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"Dispositif de commande des mécanismes de changement de vitesse pour automotrices"
L'invention concerne un dispositif de commande des mécanismes de changement de vitesse pour véhicules automoteurs et concerne spécialement la commande d'une boîte de vitesses installée sur une automotrice à un ou deux postes de conduite.
Dans les voitures automotrices, particulièrement à un ou deux postes, la botte de changement de vitesses est souvent. située à une distance appréciable des postes de conduita, ce qui entraîne des installations mécaniques parfois compliquées des moyens de manoeuvre des vitesses, surtout si la botte comporte de nombreuses vitesses.
L'invention a pour but d'établir un mécanisme simple et robuste de manoeuvre de la boîte des vitesses dans lequel l'organe manuel de commande est constitua par un volant, lequel peut être rendu amovible pour être place, suivant le sens de marche du
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véhicule, à l'un ou l'autre des postes de conduite, situés chacun à une extrémité opposée de la voiture.
Suivant l'invention, la rotation de 3600 d'un arbre commande successivement la mise en prise et le dégagement des vitesses, à l'aide de cames dont le profil actionne le mécanisme assurant la manoeuvre des vitesses.
Différentes formes de réalisation de l'invention seront décrites ci-après, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation d'une réalisation préférée du mécanisme de manoeuvre des vitesses suivant l'invention;
Fig. 2 montre le système de commande du Mécanisme de manoeuvre de Fig. 1, à l'aide de deux postes de conduite prévus chacun à une extrémité du véhicule;
Fig. 3 montre une variante de réalisation du mécanisme de manoeuvre des vitesses;
Fig. 4 montre une autre variante de réalisation du rnécanisme de manoeuvre des vitesses suivant l'invention.
Comme montré dans ces dessins, chaque poste de conduite du véhicule comporte une colonne 10 supportant un volant de commande 11 gradué suivant le nombre de vitesses de la boîte de changement de vitesses,
Le volant 11 est monté de façon amovible afin de pouvoir être adapté facilement à la colonne 10 de celui des deux postes de conduite qu'occupe le conducteur suivant le sens de marche du véhicule. Ce volant commande, par l'intermédiaire de deux couples d'engrenages coniques 12 et 13, un arbre 14 qui, par l'intermédiaire d'un renvoi par pignons d'angle 15, transmet un mouvement de rotation à un arbre 16 de la botte de vitesses.
Sur l'arbre 16 sont fixées des cames 17 et 18, accolées par paires, dont le nombre varie suivant le nombre de vitesses que comporte la boîte.
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Chaque came présente un bossage 19 et un creux 20, le bossage de l'une des cames de chaque paire étant diamétralement opposé au creux de l'autre came, tandis que le bossage de cette dernière est diamétralement opposé au creux de la première came.
De part et d'autre de chaque paire de camas sont disposés symétriquement des leviers 21 et 22 qui s'articulent respecti- vement en 23 et 24, et qui portent des grains 25 et 26 destinés à coopérer avec les cames correspondantes.
Les extrémités 27 et 28 des leviers 21 et 22, sont appuyées contre des butées 29 et 30 prévues de part et d'autre d'un taquet 31 fixé sur une tige 32 qui coulisse longitudinalement dans des. coussinets 33 et 34 de la boîte de vitesses. Les butées 29 et 30 sont maintenues contre le taquet 31 par l'actionen de ressorts hélicoïdaux identiques 35 et 36, qui s'appuient respectivement contre les coussinets 33 et 34.
Le taquet 31 commande un second taquet 37, rendu solidaire d'une tige 38, disposée parallèlement à la tige 32, qui coulisse également dans les coussinets 33 et 34. La tige 38 porte: :-. la fourchette 39 qui assure le déplacement du crabot 40, ou éventuellement du pignon qui doit être mis en prise.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Lorsque les vitesses se trouvent au point mort, les grains 25 et 26 des leviers 21 et 22 reposent sur les parties cylin- driques des cames. Dès que l'on imprime au volant 11 un mouvement angulaire déterminé, pour l'amener dans une de ses positions correspondant à l'engagement d'une des vitesses de la botte, les cames 17 et 18 sont déplacées d'un angle égal à celui imprima au volant 11, ce qui a pour effet d'amener le bossage d'une des cames 17, par exemple, en contact avec le grain 25 du levier 21. Sous l'action du bossage, le levier 21 est refoulé et son extrémité 27 repousse la butée 29 en comprimant le ressort 35.
