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"Perfectionnements apportés ou relatifs à des accouple- ments de transmission de puissance."
La présente invention concerne un mécanisme de débrayage de l'anneau ou bague de blocage dans certains types de dispositifs d'accouplement dentés. Dans cet ordre d'idées, il est prévu un mécanisme actionné positivement qui assure le fonctionnement de l'ensemble ou équipage, en tout temps, d'une manière absolument sûre.
Suivant la présente invention, l'accouple- ment perfectionné de transmission de puissance ou de force comprend un élément moteur ou de commande, et un élément commandé destiné à y être connecté, des moyens à friction ou frottement interposés entre les éléments et destinés à synchroniser la rotation des dits éléments, un accouplement ou embrayage positif interposé entre les dits éléments, ledit embrayage positif comprenant un collier d'embrayage coulissant, commandé par l'élément de commande et destiné à établir une connexion ou liaison de commande positive entre les éléments, le collier conçu de façon que, pendant son mouvement coulissant, il fasse fonctionner les moyens à friction pour établir la susdite rotation synchronisée desdits éléments,avant l'établisse- ment de la liaison positive entre eux,
et des moyens actionnés par le collier pour transmettre la force appli- quée au dit collier directement aux moyens à friction, pour débrayer ces derniers avant l'actionnement de l'em- brayage positif.
Dans une autre forme de la présente inven- tion, l'accouplement perfectionné de transmission de force comprend un organe de commande rotatif, un organe commandé rotatif co-axial par rapport à l'organe de com- mande et destiné à être mis en liaison motrice avec lui, des moyens fixes et mobiles pouvant être mis en prise de friction, destinés à synchroniser la rotation de l'organe de commande et de l'organe commandé, un collier suscepti- ble d'être déplacé axialement, destiné à réaliser la mise en prise des moyens à friction mobiles avec les moyens à friction fixes, des moyens formant leviers, disposés longitudinalement, ayant leur point d'appui,sur les moyens à friction mobiles, et des moyens constituant une première came, et d'autres moyens constituant une seconde came ;
la première came étant disposée pour contribuer, pendant le déplacement du collier, à faire entrer une partie des moyens formant leviers en prise avec la seconde came, et la seconde came étant disposée pour contribuer, pendant la continuation du déplacement du collier, à solliciter 'la partie des moyens formant leviers contre lesdits pre- miers moyens formant cames à débrayer de force les moyens synchronisants qui peuvent être mis en prise de friction.
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Dans une autre forme de la présente invention, le dispositif d'accouplement synchronisant perfectionné comprend un organe de commande denté, un organe commandé denté en alignement avec 1 organe de commande, un collier claveté intérieurement et pouvant coulisser sur un des organes, et destiné à mettre les deux organes en liaison motrice, un organe denté de blocage situé entre l'organe de commande et l'organe commandé, ledit organe de blocage occupant normalement une position angulaire dans laquelle il empêche tout mouvement du collier pour relier l'organe de commande et l'organe commandé, mais pouvant être placé dans une seconde position angulaire pour permettre cette liaison, des moyens pour tenir normalement l'organe de blocage dans la position angulaire mentionnée en premier lieu,
un embrayage à friction entre l'organe de commande et l'organe de blocage destiné à mettre les dits organes en liaison motrice, des moyens actionnés par le collier pour mettre l'embrayage en prise afin de faire mouvoir l'organe de blocage vers sa position débloquée,et pour synchroniser la rotation de l'organe de commande et de l'organe commandé avant le mouvement du collier, pour établir une liaison positive entre 11 organe de commande et l'organe commandé, et des moyens commandés par le collier dans son mouvement pour établir cette liaison, afin de faire mouvoir positivement le dit organe de blocage dans une direction axiale pour débrayer l'accou- plement et, ce faisant, faire mouvoir l'orsane de blo- cage dans une position axiale dans laquelle il peut retourner librement à sa position de blocage normale,
quand on fait fonctionner le collier pour interrompre la liaison positive entre l'organe de commande et l'organe commandé.
Dans l'accouplement du type qui fait l'objet de la présente demande, une liaison auxiliaire à, fric- tion est établie entre deux organes mobiles d'embrayage pour effectuer la rotation simultanée des 2 organes.
Cette liaison à fraction comprend ordinairement des faces convergentes sur les organes respectifs avec des moyens pour bloquer le mouvement de l'un des organes dans la position en prise, et quand un organe est déplacé axialement dans son ensemble versl'organe opposé, ces faces convergentes seront mises en prise de friction. Fréquemment, les faces à friction coopéran- tes seront, dans des assemblages de ce genre, fermement serrées ensemble dans la position de blocage, en êmpê- chant ainsi une continuation du fonctionnement de l'ac- couplement. Jusqu'à présent, on a fait des essais pour effectuer la séparation des organes/embrayés par des moyens tels que les dispositifs de 'tension élastiques ou actionnés au moyen d'un ressort.
Toutefois, ces moyens intermédiaires n'ont réussi que partiellement et on ne peut aucunement compter sur eux ou les considérer comme sûrs dans leur fonctionnement. L'objet de la présente invention est de remplir définitivement la condition inhérente expliquée plus haut, en fournissant dans un équipage de transmission certains dispositifs fonction- nant positivement et qui réaliseront la séparation des organes en prise de friction, au moment convenable pen- dant le cycle de fonctionnement des dispositifs d'embray- age et qui rempliront cette fonction par l'intermédiaire /= Miroitement
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d'organes à oame.
Un des buts principaux de la présente inven- tion est de simplifier la construction d'un mécanisme de libération de l'anneau de blocage tel que celui qui est envisagé dans la présente demande, et de perfectionner l'efficacité, le fonctionnement et la sécurité du fonc- tionnement d'un mécanisme de ce genre.
