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" Perfectionnements apportés ou relatifs aux mécanismes de changements de vitesse ". Pri-
La présente invention se rapporte aux perfectionnements apportés aux mécanismes de changements de vitesse et se rapporte particulièrement à une botte de vitesse du type synchromesh comme on en emploie ordinairement sur des véhicules.
Dans la construction normale de la botte de vitesse en usage général, la commande est transmise de l'arbre du moteur ou arbre moteur ou de commande à l'arbre intermédiaire par une paire de roues d'engrenage constamment en prisa, qui sont disposées à l'extrémité avant de la boite de vitesse, et la commande dans les engrenages indirects est transmise de l'arbre interné= diaire à l'arbre de sortie ou arbre récepteur qui est ordinairement en alignement avec l'arbre de commande par une ou plusieurs paires de roues d'engrenage en prise sur l'arbre intermédiaire et l'arbre de sortie, une roue de chaque paire étant embrayéepar un embrayage à griffes sur son arbre pour reprendre la commande après que les griffes ont été synchronisées par un embrayage à friction.
Dans cette disposition, l'arbre de commande et l'arbre intermédiaire avec les roues d'engrenage; qui se trouvent sur eux sont constamment entraînées par le moteur tant que l'enbrayage est en prise, l'arbre de commande tournant à la vitesse du moteur et l'arbre intermédiaire et ses roues d'engrenage tournant à une vitesses qui est proportionnelle à la vitesse du moteur et dépend du rapport des roues d'engrenage constamment en prise qui connectent l'arbre de commande et l'arbre intermédiaire.
La masse tournante de l'arbre de commande et de l'arbre intermédiaire a une inertie ou effet de volant considérable, et pour synchroniser les griffes pour mettre un engrenage en prise, toute cette masse doit être mise par l'embrayage à cône, ou un mécanisme synohromesh équivalent en synchronisme avec l'arbre de sortie/qui tourne à la vitesse des'roues du véhicule ou à une vitesse proportionnelle dépendant du rapport de démultiplication dans l'essieu arrière.
Ainsi, l'effort exigé pour la synchronisation est considérable et tend à rendre le changement de vitesse lourd et lent.
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Dans une bofte de vitesse selon la présente invention, les roues d'engrenage constamment en prise sont disposées sur l'extrémité arrière de l'arbre intermédiaire et sur l'arbre de sortie, et l'arbre de commande est prolongé pour porter les roues dentées de changement de vitesse qui peuvent tourner librement sur lui et engrener avec les roues d'engrenage complémentaires calées sur l'arbre intermédiaire. Ainsi les roues d'engrenage constamment en prise, l'arbre intermédiaire, et les roues d'engrenage portées'par l'arbre intermédiaire et 1' arbre de commande tournent toujours à une vitesse directement proportionnelle à la vitesse des roues du véhicule, et pour synchroniser les roues d'engrenage,/il faut simplement mettre en synchronisme l'arbre de commande et le mécanisme de synchronisation qu'il porte.
Ainsi la masse à synchroniser est très sensiblement réduite avec un certain nombre d'avantages en pratique.
L'un de ceux-ci est, que l'effort exigé pour la synchronisation est réduit de manière que moins d'effort est exigé de la part du chauffeur pour changer de vitesse, le changement de vitesse est plus rapide, et on peut employer un mécanisme de synchronisation plus petit et plus léger avec une réduction rubsé quended la grandeur et du poids de la boite de vitesse.
Un autre avantage est que, grâce à ce qu'il faut dissiper moins d'énergie sous forme de chaleur par le mécanisme de synchronisation en effectuant un changement de vitesse, la température de l'huile dans la botte de vitesse sera maintenue à un niveau plus bas, ce qui est un avantage particulier/quand les roues d'engrenage de l'arbre de commande tournent sur des douilles ou des paliers sur l'arbre.
Le placement des roues d'engrenage/ constamment en prise sur 1'extrémità arrière de l'arbre intermédiaire et sur l'arbre de sortie a encore cet avantage que la réduction de l'engrenage qui a lieu par l'entremise de ces engrenages quand le véhicule marche dans l'un des engrenages indirects, a lieu après que le couple a été transmis par les engrenages indirects au lieu d' avoir lieu avant comme dans la boite de vitesse normale, de sorte qu'un couple plus faible est transmis par les engrenages indirects ou de changement de vitesse. Le couple réduit sur les engrenages de changement de vitesse a comme résultat une pression de dents réduite, réduisant ainsi le fléchissement des arbres et les charges sur les paliers.