Simultanément, le creux 20 de la. came est amené en regard du
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grain 26, qui tombe dans le dit creux et permet au levier 22 de se déplacer dans le marne sens que le levier 21, tandis que le ressort 36, agissant sur la butée 30, refoule le taquet 31 qui se déplace vers la gauche, avec glissement de la tige 32 dans les coussinets 33 et 34. Dans son mouvement, le taquet 31 a par ail- leurs entraîne le taquet 37 ainsi que la tige 38 et la fourchette 39, avec déplacement correspondant du crabot 40 et engagement de ce dernier dans le pignon de la vitesse désirée.
Comme l'action des ressorts 35 et 36 est compensée, vu que la compression de l'un correspond à la détente,. de l'autre, l'en- gagement d'une vitesse se fait sans effort appréciable de la part du conducteur.
Le dégagement de la vitesse en prise et rengagement de la vitesse suivante s'effectue en imprimant au volant 11 un nouveau déplacement angulaire déterminé qui en déplaçant angulairement les cames de la morne valeur, permet, par le glissement des grains 25 et 26, sur les cames 17 et 18, de dégager d'abord la vitesse en prise et d'engager ensuite l'autre vitesse, par exemple celle correspondant au refoulement du levier 22 par le bossage de la came 18 et l'engagement du grain 25 du levier 21 dans le creux de la came 17, avec glissement de l'ensemble du mécanisme vers la droite en regardant le dessin, et engagement du crabot 40 dans le pignon de la vitesse désirée.
Suivant une variante de réalisation de l'invention montrée en Fig. 3, chaque mécanisme de manoeuvre des vitesses comporte un arbre 41 disposé parallèlement à l'arbre de commande 14 et entraîné à rotation par ce dernier, à l'aide d'engrenages égaux 42.
Sur chaque arbre 41 est fixée une came 43 présentant sur ses faces latérales des saillies 44 et des creux 45, coopérant avec des creux et des saillies 46, ménagés sur la face interne de flasques 47 et 48, rendus solidaires d'un manchon 49 entourant
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la dite came 43.
Le bottier formé par le manchon 49 et les flasques 47, 48, coulisse sur l'arbre 41, contre l'antagonisme des ressorts égaux 35 et 36, abutés contre les paliers 33 et 34, solidaires de la boîte de vitesses.
Le manchon 49 porte un ergot 50 engagé dans la taquet 37, fixé sur la tige coulissante 38 portant la fourchette 39 qui commande le crabot 40 (montré en Fig. 1).
On se rend compte que tout déplacement angulaire, d'une valeur donnés, de l'arbre 41, aura pour effet de refouler longi- tudinalement le manchon 49, dans un sens ou dans l'autre, sui- vant la position des saillies et des creux respectifs de la came et des flasques, la position neutre étant obtenue lorsqu''aucune saillie n'engage un creux correspondant de la came ou des flasques.
Dans la variante montrée en Fig. 4, une cama 51, engagée sur une partie rainurée 52 de l'arbre 41, présente une gorge 53 taillée dans la face cylindrique extérieure de la dite cane., dans laquelle gorge roule un galet 54 supporté par un pivot 55 fixé au carter de la botte de vitesses. Des flasques 56 et 57, qui coulissent sur l'arbre 41 et sur la tige 38, sont prévus de part et d'autre de la came 51 ainsi que d'un taquet 58 fixé sur la tige 38, laquelle tige coulisse. dans les coussinets 33 et 34 et porte la fourchette 39. L'action des ressorts égaux 35 et 36, qui s'appuient respectivement contre les coussinets 33 et 34, maintient les flasques 56 et 57 abutés contre le taquat 58.
Lorsque la came 51 est soumise à un certain déplacement angulaire, sous la commande du pigeon 42 actionné par un déplace- ment angulaire correspondant du volant 11, le tracé de la gorge 53,oblige la. came 51 à coulisser, par exemple vers la gauche, en entraînant le flasque 56 contre l'action du ressort 35, tandis que sous l'action du ressort 36, le flasque 57 est refoulé dans
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le marne sens, entraînant le taquet 58 et la tige 38 portant la fourche 39 commandant l'engagement ou le dégagement des vitesses.
