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MECANISME DE CHANGEMENT DE VITESSE A ENGRENAGES A PLUSIEURS VITESSES PRECEDE SEULEMENT DE DEUX ACCOUPLEMENTS A FRICTION A RATTRAPAGE, UTILISABLE NOTAMMENT SUR LES VEHICULES,
La présente invention concerne un mécanisme de changement de vitesse à engrenages utilisable de préférence sur les véhicules et précéda seulement de deux accouplements à friction à rattrapage grâce à l'actionnement alterné desquels toutes les vitesses peuvent être amenées en prise sans interrompre la traction.
Ce mécanisme de changement de vitesse ne comporte entre les accouplements à friction à rattrapage et la boite de vitesses que deux dispositifs de synchronisation qui sont toujours conjugués à l'une des deux lignes d'arbres d'entraînement venant des accouplements à friction à rattrapage et qui, lorsqu'ils sont accouplés, sont toujours en liaison avec l'autre ligne d'arbres d'entraînement. A l'encontre du montage connu jus- qu'à présent comportant un dispositif de synchronisation par vitesse, il suffit, selon l'invention, d'utiliser deux dispositifs de synchronisation quel que soit le nombre de vitesses à amener en prise. Les deux dispositifs de synchronisation peuvent être écartés l'un de l'autre ou être constitués par des accouplements de synchronisation à commande alternée.
Suivant une autre particularité de l'invention, l'un des deux dispositifs de synchronisation d'un mécanisme de changement de vitesse dont les vitesses sont échelonnées suivant une progression géométrique est accouplé avec la paire de pignons ayant un rapport de démultiplication 1 : q2. Il est possible ainsi de relier l'autre dispositif de synchronisation à la ligne d'arbre d'entraînement qui ne lui correspond pas par l'intermédiaire d'un engrenage de rapport 1 :1, de sorte qu'un seul couple de pignons suffit à réaliser les deux ponts de liaison.
Etant
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donné que chaque dispositif de synchronisation, de même que chaque accouplement à friction à rattrapage, n'agissant que pour un passage de vitesse sur deux, ce passage est rendu possible par l'accouplement avec la paire de pignons de rapport de multiplication mentionné 1 : q2.
Suivant l'invention, il est possible de perfectionner encore le mécanisme de changement de vitesse sans complication technique supplémentaire en ce sens que l'un des deux dispositifs de synchronisation peut être amené en prise, même lorsque les deux accouplements à friction à rattrapage sont débrayés, et peut servir à verrouiller le mécanisme de changement de vitesse en mettant en prise des organes d'accouplement convenables, de préférence ceux qui sont également amenés en prise en première vitesse.
Il est possible ainsi de supprimer l'embrayage principal entre le moteur et la boite de vitesses, ce qui constitue une économie et d'utiliser les deux accouplements à friction à rattrapage comme embrayage principal, en employant à cet effet des accouplements lubrifiés et non pas des accouplements secs, ce qui permet de réduire notablement leurs dimensions, de sorte qu'ils forment une masse relativement faible pouvant être entraînée rapidement en accélération par les dispositifs de synchronisation. Ainsi,les dispositifs de synchronisation eux-mêmes peuvent être plus petits car l'accouplement à friction à rattrapage réprésente la masse primaire principale.
Grâce au verrouillage sus-mentionné du mécanisme de changement de vitesse, on supprime avec certitude, même en hiver, tout entraînement par le lubrifiant de l'élément interne de l'embrayage à l'intérieur de l'accouplement à friction à rattrapage au repos quand le moteur est embrayé. Cet agencement permet non seulement de faire l'économie d'un embrayage principal particulier et de réaliser des accouplements à friction à rattrapage du type à lubrifiant, mais en même temps d'immobiliser un pignon qui doit être engrené en première vitesse, ce qui est rendu possible d'une façon aisée et sûre après le déverrouillage du mécanisme de changement de vitesse par débrayage du dispositif de synchronisation correspondant.
Le mécanisme de changement de vitesse ayant été ainsi perfectionné par les moyens prévus par l'invention sans grande complication technique, au point de son fonctionnement devient comparable à celui d'un changement de vitesse progressif tout en ayant le rendement beaucoup plus élevé qui caractérise les transmissions purement mécaniques, le passage des vitesses doit être simplifié de fagon correspondante en rendant toute fausse manoeuvre impossible à un tel point que sa commande ne demande plus aucune réflexion au conducteur.
