<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux transmissions de force motrice à vitesse variable"
L'invention se rapporte d'une manière générale à la trans- mission de puissance, etaplus spécialement aune commande d'ac- célération.actionnée à la main, pour une transmission automa- tique, au moyen de laquelle on peut effectuer le passage à un rapport de vitesses plus faible pour obtenir une accélération plus grande.
La présente invention comprend un perfectionnement de la transmission automatique décrite dans une demande de brevet connexe. La transmission selon cette dernière comporte un systè me à engrenages planétaires multiples qui est capable de trans- mettre le couple moteur à trois rapports de vitesses différents, le passage de la première-à la. deuxième vitesse, ainsi que celui de la deuxième à la troisième, s'effectuant automatiquement
<Desc/Clms Page number 2>
par la manoeuvre d'embrayages de deuxième et de troisième vi- tesse, qui sont actionnés par du fluide sous pression fourni par une pompe à fluide, dont le débit est réglé par un disposi- tif à soupape hydraulique, commandé par un régulateur.
Dans cette construction, une soupape d'accélération était prévue à proximité de la pompe à fluide et était agencée de façon à contrôler l'écoulement de fluide depuis le côté de refoulement ae la pompe vers l'embrayage de troisième vitesse. Le plongeur de soupape est relié d'une manière appropriée à la pédale d'accélération du véhicule pour être actionné par celle-ci, et permettait un écoulement de fluide vers l'embrayage de troisième vitesse, pendant la course normale de l'accélérateur. Lorsqu'on désirait obtenir une accélération additionnelle, exigeant l'emploi du rapport de transmission dedeuxième vitesse, la pédaled'ac- célération était enfoncée complètement, en obligeant la soupape d'accélération d'interrompre le flux de fluide vers l'embrayage -de troisième vitesse.
La présente invention comporte une soupape d'accélération perfectionnée, dans laquelle la transmission peut être changée, non seulement de la troisième à la deuxième vitesse, mais aussi de la deuxième à la première, dans le cas où une accélé- ration additionnelle est désirée, nécessitant l'emploi du rap- port de transmission de première vitesse.
A cet effet,, la présente invention prévoit une transmission automatique comportant des moyens manoeuvrables de l'extérieur, agissant pour changer le rapport de vitesses de la transmission, de la deuxième à la première vitesse, lorsqu'une accélération auditionnelle est désirée.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir une trans- mission automatique comportant un seul moyen manoeuvrable de l'extérieur, agissant pour changer le rapport de transmission de la troisième à la deuxième vitesse, afin d'obtenir une accé- lération additionnelle, et agissant également pour changer le
<Desc/Clms Page number 3>
rapport de transmission de .la deuxième à la première vitesse, lorsque les conditions de-fonctionnement exigent l'accélération disponible dans le rapport de vitesses plus faible.
Encore un autre objet de l'invention consiste à prévoir une réduction sélective du rapport de vitesses dans une trans- mission automatique, dans des buts d'accélération, comportant un minimum de pièces de travail et n'augmentant pas sensiblement le coût, de la transmission.
Finalement, un autre objet de l'invention consiste encore à prévoir une commande d'accélération pour effectuer une ré- duction du rapport de vitesses de la transmission, qui est ac- tionnée par l'abaissement'de la pédale d'accélérateur au-delà de la course normale- de travail. En outre, la constructibn est établie de telle façon que la pompe à fluide agit, à des .vites- ses dépassant une certàine valeur, pour engendrer une pression suffisante pour obliger la transmission de travailler au deu- xième rapport de vitesses, même lorsque la pédale d'accélérateur est maintenue dans sa position complètement abaissée.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue schématique longitudinale verticale de la transmission illustrant spécialement l'écoulement du fluide moteur à travers celle-ci, dans le premier rapport de vitesses.;
Figs. 2 et 3 sont des vues schématiques similaires à la Fig.l, mais montrant l'écoulement du fluide moteur à travers la transmission, respectivement dans les deuxième et troisième rapports de vitesses ;
Fig. 4 est une vue en coupe transversale de la pompe à fluide et de la soupape d'accélération ; Figs. 5 et 6 sont des vues fragmentaires en coupe trans- versale, similaires à une partie de la Fig. 4, mais illustrant diverses positions de travail de la soupape d'accélération.
In convient de noter que la construction générale de la
<Desc/Clms Page number 4>
transmission est montrée schématiquement aux dessins annexés, de plus amples détails au mécanisme étant donnés dans la demande de brevet connexe dont question ci-dessus.
Référence étant faite plus spécialement aux Figs. 1, 2 et 3, le chiffre 11 désigne d'une façon générale une transmission automatique comportant un arbre moteur 12 relié à l'arbre vile- brequin du moteur, un arbre principal ou primaire 13 et un arbre entraîné ou secondaire 14, appelé à être connecté aux moyens d'entraînement du pont arrière. Une coquille 15 de la roue primaire a'un accouplement hydraulique 16 est fixée à l'ar- bre moteur 12. La coquille 15 comporte une série de palettes 17 coopérant de la manière usuelle avec les palettes 18 prévues dans la coquille 19 de la roue secondaire. Cette coquille' 19 est connectée à l'arbre principal 13 par un embrayage à roue libre 21.
