Brevet FR2621669A1 — publié le 19890414

L'invention concerne un mécanisme de changement de vitesse pour véhicule automobile avec plusieurs roues dentées enprise permanente, dont l'une est une roue libre, comprenant des étages d'engrenages de transmission et plusieurs embra- yages dont deux sont manoeuvrables par l'action d'un fluide sous pression et sont conçus pour être embrayables alterna- tivement en charge. Jusqu'à présent, il est prévu un levier manuel pour l'engagement des rapports de transmission, chacun sépa- rément, ainsi que pour la marche arrière. Au cours de travaux de chargement frontal et de gerbage il se produit souvent un fonctionnement alterné rapide, c'est-à-dire que le véhicule est conduit alternativement en marche avant et en marche arrière, de sorte que le conducteur est fortement sollicité, que sa main droite doit actionner le ou les leviers de commande de l'appareil de chargement et aen outre,à mettre encore en action à l'aide du levier manuel la marche avant et la marche arrière. De celà, il découle évidemment que l'inversion de la manoeuvre ainsi que le passage entre la marche avant et la marche arrière doivent pouvoir être effectués aussi rapidement et,pour le conducteur,aussi facilement que possible. l'invention a pour but de perfectionner à l'aide de moyens relativement simples, le mécanisme de changement de vitesse défini au début de telle sorte qu'il se produit pour le conducteur, en ce qui concerne le changement de marche avant et arrière, un gain appréciable de temps et de confort. Ce but est atteint selon l'invention en ce que les roues libres de deux étages d'engrenages de transmission peuvent être accouplées alternativement à l'aide d'un manchon d'embrayage servant d'accou- plement avec un embrayage manoeuvrable en charge, en ce que le deuxième embrayage manoeuvrable en charge est accouplé à l'aide d'un autre manchon d'embrayage alternativement avec la roue libre d'un troisième étage d'engrenages de transmission et avec la roue libre d'un étage d'engrenages de transmission pour marche arrière, en ce que sont prévus pour le changement du sens de déplacement un distributeur commandant l'arrivée et le retour du fluide sous pression ainsi qu'un interrupteur qui par son action provoque un changement de l'alimentation de chacun des deux embrayages manoeuvrables en charge, par l'en- gagement du manchon d'embrayage avec la roue libre de l'étage des engrenages de transmission pour la marche arrière et ensuite la fermeture du deuxième embrayage. Avec cette construction le conducteur a besoin aussi de mettre une seule fois à la position de marche arrière le levier manuel ou un autre élément de manoeuvre pour la commande du dispositif de manoeuvre par lequel la roue libre de l'étage des engrenages de transmission pour la marche arrière est accouplée avec le deuxième embrayage embrayé; l'autre em- brayage manoeuvrable en charge ne transmet donc aucun couple moteur et la marche arrière s'accomplit de la manière habi- tuelle. Mais si maintenant il faut aller en avant il n'est pas nécessaire d'actionner avec plus ou moins de force et de perte de temps le levier manuel de commande ou l'élément de commande du dispositif de manoeuvre en vue de la marche avant, mais il suffit pour modifier le sens de marche d'actionner l'interrupteur qui peut être réalisé sans plus de complication comme un inter- rupteur à contact simple et par conséquent, aussi,sans fatigue pour l'utilisateur. Pour un nouveau mouvement en marche arrière le levier manuel ou l'élément de commande du dispostif de manoeuvre reste à la position initialement choisie de marche arrière et il suffit seulement de toucher ou d'actionner à nouveau l'interrupteur pour provoquer le changement d'ali- mentation des deux embrayages et ainsi, aussi le changement du sens de marche. Ces deux embrayages manoeuvrables en charge sont avantageusement réalisés de telle manière que le premier embrayage est actionné par un fluide hydraulique sous pression et le deuxième embrayage par un ressort quand cesse la mise en charge du premier embrayage par le fluide sous pression. Comme il s'agitcde préférence, comme interrupteur du changement de 3 26 2 1 6 6 9 sens de marche, d'un composant d'une installation électrique qui comprend avantageusement un distributeur électromagnétique, il en résulte, comparativement,une disposition technique réduite économisant de la place. S'il s'agit d'un embrayage débrayable actionné par une pédale située dans la partie menante du mécanisme de changement de vitesse, il est prévu un interrupteur de sécurité se fermant seulemert lors de la manoeuvre de la pédale et monté en série avec l'interrupteur pour le changement du sens de marche. De cette façon, il est assuré de manière avantageuse que chaque changement du sens de marche s'effectue seulement pendant l'interruption du couple moteur allant du moteur au mécanisme de