A cet effet, la commande des dispositifs de synchronisation est couplée à celle des accouplements à friction à rattrapage et des accouplements associés à chaque vitesse, de préférence en utilisant le même processus pour la montée et la descente des vitesses, pour lesquelles il est prévu cinq opérations, dont quatre sont identiques pour chaque passage de vitesse, tandis qu'une autre opération tient compte de la séquence modifiée dans le temps pour la montée et la descente des vitesses.
Afin de gagner le temps nécessaire à l'accélération des masses devant être mises en mouvement par les dispositifs de synchronisation, le dispositif de changement de vitesse comporte des cames pouvant de préférence tourner, ces cames desservant les dispositifs de synchronisation étant, pour la montée des vitesses, décalées vers l'avant par rapport à leur position pour la descente des vitesses pendant chacune des phases ou opérations correspondant à un passage de vitesse.
Si l'actionnement du dispositif de changement de vitesse est assuré par un moyen auxiliaire (par exemple par un moteur électrique ou par l'air comprimé) comme cela est rationnel surtout dans les commandes à distance, la durée de la phase d'embrayage des accouplements à friction à rattrapage est augmentée lors de la montée des vitesses par rapport à celle des autres phases par interruption de l'actionnement du dispositif de changement de vitesse, de préférence au moyen d'un mécanisme de retardement électrique qui est mis au repos pour la descente des vitesses.
Ceci
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permet, en effet, de gagner le temps nécessaire à l'accélération du véhicù- le auquel est destiné le mécanisme de changement de vitesse, tempq qui peut être considérablement plus long que celui qui est nécessaire aux accouplements effectués au cours des autres phases.
En outre, étant donné que cette durée peut être très variable, suivant le poids du véhicule à accélérer il est particulièrement judicieux de pouvoir régler entre de larges limites'le relais électrique de retardement.
Etant donné qu'avec le mécanisme de changement de vitesse conforme à l'invention, un plus grand nombre d'accouplements sont amenés en prise selon des phases uniformément espacées, bien que pouvant être décalées dans le temps, il est également possible de simplifier la construction et d'abais- ser le prix de revient de ce mécanisme en ce sens que, suivant l'invention, plusieurs de ces accouplements sont commandés par une même came, le décalage des phases dans'le temps étant obtenu par une disposition décalée des organes venant en contact avec ces cames.
L'invention permet d'amener simultanément en prise, en toute sé- curité et sans qu'il se gênent mutuellement, un grand nombre d'accouplements, par le fait que des ressorts ou des éléments assurant une liaison desmodromique sont intercalés dans la ligne d'entraînement de chacun des accouplements, ces ressorts ou ces éléments agissant lors d'une commande dans le sens d'une venue en prise, mais étant inactifs pendant un déplacement de sens opposé, afin de fonctionner aussitôt au moment du désaccouplement.
Enfin, l'invention apporte un autre perfectionnement au mécanisme de changement de vitesse et à sa commande par le fait que l'accouplement du pignon de marche arrière est relié desmodromiquement au dispositif commun de changement de vitesse, les accouplements assurant la liaison entre l'arbre intermédiaire et l'arbre de sortie pour les première et seconde vitesses en marche avant pouvant être mis en état de repos, l'accouplement desservant le pignon inverseur pouvant être amené en position de travail par un inver- seur de marche muni de deux verrouillages appropriés.
Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, montrent un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique du mécanisme de changement de vitesse.
La fig. 2 montre le mode de transmission de l'énergie motrice pour chacune'des vitesses.
La fig. 3 montre le mode de transmission de l'énergie motrice au cours de chaque phase de changement de vitesse.
La fig. 4 est un schéma de l'ensemble des combinaisons d'accouplement possibles pour toutes les phases.
La fig. 5 est une vue en perspective du dispositif de commande.
Les figs. 6, 7 et 8 sont des vues de face, de profil et en plan de la fourchette de commande.
Une légende des différents signes distinctifs est donnée avant les revendications.