La coquille 15 est appelée à être connectée positivement à un porte-embrayage 22, au moyen d'un embrayage de deuxième vitesse 23 comportant des disques d'embrayage 24 et 25 qui sont reliés, par une liaison de commande, à, la coquille 15 et au portée-embrayage 22 respectivement. Ce dernier peut également être verrouillé au porte-planétaires 26 au moyen d'un embrayage ae troisième vitesse 27, lequel comporte des disques d'embrayage 28 et 29 qui sont connectés, par une liaison de commande, au porte-planétaires 26 et au porte-embrayage 22 respectivement.
Les embrayages de deuxième et de troisième vitesses sont appelés à être actionnés automatiquement par un mécanisme Hydraulique qui sera décrit dans la suite.
Le porte-planétaires 26 est monté à rotation autour de l'axe de l'arbre primaire 13 et porte des groupes de pignons planétaires 31, 32 et 33. Le pignon planétaire 31 est agencé de façon à engrener avec une roue solaire 34 portée par le porte- embrayage 22. Le pignon planétaire 32 est disposé de façon à engrener avec une roue solaire 35 montée sur l'arbre primaire 13,
<Desc/Clms Page number 5>
tandis que le pignon planétaire 33 engrène avec la roue solaire
36, laquelle est portée par l'arber secondaire 14.
La rotation inverse du porte-planétaire 26 peut être empê- chée à volonté au moyen du frein de, marché avant 37 qui agit pour verrouiller le tambour de frein 38 par rapport au carter de la transmission. La liaison entre le tambour de frein 38 et le porte-planétaires 26 est réalisée à l'intervention d'un accouplement à roue libre 39..
La pression de fluide nécessaire pour actionner les embraya- ges de deuxième et troisième vitesses. est fournie par une pompe à fluide 41 qui est entraînée par l'arbre secondaire 14. Du fluide est amené à la conduite d'aspiration 42 ,de la pompe 41 et est refoulé sous pression par celle-ci vers-la chambre de refoulement 43.
Comme montré schématiquement en Fig. 1, du fluide sous pression est transmis de la chambre de refoulement 43 de la pompe vers la soupape 46, en'passant par les conduits 44 et 45.
Le fourreau 47 de la soupape est destiné à être déplacé en va- et-vient par le levier coudé 48, lequel est monté à pivotement sur le. porte-embrayage 22. Le levier coudé 48 porte les poids centrifuges 49 qui sont déplacés vers l'extérieur, sous l'effet de la-force centrifuge, lorsque le porte-embrayage est mis en. rotation. Dans certaines conditions de vitesse, les conduits 44 et 45 sont appelés à être reliés par la soupape 46 aux conduits 50 et 51 respectivement, lesquels communiquent avec des cylindres 52 et 53 formés dans le porte-embrayage 22. Des pis- tons 54 et 55 sont montés respectivement dans les cylindres 52 et 53.
Le piston de deuxième vitesse 54 est établi de telle façon que, lorsqu'il est actionné par le fluide sous pression, il amène les disques d'embrayage 24 et 25 de l'embrayage de deu- xième vitesse en engagement frictionnel les uns avec les autres, de manière à verrouiller la coquille de roue primaire 15 par
<Desc/Clms Page number 6>
rapport au porte-embrayage 22. D'une manière similaire, le piston de troisième vitesse 55 est établi de façon à produire l'enga- gement des disques d'embrayage 28 et 29 ae l'embrayage de troi- sième vitesse 27, afin de verrouiller le porte- embrayage 22 au porte-planétaires 26.
La Fig. 1 montre le fonctionnement de la transmission clans le rapport de première vitesse, la vitesse de rotation du porte- @ que embrayage étant alors suffisamment bas pour%les poids 48 ne soient pas déplacés sensiblement, tandis que le fourreau 47 occupe,. clans la soupape 46, une position telle qu'il n'existe pas ue communication de fluide entre les conauits 44 et 45, et les conauits 50 et 51 respectivement. Par conséquent, ni l'em- brayage de deuxième vitesse 23, ni l'embrayage de troisième vitesse 27 n'est actionné.
Dans ces conditions, la rotation de l'arbre moteur 12 est imprimée à la coquille de roue primaire 15 et est transmise, par réaction hy@raulique, à la coquille de roue secondaire 19, et ensuite à l'arbre primaire 13, par l'intermédiaire de l'accou- plement à roue libre 21. Le frein de marche avant 37 est action- né, en empêchant ainsi, à l'intervention de l'accouplement à roue libre 39, la rotation inverse du porte-planétaires 26.
Celui-ci étant ainsi verrouillé de façon à empêcher sa rotation inverse, le couple est transmis de la roue solaire 35, monté sur l'arbre primaire 13, au pignon planétaire 32, et ensuite du pignon planétaire33 à la roue solaire 36 montée sur l'arbre secondaire 14, cette transmission se faisant avec la réduction de vitesse maximum. Puisque la roue solaire 34, montée sur le porte-embrayage 22, se trouve en engrènement permanent avec le pignon planétaire 31, le porte-embrayage est mis en rotation, mais étant donné que les deux embrayages 23 et 27 sont dégagés, il n'y a pas de réaction et le couple maximum du moteur est transmis à l'arbre secondaire, en marche avant etau rapport de première vitesse.
