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Différentiel gyroscopique à, transmission progressive, servant simultanément de changement de vitesse progressif.
La présente invention a pour objet un différentiel gyrosoopique à transmission progressive, servant simultanément de changement de vitesse progressif.
Son mode de réalisation est représenté, à titre d'exemple, sur les dessins schématiques oi-annexés, dans lesquels: la fig. 1 est une vue en ooupe de l'appareil; la¯fig. 2 est une vue en coupe, faite à plus grande échelle, de l'un des gyroscopes que comporte le différentiel.
Ce dernier comprend essentiellement un carter 1 dans lequel pénètre l'axe 2 qui est mû par un moteur et qui tourne dans un palier 3 avec roulement à billes. Cet axe 2 porte à son extrémité, un pignon 4 qui engrène avec les deux roues coniques 5 et 6 , lesquelles tournent en sens inverse l'une de l'autre et sont montées folles ,par l'intermédiaire des roulements à billes 7 , autour de la couronne 8 de la coquille 9.
La couronne 8 est solidaire d'une pièce 10 le long de laquelle peut coulisser une couronne à orabots 11. Le déplacement de cette @
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couronne est commandé par un levier extérieur 12 qui , en pivotant autour d'un axe fixe 13 , entraîne un train baladeur 14 et une -fourchette 15 , laque lle à son tour , fait déplacer la couronne à crabots 11; le levier 12'peut occuper trois positions différentes: dans la position 1, représentée sur la figure , la couronne 11 est embrayée avec la roue conique 5 ; si le levier 12 est vertical (position II), la. couronne 11 n'est embrayée avec aucune des roues 5 ou 6 ; enfin, dans la
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position III , la couronne est embrayée avec la roue conique 6.
Ainsi , suivant la position du levier 12 , la couronne 8 et ¯la ooqtiille 9 restent immobiles ou sont entraînées par l'une des roues 5¯ ou 6 en tournant dans le même sens que la roue qui est embrayée.
La couronne 8 est vissée , à. une extrémité , à l'intérieur d'une coquille 16 qui , par suite , tourne avec la couronne 8 et
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la coquille ..Les coquilles 9 et 16 servent respectivement de oO!.lYr¯3:e¯..à..es boliers 17 et 18 qui tournent fous , par l' intermédiaire de roulements à billes 19 et 20 , autour des demi-.essieux 21 et 22 des roues motrices¯ d'une voiture automobile.
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lie boîtier 17 , qui est pourvu de deux bouchons de démon- targe 23 renferme un axe de gyroscope 25 qui porte deux pignons 26 et'27 disposés respectivement à chacune de ses extrémités. a ¯igtirn ¯ 26 ¯ est ¯o lsvetiµ sur l'axe 25 tandis que le pignon 21 tourne fou"<MtouF de cet axe.
0 ¯pignons engrènent avec la couronne dentée 2d de laroue 2$ qui est olsvetµtr sur l*eBsieu 21, A ¯1'lntérteÛr du boîtier ? , on retrouve les mêmes éléments, O' t:.à,odire un 0 de gyroscope .30 , qui porte les pignons 32 et - 33-, -le premier clarté ur-.- l'axe 30 et le deuxième monté fou autour de cet axe; ces pignons dentés engrènent également avec la couronne dentée 34-de la roue 35 laquelle est olavetée sur
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l'essieu 22..- - ..
Le fonctionnement du- dis-positif est le suivant: Si l'axe 2 6at m par ¯ un moteur daags le sens de la floche A et si le levier 12 se trouve dans la position 1, la roue 5 fait tourner , dans le sens indiqué par la flèche B et par l'intermédiaire de la couronne à orabots 11 et de la pièce
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10la couronne 8 ,les coquilles 9 et 16 et les boîtiers 17 et 12. Ceux-ci , à leur tour , entraînent, dans le sens de rotation indiqués respectivement par les flèches C et D , les axes des gyroscopes 25 et 30 , dont les pignons 26 et 27, d'une part, et 32 et 33 , d'autre part, roulent respectivement sur les couronnes dentées 28 et 34.
