Brevet FR2028078A1 — publié le 19701009

«765 - i - 2028078 Lrinvention concerne une installation de v connexion pour mécanismes de changement de vitessef notamment pour véhicules à moteur, comportant deux arbres d'entrée, réunis dans l'arbre de sortie du mécanisme, et qui sont accouplables au moyen 5 d'accouplements à friction avec l'arbre de sortie du moteur, ces accouplements étant actionnés au moyen de pistons annulaires et cylindres qui peuvent être chargés de fluide de pression au moyen d'un tiroir de commutation influencé par l'appareil de commande du mécanisme. 10 Des mécanismes de connexion de ce genre, sans interruption de la force de traction, permettent, lors d'une conformation appropriée du dispositif de commutation, un pa.ssage des vitesses exempt d'effet de choc. L'invention a pour but d'améliorer le dispositif de commutation pour des accouplements affectés à 15 l'entraînement des arbres d'entrée. Dans un mode de construction connu, d'un mécanisme de connexion pour véhicule à moteur., il est prévu deux arbres d'entrée. Chacun d'eux peut être, au choix, au moyen d'un plateau d'accouplement propre et une plaque de pression disposée 20 mobile axialement entre les deux plateaux d'accouplement, avec le volant, constitué comme carter d'accouplement, d'un moteur d'entraînement. La force d'application nécessaire pour la transmission d'un moment de rotation est apportée, pour un plateau d'accouplement, par un piston annulaire hydraulique agissant sur la plaque de pression, \ 25 et, pour l'autre plateau d'accouplement, par un jeu de raccords de compression agissant sur la même plaque de pression, de sorte que les pistons annulaires doivent travailler en continu contre la force des ressorts de compression. Lorsqu'est atteinte une vitesse de rotation du moteur suffisante, le cylindre, affecté au piston annulaire en 30 dépendance de la position d'un tiroir dont la position est réglable soit par le conducteur, soit par un appareil de commande, par Vintermédiaire d'un systèùe de canalisations et de soupapes avec ùn fluide de pression, dont la pression est déterminée seulement par un régulateur de pression principal branché à la suite d'une pompe de 35 pression. En raison de l'emploi d'une plaque de pression unique pour l'application alternative des deux plateaux d'accouplement, une telle installation ne permet pas une transmission ininterrompue d'une force de traction importante, car, pendant la commutation des accouplements au moins pendant un instant, aucun des deux plateaux d'accouplement 40 ne peut être pressé avec une pression suffisante contre le carter 69 45765 - 2 - 2028078 d'accouplement. Un autre inconvénient de ce.dispositif de commutation, déjà très coûteux en soi, réside en: ce qu'un embrayage sans effet de choc des plateaux n'est possible que dana des 5 conditions très déterminées intervenant dans la marche du véhicule. En vue d'assurer une transmission sans patinage du couple très important du moteur d'entraînement, il est nécessaire de prévoir undimen-Bionnement suffisant des ressorts de compression qui pressent un • plateau d'accouplement contre le carter d'accouplement. Etant donné 10 que ces ressorts d'accouplement ne sont pourvus d'aucun moyen d'amortissement, l'embrayage de l'accouplement se produit avec une grande force et une vitesse élevée, de sorte que,dans le cas d'une charge à couple très faible du moteur d'entraînement, l'accouplement a lieu absolument sans glissement, et il produit ainsi une accélération. ,r 15 brutale des jeux de pignons. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de connexion pour la commutation d'accouplements principaux d'un mécanisme de changement de vitesse pourvu de plusieurs arbres d'entrée, qui soit capable, avec des moyens simples, de trans-20 mettre, pratiquement sans interruption, même de très grandes forces de traction, avec un embrayage et un débrayage de grande douceur. Au moins l'un des accouplements principaux est alors chargé dans le sens de 1'embrayage, en permanence avec une force correspondant au couple instantané du moteur d'entraînement. 