<Desc/Clms Page number 7>
A mesure que la vitesse de'rotation du porte-embrayage 22 augmente, le déplacement radial des poids centrifuges 49 agit pour déplacer le fourreau de soupape 47 et pour établir la communication de fluide entre le conduit 44 venant de la pompe. et le conduit 50 allant au.piston 54 de l'embrayage de deuxième vitesse, en produisant l'engagement des-disques 24 et 25.
L'embrayage de troisième vitesse reste dégagé.
Comme montré en Fig. 2, l'actionnement de l'embrayage de deuxième vitesse 23 produit :le verrouillage de l'arbre moteur 12 et de la coquille de roue primaire 15 par rapport au porte- embrayage 22. A son tour, ce dernier entraîne sa roue solaire 34, ainsi que le pignon planétaire triple, à l'intervention du pignon 31. Le couple est de nouveau transmis du pignon planétai- re- 33 à sa roue solaire 36, montée sur l'arbre secondaire 14.
Puisque le frein de marche avant 37 est engagé, la rotation inverse du porte-planétaires 26 est empêchée, de sorte qu'une rotation en marche avant, à un rapport de vitesses intermédiaire, est imprimée à l'arbre secondaire. Bien que l'arbre primaire 13 soit mis en rotation par le pignon 32 et la- roueolaire 35, l'accouplement à roue libre 21 déconnecte la coquille de roue secondaire 19 et permet à celle-ci de tourner librement. La transmission est donc entièrement mécanique et l'accouplement hydraulique est inactif.
Lorsque la vitesse de rotation du porte-embrayage 22 croît davantage, les poids centrifuges 49 subissent un déplacement radial supplémentaire et amènent le fourreau de soupape 47 dans une position telle qu'une communication de fluide est'établie entre le conduit 45 tenant de la pompe et le conduit 51 allant au piston 55 de l'embrayage de troisième vitesse 27. La soupape 46 est construite de telle façon que, dans cette position du fourreau, la comnunication de-fluide est encore maintenue entre les conduits 44 et 50 et que l'embrayage de deuxième vitesse reste engagé.
L'actionnement du piston 55 produit l'engagement
<Desc/Clms Page number 8>
ues disques d'embrayage 28 et 29 de l'embrayage de troisième vitesse, ainsi que le verrouillage du portes-embrayage 22 par rapport au porte-planétaires26. Comme montré en Fig. 3, cela produit la rotation en bloc du porte-embrayage, du porte-plané- taires et du pignon planétaire triple. Par conséquent, une transmission directe est établie depuis l'arbre moteur 12 à l'arbre secondaire 14, transmettant donc le couple à la vitesse du moteur, en marche avant.
Il résulte de ce qui précède que le passage de la première a. la deuxième vitesse, et de la deuxième à la troisième vitesse, est effectué automatiquement à mesure que la vitesse du vénicule augmente. De même, le mécanisme agit automatiquement pour opérer la transmission descendante de la troisième à la deuxième vi- tesse, et ue la deuxième à la première vitesse, à mesure que la
Vitesse du véhicule décroît.
Dans certaines conditions, toutefois, une accélération additionnelle est désirée au-delà de celle qui peut 'être obtenue au rapport de vitesses particulier auquel la transmission travaille automatiquement en raison de la vi- tesse a ce moment. Ainsi, par exemple, lorsque le véhicule roule sur une pente ou une côte, soit en deuxième, soit en troisième vitesse, la nécessité d'une accélération additionnelle exige souvent le passage immédiat a un plus faible rapport de vitesses de la transmission.
La présente invention prévoit des moyens à l'aide desquels la transmission peut être changée, d'une ma- nière sélective, de la troisième à la deuxième vitesse, ou de la deuxième à la première vitesse, par l'actionnement manuel, par le conducteur, des moyens de commande de l'accélération ou d'autres moyens de commande appropriés. n Fig. 4, la.pompe à fluide 41 est montrée d'une manière plus détaillée. Elle comprend un carter de pompe 56, supporté dans l'extrémité arrière du cartèr 57 de la transmission.
Une soupape de décompression 58 est intercalée, dans le carter de pompe 56, entre le canal d'admission 42 et la chambre de re-
<Desc/Clms Page number 9>
foulement 43,, laquelle soupape empêche la pression dans la chambre 43 de croître au-delà, d'une certaine valeur déterminée d'avance,.-en établissant une communication temporaire entre les chambres de refoulement et d'aspiration.
Le côté opposé du carter de pompe 56 est pourvu a'un alésage vertical 59, dans lequel le plongueur 61 d'une soupape d'accélération 62est monta à mouvement alternatif. Le plongeur est normalement repoussé vers le haut au moyen d'un ressort hélicoïdal 63, dont l'extrémité supérieure s'appuie dans un forage.64 pratiqué dans le plongeur, tandis que son extrémité inférieure s'appuie sur l'organe de retenue 65, lequel est maintenu en place dans l'alésage 59 par la bague amovible 66.
Il convient de noter que l'organe de retenue 65 est pourvu de plusieurs lumières 67 dans le voisinage de sa périphérie, et présente également un orifice de passage 68 pour le fluide à travers sa partie centrale en forme de cuvette. La communica- tion de fluide est ainsi établie entre l'intérieur de l'alésage.
