits
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d'excitation sont coupés, les deux noyaux 162 et 163 retournent dans leurs positions de repos et le véhicule roule en marche arrière. Mais, si la manette est maintenue dans la position soulevée, le circuit passant par le con- ducteur 147 et la bobine 148 à fil fin se trouve entre- tenu. L'excitation de cette bobine suffit pour maintenir au collage le noyau 163 qui est relié mécaniquement au noyau 162, ce qui a comme conséquence de maintenir le dé- brayage ouvert tant que le courant passe par le conduc- teur 147.
On peut donc, dans cette position, accélérer le moteur pour lui donner le couple nécessaire à vaincre les résistances de la route, et aussitôt qu'on lâche la manette, le ressort 94, refoulant la couronne 90, coupe le courant entre les contacts flexibles 97 et 97'. L'exci- tation de la bobine 148 cesse et le collage du noyau 163 est supprimé, ce qui produit l'embrayage du moteur.
Le retour de la marche arrière à la position neutre du changement de vitesse s'effectue par les mêmes mouvements de la manette, c'est-à-dire, une inclinaison de celle-ci pour échapper à la butée 100 et une rotation vers la position N. Arrivé sur cette position, on soulève de nouveau la manette, ce qui produit le débrayage et un mouvement du sélecteur pour annuler la commande de marche arrière. De la position neutre on peut passer, en principe, sur n'importe quelle position de marche avant. Le dé- brayage, la commande du passage de la vitesse et l'embrayage se produisent alors exactement de la même manière que pour
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la marche arrière, ainsi que décrit plus haut.
Pour passer d'une vitesse avant à une autre vitesse avant il faut procéder comme suit: On amène la manette 82 sur la position de la vitesse désirée par une simple rotation, ce qui fait brancher les circuits du relais 114 et de la bobine de la vitesse choisie du sélecteur. Alors on soulève la manette dans le sens de la flèche 86 pour assurer la fermeture,des contacts 97 et 97' et l'excitation de la bobine 148. Les divers cir- cuits provoquant le débrayage et le passage de la vitesse choisie sont alors obtenues automatiquement comme décrit ci-dessus pour la marche arrière.
EMI25.1
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Electrical control device, in particular for motor vehicles
The object of the present invention is an electrical control device intended more particularly for
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controlling the excitation circuits of an electromagnetic system for controlling motor vehicles comprising a clutch and a gear change. This device is characterized by a switch for controlling the excitation circuits of electromagnetic means intended to actuate the clutch and produce a gear change, the circuits being maintained automatically for the time strictly necessary for the passage of a gear. adjustment, by the set of a limit switch and a contactor relay which is closed when switching from one adjustment to another and opened at the end of each adjustment.
The control device can be combined with a damper comprising a cylinder oriented as a function of the movements of the movable member of the switch, and a piston integral with the operating members serving to switch from one setting to another, the relative movements of this piston and this cylinder being more or less damped according to the passages which are offered to the fluid contained in the cylinder in the exhaust ports, the section of which varies according to the orientation of the cylinder and of the switch.
The switch may comprise a system of auxiliary contacts interposed in two circuits for excitation of an automatic control of the intake of the engine, of the engine, these circuits being energized during the change from one position to another, to control. admission according to the needs of the adjustment positions.
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According to a particular embodiment of the switch, the latter allows the instantaneous disengagement of the engine in any adjustment position, entry on start-up, of any forward or reverse speed while the engine is idling, and retaining the clutch open during acceleration of the engine preceding the clutch, the latter being obtained by simply relinquishing the switch control handle.
The gearshift can be returned to neutral from any setting position without any intermediate maneuvers taking place. The passage from forward gear to reverse gear and vice versa will preferably be obtained by a movement of the movable member of the switch quite different from that used for changes of setting in the same direction of travel. The automatic control of the engine intake can be carried out using means limiting this control strictly to the time which elapses during the opening of the clutch release and the introduction of a gear, even if the clutch does not immediately follow the introduction of this speed.
The accompanying drawings show, by way of example, two embodiments of the control device forming the subject of the invention.
Figs. 1 and 2 are schematic vertical and horizontal sectional views of a switch according to the first embodiment.
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Figs. 3 and 4 represent respectively from the profile and from the front, a settings indicator also combined to automatically switch the settings when the existing devices are suitable.
