<Desc/Clms Page number 1>
SYSTEME DE COMMANDE D'EMBRAYAGE ET DE-CHANGEMENT DE VITESSE-POUR
AUTOMOBILES.
Cette invention se rapporte aux systèmes de commande d'embrayage et de changement de vitesse pour automobiles
Dans une automobile, changer de vitesse implique normalement le débrayage, la sélection et l'engagement de la vitesse choisise, et ensuite le réembrayage. D'habitude, le débrayage et le réembrayage sont commandés par une pédale au moyen d'une timonerie mécanique tandis que la sélection et l'engagement de la vitesse sont effectués par une commande séparée, habituel- lement un levier à main qui actionne soit directement soit par l'intermédiaire d'un jeu de tringles et de bielles la barre de sélection appropriée dans la boîte de vitesses.
Les mouvements du levier de changement de vitesse à main pour effectuer la sélection et l'engagement des vitesses sont habituellement guidés par une grille et se font dans des plans parallèles entre eux et dans un plan perpendiculaire à ces plans parallèles et correspondant au point morte Le mouvement par le point mort d'un plan parallèle à l'autre a pour effet de déplacer le levier de changement de vitesse d'une barre de sélection à une au- tre, suivant le cas, et le mouvement partant du point mort dans la direction voulue dans le plan parallèle où le levier a été amené a pour effet de faire coulisser la barre de sélection pour engager la vitesse sélectionnée,
Dans Up système de commande de l'embrayage et du changement de vi- tesse d'une automobile, suivant la 'présente invention,9 le débrayage,
la sélec- tion et l'engagement de la vitesse ainsi que le réembrayage sont tous effectués par une seule commande actionnée par le conducteur de préférence une commande à maino L'organe de commande peut avantageusement être constituée par le le- vier de changement de vitesse, d'usage courant actuellement, monté sur la co- lonne de direction et auquel on peut imprimer des mouvements de bas(en haut et de haut en bas, au point morte radialement à la colonne, pour attaquer la barre de sélection appropriée, et un mouvement de rotation autour de l'axe de la colonne, et dans différents plans parallèles, pour engager toute vitesse
<Desc/Clms Page number 2>
qui a été sélectionnée.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'embrayage et le changement de vitesse sont manoeuvrés depuis l'organe de commande commun et dans la séquence voulue par des cylindres à fluide sous pression placés sous la commande d'un distributeur hydraulique qui est actionné par le conducteuro
Les cylindres à fluide sous pression peuvent être alimentés, sous la commande du distributeur hydraulique, d'huile sous pression appropriée soit à l'aide d'une soupape réductrice de pression établie sur la pompe de graissage usuelle actionnée par le moteur, la soupape de sureté de la pompe étant réglée de manière à assurer la pression nécessaire, soit par d'autres moyens par exem- ple une pompe séparée actionnée par le moteuro Le cylindre qui manoeuvre l'em- brayage peut être à simple effet et avoir un piston à ressort relié au levier de débrayage.
Le cylindre du changement de vitesse peut être à double effet et son piston peut être soumis à l'action de ressorts sur: les deux faces et être relié à un levier qui actionne le mécanisme de changement de vitesse de la boite de vitesseso
L'invention sera décrite ci-après plus en détail, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Figo 1 est une vue en élévation partiellement en coupe des dispo- sitifs qui servent à manoeuvrer l'embrayage et le mécanisme de changement de vitesse, la coupe étant faite suivant un plan axial commun du distributeur hydraulique et des cylindres à fluide comprimé qui actionnent l'embrayage et le mécanisme de changement de vitesse, respectivement.,
Figo 2 est une vue en coupe suivant un plan axial du distributeur hydraulique perpendiculaire au plan de la coupe de la fige 1,
Fig. 3 est un schéma du distributeur hydraulique, montrant toutes les lumières dans le plan de la coupe de manière à mieux faire comprendre le fonctionnement ou la suite des opérations effectuées par le distributeur.
Sur ces dessins,le levier de débrayage 1 est actionné par le pis- ton 2 d'un cylindre à fluide sous pression à simple effet 3, ce piston étant soumis à l'action d'un ressort à boudin 4. Le levier de changement de vitesse 5 est relié au piston 6 d'un cylindre à fluide sous pression à double effet 7, le piston 6 étant soumis à l'action de ressorts 8, 9 sur ses côtés opposés.