Un autre but principal de la présente inven- tion est de fournir un mécanisme de libération pour un anneau de blocage d'une transmission qui, est actionné par le collier de déplacement durant une partie de son mouvement de va et vient, pendant qu'il accouple deux des parties mobiles, l'une par rapport à l'autre,d'un embrayage de transmission.
La présente invention a également pour objet de fournir des dispositifs de libération pour l'anneau de blocage, qui sont mis en mouvement au moyen d'une structure à came et par lesquels une pression positive est appliquée à 1'anneau de blocage pour réaliser la séparation des faces, en prise de friction, des organes embrayés.
Un autre but de la présente invention est de fournir un mécanisme de libération, qui comprend un levier ou des leviers ayant leur point d'appui sur l'anneau de blocage, et qui sont disposés pour être mis en oscillation par le collier de déplacement, et pour être mis en prise pendant cette oscillation, avec une came ou des cames qui font en sorte que le levier ou les leviers font sortir l'anneau de blocage entièrement de prise d'embrayage avec son organe coopérant de la transmission.
Des objets, buts, et avantages de la présente invention apparaîtront aux spécialistes quand ils auront compris par la description suivante la construction et le fonctionnement du mécanisme de libération de l'anneau de blocage.
On atteint de préférence les nombreux buts de la présente invention et on met celle-ci en pratique en substance de la manière pleinement décrite ci-après, et comme cela est plus particulièrement exposé dans les revendications ci-jointes, références étant faites aux dessins ci-joints, qui font partie de la présente spé- cification et dans lesquels: la fig.I. est une coupe longitudinale sui- vant l'axe d'un équipage de transmission et constituant une forme de réalisation des moyens selon la présente invention; invention*> la fig.2.est une coupe transversale dans le plan de la ligne 2-2 sur la figure 1 quand on regarde dans la direction des flèches;
la fig.3. est une vue en plan de dessus d'un fragment de l'équipage de transmission contigu aux par- ties représentées aux figures 1 & 2; la fig.4. est une vue en coupe similaire à la fig.2. montrant la disposition du dispositif d'incli- naison de l'organe de blocage ; les fig. 5-6-7 & 8, sont des vues schématiques qui représentent la succession des phases de fonctionne- ment du mécanisme de libération de l'organe de blocage pendant le mouvement du collier, de déplacement depuis le point neutre jusqu'à son extrême? position à gauche.
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Il est entendu que les dessins ont un carac- tère plus ou moins schématique pour montrer une forme typique ou préférée des perfectionnés proposés par la présente invention; et dans ces dessins, les mêmes nota- tions de références désignant les mêmes parties dans les différentes vues.
L'équipage ou assemblage constituant le méca- nisme de transmission qui fait l'objet de la présente des- cription comprend l'arbre de charge, ou arbre commandé,5. qui porte des roues dentées 6 et 7, montées folles sur lui à distanceles unes des autres, lesdites roues dentées étant disposées pour tourner librement sur ledit arbre; ces roues dentées 6 & 7 sont également destinées à un mouvement de rotation à des vitesses différentes les unes par rapport aux autres, et il sera entendu que l'une de ces roues dentées peut être employée pour actionner l'ar- bre commandé dans une direction, et que l'autre roue dentée peut faire mouvoir cet arbre commandé dans une direction opposée ou contraire.
Dans le cas présent, on parlera principalement de la roue dentée 6, et on suppo- sera que la roue dentée 6 remplit les fonctions d'un organe de commande et que pour son fonctionnement, elle est en communication avec une source d'énergie oomme par ex: un moteur à combustion interne d'un véhicule à moteur ou de quelque chose de similaire.
Un équipage de synchronisation du type de bloqueur-est employé pour connecter ces roues dentées 6 & 7, sélectivement à l'arbre 5, ledit équipage compre- nant le moyeu à bride 8, qui peut tourner avec l'arbre de charge 5 et est monté fixement sur celui-ci entre les roues dentées espacées 6 & 7.11 y a des dents extérieures 9 sur la bride du moyeu 8, qui sont en prise avec des dents inférieures 10 sur un collier de déplacement II, entourant la bride du moyeu. Cette disposition permet de faire tourner ledit collier de déplacement II avec le moyeu central 8, et elle permet également de glisser le collier sur la bride du moyeu dans des directions lon- gitudinalement à l'axe dudit arbre de charge.
Des anneaux de blocage 12 & 13, qui ont des faces intérieures inclinées 14 & 15 respectivement, sont placés fous sur les organes coopérants de synchronisation, qui comprennent des moyeus coniques 16 & 17, sur les roues dentées respectives 6 & 7. Ces anneaux de blocage sont pourvus de dents de blocage extérieures 18 & 19, respecti- vement qui sont destinées à être initialement interposées dans le trajet de mouvement des dents intérieures 10 du collier de déplacement II, quand ce dernier est glissé dans l'une ou l'autre direction vers les roues dentées respectives 6.& 7, et qui sont amenées par basculement hors du trajet des dents 10 quand un renversement rela- tif du couple est réalisé entre le collier II et la roue dentée 6.