Fig. 5 is a longitudinal section of a retarder.
Fig. 6 is a cross section of the retarder.
Figs. 7 and 8 are two sectional views of the knowator according to the second embodiment, taken in two axial planes arranged perpendicular to one another.
Fig. 9 is a plan view of the switch.
Fig. 10 is a section through X-X of FIG. 7.
Fig. 11 is a section through XI-XI of FIG. 1.
Fig. 12 is a section through XII-XII of FIG. 8.
Figs. 13 and 14 are sections similar to that of FIG. 12, but indicating the organs in other operating positions.
Fig. 15 is a diagram of the electrical connections of the switch.
Figs. 16 and 17 show a detail of the diagram on a larger scale.
The switch according to fig. 1 and 2 is intended for the control of an electromagnetic control system of a motor vehicle having a clutch and a gear change with three forward gears and one reverse gear.
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This switch comprises a rotary drum 1 of insulating material secured to a shaft 2 which carries a pulley 3. The shaft 2 can rotate freely in the cylindrical support 4 which is fixed for example to the support of the steering wheel of a motor car.
The drum 1 comprises four contact pads 5, 6, 7 and 8 arranged in a circle around the axis of the shaft 2, and four contact pads 9, 10, 11 and 12 arranged in a circle with a diameter bigger. Five contact pads 13 alternate with the four pads 5 to 8, and double pads 14 and 14 'are arranged between pads 10, 11 and 12 and outside pads 9 and 12, while a single contact 14 is arranged between the pads 9 and 10.
A contact arm 15, carrying a conductive part 16, is mounted on the hub 17 of the support 4 so as to be able to slide axially on this hub. The arm 15 is pushed by a spring 18 against the face of the drum 1, and the conductive part 16 can electrically connect the pads 5,6, 7,8 of the inner row of contacts with the pads 9, 10, 11 and 12 of the outer row, or one of the pads 13 with the double contacts 14 and 14 'or with the single contact 14. By turning the drum 1 by hand, the arm 15 successively takes the positions R, N, I, II, III relative to the drum 1, these positions corresponding respectively to the reverse gear, the neutral position, the first, second and third speed of the speed change.
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The four pads 5, 6, 7 and 8 are connected to a common conductor 19 connected to the positive pole of a current source. The pads 13 are all connected to a conductor 20 which ends in a contact 21. The four pads 9, 10, 11 and 12 are connected to a conductor 22 which ends in the contactor relay 23. The armature 24 of this relay carries a contact 25 connected to the positive pole, and which, when the relay is energized, closes the switch formed by the two contacts 21 and 25.
The shaft 2 is provided with a collar 26, the radial face of which carries a series of teeth 27 cooperating with balls 28 which cannot rotate around the shaft 2, but which can move axially. The balls press against the face 29 of the hub of the arm 15, so that during the rotation of the drum and of the shaft 2, the balls pass alternately on the teeth 27 and fall back into the entredents. Thus the balls, resting against the face 29 of the contact arm, push this arm back against the spring 17 and remove the contact piece 16 from the contact pads of the drum, while, when the balls fall into the between teeth, the spring 18 applies the contact piece 16 to the successive contacts of the drum.
The number of teeth 27 is such that at each of the positions R, N, I, II, III of the switch, and at each of the positions corresponding to the pairs of contacts 5 and 9, 6 and 10.7 and 11.8 and 12, corresponds to a space between two teeth, so that, during the rotation of the drum 1,
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at each of these positions, the contact piece 16 connects the cooperating contact pads of the two circular rows of pads. For example, when the arm 15 is in position N, the piece 16 connects the two contacts 13 and 14 corresponding to this position. If it is desired to obtain the first speed, the drum 1 is rotated to bring the arm 15 to position I.
During the rotation of the drum and of the shaft 2, the teeth 27 push back the balls 28, which causes the arm 15 to move, remove the contact piece 16 from the pads 13 and 14, and bring this piece closer to the pads 6 and 10. Thanks to the axial movement of the arm 15, unwanted contact between adjacent pads of the same row of pads is avoided. After the balls 28 have passed over a tooth 27, they fall into the gap and the spring 18 applies the part 16 to the studs 6 and 10. Continuing the rotation of the drum 1, the part 16 is lifted from the studs 6 and 10 by the play of teeth 27 and balls 28, as described above, and then applied against the pads 13 and 14, 14 'corresponding to position I.