Dans ces deux dernières réalisations, étant donné que les pignons 42 sont déplacés simultanément d'une même valeur angu- laire que le volant 11, on se rend compte que, par une disposition convenable des bossages et des creux, sur les cames 43 ou 51 commandées par ces pignons, on pourra engager et dégager successi- vement toutes les vitesses de la botte en imprimant au volant 11 un mouvement de rotation de 360 .
REVENDICATIONS.
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1 - Dispositif de commande des engrenages d'une boîte de changement de vitesses pour véhicule à moteur, caractérisé en ce que la rotation de 3600 d'un arbre commande successivement la mise en prise et le dégagement des différentes vitesses de la boîte à l'aide de cames dont le profil actionne le mécanisme assurant la manoeuvre des vitesses.
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"Control device for speed change mechanisms for railcars"
The invention relates to a device for controlling gear change mechanisms for self-propelled vehicles and especially relates to the control of a gearbox installed on a self-propelled vehicle with one or two driving positions.
In self-propelled cars, particularly at one or two shifts, the gearshift boot is often. located at an appreciable distance from the driving positions, resulting in sometimes complicated mechanical installations of the gear maneuvering means, especially if the boot has many speeds.
The object of the invention is to establish a simple and robust mechanism for maneuvering the gearbox in which the manual control member is constituted by a steering wheel, which can be made removable to be placed, depending on the direction of travel of the gearbox.
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vehicle, at one or other of the driving positions, each located at an opposite end of the car.
According to the invention, the 3600 rotation of a shaft successively controls the engagement and disengagement of the gears, using cams whose profile actuates the mechanism ensuring the maneuvering of the gears.
Different embodiments of the invention will be described below, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is an elevational view of a preferred embodiment of the gear maneuvering mechanism according to the invention;
Fig. 2 shows the control system of the operating mechanism of FIG. 1, using two driving stations each provided at one end of the vehicle;
Fig. 3 shows an alternative embodiment of the gear maneuvering mechanism;
Fig. 4 shows another variant embodiment of the speed maneuvering mechanism according to the invention.
As shown in these drawings, each driving position of the vehicle comprises a column 10 supporting a control wheel 11 graduated according to the number of gears of the gearbox,
The steering wheel 11 is removably mounted so that it can be easily adapted to the column 10 of that of the two driving positions occupied by the driver depending on the direction of travel of the vehicle. This flywheel controls, by means of two pairs of bevel gears 12 and 13, a shaft 14 which, by means of a transmission by angle pinions 15, transmits a rotational movement to a shaft 16 of the gear boot.
On the shaft 16 are fixed cams 17 and 18, side by side in pairs, the number of which varies according to the number of speeds in the box.
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Each cam has a boss 19 and a hollow 20, the boss of one of the cams of each pair being diametrically opposed to the hollow of the other cam, while the boss of the latter is diametrically opposed to the hollow of the first cam.
On either side of each pair of camas are symmetrically arranged levers 21 and 22 which are articulated respectively at 23 and 24, and which carry grains 25 and 26 intended to cooperate with the corresponding cams.
The ends 27 and 28 of the levers 21 and 22 are pressed against stops 29 and 30 provided on either side of a cleat 31 fixed on a rod 32 which slides longitudinally in. bearings 33 and 34 of the gearbox. The stops 29 and 30 are held against the cleat 31 by the action of identical helical springs 35 and 36, which bear respectively against the bearings 33 and 34.
The cleat 31 controls a second cleat 37, made integral with a rod 38, arranged parallel to the rod 32, which also slides in the bearings 33 and 34. The rod 38 carries:: -. the fork 39 which moves the dog clutch 40, or possibly the pinion which must be engaged.
The operation of the device is as follows:
When the gears are in neutral, the grains 25 and 26 of the levers 21 and 22 rest on the cylindrical parts of the cams. As soon as the steering wheel 11 is given a determined angular movement, to bring it into one of its positions corresponding to the engagement of one of the speeds of the boot, the cams 17 and 18 are moved by an angle equal to that printed on the flywheel 11, which has the effect of bringing the boss of one of the cams 17, for example, into contact with the grain 25 of the lever 21. Under the action of the boss, the lever 21 is pushed back and its end 27 pushes back stop 29 by compressing spring 35.