Le fonctionnement du blocage est réalisé par la liaison avec jeu habituel entre les anneaux et le col- lier ou le moyeu qui, dans la forme présente de réalisa- tion, prend la forme d'oreillette 24, fonctionnant dans des évidements ou creux 25, qui se trouvent dans le moyeu et le collier. Pendant le cycle d'opération de l'accouple- ment des parties, si le collier de déplacement est mu vers la gauche dans la fig.I. les faces convergentes 14 & 16
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de l'anneau de blocage 12, et la roue dentée 6, seront mises en prise de friction, en amenant l'anneau par basculement dans la position de blocage et en le rete- nant dans cette position jusqu'à ce que la direction relative du couple change';
après quoi, l'anneau est amené par basculement hors de la position de blocage et après cela, une continuation du mouvement du collier de déplacement II vers la gauche fera glisser ces dents 10 entre les dents 18 du bloqueur et au-delà de celles-ci et les fera engrener avec les dents 20 annulaires de l'organe de blocage sur le moyeu de la roue dentée 6, entre les dents de cette dernière, et la surface oblique 16 de son moyeu.
Quand le collier de déplacement II est mû dans la direction opposée en partant de sa position centrale ou neutre, ces dents II s'engrènent au début dans les dents 19 de l'anneau de blocage et après que les faces convergentes 15 & 17 ont été mises en prise de friction; la continuation du mouvement du collier de déplacement vers la droite engrènera ces dents dans les dents annulaires 21 sur le moyeu de la roue dentée 7, qui sont situées entre les dents de cette dernière et son moyeu c8nique 17 de la manière représentée en pointillé à la fig.I. Dans l'une ou l'autre des positions extrêmes à droite ou à gauche du collier de déplacement II, la roue dentée respective 6 ou 7 sera accouplée à l'arbre 5 pour effectuer la transmission du couple de l'un à l'autre de ces organes accouplés.
Le mouvement initial des anneaux est effectué au moyen d'un anneau élastique 32 qui sera décrit ci-dessous.
Après que les organes synchronisants ont rempli leur fonction , il est désirable qu'ils soient séparés pour être prêts à fonctionner à nouveau. Il arrive parfois que la prise de friction entre les faces inclinées des organes synchronisants est si forte que ces faces sont devenues fermement bloquées ensemble et après le renversement du couple, roulent au-delà de la position débloquée jusqu'à une position de blocage de l'autre coté, en empêchant de cette manière un embray- age de l'accouplement. La séparation des organes bloqués devient une chose difficile surtout dans les équipages de transmission, dans lesquels la séparation de ces organes dépend de l'action de ressorts ou d'autres moyens souples qui ne sont pas d'un caractère positif.
Dmsle cas présent, des moyens de fonctionnement positifs sont prévus pour effectuer la séparation des organes de syn- chronisation en contact de friction, ces moyens étant de préférence actionnés par le collier de déplacement pendant son mouvement de glissement par rapport aux éléments coo- pérants de la transmission.
Le mécanisme de séparation qui fait partie de la présente invention comprend un certain nombre de leviers 22, sur chaque anneau, articulés à leurs extrémi- tés sur des pivots 23, dans des oreillettes 24, sur les anneaux 12 & 13, les oreillettes étant situées auxbords intérieurs desdits anneaux auprès de la jonction entre la bride et l'âme de connexion du moyeu central 8. Ces leviers sont disposés longitudinalement par rapport à l'axe de rotation de l'assemblage d'accouplement, les extrémités opposées aux points d'appui étant disposées auprès des dents d'embrayage positives ,respectives 20 & 21, des roues
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dentées 6 & 7.
Les leviers et leurs oreillettes de montage s'ajustent dans les creux 25 du collier de déplacement II et de l'organe du moyeu 8, et les ex- trémités des leviers s'ajustent dans des creux alignés 26, dans les anneaux de blocage 12 & 13, entre certaines de leurs dents extérieures respectives 18 & 19.
Les extrémités extérieures des leviers 22 ont un profil comme celui qui est représenté dans la figure I. Les extrémités formées sont destinées à être mises en prise avec des cames, qui peuvent comprendre des surfaces annulaires obliques ou en forme decpins 27, formées sur les roues dentées 6 & 7, lesdites surfaces annulaires étant voisines des dents d'embrayage exté- rieures 20 & 21, des roues dentées respectives.
Lesdites surfaces formant came 27 s'opposent aux extrémités des leviers 22 d'une manière telle que lorsque lesdites extrémités de leviers sont mues dans une direction radiale, intérieurement vers l'axe de lassemblage, les cames exerceront une pression le long des leviers 22, pour les éloigner de force des dents de l'embrayage positif, et puisque les leviers sont ancrés aux anneaux de blocage 12 & 13, l'anneau respectif qui a été embrayé sera ag dans son ensemble dans une direction qui dégagera les faces d'embrayage coniques et délivrera ledit anneau de blocage de sa roue dentée voisine.
Les moyens qui créent les forces dans une direction radiale vers l'intérieur sur les extrémités de fonctionnement des leviers 22, comprennent des organes formant cames annulaires, de préférence sous forme de surfaces annulaires 28, obliques ou en forme de coins, sur la partie inférieure du collier de déplacement II, situé auprès des bords de ce dernier, lesdites cames annulaires 28 étant destinées à être mises en prise avec des lobes ou élargissements 29 disposés latéralement et étendus vers l'extérieur et situés sur les parties voisines des leviers 22.
Quand le collier de déplacement II a été mû depuis la position neutre jusqu'à l'une des roues dentées par ex. vers la gauche vers la roue dentée 6, (fig.I) et que les organes synchronisants de l'anneau de blocage 12 et ladite roue dentée ont été mis en prise de friction, et amenés par rotation dans la position de déblocage de manière à faire démarrer le collier II, par les dents de blocage 18, la came 28 à gauche du collier de déplacement II commencera à abaisser l'extrémité du levier voisin 22, la repoussant de cette manière contre la came opposée 27, située sur la roue dentée 6.