Ainsi que le montre la fig. l, la force motrice est transmise par l'arbre 10 au plateau extrême de la cloche d'embrayage 12 qui renferme les deux accouplements à friction à rattrapage A et B et qui entraîne directement les disques de friction extérieurs 13. Les disques internes 14 sont montés sur des écrous 15 à pas allongé qui sont vissés sur les deux éléments internes 12 et 18 de l'accouplement. L'élément 17 de l'accouplement A entraîne l'arbre 19; l'élément 18 de l'accouplement B entraîne l'arbre creux 20. La venue en prise d'un accouplement s'effectue par les organes de pression 21 ou 22.
Chaque filetage a pas allongé est étudié de telle sorte que chaque arbre de rattrapage 12 ou 20 écarte les lamelles intérieures des organes de pression et .mette ainsi l'accouplement automati-
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quement au repose -- -
Sur l'arbre creux 20 est monté un pignon 23 qui engrène avec un pignon 24 en donnant un rapport de démultiplication 1 :q.
Ce pignon est monté sur un arbre 25 qui porte un pignon 26 ainsi qu'un accouplement 2 permettant de l'accoupler à un arbre creux 27 qui lui-même porte un pignon 28 et un accouplement 1 permettant sa solidarisation avec le pignon fou 29. Un pignon 30 monté sur l'arbre intérieur 19 est constamment en prise avec ce pignon 29, avec un rapport de multiplication q2 : 1. Les courts traits horizontaux entre le moyeu du pignon et l'arbre représentent d'une façon générale la clavette de montage. Le pignon 30 peut être relié à l'arbre de sortie 31 par un accouplement 5.
Sur cet arbre de sortie est également monté fou le pignon 32 qui engrène avec le pignon 28 dans un rapport 1 : 1, et qui peut être relié à l'arbre 31 par l'accouplement 4, ainsi que le pignon 33 qui est constamment en prise avec le pignon 26 en donnant un rapport de démultiplication q2 : 1 et qui peut être relié à. l'arbre 31 par l'accouplement 3.
On peut suivre la transmission de l'énergie motrice sur les figs.
1 et 2. Cette transmission se fait par les éléments suivants : - lère vitesse : A, 19,30,29,1,27,2,25,26,33,3,31 2ème vitesse : B, 20,23,24,25 26,33,3,31 3ème vitesse : A, 19, 30, 29, 1,27, 28,32,4,31 4ème vitesse : B, 20,23,24,25,2,27,28,32,4,31 5ème vitesse : A, 19,5,31 6ème vitesse : B, 20,23,24,25,2,27,1,29,30,5,31
Conformément à. l'invention, deux dispositifs de synchronisation S1 et S2 sont montés sur l'arbre 25.Leurs disques intérieurs 40 sont reliés directement (dans le sens de rotation) à l'arbre 25.
Les disques extérieurs 41 de l'accouplement S2 sont reliés au pignon 29 par les bras 42; les disques extérieurs 43 de l'accouplement S sont reliés par les bras 44 à un pignon supplémentaire 45 constamment en prise avec un pignon 46 angulairement solidaire de l'arbre 19 dans un rapport 1 : 1. Chacun des dispositifs de synchronisation peut être débrayé ou embrayé séparément.
Afin de pouvoir mieux comprendre le mode de fonctionnement de ces dispositifs de synchronisation, on suivra la description qui va être donnée de chaque phase de changement de vitesse en regard des figs. 3 et 4. On supposera tout d'abord que la première vitesse est en prise, les accouplements le 2 et 3. étant embrayés et l'énergie provenant de l'accouplement à friction à rattrapage A.
Etant donné qu'à ce moment l'accouplement 3 est déjà. embrayé et qu'ainsi la transmission est déjà préparée pour la seconde vitesse, la première phase pour le passage de la seconde vitesse consiste à embrayer l'accouplement à friction B. Comme les deux accouplements 2 et 1 sont encore embrayés, l'accouplement à rattrapage A est rattrapé par les éléments 2, 27, 1, 29, 30, 19 et est rendu automatiquement sans effet. Il peut donc être débrayé au cours de la seconde phase. En outre, pendant cette seconde phase, le dispositif de synchronisation S2 est embrayé sans que cela soit nécessaire pour le passage de la vitesse immédiatement supérieure. Mais ceci se produit pour permettre au même processus de se dérouler en sens inverse pour la descente des vitesses.
