Transmission à changement automatique de vitesse. La présente invention se rapporte à une transmission à changement automatique de vitesse.
L'invention a été représentée comme étant réalisée dans une transmission pour véhicules automobiles du type qui est habituellement utilisé pour transmettre l'énergie du moteur aux roues-arrière avec des rapports variables de démultiplication.
Différents types de transmissions auto matiques ont été construits jusqu'à présent, et on a préconisé une transmission dans laquelle l'entraînement à vitesse élevée s'obtient en reliant directement l'arbre d'entraînement et l'arbre entraîné au moyen d'un embrayage qui est engagé ou dégagé conformément aux variations du couple résistant. Le dispositif de la petite vitesse comporte habituellement un train -d'engrenages pourvu -d'un em brayage à roue libre qui relie l'arbre d'en traînement à l'arbre entraîné, -de telle façon que, lorsque l'embrayage est dégagé, l'en- traînement est effectué par les engrenages de la petite. vitesse.
Ides transmissions dc genre :donnent satisfaction jusqu'à, un certain point mais, dans le -cas. où on prévoit une ,deuxième vitesse, on se heurte à des diffi cultés à monter un. embrayage à roue libre dans chacun -des trains d'engrenages.
Il ar rive fréquemment que l'un ou l'autre des em brayages à roue libre ne ,soit pas convenable ment dégagé et un des buts de la, présente invention consiste .à donner une transmission dans laquelle se trouvent prévus des moyens qui produisent un dégagement positif de l'em brayage à roue libre monté -dans un train d'engrenages approprié.
Conformément à la présente invention, la transmission comporte un mécanisme qui re lie l'arbre d'entraînement .à l'arbre entraîné à un rapport -de transmission élevé et un mé canisme qui relie lesdits arbres à un rapport -de transmission plus bas, un embrayage à roue libre étant adjoint au mécanisme qui relie ces arbres à un rapport de transmission élevé, lequel embrayage est positivement dégagé,
au moyen d'un dispositif commandé par le couple résistant lors de la mise en fonctionne ment du mécanisme qui relie l'arbre d'entraî nement à l'arbre entraîné à un rapport -de transmission plus bas.
Une forme d'exécution -de l'invention a été :décrite, à titre d'exemple, en se référant à une transmission qui comporte trois vi tesses et dans laquelle se trouvent prévus -des moyens qui produisent un dégagement posi tif de l'embrayage à roue libre monté dans le train d'engrenages de la vitesse intermé- diaire. Cette transmission comporte un em brayage -à friction pouvant relier l'arbre d'entraînement à l'arbre entraîné en prise directe et,
des trains d'engrenages pour relier lesdits arbres à des rapports de transmission plus bas, et qui comportent chacun un em brayage à roue libre, la mise en action -de la roue libre du train d'engrenages de la deuxième vitesse étant assurée au moyen. d'un dispositif commandé par la. charge ap- pliquée à la première vitesse.
Les détails de construction apparaîtront de façon claire en se référant aux dessins, dans. lesquels La fig. 1 est une coupe longitudinale de la transmission, les organes étant représen tés en, prise directe; La fig. 2 est une coupe prise suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 et représente la dis position de différents manchons qui .com mandent la mise en fonctionnement de l'embrayage de la grande vitesse et le dé gagement de l'embrayage à roue libre de la vitesse intermédiaire;
Ira fig. $ est une élévation'de la noix mo bile qui est utilisée pour dégager l'embrayage à roue libre -de la vitesse intermédiaire; La fig. 4 est une coupe de la noix re présentée sur la fig. 3;
La fi-. à est une coupe prise suivant la ligne 5-à de la fig. 1 et représente l'engre nage de la deuxième vitesse, dite vitesse in termédiaire, et l'embrayage à roue libre ad joint audit engrenage; La fig. 6 est une vue, partiellement en coupe, de l'embrayage à roue libre de la vi tesse intermédiaire qui représente la cons truction .de la cage qui produit le -dégage ment .des rouleaux; La fig. 7 est une coupe prise suivant la ligne 7-7 de la fig. 1 et représente l'engre nage de la première vitesse dite petite vitesse et la roue libre adjointe audit engrenage;
La fig. 8 est une vue du moyeu de l'en grenage de la deuxième vitesse et montre les ouvertures à travers lesquelles peuvent se projeter les ergots commandés par l'engre nage de la première vitesse, lesdits ergots étant destinés à actionner la noix mobile; La fig. 9 est une coupe -du moyeu repré senté sur la fig. 8; La fig. 10 est une vue à échelle plus grande d'une partie de la transmission repré sentée sur la fig. 1, les organes de ladite transmission étant montrés en position de repos; La fig. 11 est une vue analogue à. la.
fi-. 10 et représente la position -des organes lorsque la transmission fonctionne en pre mière vitesse, dite petite vitesse; La fig. 12 est une vue analogue aux fig. 10 et 11 représente la position des or ganes lorsque la transmission fonctionne en deuxième vitesse, dite vitesse intermédiaire;
La fig. 13 est une vue .à échelle plus grande d'une partie de la noix mobile et d'une partie de la @eage destinées à la mise en fonctionnement de l'embrayage à roue libre de la vitesse intermédiaire, les organes étant représentés comme étant bloqués dans une position dans laquelle le déplacement axial de la. noix se trouve empêché, ladite position correspondant à ,celle qui est obtenue juste avant de passer de la première vitesse en deuxième vitesse;
La fig. 14 est une vue analogue à la fig. 13, et représente la, position @de la noix et -de la cage après que l'engagement de la deuxième vitesse a eu lieu; La fig. là est une vue en plan du,dispo- sitif à, dépression qui commande la mise en oeuvre -de la marche-arrière, de l'entraînement positif, de la. première vitesse et de la mise au repos:
La fi-,. 16 est une vue en bout des :cylin dres de commande à dépression et :des con duits adjoints auxdits cylindres représentés sur la fig. 15; La fi-. 17 est une coupe prise suivant la ligne 17-17 de la fig. 16; La fig. 18 est une coupe suivant la ligne 18-18 de la fi-. 16; La fi-. 19 est une vue en partie schéma tique prise suivant la ligne 19-19 de la fi-. 15 et représente le mécanisme de leviers destinés à assurer l'engagement des engre nages; La fil- 20 est une coupe prise suivant la ligne 20-20 :de la. fig. 1;
La fig. 21 est une coupe prise suivant la ligne 21-21 (le la fig. 1 et représente une partie de l'organe -denté mobile destiné à mettre en ceuvre au choix soit l'entraînement automatique en avant, sait l'entraînement po sitif en avant; .
La. fi,,-. 22 est une ,coupe prise suivant la ligne 22-22 de la fig. 20; La, fi* 23 est une coupe longitudinale d'une réalisation légèrement différente de l'invention et représente un :dispositif ac tionné à. dépression destiné à faire varier l'action de l'embrayage de la grande vitesse conformément à la position du papillon; La. fig. 24 est une vue en plan qui re présente l'arrangement des organes actionnés par la dépression destinés à. faire varier l'action de l'embrayage de la grande vitesse conformément à la position du papillon;
La, fi-. 25 est une élévation qui repré sente les organes qui relient le dispositif de eom zande de l'embrayage de la grande vi- tessr_@ représenté :sur la. fig. 23 à la pédale d'accélérateur du moteur à combustion in terne.
En se référant aux dessins, en particulier à la fig. 1, on voit que l'énergie du moteur, c'est-à-dire la rotation de l'arbre .d'entraîne ment 10 est transmise à l'arbre entraîné 11 par plusieurs mécanismes de :démultiplica tion, qui comportent l'embrayage de la grande vitesse 12, l'engrenage de la deuxième vitesse 13, dite vitesse intermédiaire, et l'en grenage de la première vitesse ou :
de la pe tite vitesse 14, l'arbre entraîné 11 étant nor malement relié à l'arbre de commande 16 au moyen d'un organe -d'accouplement .coulissant 17 qui est claveté en 18 sur l'arbre de com mande et est pourvu de dents 19 qui sont en prise avec des dents similaires. prévues sur l'organe d'entraînement 22 monté sur l'arbre entraîné 11.
L'embrayage -de la grande vitesse 12 comporte une série -de disques d'entraîne ment et une série de disques entraînés res pectivement désignés en 23 et 24; les disques 24 sont elaveté.s au logement :d'embrayage 26, :de façon à. pouvoir :coulisser, tandis que les disques 23 sont clavetés sur l'arbre d'entrainement 10 également de façon à ,pou voir coulisser.
