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Mécanisme de transmission pour véhicules automobiles et autres. " La présente invention a pour objet un mécanisme de transmission pour véhicules automobiles et autres ayant pour but d'assurer une transmission plus rigide et plus régulière entre le moteur et les roues commandées, par suppression de tout joint. Ce mécanisme permet en outre, par suppression de l'essieu reliant les'roues motrices,de réaliser dans les meilleures conditions la suspension indépendante de ces roues. Eventuellement, il peut faire office de réducteur ou de multiplicateur de vitesse.
Le dessin annexé à titre d'exemple représente : fig.1. une vue en élévation d'un montage schématique illustrant le principe sur lequel est basé le mécanisme nouveau; figs.2 @ 3 respectivement une vue en élévation de face et une coupe suivant III-III du mécanisme. figs.4 @5 des vues analogues aux figs.2 @3 d'une variante de montage.
Le mécanisme de transmission qui fait l'objet de l'invention est basé sur le principe des trains épicycloïdaux, illustré sch ématique- ment à la fig.l. Dans cette figure, 1 désigne un pignon denté, en -
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traîné par une foroe motrice quelconque et dont l'arbre 3 forme le pi- vot d'un châssis 2. Ce pignon engrène avec un autre 4 dont l'axe est porté par le châssis 2, un troisième pignon 5 dont l'axe est porté également par le châssis, étant,9. son tour, attaqué par le pignon in- termédiaire 4. Il est évident que, quel que soit le mouvement du châs- sis autour de son pivot 3, la vitesse angulaire du pignon secondaire
5 sera toujours la même, la vitesse du pignon 1 primaire ne changeant pas.
Si les deux pignons 1 @ 5 ont le même nombre de dents, leur vi- tesse absolue sera toujours la même.
Cette propriété, pour autant que la roue 1 et le châssis 2 aient le .même axe de rotation,est complètement indépendante des positions relatives des axes des trois roues, a,insi que du diamètre et du nombre de dents de la roue intermédiaire ; demême, elle subsiste, quel que soit le nombre de roues intermédiaires entre 1 @ 5, pourvu que les deux roues 1 & 5. conservent le même sens de rotation.
La transmission peut aussi se faire par chaînes.
Cette propriété des trains épicycloïdaux est appliquée de la fa- çon suivante (figs.2 & 3).
7 est le pignon primaire, calé sur l'essieu moteur 15 (générale- ment l'arbre différentiel) - 8 est le pignon intermédiaire tournant fou sur son arbre 9 lequel est porté par un carter 10. Le pignon 8 engrène avec 7 & transmet à un pignon secondaire 11 qui forme moyeu de la roue 12 par l'intermédiaire d'un arbre 13, dont il est rendu soli- daire. Le carter 10 porte les arbres 9 & 14 des pignons 8 & 11; il est étanche et mobile autour de l'axe 15 (géométrique) par l'intermédiaire d'un coussinet 16.
Entre le carter 10 et le châssis 20 de la voiture, est intercalé un ressort 17 de type quelconque. Enfin, un essieu 18 peut relier transversalement les deux carters 10 des deux roues commandées.
Si les pignons 7 @ 11 ont même nombre de dents, les mouvements d'entraînement communiqués au carter 10 par les oscillations du res- sort 17, seront sans influence sur la régularité de rotation absolue du pignon 11 et de la roue 12, et par conséquent sur la régularité de translation du véhicule : la roue n'aura aucune tendance à glisser sur le sol malgré les inégalités de celui-ci. Ce résultat est loin d'être
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atteint dans le montage classique à cardan, qui a pour effet de commu- niquer une transmission très irrégulière, même sur sol uni, outre les perturbations dues aux trépidations du pont ; cetteirrégularité se traduit en une usure rapide des pneus et des articulations.
Dans l'exemple représenté, les roues 7 & 11 ont même diamètre ; pour plus d'exactitude, le rapport d'engrènement pourrait différer légère- ment de l'unité pour corriger automatiquement les faibles déplacements longitudinaux des roues dus aux oscillations des carters 10 autour de leur pivot.
Dans le cas d'adaptation d'une multiplication ou d'une réduction de vitesse, la propriété précédemment mise en lumière n'est plus rigou- reusement maintenue, mais en choisissant judicieusement les rapports de transmission, on pourra encore arrivera des résultats satisfaisants.