Une continuation du mouvement de glissement du collier II vers la roue dentée 6 amènera la came 27 à repousser le levier dans son ensemble dans une direction opposée à la direction de mouvement du collier, et ce mouvement du levier dans son ensemble débrayera l'anneau de blocage 12 de la surface de moyeu conique 16 de la roue dentée 6, en faisant mouvoir ledit anneau de blocage dans une direction opposée à la direction du mouvement du collier
EMI6.1
de déplacement.-)0âi.ttequébrayée des organes d'embrayage synchronisants et des leviers est illustrée à droite de la fig.I.
en traits pleins, et la position extrême du collier de déplacement, après le débrayage de l'anneau de blocage et l'embrayage complet de l'accouplement est représenté en pointillé dans ladite figure de même que
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la position neutre du collier.
Les cames qui comprennent les surfaces obliques ou en forme de coins 27 & 28 exercent des forces contre les leviers 22, dans des directions (ou plans) qui sont transversales l'une par rapport à l'autre, et l'anneau de blocage qui est embrayé par friction avec sa roue dentée est mû dans son entier dans une direction axiale quand il est débrayé par l' opération des leviers. Dans cette disposition, des moyens d'actionnement positifs sont prévus pour ef- fectuer la séparation de l'organe synchronisant et de l'organe voisin de la roue dentée de la transmission.
Comme on peut le concevoir, l'équipage qui est répré- senté dans cette description en combinaison avec un mécanisme d'accouplement comprenant deux organes synchronisants du type à anneau de blocage, peut être employé efficacement dans un équipage dans lequel il y a un seul anneau de blocage et un seul synchroniseur.
Quand le collier de déplacement II a été mû, par ex. vers la gauche(fig.I) pour actionner l'an- neau de blocage 12, les extrémités extérieures libres ou non, pivotées , des leviers de débrayage inactifs sur l'anneau de blocage 12, auront une tendance à osciller dans une direction radiale vers l'extérieur au-delà du bord voisin du collier de déplacement,' la- quelle est à attribuer à l'action de la force centrifuge créée par la rotation de l'assemblage. Toutefois, cette tendance est vaincue d'une manière bien déterminée et positive par l'établissement de bords excentriques et obliques 22a, sur les parties à points d'appui des dits leviers de la manière représentée dans la fig.I.
Chacun de ces bords 22a, est destiné à s'engager dans la partie d'arrêt 22b, à l'extrémité intérieure de la rainure 24a, c'est-à-dire entre la paire d'oreilles de montage 24 pour les leviers respectifs.
Les moyens d'actionnement de l'anneau de blocage mentionnés ci-dessous comprennent des faces 30 formant cames, étendues l'une opposée à l'autre dans ¯ le collier de déplacement II et qui forment un creux plat en forme de V sur le côté intérieur du collier, comme on le voit à la fig.I: et il y a un canal annulaire 31 dans le moyeu opposé à ces faces formant cames. Un ressort 32. d'extension fendu de diamètre approprié est situé dans le canal de moyeu 31 et est placé d'une manière telle qu'il sera mis en prise par une face faisant came 30, quand le collier de déplacement quitte sa position neutre.
Le mou- vement du collier de déplacement II force l'anneau d'en- trer en prise avec les oreilles 24 de l'anneau voisin de blocage qui, à son tour, est poussée dans une direc- tion axiale de l'assemblage pour mettre les faces coniques d'embrayage à friction des organes synchronisants en pri- se mutuelle, de la manière représentée à gauche de la fig.I.
Les fig.5.à 8 inclusivement illustrent graphiquement le cycle de fonctionnement du mécanisme de blocage et de débrayage. La fig.5. montre les positions relatives des parties quand l'équipage est au neutre et dans lesquelles la face intérieure conique 14 de l'anneau de blocage 12 est hors de prise de friction avec le moyeu conique 16 sur la roue dentée 6. Dans cette position, les dents intérieures 10 sur le/collier de déplacement 11...
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sont hors de prise avec les dents de l'anneau de blocage
18.
Quand, le collier de déplacement II se meut vers l'anneau de blocage (fig.6) le moyen d'actionnement de l'anneau de blocage commence à fonctionner par le fait que la face formant came 30 dans les dents du collier 10 fait mouvoir le ressort fendu 32 dans le canal du. moyeu 31, repoussant ainsi le dit ressort contre les oreillettes de l'anneau de blocage 24 et 33, et met de ce fait, l'an- iieau de blocage 12 en prise de friction avec la face du cône du moyeu de la roue dentée 16. En ce moment, la roue dentée 6 commence à, tourner et l'extrémité élargie 29 du levier 22 s'est mue radialement vers l'extérieur sur la face faisant came 27 de la roue dentée 6, où elle est sur le trajet de la came chanfreinée ou cavée 28 sur le col- lier de déplacement II, la fig.6. montre cette position des parties.
Au fur et à mesure que le mouvement du collier de déplacement II progresse vers la position montrée dans la fig.7.les dents 10 du collier glissent dans les dents du bloqueur 18, jusque, ce qu'elles engrènent avec elles, et pendant ce temps la came du collier 28, agissant sur l'extrémité du levier 22, exerce 1µ.-dessus une pression radialement vers l'intérieur, de sorte que l'extrémité du levier 22 est ensuite mue vers le bas ou radialement vers l'intérieur sur la came de la roue dentée 27 et une force longitudinale est exercée sur le dit levier.
Comme le levier 22 a son point d'appui sur l'anneau de blocage 12, cette force longitudinale exercée sur le levier est trans- mise directement sur l'anneau de blocage 12, de sorte que le dit anneau de blocage est écarté de la roue dentée 6 ou axialement de l'assemblage, pour effectuer un éloigne- ment positif de l'anneau de blocage 12 du moyeu 16 de la roue dentée. Pendant cet éloignement, le ressort 32 a été poussé par l'anneau de blocage vers le côté opposé du canal 31 où il restera jusqu'à ce que le collier de déplacement est retourné au neutre.
