Dispositif hydraulique pour l'accouplement d'un arbre moteur et d'un arbre entraîné, en particulier pour changements de vitesses applicables aux automobiles. La présente invention se rapporte à un dispositif hydraulique pour l'accouplement d'un arbre moteur et d'un arbre entraîné, en particulier pour changements de vitesses ap plicables aux automobiles, dans lequel une paire au moins de plateaux coulissent axia- lement,
sous la poussée de membranes défor- mables sous l'effet du liquide dont l'admis sion est réglée par des clapets tarés, sur l'ar bre moteur dont ils sont solidaires en rotation, caractérisé en ce que cette paire de plateaux agit sur un disque d'accouplement monté rigi dement, entre lesdits plateaux, sur l'arbre entraîné.
Le bon fonctionnement de ces dispositifs dépend principalement de la membrane qui transmet la pression hydraulique sur le ou les disques, ainsi que de l'admission correcte du fluide compresseur.
On conçoit l'importance de cette dernière condition, surtout dans les applications aux changements de vitesses automatiques pour automobiles, motocyclettes, automotrices, etc., où la distribution du .fluide joue un rôle de tout premier plan.
II s'agit, en effet, d'effectuer automati quement le changement de vitesse dans l'ordre voulu, et sans confusion possible, tant en vitesse montante qu'en vitesse descendante.
On sait que dans les dispositifs antérieurs, brevetés par le même inventeur, le fluide compresseur agit sur une membrane repous sant un plateau mobile, lequel appuie sur l'une des faces d'un disque d'embrayage dont l'autre face vient s'appliquer sur un plateau fige. \, Il s'ensuit un déplacement axial du disque sur son arbre, déplacement qui pré sente certains inconvénients. Parmi ceux-ci, on peut citer le coulissement du moyeu du disque sur son arbre cannelé qui, pour éviter tout coincement, doit posséder certaines pro portions qu'il est souvent impossible de res pecter, surtout dans le cas d'embrayages multiples.
Par ailleurs, le déplacement axial du dis que, qui doit comprendre non seulement le jeu assez important nécessaire à la marche débrayée, mais aussi la course indispensable pour rattraper l'inévitable usure, nécessite une déformation élastique importante de la membrane, déformation qu'il n'est pas tou jours possible d'obtenir pratiquement.
En outre, il est indispensable d'utiliser des membranes très minces pour diminuer, d'une part, la pression nécessaire à leur dé formation élastique et, d'autre part, assurer l'instantanéité de fonctionnement sans la quelle, dans les applications automobiles en général, le changement automatique correct des vitesses est impossible ù obtenir.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'in vention.
La fig. 1 montre, en coupe verticale, une forme de dispositif comportant deux disques pour l'accouplement de deux arbres.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne <I>A -B</I> de la fig. 1.
La fig. 3 montre deux demi-coupes longi tudinales, l'une passant par la ligne E-0, l'autre par la ligne 0-F de la fig. 4 et représente une forme de dispositif pour chan gement de vitesse à trois vitesses pour auto mobiles.
La fig. 4 est une coupe par la ligne C-D de la fig. 3.
La fig. 5 montre, à plus grande échelle, une coupe partielle par la ligne 0-G de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue de profil partielle de l'objet de la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe partielle, en plan, par la ligne I-H de la fig. 5.
La fig. 8 montre, schématiquement, une membrane à sa position de repos.
La fig. 9 est une vue en élévation d'une membrane.
La fig. 10 montre de profil une mem brane en position débrayée.
La fig. Il représente, de profil, une mem brane en position "usure" embrayée. Le dispositif représenté aux fig. 1 et 2 est destiné à l'accouplement de deux arbres. Il peut être utilisé, dans l'industrie, pour toutes sortes de machines et peut faire partie de l'ensemble directeur des véhicules à che nille intégrale; il peut encore servir à accou pler un moteur quelconque avec sa transmis sion, aussi bien dans l'automobile que dans la navigation, l'aviation, les applications électromécaniques, etc.
L'arbre moteur 1 (fig. 1) reçoit ici son mouvement d'une roue dentée 2 par exem ple. L'arbre 3 est l'arbre récepteur. Les deux arbres 1 et 3 sont supportés par le carter 4.