L'accouplement -des disques 23 et 24 a. lieu au moyen -des poids centrifuges 27 et 28, étant entendu que les. poids 27 et 28 <I>sont</I> disposés à des .distances angulaires par rapport; au logement de l'embrayage, les poids 27 étant montés alternativement avec les poids 28, des ressorts 29 étant prévus sur les poids 28, de façon à les pousser vers l'ex térieur pour engager les disques 23 et 24 de façon à ce qu'un léger frottement par con tact s'établisse entre lesdits disques.
Lqs autres poids 27 ne comportent pas de pr6fé- rence deressorts et lorsque la transmission est au repos, lesdits poids vont occuper la posi tion représentée sur la fig. 10,-de sorte que l'organe amortisseur 31 se trouve au contact de la cage 32.
Les poids 27 et 28 agissent de préférence par l'intermédiaire de la plaque à pression élastique 33 qui se trouve normale ment poussée à droite, comme représenté sur la fig. 1, au moyen de ressorts 34 qui peu vent être comprimés jusqu'à ce que la plaque 33 s'engage avec la plaque 38, le mouvement ultérieur des poids 27 et 28 vers l'extérieur étant arrêté par le fait de leur contact avec la rondelle 40 qui est fixée sur un manchon 61 claveté sur l'arbre 11.
Le mouvement du manchon 61 vers la droite est limité comme représenté sur la fig. 1 par le fait de l'enga- gercent de la plaque 40 avec l'extrémité file tée 5 7 du moyeu 41 qui est empêché de se déplacer grâce aux organes cylindriques 60 qui entourent le manchon 62, et qui sont lo gés dans des logements .annulaires prévus dans les moyeux 41 et 63, le dernier moyeu butant contre l'organe 22 qui est maintenu en place sur l'arbre 11 au moyen de l'épaule ment 42 et du palier 45.
Le mécanisme de la deuxième vitesse 13 comporte un pignon 39 et un moyeu 41 entra lesquels se trouve montée une série de rou leaux 30 qui peuvent être coincés entre le pi gnon 39 et le moyeu 41 lorsque le pignon 39 fonctionne comme organe d'entraînement, le moyeu 41 pouvant toutefois être dégagé dudit pignon, afin de tourner à une vitesse phis grande dans le cas où la vitesse du moyeu est supérieure à celle du pignon.
Les rouleaux 30 sont normalement poussés dans leur position d'entraînement au moyen & ressorts 43 disposés sur les extrémités oppo sées de l'ergot de guidage 44, lesdits ergots et lesdits ressorts étant montés dans une cage 32 qui peut entraîner positivement les rou leaux 30 à gauche, comme représenté sur la fig. 5, par le fait que les rouleaux 30 sont maintenus dans les rainures 46 sans que les dits rouleaux viennent au contact du pignon 39, de sorte qu'une liaison d'entraînement ne s'établit pas entre le pignon et le moyeu.
La cage 32 est maintenue en place, de façon à ce qu'elle ne puisse pas se déplacer en direction longitudinale au moyen d'un collier de ver rouillage 49 et -d'un organe cylindrique rai nuré 50 qui bute contre le logement 26; la cage est pourvue de filets internes 52 qui s'engagent avec des filets analogues prévus sur une noix mobile 53 qui se trouve normale ment poussée à gauche au moyen du ressort 54.
La noix 53 est également pourvue de fi lets internes 56 qui coopèrent avec des filets externes 5 7 formés dans une portée qui se projette du moyeu 41 et qui, â son tour, est pourvue de filets internes 58 qui coopèrent avec des filets externes 59 formés sur un manchon 61 claveté sur l'arbre entraîné 11. Le manchon 61 bute contre un manchon fileté analogue 62 qui s'engage avec !es filets pré vus dans le moyeu 63 du dispositif de la première vitesse, dite petite vitesse 14.
Le pignon 67 -du -dispositif de la pre mière vitesse qui engrène avec le pignon 70 est relié au moyeu 63 au moyen d'un em brayage à roue libre, comme représenté sur la fig. 7, ledit embrayage comportant des rouleaux 71 qui sont maintenus en place au moyen des organes d'écartement 65 et qui sont normalement poussés à droite, comme ou le voit sur la fi-. 7, au moyen des mâchoires 72 et des ressorts<B>73,</B> disposés sur les côtés op posés d'un ergot de guidage 74 qui coulisse dans un support 76a fixé au moyeu 63.
L'embrayage à roue libre prévu dans le pi gnon de la première vitesse fonctionne de la même façon que les dispositifs bien connus -de ce genre, -de sorte que l'entraînement peut, dans certaines conditions, avoir lieu au moyen -du pignon,de la première vitesse 67, de façon à ce que le moyeu 63 puisse tourner à une plus grande vitesse que ledit pignon lorsque la vitesse de l'arbre entraîné est su périeure à la vitesse dudit pignon.
Le mécanisme décrit ci-dessus fonctionne comme suit: Lorsque l'arbre moteur .10 tourne et que les poids 27 et 28 ont été -chassés vers l'exté rieur à une distance suffisante, de façon à engager les disques d'embrayage 23 et 24, l'entraînement sera transmis par l'embrayage directement à l'arbre 11 et à l'arbre,de com mande 16 au moyen de l'organe d'accouple ment 17 qui se trouve dans la position d'en traînement automatique en avant, comme re présenté sur la fig. 1.
Dans le cas où le couple résistant de l'ar bre -de commande 16 et de l'arbre entraîné 11 augmente au-dessus d'une valeur déterminée, l'embrayage de la grande vitesse glissera lé gèrement et par le fait des filets 58 et 59 le manchon 61 est poussé à gauche, -comme re présenté .sur la fig 1, de façon à venir dans la position représentée sur la fig 12, les poids 27 et 28 étant chassés vers l'intérieur de fa çon à ce qu'un dégagement -de l'embrayage @e produise et que l'entraînement ait lieu au moyen du pignon de la deuxième vitesse<B>13,</B> l'entraînement ayant lieu de l'arbre 10 par les pignons 76, 77 et 78 au pignon 39 qui est fixé sur l'arbre entraîné 11 au moyen des organes filetés 58 et 59,
et au manchon 61 claveté sur l'arbre entraîné 11. Dans ces con ditions, le dispositif -de .deuxième vitesse 13 peut entraîner l'arbre de commande 16 à une vitesse plus grande que le -dispositif de pre mière ou -de petite vitesse 14 par le fait -de l'embrayage à roue libre monté dans ce der nier dispositif.
La noix 53 a été poussée à droite par les poids lors de l'entraînement à grande vitesse et reste dans cette position lors de l'entraînement en deuxième vitesse parce que l'embrayage à rouleaux se trouve dans la position d'entraînement et que le ressort 54 n'a pas la force suffisante pour pousser la noix 53 à gauche et faire tourner la cage 32, de façon à dégager les rouleaux lorsque l'entraînement a lieu au moyen de l'embrayage de la deuxième vitesse.
Dans le cas où le couple résistant de l'ar bre de commande 16 et de l'arbre entraîné 11 augmente encore, et lorsqu'il est désirable d'engager la première vitesse, l'entraînement en deuxième vitesse cesse d'avoir lieu par le fait que l'on ferme momentanément le pa pillon. Les rouleaux de l'embrayage à roue libre sont alors dégagés sous l'influence du ressort 54 qui surmonte alors la résistance de la force centrifuge des poids 27 et fait tour ner la cage 32. La rotation de la cage est produite par le fait que la partie filetée 52 coopère avec les filets externes de la noix 53, la translation de la noix étant empêchée par les colliers 49, -de sorte que ladite cage sera mise en rotation par le fait du mouvement axial de la noix 53 vers la gauche qui se pro duit sous l'effet du ressort 54.
Lorsque l'on ouvre le papillon, l'organe 62 sera déplacé à gauche par le fait que les filets 81 coopèrent. avec les filets 82, de façon à venir dans la. position représentée sur la fig. 11. L'em brayage à roue libre du dispositif de la deuxième vitesse 13 sera rendu inopérant sous l'action des ergots 84 qui sont fixés sur le manchon 62 et qui se projettent à travers les rainures 85 prévues dans le deuxième moyeu 41, de sorte que les ergots 84 peuvent venir au contact de la noix 53 de façon à la pousser à gauche.