The pad 14 of the outer row of the contact pads of the drum 1 are all connected to a conductor 30 which supplies an electromagnet 31 (FIG. 5) intended to disengage the clutch 34 and to produce a displacement of the device. 'actuation of the gear change. The contacts 14 'are each connected to a separate conductor 32, 32', 32 "and 32", each of these conductors supplying an electromagnet of a gear selector. A device
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for actuating the clutch and the speed change, as well as a speed selector which can be used with the control device according to the present invention, are described for example in French patent No. 826,891.
It can be seen that, when the arm 15 of the switch is in the N position, the part 16 connects the two pads 13 and 14, but no circuit is closed, the contact 13 being connected to the isolated contact 21. When the drum is rotated , part 16 arrives on pads 6 and 10 and establishes the following circuit:
Positive pole of the current source, conductor 19, pad 6, pad 10, conductor 22, relay 23, negative pole of the current source. The relay 23 being energized, it attracts the armature 24 with the contact 25 which comes to rest against the contact 21. When the rotation of the drum continues, the arm 15 arrives in position I and the part 16 connects the stud 13 with the two pads 14 and 14 '.
The following circuits are then established:
Positive pole of the current source, contacts 25, 21, pad 13, pad 14 'and conductor 32', which goes to the electromagnet of the above-mentioned gear selector. A second circuit is closed between the pad 13 and the pad 14 connected to the conductor 30 which energizes the electromagnet 31 of the device for actuating the clutch and the gear change.
The excitation of this electromagnet disengages and engages the wheels of the gearbox corresponding to the desired speed. When this setting is complete,
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a stop, moving with the actuators of the gear change, and indicated schematically by 33 in FIG. 2, produces the return of the armature 24 and the separation of the contacts 21 and 25, which cuts off the excitation circuit of the electromagnet of the gear selector, as well as of the electromagnet 31 of the device. 'clutch and gear change actuation, and produces the engine clutch. The vehicle is now running in first gear. As soon as an adjustment operation is carried out, it therefore no longer has any current consumption.
To switch to second gear, the driver rotates the drum 1 again in position II; the part 16, passing over the pads 7 and 11 ', again energizes the relay 23 and the operations follow one another as described above for the first speed.
The shaft 2 of the drum 1 is integral with a disc 35 provided with a circular toothing 26, which can drive, during the rotation of the drum, by a certain angle, a contact lever 37 pivoted by the axis 38 on the support 4. A tooth 39 of the lever engages with the teeth 36. The lever 37 carries two contacts 40 and 41, connected by the axis 38 to the positive pole of the current source. The two contacts 40 and 41 cooperate with fixed contacts 40 'and 41' which are respectively connected to two electromagnets 42 and 43. A common opening 44 can actuate the shaft 45 which controls the intake of the engine.
When the drum is turned in the direction of arrow f for upshifting, that is
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that is, when the reduction ratios of the speed change decrease, the teeth 36, acting against the tooth 39, produce an oscillation of the lever 37 so as to close the contacts 40, 40 ', this closing being maintained as long as the rotation of the drum in the same direction and that the tooth 39 does not reach the smooth part of the disc 35. The closed circuit excites the electro 42, and the armature 44, attracted, turns the shaft 45, which produces a decrease in engine intake.
When the drum is turned in the opposite direction for the downshift, that is, when the reduction ratios of the speed change increase, the teeth 36 move the lever 37 in the other direction, thus closing at contacts 41 and 41 'a circuit which produces the excitation of the electro 43 and the increase in the intake of the engine.
Springs 46 tend to return the lever 37 to its middle position as soon as the movement of the drum 1 stops.
A warning light 47, carried by the support 4 of the switch is connected to the conductor 30 by the wire 48.
Each time the circuit is closed between two contact pads 13 and 14, the lamp 47 lights up and indicates to the driver that an adjustment is being made.
Figs. 5 and 6 show a retarder which is connected to the device for actuating the clutch and the gear change. This retarder comprises a body 49 in which is disposed a closed chamber 50 of circular section. This chamber contains a drum 51
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one face 55 of which is integral with a shaft 52 carrying a pulley 53. Any transmission 54 passes over this pulley and over the pulley 3 of the switch, so that the movement of the drum 1 of the switch is transmitted to the drum 51 of the retarder.
