Brevet FR2526113A1 — publié le 19831104

La présente invention se rapporte à un changemment de vitesses à embrayages à disques multiples à commande hydraulique, particulièrement pour véhicules comprenant : un arbre d'entrée, un arbre de sortie et un arbre auxiliaire, une série d'accouplements de roues dentées montés sur lesdits arbres et correspondant aux différents rapports de transmission, une des deux roues dentées de chaque accouplement est montée en pivotant librement sur son arbre respectif, une série d'embrayages a disques multiples pour connecter en rotation lesdites roues dentées pivotant librement chacune sur son arbre respectif, un circuit hydraulique pour la commande desdits embrayages, comportant une pompe pour l'alimentation du fluide sous pression, commandée par l'arbre d'entrée du changement de vitesses, des moyens de sélection de vitesses disposés dans l'assemblage entre la pompe et les embrayages, pour permettre l'arrivée du fluide sous pression seulement a l'embrayage correspondant au rapport de transmission qui est sélection à chaque fois, une valve d'avance lente disposée en amont des moyens de sélection pour la variation de la pression de commande des embrayages, une valve de pression maximale, pour empêcher que la pression de commande des embrayages dépasse une valeur maximale prédéterminée. Les changements de vitesses du type spécifié ci-dessus, également désignés sous le nom de "transmissions de transfert d'énergie" dans les techniques de la branche, sont utilisés dans différents types de véhicules (par exemple dans les chariots élévateurs). En utilisant des véhicules dotés de transmissions de ce type, l'opérateur commande l'introduction des différentes vitesses (seulement une série de vitesses en marche avant et une série en marche arrière) en utilisant lesdits moyens de sélection. Quand il est nécessaire d'accomplir de faibles déplacements, l'opérateur a recours à ladite valve d'avance lente qui est seulement commandée par une pédale. En appuyant sur la pédale, l'opérateur provoque une diminution de la pression envoyée aux embrayages par les moyens de sélection jusqu'à la réduire à zéro quand la pédale est complètement écrasée.Dès qu'une vitesse est engagée, l'ope- rateur peut donc contrôler l'avance du véhicule en se servant de ladite pédale. Par conséquent, quand le moteur marche et que l'opérateur a déjà engagé une vitesse, il est nécessaire de maintenir enfoncée la pédale de commande de la valve de marche lente si l'opérateur désire que le véhicule reste sur place. Dans les solutions connues, ceci est necessaire, meme si le moteur fonctionne à son régime minimal. A faible vitesse de rotation du moteur, en fait, la pression du fluide alimenté par la pompe (qui est commandée par le moteur) est d4Jà suffisante pour provoque l'em- brayage à friction sélectionné.Il serait au contraire souhaitable de ne pas obliger l'opérateur à maintenir enfoncée la pédale de commande de la valve d'avance lente quand il désire maintenir le véhicule à l'arret avec le moteur au ralenti et la vitesse embrayée. La présente invention a pour but de réaliser un changement de vitesses présentant de telles caractéristiques. En vue d'atteindre ledit but, l'invention a pour objet un changement de vitesses du type spécifié plus haut, dont la caractéristique principale réside dans le fait que, en amont de la valve d'avance lente, est disposée une valve auxiliaire de régulation de la pression de commande des embrayages, susceptible d'empêcher que la pression en aval de celle-ci dépasse la valeur minimale nécessaire pour commander l'embrayage tant que la pression en amont de celle-ci n'atteint pas une valeur predéterminée, supérieure à ladite valeur minimale ; une telle valve auxiliaire étant en outre susceptible de permettre une augmentation de la pression en aval graduelle avant l'obtention de l- dite valeur minimale est rapide quand une telle valeur minimale est dépassée. Dans une forme d'exécution préférée, ladite valve auxiliaire de régulation comporte : un corps creux, un orifice d'embrayage qui reçoit le fluide sous pression alimenté par la pompe, un orifice de sortie connecté à la valve de marche lente, un obturateur coulissant dans le corps creux, qui définit à l'intérieur