Il y a intérêt à réduire au minimum - et même à annuler - le couple porteur ayant a-b comme bras de levier (fig.3), afin de diminuer la fatigue du carter 10.
Ce résultat peut aisément 'être..atteint par l'emploi de roues à voi- le, par exemple, ou en équilibrant ce couple par des tirants latéraux à rotule, ou en guidant le carter 10 par coulisse et coulisseau. De plus, le carter peut prendre appui de part et d'autre dans des coussi- nets de traverse du châssis du véhicule (au lieu d'un coussinet uni- latéral, comme aux figs.2 & 3).
Dans la variante constructive des figs.4 & 5, le couple mentionné est annulé, l'action & la réaction du poids se faisant dans le même plan.
Dans ces figures, le carter 10' a une forme circulaire de même que le ressort 17' dont une extrémité est bridée sur une traverse 19 du châssis, l'autre étant fixée au carter 10'. Ce ressort s'enroule ainsi sur le carter et freine progressivement les oscillations de celui-ci.
L'ensemble, carter et ressort, s'engage dana le voile de la roue,for- mant ainsi une réalisation rationnelle de la roue élastique.
Les freins n'ayant plus de raison d'être sur les roues, peuvent se placer directement sur l'abbre moteur, soulageant notablement le poids non suspendu et simplifiant les commandes.
Il est évident que le carter pourra recevoir des formes et des di-
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mensions très variées suivant le genre de suspension adopté. D'autre part, le ressort ne servant plus qu'à son rôle normal, et ne subis- sant plus de torsion (la poussée se fait par le carter et la réaction est directement absorbée par le châssis) il pourra 'être réduit en poids et encombrement, tout en ayant de plus grandes qualités de sou- plesse. Ainsi les ressorts à boudin et les ressorts en spirale trou- veront une application rationnelle.
Enfin, l'essieu d'avant (cas général) pourra être supprimé, ce qui assure une suspension indépendante des roues motrices, quels que soient les ressorts et leur disposition longitudinale ou transversale.
Il ressort clairement de ce qui précède que le mécanisme de l'invention présente en outre les avantages principaux suivants :
1 / Transmission régulière à tous les régimes du moteur, et par toutes les routes, d'où : a) usure et fatigue moins grandes de tous les organes et des routes. b) économie de combustible, résultant d'un meilleur rendement mécanique de l'ensemble de la transmission, c) accroissement du confort et de la tenue de route.
2 / Transmission rigide sans aucun. joint , d'où: a) grande réduction du poids non suspendu, b) toute la transmission et les organes mécaniques peuvent for- mer avec le châssis un tout rigide et indéformable. c) réduction et facilité d'entretien et de graissage. d) abaissement du centre de gravité et possibilité de faire un châssis mieux carrossable. e) simplification du montage et réduction du prix de revient.
3 / Possibilité de suppression de l'essieu, d'où obtention d'une suspension indépendante et de roues élastiques.
REVENDICATIONS-.
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Transmission mechanism for motor vehicles and others. "The present invention relates to a transmission mechanism for motor vehicles and others having for object to ensure a more rigid and more regular transmission between the engine and the controlled wheels, by eliminating any joint. This mechanism also makes it possible, by elimination of the axle connecting the driving wheels, to achieve the independent suspension of these wheels under the best possible conditions.It can possibly act as a reduction gear or speed multiplier.
The accompanying drawing by way of example represents: fig.1. an elevational view of a schematic assembly illustrating the principle on which the new mechanism is based; figs.2 @ 3 respectively a front elevational view and a section along III-III of the mechanism. figs.4 @ 5 of views similar to figs.2 @ 3 of an assembly variant.
The transmission mechanism which is the subject of the invention is based on the principle of epicyclic gears, illustrated schematically in fig.l. In this figure, 1 designates a toothed pinion, in -
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dragged by any drive foroe and whose shaft 3 forms the pinion of a frame 2. This pinion meshes with another 4 whose axis is carried by the frame 2, a third pinion 5 whose axis is also carried by the chassis, being, 9. in turn, engaged by the intermediate pinion 4. It is evident that, whatever the movement of the frame around its pivot 3, the angular speed of the secondary pinion
5 will always be the same, the speed of primary pinion 1 not changing.
If both sprockets 1 @ 5 have the same number of teeth, their absolute speed will always be the same.