Le levier de changement de vitesse 5 actionne un arbre 10 qui passe à travers un bossage de support 11 du couvercle 12 de la boîte de vitesses, dont le cou- vercle d'extrémité est venu de fonderie avec les cylindres 3 et 7 ainsi qu'avec le boisseau 13 du distributeur hydraulique qui commende ces cylindreso Les extrémités supérieures des deux cylindres 3, 7 ont une plaque d'extrémité com- mune 14, tandis que les extrémités inférieures du cylindre 7 et du boisseau de distributeur 13 sont fermées.par une plaque d'extrémité commune 15.
Le distributeur hydraulique comprend un plongeur 16 qui travaille à l'intérieur d'un fourreau 17 dans le boisseau 13 et est pourvu d'un certain nombre de collets qui commandent les diverses lumières ménagées dans la garni- ture, ces collets étant séparés par des parties de section réduite qui forment, conjointement avec le fourreau, des chambres annulaires destinées à faire com- muniquer différentes lumières entre elles dans un ordre de succession voulu, suivant la position axiale dans laquelle le plongeur 16 a été amené par l'organe de commande commun (non représenté) qui peut être le levier de changement de vitesse à main usuel, dont mention a été faite précédemment.
Le mouvement de cet organe de commande commun dans le plan du point mort pour attaquer la barre de sélection requise ne demande aucun déploiement de force et peut par conséquent être transmis par un câble du type "Bowden" à la grille de sélecteur pour l'ame- ner dans l'alignement de la barre de sélection voulue.
Lorsque la barre de sélection appropriée a été attaquée, le mouvement de l'organe de commande com- mun, c'est-à-dire le levier de changement de vitesse, dans un plan perpendicu- laire au plan du point mort pour engager la vitesse sélectionnée, est transmis directement au plongeur 16 du distributeur hydraulique, soit au moyen de trin- gles ou d'un câble 18 pour déplacer ce plongeur axialement dans le sens voulu à partir du point mort représenté sur le dessina
<Desc/Clms Page number 3>
Au point mort, comme le montre particulièrement la Figo 3, une lu- mière d'admission de fluide sous pression 19, reliée par les conduites 20 à la pompe est coupée ou isolée de toute communication avec les lumières 21, 22, raccordées aux extrémités opposées du cylindre 7, par les collets 23, 24 du plongeur 16,
tandis qu'une autre lumière d'admission de fluide sous pression 25, reliée à la pompe est fermée ou isolée.d'une extrémité de la lumière 26 menant par un tuyau 27 au cylindre d'embrayage 3 par un collet 28 du plongeur Toutefois, la lumière de changement de vitesse 21 est reliée par l'espace existant au fond du fourreau 17 et le conduit 29, au carter à huile du moteur, tandis que l'autre lumière de changement de vitesse 22 est également reliée au carter à huile du moteur par l'espace annulaire situé immédiatement au-des- sus du' collet 24 et une extrémité d'un passage axial 30 qui est raccordé par un conduit 31 au carter à huile.
Une extrémité de la lumière d'embrayage 26 est aussi reliée par un espace annulaire entre le troisième et le quatrième collet à partir du sommet du plongeur 16, et l'extrémité opposée du passage 30 au conduit 31 qui mène au carter à huile. L'espace existant à l'extrémité supérieure du fourreau 17 est relié par une lumière 32 et un tuyau 33 au carter, à huile ou au côté aspiration de la pompe (voir Figo 2)
La disposition relative des différentes lumières et des collets coopérants du plongeur 16 est telle que pendant la première partie du mouvement axial du plongeur à partir du point mort, dans l'un ou l'autre sens, la chambre de travail du cylindre d'embrayage 3 est mise en communication avec l'admission d'huile sous pression, de telle sorte que le piston est déplacé, contre l'action de son ressort 4,
et amène.le levier 1 dans la position indiquée en traits de chaînette,de manière à débrayer l'embrayage. Si ce déplacement axial est di- rigé de haut en bas (ce qui correspond à un mouvement vers la gauche sur la Fige 3), la lumière d'admission de fluide sous pression 25 est mise en commu- nication avec l'extrémité adjacente de la lumière 26 par l'e'space annulaire entre le collet supérieur et le collet 28, et l'autre extrémité de cette der- nière lumière est fermée par le collet suivant au-dessous du collet 28.