de celui-ci une première chambre, communiquant avec l'orifice d'embrayage, et une seconde chambre communiquant avec un réservoir d'échappement, des moyens élastiques tendant à pousser l'obturateur en direction de la première chambre, vers une position de fermeture dans laquelle celui-ci interrompt la communication entre l'orifice d'embrayage et l'orifice de sortie, et dans lequel ledit obturateur comporte un passage mettant en communication l'orifice de sortie avec ladite seconde chambre quand l'obturateur s'éloigne de sa position de fermeture d'une longueur inférieure à une valeur prédéterminée. Selon une variante, ladite valve auxiliaire de régulation est incorporée å la valve de pression ma ximale. Des caracteristiques ultérieures et des avantages de la présente invention résultent de la description qui suit en se référant aux dessins annexés fournis à pur titre d'exemple non limitatif, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique: d'un changement de vitesses selon l'invention, la figure'2 est un schéma à blocs d'une partie du circuit hydraulique associé au changement de vitesses de la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe de la valve auxiliaire de régulation faisant partie du changement de vitesses selon l'invention. La figure 1 montre le schéma d'un changement de vitesses 1 à embrayages à disques multiples à commande hydraulique, comportant deux marches avant et deux marches arrière utilisable sur un chariot élévateur. Le changement de vitesses l comporte un arbre d'entrée 2, relié au moteur du véhicule par un convertisseur de couple (non représenté), un arbre de sortie 3 et un- arbre auxiliaire 4. Bien que les arbres 2, 3, 4 soient tous représentés, pour une meilleure clarté, -dans la figure 1, les axes ae ces arbres ne sont- pas coplanaires et les roues dentées montées sur l'arbre auxiliaire 4 et l'arbre de sortie 3 sont engrenées entre elles. Sur i'arbre d'entrée 2 et l'arbre auxiliaire 4 sont montées de façon à tourner librement deux paires de roues dentées 5, 6 et 7, 8. Les roues dentées 6, 8 et, respectivement, les roues dentées 5, 7 peuvent être rendues solidaires a deux cloches 9, 10 solidaires en rotation avec les arbres 4, 2 au moyen des embrayages à disques multiples 11, 12, 13, 14. Les cloches 9, 10 comportent deux couronnes dentées 15, 16 entre leurs engrenages. Sur l'arbre de sortie 3 sont solidaires en rotation deux roues dentées 17, 18. La roue dentée 17 s'engrène soit dans la roue dentée 5 soit dans la roue dentée 6. La roue dentée 18 s'engrène soit dans la roue dentée 7, soit dans la roue dentée 8. L'engagement des deux embrayages 11, 12 provoque l'introduction des deux marches avant, respectivement à haute et à basse vitesse. L'engagement des deux embrayages 13, 14 provoque l'introduction des deux marches arrière, respectivement à haute et basse vitesse. Quand l'embrayage il est engagé, le mouvement se transmet par l'arbre 2 à la roue dentée 6 par un accouplement des deux couronnes dentées 15, 16 et par la roue dentée 6 à l'arbre de sortie 3 par l'accouplement avec la roue dentée 17. Dans le cas de l'engageZ ment de l'embrayage 12, le mouvement se transmet à la roue dentée 8 au lieu de se transmettre à la roue dentée 6, et par la roue dentée 8 à l'arbre de sortie 3 par l'accouplement avec la roue dentée 18. Quand l'embrayage 13 est engagé, le mouvement se transmet de 11 arbre 2 à la roue dentée 5 par llem- brayage 13 et de la roue dentée 5 à l'arbre de sortie 3 par l'accouplement avec la roue dentée 17. De façon analogue, dans le cas de l'engagement de l'embrayage 14, le mouvement se transmet de l'arbre 2 à l'arbre 3 par les roues dentées 7, 18. Le rapprochement relatif des disques d'embrayage Il à 14 qui provoque l'embrayage est obtenu au moyen de pistons à commande hydraulique (non représentés) qui sont rappelés par des moyens élastiques vers une position non-opérative. La figure 2 représente une partie du circuit hydraulique pour l'alimentation du fluide de pression aux pistons qui commandent l'engagement des embrayages il à 14. Dans la figure 2, le numéro de référence 19 désigne une pompe d'alimentation du fluide sous pression qui dans un exemple pratique de réalisation est oonsti- tué par une pompe à engrenages