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"Perfectionnements relatifs . la disposition de moteurs et de transmissions sur les véhicules".
La présente invention a trait à la disposition de moteurs et de transmissions sur des véhicules et elle a pour objet d'établir une unité motrice qui permette de donner au véhicu- le une capacité de charge plus grande que celle des véhicules actuellement en usage, sans sacrifier le rendement du moteur ou du mécanisme de transmission.
Pour uagmenter la capacité de charge des véhicules rou- tiers, sans en augmenter la longueur totale, on a proposé de disposer un moteur à combustion interne, ainsi que son méca- nisme d'embrayage et sa boîte de vitesses, transversalement à la longueur du véhicule et de transmettre la force motrice
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à l'essieu arrière au moyen d'un cardan monté dans des portées appropriées, près d'un des côtés du châssis de la voi- ture.
Bien que ce dispositif soit plus simple que celui com- portant un arbre auxiliaire audessous du vilebrequin d'un moteur transversal, lequel est à son tour accouplé par des pignons d'angle avec un cardan sensiblement central, il présen- te certains inconvénients d'ordre pratique et, dans le cas de véhicules montés sur des roues relativement petites et dont la caisse ou plate-forme de charge est basse, on a trouvé en ou- tre nécessaire de supporter le 'moteur à un niveau sensiblement inférieur à celui des longerons du châssis.
Suivant la présente invention, le vilebrequin, comme pré- cédemment, s'étend en travers de la longueur du châssis, mais un arbre entraîné constituant un ensemble unique avec le mo- teur est monté perpendiculairement au vilebrequin et en prise avec lui d'une manière permanente, cet arbre entrainé étant enfermé dans le carter du moteur ou dans un prolongement de celui-ci et disposé en substance suivant l'axe longitudinal du châssis de la voiture.
De préférence, cet arbre entraîné n'est que légèrement plus long que la largeur du carter dans lequel il est supporté et, à son extrémité supérieure, il porte un volant qui forme une partie du mécanisme d'embrayage par lequel la force mo- trice développée par le moteur est transmise, par un arbre approprié, à une boîte de vitesses et delà, d'une manière quelconque connue, par exemple par un cardan, à l'essieu arriè- re. Le vilebrequin peut en outre porter à l'une de ses extré- mités un volant ou balancier auxiliaire, les volants de l'ar- bre entraîné et du vilebrequin étant, dans une disposition préférée, approximativement de même poids.
L'arbre entraîné peut être rèlié au vilebrequin par un @
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engrenage conique, hélicoïdal, ou à vis sans fin, monté à l'une des extrémités ou près de l'une des extrémités du vile- brequin, la position de cet engrenage dépendant des dimensions du moteur et de sa disposition relativement à la largeur du châssis de la voiture. Si, par exemple, l'extrémité du vile- brequin se trouve approximativement dans l'axe longitudinal du châssis, l'arbre entraîné peut engréner avec l'extrémité du vilebrequin.
D'autre part, si le moteur est disposé centralement par rapport au châssis, une vis sans fin ou une roue hélicoïdale est formée ou montée sur le centre du vilebrequin, de telle sorte que l'arbre entraîné et son embrayage ou volant tour- nent suivant l'axe longitudinal du châssis.
Dans toutes les constructions qui précèdent, les portées de l'arbre entraîné sont formées dans le carter du moteur ou dans une section ou prolongement amovible de celui-ci,de telle sorte que cet arbre entraîné forme en fait un tout avec le moteur et est supporté par celui-ci, si on le désire, tout-a- fait indépendamment du châssis du véhicule.
Comme l'arbre entraîné, le mécanisme d'embrayage et de changement de vitesse, ne sont pas en ligne avec/la moteur, suivant la présente invention, comme jusqu'ici, sans augmen- ter la largeur du châssis du véhicule, ni la longueur de l'em- pattement, il est possible de prévoir un arbre entraîné auxi- liaire, soit en alignement axial avec le vilebrequin et sus- ceptible d'être relié à celui-ci par l'intermédiaire d'un embrayage, soit n'ayant pas même axe que le vilebrequin, mais disposé parallèlement à celui-ci, et y étant relié à volonté par un mécanisme approprié.
Dans les deux cas, un arbre moteur est prévu au moyen duquel on peut commander tout appareil auxiliaire commandé par le véhicule, tel qu'une pompe, une grue, un cabestan"'., etc... quand le véhicule est arrêté ou quand la puissance
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entière de l'unité motrice n'est pas requise pour faire mar- cher la voiture. Cet arbre peut porter un nombre quelconque de roues dentées, poulies ou pignons, qui peuvent y être re- liés d'une manière réglable ou amovible et il est bien enten- du qu'un arbre additionnel de ce genre peut être établi sui- vant un modèle courant , de manière à ce que le mécanisme de commande voulu puisse être monté dessus, suivant les condi- tions particulières à la voiture considérée, sans avoir à modifier la construction essentielle du moteur ou du châssis.