59, au-delà de l'organe de retenue 65, et l'intérieur du carter de transmission 57.
L'extrémité supérieure du plongeur 61 coopère avec une came excentrique 69 porté par la tige de commande 71 montée à rotation dans un bossage 72 prévu sur le carter de transmission.
Deux bras de commande 73 et 74 sont montés à. rotation sur la tige de commande 71 et sont reliés respectivement à la pédale d'accélérateur et à une commande manuelle. Un cliquet 75' est goupillé sur la tige de commande 71 et est disposé de telle façon que le mouvement indépendant de l'un ou l'autre des bras 73 et 74 sera transmis à la came 69.
Entre ses extrémités, le plongeur 61'est pourvu d'une chambre périphérique annulaire 75 qui est destinée à établir la communication entre les canaux 76 et 77 pratiqués dans le carter de pompe 56, lorsque lé plongueur se trouve dans la position normale de fonctionnement. Le canal 77 communique
<Desc/Clms Page number 10>
avec le conduit 45, Fig. 1, et fournit donc du fluide sous pression de la chambre de refoulement 43 de la pompe à l'em- brayage de troisième vitesse 27, à l'intervention de la soupape 46. La communication entre les canaux 76 et 77 est maintenue pendant toute la course normale de la pédale d'accélération, en troisième vitesse, et rabaissement du plongeur 61 par la came 69, qui en résulte.
On comprendra toutefois aisément qu'un abaissement supplémentaire de la pédale d'accélérateur, ou l'actionnement supplémentaire de la commande manuelle, aura pour effet l'abaissement du plongueur de la soupape u'accéléra- tion jusque dans la position montrée en Fig. 5, dans laquelle le canal 76 est fermé complètement par le plongeur. Dans cette position du plongeur, la chambre annulaire 75, formée dans le plongeur, assure la communication entre le canal 77 et le canal d'échappement 78 qui s'ouvre directement à l'intérieur du carter de la transmission. Le fluide sous pression se trouvant dans les conduits de troisième vitesse 45 et 51, et dans le cylinare de troisième vitesse 53, peut ainsi s'échap- per et l'embrayage de troisième vitesse 27 est dégagé.
Cela libère le porte-embrayage 22 de son verrouillage par rapport au porte-planétaires 26 et provoque le changement immédiat de la transmission de la troisième à la deuxième vitesse. Par conséquent, si le véhicule marche en troisième vitesse et si l'on aésire réaliser une accélération additionnelle, le conduc- teur doit simplement abaisser la pédale d'accélérateur au-delà de sa course normale de travail, pour produire le passage immédiat de la troisième à la deuxième vitesse, en permettant l'accélération requise. On remarquera que, lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée, le mouvement montant du plongeur 61 sous l'action du ressort hélicoïdal 63 est limité par la butée 79.
Une lumière annulaire périphérique 81, qui est reliée par des passages radiaux au forage 64 pratiqué dans le plongeur,
<Desc/Clms Page number 11>
est décalée axialement de l'extrémité supérieure de la chambre annulaire 75 formée dans le plongeur 61 de la soupa@d d'accéléra- tion. La Fig. 6 montre qu'en abaissant encore davantage la pédale d'accélérateur, on produit,, à l'intervention de la came excentrique 69, l'abaissement du plongeur 61 jusque dans une position telle que la lumière 81, se trouve en' regard du canal 76, communiquant avec la chambre de refoulement 43 de la pompe.
Grâce à la prévision de la lumière 81, la communication entre le forage 64 et le canal 76 est assurée, quelle que soit la position angulaire du'plongeur.
Dans la position montrée-en. Fig. 6, la communication est établie: entre la chambre de refoulement 43 de la pompe et l'in- térieur du carter de la transmission. Le courant de fluide va de la chambre de refoulement, à travers les lumières 76/et 81, vers le forage 64 dans le plongueur et ensuite vers l'intérieur du carter de la transmission, soit par la lumière d'échappement .
78, soit par la lumière 67 et l'ouverture 68 prévues dans l'or- gane de retenue 65.
En-dessous d'une valeur déterminée d'avance, de la- vitesse de rotation de la pompe, l'ouverture de,la chambre de refoule- ment de celle-ci à l'échappement réduira la pression de refoule- ment de la pompe à une valeur telle que l'embrayage de deuxième vitesse 23 soit dégagé. On remarquera que l'abaissement du plongueur de la soupape d'accélération jusque dans la position montrée en Fig. 6, dans laquelle les lumières 76 et 81 coïnci- dent, se fait non seulement contre la résistance du ressort hélicoïdal 63, mais aussi contre celle d'un ressort additionnel 82, agencé entre l'organe de retenue 65 et une bague 83 qui s'appuie sur un épaulement 84 de l'alésage 59.
La construction qui vient d'être décrite permet au conduc- teur d'effectuer un passage immédiat de la transmission, de la deuxième à la première vitesse, dans le cas où l'on désire une accélération additionnelle au-delà de celle qui peut être
<Desc/Clms Page number 12>
obtenue en deuxième vitesse dans les conditions de travail existant à ce moment. Le changement de la deuxième vitesse à la première est effectué par un actionnement de la pédale d'accé- lérateur au-delà de son actionnement nécessaire pour effectuer un changement de la troisième à la deuxième vitesse. Ce mouvement additionnel se fait contre la résistance des deux ressorts 63 et 82, et exige donc un effort physique supplémentaire de la part du conducteur.