Le collier de déplacement, comme on le voit à la fig.8. continue son mouvement vers la gauche, jusqu'à ce que ses dents 10 soient entrées entre les dents 20 de la roue dentée 6. On verra que cet éloignement de l'anneau de blocage 12 de la roue dentée 6 a lieu approximativement au moment de l'engrènement ou de préférence juste avant l'engrènement des dents du collier de déplacement 10,dans les dents 20, sur la roue dentée 6.
Des ressorts 35 fonctionnent pour maintenir les dents de blocage dans la position de blocage, jusqu'à ce qu'il y ait un renversement du couple, après quoi les dits ressorts sont comprimés et les dents de blocage quit- tent la position de blocage pour permettre aux dents du collier 10 de passer entre elles pour entrer en prise avec les dents de la roue dentée 20. En même temps, il y a un éloignement de l'anneau de blocage du moyeu conique de la roue dentée 6.
Ainsi, la force qui est exercée par le levier de déplacement de la transmission, en faisant sortir le collier de sa position neutre, est utilisée d'une madère directe et positive, non seulement pour mettre les organes d'embrayage synchronisants en prise, mais cette force...
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directe est également employée pour faire fonctionner les moyens positifs pour débrayer l'anneau de blocage synchro- nisant de sa prise de friction avec la roue dentée qui est accouplée avec l'arbre 5 ou à celui-ci.
Quand le collier de déplacement II est dans sa position intermédiaire ou inactive neutre, les anneaux de blocage 12 & 13 sont maintenus avec leurs dents 18 & 19, respectivement, normalement, dans des positions de 'blocage ralatives aux dents intérieures 10 , sur le collier de déplacement pour empêcher un déplacement forcé ou de rup- ture. Ce rapport de blocage est maintenu par des appareils appropriés qui sont situés circonférientiellement entre les leviers de débrayage des bloqueurs 22 et comprennent des pattes de butée 33, qui s'ajustent dansles creux 34 du collier de déplacement II, et de l'organe de moyeu 8.
Ces pattes de butée sont situées de préférence à moitié chemin entre les creux 25 qui accueillent les oreillettes de montage des leviers de débrayage 24. Des organes élas- tiques, tels que des ressorts en boudin 35, sont inter- posés entre les pattes de butée 33 et les faces transver- sales voisines des creux 34. Les extrémités de chaque res- sort sont insérées dans un siège 36 formé dans la face transversale de la patte de butée 33 correspondante, et pressent contre la face transversale opposée 37 du creux 34.
Ainsi quand le collier de déplacement est mû vers la gauchelfig.I) l'anneau de blocage 12 et la roue dentée
6, seront graduellement engrenés et quand la roue dentée commence àtourner plus lentement que l'anneau, ce dernier tournera dans une direction de déblocage, pour permettre au collier de déplacement d'engrener ses dents 10 avec les dents de l'anneau de blocage qui se sont alignées avec elles au fur et à mesure que l'anneau quitte sa position de blocage. La compression des ressorts dans ces conditions pendant l'opération du déplacement et de l'alignement permettra à l'anneau 12 de quitter sa position de blocage et l'engrènement des dents 10 à 18 s'accomplira facilement, d'une manière insonore et sans qu'elles choquent.
Bien que la présente invention ait été décrite en détail dans sa forme présente de réalisation, les spécialistes, après avoir compris les perfectionnements qui font partie de la présente description, comprendront qu'on peut y apporter différents changements et modifi- cations, sans s'écarter de l'esprit et sans sortir du cadre de l'invention. On a pour but que les revendications ci-jointes couvrent tous les changements et modifications de ce genre.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements made or relating to power transmission couplings."
The present invention relates to a mechanism for disengaging the locking ring or ring in certain types of toothed coupling devices. In this vein, a positively actuated mechanism is provided which ensures the operation of the assembly or crew, at all times, in an absolutely safe manner.
According to the present invention, the improved coupling for power or force transmission comprises a driving or control element, and a controlled element intended to be connected thereto, friction or friction means interposed between the elements and intended to synchronize. the rotation of said elements, a positive coupling or clutch interposed between said elements, said positive clutch comprising a sliding clutch collar, controlled by the control element and intended to establish a positive control connection or link between the elements, the collar designed so that, during its sliding movement, it operates the friction means to establish the aforesaid synchronized rotation of said elements, before the establishment of the positive connection between them,
and means actuated by the collar for transmitting the force applied to said collar directly to the friction means, to disengage the latter before actuation of the positive clutch.
In another form of the present invention, the improved force transmission coupling comprises a rotary actuator, a rotatable actuator co-axial with the actuator and intended to be connected. motor with it, fixed and movable means which can be put into friction engagement, intended to synchronize the rotation of the control member and the controlled member, a collar capable of being displaced axially, intended to achieve the engagement of the movable friction means with the fixed friction means, lever means, disposed longitudinally, having their fulcrum, on the movable friction means, and means constituting a first cam, and other means constituting a second cam;
the first cam being disposed to assist, during movement of the collar, to bring a portion of the lever means into engagement with the second cam, and the second cam being disposed to assist, during the continued movement of the collar, to bias the part of the means forming levers against said first means forming cams to forcibly disengage the synchronizing means which can be put into friction engagement.