Comme le fléohissement des arbres affecte l'engrènement correct des roues d'engrenage sur leur cercle primitif, la pression réduite des dents est d'un avantage particulier pour le silence aussi bien que pour l'usure des roues d'engrenage.
Par conséquent, le diamètre de ces roues pour une puissance d'entrée donnée/peut être réduite conjointement avec la longueur et le diamètre des arbres avec une réduction finale des dimensions èt du coût de la boite de vitesse.
L'application pratique de la présente invention est illustrée par les dessins ci-joints, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en plan d'un mécanisme de changement de vitesse du type ordinaire pour un véhicule à moteur.
La figure 2 est une vue en plan d'un mécanisme de changement de vitesse équivalent/réalisé selon la présente invention.
La figure 3 est une vue en plan en coupe d'une boîte de vitesse réalisée selon la présente invention.
Dans le mécanisme de changement de vitesse montré dans la figure 1, 10 est l'arbre de commande qui, sur un véhicule,
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sera normalement entrainé par un moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'un embrayage. L'extrémité arrière de 1' arbre 10 porte une roue d'engrenage 11 en prise constante avec une roue d'engrenage 12 calée sur un arbre intermédiaire 13 montée dans des paliers 14 et ayant son axe parallèle à celui de l'arbre 10.
L'arbre intermédiaire est ainsi entraîné conti- nuellement par l'arbre 10 à une vitesse réduite qui dépend des nombres relatifs de dents des roues d'engrenage 11 et 12. sur l'arbre intermédiaire sont également calées des roues d'engre- nage de changement de vitesse 15, 16, 17 ayant des nombres de dents différents et engrenant avec des roues d'engrenage com- plémentaires 18, 19,20 qui peuvent tourner librement sur un arbre de sort% 21 en alignement axial avec l'arbre de commande.
L'arbre 21 est monté dans des paliers 22, 23, et l'extrémité arrière de* l'arbre de commande 10 est reçu en un palier à l'ex- trémité avant de l'arbre de sortie 21. Un mécanisme de synchro- mesh 24, 25 de n'importe quel type approprié est calé sur 1' arbre 21 et est destiné à accoupler les arbres 10 et 21 l'un à l'autre pour un entraînement en prise directe ou accoupler 1' une quelconque des roues d'engrenage 18, 19, 20 à l'arbre 21 pour les entraînements indirects sous différents rapports de* roues.
L'arbre intermédiaire 13 et l'arbre de commande 10 dans une boîte de vitesse d'un véhicule portant ordinairement aussi des roues d'engrenage 26, 27, 28 pour une marche arrière, ces roues d'engrenage étant disposées en avant des roues d'engre- nage constamment en prise 11,12 et coopérant avec une,roue d'engrenage folle qui n'est pas représentée.
Quand ce mécanisme est employé sur un véhicule, les seu- les parties qui tournent à une vitesse proportionnelle à la vi- tesse des roues du véhicule sont l'arbre de sortie 21 et .le. mécanisme sychromesh. Toutes les autres parties, qui sont in- diquées en traits gras, à savoir l'arbre de commande 10, les roues d'engrenage constamment en prise 11, 12, l'arbre inter- médiaire 13, les roues d'engrenage 15, 16, 17, 18, 19 et 20, et les roues d'engrenage 26, 27 et 28 sont constamment entrai- nées par le moteur pendant que 1'accouplement est embrayé et l'arbre de commande 10 et la roue d'engrenage 11 tournent à la vitesse du moteur,
tandis que l'arbre intermédiaire et les au- tres roues d'engrenage tournent à une vitesse qui est proportionnelle à la vitesse du moteur et dépend du rapport des roues d'engrenage constamment en prise 11 et 12. Ainsi la masse en- tière de ces parties doit être mise par le mécanisme synchro- mesh en synchronisme avec l'arbre de sortie avant qu'on puisse effectuer un changement de vitesse.
