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CHANGEMENT DE VETESSE A ENGRENAGES POUR VEHICULES AUTOMOBILES A
TRANSMISSION MULTIPLE,
La présente invention concerne un changement de vitesse à engre- nages, mécanique et entièrement automatique pour-véhicules automobiles, lequel., en considérant les mêmes rapports de transmission, peut être appliqué, de la même facon avantageuse, comme dispositif à transmission multiple, aussi bien pour voitures de luxe que pour camions automobiles, ce dispositif présentant en outre des avantages pratiques réels vis à vis des dispositifs usuelso
On a déjà préconisé d'incorporer les boites de vitesse à transmis- sion multiple usuelles des camions automobiles dans les voitures de luxe,
9 cepen- dant que cette application rencontre des difficultés réelles.Ces difficultés proviennent surtout du fait que l'incoporatoin de tels dispositifs - plus en- combrants et comportant plusieurs organes de manoeuvre-- est en général'entra- vée par le manque d'espace dans la voiture de luxe.
Les boîtes de vitesse usuelles à trois vitesses répondent, dans la plupart des cas, aux exigences pratiques des voitures de luxe, et ainsi on se contente en général d'y incorporer de tels dispositifs. Toutefois, le con- ducteur d'une voiture automobile de luxe peut tirer des avantages considérables notamment quand il traverse une région montagneuses du remplacement de la boite usuelle à trois vitesses par une boite de transmission par exemple à cinq vites- seso L'application même des boîtes de vitesse à transmission multiple aux voitures automobiles de luxe n'est pas nouvelleo Toutefois, dans les cas ou on a jugé nécessaire d9équiper les voitures de luxe d'un tel dispositif à transmission multiple,
cette application a toujours entraîné une perte d'es- pace considérable espace qui pourrait autrement être utilisé plus rationnelle- mento
La présente invention vise à écarter les inconvénients qui con- trarient9 dans l'état actuel de la technique, Inapplication des dispositifs à
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transmission multiple dans les voitures automobiles de luxe
Selon l'invention, lesdits inconvénients sont-exclus en combi- nant, avec un changement de vitesse mécanique à engrenages entièrement automati- que pour camions automobiles, un soi-disant organe de groupage qui peut être intercalé et dégagé à volonté par le conducteur et qui influence la caracté- ristique de l'opération dans tous les étages du dispositif de transmission à engrenages,
ainsi qu'un dispositif complémentaire, contrôlé également par le conducteur et constitué par des masses centrifuges, qui permet d'influencer complémentairement l'insertion opportune des différents étages du dispositif de transmission.
Grâce à l'application d'un tel organe de groupage, l'incorporation d'une boite de vitesse à transmission multiple peut être réalisée sans perte no- toire d'espaceo Dans un tel dispositif à organe de groupage, les engrenages de différents étages sont, de la façon connue, intercalés manuellement selon le dé- sir, en sorte que le dispositif transmet la force motrice, l'une fois via l'un étage, l'autre fois via l'autre étage de la boîte de vitesse.
Pratiquement, deux étages de transmission peuvent être reliés à volonté à deux démultiplications différentes, ce dont résulte donc l'obtention d'une transmission à quatre vitesses.
En y ajoutant la prise directe, l'ensemble constitue donc une boite de vitesse à cinq démultiplications.
Le soi-disant organe de groupage, qui requiert un espace très réduit,a, suivant la technique connue, été proposé antérieurement en combi- naison avec les dispositifs d'entraînement de roues de motocyclettes, mais cette forme d'exécution ne convient pas comme dispositif de transmission pour les camions automobiles, vu que ces derniers doivent au moins encore comporter une marche arrière, tandis que des moyens qui permettent le freinage sur le moteur doivent également être prévus.
Pour l'incorporation desdits dispositifs complémentaires, les conditions de la solution selon l'invention conviennent sans plus, et il est essentiel que, pour l'accouplement et le désaccouplement de l'organe de groupa- ge et pour la mise en marche arrière, l'arbre de l'organe de groupage comporte deux, et l'arbre -de transmission un dispositif d'entraînement, dont les deux dispositifs d'entraînement de l'arbre de l'organe de groupage sont placés axia- lement l'un en succession de l'autre, et sont influencés par un élément coulis- sant ou manchon d'accouplement commun, disposé entre les deux dispositifs d' entraînement.