L'accouplement 2, qui maintenant ne transmet plus de force, est débrayé au cours de la seconde phase. Dans la troisième phase, S2 est de nouveau débrayé, de sorte que désormais tous les éléments qui ne sont pas nécessaires à la transmission de l'énergie sont débrayés pour autant que cela soit possible. Au cours de la quatrième phase commence la préparation du
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passage de la vitesse immédiatement supérieure : S1 est débrayé. Ceci syn- chronise les éléments 45, 46, 30, 29, 1, 27, 28, 32 entrainés par l'arbre 25, et par conséquent également l'accouplement 4.
Pendant la cinquième phase, cet accouplement ± peut etre désormais facilement embrayé, mais il ne transmet pas encore d'énergie. Cette transmission ne se produit au contraire que dans la première phase du passage de la troisième vitesse par embrayage de l'ac- couplement à friction à rattrapage Ao Les éléments de l'accouplement B. sont- alors rattrapés.Pendant la seconde phase, B est débrayé et S1 est embrayé (seu- lement afin de permettre--un passage éventuel à la vitesse inférieure).
L'accouplement 3 peut être débrayé, car il ne transmet plus d'énergie. Pen- dant la troisième phase, tous les mouvements à vide sont à nouveau supprimés.
Le mécanisme est parvenu à la phase du passage des vitesses proprement dit'.
Pendant la quatrième phase commence la préparation au passage de la vitesse immédiatement supérieure : S2 est embrayé, et l'accouplement 2 est ainsi syn- chronisé. Cet accouplement peut être embrayé au cours de la cinquième phase, et la quatrième vitesse est ainsi présélectionnée.
Cette séquence de passage des vitesses se répète ainsi à chaque vitesse supérieure. Pour la descente des vitesses, elle se produit en sens inverse, chaque seconde phase étant en soi sans effet dans ce sens, la quatrième phase assurant la synchronisation nécessaire, ce qui était inutile pour la montée des vitesses.
Le verrouillage du mécanisme de changement de vitesse par embrayage de SI' .1 et avant le passage de la première vitesse est indiqué sur la fig. 2, le dispositif de synchronisation fonctionnant comme frein, de sorte que, même si les accouplements à friction à rattrapage A et B sont remplis d'une huile froide et visqueuse, tout entraînement des arbres 19 et 20 est impossible lorsque le moteur tourne et que les deux accouplements A et B sont débrayés.
Pour inverser le sens de rotation, il est prévu sur l'arbre intermédiaire 25 un pignon 50 constamment en prise avec un pignon 51 monté sur l' arbre 52, qui peut être relié par l'accouplement 6 au pignon 53 avec lequel engrène le pignon 54 monté sur l'arbre de sortie 31. Comme visible sur la fig.
2, la transmission pour la première et la seconde vitesse en marche arrière correspond exactement aux deux premières vitesses en marche avant, sauf en ce qui concerne l'accouplement 3. Il suffit donc de débrayer l'accouplement 3 et d'embrayer l'accouplement 6, ce qui découle également de l'examen de la fig. 4.
Sur la fig. 5, B désigne l'arbre des baladeurs, I l'arbre intermédiaire, P l'arbre primaire, SI' arbre de sortie et R l'arbre de marche arrière. Les flèches indiquent le sens d'enclenchement des fourchettes.
Le dispositif de commande préféré que prévoit l'invention est représenté en perspective sur la figo 5 et se présente sous la forme d'un arbre à ba- ladeurs 60 portant les deux cames 61 et 62 commandant les embrayages à friction à rattrapage A, B, actionnés par un fluide sous pression, la came 63 servant à la commande alternée commune des deux dispositifs de synchronisation S1 et S2, la came 64 commandant l'accouplement 4 et la came 65 commandant les accouplements 1, 2, 5, 3 et 6. Cette commande commune effectuée par une seule came est, en effet, possible car (comme visible sur la fig. 4) les écarts entre leurs phases sont tous identiques.
On tient compte de leur décalage d'enclenchement dans le temps par un décalage local des organes venant s'appliquer contre la came 65 (voir également sont développement à droite sur la fig. 4).
Seuls les accouplements 3 et 6 sont montés sur le même organe (tige 66) puisqu'un seul accouplement à la fois peut être actif; soit l'accouplement ± en marche avant, soit l'accouplement 6 en marche arrière. Ce résultat est obtenu par une liaison desmodromique (par ressorts) entre leurs fourchettes de commande et la tige 66, avec verrouillage par le levier à deux bras
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,qui peut être commandé séparément par un inverseur. de marche.