On évite ainsi que la pédale d'accélérateur ne puisse, par inadvertance, être abaissée jusqu'au point néces- saire pour ouvrir la chambre de refoulement de la pompe à l'échap- pement. Si on le désire, ce mouvement final de la pédale d'accé- lérateur peut aussi se faire contre la résistance d'accouplements chargés par ressorts et intercalés dans la liaison de l'accélé- rateur, celle-ci étant agencée de telle façon que les accou- plernents chargés par ressorts doivent être comprimés pour réaliser le mouvement additionnel de la pédale d'accélérateur.
En établissant convenablement la soupape d'accélération, la vitesse d'échappement de fluide de la chambre de refoulement 43 peut être limitée de telle façon que, lorsque la pompe fonctionne à une vitesse de rotation plus grande qu'une vitesse déterminée d'avance, la pression engendrée par la pompe sera suffisante pour actionner l'embrayage de deuxième vitesse, bien que la chambre de refoulement soit ouverte à l'échappement.
Puisque la pompe est entraînée directement par l'arbre secondaire 14 de la transmission, sa vitesse est proportionnelle à la vi- tesse du véhicule et la pression qu'elle engendre est également proportionnelle à 'la vitesse du véhicule, étant limitée seule- ment par la soupape de décompression 58. Une intéressante carac- téristique de sécurité de cette construction réside dans le fait que le dégagement de l'embrayage de deuxième vitesse et le passage de la transmission à la vitesse inférieure, qui en ré- sulte, sont empêchés lorsque le véhicule se déplace au-dessus d'une certaine vitesse.
Ainsi, à des vitesses plus élevées et
<Desc/Clms Page number 13>
même si la pédale d'accélérateur est abaissée jusqu'à un point tel que la chambre de refoulement 43 de la pompe soit ouverte à l'échappement, la transmission restera en deuxième vitesse et ne passera pas à la première.
Il en résulte également qu' après avoir effectué un passage de la deuxième vitesse à la première par suite d'un enfoncement complet de la pédale d'ac- célérateur - afin d'.obtenir une accélération plus grande - la transmission sera automatiquement changée de la première à la deuxième vitesse, même si la pédale d'accélérateur est maintenue abaissée, lorsque la vitesse du véhicule augmente suffisamment pour que la pression engendrée par la pompe soit capable d'actionner l'embrayage de deuxième vitesse, bien que la chambre de refoulement puisse être ouverte à l'échappement.
On comprendra que la construction décrite ci-dessus assure le changement sélectif de la troisième à la deuxième vitesse, et de la deuxième vitesse à la première, afin d'obtenir une accélération plus grande, sans augmenter sensiblement le nombre de pièces de travail dans la transmission. L'entretien est donc simplifié et, de même, le prix de revient est réduit.
EMI13.1
Bien que certaines réalisations constructiveade l'invention aient été dé'crites et illustrées, il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la construction précise illustrée et décrite, mais que diverses modifications peuvent y être apportées sans se départir de l'esprit de l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements to variable speed driving force transmissions"
The invention relates generally to the transmission of power, and more especially to a hand-operated throttle control, for an automatic transmission, by means of which the change-over can be effected. a lower gear ratio to achieve greater acceleration.
The present invention comprises an improvement of the automatic transmission described in a related patent application. The transmission according to the latter comprises a multiple planetary gear system which is capable of transmitting engine torque at three different speed ratios, changing from first to first. second gear, as well as that of second to third, occurring automatically
<Desc / Clms Page number 2>
by the operation of second and third speed clutches, which are actuated by pressurized fluid supplied by a fluid pump, the flow rate of which is regulated by a hydraulic valve device, controlled by a regulator.
In this construction, an accelerator valve was provided near the fluid pump and was arranged to control the flow of fluid from the discharge side of the pump to the third speed clutch. The valve plunger is suitably connected to the accelerator pedal of the vehicle for actuation thereof, and allowed fluid flow to the third gear clutch, during normal throttle travel. When additional acceleration was desired, requiring the use of the second gear transmission ratio, the accelerator pedal was fully depressed, forcing the throttle valve to stop the flow of fluid to the clutch. third gear.
The present invention includes an improved acceleration valve, in which the transmission can be changed not only from third to second gear, but also from second to first, in the event that additional acceleration is desired. requiring the use of the first gear transmission ratio.
To this end, the present invention provides an automatic transmission comprising means operable from the outside, acting to change the gear ratio of the transmission, from the second to the first speed, when an auditory acceleration is desired.
Another object of the invention consists in providing an automatic transmission comprising a single means operable from the outside, acting to change the transmission ratio from third to second speed, in order to obtain additional acceleration, and also acting to change the
<Desc / Clms Page number 3>
transmission ratio from second to first gear, when operating conditions require the acceleration available in the lower gear ratio.
Yet another object of the invention is to provide for a selective reduction of the gear ratio in an automatic transmission, for acceleration purposes, comprising a minimum of working parts and not significantly increasing the cost of the gear. transmission.