The drum 51 is inserted into the chamber 50 with a small axial and radial play, in order to allow a slight axial movement of the drum to apply either its face 55 against the wall 56 of the chamber 50, or its face 57 against the wall 58 from the room. The two faces of the drum are each provided with a series of holes 59 and 60 which can coincide more or less, depending on the position of the. switch, with passages 61 and 62 provided in body 49. These passages communicate with orifices 63 and 64 in body 49, and needle screws 65 are intended to adjustably close passages 61 and 62 .
A piston 66 can move in the drum 51.
This piston is carried by one end of a rod 67, the other end of which has a slot 68 into which penetrates a pin 69 of a cam lever 70 fixed to the pin 71. This cam lever cooperates with a second cam lever 72 pivoting on the axis 73. This latter lever is connected, by the rod 74, to the armature to the movable core 75 of the electromagnet 31. A release lever 76, rotatably mounted at 77, is connected at 78 to the rod 67, an arm 79, fixed to the axis 71, serves to transmit the movement of the movable core 75 to the speed change actuator.
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When the switch circuit 30 is closed and energizes the electromagnet 31, the core 75 is attracted. Cam levers 72 and 70 transmit movement to rod 67 and bra79. The rod 67 is moved to the right and causes the displacement of the piston 66 from one end of its stroke in the drum 51 to the other. The disengagement takes place while the arm 79 produces the engagement of the selected gears of the shift. of speed.
When the adjustment is completed, the electro excitation circuit 31 is cut off by the stop 33. The clutch then takes place as usual under the effect of springs; It is understandable that this clutch cannot be abandoned to the action of the springs, but must be carried out gradually. The gear change also, carried out by the electromagnetic actuator, must be controlled, in order to obtain a gradual introduction of the gear change gears. This control of the clutch and of gear changing is obtained using the retarder described. In addition, the clutch must be effected more slowly when, with the vehicle stopped, one passes from the neutral position to the first gear, than when passing from one forward gear to another forward gear.
For this reason, the retarder is coupled to the switch in order to be able to change its action according to the position of this switch.
When the piston 66 advances, for example towards the face 55 of the drum 51, the air contained in the drum must
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move from one side of the piston to the other side. Under the effect of the air pressure generated in the drum when the piston advances, the wall 55 of the drum rests on the wall 56 of the body 49. Depending on the angular position of the drum 51, one of the orifices 59 coincides. more or less with the passage 61, and the air expelled by the piston 66 can pass, through the passage 61, the orifice 63, the clearance between the drum and the body 49, the orifice 64, the passage 62 and the 'orifice 60, in the space between the piston and the wall 58 of the body 49.
It is understood that the speed with which the piston can advance depends on the section of the passage of the displaced air, this section being automatically adjusted by the rotation of the drum 51 as a function of the rotation of the drum 1. The orifices 59 and 60 in the drum are preferably arranged so that the braking action is not the same for the two directions of movement of the piston, this braking being more accentuated when the piston advances towards the wall 55 of the drum, which takes place during clutch time.
In addition, as soon as an adjustment operation is started, the drum 51 is applied, with one or the other of its walls 55 and 57, against the surfaces 56 or 58 of the body of the retarder, by the effect of the air pressure generated by the moving piston, and this application slows down, through the transmission 54, the movement of the drum 1 of the switch. In this way, when a tuning operation is started, and both
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when it is not finished, a special effort must be made to turn the drum 1, which attracts the driver's attention in the event of a wrong maneuver, but does not prevent simultaneous passage of several settings, if necessary.
Figs. 3 and 4 represent at 68 the needle of any speedometer; needle has a part 69 carrying a contact roller 70 sliding over three sectors 71, 71 'and 72 "integral with a dial 72 indicating the adjustment positions 1, 2, 3; this dial is intended to oscillate around the axis 73 under the influence of the movements of the acceleration pedal 74 transmitted to the dial 72 by connecting members 75 and 76.
As a result of the combined play of the movements of the needle 68 which moves according to the speed of the vehicle, and of the movements of the dial 72 which moves under the effect of the transmission 75, 76 connected to the accelerator pedal, the settings indicator always shows the driver the best setting digit he should choose, and he only needs to turn the switch drum 1 accordingly, in other words, the position digit of the drum 1, in controlled walking, must always correspond to that which is opposite needle 68.