changement de vitesse. Les fausses manoeuvres sont exclues selon l'in- vention par l'existence prévue également en série avec l'inter- rupteur de changement de sens de marche d'un interrupteur de sécurité supplémentairt qui est verrouillable à la position de marche arrièr%'lément de commande du dispositif de manoeuvre. Naturellement il est possible d'engager la marche arrière de la manière habituelle sans annuler une marche avant qui suivra à l'aide de l'interrupteur de changement du sens de marche. Pour indiquer en permanence au conducteur quelle est la position prise par l'élément de commande du dispositif de manoeuvre et par conséquent quel étage de transmission est enclenché,à l'interrupteur de sécurité supplémentaire est lié un dispositif indicateur empêchant un changement de position de l'élément de commande quand l'interrupteur est fermé. Si le conducteur déplace l'élément de commande du dispositif de manoeuvre à la posit-n de marche arrière alors il doit, par conséquent, _ d'entreprendre un rapide changement de sens de marche d'abord actionner l'interrupteur de sécurité supplémentaire et ainsi mettre le dispositif indicateur à la position correspondante. Inversement, il doit d'abord neu- traliser le dispositif indicateur, c'est-à-dire ouvrir 4 2621669 l'interrupteur de sécurité supplémentaire quand il veut exécuter les mouvements habituels en marche avant. Finalement, il est prévu une installation élec- trique additionnelle qui assure la marche arrière du véhicule à la position de marche arrière de l'élément de commande du dispositif de manoeuvre après chaque interruption de marche et indépendamment de la position de l'interrupteur de sécurité supplémentaire. De cette manière, il est garanti que le véhi- cule se déplace toujours en arrière, quand l'élément de commande du dispositif de manoeuvre se trouve à la position correspon- dante, bien que, le cas échéant, auparavant, par la manoeuvre de l'interrupteur de changement du sens de marche ou par l'interrupteur de sécurité supplémentaire mis hors circuit la marche avant soit enclenchée aussi. On donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple et sans intention limitative une description d'un mode de réalisation de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 montre schématiquement un méca- nisme de changement de vitesse à trois étages de transmission et à marche arrière, - la figure 2 est un schéma du circuit de l'ins- talLation électrique correspondante. La figure 1 montre que le mécanisme de changement de vitesse comprend un arbre d'entrée 1 qui est entraîné par un moteur non représenté à travers un embrayage débrayable 2, actionné par une pédale, sur lequel sont montées, calées en rotation et en sens axial des paires de roues dentées 3, 4, et des roues dentées 6, en prise permanente. La paire de roues dentées 3 correspond à un rapport moyen M de transmission, la paire de roues dentées 4 au rapport le plus faible N de transmission, la paire de roues dentées 5 au rapport le plus élevé H de transmission et les roues dentées 6 au rapport R de transmission pour la marche arrière. Autour de l'arbre de sortie 7 sont montées indirectement les roues libres 3a, 4a a et 6a des étages d'engrenages pour les rapports de trans- mission M, N, H et R. En outre, sont montés sur l'arbre de sortie 7, deux embrayages manoeuvrables en charge, nommément les embrayages à disques multiples 8 et 9. Les roues libres 4a, 5a peuvent être accouplées alternativement en rotation avec le premier embrayage à disques 8 à l'aide d'un manchon d'em- brayage 10 servant de moyen d'accouplement en rotation cependant que le deuxième embrayage à disques 9 manoeuvrable en charge peut être accouplé à l'aide d'un autre manchon d'embrayage 11 avec la roue libre 3a de l'étage moyen d'engrenages qui corres- pond au troisième rapport moyen M de transmission et avec la roue libre 6a du rapport R de transmission pour la marche arrière. L'embrayage 9 est mis en état de fermeture sous l'effet d'un ressort de compression 12 et il se trouve, dans l'exemple de la figure 1,à l'état embrayé quand l'embrayage 8 est à l'état débrayé. Si un fluide hydraulique sous pression est envoyé par la conduite 13 dans le volume intérieur 14 d'un cylindre alors celui-ci coulisse vers la gauche, de sorte que se produit la force de fermeture du premier embrayage 8, cependant que le piston 16 se déplace vers la droite, que le ressort 12 est comprimé et qu'ainsi le deuxième embrayage 9 est ouvert. Les deux embrayages 8, 9 sont conçus aussi pour être manoeuvrables-alternativement en charge, de façon telle que l'embrayage 9 est toujours à l'état embrayé en cas de manque de pression du fluide hydraulique dans la conduite 13. Comme on peut le voir, les deux embrayages 8, 9 présentent comme organe de sortie, chacun un arbre creux sur lesquels sont montées libres en rotation les roues libres 4a, 5a et 3a, 