Finally, yet another object of the invention is to provide an acceleration control for effecting a reduction in the gear ratio of the transmission, which is actuated by lowering the accelerator pedal to the bottom. beyond the normal working stroke. In addition, the construction is set in such a way that the fluid pump acts, at speeds exceeding a certain value, to generate sufficient pressure to force the transmission to work in the second gear ratio, even when the gear is shifted. accelerator pedal is held in its fully lowered position.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a vertical longitudinal schematic view of the transmission especially illustrating the flow of working fluid therethrough in the first gear ratio .;
Figs. 2 and 3 are schematic views similar to Fig.l, but showing the flow of working fluid through the transmission, respectively in second and third gear ratios;
Fig. 4 is a cross-sectional view of the fluid pump and the accelerator valve; Figs. 5 and 6 are fragmentary cross-sectional views, similar to part of FIG. 4, but showing various working positions of the throttle valve.
It should be noted that the general construction of the
<Desc / Clms Page number 4>
transmission is shown schematically in the accompanying drawings, further details of the mechanism being given in the related patent application referred to above.
Reference being made more especially to Figs. 1, 2 and 3, the numeral 11 generally designates an automatic transmission comprising a motor shaft 12 connected to the crankshaft of the motor, a main or primary shaft 13 and a driven or secondary shaft 14, called to be connected to the rear axle drive means. A shell 15 of the primary wheel to a hydraulic coupling 16 is fixed to the motor shaft 12. The shell 15 comprises a series of vanes 17 cooperating in the usual manner with the vanes 18 provided in the shell 19 of the wheel. secondary. This shell 19 is connected to the main shaft 13 by a freewheel clutch 21.
The shell 15 is called to be positively connected to a clutch carrier 22, by means of a second speed clutch 23 comprising clutch discs 24 and 25 which are connected, by a control link, to the shell 15 and to the clutch bearing 22 respectively. The latter can also be locked to the planetary carrier 26 by means of a third speed clutch 27, which comprises clutch discs 28 and 29 which are connected, by a control link, to the planetary carrier 26 and to the carrier. -clutch 22 respectively.
The second and third speed clutches are called upon to be actuated automatically by a hydraulic mechanism which will be described below.
The planetary carrier 26 is mounted to rotate around the axis of the primary shaft 13 and carries groups of planetary gears 31, 32 and 33. The planetary gear 31 is arranged so as to mesh with a sun gear 34 carried by the clutch holder 22. The planetary gear 32 is arranged so as to mesh with a sun gear 35 mounted on the primary shaft 13,
<Desc / Clms Page number 5>
while the planetary pinion 33 meshes with the sun gear
36, which is carried by the secondary shaft 14.
Reverse rotation of the planetary carrier 26 can be prevented at will by means of the forward brake 37 which acts to lock the brake drum 38 relative to the transmission housing. The connection between the brake drum 38 and the planetary carrier 26 is produced by the intervention of a freewheel coupling 39 ..
The fluid pressure required to operate the second and third speed clutches. is supplied by a fluid pump 41 which is driven by the secondary shaft 14. Fluid is supplied to the suction line 42 from the pump 41 and is delivered under pressure by the latter towards the discharge chamber 43 .
As shown schematically in Fig. 1, pressurized fluid is transmitted from the delivery chamber 43 of the pump to the valve 46, passing through the conduits 44 and 45.
The sleeve 47 of the valve is intended to be moved back and forth by the elbow lever 48, which is pivotally mounted on the. clutch carrier 22. The angled lever 48 carries the centrifugal weights 49 which are moved outward, under the effect of centrifugal force, when the clutch carrier is put in. rotation. Under certain speed conditions, the conduits 44 and 45 are called to be connected by the valve 46 to the conduits 50 and 51 respectively, which communicate with cylinders 52 and 53 formed in the clutch carrier 22. Pistons 54 and 55 are mounted in cylinders 52 and 53 respectively.
The second speed piston 54 is so established that, when actuated by the pressurized fluid, it brings the clutch discs 24 and 25 of the second speed clutch into frictional engagement with each other. others, so as to lock the primary wheel shell 15 by
<Desc / Clms Page number 6>
to the clutch carrier 22. Similarly, the third speed piston 55 is set so as to engage the clutch discs 28 and 29 with the third speed clutch 27, so lock the clutch carrier 22 to the planetary carrier 26.
Fig. 1 shows the operation of the transmission in the first gear ratio, the speed of rotation of the clutch carrier then being low enough for the weights 48 not to be substantially displaced while the sleeve 47 occupies. In valve 46, a position such that there is no fluid communication between conauits 44 and 45, and conauits 50 and 51 respectively. Consequently, neither the second speed clutch 23 nor the third speed clutch 27 is actuated.
Under these conditions, the rotation of the motor shaft 12 is imparted to the primary wheel shell 15 and is transmitted, by hy @ raulic reaction, to the secondary wheel shell 19, and then to the primary shaft 13, by the Intermediate freewheel coupling 21. Forward brake 37 is actuated, thus preventing, upon intervention of freewheel coupling 39, reverse rotation of planetary carrier 26.