However, the essential character of the apparatus shown in FIGS. 3 and 4 is to automatically control, by closing appropriate excitation circuits established by the contact of the roller 70 with the sectors 71, 71 ', 71' ',
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all adjustment positions, by the combined action of the accelerator pedal and the speed of the car.
A general inverter, not shown, supplies either the circuits of the switch of FIGS. 1 and 2 which is used in the event of a command controlled by the driver, ie the circuits of sectors 71, 71 ', 71 "which correspond to front automatic driving. If this general reverser is placed in the position corresponding to self-driving matically the circuits of the pads of the switch of Figs. 1 and 2 are cut and replaced by identical circuits established by similar pads of the sectors 71, 71 ', 71 "connected to each other by the roller 70 in the same way as has been done. described for the arm 15 of the switch.
As a result of the permanent indication of the setting positions by the dial 72, it is extremely easy to switch at any time from automatic operation to operation controlled by the switch; For that, it suffices to place the drum 1 in the adjustment position indicated by the dial 72 and to reverse the position of the general reverser.
The modified switch, shown in fig. 7 to 14 comprises a housing formed of two parts 80 and 81 suitably fixed to each other. This housing can be carried by the support of the steering wheel of a motor vehicle so that the actuating lever 82 is placed near the hand of the driver. This lever 82 is connected, by a pin 83, passing through a
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elongated handle hole 84 at switch shaft 85.
When this lever is raised in the direction of arrow 86, its end 87 presses on a sleeve 88, causing the latter to penetrate into the interior of the housing.
A second sleeve 89 moves with the first and carries an insulating ring 90, against the lower face of which a conductive metal washer 91 is fixed.
A disc 92 is fixed to the central shaft 85 by a pin 93. A spring 94 is compressed between the disc 92 and the sleeve 89 and constantly applies the sleeve 88 against the handle 82 and tends to hold the handle in its position. normal position, i.e., approximately perpendicular to the central shaft 82.
The lower part 80 of the housing carries two support plates 95 at the upper ends of which is fixed a sector 96 of insulating material which supports two flexible contacts 97 and 97 '. When the handle 82 is lifted in the direction of the arrow 86 and the sleeves 88 and 89 move axially towards the interior of the case, the crown 90 descends and the washer 91 electrically connects the two contacts 97 and 97 'as long as the lever is held in its oblique position.
The lower end of the central shaft 85 is held in the bore of an insulating disc 98 carried by the sheets 95. This shaft is thus guided in this disc and in the sleeve 88 and can receive a rotational movement by actuating the lever 82. The sleeve 88 has
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two flanges 99 raised on either side of the handle, so that a rotational movement of the handle is also communicated to the sleeves 88 and 89 which thus rotate with the shaft 85. When the handle is in its position. normal position, or when it is raised in the direction of arrow 86, its rotational movement is limited, by stops 100 and 101, to the angle between positions N and III (Fig. 9) corresponding to the neutral position and the third gear of the motor vehicle speed change.
To bring the lever 82 into position R, it is necessary to incline the latter in the direction of the arrow 102, so that the end 87 of the lever is raised to escape the stop 100.
The insulating disc 98 carries five contact pads 103, 104, 105, 106 and 107. The pads 103, 105, 106 and 107 are each connected to a coil of a speed selector, as can be seen in figl 15. The pin 103 is connected to the coil which corresponds to the reverse gear, the contact 105 xxxxxxxxx is connected to the coil corresponding to the first speed, the contact 106 to that corresponding to the second speed, and the pin 107 to that corresponding to the speed. third gear. The pad 104 corresponds to the neutral position.
When the handle 82 is raised in the direction of the arrow 96, its rear end 87 causes the sleeves 88 and 89 to be lowered to electrically connect
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the two contacts 97 and 97 ', but when the handle is inclined in the direction of the arrow 102, it can pass freely in the opening provided between the two flanges 99, so that the sleeves 88 and 89 are not pushed towards the 'inside and contacts 97 and 97' are not connected.