Comme le montrent les figs. 6, 7 et 8, les fourchettes commandant les autres accouplements sont amenées desmodromiquement en prise par le levier 70, actionné par la came de commande et pivotant autour d'un axe fixe 71, par l'intermédiaire d'un doigts d'entraînement 72 et d'un ressort 73 , ainsi que d'un doigt d'entraînement 74 monté sur la fourchette de commande, tandis qu'elles sont dégagées positivement par le boulon réglable 75 monté du côté opposé entre les deux doigts d'entraînement 72 et 74. On obtient ainsi en toute sûreté l'engrènement des crabots des organes d'accou- plement.
C'est également pour cette raison que le synchronisme est déclenché dès que les crabots des accouplements à enclencher tournent au même régime afin de permettre à l'engrènement de se produire au moindre déplacement angulaire.
Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences mécaniques.
LEGENDE DE LA FIGURE 2 q = Rapport de démultiplication entre deux vitesses
EMI6.1
n = Régime 0 = Accouplement embrayé = Accouplement de synchronisation fonctionnant comme frein.
LIDENDE DE LA FIGURE 3 S = Synchronisation V = Présélection U = Rattrapage A = Arrêt q = Rapport de démultiplication n = Régime 6= Accouplement de synchronisation fonctionnant comme frein C5= Accouplement débrayé 0 = Accouplement embrayé C"C# Entraînement positif avec synchronisation '- 8 -- Entranement positif avec régime de rattrapage synchronisé ?- Entraînement positif avec présélection sans transmission de force .. - - - Entraînement positif avec régime de rattrapage présélecté sans transmission de force .
Entraînement positif avec transmission de force LEGENDE DE LA FIGURE 4 Séquence des passages de vitesses dans un mécanisme de changement de vitesse comportant 6 vitesses en marche avant et 2 vitesses en marche arrière, ainsi que deux accouplements à friction à rattrapage et un dispositif de synchronisation commun:
V = Marche avant R = Marche arrière 0 = Accouplement embrayé sans entraînement (Présélection) @= Accouplement embrayé avec entraînement Accouplement embrayé et rattrapé ¯ = Accouplement débrayé et rattrapé = Dispositif de synchronisation embrayé pour la vitesse supérieure = Dispositif de synchronisation embrayé pour la vitesse inférieure Ci) = Dispositif de synchronisation agissant comme frein ,= Accouplement synchronisé ouvert (Pas de transmission de force) - = Accouplement débrayé
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# = Marche arrière e = Embrayé a = Débrayé REVENDICATIONS.
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MULTI-SPEED GEAR SHIFTING MECHANISM PRECEDED ONLY BY TWO RETRACTING FRICTION COUPLINGS, USED IN PARTICULAR ON VEHICLES,
The present invention relates to a gear shifting mechanism preferably usable on vehicles and preceded only by two slip-up friction couplings by means of the alternating actuation of which all gears can be brought into engagement without interrupting the traction.
This gear change mechanism comprises between the catch-up friction couplings and the gearbox only two synchronization devices which are always combined with one of the two lines of drive shafts coming from the catch-up friction couplings and which, when coupled, are always linked to the other line of drive shafts. Unlike the assembly known hitherto comprising a speed synchronization device, it suffices, according to the invention, to use two synchronization devices regardless of the number of speeds to be brought into engagement. The two synchronization devices can be separated from each other or be constituted by alternating control synchronization couplings.
According to another feature of the invention, one of the two synchronization devices of a speed change mechanism whose speeds are staggered according to a geometric progression is coupled with the pair of gears having a reduction ratio 1: q2. It is thus possible to connect the other synchronization device to the drive shaft line which does not correspond to it via a gear of 1: 1 ratio, so that only one pair of pinions is sufficient. to make the two connecting bridges.
Being
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Since each synchronization device, as well as each compensating friction clutch, only acts for every second gear shift, this shift is made possible by coupling with the pair of gear ratio gears mentioned 1: q2.
According to the invention, it is possible to further improve the gear change mechanism without additional technical complication in that one of the two synchronization devices can be brought into engagement, even when the two slip-up friction couplings are disengaged. , and may serve to lock the gear change mechanism by engaging suitable coupling members, preferably those which are also engaged in first gear.