Les roues 29 et 35 étant supposées immobiles , les pignons 26 et 32 se mettent à tourner sur eux-mêmes et, par suite, les axes 25 et 30 tournent également sur eux-mêmes dans les sens indiqués par les flèches E et F. Il y a naissance d'un couple
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gyro saopique et les roues 29 et 35 commencent à tourner à une vitesse qui croit progressivement, mais rapidement et tend
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௠se rapprocher de celle des boîtiers 17 et 16. Les roues 29 et z.5- entraînent, à leur t.0ïJ! les essieux 21 et 22 dans les sens de rotation indiquée par les flèches G et H.
¯¯. Il' appareil ainsi réalisé constitua un différentiel ayant une grande souplesse.- si l'une des roues de la voiture rencontre une résistance qui ralentit son mouvement, il n'y a aucune répercussion sur le mouvement de la roue opposée,
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¯Lé d3apoaitif sert également de changement de vitesse progressif; c'est ainsi que ,dans une cote, par exemple , les variations de mouvement des roues n'affectent pas sensiblement le régime du¯ moteur.
Les effets de différentiel gyrosoopique et de changement de vitesse progressif subsistent aussi bien dans le cas de la marche avant que dans celui de la marche arrière.
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Eti dehors de son appliaation doua l'industrie automobile , l'inventeur prévoit ut.11e!t-tion de son dispositif dans toutes les installations qui nécessitent l'emploi d'un différentiel avec changement de vitesse progressif (cas de la grosse traction pi-r¯moteurs b6 explosions et à, combustion, des moteurs électriques eynahrne eta,.). ¯ ,- " lorsque le moteur a atteint son régime normal, le
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glissement des deux boîtiers par rappot,auç roues peut devenir préjudiciable;
pour obvier à cet inconvénient, il suffit de monter un frein auxiliaire rendant un seul des boîtiers , 17 @
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par exemple , solidaire de la. roue correspondante 29, par exemple, l'autre bottier 18 restant indépendant de la roue 35 de façon à conserver l'effet de différentiel.
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ai)jareil offre l'avantage de pouvoir être aisément é!lll?nh Ar cet effet, on déboulonne les flasques 36 du carter 1, puis il est possible de retirer tous les organes pour les vérifier..
-Les Nasses en mouvement sont équilibrées avec soin: c'est d'ailleuré, dans ce but que l'on utilise les pignons 27 et 33 qui servent respectivement de contrepoids aux pignons 26 et 32.
On peut chercher à. rendre le différentiel réversible et à. alléger le* gyroscopes.
Ces derniers sont étabUs à cet effet, comme l'indique
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le aohéffia de la fig* 2.
L'inventeur #èoaa'te.té.quej lorsqu'on freinait Marbre 2 du ifféreatiel et que l'on faifflit.tou=er l'arbre ou essieu 21 (ou 22 l'axe 2¯ tt avec son gyroscope¯ avec une très grande accélération, de vitesse p$u' euov effort retardateur important ne tendait à #¯ moment à ralentir sa vitesse et à entrafcier le carter $"*I7 dans un mouvement relatif par rapport à. la roue dentée 29.
.... 130= *uPpi-imer cet inoo;tVé-n t le pignon 27 (preoédexn- méat monté fou sur l'axe 2 est mâistenaat olaveté sur un axe 37 passai dans .1' 2 creusé à cet effet et débouchant dans le JWr aaope 25a qui est creux et .par' suite, oonaidé$a-. blement allégée Cet axe 37 eat olaveté. sur une roue dentée 38, engrenant sireg deux pignons 39- et 40,,. dont l'un est claveté sur l'axe 41 d'un gyroscope 42, tandis que l'autre est fou sur cet axe- qui , étant supporté .-en'4''par le gyroscope principal 251!to ,. s trouve pl, perpi oui1rElmen't par rapport à l'axe 25 .
C'est, donc là. une disposition analogue à< celle existant dans le carter 9-17.