La noix 53 est pourvue -de filets ex ternes 52 qui coopèrent avec des filets ana logues prévus dans la cage 32 et il résulte de ce fait que, par suite du mouvement axial -de la noix 53, la cage 32 sera amenée à tourner de la façon indiquée en se référant à la fig. 5, de sorte que les rouleaux 30 seront amenés dans les rainures 46 de façon à -ce qu'ils de viennent inopérants. Le -dégagement positif de l'embrayage à roue libre de la vitesse in termédiaire produit par le dispositif -de la première vitesse est considéré .comme étant de très grande importance, étant donné le fait -que dans les transmissions qui ont été construites jusqu'à présent, les deux em brayages à roue libre qui ont été montés dans les trains d'engrenages pouvaient être en gagés simultanément,
de sorte que la trans mission pouvait être sérieusement endom magée.
Dans le cas où le couple résistant <B>-de</B> l'ar bre entraîné diminue, l'action a lieu dans le sens inverse, de sorte que l'entraînement sera pris eu charge à un moment donné par le dispositif -de deuxième vitesse 13, -et dans le cas où le couple résistant venait à diminuer enqore, l'actioncentrifuge des poids 27 et 28 vaincra la, poussée axiale de l'organe 61, de sorte que l'embrayage de la grande vitesse sera engagé de façon à ce que les arbres soient directement reliés l'un à l'autre.
L'opération de changement de la petite vitesse à la vitesse intermédiaire a lieu comme suit: En se référant à la fig. 11 dans laquelle les organes sont représentés .comme étant en position de la petite vitesse, la dimi nution du -couple résistant produira une di minution de poussée des organes 61 et 62, de sorte qu'ils seront déplacés à droite au moyen des poids 28 qui peuvent se déplacer libre ment dans les rainures 90 prévues dans la noix 53.
Les poids 2 7 ont une tendance à dé placer la. noix 53 vers la droite de la position représentée sur la fig. 11, mais ce mouvement se trouve provisoirement empêché par un dis positif .d'arrêt qui sera décrit plus complète ment ci-dessous, tant que la vitesse de l'arbre entraîné ne dépasse pas celle -du pignon d'en traînement.
Dès que la vitesse du pignon d'entraînement dépasse celle de l'arbre en traîné., les poids 27 déplacent la noix 58 dans la position représentée sur la fig. 12, de sorte que la cage 32 est mise en rotation, de façon à tournez à droite comme représenté sur la fig. 5, -de façon à engager les rouleaux 30 de la dc,uxième vitesse. L'entraînement peut alors avoir lieu par l'intermédiaire :
du pignon de -deuxième vitesse et par le fait qu'il s'en gage avec les fileta de la noix 61, ladïte noix est pouasc e .à gauche, de façon à amener les poids 27 et 28 dans la position représentée sur la fig_ 12. La transmission a lieu alors en deuxième vitesse, dite vitesse intermé- diaire, le pignon de première vitesse étant en position de désembrayage et restant dans .-cette position lorsque le coupl.ë résistant con tinue à diminuer.
Dans la position deuxième vitesse, la noix 53 est poussée à gauche au moyen des ressorts 54; ladite noix ne peut cependant pas déplacer les rouleaux 30 lorsque l'entraînement a lieu par l'inter médiaire desdits rouleaux et ne peut pas être déplacée par le ressort tant que la charge ap pliquée à l'arbre entraîné est faible.
Lorsque la transmission est au repos, comme repré senté sur la fig. 10, la charge exercée sur l'embrayage à roue libre de la deuxième vi tesse a été supprimée, et la noix 53 a été dé pla-cée à gauche au moyen du ressort 54 dans la position représentée, la .deuxième vitesse étant dégagée positivement .chaque fois que la transmission est arrêtée, et on remarquera que si l'arbre ,entraîné est mis en rotation à petite vitesse lorsque le moteur est mis en.
m 'he, l'embrayage 12 sera engagé unique- arc <B>C</B> ment par le fait de la légère pression exerce par les poids 28 chargés,des ressorts, .de sorte que pour toute valeur,du -couple résistant su périeure à un minimum déterminé, le véhi cule sur lequel .se trouve utilisée la transmis sion en question sera mis en marche en pre mière vitesse.
Le changement de la deuxième viaesse en grande vitesse, dite troisième vi tesse, se produit lorsque le couple résistant de l'arbre entraîné diminue jusqu'à ce que la fore centrifuge des poids 27 et 28 soit suffi sante pour vaincre la résistance de la poussée produite par la noix 61, auquel moment ils vont être chassés vers l'extérieur, de façon à venir dans la position représentée sur la fig. 1 et engager l'embrayage à disques 12, En grande vitesse, dite troisième vitesse, les engrenages .de la première vitesse et de la vi tesse intermédiaire pourront tourner grâce aux embrayages à roue libre représentés sur les fil. 5 et 7.
Lorsque le changement -de la petite vitesse en deuxième vitesse, -dit vitesse intermédiaire, a lieu, il arrive quelquefois que le pignon in termédiaire s'engage -de façon trop brusque et que l'arbre entraîné tourne alors à une vitesse élevée, de sorte que l'engagement -de la vitesse produit une .secousse dans le mouvement du véhicule.
Le dispositif représenté possède des moyens grâce auxquels l'engagement de la seconde vitesse se trouve empêché tant que la vitesse de l'arbre entraîné n'a pas atteint sensiblement la vitesse qui sera -communiquée par le dispositif de la -deuxième vitesse. Afin d'empêcher l'engagement du dispositif de la deuxième vitesse, la noix 53 est pourvue de dents hélicoïdales 86 dont l'épaisseur est plus faible sur une partie de leur longueur, comme représenté sur la fig. 3, l'endroit de l'union -de la partie mince .de la dent à, la dent nor male formant un épaulement 87 qui s'engage avec les dents 52 de la cage 32,
de sorte que la noix 53 est empêchée -de se déplacer à droite, de façon .à amener la cage 32 dans la position d'entraînement. La position occupée par la cage et par la noix, lorsque le dispositif de la première vitesse est mis hors d'action, se trouve représentée sur la fig. 13, et cette po sition se trouve maintenue jusqu'à ce que la vitesse de l'arbre entraîné diminue par le fait que l'on ferme le papillon, une rotation .de la noix ayant alors lieu par rapport à la cage, de sorte que l'épaulement 87 se déga gera des dents 52 -et que la noix sera dépla- eée à droite comme représenté sur la flic. 14, le mouvement de la noix 53 ayant lieu par le fait que les poids 27 viennent au contact de la portée 91 prévue sur ladite noix.
Il est à noter que le mouvement des poids 28 ne peut pas déplacer l'organe 53 par le fait des rainures 90 prévues dans la portée 91, les becs des poids 28 pouvant toujours s'engager librement dans lesdites rainures.
Lors de l'emploi de ladite transmission et lorsque l'on descend une côte, l'entraîne ment peut être directement transmis par l'ar bre de commande 16 à l'arbre d'entraînement 10 au moyen de l'embrayage à prise directe. Dans les transmissions ordinaires non auto matiques, le moteur peut être utilisé comme frein lorsque l'on descend des pentes rapides, mais la transmission suivant la présente in vention, les embrayages à roue libre empê cheront l'emploi du moteur comme frein lors que l'on se trouve dans une des petites vi tesses;
des moyens ont été prévus par consé quent pour relier l'arbre -de commande 16 à l'arbre d'entraînement 10 au moyen d'un mécanism-2 d'entraînement positif, de sorte que le moteur peut fonctionner comme frein lors de la conduite en une des petites vitesses.
Dans le cas où l'on désire engager un entraî nement positif à. une petite vitesse, l'organe mobile 17 est déplacé à droite comme repré senté sur la. fig. 1 dans la position dans la quelle les dents 92 viennent en prise avec les dents 93 prévues sur le pignon 94 qui est monté de façon à pouvoir tourner sur l'arbre de commande 16 par l'intermédiaire des pa liers 96, dans laquelle position l'arbre de commande est directement relié à. l'arbre d'entraînement 10 par les pignons 94, 97. 7 7 et 76.
Il est bien entendu que, par le fait: que l'organe d'accouplement 1.7 est dé placé à. droite, les dents 19 sont dégagées de l'organe 22, de façon à ce que l'arbre de com mande 16 soit dégagé de l'arbre entraîné 11.