It is thus possible to eliminate the main clutch between the engine and the gearbox, which constitutes an economy and to use the two slip-up friction couplings as the main clutch, by using for this purpose lubricated couplings and not dry couplings, which makes it possible to considerably reduce their dimensions, so that they form a relatively low mass which can be driven rapidly into acceleration by the synchronization devices. Thus, the synchronizers themselves can be smaller because the slip-up friction clutch represents the main primary mass.
Thanks to the aforementioned locking of the gear change mechanism, even in winter, any drive by the lubricant of the internal element of the clutch inside the sliding clutch at rest is suppressed with certainty. when the engine is engaged. This arrangement not only makes it possible to save on a particular main clutch and to produce take-up friction couplings of the lubricant type, but at the same time to immobilize a pinion which must be engaged in first gear, which is made possible in an easy and safe manner after unlocking the gear change mechanism by disengaging the corresponding synchronization device.
The speed change mechanism having thus been improved by the means provided by the invention without much technical complication, to the point of its operation becomes comparable to that of a gradual speed change while having the much higher efficiency which characterizes purely mechanical transmissions, the gear change must be simplified in a corresponding way by making any false maneuver impossible to such an extent that its control does not require any further reflection from the driver.
To this end, the control of the synchronization devices is coupled with that of the take-up friction couplings and the couplings associated with each gear, preferably using the same process for raising and lowering gears, for which five are provided. operations, four of which are identical for each gear change, while another operation takes into account the time-modified sequence for upshifting and downshifting.
In order to save the time necessary for the acceleration of the masses to be set in motion by the synchronization devices, the gear change device comprises cams which can preferably turn, these cams serving the synchronization devices being, for the rise of the gears, shifted forward with respect to their position for lowering gears during each of the phases or operations corresponding to a gear change.
If the actuation of the gear change device is ensured by an auxiliary means (for example by an electric motor or by compressed air) as is rational especially in remote controls, the duration of the clutch engagement phase Slip-up friction couplings is increased during upshifting relative to that of other phases by interrupting the actuation of the gearshift device, preferably by means of an electrical delay mechanism which is put to rest to lowering speeds.
This
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allows, in fact, to save the time necessary for the acceleration of the vehicle for which the gear change mechanism is intended, a time which may be considerably longer than that which is necessary for the couplings carried out during the other phases.
In addition, given that this duration can be very variable, depending on the weight of the vehicle to be accelerated, it is particularly judicious to be able to adjust the electric delay relay between wide limits.
Since with the gear change mechanism according to the invention a greater number of couplings are brought into engagement in uniformly spaced phases, although they can be time-shifted, it is also possible to simplify the operation. construction and to reduce the cost price of this mechanism in the sense that, according to the invention, several of these couplings are controlled by the same cam, the shift of the phases in time being obtained by an offset arrangement of the components coming into contact with these cams.
The invention enables a large number of couplings to be brought into engagement, in complete safety and without mutually interfering with each other, by the fact that springs or elements ensuring a desmodromic connection are interposed in the line. drive of each of the couplings, these springs or these elements acting during a command in the direction of coming into engagement, but being inactive during a displacement in the opposite direction, in order to operate immediately at the time of uncoupling.
Finally, the invention brings another improvement to the gear change mechanism and its control by the fact that the coupling of the reverse gear is desmodromically connected to the common gear change device, the couplings ensuring the connection between the intermediate shaft and the output shaft for the first and second forward gears can be put into resting state, the coupling serving the reverse gear can be brought into working position by a reverse gear fitted with two locks appropriate.
The accompanying drawings, given by way of non-limiting example, show a possible embodiment of the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of the gear change mechanism.
Fig. 2 shows the mode of transmission of motive energy for each of the speeds.
Fig. 3 shows the mode of transmission of motive energy during each phase of gear change.
Fig. 4 is a diagram of the set of possible coupling combinations for all phases.
Fig. 5 is a perspective view of the control device.
Figs. 6, 7 and 8 are front, side and plan views of the control fork.
A legend of the various distinctive signs is given before the claims.