Bans ces ¯ conditions , le gyroscope 25a (ou celui solidaire de l'axe 30) agit non seulement par son inertie propre mais aussi par celle du gyroscope 42 qui tourne très vite et donne @
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un très grand couple retardateur. Le poids de oe dernier peut être assez réduit en raison de sa grande vitesse. lorsque l'effort vient de l'arbre ou essieu 21 .c'est le gyroscope 42 qui¯, en tournant sur lui-même orée la résistance
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SYI'Ool1q. tendant & s.oPP:
!JS'Efr à. la rotation, sur l'axe 25, du gyroscope principal 25 ,¯ d" résulte un effort retardateur déterminant!. 'entraînement du carter 9-1'Z -. 'e¯1osi tif' devient ainsi réversible et peut être appliqué dans tous les cas où est nécessaire un accouplement
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élastique démultiplioateur réversible et , dans oerta3,n.es ¯ applioations , différentiel, l'inventeur prévoyant d'établir un appareil ne comportant qu'un seul jeu de gyroscopes 25a et 42 , avec tous les- organes correspondants, et gui ne donnerait pas l'efet différentiel obtenu par un appareil comportant les
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deux jeux de gyroscopes. - .... - . ce trafox7aater én1que. , 1que.1.- ee 81;
11?e d Fttr 0 appliqué aux génératrices ou aux moteur .#gueB , ou à combustion interne, en permettant , en 3A'tf,.i.,' $'ObtBr un meilleur démarrage de ce$ moteurs. En l 'u1;111ànt; sur les locomotives, on facilite le démarrage et l'ob obtient, en outre d'une récupération des efforts , un effet différentiel efficace dans les courbes,.
Le choix des gyroscopes à utiliser dans des conditions données peut être déterminé par l'étude d'abaques -obtenus de la manière suivante.:
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- ]:1 désignant par 0 le oouple gyroscopique développé par un moteur tournant, à une vitesse u) l'un des demi*'es8ieux tourna nb .dans un virage , à une yi.t.esse W 1 et par 1. le moment d' inertie du gyroscope , la valeur du couple 0 en 1d.logrammètres est donnée par la relations 4 Ix(,Jxc.J'.
¯ ¯ ¯ .; représente le moment d'inertie d'un organe circulaire de masser nlogrfflop - et de rayon a mètres; la valeur de 1.' est donnée par la relation 1 a M celle de L, , pour un nombre N -.... 2 .
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de tours P8J' seconde , est donnée par LA) - 2,7-,Nt Si n est le rapport de démultiplication dû la présence de la roue 2 et du pignon 26 la vitesse <-0' est liée à. la vitesse peux la
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relation y*J.¯ n, d'où l'on déduit W'. 2.TCN Wt rut .. - 1<H du couple gy1"Osoop1que est donc donnée par la re3r,tdart, r n # 1 \ # , ri,s' dt couple ¯4 est donc linéaire par report '. ttoéft #¯ a donnant aux quantités, RJ N et n , oonaidérees ooaee dee Wu, des valeurs déterminées et. en faisant a.r; -.qt4t.}t, l'on obtient un réseau de droites ;
en inç ¯suaaetss.epnt à Ue 9 et n des valeurs différentes.9 on 8 premier réseau plusieurs, réseaux de droites et 1"on obtient un abo*ue dormant les valeurs du couple el!oop1f1 pour des valeurs déterminées des quantités X ils et 33.
-31-. 1 0 F s .... *. ?>lf?ér t4 l qu réalisant simitanémient ua "".:-crt.¯¯."is. progressif qaan&otérisé par. le fait que. le a)6MM))t!<Mit d 1"o3i&'!i\:¯d arbre motet= est jansmis xro'es- si¯ ab à det= demi- ±:teux en utilisant des effets gyrosoopiques par ' d3air da boîtiers .;¯'l;our#nt dans le même sens que Z'a¯ ost¯ et sens inverse et entraînent , chacun un arbre de osat1 111 tv*uté duquel est olaveté un pignon engrenant s' 3.. aro .dentée dJne¯:t:pue¯.o1&yei:;
ée.elle-e sur l'un des Ç1i}I. l'effet de d ifférentiel gjrro soopique , ainsi que celui de 0 Ont de vitesse processif subsistant aussi bien dans le cas de la marebe avant que dans celui de la marche arrière, ---- . 2¯ Slfféw9B*î l g3mazoopique suivant la revendication l', 9# pesé le. fait qu'en vue de rendre réversible le diP!#.ia, tout ea &114geaat les gyroscopes principaux , ces de3Md<MM<at oaeux et t'eujiJ chacun, un gyroscope f*0?1***?0 #:
tï¯,r ¯est. pe1a1¯re.à, celui du gyroscope principal et qui mis en rotation paw une -roue dentée princi- pale par P1ni!1.ab'e d'un pignon, lequel est monté t'ou. sur L'axe du 08¯00 principal , mais est olaveté sur un autre
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axe solidaire d'une roue dentée engrenant avec deux pignons, dont l'un est olaveté sur l'axe du gyroscope secondaire et dont l'autre est monté fou sur ce même axe.