L'arbre 1, à l'intérieur du carter 4, porte un plateau 5 sur lequel sont montées, à la périphérie, les entretoises 6 et 7 et les pla teaux fixes 8 et 9 (fig. 1 et 2), ce dernier formant la paroi intérieure de l'embrayage. Entretoises et plateaux sont bloqués ensem ble par des boulons d'assemblage 10. Le pla teau 5 (fig. 1) présente sur sa face interne une légère dépression en cuvette annulaire 11 contre les bords' de laquelle s'appuie la cou ronne-membrane plane 12, étanche à sa péri phérie et à son bord intérieur vis-à-vis du plateau 5 (fig. 1).
La face opposée de la membrane 12 s'ap puie sur le plateau mobile 13, portant à sa périphérie extérieure des cannelures en dents d'entraînement 14 (fig. 2) qui s'ajustent dans les cannelures ou dents correspondantes pré vues à l'intérieur des entretoises 6 et 7 (fig. 1 et 2).
Le plateau fixe 8 est creusé sur ses deux faces, pour former deux cuvettes annulaires 15 et 16 de faible profondeur, semblables à celles du plateau moteur 5. Chacune de ces cuvettes est hermétiquement fermée par une membrane 17 et 18 1(fig. 1). La membrane 17, à la face opposée au plateau 8, s'appuie sur un plateau mobile 19 comportant des dents ou cannelures à sa périphérie extérieure, comme le plateau mobile 13 qui lui fait face.
La membrane 18 du plateau fixe 8 s'ap puie sur un plateau mobile 20, semblable aux plateaux 10 et 13, et qui fait face à un qua trième plateau semblable 21, lequel s'appuie sur une quatrième membrane 22. Celle-ci ferme la cuvette 23 du plateau fixe exté rieur 9 (fig. 1).
Entre les plateaux mobiles 13, 19 et 20 et 21 sont disposés un certain nombre de pe tits ressorts périphériques 24 (fig. 1 et 2) qui les maintiennent à une certaine distance l'un de l'autre.
Les disques d'embrayage 25 et 26 sont montés sur l'arbre récepteur 3 au moyen de clavettes d'entraînement.
L'arrivée du fluide sous pression se fait, dans l'exemple de réalisation représenté, par le tube 27; le fluide s'achemine ensuite par des ouvertures appropriées 28 (fig. 1), vers le perçage central 29 de l'arbre moteur 1 qui porte un tiroir cylindrique de distribution 30 commandé par un levier à main 31.
Ce tiroir porte des ouvertures 32 que l'on peut mettre en communication soit avec les ouvertures d'arrivée de fluide 28, soit avec l'extérieur, par le canal de sortie 33.
Sur la fig. 1, le tiroir est représenté fermé, c'est-à-dire que l'orifice 28 d'arrivée du liquide sous pression est fermé. La cham bre 29 est en communication avec l'extérieur par le canal 33.
Lorsque les ouvertures 32 du tiroir 30 coïncident avec les ouvertures d'arrivée 28, le fluide sous pression s'achemine par le ca nal 34 (en pointillé sur la fig. 1) jusqu'au sommet 35 du clapet 36 (voir fig. 3, 4, 5., 6 et 7). Celui-ci est maintenu sur son siège par le ressort taré 37, jusqu'à ce que la pres sion du fluide en surmonte l'action. A ce moment, le clapet 36 s'ouvre et découvre l'orifice 38 qui permet au fluide d'accéder au canal 39, et de remplir ainsi les chambres 11, 15, 16 et 23.
Sous l'action de la pression du fluide, les membranes élastiques 12, , 17, 18 et 22 se déforment, et appuient sur les plateaux mobiles 13, 19, 20 et 21 qui se rapprochent l'un de l'autre. Les plateaux 13 et 19 serrent ainsi entre eux le disque 25, et les plateaux 20 et 21, le disque 26: L'ar bre récepteur est donc rendu solidaire de l'arbre moteur. Lorsque le tiroir 30 est ramené à la po sition montrée à la fig. 1, la pression tombe dans tous les canaux.
Le clapet 36, repoussé par son ressort 37, reprendra la position re présentée, c'est-à-dire qu'il fermera l'arrivée du fluide, en découvrant l'orifice d'échappe ment 40. Les, ressorts 24 ramèneront les pla teaux mobiles à la position montrée au des sin; les disques 25 et 26 seront ainsi libérés; l'appareil est hors d'action.