The latter thus being locked so as to prevent its reverse rotation, the torque is transmitted from the sun gear 35, mounted on the primary shaft 13, to the planetary gear 32, and then from the planetary gear 33 to the sun gear 36 mounted on the gear. secondary shaft 14, this transmission being done with the maximum speed reduction. Since the sun gear 34, mounted on the clutch carrier 22, is in permanent mesh with the planetary gear 31, the clutch carrier is rotated, but given that the two clutches 23 and 27 are disengaged, it does not there is no reaction and the maximum engine torque is transmitted to the secondary shaft, in forward gear and in first gear.
<Desc / Clms Page number 7>
As the rotational speed of the clutch carrier 22 increases, the radial displacement of the centrifugal weights 49 acts to move the valve sleeve 47 and to establish fluid communication between the conduit 44 from the pump. and the conduit 50 going to the piston 54 of the second speed clutch, producing the engagement of the discs 24 and 25.
The third gear clutch remains disengaged.
As shown in Fig. 2, the actuation of the second speed clutch 23 produces: the locking of the motor shaft 12 and of the primary wheel shell 15 with respect to the clutch carrier 22. In turn, the latter drives its sun wheel 34 , as well as the triple planetary gear, with the intervention of the pinion 31. The torque is again transmitted from the planet gear 33 to its sun gear 36, mounted on the secondary shaft 14.
Since the forward brake 37 is engaged, reverse rotation of the planetary carrier 26 is prevented, so that forward rotation, at an intermediate gear ratio, is imparted to the output shaft. Although the primary shaft 13 is rotated by the pinion 32 and the pole wheel 35, the overrunning clutch 21 disconnects the secondary wheel shell 19 and allows the latter to rotate freely. The transmission is therefore entirely mechanical and the hydraulic coupling is inactive.
As the speed of rotation of the clutch carrier 22 increases further, the centrifugal weights 49 undergo further radial displacement and bring the valve sleeve 47 into a position such that fluid communication is established between the conduit 45 holding the pump. and the conduit 51 going to the piston 55 of the third speed clutch 27. The valve 46 is so constructed that, in this position of the sleeve, the fluid communication is still maintained between the conduits 44 and 50 and that the The second gear clutch remains engaged.
Actuation of piston 55 produces engagement
<Desc / Clms Page number 8>
ues clutch discs 28 and 29 of the third speed clutch, as well as the locking of the clutch door 22 relative to the planetary carrier 26. As shown in Fig. 3, this produces the block rotation of the clutch carrier, the planetary carrier and the triple planetary gear. Therefore, a direct transmission is established from the motor shaft 12 to the secondary shaft 14, thus transmitting the torque at the speed of the motor, in forward gear.
It follows from the above that the passage of the first a. the second speed, and from the second to the third speed, is carried out automatically as the speed of the venicle increases. Likewise, the mechanism acts automatically to operate the downward transmission from the third to the second speed, and the second to the first speed, as the
Vehicle speed decreases.
Under certain conditions, however, additional acceleration is desired beyond that which can be achieved at the particular gear ratio at which the transmission is working automatically due to the speed at that time. Thus, for example, when the vehicle is traveling on a slope or a hill, either in second or third gear, the need for additional acceleration often requires immediate shifting to a lower gear ratio of the transmission.
The present invention provides means by which the transmission can be selectively changed from third to second gear, or from second to first gear, by manual actuation, by the gearbox. driver, acceleration control means or other suitable control means. n Fig. 4, the fluid pump 41 is shown in more detail. It comprises a pump casing 56, supported in the rear end of the casing 57 of the transmission.
A decompression valve 58 is interposed, in the pump housing 56, between the inlet channel 42 and the re-chamber.
<Desc / Clms Page number 9>
flow 43 ,, which valve prevents the pressure in the chamber 43 from increasing beyond a certain value determined in advance, .- by establishing a temporary communication between the discharge and suction chambers.
The opposite side of the pump housing 56 is provided with a vertical bore 59, into which the plunger 61 of an accelerator valve 62 is reciprocated. The plunger is normally pushed upwards by means of a coil spring 63, the upper end of which rests in a borehole 64 made in the plunger, while its lower end rests on the retainer 65 , which is held in place in the bore 59 by the removable ring 66.
It should be noted that the retaining member 65 is provided with several openings 67 in the vicinity of its periphery, and also has a passage opening 68 for the fluid through its central cup-shaped part. Fluid communication is thus established between the interior of the bore.
59, beyond the retainer 65, and the interior of the transmission housing 57.
The upper end of the plunger 61 cooperates with an eccentric cam 69 carried by the control rod 71 rotatably mounted in a boss 72 provided on the transmission housing.
Two control arms 73 and 74 are mounted at. rotation on the control rod 71 and are respectively connected to the accelerator pedal and to a manual control. A pawl 75 'is pinned to the control rod 71 and is arranged such that the independent movement of one or the other of the arms 73 and 74 will be transmitted to the cam 69.
Between its ends, the plunger 61 ′ is provided with an annular peripheral chamber 75 which is intended to establish communication between the channels 76 and 77 formed in the pump casing 56, when the plunger is in the normal operating position. Channel 77 communicates
<Desc / Clms Page number 10>
with duct 45, Fig. 1, and therefore supplies fluid under pressure from the delivery chamber 43 of the pump to the third gear clutch 27, through the intervention of the valve 46. The communication between the channels 76 and 77 is maintained throughout. the normal travel of the accelerator pedal, in third gear, and lowering of the plunger 61 by the cam 69, which results therefrom.