This property, provided that the wheel 1 and the frame 2 have the same axis of rotation, is completely independent of the relative positions of the axes of the three wheels, a, as well as of the diameter and the number of teeth of the intermediate wheel; similarly, it remains, whatever the number of intermediate wheels between 1 @ 5, provided that the two wheels 1 & 5. keep the same direction of rotation.
The transmission can also be done by chains.
This property of planetary gears is applied in the following way (figs. 2 & 3).
7 is the primary pinion, wedged on the driving axle 15 (generally the differential shaft) - 8 is the intermediate pinion idle rotating on its shaft 9 which is carried by a housing 10. Pinion 8 meshes with 7 & transmits to a secondary pinion 11 which forms the hub of the wheel 12 via a shaft 13, of which it is made integral. The housing 10 carries the shafts 9 & 14 of the gears 8 &11; it is sealed and movable around the axis 15 (geometric) by means of a bearing 16.
Between the casing 10 and the chassis 20 of the car, is interposed a spring 17 of any type. Finally, an axle 18 can transversely connect the two casings 10 of the two controlled wheels.
If the pinions 7 @ 11 have the same number of teeth, the driving movements communicated to the housing 10 by the oscillations of the spring 17 will have no influence on the absolute regularity of rotation of the pinion 11 and of the wheel 12, and by Consequently on the regularity of translation of the vehicle: the wheel will have no tendency to slip on the ground despite the unevenness of the latter. This result is far from being
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achieved in the classic cardan joint, which has the effect of communicating a very irregular transmission, even on level ground, in addition to the disturbances due to the tremor of the bridge; this irregularity results in rapid wear of tires and joints.
In the example shown, the wheels 7 & 11 have the same diameter; for greater accuracy, the gear ratio could differ slightly from the unit to automatically correct for small longitudinal displacements of the wheels due to oscillations of the housings 10 about their pivot.
In the case of adaptation of a multiplication or reduction of speed, the property previously brought to light is no longer rigorously maintained, but by judiciously choosing the transmission ratios, satisfactory results can still be obtained.
It is in the interest of minimizing - and even eliminating - the load torque having a-b as the lever arm (fig. 3), in order to reduce the fatigue of the housing 10.
This result can easily be achieved by the use of vane wheels, for example, or by balancing this torque by ball joint side tie rods, or by guiding the housing 10 by slide and slide. In addition, the crankcase can be supported on either side in cross-member bearings of the vehicle chassis (instead of a one-sided bearing, as in figs. 2 & 3).
In the constructive variant of figs. 4 & 5, the mentioned torque is canceled, the action & the reaction of the weight being in the same plane.
In these figures, the casing 10 'has a circular shape like the spring 17', one end of which is clamped on a cross member 19 of the frame, the other being fixed to the casing 10 '. This spring is thus wound up on the casing and gradually slows down the oscillations of the latter.
The assembly, housing and spring, engages in the veil of the wheel, thus forming a rational realization of the elastic wheel.
The brakes no longer need to be on the wheels, can be placed directly on the motor abbreviation, notably relieving the unsprung weight and simplifying the controls.
It is obvious that the housing will be able to receive shapes and
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Very varied dimensions depending on the type of suspension adopted. On the other hand, the spring only serving its normal role, and no longer undergoing torsion (the thrust is done by the housing and the reaction is directly absorbed by the chassis) it can be reduced in weight. and bulk, while having greater qualities of flexibility. Thus coil springs and spiral springs will find a rational application.
Finally, the front axle (general case) can be omitted, which ensures independent suspension of the driving wheels, whatever the springs and their longitudinal or transverse arrangement.
It is clear from the foregoing that the mechanism of the invention also has the following main advantages:
1 / Regular transmission at all engine speeds, and by all roads, hence: a) less wear and fatigue on all components and roads. b) fuel economy, resulting from better mechanical efficiency of the entire transmission, c) increased comfort and road holding.
2 / Rigid transmission without any. joint, hence: a) great reduction in unsprung weight, b) the entire transmission and mechanical components can form a rigid and undeformable whole with the chassis. c) reduction and ease of maintenance and lubrication. d) lowering of the center of gravity and the possibility of making a more drivable chassis. e) simplification of assembly and reduction in cost price.
3 / Possibility of removing the axle, resulting in independent suspension and elastic wheels.
CLAIMS-.
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