Diametrically opposed to the five contact pads 103 to 107 are arranged five other pads 108, 109, 110, 111 and 112 which are all connected to a common conductor 113 (Fig. 15) going to a relay 114. In addition, the disc 98 carries a terminal 115 connected by the conductor 165 to the power supply of the main circuit for excitation of the switching electros, a terminal 116 connected to a relay 117 and a terminal 118 connected to a relay 119. These two relays control, the 'one the decrease, and the other the increase of the intake of the engine.
The disc 92, fixed to the central shaft 85, carries two insulating blocks 120, the lower face of which carries, fixed by rivets, a conductive washer 121, provided with two diametrically opposed contacts 122. One of these contacts cooperates with the five pads 103 to 107 and the other with the five pads 109 to 112. The insulating disc 98 also carries a terminal 123 connected to the positive pole of the current source and fixing a blade flexible contact 124 to this disc. This blade is constantly pushed against the washer 121 by a spring 125 held in a housing of the disc 98.
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The cylindrical edge 126 of the disc 92 carries two tubes 127 (Fig. 12) penetrating into the insulating blocks 120 and each containing a spring 128 which constantly pushes the ball 129 against the plates 95 integral with the housing 80 which are drilled at the bottom. height of the balls, holes 130, placed exactly opposite the contact pads 103 to 112.
It follows from this arrangement that, when the lever 82 imparts to the shaft 85 and to the disc 92 a rotational movement, this movement is elastically locked in each of the five adjustment positions, reverse, neutral position, first, second and third speed, in which the contacts 122 connect two of the opposite pads 103 to 112 to the positive pole of the current source.
An insulating part 131 can rotate freely on the shaft 85. A conductive spring encloses this insulating part which comprises, at its end 140, a thinning allowing it a slight play inside the two elastic arms 133 and 134 of the spring. The other end of the spring has a U-shaped section, forming a sort of cradle which supports the insulating part 131, and electrically connects the two contact arms 133 and 134. The play of the end 140 between the two arms 133 and 134 is roughly equivalent to that which exists between the ends of the arms 133,134 and the adjacent terminals 115, 116 and 118, The insulating piece 131 further includes a hole 135 containing a spring 136 which constantly pushes a ball 137 against the cylindrical edge 126 of disc 92.
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This edge 126 is pierced, at the level of the ball 137, with a certain number of orifices 138, allowing the ball to find sufficient housing therein so that the disc 92, by rotating with the shaft 85, can drive the insulating part 131. When the ball 137 rolls over a smooth part of the edge 126, as shown in FIG. 12, the part 131 remains, by the effect of the leaf springs 133, 134 in its middle position, shown in this figure. But when the ball enters an orifice 138 and the disc 92 continues to rotate, the part 131 is rotated with the edge 126 of the disc. When this edge rotates in the direction of arrow 139 in fig. 13, the part 131 is driven in the same direction until the elastic arm 133 of the spring 132 abuts against the terminal 116, and the arm 134 against the terminal 115.
In this position the two terminals 115 and 116 are electrically connected and the relay 117 is energized, which produces a decrease in the intake of the engine. If the rotation of the edge 126 continues in the direction of the arrow 139, the edge of the orifice 138, since the insulator cannot rotate any further, exerts pressure on the ball 137, which causes the ball to reenter the hole. 135, so that it can slide on the smooth part of the edge 126 lying between two successive holes, but the arrangement of the holes is such that in a speed position the relay 117 remains energized until the switch 157 (fig. 9) opens.
When the disk 92 with the edge 126
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rotates in the other direction, as shown in fig. 14, the ball 137 falling into an orifice 138, drives the insulating part 131 in the same direction, and the contact arms 133 and 134 connect the terminals 115 and 118, so as to energize the relay 119 which produces an increase in the engine intake. The distance between two orifices 138 corresponds to half the angle between two consecutive adjustment positions, and the smooth part of the edge 126 which separates two orifices, corresponds to the added clearances for a direction of rotation between, for example the terminal 116 and the arm 133 on the one hand, and the arm 133 and the end 140 of the part 131, on the other hand.
The sector of insulating material 96 (FIG. 10) carries at its ends two fixing jumpers 141 and 142 made of conductive metal, allowing the fixing of the indicator lamp 143, connected by the conductor 165 to the excitation circuits of the coils 158 and 161. Above this lamp, the housing has an opening 144 which can be closed by a transparent pellet. Between the lamp 143 and the opening 144 can move a transparent sector 145 fixed by a support 146 to the disc 92. This sector is provided with an inscription making it possible to locate the adjustment positions which correspond to the various positions that the device can take. rotating system integral with the central shaft 85.