6a respectivement des paires de roues dentées 4, 5 et 3, 6. Ces roues libres sont accouplées alternativement avec les arbres creux des deux embrayages 8, 9 à l'aide des deux manchons d'embrayage coulissant 10, 11. A l'état repré- senté sur la figure 1, on voit que le couple moteur va de l'arbre d'entrée à travers la paire de roues dentées 6 et 6 Z6 21 6 6 ô 2621669 l'embrayage 9 jusqu'à l'arbre de sortie 7, et le déplacement se fait en marche arrière bien que la roue libre 4a soit accouplée en rotation avec le premier embrayage 8 par l'inter- médiaire du manchon d'embrayage 10. Ce n'est que lorsque du fluide sous pression est envoyé par la conduite 13 dans le volume intérieur 14 du cylindre et que de ce fait l'embrayage 8 est fermé en même temps que l'embrayage 9 est ouvert, que la roue libre 4a est accouplée à l'arbre d'entraînement 7 et que le déplacement se fait en marche avant au rapport le plus faible N de transmission. Pour l'alimentation en fluide sous pression du volume intérieur 14 du cylindre et donc pour la manoeuvre en charge des deux embrayages 8, 9 il est utilisé un distributeur électromagnétique 17 dans le circuit électrique duquel sont montés en série deux interrupteurs 18, 19. L'interrupteur 18 est actionné c'est-à-dire fermé à l'aide d'un levier manuel ou d'un autre organe de commande non représenté du dispositif de manoeuvre au moment du déplacement de l'un ou de l'autre manchon d'embrayage 10, 11 alors que l'interrupteur 19 ne prend sa position de fermeture que lorsque le mouvement d'accouplement est terminé. Comme dit plus haut, sur la figure 1 est repré- sentée la position à laquelle l'étage de transmission qui correspond à la marche arrière est engage, par quoi il est en outre admis que précédemment le rapport le plus faible N de transmission était enclenché, ce qui découle de ce que le manchon d'embrayage 10 se trouve en prise avec la roue libre 4a. Maintenant pour passer immédiatement de la marche arrière à la marche avant avec le rapport le plus faible de trans- mission, sans actionner l'élément de commande du dispositif de manoeuvre, il est prévu un interrupteur 20 pour le chan- gement de sens de marche. Quand cet interrupteur est fermé, c'est-à-dire actionné,il s'ensuit un changement d'état du distributeur électromagnétique 17, c'est-à-dire que le volume intérieur 14 du cylindre est alimenté en fluide sous pression, que l'embrayage 8 est fermé et l'embrayage 9 ouvert, si bien 7 2621669 que le véhicule avance avec Le rapport le plus faible de transmission, bien que le manchon d'embrayage 11 reste en prise avec la roue libre 6a. Par suite d'une nouvelle manoeuvre de l'interrupteur 20, le distributeur électromagnétique 17 revient à l'état représenté et de ce fait l'embrayage 8 est ouvert et l'embrayage 9 est fermé, de sorte que le couple moteur passe à nouveau à travers la roue libre 6a et que le déplacement se fait en marche arrière. Comme déjà expliqué en référence à la figure 1, l'interrupteur 20 de changement du sens de marche ne doit pouvoir être manoeuvré que sous certaines conditions. Sur la figure 2 il est prévu à cet effet que l'interrupteur a constitue un contacteur d'un dispositif de commutation pas à pas 21 qui change à l'état du contacteur à chaque acti- vation, donc ferme l'interrupteur 20a à la première activation, l'ouvre à l'activation suivante, etc... La coulisse de commutation 22 du levier de commutation (non représenté) est dessinée schématiquement pour montrer que ce levier de commutation peut être placé aux positions H, M, N et R déjà mentionnées parmi lesquelles, dans les circonstances actuelles, seule la position R est intéressante. Si le levier de commutation se trouve à la posi- tion R il peut être verrouillé à ql'aide d'un dispositif de verrouillage 23, 24. Dans le présent exemple ce dispositif de verrouillage consiste en une plaque de verrouillage 23 pouvant être verrouillée en position sur la piste de réglage du levier de commutation se trouvant à la position R, ce qui verrouille ce levier de commutation à la position R. Par suite du déplacement de la plaque de verrouillage 23 le long de la piste de réglage un interrupteur de sécurité 25 couplé avec l'axe 24 est fermé. En outre, il est prévu avec la pédale d'embrayage 26 du véhicule un détecteur 27 qui ferme un interrupteur associé 28 seulement quand la pédale se trouve à la position de débrayage. Un interrupteur 30 actionné par un levier manuel 29 sert de moyen manuel de commande. Par sa manoeuvre, on parvient, en service normal, le levier de commu- 8 22621669 tation se trouvant à la position R de sécurité et l'embrayage étant ouvert, à la commutation de la marche arrière à la marche avant et inversement. Comme décrit jusqu'ici, quand les interrupteurs 25 et 28 sont fermés, chaque manoeuvre du levier manuel 29 et donc de l'interrupteur 30, conduirait, dans le cas o l'interrupteur 25 et 28 sont