Simultaneously, the hollow 20 of the. cam is brought next to the
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grain 26, which falls into the said hollow and allows the lever 22 to move in the marl direction that the lever 21, while the spring 36, acting on the stop 30, pushes back the stopper 31 which moves to the left, with sliding of the rod 32 in the bearings 33 and 34. In its movement, the latch 31 a moreover drives the latch 37 as well as the rod 38 and the fork 39, with corresponding displacement of the dog clutch 40 and engagement of the latter in the pinion of the desired speed.
As the action of the springs 35 and 36 is compensated, since the compression of one corresponds to the relaxation ,. on the other hand, the gear is engaged without appreciable effort on the part of the driver.
The release of the gear in engagement and re-engagement of the next gear is effected by imparting to the flywheel 11 a new determined angular displacement which, by angularly displacing the cams of the dreary value, allows, by the sliding of the grains 25 and 26, on the cams 17 and 18, to first disengage the gear in engagement and then engage the other gear, for example that corresponding to the delivery of the lever 22 by the boss of the cam 18 and the engagement of the grain 25 of the lever 21 in the hollow of the cam 17, with the entire mechanism sliding to the right, looking at the drawing, and engagement of the dog clutch 40 in the pinion at the desired speed.
According to an alternative embodiment of the invention shown in FIG. 3, each gear maneuvering mechanism comprises a shaft 41 arranged parallel to the control shaft 14 and driven in rotation by the latter, by means of equal gears 42.
On each shaft 41 is fixed a cam 43 having on its lateral faces projections 44 and recesses 45, cooperating with recesses and projections 46, formed on the internal face of flanges 47 and 48, made integral with a sleeve 49 surrounding
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said cam 43.
The casing formed by the sleeve 49 and the flanges 47, 48, slides on the shaft 41, against the antagonism of the equal springs 35 and 36, abutted against the bearings 33 and 34, integral with the gearbox.
The sleeve 49 carries a lug 50 engaged in the cleat 37, fixed on the sliding rod 38 carrying the fork 39 which controls the dog clutch 40 (shown in FIG. 1).
One realizes that any angular displacement, of a given value, of the shaft 41, will have the effect of pushing back the sleeve 49 longitudinally, in one direction or the other, depending on the position of the projections and respective hollows of the cam and of the flanges, the neutral position being obtained when no projection engages a corresponding hollow of the cam or of the flanges.
In the variant shown in FIG. 4, a cama 51, engaged on a grooved portion 52 of the shaft 41, has a groove 53 cut in the outer cylindrical face of said rod., In which groove rolls a roller 54 supported by a pivot 55 fixed to the housing of the gear boot. Flanges 56 and 57, which slide on the shaft 41 and on the rod 38, are provided on either side of the cam 51 as well as a cleat 58 fixed on the rod 38, which rod slides. in the bearings 33 and 34 and carries the fork 39. The action of the equal springs 35 and 36, which bear respectively against the bearings 33 and 34, keeps the flanges 56 and 57 abutted against the jog 58.
When the cam 51 is subjected to a certain angular displacement, under the control of the pigeon 42 actuated by a corresponding angular displacement of the flywheel 11, the outline of the groove 53, obliges it. cam 51 to slide, for example to the left, by driving the flange 56 against the action of the spring 35, while under the action of the spring 36, the flange 57 is forced back into
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the sense marl, causing the cleat 58 and the rod 38 carrying the fork 39 controlling the engagement or disengagement of gears.
In these last two embodiments, given that the pinions 42 are moved simultaneously by the same angular value as the flywheel 11, it will be seen that, by a suitable arrangement of the bosses and the hollows, on the cams 43 or 51 controlled by these pinions, it is possible to successively engage and disengage all the speeds of the boot by imparting to the steering wheel 11 a rotational movement of 360.
CLAIMS.
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1 - Device for controlling the gears of a gearbox for a motor vehicle, characterized in that the rotation of 3600 of a shaft successively controls the engagement and disengagement of the various gears from the box to the using cams, the profile of which actuates the mechanism ensuring the maneuvering of speeds.