Si d'autre part, ce déplacement est dirigé de bas en haut (c'est-à-dire vers la droite sur la Fig. 3).l'espace annulaire entre le collet 28 et le collet si- tué,au-dessous reliera la lumière 25 à l'extrémité supérieure de la lumière 26., et le quatrième collete à partir du sommet fermera l'extrémité inférieure de la lumière 26o Pendant cette partie initiale du mouvement axial., dans l'un ou l'autre sens, les lumières de changement de vitesse 21, 22 restent en com- munication avec le carter à huile du moteuro
Si le déplacement continue à se faire dans le même sens, c'est-à- dire de haut en bas ou de bas en haute le distributeur ouvre ou découvre une des lumières de changement de vitesse 21,
22 et la met en communication avec la lumière d'admission de fluide sous pression 19, tandis qu'il maintient la lumière d'admission 25 en communication avec la lumière d'embrayage 26 et main- tient ainsi l'embrayage débrayée Ce raccordement de la lumière de changement de vitesse 21 ou 22 avec la lumière d'admission 19 a pour effet de mettre l'es- pace de travail voulu du cylindre de changement de vitesse 7 en communication avec l'arrivée d'huile sous pression et de déplacer ainsi le piston 6 de maniè- re à.
engager la vitesse sélectionnéeo La lumière 21 ou la lumière 22 qui n'est pas reliée à la lumière 19 reste en communication avec le carter à huile pour maintenir engagée la vitesse sélectionnée et si le distributeur exécute encore un déplacement dans le même sens il fermera la communication de la lumière d'ad- mission 25 avec le lumière 26 et fera communiquer celle-ci avec la lumière 31 de façon à permettre à l'huile sous pression qui se trouve dans la chambre de travail du cylindre d'embrayage 3 d'être envoyée dans le carter à huile ( ou au côté aspiration de la pompe) sous l'action du piston à ressort 2 et de réem- brayer ainsi l'embrayage.
Pour dégager une vitesse précédemment engagée., l'opération ci-des- sus décrite s'effectue dans l'ordre inverse.
En vue d'éviter que les changements de vitesses ne se fassent trop vite, on peut prévoir un dashpot dans le jeu de bielles entre l'organe de com- mande, c'est-à-dire le levier de changement de vitesse à main et le distribu- teur hydraulique, tandis que pour rendre l'embrayage moins brusque on peut mon-
<Desc/Clms Page number 4>
ter une soupape de réduction réglable 34 dans la conduite de sortie entre le cylindre de commande de l'embrayage et le carter à huile du moteur.
Le système ci-dessus décrit débraye l'embrayage au point mort, lors- qu'on passe d'une vitesse à une autre., en assurant ainsi un double débrayage.
Si on ne le désire pas on peut employer un distributeur semblable au distribu- teur 16 représenté sur la fig. 3, mais dont les collets 35, 36 sont réunis entre eux pour former un collet large. De cette façon, au point mort, la lu- mière 26 ne communique pas avec le carter à huile par la lumière 30, mais sous les autres rapports cette disposition n'a aucun effet sur le fonctionnement décrit ci-essus,
Dans ce système., lorsqu'on freine le véhicule pour l'arrêter, on mettra le levier de changement de vitesse à main au point mort de manière à débrayer l'embrayage et mettre les vitesses au point mort, ou bien un volant à fluide peut être prévu entre le moteur et la boite de vitesses pour permettre de freiner sans devoir déplacer le levier de changement de vitesse.
Une autre variante consiste à prévoir un dispositif automatique pour effectuer le débrayage lorsqu'on arrête le véhicule; ce dispositif peut être constitué avantageusement par une valve agissant sur l'admission du flui- de sous pression au cylindre d'embrayage hydraulique et qu'un régulateur ouvre lorsque la vitesse du véhicule tombe à une valeur prédéterminée.
REVENDICATIONS.
1.- Système de commande de l'embrayage et du changement de vitesse d'une automobile, caractérisé en ce que le débrayage, la sélection ainsi que l'engagement de la vitesse, et le réembrayage sont tous effectués par une seule commande actionnée par le conducteur, de préférence une commande à main.
2. Système de commande de l'embrayage et du changement de vitesse d'une automobile, caractérisé en ce que l'embrayage et le changement de vitesse sont actionnés dans l'ordre voulu par des cylindres à fluide sous pression com- mandés par un distributeur hydraulique.
<Desc / Clms Page number 1>
CLUTCH CONTROL AND GEAR SHIFT-FOR
AUTOMOBILES.
This invention relates to clutch control and gear change systems for automobiles
In an automobile, changing gears normally involves disengaging, selecting and engaging the chosen gear, and then re-engaging. Usually, the disengagement and re-engagement are controlled by a pedal by means of a mechanical linkage while the selection and engagement of the gear is carried out by a separate control, usually a hand lever which operates either directly. or by means of a set of rods and connecting rods the appropriate selector bar in the gearbox.