25 L'invention est caractérisée en. ce que, aux pistons annulaires pour 1'embrayage et le débrayage des accouplements, sont affectés plusieurs cylindres, le cylindre servant à 1'embrayage des accouplements étant limité par les deux pistons annulaires. Conformément à l'invention, les cylindres 30 d'embrayage et de débrayage sont alors pourvus de surfaces de piston différentes, et cela de telle sorte que les cylindres de débrayage ont une surface de piston efficace plus grande que celle du cylindre d'embrayage. Bien que les surfaces de piston différentes donnent très généralement la possibilité d'une vitesse de débrayage très 35 élevée, on obtient une pression d'application du plateau d'accouplement correspondant à la charge instantanée du couple du moteur, par une variation de la pression de liquide agissant dans les cylindres d'embrayage. Pour cela, il est avantageux d'intercaler une soupape de réduction, connue en sol, réglable en dépendance de la..change de 40 couple du moteur d'entraînement, le cylindre d'embrayage étant,-_à 69 45765 - 3 - 2028078 travers le tiroir de commutation et/ou* les canalisations , constamment chargé avec la pression de fluide déterminée par la-soupape de réduction. En. vue de garantir un accouplement doux, même lors de charge élevée du moteur, pour laquelle la soupape de réduction délivre une 5 pression de fluide élevée, il est prévu, conformément à l'invention., dans les canalisations d'amenée aux cylindres de débrayage, des soupapes de supplément également connues en elles-mêmes; montées de tel sorte qu'elles assurent une arrivée non gênée et rapide aux cylindres de débrayage, une résistance d'étranglement étant cependant opposée 10 au retour du fluide de pression. Suivant une Réalisation avantageuse de l'invention, les pistons annulaires, et, en correspondance, chaque plaque de pression reliée à un des pistons annulaires, sont disposés directement l'un près dé l'autre, les pistons annulaires enfermant 15 entre eux un cylindre d'embrayage commun, tandis que, d'autre part, à chaque piston annulaire est affecté un cylindre de débrayage propre. Les pistons annulaires sont disposés coulissants entre une plaque de pression d'accouplement fixe et un plateau de pression, qui sont reliés entre eux, sur un manchon entourant les arbres d'entrée, 20 par des boulons. De cette manière, les pistons annulaires enferment d'un côté avec la plaque du couvercle d'accouplement, et de l'autre côté avec le plateau de pression, chacun un cylindre de débrayage Pour former les cylindres d'embrayage et de débrayage, les pistons annulaires sont pourvus d'évidements et de collerettes périphériques» 25 auquel cas ils s'appliquent par leurs collerettes, avec interposition de joints,l'un contre l'autre et contre la plaque de pression égale-. ment pourvue d'une collerette, et contre la plaque de couvercle. En même temps, les pistons annulaires s'appliquent à étanchéité contre un manchon entourant les arbres d'entrée. La canalisation 30 d'amenée de fluide de pression pour tous les cylindres a lieu par l'intermédiaire de cana'lisations disposées dans le manchon, par lesquelles celles affectées aux cylindres de-débrayage, sont alternativement ouvertes et fermées par tin tiroir de commutation réglable, qui est déplaçable par l'appareil de commande en des points de 3 5 connexion prédéterminés, qui déterminent chacun un rapport entre la vitesse de déplacement et la position des clapets d'étranglement. Une installation de distribution peut être montée en amont 'du tiroir de commutation, installation à laquelle arrivent directement le liquide de pression pour le cylindre de dé-40 brayage, à partir du réseau hydraulique, et le liquide pour le 69 45765 - 4 - 2028078 cylindre d ' embrayage, à partir de la soupape de réduction, le couple de charge du moteur est transmis sur la soupape de réduction, soit, d'une manière connue, par l'intermédiaire d'une tringLerie à leviers, déplaçable par la pédale des gaz, soit par l'intermédiaire d'un pal-5 peur saisi par la position du clapet d'étranglement. Les pistons annu-r laires sont reliés chacun rigidement avec la plaque de pression qui lui est affectée, par exemple au moyen de goujons filetés qui s'en» gagent d'une manière connue, dans des évidements disposés alternativement le long des évidements des pistons annulaires. 