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RE S U N E
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¯ka. Présente invention a trait à un différentiel simultan-4..mtut un changement de vitesse progressif et oaxaotérie¯ par le fait que le mouvement de rotation d'un; arbre m9teur¯ est transmis progressivement à. deux
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demi-essieux par l'intermédiaire de boîtiers entraînant, chacun,
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un arbre de g5* 6ope. ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ , ¯ ¯¯ ¯ ae g3trosocaee ¯peuvemtére creux et renfermer, chacun, u.yr,ooo.p¯seonda3,re eMra'2 â son tour par l'intermédiaire
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d'un jeu de pignons et de- roues dentées./
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Gyroscopic differential with progressive transmission, simultaneously serving as a progressive gear change.
The present invention relates to a progressive transmission gyrosoopic differential, simultaneously serving as a progressive change of speed.
Its embodiment is shown, by way of example, in the accompanying schematic drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of the apparatus; lāfig. 2 is a sectional view, made on a larger scale, of one of the gyroscopes that the differential comprises.
The latter essentially comprises a casing 1 into which penetrates the axis 2 which is moved by a motor and which rotates in a bearing 3 with ball bearings. This axis 2 carries at its end, a pinion 4 which meshes with the two bevel wheels 5 and 6, which turn in the opposite direction to each other and are mounted idly, via the ball bearings 7, around of the crown 8 of the shell 9.
The crown 8 is integral with a part 10 along which can slide a crown with orabots 11. The displacement of this @
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crown is controlled by an external lever 12 which, by pivoting about a fixed axis 13, drives a sliding gear 14 and a -fourchette 15, which in turn moves the dog clutch ring 11; the lever 12 ′ can occupy three different positions: in position 1, shown in the figure, the crown 11 is engaged with the bevel wheel 5; if the lever 12 is vertical (position II), the. crown 11 is not engaged with any of the wheels 5 or 6; finally, in the
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position III, the crown wheel is engaged with the bevel gear 6.
Thus, depending on the position of the lever 12, the crown 8 and ¯laoqtiille 9 remain stationary or are driven by one of the wheels 5¯ or 6 while rotating in the same direction as the wheel which is engaged.
Crown 8 is screwed down to. one end, inside a shell 16 which, as a result, rotates with the crown 8 and
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the shell .. The shells 9 and 16 serve respectively as oO! .lYr¯3: ē..à..es boliers 17 and 18 which turn crazy, by means of ball bearings 19 and 20, around the half -. axles 21 and 22 of the driving wheels¯ of a motor vehicle.
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The housing 17, which is provided with two demounting plugs 23 encloses a gyroscope axis 25 which carries two pinions 26 and 27 disposed respectively at each of its ends. a ¯igtirn ¯ 26 ¯ is ¯o lsvetiµ on axis 25 while pinion 21 turns crazy "<MtouF of this axis.
0 ¯ pinions mesh with the ring gear 2d of the $ 2 wheel which is olsvetµtr on * eBsieu 21, A ¯1'linterteÛr of the casing? , we find the same elements, O 't: .à, odire a 0 of gyroscope .30, which carries the pinions 32 and - 33-, -the first clarity on -.- the axis 30 and the second mounted around of this axis; these toothed pinions also mesh with the toothed ring 34-of the wheel 35 which is olavetée on
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axle 22 ..- - ..