Dans un engrenage selon la présente invention tel qu'il est illustré par la figure 2, l'arbre de commande 100 est pro- longé jusqu'à l'extrémité arrière de la botte de vitesse, son extrémité arrière étant reçue dans un palier dans l'extrémité avant de l'arbre de sortie 121 qui s'étend dans la boîte de vitesse seulement suffisamment loin pour porter la roue d'en- grenage 111. Cette roue est constamment en prise avec une roue d'engrenage 112 portée par l'arbre intermédiaire 113 sur lequel sont également calées trois roues d'engrenage 115,116, 117.
Ces roues engrènent avec des roues d'engrenage complémentaires 118, 119, 120 qui peuvent tourner librement sur l'arbre de com- mande 110.Un mécanisme synchromesh 124, 125 est calé sur 1' arbre de'commande 110 et est propre a accoupler les arbres 110 et 121 l'un à l'autre ou à accoupler l'une des roues d'engre- nage 118, 119,120 à l'arbre 110.
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L'arbre 110 et l'arbre intermédiaire 113 portent également des roues d'engrenage 126, 127 et 128 pour une marche arrière par l'intermédiaire d'une roue folle qui n'est pas montrée.
Avec cette disposition, comme l'arbre intermédiaire et l'arbre de sortie sont accouplés en permanence par les roues d'engrenage constamment en prise 11 , 112, l'arbre intermédiaire, les roues d'engrenage 111, 112, et les roues d'engrenage 115, 116, 117, 118, 119, 120 et 128 tournent tous à une vitesse proportionnelle a celle des roues du véhicule. Les seules parties qui.tournent à la vitesse du moteur sont celles dessinées en traits gras, à savoir l'arbre de commande 110, les pignons de marche arrière 127 et 128 et le mécanisme synchromesh 124 et 125. Par conséquent, il n'y a que ces parties qui doivent être synchronisées avec l'arbre de sortie pour effectuer un changement de vitesse.
La boite de -vitesse montrée en plan, en coupe, à la figure 3, est une construction pratique d'une boite de vitesse pour véhicules réalisée selon la présente invention. Dans cette boite de vitesse, 200 est l'arbre moteur ou de commande et 221 l'arbre de sortie en alignement avec ce dernier. L'arbre de commande est prolongé jusqu'à l'extrémité arrière de la boite de vitesse et son extrémité arrière est reçue dans un roulement à rouleaux dans une extrémité avant de l'arbre de sortie.
Sur l'arbre de sortie est calée une roue d'engrenage 211 constamment en prise avec une roue d'engrenage 212 portée par l'arbre intermédiaire 213. sur cet arbre sont calées trois roues d'engrenage de changement de vitesse 215, 216, 217, engrenant avec des roues d'engrenage complémentaires 218. 219, 220, qui sont libres de tourner sur des paliers portés par l'arbre de commande. Un mécanisme synchromesh 224 et 225 monté sur l'arbre de commande et commandé par un mécanisme sélecteur 230 est propre à accoupler l'arbre de commande et l'arbre commande l'un à 1' autre pour la prise directe ou pour accoupler l'une quelconque des roues d'engrenage 218, 219, 220, à l'arbre de commande pour les commandes indirectes.
Une roue d'engrenage additionnelle 231 est clavetée sur l'arbre intermédiaire de façon qu'on puisse la faire coulisser pour la mettre en engrènement avec un pignon 232 porté par 1' arbre de commande pour la première commande ou prise indirecte, c'est-à-dire la plus petite. Les engrenages pour la marche arrière ne sont pas représentés et peuvent être disposés de n'importe quelle manière appropriée.
REVENDICATIONS.
1.) Mécanisme de changement de vitesse comprenant un arbre de commande, un arbre de sortie en alignement avec celuici, et un arbre intermédiaire parallèle aux deux autres dans laquelle des roues d'engrenage constamment en prise sont calées sur l'arbre intermédiaire et sur l'arbre de sortie et l'arbre de commande est prolongé pour porter des roues d'engrenage de changement de vitesse,qui engrènent avec des roues d'engrenage complémentaires portées par l'arbre intermédiaire, les roues d'engrenage portées par l'arbre de commande pouvant tourner librement sur celui-ci et ayant des moyens grâce auxquels elles peuvent être accouplées sélectivement à l'arbre.
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