Le dispositif qui vient d'être décrit peut aussi bien ne comporter qu'un seul disque d'embrayage,-au lieu de deux. Dans ce cas, il ne comprendra que deux membranes et deux plateaux mobiles.
Pour des puissances plus grandes, ou pour des raisons d'encombrement en diamètre, il peut aussi bien comprendre trois, quatre dis ques et davantage; chacun de ceux-ci étant commandé par une paire de plateaux mobiles et de membranes.
Dans l'exemple décrit, un seul clapet com mande le passage du fluide. Il est bien évi dent que l'appareil peut en comporter deux ou davantage, sans changer en rien le carac tère de l'invention.
Comme mentionné, les fig. 3, 4, 5, 6 et 7 montrent une application à l'automobile du dispositif en question. Il permet, par une dis tribution appropriée, de résoudre le problème du changement de vitesse automatique.
Les disques d'embrayage 41, 42 et 43 (fig. 3) sont ici montés à clavettes sur trois arbres concentriques indépendants 44, 45 et 46 (fig. 3 et 4).
Dans l'exemple choisi, le carter 47 conte nant embrayages et engrenages est accolé au carter moteur 48.
Sur une des extrémités 49 du vilebrequin 50 est fixé le plateau 51 qui forme volant, les autres pièces du dispositif étant montées sur celui-ci au moyen des boulons 52. Les entre toises à cannelures ou dents intérieures sont désignées en 53, 54 et 55, les plateaux fixes en 56, 57 et 58 (fig. 3 et 5). Les membranes correspondantes n'ont pas été spécialement désignées. Ces pièces assurent les mêmes fonc tions que les organes correspondants de l'exemple de réalisation précédent, montré aux fig. 1 et 2.
Des plateaux mobiles par paires 59, 60 et 61 (fig. 3 et 5) sont engagés dans les canne lures ou dents des entretoises 53, 54 et 55, et maintenus à écartement convenable pour la marche débrayée, par les ressorts 62 (fig. 5).
Le fluide sous pression arrive, par le ca nal 63, dans une gorge 64, puis passe par le moyeu tournant 65, solidaire du plateau 56 formant distributeur pour parvenir dans le conduit 34 (fig. 3 et 4) et arriver enfin dans le petit chambrage 35 (fig. 3 et 4) prévu au sommet du clapet 36 (fig. 4).
Pour assurer un fonctionnement automa tique parfait, c'est-à-dire pour que les vitesses soient prises sans erreur possible dans l'ordre voulu, il n'y a qu'une seule arrivée de fluide, partant du collecteur 65, et constituée comme on l'a vu par le canal 34 (fig. 3 et 4) qui dé bouche au sommet du clapet 36 (fig. 4) de première vitesse. De là, et lorsque les condi tions de marche sont remplies, le fluide passe par le canal 66, représenté en pointillé à la fig. 3, pour arriver aux membranes comman dant les deux plateaux mobiles 59 qui assu rent, au moment voulu, l'entraînement du disque 41 claveté sur l'arbre 44, lequel porte le pignon de première vitesse.
On voit que le fluide ne peut agir sur les membranes de la paire de plateaux 59 qu'après avoir vaincu le ressort 37 du clapet 36 (fig. 4), c'est-à-dire après avoir atteint une pression donnée, suf- fisaute pour produire l'entraînement du dis que de première vitesse. Le fluide sort par l'orifice 67 (fig. 3 et 4) des chambres com mandant la première vitesse pour arriver au chambrage 68 (fig. 3, 4 et 5) lequel est fermé par le clapet 69 (fig. 5) semblable au clapet 36 de première vitesse.
Lorsque la pression du fluide est assez forte pour ouvrir le clapet 69, le fluide pénètre par l'orifice 70 (fig. 4 et 5) et le canal 71 (fig. 5) jusque derrière les membranes commandant la paire de pla teaux mobiles 60 (fig. 5) contrôlant le disque 42 (fig. 3 et 5) de deuxième vitesse.
Conti nuant son chemin, le fluide passe des mem branes de deuxième vitesse à celles de troi- sième vitesse en empruntant l'orifice 72 (fig. 4), le chambrage 73 et le canal 74 con trôlé par le clapet logé dans le perçage 75 (fig. 4). De là, le fluide se rend derrière les membranes des plateaux mobiles 61 qui com mandent le disque d'embrayage 43 de troi sième vitesse, ou prise directe. On remarquera que les trois clapets des trois vitesses sont semblables, et que leur fonctionnement est identique à celui du clapet représenté à grande échelle sur la fig. 5.