The movements of the hand gearshift lever to effect selection and engagement of gears are usually guided by a grid and take place in planes parallel to each other and in a plane perpendicular to these parallel planes and corresponding to the dead point. movement through neutral from one plane parallel to another has the effect of moving the gearshift lever from one selector bar to another, as the case may be, and the movement from neutral into the desired direction in the parallel plane where the lever has been brought has the effect of sliding the selection bar to engage the selected gear,
In the clutch and gear change control system of an automobile, according to the present invention, the disengagement,
the selection and engagement of the gear as well as the re-engagement are all effected by a single control actuated by the driver, preferably a hand control. The control member can advantageously consist of the gearshift lever , in current use today, mounted on the steering column and which can be imparted movements from the bottom (up and up and down, at the dead point radially to the column, to engage the appropriate selection bar, and a rotational movement around the axis of the column, and in different parallel planes, to engage any speed
<Desc / Clms Page number 2>
that was selected.
According to another characteristic of the invention, the clutch and the gear change are operated from the common control member and in the desired sequence by pressurized fluid cylinders placed under the control of a hydraulic distributor which is actuated. by the driver
The pressurized fluid cylinders can be supplied, under the control of the hydraulic distributor, with oil under suitable pressure either by means of a pressure reducing valve established on the usual lubricating pump actuated by the engine, the relief valve. safety of the pump being adjusted so as to ensure the necessary pressure, either by other means, for example a separate pump actuated by the motor o The cylinder which operates the clutch can be single-acting and have a piston with spring connected to the release lever.
The gear change cylinder can be double-acting and its piston can be subjected to the action of springs on: both sides and be connected to a lever which operates the gearbox gear change mechanism.
The invention will be described below in more detail, with reference to the accompanying drawings, in which:
Figo 1 is an elevational view, partially in section, of the devices which serve to operate the clutch and the gear change mechanism, the section being taken along a common axial plane of the hydraulic distributor and of the compressed fluid cylinders which actuate the gearbox. 'clutch and gear change mechanism, respectively.,
Figo 2 is a sectional view along an axial plane of the hydraulic distributor perpendicular to the plane of the section of the pin 1,
Fig. 3 is a diagram of the hydraulic distributor, showing all the lights in the plane of the section so as to better understand the operation or the sequence of operations carried out by the distributor.
In these drawings, the release lever 1 is actuated by the piston 2 of a single-acting pressurized fluid cylinder 3, this piston being subjected to the action of a coil spring 4. The shift lever gear 5 is connected to the piston 6 of a double-acting pressurized fluid cylinder 7, the piston 6 being subjected to the action of springs 8, 9 on its opposite sides.
The gearshift lever 5 actuates a shaft 10 which passes through a supporting boss 11 of the gearbox cover 12, the end cover of which came from the foundry with cylinders 3 and 7 as well as with the valve 13 of the hydraulic distributor which controls these cylinders o The upper ends of the two cylinders 3, 7 have a common end plate 14, while the lower ends of the cylinder 7 and of the distributor valve 13 are closed by a common end plate 15.
The hydraulic distributor comprises a plunger 16 which works inside a sleeve 17 in the plug 13 and is provided with a number of collars which control the various openings formed in the packing, these collars being separated by parts of reduced cross-section which, together with the sheath, form annular chambers intended to make different ports communicate with each other in a desired order of succession, depending on the axial position in which the plunger 16 has been brought by the control member common (not shown) which may be the usual hand gearshift lever, mentioned above.
The movement of this common actuator in the neutral plane to engage the required selector bar requires no deployment of force and can therefore be transmitted by a "Bowden" type cable to the selector grid for the soul. - align with the desired selection bar.
When the appropriate selector bar has been engaged, movement of the common actuator, i.e. the gearshift lever, in a plane perpendicular to the neutral plane to engage the gear. selected speed, is transmitted directly to the plunger 16 of the hydraulic distributor, either by means of links or a cable 18 to move this plunger axially in the desired direction from the neutral point shown in the drawing
<Desc / Clms Page number 3>
In neutral, as shown in particular in Fig. 3, a pressurized fluid inlet light 19, connected by the pipes 20 to the pump is cut off or isolated from all communication with the slots 21, 22, connected at the ends. opposites of the cylinder 7, by the collars 23, 24 of the plunger 16,
while another pressurized fluid inlet port 25, connected to the pump is closed or isolated. from one end of the port 26 leading through a pipe 27 to the clutch cylinder 3 through a plunger collar 28, however , the gear change light 21 is connected by the space existing at the bottom of the sleeve 17 and the conduit 29, to the engine oil sump, while the other gear change light 22 is also connected to the oil sump of the engine by the annular space immediately above the collar 24 and one end of an axial passage 30 which is connected by a conduit 31 to the oil pan.