Par le fait que le pignon 94 est monté sur l'arbre de commande 16, de façon à pou voir tourner sur ledit arbre à une vitesse -dif férente de celle dudit arbre, il résulte que dans certaines conditions, les dents 92 vien draient difficilement en prise avec les $ents 93. Etant donné qu'il est primordial que l'engagement de l'entraînement positif puisse avoir lieu facilement à n'importe quelle vi tesse, un dispositif syn.chronisateur est prévu qui comporte un organe de coincement<B>101</B> ayant une surface à friction 102 disposée de façon à coopérer avec une surface analogue prévue sur le pignon 94; l'organe 101 est claveté sur l'arbre de commande 16.
Le dé placement -de l'organe 17 est accompli par un déplacement axial d'une tige mobile 103 à laquelle est relié l'étrier 104. Par le fait du déplacement initial de la tige 103 vers la droite, la surface formant came 106 prévue sur ladite tige s'engage avec un rouleau 107 de façon à faire pivoter vers l'organe 101 l'organe 108 formant étrier, monté à pivot sur la boîte de la transmission en 111; ledit organe 101 est poussé de -ce fait en engage ment par friction avéc le pignon 94, les mâ choires 109 étant montées à pivot sur l'é trier 108 au moyen .des ergots 110 et étant pourvues de rainures qui s'engagent avec la jante 112 de l'organe de friction 101.
L'or gane de friction 101 est pourvu de parties évidées 114, tandis que certaines dents 92 sont enlevées sur l'organe mobile 17, de ma nière analogue à celle représentée en 116 sur la fig. 21, de sorte que lorsque l'organe 17 a été synchronisé avec le pignon 94, les dents 92 passent à travers les ouvertures 114, l'en gagement de l'organe 17 n'étant pas empêché pa-r les parties 118 qui se projettent vers l'in térieur de l'organe de friction, grâce aux parties coupées 116, étant entendu que les or ganes 17 et 101 sont tous les deux clavetés sur l'arbre 16 et que la position des parties qui se projettent de l'un des organes coïncide avec la position des parties évidées prévues dans l'autre organe.
La marche-arrière -du véhicule est obte nue en poussant le pignon-arrière 121 à droite comme représenté sur la fig. 1, de fa çon à ce qu'il vienne en prise avec un pignon de rapport 122, montré schématiquement sur la fig. 19, ledit pignon .de rapport étant en prise constante avec les dents 124 prévues sur l'organe d'accouplement 17.
On remarquera que le fonctionnement,de l'embrayage -de la, grande vitesse décrit ci <B>-dessus</B> est en partie commandé par la vitesse de l'arbre entraîné, et dans certaines condi tions, il est désirable de modifier le régime de l'embrayage en rapport avec l'ouverture -du papillon, de sorte que lorsque le papillon se trouve fermé, la force d'entraînement exer cée par l'embrayage augmente et. que les or ganes de transmission ont une tendance à res ter en prise à grande vitesse lorsque le pa pillon est fermé.
Ceci a un intérêt particu lier lors de la conduite .du véhicule en ville, étant donné qu'il est évident que le conduc teur préfère toujours rester en prise à. grande vitesse. Il n'est pas nécessaire de procéder à un changement ,de vitesse lorsque le papillon est fermé, par le fait que si l'oii désire aug menter le couple moteur, on petit l'obtenir en ouvrant le papillon.
Sur la fi-. 23 est montré un dispositif destiné à modifier l'action -des. poids 27 et 28 conformément à la position du papillon. ledit dispositif étant constitué par un man-, chon 131 ayant une surface conique interne 132 qui s'engage avec les poids et limite leur mouvement vers l'extérieur. Le manchon<B>131</B> est déplacé par un étrier 133 fixé à une tige 134 susceptible -de -coulisser en direction axiale par rapport à l'embrayage au moyen .d'un levier 136 fixé à une tige de pistou 137.
Le levier 136 est normalement maintenu au moyen du ressort 138 dans une position telle que le manchon 131 est dégagé des poids centrifuges tout en pouvant pousser lesdits poids à droite, ,comme représenté sur la fig. 24, lorsque le papillon 139 a été ouvert par la pédale de l'accélérateur 141. Le mou-, vement initial -de la pédale d'accélérateur n'influence pas le fonctionnement du man chon 131 tant que l'ergot 142 de la tringle 143 ne s'engage pas contre l'extrémité -de la rainure 144 prévue .dans une tige 147 qui commande une soupape à dépression désignée dans son ensemble par 146.
Lorsque le pivot 142 a atteint le bout extérieur -de la rainure 144, tout déplacement ultérieur de la pédale d'accélérateur tire sur la tige 147 à laquelle se trouve attachée une membrane flexible 148 et la. tire vers l'extérieur, -de façon à. ce qu'elle se dégage de son siège annulaire. 149, de sorte que la .dépression qui règne dans la tubulure d'admission 151 petit se propager dans le compartiment annulaire 154 par les tuyaux 152 et<B>1.53:
</B> la dépression se propage ensuite au delà de siège annulaire 149 et communique avec le cylindre 156 au moyen du tuyau 157. Etant donné le fait que la -dé pression qui règne dans la. tubulure < l'ad mission 151 est parfois trop basse pour ac tionner le piston 159. il est préférable -de monter une pompe à. dépression<B>161</B> destinée à. augmenter la. .dépression qui règne à. l'ad mission, de .sorte que le piston 159 peut fonc tionner, quelle que soit la dépression à. l'ad mission.
La pompe 161 peut être de tout type voulu, la pompe représentée sur le dessin étant du type bien connu à membrane, action née par une came 162 fixée sur l'arbre 163 qui est -commandée par toute source appro priée d'énergie, par exemple par le moteur (non représenté).
Lorsque le cylindre 156 est relié à. la dé pression, le piston 159 est tiré à gauehe comme représenté sur la fig. 24, et pousse le manchon 131 à droite, comme représenté sur la fig. 23, -de sorte que les poids 27 et 28 sont poussés vers l'intérieur au moyen de la surface conique 132, la pression exercée sur les disques d'embrayage étant -de ce fait sen siblement diminuée de façon à ce qu'un -chan ement; .de vitesse puisse avoir lieu, qui se g<B>o</B> produirait normalement lorsque le couple au rait atteint une valeur beaucoup plus grande.
La face extérieure du piston 159 est reliée à l'atmosphère au moyen d'un passage 259 et d'ouvertures 260 et 261 qui forment un passage sinueux afin d'éliminer toute pous sière du cylindre 156. Le piston retourne dans la position représentée sur le dessin. sous l'action du ressort 139 lorsque l'air sous pression atmosphérique pénètre dans le cylin dre 156 par la soupape 146. Il est préféra ble -de s'arranger pour que le cylindre 156 soit réglable au moyen d'un arbre fileté 169 qui est de préférence relié à pivot en 171 à un bras 164 figé à la boîte,de la transmission 166 au moyen de la vis 167.
Le cylindre 156 peut avantageusement pivoter de façon à évi ter une flexion de l'arbre<B>137</B> dans la boîte à bourrage 172, le tuyau 157 étant -de préfé rence flexible -de façon à ce qu'un mouve ment relatif puisse avoir lieu entre le cylin dre 156 et la soupape à dépression 146.
Etant donné que dans les transmissions. automatiques, la majeure partie des change ments de vitesse a lieu sans qu'une manceuvre soit effectuée par le conducteur, il est dési rable de supprimer tous les leviers de la ca bine du conducteur. L'exemple d'exécution représenté possède -des moyens actionnés à dépression, qui permettent de passer de la po sition automatique d'entraînement à la, posi tion d'entraînement positif, ainsi que pour mettre en action la marche-arrière. Les changements de vitesse ont lieu de préférence de façon .élective au moyen d'un organe -de commande central qui peut être disposé dans un endroit approprié :
de façon à ne<U>-pas</U> gêner le conducteur, notamment .dans un endroit autre que la plaque de bord du véhicule.
Un dispositif approprié pour réaliser les manoeuvres ci-dessus est représenté sur les fig. 15, 16, 17 et 18, clans lesquelles la tige mobile<B>103</B> est reliée à. un levier 181, dont une extrémité s'engage -dans la rainure 182 et dont l'autre extrémité est reliée à pi vot en 183 à une tige 184 sur laquelle est fixé un piston 186, ledit piston étant monté de façon à pouvoir coulisser -dans le cylindre à dépression 187.