The switch described operates as follows:
The vehicle is assumed to be stationary with its engine running at idle speed and the lever 82 of the switch is
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being in the position N corresponding to the neutral position of the gear change, the two contacts 182 being placed on the contact pads 104 and 109. To start for example in reverse, the lever 82 is tilted in the direction of the arrow 102, so that it escapes from the stop 100, and the lever is turned into position R (fig. 9) where it is engaged by the engagement of the balls 129 in the holes 130 arranged opposite the studs 103 and 108.
This movement of the handle and the rotating part of the switch did not bring any change in the excitation of the electrical circuits because the crown 90 was not pressed towards the interior of the case and the two contacts 97 and 97 'n 'have not been connected, the contact 159 being in the position shown in fig. 16. But, arrived in the position R, the handle 82 is raised in the direction of the arrow 86, and contact is established between the washer 91 and the two flexible blades 97 and 97 '; current flowing from the positive pole through conductor 164, contacts 97 and 97 'and conductor 147 (fig. 15) energizes a fine wire coil 148 which is directly connected to the negative pole of the current source 149 by the conductor 150. At this moment, the movable contact 159, held by springs 166, is drawn downwards and connects the contacts 151.
The following circuits are now established:
Positive pole of current source 149, main switch 152, conductor 153, contact 124, con-
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tacts 122, pin 103, selector coil 154, conductor 155, contacts 151, conductor 150 and negative pole. A second circuit is established as follows: positive pole, switch 152, conductor 153, contacts 124, 122, pad 108, conductor 113, relay 114, conductor 156, contacts 151, conductor 150 and negative pole. Excitation of relay 114 closes the double contact switch 157 and current flows from the positive pole through coil 158, contacts 151, and conductor 150 to the negative pole.
The coil 158 activates the clutch and its core 162, the attraction movement of which goes upwards, pushes the upper core 163 which in turn raises the contact 159 which again hooks behind the springs 166. The core upper carries two contact blades 167 connecting the contacts 160 when the core rises. Current can now flow through switch 157, contacts 160, coil 161, and return through conductor 150 to the negative pole. This coil 161 ensures the passage of rear speed and when the core 163 reaches the end of its upstroke, it has driven the contact 159 past the contacts 151, in the position indicated in solid lines in FIG. 16, position in which this contact 159 remains engaged by the elastic engagement device 166.
The contacts 151 are interrupted, and, consequently, the excitation circuit of the relay 114 is cut.
If the switch handle 82 is now released and returns to its normal position, all circuits
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excitation are cut, the two cores 162 and 163 return to their rest positions and the vehicle drives in reverse. But, if the handle is kept in the raised position, the circuit passing through lead 147 and fine wire coil 148 is maintained. The excitation of this coil is sufficient to maintain the core 163, which is mechanically connected to the core 162, when bonding, which has the consequence of keeping the clutch open as long as the current passes through the conductor 147.
We can therefore, in this position, accelerate the motor to give it the torque necessary to overcome the resistance of the road, and as soon as we let go of the lever, the spring 94, pushing back the crown 90, cuts the current between the flexible contacts. 97 and 97 '. The energization of the coil 148 ceases and the sticking of the core 163 is removed, which causes the engine to engage.
The return of reverse gear to the neutral position of the gear change is effected by the same movements of the lever, that is to say, an inclination of the latter to escape the stop 100 and a rotation towards the position N. Once in this position, the lever is raised again, which disengages the clutch and moves the selector to cancel the reverse gear command. In principle, it is possible to switch from neutral to any forward gear position. Disengaging, shifting control and engaging then occurs in exactly the same way as for
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reverse gear, as described above.
To change from one forward gear to another forward gear, proceed as follows: The lever 82 is brought to the position of the desired speed by a simple rotation, which connects the circuits of relay 114 and of the coil of the selected speed of the selector. Then the lever is raised in the direction of the arrow 86 to ensure the closing of the contacts 97 and 97 'and the energization of the coil 148. The various circuits causing the disengagement and the passage of the selected speed are then obtained. automatically as described above for reverse gear.
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