Selon l'invention il est essentiel que les organes qui commandent les mouvements des manchons d'accouplement sont reliés de façon dépendante, en sorte que le mouvement par exemple du manchon d'accouplement de l'organe de groupage provoque automatiquement le mouvement correspondant du manchon d'ac- couplement de l'arbre de transmission.
Selon l'invention, les organes de commande des manchons d'accou- plement et les manchons d'accouplement mêmes sont disposés de telle façon que le désaccouplement d'un côté (par exemple de l'organe de groupage) entraîne l'accouplement de l'autre côté (par exemple de l'arbre de transmission) et le désaccouplement des deux côtés provoque l'accouplement de la démultiplication de marche arrière.
La conception spéciale du dispositif d'entraînement et la réalisation particulière des moyens techniques qui sollicitent les accouple- ments, ainsi que la liaison interdépendante des moyens de commande des accou- plements par rapport aux-arbres parallèles de transmission et de l'organe de groupage donnent encore 1'avantage particulier, que les mouvements de ma- noeuvre du conducteur sont sensiblement facilités par rapport à ceux néces- saires dans les dispositifs usuels à coulisses qui mettent constamment l'at- tention du conducteur à une rude épreuve.
Selon l'invention chaque organe d'accouplement des étages de démultiplication comporte en outre des masses centrifuges, disposées en sorte de se diriger radialement vers l'extérzeuxr lorsque le tambour de l'organe d'ac-
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couplement dépasse un nombre de tours prédéterminés et d'entrer plus ou'moins fortement en contact avec les organes d'accouplement en mettant ainsi ces organes sous une prétension plus ou moins énergique.
Par la conception même du changement de vitesse à engrenages mé- canique et entièrement automatique il dépend essentiellement du conducteur, quand et comment les masses centrifuges entrent en action, en donnant plus ou moins de gaz ou en le coupant momentanément complètement.
Les dessins annexés schématisent un exemple d'exécution non limi- tatif de l'objet de la présente inventiono
La figure 1 est une coupe radiale longitudinale de la boîte de vi- tesse à engrenages mécanique- et entièrement automatique selon l'inventiono
La figure 2 en est une coupe transversale selon la ligne III-III de la figure la
La figure 3 en est une vue en élévation partielle , la partie supérieure du carter étant enlevée.
La figure 4 schématise une position d'accouplement, dans laquelle l'arbre de transmission est accoupléo
La figure 5 schématise une position ,d'accouplement, dans laquelle l'arbre de transmission est désaccouplé et l'arbre de l'organe de groupage est accouplé.
La figure 6 schématise une position d'accouplement, dans laquelle l'arbre de transmission et l'organe de'groupage sont désaccouplés, et la mar- che arrière est accoupléeo
Les différents organes d'accouplement sont indiqués par les réfé- rences A B et Co
Le mode opératoire est comme suit :
La roue dentée 1 est- solidaire de l'accouplement A; ladite roue dentée 1 engrène avec celle 2 et entraîne - via la roue libre 2 - l'arbre de
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transm.ssiort ! En appliquant le dispositif normal à trois vitesses., la roue dentée 1 est reliée à l'arbre de transmission 4, à l'intervention de l'organe d'accouplement à billes 6.
Cet accouplement est réalisé par le coulissement axial, dans le sens de la flèche a du manchon d'accouplement 1:1 les billes 6
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dudit organe d'accouplemertt étant alors introduits dans les rainures longitu- dinales de l'arbre de transmission 4 (figure 4) Le manchon d'accouplement 7 est alors simultanément relié - via une commande commune - au manchon d'ac-
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couplement 29 qui peut également coulisser axialement sur l'axe 10 de l'orga- ne de groupage, disposé parallèlement sur l'arbre de transmission à, en sorte que le coulissement du manchon d'accouplement 7 dans le sens de la flèche a, est
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obligatoirement suivi par le manchon d'accouplement 2,..) ., c;.d : ., .¯¯.
Dans ce dernier 1-laccouplement a lieu de la même façon que dans les éléments 2,=1=.ê,)1 c'est-à-dire que comme moyen d'a-,c7oupleuent il utilise égale- ment des billes.Ce dispositif d'accouplement sera décrit en détail ci-après.