Deux formes de moteur à combustion interne, établis sui- vant l'invention, sont représentées en diagramme, à titre d'exemples, dans les dessins annexés. Dans ces dessins:
Fig. 1 est une élévation, partie en coupe, d'une unité motrice munie d'un arbre commandé par vis sans fin à l'une des extrémités du carter de manivelle;
Fig. 2 est une vue par bout de l'unité motrice représen- tée sur la fig. 1;
Fig. 3 est une élévation d'une unité motrice avec une vis sans fin au centre du vilebrequin, commandant un arbre supporté dans le carter de manivelle;
Fig. 4 représente en élévation latérale le châssis d'un véhicule automobile routier ayant une unité motrice similaire a celle représentées aux figs. 1 et 2 ;
Fig. 5 est une vue en plan du châssis représenté sur la. fig. 4;
Fig. 6 est une vue en coupe à plus grande échelle, mon- trant l'extrémité du vilebrequin représenté en diagramme sur la fig. 1, avec l'engrenage permanent à roue hélicordale et vis sans fin, et Fig.7 est une vue par bout, correspondant à la fig. 6, partie en coupe, montrant l'arbre entraîné et ses portées d'appui.
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Le moteur représenté schématiquement aux figs. 1 et 2, et plus en détail aux figs. 6 et 7 comprend un vilebrequin A portant une roue hélicoïdale A1 à celle de ses extrémités la plus éloignée du radiateur B. Ce moteur peut avoir un nombre voulu quelconque de cylindres 0 (quatre par exemple) et est monté de telle sorte sur le véhicule que la roue héli- cofdale A1 se trouve à peu près dans l'axe longitudinal du châssis, comme représenté à la figure 5.
Avec la vis sans fin A1 dû vilebrequin A engrène en per- manence une roue hélicoïdale D clavetée sur un arbre entraîné Dl s'étendant en travers du carter de manivelle et dont les extrémités sont supportées dans des portées appropriées E de ce carter, cet arbre entraîné formant ainsi avec le moteur un tout unique.
Le vilebrequin porte de préférence un volant ou balan- cier G, près de la vis sans fin A1, et l'extrémité postérieure de l'arbre entraîné D1 porte un volant similaire H, ayant de préférence approximativement le même poids que le balancier G.
Le volant H peut, avec avantage, constituer une des parties du mécanisme d'embrayage au moyen duquel la puissance dévelop- pée par le moteur est transmise, par l'intermédiaire d'un arbre H1,à une boite de vitesse J d'un type quelconque connu, et delà, par un arbre à cardan, placé dans l'axe longitudinal du chassis, à l'essieu arrière J1.
L'extrémité de l'arbre entraîné D1 éloignée de l'embraya- ge H, c'est-à-dire l'extrémité antérieure de cet arbre, fait de préférence saillie à travers la paroi du carter et peut être amenée en prise avec une manivelle de démarrage, repré- sentée schématiquement en K sur la fig. 2. Ceci présente un avantage, parce qu'il est souvent impossible de manoeuvrer une manivelle de démarrage sur l'extrémité du vilebrequin,
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qui s'étend transversalement à la longueur du véhicule, si, comme c'est souvent le cas, il ne reste pas d'espace libre sur le côté du véhicule.
Le moteur représenté sur la fig. 3 est de longueur suffi- sante pour s'étendre d'un càté à l'autre du châssis du véhi- cule, et en conséquence la vis sans fin A2, au lieu de se trouver à l'extrémité du vilebrequin, comme dans les cons- tructions déjà décrites, est clavetée au centre du vilebre- quin, de telle sorte que l'arbre entraîné D2, qui est supporté comme précédemment dans le carter de manivelle, se trouve dans l'axe longitudinal du châssis du véhicule.
La disposition de moteur et d'arbre entraîné, suivant la présente invention, est particulièrement applicable à des vé- hicules ayant une basée plate-forme de charge, parce que l'emploi d'un engrenage à roue hélicoïdale et vis sans fin, permet de faire tourner l'arbre entrainé dans un plan situé en-dessous de celui du vilebrequin,de sorte que l'unité mo- trice peut ainsi être supportée dans le châssis du véhicule d'une manière suffisamment rigide, tout en laissant le maxi- mum d'espace libre entre le niveau de la route et la base du carter.