As shown in fig. 1, the driving force is transmitted by the shaft 10 to the end plate of the clutch housing 12 which contains the two take-up friction couplings A and B and which directly drives the outer friction discs 13. The internal discs 14 are mounted on elongated pitch nuts 15 which are screwed onto the two internal elements 12 and 18 of the coupling. The element 17 of the coupling A drives the shaft 19; the element 18 of the coupling B drives the hollow shaft 20. The engagement of a coupling is effected by the pressure members 21 or 22.
Each elongated pitch thread is designed so that each take-up shaft 12 or 20 pushes the internal lamellae away from the pressure members and thus initiates the automatic coupling.
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when refitting - -
On the hollow shaft 20 is mounted a pinion 23 which meshes with a pinion 24 giving a gear ratio 1: q.
This pinion is mounted on a shaft 25 which carries a pinion 26 as well as a coupling 2 allowing it to be coupled to a hollow shaft 27 which itself carries a pinion 28 and a coupling 1 allowing its connection to the idle pinion 29. A pinion 30 mounted on the inner shaft 19 is constantly meshed with this pinion 29, with a gear ratio q2: 1. The short horizontal lines between the pinion hub and the shaft generally represent the key of the pinion. mounting. The pinion 30 can be connected to the output shaft 31 by a coupling 5.
On this output shaft is also mounted idle the pinion 32 which meshes with the pinion 28 in a 1: 1 ratio, and which can be connected to the shaft 31 by the coupling 4, as well as the pinion 33 which is constantly in motion. taken with the pinion 26 giving a gear ratio q2: 1 and which can be connected to. the shaft 31 by the coupling 3.
The transmission of the motive energy can be followed in figs.
1 and 2. This transmission is done by the following elements: - 1st gear: A, 19,30,29,1,27,2,25,26,33,3,31 2nd gear: B, 20,23,24 , 25 26,33,3,31 3rd gear: A, 19, 30, 29, 1.27, 28,32,4,31 4th gear: B, 20,23,24,25,2,27,28, 32,4,31 5th gear: A, 19,5,31 6th gear: B, 20,23,24,25,2,27,1,29,30,5,31
In accordance with. The invention, two synchronization devices S1 and S2 are mounted on the shaft 25. Their internal discs 40 are connected directly (in the direction of rotation) to the shaft 25.
The outer discs 41 of the coupling S2 are connected to the pinion 29 by the arms 42; the outer discs 43 of the coupling S are connected by the arms 44 to an additional pinion 45 constantly engaged with a pinion 46 angularly integral with the shaft 19 in a 1: 1 ratio. Each of the synchronization devices can be disengaged or engaged separately.
In order to be able to better understand the mode of operation of these synchronization devices, the description which will be given of each speed change phase will be followed with reference to FIGS. 3 and 4. Assume first that the first gear is engaged, the couplings 2 and 3. being engaged and the energy coming from the slip clutch A.
Since at this moment the coupling 3 is already. engaged and thus the transmission is already prepared for the second gear, the first phase for the passage of the second gear consists in engaging the friction clutch B. As the two couplings 2 and 1 are still engaged, the coupling to Correction A is caught by the elements 2, 27, 1, 29, 30, 19 and is automatically rendered ineffective. It can therefore be disengaged during the second phase. In addition, during this second phase, the synchronization device S2 is engaged without this being necessary for the change to the next higher gear. But this happens to allow the same process to take place in reverse for lowering gears.
Coupling 2, which now no longer transmits force, is disengaged during the second phase. In the third phase, S2 is disengaged again, so that now all the elements which are not necessary for the transmission of energy are disengaged as far as possible. During the fourth phase, the preparation of the
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changing up to the next higher gear: S1 is disengaged. This synchronizes the elements 45, 46, 30, 29, 1, 27, 28, 32 driven by the shaft 25, and therefore also the coupling 4.
During the fifth phase, this ± coupling can now be easily engaged, but it does not yet transmit energy. On the contrary, this transmission only takes place in the first phase of changing from third gear by clutching the slip-up friction coupling Ao The elements of the coupling B. are then caught up. During the second phase, B is disengaged and S1 is engaged (only in order to allow - a possible downshift).
The coupling 3 can be disengaged because it no longer transmits energy. During the third phase, all empty movements are again suppressed.
The mechanism has reached the actual gear changing phase '.