It will be readily understood, however, that further lowering of the accelerator pedal, or further actuation of the manual override, will have the effect of lowering the plunger of the throttle valve to the position shown in FIG. 5, in which the channel 76 is completely closed by the plunger. In this position of the plunger, the annular chamber 75, formed in the plunger, provides communication between the channel 77 and the exhaust channel 78 which opens directly inside the transmission casing. The pressurized fluid in the third speed conduits 45 and 51, and in the third speed cylinder 53, can thus escape and the third speed clutch 27 is disengaged.
This releases the clutch carrier 22 from its locking relative to the planetary carrier 26 and causes the transmission to immediately change from third to second gear. Consequently, if the vehicle is running in third gear and if it is desired to achieve additional acceleration, the driver must simply lower the accelerator pedal beyond its normal working stroke, to produce the immediate passage of the gear. third at second gear, allowing the required acceleration. It will be noted that, when the accelerator pedal is released, the upward movement of the plunger 61 under the action of the helical spring 63 is limited by the stop 79.
A peripheral annular lumen 81, which is connected by radial passages to the bore 64 made in the plunger,
<Desc / Clms Page number 11>
is axially offset from the upper end of the annular chamber 75 formed in the plunger 61 of the accelerator valve. Fig. 6 shows that by further lowering the accelerator pedal, one produces, with the intervention of the eccentric cam 69, the lowering of the plunger 61 to a position such that the slot 81, is located opposite the channel 76, communicating with the delivery chamber 43 of the pump.
Thanks to the prediction of the light 81, communication between the borehole 64 and the channel 76 is ensured, regardless of the angular position of the plunger.
In the position shown-in. Fig. 6, communication is established: between the delivery chamber 43 of the pump and the inside of the transmission housing. The fluid flow goes from the discharge chamber, through the ports 76 / and 81, to the borehole 64 in the plunger and then to the interior of the transmission housing or through the exhaust port.
78, or by the light 67 and the opening 68 provided in the retaining member 65.
Below a predetermined value of the pump rotation speed, opening the delivery chamber of the latter to the exhaust will reduce the delivery pressure of the pump. pump to a value such that the second speed clutch 23 is disengaged. It will be noted that the lowering of the plunger of the acceleration valve to the position shown in FIG. 6, in which the openings 76 and 81 coincide, is made not only against the resistance of the coil spring 63, but also against that of an additional spring 82, arranged between the retaining member 65 and a ring 83 which s 'rests on a shoulder 84 of the bore 59.
The construction which has just been described allows the driver to effect an immediate change of the transmission from second to first gear, in the event that additional acceleration is desired beyond that which can be achieved.
<Desc / Clms Page number 12>
obtained in second gear under the working conditions existing at that time. The change from second gear to first is effected by actuation of the accelerator pedal beyond its actuation required to effect a change from third to second gear. This additional movement is against the resistance of the two springs 63 and 82, and therefore requires additional physical effort on the part of the driver.
This prevents the accelerator pedal from inadvertently being lowered to the point necessary to open the discharge chamber of the exhaust pump. If desired, this final movement of the accelerator pedal can also take place against the resistance of couplings loaded by springs and interposed in the accelerator linkage, the latter being so arranged that the spring loaded couplings must be compressed to achieve the additional movement of the accelerator pedal.
By properly setting the accelerator valve, the rate of fluid exhaust from the discharge chamber 43 can be limited such that when the pump is operating at a rotational speed greater than a predetermined speed, the pressure generated by the pump will be sufficient to actuate the second speed clutch, although the discharge chamber is open to the exhaust.
Since the pump is driven directly by the secondary shaft 14 of the transmission, its speed is proportional to the speed of the vehicle and the pressure it generates is also proportional to the speed of the vehicle, being limited only by decompression valve 58. An interesting safety feature of this construction is that disengagement of the second gear clutch and the resulting downshifting of the transmission is prevented when the vehicle is moving above a certain speed.
Thus, at higher speeds and
<Desc / Clms Page number 13>
even if the accelerator pedal is lowered to such a point that the pump discharge chamber 43 is open to the exhaust, the transmission will remain in second gear and not shift to first.
It also follows that after having effected a change from second gear to first by fully depressing the accelerator pedal - in order to obtain greater acceleration - the transmission will be automatically changed from the first to second gear, even if the accelerator pedal is kept depressed, when the vehicle speed increases enough for the pressure generated by the pump to be able to actuate the second gear clutch, although the pressure chamber discharge can be opened to the exhaust.
It will be understood that the construction described above ensures the selective change from the third to the second speed, and from the second speed to the first, in order to obtain a greater acceleration, without significantly increasing the number of workpieces in the machine. transmission. Maintenance is therefore simplified and, likewise, the cost price is reduced.
EMI13.1
Although certain constructive embodiments of the invention have been described and illustrated, it goes without saying that the invention is not limited to the precise construction illustrated and described, but that various modifications can be made thereto without departing from the spirit of invention.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.