Dans le cas où il s'agit d'un moteur qui ne s'étend pas entièrement sur toute la largeur du châssis, par exemple dans le cas d'un véhicule ayant un moteur du genre représenté aux figs 4 et 5, il est possible de disposer un arbre entraîné auxiliaire, tel que celui qui est Indiqué en traits pointil- lés en P sur la fige 5, et qui est susceptible d'être relié au vilebrequin du moteur par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage indiqué schématiquement en p1 dans la même figure., L'arbre auxiliaire, au lieu d'avoir le même axe que le vile- brequin, peut également être disposé parallèlement à celui-ci et y être¯relié à volonté par un mécanisme approprié, non
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représenté.
Larbre moteur additionnel peut porter un nombre quelconque approprié de roues, poulies ou pignons, servant à entraîner des appareils auxiliaires tels que pompe, grue, ou autres, lorsque le véhicule se trouve à l'arrêt.
Il est bien entendu que l'on peut faire varier dans de larges limites, sans s'écarter de l'esprit de l'invention, les détails de construction du moteur et de son arbre entraî- né, des embrayages et de l'arbre additionnel quand ce dernier est prévu, et bien que l'invention soit représentée dans son application à un véhicule automibile routier,les unités mo- trices suivant l'invention sont également applicables a des trucks, véhicules sur rails et autres.
REVENDICATIONS.
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1.- Dans un véhicule mû par un moteur à combustion inter- ne, la combinai son: , avec un vilebrequin s'étendant transversa- lement à la longueur du véhicule, d'un arbre entraîné formant avec le moteur un ensemble unique, monté perpendiculairement au vilebrequin et en prise permanente avec lui, l'arbre en- traîné étant supporté à l'intérieur du carter de manivelle, ou d'une extension de celui-ci, et étant disposé sensiblement suivant l'axe longitudinal du châssis du véhicule.
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"Improvements in relation to the arrangement of engines and transmissions on vehicles".
The present invention relates to the arrangement of engines and transmissions on vehicles and its object is to establish a power unit which makes it possible to give the vehicle a load capacity greater than that of vehicles currently in use, without sacrifice the efficiency of the engine or transmission mechanism.
In order to increase the load capacity of road vehicles, without increasing the total length, it has been proposed to arrange an internal combustion engine, as well as its clutch mechanism and its gearbox, transversely to the length of the vehicle. vehicle and transmit the driving force
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to the rear axle by means of a universal joint mounted in suitable spans near one of the sides of the car frame.
Although this device is simpler than that comprising an auxiliary shaft below the crankshaft of a transverse engine, which in turn is coupled by angle gears with a substantially central cardan shaft, it has certain disadvantages of. practical order and, in the case of vehicles mounted on relatively small wheels and having a low body or load platform, it has further been found necessary to support the engine at a level substantially lower than that of the side members. of the chassis.
In accordance with the present invention, the crankshaft, as before, extends across the length of the frame, but a driven shaft constituting a single unit with the engine is mounted perpendicular to the crankshaft and in engagement with it in a similar fashion. permanently, this driven shaft being enclosed in the crankcase of the engine or in an extension thereof and disposed substantially along the longitudinal axis of the chassis of the car.
Preferably, this driven shaft is only slightly longer than the width of the housing in which it is supported and, at its upper end, it carries a flywheel which forms part of the clutch mechanism by which the driving force developed by the engine is transmitted, by a suitable shaft, to a gearbox and beyond, in any known manner, for example by a cardan shaft, to the rear axle. The crankshaft may further carry at one of its ends an auxiliary flywheel or balance wheel, the flywheels of the driven shaft and of the crankshaft being, in a preferred arrangement, of approximately the same weight.
The driven shaft can be tied to the crankshaft by an @
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bevel, helical, or worm gear mounted at or near one end of the crankshaft, the position of this gear depending on the dimensions of the engine and its arrangement relative to the width of the chassis of the car. If, for example, the end of the crankshaft lies approximately in the longitudinal axis of the chassis, the driven shaft may mesh with the end of the crankshaft.
On the other hand, if the engine is centrally located with respect to the frame, a worm or helical wheel is formed or mounted on the center of the crankshaft, so that the driven shaft and its clutch or flywheel rotate. along the longitudinal axis of the chassis.
In all of the foregoing constructions, the bearings of the driven shaft are formed in the motor housing or in a removable section or extension thereof, such that this driven shaft in fact forms a whole with the motor and is supported by it, if desired, quite independently of the vehicle chassis.
As the driven shaft, the clutch and gear change mechanism, are not in line with the engine, according to the present invention, as heretofore, without increasing the width of the vehicle frame, nor the width. length of the base, it is possible to provide an auxiliary driven shaft, either in axial alignment with the crankshaft and capable of being connected to the latter by means of a clutch, or n 'not having the same axis as the crankshaft, but arranged parallel to it, and being connected to it at will by an appropriate mechanism.