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In another form of the present invention, the improved synchronizing coupling device comprises a toothed actuator, a toothed actuator in alignment with the actuator, an internally keyed collar slidable on one of the members, and intended for put the two members in a driving connection, a toothed locking member located between the control member and the controlled member, said locking member normally occupying an angular position in which it prevents any movement of the collar to connect the control member and the controlled member, but being able to be placed in a second angular position to allow this connection, means for normally holding the locking member in the angular position mentioned first,
a friction clutch between the control member and the locking member intended to put said members in a driving connection, means actuated by the collar to engage the clutch in order to cause the locking member to move towards its unlocked position, and to synchronize the rotation of the control member and the controlled member before the movement of the collar, to establish a positive connection between 11 control member and the controlled member, and means controlled by the collar in its movement to establish this connection, in order to positively move said blocking member in an axial direction in order to disengage the coupling and, in doing so, to move the blocking ring to an axial position in which it can return freely to its normal blocking position,
when the collar is operated to interrupt the positive connection between the control member and the controlled member.
In the coupling of the type which is the subject of the present application, an auxiliary connection to friction is established between two movable clutch members in order to effect the simultaneous rotation of the two members.
This fractional link ordinarily comprises converging faces on the respective members with means for blocking the movement of one of the members in the engaged position, and when a member is moved axially as a whole towards the opposite member, these converging faces will be put into friction. Frequently, the cooperating friction faces will, in such assemblies, be firmly clamped together in the locked position, thus preventing continued operation of the coupling. Heretofore attempts have been made to effect the separation of the components / gears by means such as elastic or spring-actuated tension devices.
However, these intermediate means have only partially succeeded and cannot be relied on or considered to be safe in their operation. The object of the present invention is to definitively fulfill the inherent condition explained above, by providing in a transmission crew certain devices operating positively and which will achieve the separation of the members in friction engagement, at the suitable moment during the shift. operating cycle of the clutch devices and which will perform this function via / = Shimmer
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organs to oame.
One of the main objects of the present invention is to simplify the construction of a locking ring release mechanism such as that contemplated in the present application, and to improve efficiency, operation and safety. the operation of such a mechanism.
Another main object of the present invention is to provide a release mechanism for a locking ring of a transmission which is actuated by the displacement collar during part of its reciprocal motion, while it is in motion. couples two of the movable parts, one relative to the other, of a transmission clutch.
It is also an object of the present invention to provide release devices for the locking ring which are set in motion by means of a cam structure and by which positive pressure is applied to the locking ring to effect the locking. separation of the faces, in friction engagement, of the engaged components.
Another object of the present invention is to provide a release mechanism, which comprises a lever or levers having their point of support on the locking ring, and which are arranged to be put in oscillation by the displacement collar, and to be engaged during this oscillation, with a cam or cams which cause the lever or the levers to release the locking ring entirely from the clutch engagement with its cooperating member of the transmission.
Objects, objects, and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art when they have understood from the following description the construction and operation of the locking ring release mechanism.
The many objects of the present invention are preferably achieved and practiced in substance as fully described hereinafter, and as more particularly set forth in the appended claims, reference being made to the drawings herein. -seals, which form part of this specification and in which: fig.I. is a longitudinal section along the axis of a transmission assembly and constituting an embodiment of the means according to the present invention; invention *> fig.2.is a cross section in the plane of line 2-2 in figure 1 when looking in the direction of the arrows;
fig. 3. is a top plan view of a fragment of the transmission assembly adjacent to the parts shown in Figures 1 &2; fig. 4. is a sectional view similar to Fig.2. showing the arrangement of the tilting device of the locking member; figs. 5-6-7 & 8, are schematic views which represent the succession of the operating phases of the release mechanism of the locking member during the movement of the collar, of displacement from the neutral point to its extreme? left position.
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It is understood that the drawings are more or less schematic in character to show a typical or preferred form of the improvements provided by the present invention; and in these drawings, the same reference notations designating the same parts in the different views.
The assembly or assembly constituting the transmission mechanism which is the subject of the present description comprises the load shaft, or controlled shaft, 5. which carries toothed wheels 6 and 7, mounted idly on it at a distance from each other, said toothed wheels being arranged to rotate freely on said shaft; these toothed wheels 6 & 7 are also intended for a rotational movement at different speeds with respect to each other, and it will be understood that one of these toothed wheels can be used to actuate the controlled shaft in a direction, and that the other toothed wheel can make this driven shaft move in an opposite or opposite direction.
In the present case, we will mainly speak of the toothed wheel 6, and it will be assumed that the toothed wheel 6 fulfills the functions of a control member and that for its operation, it is in communication with an energy source such as eg: an internal combustion engine of a motor vehicle or something similar.
A blocker type timing gear is employed to connect these gears 6 & 7, selectively to shaft 5, said gear comprising flanged hub 8, which can rotate with load shaft 5 and is fixedly mounted thereon between the spaced gears 6 & 7. There are outer teeth 9 on the hub flange 8, which mesh with lower teeth 10 on a displacement collar II, surrounding the hub flange. This arrangement makes it possible to rotate said displacement collar II with the central hub 8, and it also makes it possible to slide the collar on the hub flange in directions lengthwise to the axis of said load shaft.
Locking rings 12 & 13, which have inclined inner faces 14 & 15 respectively, are placed idle on the cooperating synchronization members, which include conical hubs 16 & 17, on the respective toothed wheels 6 & 7. These locking rings locking are provided with outer locking teeth 18 & 19, respectively which are intended to be initially interposed in the path of movement of the inner teeth 10 of the displacement collar II, when the latter is slid into one or the other direction towards the respective toothed wheels 6 & 7, and which are tilted out of the path of the teeth 10 when a relative torque reversal is achieved between the collar II and the toothed wheel 6.