Le cylindre à dépression 187 est pourvu -de trois orifices 188, 199 et 191, pouvant être reliés sélectivement à la chambre à dépression 192 qui se trouve tou jours reliée à la tubulure d'admission 151 au moyen du tuyau 193, comme représenté -de façon schématique sur la fig. 25.
Dans la position représentée sur la fig. 15, la transmission est au repos, mais si on veut engager la vitesse qui assure l'entraînement automatique en avant, le câble Bowden 194 est tiré vers la gauche, comme représenté sur la fig. 15, de sorte que la tige creuse 196 est également tirée à gauche jusqu'à ce que le collier 197 s'engage contre l'extrémité du manchon 198, ledit manchon étant de ce fait également tiré à gauche jusqu'à ce que la rainure annulaire 199 coïncide avec l'orifice 201 et l'orifice 188,
la .dépression pouvant de ce fait se propager par l'orifice 201 à travers la rainure annulaire 199 et l'orifice 188 Clans le compartiment qui se trouve -du côté droit du piston 186, de sorte que le levier 181 pi vote à droite clans la position représentée en pointillé, qui correspond à la position d'en gagement de la vitesse qui assure l'entraîne ment automatique en avant, ladite position étant représentée sur la fig. 1.
Dans cette position, la pression atmosphérique est appli quée à la face gauche du piston par l'ouver ture 206, les orifices 210 et 214, la rainure 213 et l'orifice 191. Dans le cas où l'on désirerait engager la vitesse qui msure l'entraînement positif en avant, le manchon 198 est poussé à droite par un mouvement correspondant de la tige 196 et du collier 202, .de façon à ce que ledit man chon vienne dans une position dans laquelle la rainure 209 coïncide avec les orifices 211 et 191.
Le côté gauche du piston est alors exposé à la dépression et le piston est déplacé à gauche, de sorte que le levier 181 pivote à gauche. Le côté droit du piston se trouve relié, pendant le déplacement, à l'atmosphère au moyen des orifices 207 et 208, la. rainure 212 et l'orifice 188.
La position de repos est obtenue en .dé plaçant le manchon 198 dans la position re présentée sur la fig. 15, l'orifice 189 étant relié à l'orifice 203 au moyen -de la rainure 201. Le piston 186 sera alors amené dans la position centrale, dans laquelle l'orifice 189 est couvert par le piston et l'air sous pression atmosphérique a été admis sur le côté opposé dudit piston soit par l'orifice 207, soit par l'orifice 210; l'orifice qui sert pour l'admis sion de l'air dépend de la direction dans la quelle ledit manchon se déplace afin -d'attein dre la position intermédiaire.
Il est à noter que la tige creuse 196, de même que le manchon 198 sont disposés clé façon symétrique en .ce qui concerne la posi tion de leurs orifices par rapport à leurs lignes centrales, et que la mise en fonction nement .des soupapes est en gros la même dans chacune des positions extrêmes.
Les rai nures 212 et 213 communiquent avec les ori fices 208 et 214, lesdits orifices étant reliés aux orifices de cylindres 188 ou 191 de façon à. ce que cette communication soit assurée lorsque le manchon 198 se déplace pour une distance relativement grande dans n'importe quelle direction par rapport à sa position cen trale représentée sur la fig. 15. Cette -cons truction est rendue nécessaire par .suite -du jeu dans la liaison qui subsiste entre 1e man chon 198 et sa, tige & , commande 196.
L'engagement -du pignon de la marche- arrière est obtenu par le déplacement dé la tige 221 qui est reliée au levier 222 monté à pivot en 223 sur la boîte de transmission et qui porte à son extrémité inférieure une fourche mobile 224 qui .s'engage . dans une rainure 225 prévue dans le pignon arrière 121. La tige de commande 221 s'engage avec l'extrémité en forme de bille du levier 227 monté à pivot sur la boîte de la transmission en 228 et dont l'extrémité opposée -est reliée par lzne articulation 229 à la tige de piston 231.
Un piston 232 est relié à la tige 231 et peut, suivant le cas, se déplacer à droite ou à gauche, salis l'effet -de la dépression qui peut être sélectivement appliquée aux côtés opposés -du piston au moyen desorifices 233 et 234 prévus .dans le cylindre<B>236.</B> L2 pignon arrière est monté comme étant dégagé, dans laquelle position le piston 232 a été déplacé à gauche au moyen du dispositif de commande représenté sur la fig. 17,
.de sorte que la dé pression -se propage du tuyau 238 dans. la chambre 239 et agit sur le côté gauche du piston 232 par l'intermédiaire des orifices 241 et 242 prévus dans la soupape formant coulisseau 243, l'air atmosphérique étant ad mis sur le côté droit dudit piston par l'orifice 233 et la rainure 244.
Dans le cas où l'on désirerait engager la marche-arrière, la soupape 243 est déplacée à; droite jusqu'à ce que la position -de l'ori fice 246 coïncide avec la position des orifices 247 et 233, la. dépression ayant accès dans cette position dans le compartiment qui se trouve à droite du piston 232, l'air sous pres sion atmosphérique ayant accès dans le com partiment qui se trouve à gauche dudit piston au moyen de la partie mince 248 qui se trouve alors alignée avec l'orifice 234.
Dans la position de marche-arrière, le levier 227 occupera une position angulaire correspon dant à celle montrée en pointillé sur la fig. 15, la tige 221 étant déplacée à gauche de façon à ce que le pignon de la marche arrière s'engage avec le pignon de rap port 122.
Bien que certaines réalisations préférées de l'invention aient été représentées et dé crites, il -est bien entendu que lesdites réa lisations ne sont données qu'à titre d'exemple, l'invention n'est pas limitée aux réalisations représentées.
Automatic gear shifting transmission. The present invention relates to a transmission with automatic speed change.
The invention has been shown as being embodied in a transmission for motor vehicles of the type which is usually used to transmit energy from the engine to the rear wheels with variable gear ratios.
Various types of automatic transmissions have been built heretofore, and a transmission has been advocated in which the high speed drive is obtained by directly connecting the drive shaft and the driven shaft by means of a clutch that is engaged or disengaged in accordance with variations in resistive torque. The low speed device usually comprises a gear train provided with a freewheel clutch which connects the drive shaft to the driven shaft, -so that when the clutch is released, the drive is performed by the gears of the small one. speed.
Ideas of this kind: give satisfaction up to a certain point, but in the case. where a second gear is provided, there are difficulties in mounting one. overrunning clutch in each of the gear trains.
It often happens that one or the other of the freewheel clutches is not suitably disengaged and one of the objects of the present invention is to provide a transmission in which there are provided means which produce a positive release of the overrunning clutch mounted in a suitable gear train.
According to the present invention, the transmission comprises a mechanism which links the drive shaft to the driven shaft at a high transmission ratio and a mechanism which connects said shafts at a lower transmission ratio, a freewheel clutch being added to the mechanism which connects these shafts to a high transmission ratio, which clutch is positively released,
by means of a device controlled by the resistive torque when the mechanism is put into operation which connects the drive shaft to the driven shaft at a lower transmission ratio.
An embodiment of the invention has been: described, by way of example, with reference to a transmission which has three speeds and in which there are provided means which produce a positive release of the overrunning clutch mounted in the mid-speed gear train. This transmission comprises a friction clutch capable of connecting the drive shaft to the shaft driven in direct drive and,
gear trains for connecting said shafts at lower transmission ratios, and which each comprise a freewheel clutch, the actuation of the freewheel of the gear train of the second speed being ensured by means of . of a device controlled by the. load applied at first gear.