10 La disposition conforme & l'invention d'un cylindre d'embrayage et d'un cylindre de débrayage pour chaque, piston annulaire permet d'actionner les deux accouplements absolument indépendamment l'un de l'autre, de telle sorte que l'un des accouplements soit débrayé avec utilisation de la pression totale du réseau hydran-15 lique avec une grande force tandis que l'autre reste embrayé. La variation de la pression de liquide régnant dans les cylindres d'embrayage en fonction de la charge du moteur d'entraînement assure, d'une part, la transmission sûre du couple momentanément appliqué par le moteur d'entraînement, et, d'autre part, un embrayage doux une fois 20 qu'a eu lieu la commutation de l'étage de vitesse, car la force d'accouplement est adaptée chaque fois au couple livré dans l'instant par le moteur. Un certain amortissement est imposée & la force d ' embrayage en outre par la résistance d'étranglement de la soupape d'excès de passage agissant contre la sortie du liquide de pression hors du cy-25 1Indre de débrayage, de sorte qu'est assuré un embrayage rapide et sûr, cependant absolument sans choo. En plus de favoriser l'embrayage sans choc, le dimensionnement différent des surfaces de piston affectées aux cylindres d'embrayage et de débrayage permet en outre d'obtenir que, 30 même avec les couples de charge les plus élevés du moteur d'entraînement, pour lesquels la soupape de réduction délivre la pression d'embrayage maximale, le débrayage est rapide. Aux avantages fonctionnels de l'invention, s'ajoute l'avantage obtenu par la disposition conforme à l'invention d'une faible dépense en moyens techniques et de cons-3 5 truction, qui est obtenue par la disposition d'un cylindre d'embrayage commun pour les deux pistons annulaires, de sorte qu'on peut renoncer aux mécanismes de connexion des modes de construction connus, comprenant une disposition compliquée de toutes les installations de connexion et d'actlonnement des accouplements. 40 La description se rapporte à un exemple de. B'ÈÇfèsW65 - 5 - 2028078 réalisation représent éaux ^dessins qui montrent : - •! \jhh-r - Figure 1une coupe longitudinale partielle du jéU" d'a&feoupleœents pour un mécanisme de changement de vitesse pourvu ■w ~durââjs$b«ltif d'accouplement de l'invention; ' •:r 5 " ' 'c •* *- Figure 2, une représentation schématique du dis- » t positif de connexion pour actionner les accouplements du mécanisme dï» Changement de vitesse de figure 1. "r:; : Deux arbres d'entrée concentriques indé pendants 1 et 2, d'un mécanisme de changement de vitesse 3 non repré-2:1 O sèrité en détail, portent des jeux de pignons de connexion d'étages. de vitesse se succédant non directement. Chacun des arbres d'entrée 1 ~ #t 2 pefct être accouplé, au moyen d'un plateau d'accouplement à friction 4 et 5,avec une roue de volant constituée comme carter d'accouplement 6. Ce carter 6 présente deux plaques de pression 7 et 8 ' 15 disposées espacées l'une de l'autre et reliées rigidement entre elles. Entré elles, les plaques de pression d'accouplement 7, 6 enferment un espace dans lequel sont disposés les plateaux 4 et 5, et, axiale-meht coulissantes, les plaques de pression 9, 10, l'un près de l'au-tr$v de sorte que, chaque fois, entre une plaque de pression et une 20 plaque dé pression d'accouplement 7, 8, se trouve un des plateaux à friction 4, 5. Chacune des plaques 9, 10 est reliée à l'un des deux pistons annulaires 11, 12. les pistons annulaires 11, 12 sont à l'extérieur du carter 6 disposés directement l'un près de l'autre. Les pistons 11, 12 sont coulissants axialement entra la plaque de 25 prèssion d'accouplement 8 et un plateau de couvercle 13» sur un manchon 14 entourant les arbres d'entrée 1 et 2. Les plateaux d'accouplement 10 et le plateau de couvercle 13 sont serrés contre le manchon 14 au moyen d'axes filetés. Entre le plateau d'accouplement et le 30 piéton annulaire 11, est disposé un cylindre de débrayage 15, ét entre lé plateau de couvercle 13 et le piston annulaire 12 est disposé un autre cylindre de débrayage 16. Entre eux, les pistons annulaires 11 et 12 enferment un cylindre d'embrayage commun 17. Dans le manchon. 