Seuls, les ressorts 37 (fig. 5) sont de force croissante: le plus faible agit sur le clapet 36 de première vitesse, et le plus fort sur celui de troisième vitesse situé, ainsi que son clapet, dans le perçage 75 (fig. 4).
Le fluide est évacué hors des trois clapets par un orifice 76 (fig. 5, 6 et 7) qui est auto matiquement découvert. dès que la pression du fluide sur le clapet devient plus faible que la force du ressort 37 (fig. 5). La fig. 5 repré sente le clapet à la position d'échappement, l'admission du fluide étant fermée.
Cette disposition permet d'obtenir le chan gement des vitesses dans l'ordre prévu, sans confusion possible. On voit, en effet, que le fluide compresseur est obligé de remplir les chambres à membranes de première vitesse et d'actionner par conséquent cette vitesse avant de faire fonctionner les membranes de seconde vitesse. Celles-ci seront sous pression avant que la. troisième vitesse puisse fonctionner, puisque le fluide ne peut arriver à. cette troi sième vitesse qu'après avoir rempli les cham bres de membranes de seconde vitesse.
La descente des vitesses, qui se produit lorsque la pression du fluide baisse, s'effectuera aussi dans l'ordre voulu puisque, les trois clapets étant semblables, c'est celui de troisième vi tesse qui se fermera le premier, son ressort de rappel étant le plus fort, puis le clapet de seconde vitesse suivra, le ressort. de celui-ci étant plus fort que celui du clapet de pre mière vitesse.
Le plateau distributeur 56 (fig. 3, 4, 5, 6) comporte à sa périphérie autant de méplats qu'il y a de clapets. Ces méplats sont perpen diculaires à l'axe des clapets, et reçoivent une pièce de forme spéciale 77 (fig. 3, 4, 5 et 6) qui sera appelée pontet. Cette pièce 77 porte un guidage cylindrique 78 (fig. 5) qui forme en même temps le siège du clapet.
Le pontet renferme, ainsi qu'on l'a déjà vu, un cham- brage 35, 68 et 73 qui permet de mettre en communication les orifices 34 et 66 (fig. 3 et 4) pour la première vitesse; 67 et 70 (fig. 3, 4 et 5) pour la deuxième vitesse et 72, 74 (fig. 4) pour la troisième vitesse. Les pontets 77 sont figés sur le plateau distributeur au moyen des boulons 79 (fig. 6).
Pour que des embrayages tels que décrits soient d'un fonctionnement irréprochable, il est indispensable qu'ils soient utilisés d'une certaine façon, qui dépend de leur montage.
Chaque membrane est formée par une cou ronne 80 (fig. 8 et 9) en métal très mince; serrée à sa périphérie entre les couronnes et les plateaux figes, et sertie ou soudée par son bord intérieur sur le même plateau fige, en laissant entre elle et ce plateau un vide de cluelques dixièmes de millimètre, qui cor respond à la possibilité de déformation élas tique de la membrane du côté du plateau fixe (fig. 10).
La profondeur de ce vide correspond à peu près au jeu nécessaire pour obtenir la liberté entre le disque d'embrayage et le pla teau mobile correspondant. C'est la position de débrayage que prend la membrane sous la poussée du plateau mobile, sur lequel s'exerce la pression des ressorts 62 (fig. 5).
L'appareil étant neuf, sans usure appré ciable, le disque d'embrayage sera entraîné lorsque la membrane, sous l'influence de la pression du fluide, aura repris sa position naturelle, c'est-à-dire sera redevenue sensible ment plane (fig. 8). On comprend que la membrane aura également la possibilité de se déformer de l'autre côté de sa position natu relle, d'une quantité au moins égale à celle correspondant à sa position primitive (fig. 11). La course additionnelle ainsi permise servira à compenser l'usure qui peut se produire à la longue sur les disques. et plateaux, sans obli ger la membrane à dépasser sa limite élas tique.