commandée directement par l'enveloppe du convertisseur de couple ci-dessus mentionné, qui est solidaire du volant de moteur. La pompe 19 possède une entrée reliée à un réservoir 20 et une sortie reliée par une conduite 21 aux embrayages Il à 14. En amont de ces embrayages sont disposés des moyens de sélection de vitesses 22, susceptibles de permettre l'arrivée du fluide sous pression seulement à l'embrayage correspondant au rapport de transmission choisi. Dans l'exemple représenté, les moyens de sélection 22 comprennent irne valve sélectrice 23, à commande manuelle, comportant dn positions actives : une première position active pour permettre l'arrivée du fluide sous pression seulement aux embrayages 11, 12 correspondant aux deux marches avant ; et une seconde position active, pour permettre l'arrivée du fluide sous pression seulement aux deux embrayages 13, 14 correspondant aux deux marches arrière.Les moyens de sélection 22 comportent en outre une valve sélectrice 24, également à commande manuelle et comprenant également deux positions actives : une première position pour permettre i'arrivée du fluide de pression seulement aux embrayages il, 13, correspon dant aux deux allures de basse vitesse ; et une seconde position active pour permettre l'arrivée du fluide de pression seulement aux embrayages 12, 14. En agissant sur les valves sélectrices 23, 24 l'opérateur peut par conséquent sélectionner l'un quelconque des embrayages Il à 14 correspondant aux quatre allures possibles. En aval de la pompe 19 est disposé un filtre 25. Le numéro de référence 26 se rapporte à une valve de pression maximale qui s'ouvre quand la pression dans la conduite 21 dépasse une valeur maximale prégtablie, correspondant à la commande de l'engagement d'un embrayage avec transmission du couple maximal. Quand la valve 26 s'ouvre, la pression en excès se déverse dans une conduite 27 qui alimente le convertisseur de couple (non représenté) associé au changement de vitesse et le circuit de lubrification dudit changement de vitesse. Dans un exemple pratique de réalisation qui se réfère au cas d'un chariot élévateur, ladite valeur maximale prédéterminée pour laquelle la valve 26 est calibrée, peut être par exemple égale à 7 atmosphères. Immédiatement en amont des moyens de sélection 22 est disposee une valve de contrôle de la pression de commande des frictions dénommée "valve d'avance lente" ("inching valve" dans les pays anglo-saxons). Une telle valve a seulement une commande à pédale et permet à l'opérateur de réduire la pression envoyée aux embrayages jusqu'à l'annuler totalement quand la pédale est enfoncée jusqu'en fin de course. Ceci représente donc une aide pour ltopérateur quand il est nécessaire de faire effectuer au véhicule de petits déplacements. Quand la vitesse est embrayée, le contrôle de l'avance est confié à la pédale de commande de la valve 28. Dans les solutions connues, par conséquent, quand le moteur marche et qu'une vitesse est enclen chée, l'opérateur doit appuyer à fond sur la pédale de commande de la valve d'avance lente s'il veut maintenir le véhicule à l'arrêt. Ceci est nécessaire également quand le moteur fonctionne à son régime minimal, la pression du fluide alimenté par la pompe (dans le cas de l'exemple cité ci-dessus, une telle valeur équivaut à peu près à une atmosphère) est suffisante pour provoquer l'engagement des entrayages. Dans le cas d'un véhicule doté druri chang- ment de vitesses selon l'invention, l'opérateur, au contraire, n'est pas contraint d'agir sur la pédale de commande de la valve 28 pour maintenir le véhicule arrêté quand le moteur est au minimum. Un tel résultat est obtenu par le fait que dans le changement de vitesse selon l'invention en amont de la valve d'avance lente 28 est disposée une valve auxiliaire de régu- lation 29 susceptible d'empêcher que la pression en aval de celle-ci dépasse la valeur minimale nécessaire pour commander l'engagement des embrayages tant que la pression en amont de celIe-ci n' a pas atteint une valeur pre eterminee, supérieure à ladite valeur minimale. in outre, la valve-29 est susceptible de permettre une augmentation de la pression en aval de celle-ci, laquelle augmentation est graduelle avant l'obtention de ladite valeur