Si l'accoupleoeent à billes 2 de l'abre de transmission à est en position, active, la roue dentée est solidaire de l'arbre de transmission 4 et la force motrice du premier étage désiré de la démultiplication est main-
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tenant transmise de la roue dentée à celle# laquelle dernière entraîne @ via la roue libre 12 - l'arbre de sortie 15. Le véhicule roule donc en premiè- re vitesse normale.
Simultanément la roue dentée 13 est entraînée, cette roue in- corporant - via la roue dentée 14- l'organe d'accouplement B du deuxième éta- ge en le portant au nombre de tours requiso Si l'organe d'accouplement B est re- lié au moteur, l'arbre de transmission 4 et l'arbre de sortie 15 sont comman- dés via respectivement les paires de roues dentées 14/13 et 5 11.
La- roue libre
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incorporée dans la roue dentée 2 donne une avance à l'arbre de trans:!!,,-1 C!sion 4 et le véhicule roule en deuxième vitesse normale. o Par augmentation de la vitesse dans cet étage, Paccouplement C
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de la troisième vitesse ou la prise directe, disposé à l'extrémité de l'ar- bre de sortie à proximité du moteur, est incorporé, et, en transmettant la force motrice, il assure le déplacement du véhicule en prise directe. La roue libre 12 prévue dans la roue dentée 11 donne l'avance nécessaire à l'ar- bre de sortie 15.
Lorsqu'on désire obtenir une réduction de vitesse plus grande que celle qui peut être produite par le dispositif à trois vitesses susdit, il suffit d'y incorporer le soi-disant organe de groupage susmentionnéo L'arbre de l'organe de groupage comporte un ensemble d'engrenages à démulti- plication plus forteo
Dans ce dernier cas également, les accouplements à billes de 1 arbre de l'organe de groupage 10 et de l'arbre de transmission 1± déterminent la disposition active désirée des organes, et aisni l'obtention d'un autre rapport de réduction. L'intercalage de l'orgarie de groupage résulte d'un coulissement axial convenable du manchon d'accouplement 9.
Dans les dispositifs d'accouplement antérieurs des boîtes normales à trois vitesses,le manchon d'accouplement 7 gardait sa position illustrée à la figure 4, dans laquelle on remarque, en considérant la position du manchon d'accouplement entraîné 9., que les billes d'accouplement ont pénétré la rainu- re 9' du manchon d'accouplement 9, ce qui correspond au désaccouplement de 1' arbre de l'organe de groupage 10 Si toutefois l'organe de groupage 4, est in- tercalé, le manchon d'accouplement 9 est, de la position de la figure 5. dé- placé dans le sens de la flèche b en sorte de prendre la position illustrée à la figure 18.
Il en résulte que les billes 16 sont, par les surfaces inclinées prévues à l'intérieur du manchon 2, introduits dans les rainures longitudinales 17' de l'arbre creux 17. en sorte que l'arbre 17 est relié à la roue dentée 19, Simultanément toutefois (voir figure 5) l'arbre de transmission est désaccoupléo La roue dentée 18 engrène avec l'une moitié de la largeur de la denture 11.
tandis que l'autre moitié de la denture coopère avec la roue dentée 20/21 La trans- mission de l'arbre vers l'arbre adjacent 17 est assurée-par-la paire de roues dentées 20/21-
Dans le premier groupe de démultiplication, la force motrice du premier étage de réduction de champ est transmise de l'organe d'accouplement B à l'arbre de sortie, via les paires d'engrenages ±/2 - 18/19, 19/11.
et finalement via la paire 14/13-
Le deuxième étage de réduction de champ arrive à l'arbre de sor- tie via les paires d'engrenages 20/21 18/19, et finalement via la paire 19/11 finalement via
En mettant sur marche arrière, l'accouplement à billes 22 des arbres adjacents la-17 agito Le coulissement des deux manchons d'accouplement 7-9 dans le sens de la flèche b entraîne le désaccouplement des organes d' accouplement à billes 6-16 et l'intercalage de l'organe d'accouplement à billes 22. Conséquemment, seule la roue dentée 23 est positivement reliée à l'arbre ad- jacent 17, et ainsi à l'arbre de transmission 4.