Hydraulic device for coupling a driving shaft and a driven shaft, in particular for gear changes applicable to automobiles. The present invention relates to a hydraulic device for coupling a driving shaft and a driven shaft, in particular for gear changes applicable to automobiles, in which at least one pair of plates slide axially,
under the pressure of membranes deformable under the effect of the liquid, the admission of which is regulated by calibrated valves, on the motor shaft of which they are integral in rotation, characterized in that this pair of plates acts on a coupling disc mounted rigidly, between said plates, on the driven shaft.
The correct functioning of these devices depends mainly on the membrane which transmits the hydraulic pressure on the disc (s), as well as on the correct admission of the compressor fluid.
The importance of the latter condition is understood, especially in applications to automatic gear changes for automobiles, motorcycles, motor vehicles, etc., where the distribution of the fluid plays a very important role.
It is, in fact, a matter of automatically performing the gear change in the desired order, and without possible confusion, both in upward and downward speed.
It is known that in the prior devices, patented by the same inventor, the compressor fluid acts on a membrane pushing back a movable plate, which presses on one of the faces of a clutch disc, the other face of which comes to rest. apply on a frozen plate. \, This results in an axial displacement of the disc on its shaft, a displacement which presents certain drawbacks. Among these, one can cite the sliding of the hub of the disc on its splined shaft which, to avoid any jamming, must have certain proportions which it is often impossible to comply with, especially in the case of multiple clutches.
Furthermore, the axial displacement of the dis that, which must include not only the fairly large play necessary for the disengaged march, but also the essential stroke to take up the inevitable wear, requires a significant elastic deformation of the membrane, deformation that is not always possible to obtain practically.
In addition, it is essential to use very thin membranes to reduce, on the one hand, the pressure necessary for their elastic deformation and, on the other hand, to ensure instantaneous operation without which, in automotive applications. in general, correct automatic gearshifting is not possible.
The accompanying drawing shows, by way of example, embodiments of the invention.
Fig. 1 shows, in vertical section, a form of device comprising two discs for coupling two shafts.
Fig. 2 is a section taken along the line <I> A -B </I> of FIG. 1.
Fig. 3 shows two longitudinal half-sections, one passing through line E-0, the other through line 0-F of FIG. 4 and shows one form of a three-speed gear changing device for automobiles.
Fig. 4 is a section through the line C-D of FIG. 3.
Fig. 5 shows, on a larger scale, a partial section through line 0-G of FIG. 4.
Fig. 6 is a partial profile view of the object of FIG. 5.
Fig. 7 is a partial sectional plan, taken by the line I-H of FIG. 5.
Fig. 8 shows, schematically, a membrane in its rest position.
Fig. 9 is an elevational view of a membrane.
Fig. 10 shows in profile a mem brane in the disengaged position.
Fig. It represents, in profile, a mem brane in the engaged "wear" position. The device shown in FIGS. 1 and 2 is intended for the coupling of two shafts. It can be used, in industry, for all kinds of machines and can be part of the steering assembly of integral vehicles; it can also be used to couple any engine with its transmission, as well in the automobile as in navigation, aviation, electromechanical applications, etc.
The motor shaft 1 (FIG. 1) here receives its movement from a toothed wheel 2 for example. Shaft 3 is the receiving shaft. The two shafts 1 and 3 are supported by the housing 4.
The shaft 1, inside the casing 4, carries a plate 5 on which are mounted, at the periphery, the spacers 6 and 7 and the fixed plates 8 and 9 (fig. 1 and 2), the latter forming the inner wall of the clutch. Spacers and plates are blocked together by assembly bolts 10. Plate 5 (fig. 1) has on its internal face a slight depression in an annular cup 11 against the edges of which the diaphragm crown rests. plane 12, sealed at its periphery and at its inner edge vis-à-vis the plate 5 (FIG. 1).
The opposite face of the membrane 12 rests on the movable plate 13, carrying at its outer periphery drive tooth grooves 14 (FIG. 2) which fit into the corresponding grooves or teeth provided in the inside of spacers 6 and 7 (fig. 1 and 2).
The fixed plate 8 is hollowed out on its two faces, to form two annular bowls 15 and 16 of shallow depth, similar to those of the motor plate 5. Each of these bowls is hermetically closed by a membrane 17 and 18 1 (fig. 1). . The membrane 17, on the face opposite the plate 8, rests on a movable plate 19 having teeth or grooves at its outer periphery, like the movable plate 13 which faces it.