fermés,à un changement de sens de marche. Mais maintenant l'état de l'in- terrupteur pas à pas 21 n'est pas défini clairement lors de la manoeuvre du levier de commutation à la position R. Pour garantir que le premier sens de déplacement sera la marche arrière après l'atteinte de cette position de manoeuvre et l'enclen- chement du dispositif de verrouillage 23, il est prévu un dispositif de sécurité supplémentaire qui entre déjà en action, avant même que la pédale d'embrayage 26 soit actionnée dans le sens d'un débrayage. Ce dispositif de sécurité peut être réalisé de diverses manières. Dans le présent exemple, entre les interrupteurs 28 et 30 est raccordé par l'intermédiaire d'un condensateur 31 un relais 32 actionnant un contact 33. Quand les interrupteurs 25 et 28 sont fermés le condensateur 31 se charge, à la suite de quoi le relais 32 agit après tempo- risation et par l'intermédiaire de son contact 33 faisant partie du dispositif de commutation pas à pas 21, met le contact de commutation 20 a à la position qui correspond à la conduite en marche arrière, si tant est que l'interrupteur ne prenne de toute manière cette position. Si maintenant la pédale d'em- brayage 26 est actionnée et l'interrupteur 28 fermé, alors le premier mouvement de déplacement se fait en marche arrière. L'installation électrique complémentaire 31 à 33 a été représentée seulement de façon simplifiée sur la figure 2. Elle peut aussi être employée pour l'activation d'un bobinage additionnel de l'interrupteur pas à pas 21. Une autre possibilité consiste dans le branchement en série de l'interrupteur 33 en tant que contact de repos, avec l'interrupteur 20 a. Par suite de la fermeture de l'interrupteur 28 le relais 32 devient sans action à d'autres positions de commutation de l'interrupteur , car vis-à-vis de l'interrupteur 21 et à cause du conden- sateur 31, il ne répond pas ou il répond seulement apres temporisation. Le levier manuel 29 peut être installé comme levier auxiliaire sur le volant du véhicule. 1 0 22 2621 6 6 9 REVENDICATIONS 1. Mécanisme de changement de vitesse pour véhicule automobile avec plusieurs roues dentées en prise permanente dont l'une est une roue libre, comprenant des étages de jeux d'engrenages de transmission et plusieurs embrayges, dont deux sont manoeuvrables par l'action d'un fluide sous pression et sont conçus pour être embrayables alternativement en charge, caractérisé en ce que les roues libres (4a, 5a) de deux étages d'engrenages à rapport (H,N) de transmission peuvent être accouplées alternativement à l'aide d'un manchon d'embrayage (10) servant d'accouplement avec un embrayage (8) manoeuvrable en charge, en ce que le deuxième embrayage (9) manoeuvrable en charge est accouplé à l'aide d'un autre manchon d'embrayage (11) alternativement avec la roue libre (3a) d'un troisième étage d'engrenages à rapport (M) de transmission et avec la roue libre (6a) d'un étage d'engrenages de trans- mission (R) pour marche arrière.en ce que sont prévus pour le changement du sens de déplacement un distributeur (17) commandant l'arrivée et le retour du fluide sous pression ainsi qu'un interrupteur (20, 30) qui par son action provoque un changement de l'alimentation de chacun des deux embrayages (8, 9) manoeuvrables en charge par l'engagement du manchon d'embrayage (11) avec la roue libre (6a) de l'étage des engrenages (R) de transmission pour la marche arrière et ensuite la fermeture du deuxième embrayage (9). 2. Mécanisme de changement de vitesse selon la revendication 1 caractérisé en ce que avec un embrayage débra- yable de coupure (2) actionné par une pédale, situé dans la partie menante du dispositif de changement de vitesse il est prévu un interrupteur de sécurité (25) fermé seulement lors de la manoeuvre de pédale (26) et monté en série avec l'interrupteur (30) en vue du changement du sens de marche. 3. Mécanisme de changement de vitesse selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'est prévu, également en série avec l'interrupteur (30) de changement du sens de marche, un interrupteur de sécurité (25) supplémentaire qui 1 1 est verrouilLable à la position de marche arrière de l'élément de commande du dispositif de manoeuvre. 4. Mécanisme de changement de vitesse selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'avec l'interrupteur de sécurité supplémentaire (25) est lié un dispositif indicateur (23) empêchant un changement de position de l'élément de commarde quand l'interrupteur (25) est fermé. 5. Mcanisme de changement de vitesse selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est prévu une installation électrique additionnelle (31 à 33) qui assure la marche arrière du véhicule à la position de marche arrière de l'élément de commande du dispositif de manoeuvre (22) après chaque interruption de marche et indépendamment de la position de l'interrupteur de sécurité supplémentaire (25).