The operation of the blocking is effected by the connection with the usual clearance between the rings and the collar or the hub which, in the present embodiment, takes the form of an ear 24, functioning in recesses or hollows 25, which are in the hub and collar. During the operation cycle of the coupling of the parts, if the displacement collar is moved to the left in fig.I. the converging faces 14 & 16
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of the locking ring 12, and the toothed wheel 6, will be put into friction engagement, bringing the ring by tilting into the locking position and retaining it in this position until the relative direction of the couple changes';
after which the ring is tilted out of the locking position and after that further movement of the displacement collar II to the left will slide these teeth 10 between and beyond the teeth 18 of the clamp. this and will cause them to mesh with the annular teeth 20 of the locking member on the hub of the toothed wheel 6, between the teeth of the latter, and the oblique surface 16 of its hub.
When the displacement collar II is moved in the opposite direction from its central or neutral position, these teeth II initially mesh with the teeth 19 of the locking ring and after the converging faces 15 & 17 have been friction engages; the continuation of the movement of the displacement collar to the right will engage these teeth in the annular teeth 21 on the hub of the toothed wheel 7, which are situated between the teeth of the latter and its c8nic hub 17 as shown in dotted lines at fig.I. In one or the other of the extreme positions to the right or to the left of the displacement collar II, the respective toothed wheel 6 or 7 will be coupled to the shaft 5 to effect the transmission of torque from one to the other. of these mated organs.
The initial movement of the rings is effected by means of an elastic ring 32 which will be described below.
After the synchronizing organs have performed their function, it is desirable that they be separated in order to be ready to operate again. It sometimes happens that the friction grip between the inclined faces of the synchronizing members is so strong that these faces have become firmly locked together and after the torque reversal, roll past the unlocked position to a locked position of the on the other hand, thereby preventing engagement of the coupling. The separation of the blocked parts becomes a difficult thing especially in the transmission equipments, in which the separation of these parts depends on the action of springs or other flexible means which are not of a positive character.
In the present case, positive operating means are provided for effecting the separation of the synchronization members in frictional contact, these means preferably being actuated by the displacement collar during its sliding movement with respect to the cooperating elements of the device. the transmission.
The separation mechanism which forms part of the present invention comprises a number of levers 22, on each ring, articulated at their ends on pivots 23, in lugs 24, on rings 12 & 13, the lugs being located. at the inner edges of said rings near the junction between the flange and the connecting web of the central hub 8. These levers are arranged longitudinally with respect to the axis of rotation of the coupling assembly, the ends opposite to the points of bearing being arranged near the positive clutch teeth, respective 20 & 21, of the wheels
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toothed 6 & 7.
The levers and their mounting lugs fit into recesses 25 of displacement collar II and hub member 8, and the ends of the levers fit into aligned recesses 26, in locking rings 12. & 13, between some of their respective outer teeth 18 & 19.
The outer ends of the levers 22 have a profile like that shown in Figure I. The formed ends are intended to be engaged with cams, which may include oblique or pin-shaped annular surfaces 27, formed on the wheels. toothed 6 & 7, said annular surfaces being adjacent to the outer clutch teeth 20 & 21, of the respective toothed wheels.
Said camming surfaces 27 oppose the ends of the levers 22 in such a way that when said lever ends are moved in a radial direction, inwardly towards the axis of the assembly, the cams will exert pressure along the levers 22, to force them away from the teeth of the positive clutch, and since the levers are anchored to the locking rings 12 & 13, the respective ring which has been engaged will be ag as a whole in a direction which will release the clutch faces conical and will deliver said locking ring from its neighboring toothed wheel.
The means which create the forces in a radial inward direction on the operating ends of the levers 22, comprise annular cam members, preferably in the form of annular surfaces 28, oblique or wedge-shaped, on the lower part. of the displacement collar II, located near the edges of the latter, said annular cams 28 being intended to be engaged with lobes or enlargements 29 arranged laterally and extended outwards and located on the neighboring parts of the levers 22.
When the displacement collar II has been moved from the neutral position to one of the gear wheels eg. towards the left towards the toothed wheel 6, (fig.I) and that the synchronizing members of the locking ring 12 and said toothed wheel have been put into friction engagement, and brought by rotation into the unlocking position so as to start the collar II, by the locking teeth 18, the cam 28 to the left of the displacement collar II will start to lower the end of the neighboring lever 22, pushing it in this way against the opposite cam 27, located on the toothed wheel 6.
A continuation of the sliding movement of the collar II towards the gear 6 will cause the cam 27 to push the lever as a whole in a direction opposite to the direction of movement of the collar, and this movement of the lever as a whole will disengage the ring. blocking 12 of the conical hub surface 16 of the toothed wheel 6, by moving said locking ring in a direction opposite to the direction of movement of the collar
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displacement .-) 0âi.ttequéquédé of the synchronizing clutch members and the levers is illustrated to the right of fig.I.
in solid lines, and the extreme position of the displacement collar, after the release of the locking ring and the complete engagement of the coupling is shown in dotted lines in said figure as well as
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the neutral position of the collar.
The cams which include the oblique or wedge-shaped surfaces 27 & 28 exert forces against the levers 22, in directions (or planes) which are transverse to each other, and the locking ring which is frictionally engaged with its toothed wheel is moved as a whole in an axial direction when it is disengaged by the operation of the levers. In this arrangement, positive actuation means are provided to effect the separation of the synchronizing member and the member adjacent to the toothed wheel of the transmission.
As can be appreciated, the crew which is shown in this description in combination with a coupling mechanism comprising two synchronizing members of the locking ring type, can be effectively employed in a crew in which there is only one. locking ring and a single synchronizer.