One end of the clutch lumen 26 is also connected by an annular space between the third and the fourth collar from the top of the plunger 16, and the opposite end of the passage 30 to the conduit 31 which leads to the oil pan. The space existing at the upper end of the sleeve 17 is connected by a lumen 32 and a pipe 33 to the crankcase, to the oil or to the suction side of the pump (see Figo 2)
The relative arrangement of the various ports and cooperating collars of the plunger 16 is such that during the first part of the axial movement of the plunger from neutral, in either direction, the working chamber of the clutch cylinder 3 is placed in communication with the pressurized oil inlet, so that the piston is moved, against the action of its spring 4,
and brings the lever 1 to the position indicated in chain lines, so as to disengage the clutch. If this axial displacement is directed up and down (which corresponds to a movement to the left on Fig. 3), the pressurized fluid inlet port 25 is brought into communication with the adjacent end of the tube. the lumen 26 by the annular space between the upper collar and the collar 28, and the other end of this latter lumen is closed by the next collar below the collar 28.
If, on the other hand, this movement is directed from bottom to top (that is to say to the right in Fig. 3) the annular space between the collar 28 and the collar located below will connect lumen 25 to the upper end of lumen 26., and the fourth collar from the top will close the lower end of lumen 26o During this initial part of axial movement, in either direction , the gearshift lights 21, 22 remain in communication with the engine oil pan.
If the movement continues to be in the same direction, that is to say from top to bottom or from bottom to top, the distributor opens or uncovers one of the gear change lights 21,
22 and places it in communication with the pressurized fluid inlet port 19, while it maintains the inlet port 25 in communication with the clutch port 26 and thus keeps the clutch disengaged. the shift light 21 or 22 together with the intake port 19 has the effect of putting the desired working space of the shift cylinder 7 in communication with the pressurized oil supply and moving thus the piston 6 so as to.
engage the selected speed o Light 21 or light 22 which is not connected to light 19 remains in communication with the oil sump to keep engaged the selected speed and if the distributor still executes a movement in the same direction it will close the communication of the inlet port 25 with the port 26 and will communicate the latter with the port 31 so as to allow the pressurized oil which is in the working chamber of the clutch cylinder 3 to be sent to the oil sump (or to the suction side of the pump) under the action of the spring piston 2 and thus re-engage the clutch.
To disengage a previously engaged gear, the above-described operation is carried out in the reverse order.
In order to prevent gear changes from happening too quickly, a dashpot can be provided in the set of connecting rods between the control unit, that is to say the hand gearshift lever. and the hydraulic distributor, while to make the clutch less abrupt you can
<Desc / Clms Page number 4>
b an adjustable reduction valve 34 in the outlet line between the clutch control cylinder and the engine oil pan.
The system described above disengages the clutch in neutral when changing from one gear to another, thus ensuring double disengagement.
If not desired, a dispenser similar to the dispenser 16 shown in FIG. 3, but whose collars 35, 36 are joined together to form a wide collar. In this way, in neutral, the light 26 does not communicate with the oil sump via the port 30, but in other respects this arrangement has no effect on the operation described above,
In this system., When the vehicle is braked to stop it, the hand gearshift lever will be put in neutral so as to disengage the clutch and put the gears in neutral, or else a fluid flywheel can be provided between the engine and the gearbox to allow braking without having to move the gearshift lever.
Another variant consists in providing an automatic device for disengaging when the vehicle is stopped; this device can advantageously consist of a valve acting on the admission of pressurized fluid to the hydraulic clutch cylinder and a regulator opens when the speed of the vehicle falls to a predetermined value.
CLAIMS.
1.- System for controlling the clutch and the gearshift of an automobile, characterized in that the disengagement, the selection as well as the engagement of the gear, and the re-clutch are all carried out by a single control actuated by the driver, preferably a hand control.
2. System for controlling the clutch and the gear change of an automobile, characterized in that the clutch and the gear change are actuated in the desired order by pressurized fluid cylinders controlled by an engine. hydraulic distributor.