Construction details will become clear by referring to the drawings, in. which FIG. 1 is a longitudinal section of the transmission, the members being represented in direct drive; Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1 and shows the arrangement of various sleeves which .com mandate the operation of the high speed clutch and the disengagement of the freewheel clutch from the intermediate speed;
Ira fig. $ is an elevation of the movable nut which is used to disengage the overrunning clutch from intermediate gear; Fig. 4 is a cross section of the nut shown in FIG. 3;
The fi-. à is a section taken along line 5-a of FIG. 1 and represents the gear of the second gear, called intermediate gear, and the freewheel clutch ad joined to said gear; Fig. 6 is a view, partially in section, of the overrunning clutch of the intermediate speed which shows the construction of the cage which produces the release of the rollers; Fig. 7 is a section taken along line 7-7 of FIG. 1 and represents the gear of the first speed called low speed and the freewheel attached to said gear;
Fig. 8 is a view of the hub of the second speed gear and shows the openings through which the lugs controlled by the first speed gear can project, said lugs being intended to actuate the movable nut; Fig. 9 is a section of the hub shown in FIG. 8; Fig. 10 is a view on a larger scale of part of the transmission shown in FIG. 1, the members of said transmission being shown in the rest position; Fig. 11 is a view similar to. the.
fi-. 10 and represents the position of the organs when the transmission operates at first speed, called low speed; Fig. 12 is a view similar to FIGS. 10 and 11 represent the position of the organs when the transmission operates in second speed, called intermediate speed;
Fig. 13 is a view on a larger scale of a part of the movable nut and of a part of the @eage intended for the operation of the freewheel clutch of the intermediate gear, the members being shown as being locked in a position in which the axial displacement of the. nut is prevented, said position corresponding to that which is obtained just before going from first gear to second gear;
Fig. 14 is a view similar to FIG. 13, and represents the position @of the nut and -of the cage after the engagement of the second gear has taken place; Fig. there is a plan view of the vacuum device which controls the operation of reverse, positive drive,. first gear and resting:
The fi- ,. 16 is an end view of: vacuum control cylinders and: conduits adjoining said cylinders shown in FIG. 15; The fi-. 17 is a section taken along line 17-17 of FIG. 16; Fig. 18 is a section taken on line 18-18 of fig. 16; The fi-. 19 is a partly schematic view taken along line 19-19 of FIG. 15 and represents the mechanism of levers intended to ensure the engagement of the gears; Wire 20 is a cut taken along line 20-20: 1a. fig. 1;
Fig. 21 is a section taken along line 21-21 (Fig. 1 and shows a part of the movable toothed member intended to implement either the automatic forward drive, knows the positive drive in before;.
The. Fi ,, -. 22 is a section taken along line 22-22 of FIG. 20; La, fi * 23 is a longitudinal section of a slightly different embodiment of the invention and shows a device actuated at. depression intended to vary the action of the high speed clutch in accordance with the position of the throttle; Fig. 24 is a plan view showing the arrangement of the vacuum actuated members intended for. varying the action of the high speed clutch according to the throttle position;
The, fi-. 25 is an elevation which shows the members which connect the control device of the high-speed clutch shown: in the. fig. 23 to the accelerator pedal of the internal combustion engine.
Referring to the drawings, in particular to FIG. 1, it can be seen that the energy of the motor, that is to say the rotation of the drive shaft 10 is transmitted to the driven shaft 11 by several reduction mechanisms, which include the high speed clutch 12, second speed gear 13, called intermediate speed, and first speed gear or:
of low speed 14, the driven shaft 11 being normally connected to the control shaft 16 by means of a sliding coupling member 17 which is keyed at 18 on the control shaft and is provided with teeth 19 which mesh with similar teeth. provided on the drive member 22 mounted on the driven shaft 11.
The high-speed clutch 12 comprises a series of driving disks and a series of driven disks designated 23 and 24 respectively; the discs 24 are elaveté.s housing: clutch 26,: so as to. power: to slide, while the discs 23 are keyed on the drive shaft 10 also so as to slide.
The coupling -discs 23 and 24 a. place by means of centrifugal weights 27 and 28, it being understood that the. weights 27 and 28 <I> are </I> arranged at angular distances with respect; to the clutch housing, the weights 27 being mounted alternately with the weights 28, springs 29 being provided on the weights 28, so as to push them outward to engage the discs 23 and 24 so that 'a slight contact friction is established between said discs.
The other weights 27 do not preferably include springs and when the transmission is at rest, said weights will occupy the position shown in FIG. 10, -so that the damping member 31 is in contact with the cage 32.
The weights 27 and 28 preferably act by means of the elastic pressure plate 33 which is normally pushed to the right, as shown in FIG. 1, by means of springs 34 which can be compressed until the plate 33 engages with the plate 38, the subsequent movement of the weights 27 and 28 outwards being stopped by the fact of their contact with the washer 40 which is fixed on a sleeve 61 keyed on the shaft 11.
The movement of the sleeve 61 to the right is limited as shown in FIG. 1 by the fact of the engagement of the plate 40 with the threaded end 5 7 of the hub 41 which is prevented from moving thanks to the cylindrical members 60 which surround the sleeve 62, and which are housed in housings .annular provided in the hubs 41 and 63, the last hub abutting against the member 22 which is held in place on the shaft 11 by means of the shoulder 42 and of the bearing 45.
The second gear mechanism 13 comprises a pinion 39 and a hub 41 between which is mounted a series of rollers 30 which can be wedged between the pin 39 and the hub 41 when the pinion 39 operates as a drive member, the hub 41 can however be disengaged from said pinion, in order to rotate at a phis high speed in the event that the speed of the hub is greater than that of the pinion.
The rollers 30 are normally pushed into their driving position by means of springs 43 arranged on the opposite ends of the guide pin 44, said pins and said springs being mounted in a cage 32 which can positively drive the rollers 30. on the left, as shown in fig. 5, in that the rollers 30 are held in the grooves 46 without the said rollers coming into contact with the pinion 39, so that a drive connection is not established between the pinion and the hub.
The cage 32 is held in place, so that it cannot move in the longitudinal direction by means of a rusting worm collar 49 and a grooved cylindrical member 50 which abuts against the housing 26; the cage is provided with internal threads 52 which engage with similar threads provided on a movable nut 53 which is normally pushed to the left by means of the spring 54.
The nut 53 is also provided with internal threads 56 which cooperate with external threads 57 formed in a seat which projects from the hub 41 and which in turn is provided with internal threads 58 which cooperate with external threads 59 formed. on a sleeve 61 keyed on the driven shaft 11. The sleeve 61 abuts against a similar threaded sleeve 62 which engages with the threads provided in the hub 63 of the device of the first speed, called low speed 14.
The pinion 67 of the first gear which meshes with the pinion 70 is connected to the hub 63 by means of a freewheel clutch, as shown in FIG. 7, said clutch comprising rollers 71 which are held in place by means of the spacers 65 and which are normally pushed to the right, as seen in FIG. 7, by means of the jaws 72 and the springs <B> 73, </B> disposed on the opposite sides of a guide pin 74 which slides in a support 76a fixed to the hub 63.
The freewheel clutch provided in the pinion of the first gear works in the same way as the well known devices of this kind, so that the drive can, under certain conditions, take place by means of the pinion. , of the first speed 67, so that the hub 63 can rotate at a greater speed than said pinion when the speed of the driven shaft is greater than the speed of said pinion.
The mechanism described above works as follows: When the motor shaft .10 rotates and the weights 27 and 28 have been driven outwards a sufficient distance, so as to engage the clutch discs 23 and 24, the drive will be transmitted by the clutch directly to the shaft 11 and to the shaft, control 16 by means of the coupling member 17 which is in the position of automatic dragging in before, as shown in fig. 1.
In the event that the resistive torque of the control shaft 16 and the driven shaft 11 increases above a determined value, the high speed clutch will slip slightly and through the threads 58 and 59 the sleeve 61 is pushed to the left, -as shown in fig 1, so as to come into the position shown in fig 12, the weights 27 and 28 being driven inwards so that 'clutch release @e occurs and the drive takes place by means of the pinion of the second gear <B> 13, </B> the drive takes place of the shaft 10 by the pinions 76, 77 and 78 to the pinion 39 which is fixed to the driven shaft 11 by means of the threaded members 58 and 59,
and to the keyed sleeve 61 on the driven shaft 11. Under these conditions, the second speed device 13 can drive the drive shaft 16 at a higher speed than the first or low speed device. 14 by the fact -de the freewheel clutch mounted in this last device.
The nut 53 was pushed to the right by the weights during the high speed drive and remains in this position during the second gear drive because the roller clutch is in the drive position and the spring 54 does not have sufficient force to push the nut 53 to the left and rotate the cage 32, so as to disengage the rollers when the drive takes place by means of the clutch of the second gear.
In the event that the resistive torque of the control shaft 16 and the driven shaft 11 increases further, and when it is desirable to engage the first gear, the second gear drive ceases to take place by the fact that the pillon is temporarily closed. The rollers of the overrunning clutch are then released under the influence of the spring 54 which then overcomes the resistance of the centrifugal force of the weights 27 and rotates the cage 32. The rotation of the cage is produced by the fact that the threaded part 52 cooperates with the external threads of the nut 53, the translation of the nut being prevented by the collars 49, so that said cage will be rotated by the fact of the axial movement of the nut 53 to the left which occurs under the effect of spring 54.