During the fourth phase, preparation for changing up to the next higher gear begins: S2 is engaged, and coupling 2 is thus synchronized. This coupling can be engaged during the fifth phase, and the fourth gear is thus preselected.
This shifting sequence is thus repeated at each higher gear. For the reduction of speeds, it occurs in the opposite direction, each second phase being in itself without effect in this direction, the fourth phase ensuring the necessary synchronization, which was unnecessary for the increase of speeds.
The locking of the gear change mechanism by clutch of SI '.1 and before changing to first gear is shown in fig. 2, the timing device working as a brake, so that even if the take-up friction couplings A and B are filled with cold viscous oil, any drive of the shafts 19 and 20 is impossible when the engine is running and the two couplings A and B are disengaged.
To reverse the direction of rotation, there is provided on the intermediate shaft 25 a pinion 50 constantly in engagement with a pinion 51 mounted on the shaft 52, which can be connected by the coupling 6 to the pinion 53 with which the pinion meshes. 54 mounted on the output shaft 31. As visible in fig.
2, the transmission for the first and second reverse gear corresponds exactly to the first two forward speeds, except for the coupling 3. It is therefore sufficient to disengage the coupling 3 and engage the coupling 6, which also follows from the examination of FIG. 4.
In fig. 5, B designates the drive shaft, I the intermediate shaft, P the primary shaft, SI 'output shaft and R the reverse gear shaft. The arrows indicate the direction in which the forks engage.
The preferred control device provided for by the invention is shown in perspective in FIG. 5 and is in the form of a sliding gear 60 carrying the two cams 61 and 62 controlling the compensating friction clutches A, B , actuated by a pressurized fluid, the cam 63 serving for the common alternating control of the two synchronization devices S1 and S2, the cam 64 controlling the coupling 4 and the cam 65 controlling the couplings 1, 2, 5, 3 and 6 This common control effected by a single cam is in fact possible because (as can be seen in fig. 4) the differences between their phases are all identical.
Their engagement offset in time is taken into account by a local offset of the members coming to bear against the cam 65 (see also their development on the right in FIG. 4).
Only the couplings 3 and 6 are mounted on the same member (rod 66) since only one coupling at a time can be active; either coupling ± in forward gear, or coupling 6 in reverse gear. This result is obtained by a desmodromic connection (by springs) between their control forks and the rod 66, with locking by the lever with two arms.
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, which can be controlled separately by an inverter. Steps.
As shown in figs. 6, 7 and 8, the forks controlling the other couplings are periodically brought into engagement by the lever 70, actuated by the control cam and pivoting about a fixed axis 71, by means of a drive fingers 72 and a spring 73, as well as a drive finger 74 mounted on the control fork, while they are positively released by the adjustable bolt 75 mounted on the opposite side between the two drive fingers 72 and 74 The engagement of the dogs of the coupling members is thus obtained in complete safety.
It is also for this reason that the synchronism is triggered as soon as the dogs of the couplings to be engaged turn at the same speed in order to allow the engagement to occur at the slightest angular displacement.
The construction details can be modified, without departing from the invention, in the field of mechanical equivalences.
LEGEND OF FIGURE 2 q = Gear ratio between two speeds
EMI6.1
n = Speed 0 = Coupling engaged = Synchronization coupling functioning as a brake.
LIDEND OF FIGURE 3 S = Synchronization V = Preselection U = Correction A = Stop q = Gear ratio n = Speed 6 = Synchronization coupling functioning as a brake C5 = Coupling disengaged 0 = Coupling engaged C "C # Positive drive with synchronization '- 8 - Positive drive with synchronized catch-up speed? - Positive drive with preselection without force transmission. - - - Positive drive with preselected catch-up speed without force transmission.
Positive drive with force transmission LEGEND OF FIGURE 4 Sequence of gear changes in a gear change mechanism comprising 6 forward gears and 2 reverse gears, as well as two slip-up friction couplings and a common synchronization device :
V = Forward R = Reverse 0 = Coupling engaged without drive (Preselection) @ = Coupling engaged with drive Coupling engaged and caught up ¯ = Coupling disengaged and caught up = Synchronization device engaged for higher gear = Synchronization device engaged for speed lower Ci) = Synchronization device acting as a brake, = Synchronized coupling open (No force transmission) - = Coupling disengaged
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# = Reverse gear e = Engaged a = Disengaged CLAIMS.