In both cases, a drive shaft is provided by means of which it is possible to control any auxiliary device controlled by the vehicle, such as a pump, a crane, a capstan "'., Etc ... when the vehicle is stopped or when the power
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the entire power unit is not required to run the car. This shaft can carry any number of toothed wheels, pulleys or pinions, which can be connected to it in an adjustable or removable manner and it is understood that an additional shaft of this kind can be established as follows. a current model, so that the desired control mechanism can be mounted on it, depending on the particular conditions of the car in question, without having to modify the essential construction of the engine or the chassis.
Two forms of internal combustion engine, established in accordance with the invention, are shown diagrammatically, by way of example, in the accompanying drawings. In these drawings:
Fig. 1 is an elevation, partly in section, of a power unit provided with a worm driven shaft at one end of the crank housing;
Fig. 2 is an end view of the drive unit shown in FIG. 1;
Fig. 3 is an elevation of a power unit with a worm in the center of the crankshaft, controlling a shaft supported in the crank case;
Fig. 4 shows in side elevation the chassis of a road motor vehicle having a drive unit similar to that shown in Figs. 1 and 2 ;
Fig. 5 is a plan view of the frame shown in. fig. 4;
Fig. 6 is a sectional view on a larger scale, showing the end of the crankshaft shown diagrammatically in FIG. 1, with the permanent gear with helical wheel and worm, and Fig. 7 is an end view, corresponding to fig. 6, sectional part, showing the driven shaft and its bearing surfaces.
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The engine shown schematically in figs. 1 and 2, and in more detail in Figs. 6 and 7 comprises a crankshaft A carrying a helical wheel A1 at that of its ends furthest from the radiator B. This engine can have any desired number of cylinders 0 (four for example) and is mounted so on the vehicle that the helical wheel A1 is located approximately in the longitudinal axis of the chassis, as shown in figure 5.
With the worm A1 of the crankshaft A permanently meshes a helical wheel D keyed on a driven shaft Dl extending across the crank housing and the ends of which are supported in suitable surfaces E of this housing, this shaft driven thus forming with the engine a single whole.
The crankshaft preferably carries a flywheel or balancer G, close to the worm A1, and the posterior end of the driven shaft D1 carries a similar flywheel H, preferably having approximately the same weight as the pendulum G.
The flywheel H can advantageously constitute one of the parts of the clutch mechanism by means of which the power developed by the engine is transmitted, via a shaft H1, to a gearbox J of a any known type, and beyond, by a cardan shaft, placed in the longitudinal axis of the chassis, at the rear axle J1.
The end of the driven shaft D1 remote from the clutch H, that is to say the anterior end of this shaft, preferably projects through the wall of the housing and can be brought into engagement with it. a starting crank, shown schematically at K in fig. 2. This has an advantage, because it is often impossible to operate a starter crank on the end of the crankshaft,
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which extends transversely to the length of the vehicle, if, as is often the case, there is no free space left on the side of the vehicle.
The motor shown in fig. 3 is of sufficient length to extend from one side of the chassis of the vehicle to the other, and consequently the worm A2, instead of being at the end of the crankshaft, as in the constructions already described, is keyed in the center of the crankshaft, so that the driven shaft D2, which is supported as before in the crank case, is located in the longitudinal axis of the vehicle frame.
The motor and driven shaft arrangement according to the present invention is particularly applicable to vehicles having a load platform based, because the use of a worm and worm gear allows to rotate the driven shaft in a plane below that of the crankshaft, so that the drive unit can thus be supported in the vehicle frame in a sufficiently rigid manner, while leaving the maximum mum free space between the road level and the base of the housing.
In the case where it is an engine which does not extend entirely over the entire width of the chassis, for example in the case of a vehicle having an engine of the type shown in Figs 4 and 5, it is possible to have an auxiliary driven shaft, such as that which is indicated in dotted lines at P on fig 5, and which is capable of being connected to the crankshaft of the engine by means of a clutch mechanism indicated schematically at p1 in the same figure., The auxiliary shaft, instead of having the same axis as the crankshaft, can also be arranged parallel to it and be connected to it at will by an appropriate mechanism, not
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represented.
The additional motor shaft can carry any suitable number of wheels, pulleys or pinions, serving to drive auxiliary devices such as pump, crane, or the like, when the vehicle is stationary.
Of course, it is possible to vary within wide limits, without departing from the spirit of the invention, the construction details of the motor and of its driven shaft, of the clutches and of the shaft. additional when the latter is provided, and although the invention is shown in its application to a road motor vehicle, the drive units according to the invention are also applicable to trucks, rail vehicles and the like.
CLAIMS.
@
1.- In a vehicle driven by an internal combustion engine, it was combined with:, with a crankshaft extending transversely to the length of the vehicle, a driven shaft forming with the engine a single assembly, mounted perpendicular to the crankshaft and in permanent engagement with it, the driven shaft being supported inside the crank case, or an extension thereof, and being disposed substantially along the longitudinal axis of the vehicle frame .