When the butterfly is opened, the member 62 will be moved to the left by the fact that the threads 81 cooperate. with the threads 82, so as to come into the. position shown in fig. 11. The freewheel clutch of the second gear device 13 will be rendered inoperative under the action of the lugs 84 which are fixed to the sleeve 62 and which project through the grooves 85 provided in the second hub 41, so that the lugs 84 can come into contact with the nut 53 so as to push it to the left.
The nut 53 is provided with external threads 52 which cooperate with similar threads provided in the cage 32 and it follows from this that, as a result of the axial movement of the nut 53, the cage 32 will be caused to rotate by the way indicated with reference to fig. 5, so that the rollers 30 will be brought into the grooves 46 so that they become inoperative. The positive overrun of the intermediate gear freewheel clutch produced by the first gear device is considered to be of very great importance, given the fact that in transmissions which have been built up to now the two freewheel clutches which were fitted in the gear trains could be engaged simultaneously,
so that the transmission could be seriously damaged.
In the event that the resistive torque <B> -of </B> the driven shaft decreases, the action takes place in the opposite direction, so that the drive will be taken over at a given moment by the device. -of second speed 13, -and in the event that the resistive torque were to decrease enqore, the centrifugal action of weights 27 and 28 will overcome the axial thrust of the member 61, so that the high-speed clutch will be engaged so that the trees are directly connected to each other.
The operation of changing from low speed to intermediate speed takes place as follows: Referring to fig. 11 in which the components are shown as being in the low speed position, the decrease in the resistive torque will produce a decrease in thrust of the components 61 and 62, so that they will be moved to the right by means of the weights 28 which can move freely in the grooves 90 provided in the nut 53.
The weights 27 have a tendency to move the. nut 53 to the right of the position shown in fig. 11, but this movement is temporarily prevented by a positive stopping device which will be described more fully below, as long as the speed of the driven shaft does not exceed that of the driving pinion.
As soon as the speed of the drive pinion exceeds that of the trailing shaft, the weights 27 move the nut 58 into the position shown in FIG. 12, so that the cage 32 is rotated, so as to turn to the right as shown in FIG. 5, -so as to engage the rollers 30 of the dc, uxth gear. The training can then take place through:
of the second speed pinion and by the fact that it engages with the fileta of the nut 61, the nut is pouasc e. to the left, so as to bring the weights 27 and 28 in the position shown in fig_ 12. The transmission then takes place in second speed, called intermediate speed, the first speed pinion being in the disengaged position and remaining in this position when the resistance coupl.ë continues to decrease.
In the second gear position, the nut 53 is pushed to the left by means of the springs 54; said nut, however, cannot move the rollers 30 when the drive takes place through said rollers and cannot be moved by the spring as long as the load applied to the driven shaft is low.
When the transmission is at rest, as shown in FIG. 10, the load on the freewheel clutch of the second speed has been removed, and the nut 53 has been moved to the left by means of the spring 54 in the position shown, the second gear being positively released. .every time the transmission is stopped, and it will be noted that if the driven shaft is rotated at low speed when the engine is turned on.
m 'he, the clutch 12 will be engaged only- arc <B> C </B> ment by the fact of the slight pressure exerted by the loaded weights 28, of the springs,. so that for any value, of the torque resistant above a determined minimum, the vehicle on which the transmission in question is used will be started in first gear.
The change from second speed to high speed, called third speed, occurs when the resistive torque of the driven shaft decreases until the centrifugal drill of weights 27 and 28 is sufficient to overcome the resistance of the thrust. produced by the nut 61, at which time they will be driven outwards, so as to come into the position shown in fig. 1 and engage the disc clutch 12. At high speed, called the third speed, the gears of the first speed and of the intermediate speed will be able to rotate thanks to the freewheel clutches shown on the wires. 5 and 7.
When the change -from low speed to second speed, -said intermediate speed, takes place, it sometimes happens that the intermediate gear engages too abruptly and that the driven shaft then turns at a high speed, from so that the gear engagement produces a jerk in the movement of the vehicle.
The device shown has means by which the engagement of the second speed is prevented as long as the speed of the driven shaft has not substantially reached the speed which will be communicated by the device of the second speed. In order to prevent the engagement of the device of the second gear, the nut 53 is provided with helical teeth 86 the thickness of which is smaller over a part of their length, as shown in FIG. 3, the location of the union -of the thin part of the tooth to, the normal tooth forming a shoulder 87 which engages with the teeth 52 of the cage 32,
so that the nut 53 is prevented from moving to the right, so as to bring the cage 32 into the driving position. The position occupied by the cage and by the nut, when the first gear device is disabled, is shown in fig. 13, and this position is maintained until the speed of the driven shaft decreases by closing the throttle, a rotation of the nut then taking place relative to the cage, so that the shoulder 87 will disengage from the teeth 52 - and that the nut will be moved to the right as shown in the cop. 14, the movement of the nut 53 taking place by the fact that the weights 27 come into contact with the bearing 91 provided on said nut.
It should be noted that the movement of the weights 28 cannot move the member 53 by virtue of the grooves 90 provided in the bearing surface 91, the jaws of the weights 28 still being able to engage freely in said grooves.
When using said transmission and when going down a hill, the drive can be directly transmitted by the control shaft 16 to the drive shaft 10 by means of the direct-drive clutch. . In ordinary non-automatic transmissions, the motor may be used as a brake when descending rapid slopes, but in the transmission according to the present invention, freewheel clutches will prevent the motor from being used as a brake when driving downhill. 'we are in one of the low speeds;
means have therefore been provided for connecting the drive shaft 16 to the drive shaft 10 by means of a positive drive mechanism-2, so that the motor can function as a brake when switching on. driving in one of the low speeds.
In the event that one wishes to engage in positive training at. a low speed, the movable member 17 is moved to the right as shown on the. fig. 1 in the position in which the teeth 92 come into engagement with the teeth 93 provided on the pinion 94 which is mounted so as to be able to rotate on the control shaft 16 by means of the bearings 96, in which position 1 The drive shaft is directly connected to. the drive shaft 10 by the pinions 94, 97. 7 7 and 76.
It is understood that, by the fact: that the coupling member 1.7 is moved to. right, the teeth 19 are released from the member 22, so that the control shaft 16 is released from the driven shaft 11.
By the fact that the pinion 94 is mounted on the control shaft 16, so as to be able to turn on said shaft at a speed -different from that of said shaft, it follows that under certain conditions, the teeth 92 would hardly come. engaged with the $ ents 93. Since it is essential that the engagement of the positive drive can take place easily at any speed, a synchronizing device is provided which includes a wedging member < B> 101 </B> having a friction surface 102 disposed so as to cooperate with a similar surface provided on the pinion 94; the member 101 is keyed on the control shaft 16.
The displacement of the member 17 is accomplished by an axial displacement of a movable rod 103 to which the caliper 104 is connected. By the fact of the initial displacement of the rod 103 to the right, the camming surface 106 provided on said rod engages with a roller 107 so as to pivot towards the member 101 the member 108 forming a yoke, pivotally mounted on the transmission box 111; said member 101 is urged from -this into frictional engagement with the pinion 94, the jaws 109 being pivotally mounted on the caliper 108 by means of the lugs 110 and being provided with grooves which engage with the rim 112 of the friction member 101.
The friction member 101 is provided with recessed parts 114, while certain teeth 92 are removed on the movable member 17, in a manner analogous to that shown at 116 in FIG. 21, so that when the member 17 has been synchronized with the pinion 94, the teeth 92 pass through the openings 114, the engagement of the member 17 not being prevented by the parts 118 which are project towards the inside of the friction member, thanks to the cut parts 116, it being understood that the members 17 and 101 are both keyed on the shaft 16 and that the position of the parts which project from the one of the members coincides with the position of the recessed parts provided in the other member.
The reverse gear of the vehicle is obtained by pushing the rear gear 121 to the right as shown in fig. 1, so that it engages with a gear pinion 122, shown schematically in FIG. 19, said gear pinion being in constant mesh with the teeth 124 provided on the coupling member 17.