minimale, et est rapide quand une telle valeur minimale est dépassée. Dans le cas de l'exemple mentionné ci-dessus, la pression minimale nécessaire pour commander le rapprochement des disques des embrayages est égale à une atmosphère et la pression fournie par la pompe quand le moteur est au ralenti est du même ordre de grandeur. Par conséquent, s'il n'y avait pas de valve 29, et si la valve 28 n'était pas en action, l'engagement d'une vitesse provoquerait la commande de l'embrayage sélectionné. La valve auxiliaire de régulation 29 fait en sorte que la pression en aval de celle-ci atteigne ladite valeur minimale, égale à une atmosphère, nécessaire pour l'engagement des embrayages seulement quand la valeur de la pression en amont de celle-ci est égale à 4 atmosphères.En outre, la valve 29 est conçue de sorte que quand la pression en amont de celle-ci augmenteSjuBqur' la valeur de 4 atmosphères, la pression en aval augmente jusqu'à la valeur d'une atmosphère de façon graduelle. Quand la pression en amont continue à augmenter, l'augmentation de la pression en aval devient rapide quand elle a dépassé ladite valeur d'une atmosphère. Grace à une telle caractéristique, l'opérateur peut laisser le véhicule avec une vitesse engagée et le moteur au ralenti et n'est pas contraint d'intervenir pour maintenir le véhicule à l'arrêt. La figure 3 représente une forme préférée de réalisation de la valve auxiliaire de régulation 29. Dans cet exemple, la valve comporte un corps creux 30 fermé à une extrémité par un bouchon 3i et présente sur son extrémité. opposée une ouverture d'entrée 32. L'ouverture 32 est destinée à recevoir le fluide sous pression alimenté par la pompe en parallèle avec la valve de pression maximale 26. Le corps 30 présente de plus une ouverture de sortie 33 reliée à la valve d'avance lente 28, et une ouverture d'échappement 34, reliée à un réservoir d'échappement. Dans la cavité du corps 30 est monté en coulissant un obturateur 35 en forme de verre, qui définit à l'intérieur du corps creux une première. chambre 36 pouvant communiquer avec l'ouverture d'entrée 32, et une seconde chambre 37, définie par la cavité du corps du verre de l'obturateur 35, qui communique avec l'ouverture d'échappement 34 au moyen de trous radiaux 38 forés, dans la paroi du corps du verre de l'obturateur 35 et une chambre annulaire 39. La chambre 37 peut en outre communiquer avec l'ouverture de sortie 33-par des trous radiaux 40, également forés dans la paroi de l'obturateur 35, et une chambre annulaire 41. Un ressort hélicoxdal 42-, interposé entre le bouchon de fermeture 31 et le fond.du corps du verre de l'obturateur 35, tend à maintenir 11 obturateur dans une position de fermeture, dans laquelle la communication entre l'ouverture d'entrée 32 et l'ouverture de sortie 33 est interrompue, et dans laquelle l'ouverture re de sortie communique avec l'échappement par les trous 40, la chambre 37, les trous 38 et l'ouverture d'échappement 34. La pression alimentée par l'ouverture d'entrée 32 tend à éloigner l'obturateur 35 de sa position de fermeture. Cependa-.nt, quand l'obturateur s'éloigne de sa position de fermeture, l'ouverture de sortie 33 res-te. encore en communication avec 1 uverture d'échap- pement 34 jusqu a ce que les trous radiaux 40 interceptent la chambre annulaire 41. Quand l'éloignement de l'obturateur de sa position de fermeture devient suffisant pour interrompre la communication entre les trous 40 et l'ouverture de sortie 33, la pression dans ladite ouverture de sortie commence à augmenter rapidement. En se référant à l'exemple cité ci-dessus, quand le moteur tourne au régime minimal, la pression alimentée dans l'ouverture d'entrée 32 est égale à environ une atmosphère. Si le régime du moteur augmente de sorte que la pression de l'ouverture d'entrée 32 augmente aussi, cette augmentation provoque une augmentation lente de la pression dans l'ouverture de sortie 33. En particulier, pendant que la pression à l'ouverture d'entrée 32 passe de une atmosphère à quatre atmosphères, la pression dans l'ouverture de sortiez:33 augmente graquellement jusqu'à arriver à une atmosphère. Ceci est la valeur minimale nécessaire pour provoquer l'engagement des embrayages.Au-delà de ce point, une