14 sont disposées des canalisations d'amenées 18 et 19 35 pour les cylindres de débrayage 15, 16, et'une canalisation d'amenée 20 pour le cylindre d'embrayage commun 17. Les canalisations- d'amenée 18 et 19 sont alternativement ouvertes et fermées à partir d'un tiroir de commutation 22, déplaçable par un appareil de commande 21 (figure 2), tandis que la canalisation d'amenée 20 pour le cylindre 40 d'embrayage 17 reste ouverte en permanence. Lors d'une position 69 45765 - 6 - 2028078 appropriée d'un contactera* 20 près du conducteur et-du tiroir de commutation 22 est disposée une soupape de réduction* connue en soi 24, maintenue, à travers une canalisation 25, sous la pleine pression du fluide déplacé par une pompe 26. Un régulateur de pression 27 5 détermine le niveau de la pression. Dans les canalisations d'amenée 18 et 19 pour les cylindres de débrayage 15, 16, sont intercalées chaque fois, avec le même sens d'efficacité, des soupapes de court-circuit connues en soi 28,29, qui permettent une amenée non gênée de liquide de 10 pression vers les cylindres de débrayage 15, 16, mais cependant qui opposent une résistance d'étranglement au retour du liquide. Dans, la canalisation d'amenée 20 pour le cylindre d'embrayage 17, qui est ouverte en permanence, indépendamment de la position du tiroir de commutation 22, règne la pression de liquide qui est réglée par la 15 soupape de réduction 24. La soupape de réduction contient un piston chargé par ressort 30, dont le ressort 31 est tendu plus ou moins au . moyen d'une tringlerie de leviers 32 & partir de la pédale de gas 33 en accord avec le couple de charge du moteur 34, et ainsi qui étrangle plus ou moins l'écoulement. • 20 Si on embraye une vitesse, par le contac- teur 23, par l'intermédiaire d'autres moyens de connexion hydrauliques dans le mécanisme de changement de vitesse 3» et ai le tiroir de commutation 22 est déplacé en correspondance par l'appareil de commande 21, le cylindre de débrayage 16 est alimenté en liquide de 25.pression par la canalisation 19. Simultanément,'la soupape de réduction 24 reçoit par la canalisation 25 un courant d'amenée de liquide dé pression et laisse passer un liquide avec une pression réduite dans le cylindre d'embrayage 17, en dépendance de la position de la pédale de gaz et de la tension ainsi imposée de son ressort de charge 30 31. Le cylindre de débrayage 15 est fermé par le tiroir de commutation 22 et est ainsi sous pression. En raison de la différence de pression dans le cylindre d'embrayage 15 et dans le cylindre de débrayage 16, mais au moins par les dimensions différentes des surfaces de piston efficaces, affectées à ces deux cylindres, le piston an«u-35 laire 12 est alors déplacé vers la gauche, de sorte que le plateau de pression 10 exécute également un déplacement vers la gauche, si bien que le plateau d'accouplement 5 n'est pas pressé contre le plateau de pression d'accouplement 8 et, en conséquence, le premier accouplement est débrayé. Simultanément, la chambre de cylindre 15 étant sous 40 pression, sur l'autre piston annulaire 11 règne la pression-de 69 45765 - 7 - 2028078 liquide régnant dans le cylindre d'embrayage 17, de sorte que le second accouplement 4 est embrayé. Far l'accouplement 4, c'est le couple complet qui peut être délivré sur l'arbre d'entrée du mécanisme 1. 