The operation of the positive device is as follows: If the axis 2 6at m by ¯ a motor defaults the direction of arrow A and if lever 12 is in position 1, wheel 5 rotates, in the direction indicated by the arrow B and through the orabot crown 11 and the coin
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10the crown 8, the shells 9 and 16 and the boxes 17 and 12. These, in turn, drive, in the direction of rotation indicated respectively by arrows C and D, the axes of gyroscopes 25 and 30, whose pinions 26 and 27, on the one hand, and 32 and 33, on the other hand, run respectively on the toothed rings 28 and 34.
The wheels 29 and 35 being assumed to be stationary, the pinions 26 and 32 start to turn on themselves and, consequently, the axes 25 and 30 also turn on themselves in the directions indicated by the arrows E and F. It a couple is born
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gyro saopic and the wheels 29 and 35 start to turn at a speed which gradually increases, but rapidly and tends
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௠approach that of boxes 17 and 16. Wheels 29 and z.5- drive, at their t.0ïJ! axles 21 and 22 in the direction of rotation indicated by arrows G and H.
¯¯. The apparatus thus produced constituted a differential having great flexibility. - if one of the wheels of the car encounters resistance which slows down its movement, there is no repercussion on the movement of the opposite wheel,
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¯The d3apoaitif also serves as a gradual gear change; thus, in one dimension, for example, variations in the movement of the wheels do not appreciably affect the engine speed.
The effects of gyrosoopic differential and gradual gear change remain in both forward and reverse gear.
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Apart from his application to the automobile industry, the inventor provides for the use of his device in all installations which require the use of a differential with progressive speed change (case of the large traction pi -r¯motors b6 explosions and, combustion, electric motors eynahrne eta ,.). ¯, - "when the engine has reached its normal speed, the
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sliding of the two boxes by repot, auç wheels can become detrimental;
to overcome this drawback, it suffices to mount an auxiliary brake making only one of the boxes, 17 @
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for example, in solidarity with the. corresponding wheel 29, for example, the other casing 18 remaining independent of the wheel 35 so as to maintain the differential effect.
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ai) the device offers the advantage of being able to be easily é! lll? nh Ar this effect, one unbolts the flanges 36 of the casing 1, then it is possible to remove all the components to check them.
-The moving traps are carefully balanced: it is moreover, for this purpose that we use the pinions 27 and 33 which serve respectively as a counterweight to the pinions 26 and 32.
We can look at. make the differential reversible and to. lighten the * gyroscopes.
These are established for this purpose, as indicated
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the aohéffia of fig * 2.
The inventor # èoaa'te.té.quej when we brake Marble 2 of the ifféreatiel and that we falter.tou = er the shaft or axle 21 (or 22 the axis 2¯ tt with its gyroscopē with a very great acceleration, of speed p $ u 'euov significant retarding force did not tend at the moment to slow down its speed and to entangle the casing $ "* I7 in a relative movement with respect to the toothed wheel 29.
.... 130 = * uPpi-imer this inoo; tVé-nt the pinion 27 (preoedexn- meatus mounted crazy on the axis 2 is maistenaat olaveté on an axis 37 passed in .1 '2 dug for this purpose and opening into the JWr aaope 25a which is hollow and. thereafter, oaided $ a-. ably lightened This axis 37 is olavée. on a toothed wheel 38, meshing sireg two pinions 39- and 40 ,,. one of which is keyed on axis 41 of a gyroscope 42, while the other is crazy on this axis- which, being supported.-in'4 '' by the main gyroscope 251! to,. s is pl, perpi oui1rElmen't by relative to axis 25.
It is, therefore there. an arrangement similar to that existing in the casing 9-17.