When displacement collar II has been moved, eg. to the left (fig. I) to actuate the locking ring 12, the free or non-free outer ends, pivoted, of the inactive release levers on the locking ring 12, will have a tendency to oscillate in a radial direction outward beyond the adjacent edge of the displacement collar, which is to be attributed to the action of the centrifugal force created by the rotation of the assembly. However, this tendency is overcome in a definite and positive manner by the establishment of eccentric and oblique edges 22a, on the parts with bearing points of said levers in the manner shown in fig.I.
Each of these edges 22a, is intended to engage in the stop part 22b, at the inner end of the groove 24a, that is to say between the pair of mounting ears 24 for the respective levers .
The means for actuating the locking ring mentioned below comprise cam faces 30, extended opposite to each other in ¯ the displacement collar II and which form a flat V-shaped hollow on the shaft. inner side of the collar, as seen in fig.I: and there is an annular channel 31 in the hub opposite to these cam faces. A split extension spring 32 of the appropriate diameter is located in the hub channel 31 and is positioned in such a way that it will be engaged by a camming face 30, when the displacement collar leaves its neutral position. .
The movement of the displacement collar II forces the engagement ring into engagement with the lugs 24 of the adjacent locking ring which, in turn, is pushed in an axial direction of the assembly to. put the conical friction clutch faces of the synchronizing members in mutual engagement, as shown to the left of fig.I.
Figs. 5. to 8 inclusive graphically illustrate the operating cycle of the locking and disengaging mechanism. Fig. 5. shows the relative positions of the parts when the crew is in neutral and in which the conical inner face 14 of the locking ring 12 is out of friction with the conical hub 16 on the toothed wheel 6. In this position, the inner teeth 10 on / displacement collar 11 ...
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are out of engagement with the teeth of the retaining ring
18.
When, the displacement collar II moves towards the locking ring (fig. 6) the actuating means of the locking ring begins to function by the fact that the cam face 30 in the teeth of the collar 10 makes moving the split spring 32 in the channel of. hub 31, thus pushing said spring against the lugs of the locking ring 24 and 33, and thereby places the locking ring 12 in friction engagement with the face of the cone of the hub of the toothed wheel 16. At this time, the toothed wheel 6 begins to rotate and the enlarged end 29 of the lever 22 has moved radially outward onto the camming face 27 of the toothed wheel 6, where it is on the path. of the chamfered cam or cavity 28 on the displacement collar II, fig.6. shows this position of the parts.
As the movement of the displacement collar II progresses to the position shown in fig. 7. the teeth 10 of the collar slide into the teeth of the blocker 18 until they mesh with them, and during that time. time the cam of the collar 28, acting on the end of the lever 22, exerts 1µ above a pressure radially inwards, so that the end of the lever 22 is then moved downwards or radially inwards on the cam of the toothed wheel 27 and a longitudinal force is exerted on said lever.
As the lever 22 has its fulcrum on the locking ring 12, this longitudinal force exerted on the lever is transmitted directly to the locking ring 12, so that said locking ring is moved away from the toothed wheel 6 or axially of the assembly, to effect a positive removal of the locking ring 12 from the hub 16 of the toothed wheel. During this removal, the spring 32 has been pushed by the locking ring to the opposite side of the channel 31 where it will remain until the displacement collar is returned to neutral.
The displacement collar, as seen in fig. 8. continues its movement to the left, until its teeth 10 have entered between the teeth 20 of the toothed wheel 6. It will be seen that this removal of the locking ring 12 from the toothed wheel 6 takes place approximately at the time of the engagement or preferably just before the engagement of the teeth of the displacement collar 10, in the teeth 20, on the toothed wheel 6.
Springs 35 operate to maintain the locking teeth in the locked position, until there is a reversal of the torque, after which the said springs are compressed and the locking teeth exit the locked position to. allow the teeth of the collar 10 to pass between them to engage the teeth of the toothed wheel 20. At the same time, there is a recess of the locking ring from the bevel hub of the toothed wheel 6.
Thus, the force which is exerted by the shift lever of the transmission, by causing the collar to come out of its neutral position, is used in a direct and positive way, not only to put the synchronizing clutch members in gear, but this force ...
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direct is also employed to operate the positive means to disengage the synchronizing locking ring from its friction engagement with the toothed wheel which is coupled with or to the shaft 5.
When the displacement collar II is in its neutral intermediate or inactive position, the locking rings 12 & 13 are held with their teeth 18 & 19, respectively, normally in locking positions relative to the inner teeth 10, on the collar. displacement to prevent forced displacement or breakage. This locking ratio is maintained by suitable devices which are located circumferentially between the release levers of the lockers 22 and include stop tabs 33, which fit into the recesses 34 of the displacement collar II, and of the hub member. 8.
These stop tabs are preferably located halfway between the recesses 25 which receive the mounting lugs for the release levers 24. Elastic members, such as coil springs 35, are interposed between the stop tabs. 33 and the transverse faces adjacent to the recesses 34. The ends of each spring are inserted into a seat 36 formed in the transverse face of the corresponding stop tab 33, and press against the opposite transverse face 37 of the recess 34.
So when the displacement collar is moved to the left Fig. I) the locking ring 12 and the toothed wheel
6, will be gradually meshed and when the toothed wheel starts to rotate slower than the ring, the latter will rotate in a release direction, to allow the displacement collar to mesh its teeth 10 with the teeth of the locking ring which lined up with them as the ring left its locked position. Compression of the springs under these conditions during the moving and alignment operation will allow the ring 12 to move out of its locking position and the engagement of teeth 10 to 18 will be accomplished easily, in a soundproof manner and. without them shocking.
Although the present invention has been described in detail in its present embodiment, those skilled in the art, having understood the improvements which form part of the present description, will understand that various changes and modifications can be made thereto without difficulty. depart from the spirit and without departing from the scope of the invention. It is intended that the appended claims cover all such changes and modifications.
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