augmentation ultérieure de la pression a l'ouverture d'entrez 32 provoquoeune rapide augmente tation de la pression dans l'ouverture de sortie 33. Ceci est du au fait que quand la pression dans l'ouverture de sortie 33 atteint la valeur de une atmos phère, l'obturateur est dans une position telle qu'il interrompt la communication entre l'ouverture 33 et le trou 40 reliant cette ouverture à l'échappement. Une régulation de cette valeur de pression peut être effectuée en agissant sur le bouchon de fermeture 31, qui est vissé dans le corps 30, de façon à modifier la pression du ressort 42. Dans une variante (non représentée') la valve 29 est incorporée à la valve de pression maximale 26. Naturellement, le principe de l'invention restant fixé, les particularités de construction et les formes de réalisation peuvent varier-amplement par rapport'a ce qui est décrit et représenté à pur titre d'exemple sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Changement de vitesses à embrayages à disques multiples à commande hydraulique, particulièrement pour véhicules, comprenant un arbre d'entrée (2), un arbre de sortie (3) et un arbre auxiliaire (4), une série d'accouplements de roues dentées (6, 17; 8, 18 ; 5, 17 ; 7, 18) portés par lesdits arbres (2 à 4) et correspondant aux différents rapports de transmission, une des deux roues dentées de chaque accouplement étant montée de façon à tourner librement sur son arbre respectif, une série-d'embrayages à disques multiples (11 à 14) pour connecter en rotation lesdites roues dentées tournant librement (5 à 8) chacune sur son arbre respectif, un circuit hydraulique pour la commande desdits embrayages (11 à 14), incluant :: une pompe (19) pour l'alimentation du fluide sous pression, commandée par l'arbre d'entrée du changement de vitesses, des moyens de sélection de vitesse (22), interposés dans l'assemblage entre la pompe (19) et les embrayages (ll à 14), pour permettre l'arrivée du-f lui- de sous pression seulement â embrayage correspondant au rapport de transmissions tour à tour sélectionné, une valve d'avance lente (28), disposée en amont. des moyens de sélection (22) pour la variation de la pression de commande des embrayages (11 à 14), une valve de pression maximale (2G), pour empêcher que la pression de commande des embrayages (ll à 14) dépasse une valeur maximale prédéterminée, caractérisé en ce que en amont de la valve d'avance lente (28) est disposée une valve auxiliaire (29) de régulation de la pression de commande des embrayages (il à 14), susceptible d'empêcher que la pression en aval de celle-ci dépasse la valeur minimale nécessaire pour commander l'engagement des embrayages tant que la pression en amont de celle-ci ne dépasse pas une valeur prédéterminée, qui est supérieure à ladite valeur minimale ; une telle valve auxiliaire (29) étant en outre ausceptible de permettre une augmentation de la pression en aval de celle-ci qui est graduelle avant le dépassement de ladite valeur minimale et est rapide au-delà de cx:ttx valeur minimale. 2. Changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valve auxiliaire de régulation (29) comprend un corps creux (30) une ouverture d'entrée (32) qui reçoit le fluide sous pression alimenté par la pompe (19), une ouverture de sortie (33) connectée à lavalve d'avance lente (28), un obturateur (35) coulissant dans le corps creux (30) qui définit a l'intérieur de celui-ci une première chambre (36), susceptible de communiquer avec l'ouverture d'entrée (32), et une seconde chambre (37) communiquant avec un réservoir d'échappement, des moyens élastiques tendant à pousser l'obturateur (35) en direction de la première chambre (36) vers une position de fermeture dans laquelle celui-ci interrompt la communication entre l'ouverture d'entrée (32) et l'ouverture de sortie (33), dans laquelle ledit obturateur comporte un passage (40, 41) qui met en communication l'ouverture de sortie (33) avec ladite seconde chambre (37) quand l'obturateur est distant de sa position de fermeture d'une longueur inférieure à une valeur prEdéter-minee. 3. Changement de vitesses selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valve auxiliaire de régulation (29) est incorporée dans la valve de pression maximale (26).