The membrane 18 of the fixed plate 8 rests on a movable plate 20, similar to the plates 10 and 13, and which faces a similar fourth plate 21, which rests on a fourth membrane 22. The latter closes the bowl 23 of the external fixed plate 9 (fig. 1).
Between the movable plates 13, 19 and 20 and 21 are arranged a certain number of small peripheral springs 24 (fig. 1 and 2) which keep them at a certain distance from each other.
The clutch discs 25 and 26 are mounted on the receiving shaft 3 by means of drive keys.
The arrival of the pressurized fluid takes place, in the embodiment shown, through tube 27; the fluid then flows through appropriate openings 28 (fig. 1), to the central bore 29 of the motor shaft 1 which carries a cylindrical distribution spool 30 controlled by a hand lever 31.
This drawer carries openings 32 which can be placed in communication either with the fluid inlet openings 28, or with the outside, via the outlet channel 33.
In fig. 1, the drawer is shown closed, that is to say that the inlet 28 for the pressurized liquid is closed. Room 29 is in communication with the outside via channel 33.
When the openings 32 of the spool 30 coincide with the inlet openings 28, the pressurized fluid flows through the channel 34 (dotted in fig. 1) to the top 35 of the valve 36 (see fig. 3). , 4, 5., 6 and 7). This is held on its seat by the calibrated spring 37, until the pressure of the fluid overcomes the action. At this moment, the valve 36 opens and discovers the orifice 38 which allows the fluid to access the channel 39, and thus fill the chambers 11, 15, 16 and 23.
Under the action of the pressure of the fluid, the elastic membranes 12,, 17, 18 and 22 are deformed, and press on the movable plates 13, 19, 20 and 21 which move closer to one another. The plates 13 and 19 thus clamp the disc 25 together, and the plates 20 and 21, the disc 26: The receiving shaft is therefore made integral with the motor shaft. When the drawer 30 is returned to the position shown in FIG. 1, the pressure drops in all channels.
The valve 36, pushed back by its spring 37, will return to the position shown, that is to say it will close the arrival of the fluid, uncovering the exhaust port 40. The springs 24 will return the movable plates in the position shown at the bottom; the disks 25 and 26 will thus be released; the device is disabled.
The device which has just been described may equally well have only one clutch disc, instead of two. In this case, it will only include two membranes and two mobile plates.
For larger powers, or for reasons of size in diameter, it may equally well include three, four disks and more; each of these being controlled by a pair of movable plates and membranes.
In the example described, a single valve controls the passage of the fluid. It is obvious that the apparatus can include two or more, without in any way changing the character of the invention.
As mentioned, Figs. 3, 4, 5, 6 and 7 show an automotive application of the device in question. It makes it possible, by an appropriate distribution, to solve the problem of automatic gear change.
The clutch discs 41, 42 and 43 (fig. 3) are here mounted with keys on three independent concentric shafts 44, 45 and 46 (fig. 3 and 4).
In the example chosen, the housing 47 containing clutches and gears is attached to the engine housing 48.
On one of the ends 49 of the crankshaft 50 is fixed the plate 51 which forms a flywheel, the other parts of the device being mounted on it by means of the bolts 52. The between bars with grooves or internal teeth are designated by 53, 54 and 55 , the fixed plates at 56, 57 and 58 (fig. 3 and 5). The corresponding membranes have not been specially designated. These parts perform the same functions as the corresponding members of the previous exemplary embodiment, shown in FIGS. 1 and 2.
Movable plates in pairs 59, 60 and 61 (fig. 3 and 5) are engaged in the canes or teeth of the spacers 53, 54 and 55, and kept at a suitable distance for the disengaged walking, by the springs 62 (fig. 5).
The pressurized fluid arrives, through the channel 63, in a groove 64, then passes through the rotating hub 65, integral with the plate 56 forming the distributor to reach the duct 34 (fig. 3 and 4) and finally arrive in the small recess 35 (fig. 3 and 4) provided at the top of the valve 36 (fig. 4).
To ensure perfect automatic operation, that is to say so that the speeds are taken without possible error in the desired order, there is only one fluid inlet, starting from the manifold 65, and consisting of as seen by channel 34 (fig. 3 and 4) which opens at the top of the valve 36 (fig. 4) of first speed. From there, and when the operating conditions are met, the fluid passes through channel 66, shown in dotted lines in FIG. 3, to arrive at the membranes commanding the two movable plates 59 which ensure, at the desired moment, the drive of the keyed disc 41 on the shaft 44, which carries the first speed pinion.