La force motrice est maintenant transmise en direction contraire de la roue dentée 23 à la roue dentée 24 et l'arbre principal 15Pour le freinage sur le moteur il est prévu un moyen de blocage pour la roue libre 12, constitué par un élément d'emboîtement frontal 25 de la roue dentée 24 engrenant avec un élément correspondant 26 de la roue dentée 11 Cette dernière est alors solidaire de l'arbre de sortie 15 et la roue libre est inopérante.Il en résulte que le véhicule reçoit, dans la posi- tion normale en deuxième vitesse, et en position- de démultiplication de la deu- xième vitesse de champ, un effet de freinage sur le moteur.
Lorsque le dispositif est-utilisé dans une voiture automobile de luxe, la démultiplication de champ est disponible en cas de besoino Dans les camions automobiles,les cinq étages de démultiplication répondent à toutes les exigences et il est très avantageux pour le conducteur de pouvoir appliquer 1' un ou l'autre groupe de démultiplication au prorata des caractéristiques de la voie ou de la charge du camion. Normalement.. .en roulant sur l'eûtes planes et lorsque la charge est en dessous du maximum les trois démultiplications supé- rieures suffisent. Toutefois, lorsqu'on roule sur des pentes fortes ou si la
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charge atteint le maximum, on utilisera davantage les démultiplications in- férieures.
Il en est de mené lors de Inapplication du dispositif aux voitu- res automobiles de luxeo
Moyennant les dispositions susdéerites on disposée pour-les deux types de véhicules automobiles et avec un même moteur, d'un dispositif'de démultiplication universel qui répond à toutes les conditions d'usage pratique.
Les organes d'accouplement B=C comportent encore des masses cen- trifuges respectivement 27-28 entraînées par les organes d'accouplement.
Lorsque les organes d'accouplement dépassent une vitesse de ro- tation prédéterminée, et avant' que l'accouplement se produit automatiquement, ces masses 27-28 sont sollicitées vers l'extérieur par la force centrifuge.,
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Les surfaces inclinées 29-30 des masses respectivement 27¯28 provoquent le coulissement axial d'éléments qui influencent à leur tour plus ou moins for- tement les masses centrifuges des organes d'accouplement B-C, par 1-'effet-du contact mutuel ainsi produit.
Le conducteur peut alors à volonté, par l'aug-
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mentation ou la réduction de l'aspiration de gaz d'alinwntxtiqn, accélérer'ou retarder l'intervention de l'effet centrifuge des masses 27-281,'et influencer ainsi de faon- correspondanta.lirrcorporation des organes de groupage BmGo Cette disposition est très- avantageuse, surtout, quand les caractéristiques du tron-
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çon de route peuvent nécessiter d'accélérer ou de retarder l'intercalage d'un étage de démultiplication donnée'
Les mouvements des manchons d-laccouplement 2. respectivement 7 sont, suivant l'exemple illustré, obtenus à l'aide d'un levier 31 qui pénètre
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dans les rainures annulaires 2 des manchons d1Jaccouplement, respectivement 9-7 Moyennant cette disposition,
les manoeuvres peuvent être effectuées de fa- çon linéaire, ce qui.est très avantageux pour le conducteur, tandis que,. contrai- rement aux dispositifs usuels manoeuvrés par coulissement, l'exécution des dif- férents mouvements de manoeuvre ce demande pas une attention particulière de la, part du conducteur.
REVENDICATIONS.
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10= Changement de vi te5±' à engrenages mécanique et entièrement au- tomatique pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il comporte un orga- ne de groupage pouvant être intercalé et dégagé à volonté-, avecr différents rap- ports de démultiplication reliés à des masses centrifuges, contrôlées par le
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conducteur et solidaires des accouplements des étages de démultiplieations pour- la- sollicitation complémentaire- et latérale de l'intercalage des étages de démultiplicatioer.
2- Changement de vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois éléments d'entraînement d'accouplement, répartis en sorte que deux desdits éléments d'entraînement d'accouplement- agissent sur 1' arbre de-l'organe de groupage et un desdits éléments agit sur- l'arbre de trans- mission normal.
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3.-.Changement de vitesse selon les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que les deux éléments d'entraînement de 1-'arbre de l'organe de groupage sont disposés axialement l'un en succession de 1-'autre et sont .nflu- encrés par-un curseur- exécutant un mouvement axial de translation alternatif entre les deux éléments d.2entraînemento