It will be appreciated that the operation of the high speed clutch described above is in part controlled by the speed of the driven shaft, and under certain conditions it is desirable to change the speed of the clutch in relation to the opening of the throttle, so that when the throttle is closed, the driving force exerted by the clutch increases and. that the transmission organs have a tendency to stay in gear at high speed when the flap is closed.
This is of particular interest when driving the vehicle in town, since it is obvious that the driver always prefers to stay in gear. great speed. It is not necessary to proceed to a change of speed when the throttle is closed, because if the oi wishes to increase the engine torque, it can be obtained by opening the throttle.
On the fi-. 23 is shown a device for modifying the action of. weights 27 and 28 according to the throttle position. said device being constituted by a sleeve 131 having an internal conical surface 132 which engages with the weights and limits their outward movement. The sleeve <B> 131 </B> is moved by a caliper 133 attached to a rod 134 capable of sliding axially relative to the clutch by means of a lever 136 attached to a piston rod 137 .
The lever 136 is normally maintained by means of the spring 138 in a position such that the sleeve 131 is disengaged from the centrifugal weights while being able to push said weights to the right, as shown in FIG. 24, when the throttle 139 has been opened by the accelerator pedal 141. The initial movement of the accelerator pedal does not influence the operation of the handle 131 as long as the lug 142 of the rod 143 does not engage against the end of the groove 144 provided in a rod 147 which controls a vacuum valve designated as a whole by 146.
When the pivot 142 has reached the outer end of the groove 144, any further movement of the accelerator pedal pulls on the rod 147 to which is attached a flexible membrane 148 and 1a. pulls outward, -so as to. what it emerges from its annular seat. 149, so that the vacuum which prevails in the intake manifold 151 small propagates into the annular compartment 154 through the pipes 152 and <B> 1.53:
</B> the vacuum then propagates beyond the annular seat 149 and communicates with the cylinder 156 by means of the pipe 157. Given the fact that the -depressure prevailing in the. tubing <inlet 151 is sometimes too low to actuate piston 159. it is preferable to fit a pump. depression <B> 161 </B> intended for. increase the. . depression prevailing in. ad mission, so that the piston 159 can operate, regardless of the depression at. ad mission.
The pump 161 can be of any desired type, the pump shown in the drawing being of the well known type with diaphragm, action born by a cam 162 fixed on the shaft 163 which is controlled by any appropriate source of energy, by for example by the motor (not shown).
When the cylinder 156 is connected to. the pressure, the piston 159 is pulled to the left as shown in FIG. 24, and push the sleeve 131 to the right, as shown in FIG. 23, -so that the weights 27 and 28 are pushed inwards by means of the conical surface 132, the pressure exerted on the clutch discs being thus significantly reduced so that a - change; speed can occur, which would normally occur when the torque has reached a much larger value.
The outer face of the piston 159 is connected to the atmosphere by means of a passage 259 and openings 260 and 261 which form a sinuous passage in order to remove any dust from the cylinder 156. The piston returns to the position shown in the drawing. under the action of the spring 139 when air at atmospheric pressure enters the cylinder 156 through the valve 146. It is preferable to arrange that the cylinder 156 is adjustable by means of a threaded shaft 169 which is preferably pivotally connected at 171 to an arm 164 fixed to the box, of the transmission 166 by means of the screw 167.
The cylinder 156 can advantageously pivot so as to avoid bending of the shaft <B> 137 </B> in the stuffing box 172, the pipe 157 being - preferably flexible - so that a movement relative ment can take place between cylinder 156 and vacuum valve 146.
Since in transmissions. automatic, most of the gear changes take place without any operation being performed by the driver, it is desirable to remove all the levers from the driver's cab. The exemplary embodiment shown possesses vacuum-actuated means, which make it possible to switch from the automatic drive position to the positive drive position, as well as to activate reverse gear. The gear changes preferably take place selectively by means of a central control member which can be arranged in a suitable location:
so as not <U> -not </U> to hinder the driver, in particular. in a place other than the vehicle's dashboard.
A suitable device for performing the above maneuvers is shown in FIGS. 15, 16, 17 and 18, in which the movable rod <B> 103 </B> is connected to. a lever 181, one end of which engages -in the groove 182 and the other end of which is connected to pi vot in 183 to a rod 184 on which is fixed a piston 186, said piston being mounted so as to be able to slide - in the vacuum cylinder 187.
The vacuum cylinder 187 is provided with three ports 188, 199 and 191, selectively connectable to the vacuum chamber 192 which is still connected to the intake manifold 151 by means of the pipe 193, as shown. schematically in FIG. 25.
In the position shown in fig. 15, the transmission is at rest, but if one wants to engage the gear which ensures the automatic forward drive, the Bowden cable 194 is pulled to the left, as shown in fig. 15, so that the hollow rod 196 is also pulled to the left until the collar 197 engages against the end of the sleeve 198, said sleeve thereby also being pulled to the left until the groove annular 199 coincides with orifice 201 and orifice 188,
the .depression can therefore propagate through the orifice 201 through the annular groove 199 and the orifice 188 in the compartment which is on the right side of the piston 186, so that the lever 181 pi votes to the right clans the position shown in dotted lines, which corresponds to the gear engagement position which ensures the automatic forward drive, said position being shown in FIG. 1.
In this position, the atmospheric pressure is applied to the left face of the piston through the opening 206, the orifices 210 and 214, the groove 213 and the orifice 191. In the event that one wishes to engage the speed which Following the positive drive forward, the sleeve 198 is pushed to the right by a corresponding movement of the rod 196 and the collar 202, so that said sleeve comes into a position in which the groove 209 coincides with the orifices 211 and 191.
The left side of the piston is then exposed to vacuum and the piston is moved to the left, so that the lever 181 swings to the left. The right side of the piston is connected, during displacement, to the atmosphere by means of the orifices 207 and 208, la. groove 212 and orifice 188.
The rest position is obtained by .dé placing the sleeve 198 in the position shown in FIG. 15, the orifice 189 being connected to the orifice 203 by means of the groove 201. The piston 186 will then be brought into the central position, in which the orifice 189 is covered by the piston and air at atmospheric pressure. was admitted on the opposite side of said piston either through orifice 207 or through orifice 210; the orifice which serves for the admission of air depends on the direction in which said sleeve moves in order to reach the intermediate position.
It should be noted that the hollow rod 196, as well as the sleeve 198 are arranged in a symmetrical manner with regard to the position of their orifices relative to their central lines, and that the actuation of the valves is roughly the same in each of the extreme positions.
The grooves 212 and 213 communicate with the ports 208 and 214, said ports being connected to the cylinder ports 188 or 191 so as to. that this communication is assured when the sleeve 198 moves a relatively large distance in any direction from its central position shown in FIG. 15. This -con truction is made necessary by .suite -of the play in the connection which remains between the sleeve 198 and its, rod &, control 196.
The engagement of the reverse gear pinion is obtained by the displacement of the rod 221 which is connected to the lever 222 pivotally mounted at 223 on the transmission box and which carries at its lower end a movable fork 224 which .s. 'engage. in a groove 225 provided in the rear sprocket 121. The control rod 221 engages with the ball-shaped end of the lever 227 pivotally mounted on the transmission box at 228 and whose opposite end is connected by lzne articulation 229 to the piston rod 231.
A piston 232 is connected to the rod 231 and can, as the case may be, move to the right or to the left, dirtying the effect of the depression which can be selectively applied to the opposite sides of the piston by means of the orifices 233 and 234 provided. .in the cylinder <B> 236. </B> L2 rear pinion is mounted as disengaged, in which position the piston 232 has been moved to the left by means of the control device shown in fig. 17,
.so that the de-pressure propagates from pipe 238 in. chamber 239 and acts on the left side of piston 232 through orifices 241 and 242 provided in slide valve 243, atmospheric air being fed to the right side of said piston through orifice 233 and groove 244.
In the event that one wishes to engage the reverse gear, the valve 243 is moved to; right until the position of the orifice 246 coincides with the position of the orifices 247 and 233, la. vacuum having access in this position in the compartment which is to the right of the piston 232, the air under atmospheric pressure having access to the compartment which is to the left of said piston by means of the thin part 248 which is then aligned with orifice 234.
In the reverse position, the lever 227 will occupy an angular position corresponding to that shown in dotted lines in FIG. 15, the rod 221 being moved to the left so that the gear of the reverse gear engages with the gear of transmission 122.
Although some preferred embodiments of the invention have been shown and described, it is understood that said embodiments are given only by way of example, the invention is not limited to the embodiments shown.