It can be seen that the fluid can act on the membranes of the pair of plates 59 only after having overcome the spring 37 of the valve 36 (fig. 4), that is to say after having reached a given pressure, sufficient. leap to produce the drive of the first gear. The fluid leaves through the orifice 67 (fig. 3 and 4) of the chambers controlling the first speed to arrive at the recess 68 (fig. 3, 4 and 5) which is closed by the valve 69 (fig. 5) similar to first speed valve 36.
When the fluid pressure is strong enough to open the valve 69, the fluid enters through the orifice 70 (fig. 4 and 5) and the channel 71 (fig. 5) until behind the membranes controlling the pair of movable plates 60 (fig. 5) controlling the disc 42 (fig. 3 and 5) of second speed.
Continuing its path, the fluid passes from the second speed diaphragms to those of the third speed via the orifice 72 (fig. 4), the recess 73 and the channel 74 controlled by the valve housed in the bore 75 (fig. 4). From there, the fluid goes behind the membranes of the movable plates 61 which control the clutch disc 43 of the third speed, or direct drive. It will be noted that the three valves of the three speeds are similar, and that their operation is identical to that of the valve shown on a large scale in FIG. 5.
Only the springs 37 (fig. 5) are of increasing force: the weakest acts on the first speed valve 36, and the strongest on the third speed valve located, as well as its valve, in the bore 75 (fig. 4).
The fluid is evacuated out of the three valves through an orifice 76 (fig. 5, 6 and 7) which is automatically uncovered. as soon as the pressure of the fluid on the valve becomes weaker than the force of the spring 37 (fig. 5). Fig. 5 represents the valve in the exhaust position, the fluid inlet being closed.
This arrangement makes it possible to obtain the change of speeds in the order envisaged, without possible confusion. It can be seen, in fact, that the compressor fluid is obliged to fill the diaphragm chambers at first speed and consequently to actuate this speed before operating the membranes at second speed. These will be under pressure before the. third gear can work, since the fluid can not get to. this third speed only after filling the chambers with second speed membranes.
The lowering of the speeds, which occurs when the pressure of the fluid decreases, will also be carried out in the desired order since, the three valves being similar, it is that of third speed which will close first, its return spring. being the strongest, then the second speed valve will follow, the spring. of this being stronger than that of the first speed valve.
The distributor plate 56 (FIG. 3, 4, 5, 6) has at its periphery as many flats as there are valves. These flats are perpendicular to the axis of the valves, and receive a specially shaped piece 77 (fig. 3, 4, 5 and 6) which will be called trigger guard. This part 77 carries a cylindrical guide 78 (FIG. 5) which at the same time forms the seat of the valve.
The trigger guard contains, as has already been seen, a chamber 35, 68 and 73 which allows the orifices 34 and 66 (fig. 3 and 4) to be placed in communication for the first gear; 67 and 70 (fig. 3, 4 and 5) for the second gear and 72, 74 (fig. 4) for the third gear. The jumpers 77 are fixed on the distributor plate by means of the bolts 79 (fig. 6).
For clutches as described to function flawlessly, it is essential that they be used in a certain way, which depends on their assembly.
Each membrane is formed by a crown 80 (fig. 8 and 9) of very thin metal; tight at its periphery between the crowns and the fixed plates, and crimped or welded by its inner edge on the same solid plate, leaving between it and this plate a gap of just a few tenths of a millimeter, which corresponds to the possibility of elastic deformation membrane tick on the side of the fixed plate (fig. 10).
The depth of this void corresponds approximately to the clearance necessary to obtain the freedom between the clutch disc and the corresponding movable plate. This is the disengaged position that the membrane takes under the pressure of the movable plate, on which the pressure of the springs 62 is exerted (FIG. 5).
The device being new, without appreciable wear, the clutch disc will be driven when the membrane, under the influence of the pressure of the fluid, will have resumed its natural position, that is to say will have become again substantially flat. (fig. 8). It is understood that the membrane will also have the possibility of deforming on the other side of its natural position, by an amount at least equal to that corresponding to its original position (fig. 11). The additional travel thus allowed will be used to compensate for the wear that may occur over time on the discs. and plateaus, without forcing the membrane to exceed its elastic limit.