5 Si maintenant le tiroir de commutation 22 est déplacé en sens opposé de sa position précédente, il s'écoule, par la canalisation 18, du fluide de pression dans le cylindre de débrayage 15. La pression dans le cylindre d'embrayage 17 n'est pas modifiée peur la commutation du tiroir 22, de sorte que le cylindre 10 d'embrayage est chargé, après comme avant, seul par la pression de liquide déterminée par le couple de charge du moteur. Par la canalisation 19 et la soupape de court-circuit 29, s'écoule maintenant le liquide de pression hors du cylindre de débrayage 16, en retour dans le réservoir de réserve, 15 de sorte que le piston annulaire 12 et la plaque de pression 10 qui lui est reliée sont déplacés vers la droite, et, ainsi, le plateau d'accouplement 5 parvient progressivement en prise de friction avec la plaque de pression 8, et le second accouplement est débrayé. Il en résulte que la puissance d'entraînement peut être transmise, par 20 l'arbre d'entrée de mécanisme 2, sans interruption de la force traction. La prise par friction pour un processus doux de la connexion peut être variée dans de larges limites par un dimensionnement approprié des soupapes de court-circuit 28 et 29. Il est bien entendu que la présente inven-25 tion n'est pas limitée aux exemples ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra procéder à des variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 45765 - 8 - 2028078 REVENDICATIONS ; 1°) Installation de connexion pour mécanismes de changement, de vitesse, notamment pour véhicules à moteur, comportant deux arbres d'entrée, réunis dans l'arbre de sortie du mécanisme, et 5 qui sont accouplables au moyen d'accouplements à friction avec l'arbre de sortie du moteur, ces accouplements étant actionnés au moyen de pistons annulaires efcdecylindres qui peuvent être chargés de fluide de pression au moyen d'un tiroir de commutation influencé par l'appareil de commande du mécanisme, installation caractérisée en ce que, 10 aux pistons annulaires pour l'embrayage et le débrayage des accouplements, sont affectés plusieurs cylindres, le cylindre servant à l'embrayage des accouplements était limité par les deux pistons annulaires. 2°) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le oylindre commun servant à l'embrayage des accou-15 pleaents est chargé en permanence par une pression de. liquide correspondant à la charge du moteur. - : 3°) Installation suivant les revendications 1 ; et 2, caractérisée en ce que, au cylindre d'embrayage commun et aux cylindres de débrayage, sont affectées des surfaces efficaces de piston 20 de grandeur différente dans les pistons annulaires. 4°) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que, aux cylindres de débrayage, sont affectées des surfaces efficaces des pistons annulaires plus grandes que celles affectées au cylindre d'embrayage. 25 5°) Installation suivant la revendication 1, carac térisée en ce que le cylindre d'embrayage est chargé par une pression de liquide variable. 6°) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la pression de liquide agissant sur le cylindre 30 d'embrayage commun est variée en dépendance du couple de charge du moteur d'entraînement. 7°) Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que, dans la canalisation d'amenée de liquide de pression au cylindre d'embrayage, est intercalée une soupape de réduc-35 tion, connue en soi, qui règle la pression de fluide efficace en dépendance de la fonction de la pédale des gaz. 8°) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres de débrayage sont chargés avec la pleine pression du réseau hydraulique. 40 9°) Installation suivant la revendication 8, 69 45765 - 9 - 2028078 caractérisée en ce que, dairs les canalisations d'amenée aux cylindres de débrayage, est" insérée une soupape de court-circuit connue en soi, de telle sorte qu'est assurée une traversée non gênée du liquide de pression, tandis qu'une résistance d'étranglement est 5 opposée au retour du liquide de pression. 10°) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que deux pistons annulaires sont disposés directement l'un près de l'autre avec, entre eux, un cylindre d'em- . \ brayage commun, tandis que, de l'autre côté, un cylindre de débrayage 10 est affecté à chaque piston annulaire. 11°) Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les pistons annulaires sont montés & l'extérieur du carter d'accouplement, entre une plaque de pression fixe et une plaque de couvercle qui sont maintenues par un manchon 15 qui les entoure, les pistons annulaires étant coulissants axialement et comprenant chacun, avec la plaque,de pression d'accouplement et la plaque de couvercle, un cylindre de débrayage.