Under these ¯ conditions, the gyroscope 25a (or the one integral with the axis 30) acts not only by its own inertia but also by that of the gyroscope 42 which rotates very quickly and gives @
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a very large retarding torque. The weight of last oe can be quite reduced due to its high speed. when the force comes from the shaft or axle 21. it is the gyroscope 42 which, by turning on itself or the resistance
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SYI'Ool1q. tending & s.oPP:
! JS'Efr to. the rotation, on the axis 25, of the main gyroscope 25, ¯ d "results in a determining retarding force!. 'drive of the housing 9-1'Z -.' ē1osi tif 'thus becomes reversible and can be applied in all when a coupling is necessary
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elastic reversible gearbox and, in oerta3, n.es ¯ applioations, differential, the inventor planning to establish an apparatus comprising only one set of gyroscopes 25a and 42, with all the corresponding organs, and which would not give the differential effect obtained by an apparatus comprising the
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two sets of gyroscopes. - .... -. this trafox7aater en1que. , 1que.1.- ee 81;
11? E d Fttr 0 applied to generators or engines. # GueB, or internal combustion, allowing, in 3A'tf, .i., '$' ObtBr a better starting of this $ engines. In the u1; 111ànt; on locomotives, starting is facilitated and, in addition to recovery of forces, an effective differential effect in curves is obtained.
The choice of gyroscopes to be used under given conditions can be determined by studying the charts obtained as follows:
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-]: 1 designating by 0 the gyroscopic torque developed by a running engine, at a speed u) one of the half * 'es8ieux turned nb. In a bend, at a yi.t.esse W 1 and by 1. the moment of inertia of the gyroscope, the value of the torque 0 in 1d.logrammeters is given by the relation 4 Ix (, Jxc.J '.
¯ ¯ ¯.; represents the moment of inertia of a circular body massaging nlogrfflop - and radius a meters; the value of 1. ' is given by the relation 1 to M that of L,, for a number N -.... 2.
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of revolutions P8J 'second, is given by LA) - 2.7-, Nt If n is the gear ratio due to the presence of wheel 2 and pinion 26, the speed <-0' is linked to. the speed can it
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relation y * J.¯ n, from which we deduce W '. 2.TCN Wt rut .. - 1 <H of the couple gy1 "Osoop1que is therefore given by the re3r, tdart, rn # 1 \ #, ri, s 'dt couple ¯4 is therefore linear by report'. Ttoéft # ¯ a giving the quantities, RJ N and n, oonaideas ooaee dee Wu, determined values and, by making ar; -.qt4t.} t, we obtain a network of lines;
by including ¯suaaetss.epnt at Ue 9 and n different values. 9 on 8 first network several, networks of straight lines and 1 "we obtain a dormant abo * ue the values of the couple el! oop1f1 for determined values of the quantities X they and 33.
-31-. 1 0 F s .... *. ?> lf? er t4 l qu carrying out simitanémient ua "".: - crt.¯¯. "is. progressive qaan & otérisé by. the fact that. the a) 6MM)) t! <Mit d 1" o3i & '! i \ : ¯d motet tree = est jansmis xro'es- sī ab to det = half-±: teux using gyrosoopic effects by 'd3air da boxes.; ¯'l; our # nt in the same direction as Z'a ¯ ost¯ and reverse direction and lead, each a shaft of osat1 111 tv * uté of which a pinion meshing s' 3 .. aro .dentée dJnē: t: puē.o1 & yei :;
she-e on one of Ç1i} I. the effect of the gjrro soopic differential, as well as that of 0 Ont of processive speed remaining both in the case of the front tide and in that of the reverse gear, ----. 2¯ Slfféw9B * î l g3mazoopique according to claim l ', 9 # weighed on. fact that in order to make the diP! #. ia reversible, all a & 114geaat the main gyroscopes, these de3Md <MM <at oaeux et t'eujiJ each, a gyroscope f * 0? 1 ***? 0 #:
tï¯, r ¯ is. pe1a1¯re.à, that of the main gyroscope and which rotates a main toothed -wheel by P1ni! 1.ab'e of a pinion, which is mounted or. on the main 08¯00 axis, but is skipped on another
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axis integral with a toothed wheel meshing with two pinions, one of which is olavée on the axis of the secondary gyroscope and the other of which is mounted idle on this same axis.
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¯ka. The present invention relates to a simultaneous differential-4..mtut a progressive change of speed and oaxaotériē by the fact that the rotational movement of a; motor shaft is gradually transmitted to. of them
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half-axles by means of gearboxes each driving
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a tree of g5 * 6ope. ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯, ¯ ¯¯ ¯ ae g3trosocaee ¯peuvemtére hollow and enclose, each, u.yr, ooo.p¯seonda3, re eMra'2 in turn via
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a set of pinions and toothed wheels. /