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" perfectionnements apportée aux changements de vitesse progressifs avec système dynamométrique ".
L'invention est relative aux changements de vi- tesse avec système dynamométrique; et elle concerne plus spécialement (car c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclu- sivemtn parmi les changements de vitesse de ce genre., ceux à utiliser sur les véhicules actionnes au moyen d'un moteur à couple sensiblement constant. elle a pour but, surtout, de rendre tels, les changements *de vitesse du genre en question, que, d'une part, ils soient de bon fonctionnement et puissent être pratiquement utilises,'et que, d'autre part, n'entrent dans leur construction que des pièces travaillant dans des conditions normales et rationnelles et., partant, moins sujettes usure.
Elle consiste, prinlaen, à avoir recours,
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pour effectuer la liaison entre l'arbre moteur supposé tourner à vitesse constante sous l'aotion d'un couple oeil-
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sibletaent constant, et le système récepteur, à des moyens tels, en combinaison avec un levier tel, monté lui-même
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de fa-,n telle, que, concurremment, d'une part, un des points dudit levier soit guidé de telle sorte que son excentricité par rapport à l'axe de rotation de l'arbre moteur soit, à chaque instant, d'autant plus petite que l'effort résistant appliqué sur le système récepteur est
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plue t,).'a.nd, et que, d'autre part, d'autres de ses points conv.aLl9ir?nt choisis,
lesdits points étant en nombre égal au nombre des arbres récepteurs que comporte ledit système réct-teur, déterminent des déplacements angulaires instan- tanés desdits arbresrécepteurs dont la somme (desdite dé- placements angulaires) soit, à chaque instant, inversement proportionnelle à l'excentricité, à l'instant correspon-
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dant, du premier des susdits pointe.
Elle- consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utili- sent de préférence en mère temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux changements de
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vitesse ,,ü'ot:.re'3'3ife pour véhicules actionnés au moyen d'un moteur à. couple sensiblement constant), ainsi que certains mode de réalisation (ceux qui seront indiqués ci-après),
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d33dit&" dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produite industriels nouveaux, le c:.,.;.e-:e:ts de vitesse du genre en question comportant ap- plication de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux
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propres à leur établissement ainsi que lesmachines com- portant un semblable changement de vitesse.
Et elle pourra, de toute façon, être bisn compri- se à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont,bien entendu, donnés surtout à titre d'indication..
Les fig. 1 et 2 de ces dessins montrent, respec tivemtn en coupe axiale et en coupe transversale schéma- tique selon 1-1, un changement de vitesse établi conformé- ment à 1'invntin
La fig 3 montre, en élévation, le plateau dyna- mométroqei comporté par ledit changement de vitesse,
Les fig. 4 et 5 enfin, montrent;, respectivement sn coup* axiale et en coupe transversale suivant 2-2, un changement de vitesse établi conformément à un deuxième mo- de d réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon c-elui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, à supposer qu'on veuille établir un changement de vitesse progressif, on s'y prend cornue suit, ou de façon analogue.
Veut-on, comme dans le mode de réalisation des fig 1,2 et 3, appliquer l'invention à un appareil compor- tant un seul arbre récefut
Pour ce qui est du support fixe a des organes mo- biles, on le constitue de manière appropriée quelconque, par exemple comme l'indique la fig. 1, et en lui faisant com- porter en des positions appropriées: d'uns première part, un palier b propre à recevoir l'arbre moteur; d'une deuxième parte une cage c pour rotule sphérique;
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d'une troisième part encore-, un palier , propre à eveci l'arbre récepteur;
les axes des trois susdite organes étant confondue et, d'une quatrième et dernier part, des supports fixes e en nombre approprié et tous'semblables entre eux, régulièrement répartis en des positions appropriées convena- bles autour de l'axe général de rotation, chacun desdits supports présentant, parallèlement audit axe, une partie cy lindrique propre à servir de pivot.
Pour ce qui est du système dynamométrique (c'est-- à-dire de l'organe destiné à se déformer proportionnelle- ment à l'effort résistant appliqué à l'arbre récepteur), on le constitue: d'une part, par une calotte sphérique f d'épaisseur appropriée, calée sur l'arbre moteur ±, et portant, excen- trée d'une quantité convenable R par rapport à l'axe de ro- tation de l'ensemble, un pivot 9.; d'autre part, par une seconde calotte sphérique i d'épaisseur également appropriée, telle que: d'une part, le rayon de la sphère formant sa surface extérieure soit le même que celui de la sphère formant la surface intérieure de la calotte f que, d'autre part, le rayon du petit cer cle limitant sa surface extérieure soit notablement plus grand que la longueur R;
et portant -- ladite calotte i -- d'une part, en son centre, un alésage propre à recevoir le pivot h de manière telle que la calotte 1 une fois en place, puisse tourillonner librement autour dudit pivot h et, d'autre part, à une distance de son centre -- distance mesurée sur sa surface extérieure -- égale à la longueur R, ur. logemet cylindriue j d'axe passant par le centre com- mun des diverses surfaces sphériques précédemment mention- nées; et enfin par un système élastique de force et d'é lasticité appropriée, propre à toujours tendre à éloigner
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le logement j de l'axe général de rotation:
lequel système élastique on peut constituer, entre autres manières avanta- geuses et selon le mode de réalisation représenté par les dessine, par un ressort spiral k ancré à l'une de ses ex- trémités sur la calotte f et solidaire, par son autre ex- trémité, de la calotte i
Pour ce qui est du levier porter-rotule, on le constitue par une simple tige rectiligne munie en des pdinte convenablement choisis de trois rotules : l'une l propre à venir s'emboîter dans le logement l'autre m destinée à être maintenue librement dans le boîtier c et la troisième n destinée à venir attaquer l'arbre récepteur par l'inter- médiaire de moyens appropriés.
Et) pour ce qui est des moyens à utiliser pour 1'attaque de l'arbre récepteur par la rotule on les cons- titue de manière telle que cet arbre récepteur soit amené, quand actionné parladite rotait à se mouvoir d'un mouvement de rotation toujours de même sens, ce à quoi on peut arri ver entre autres manières avantageuses, en s'y prenant par exemple de la manière indiquée par le dessin,
Selon ce mode de réalisation, on constitue les- dits moyens: d'une part, par un tambour circulaire ,0. de diamètre approprié calé sur l'arbre récepteur ±. et constituant, par la face intérieure de sa partie cylindrique, une roue à ro- che t intérieur q;
d'une deuxième part, par des leviers d'entraînement r sn nombre égal à celui des supports e propres., une fois en place, à se chevaucher de la manière indiquée par les fig. 1 et 2 et à pouvoir occuper, simultanément sans se gner l'un l'autre, les diverses positions qu'ils sont ap- pâtés à occuper lors du fonctionnement de l'ensemble; chacun desdits leviers étant formé de deux flasques identiques r1 et r2 et comportant:
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à l'une de ses extrémités une doufile s propre à venir tourillonner sur celui des supporte 0 correspondant au levier dont s'agit, à son autre extrémité, un cliquet t rappelé par un ressort u et propre à venir, lorsque la susdite douille 0 est enfilée sur ledit support e, en prise avec la roue à rochet q et, sur chacun des deux flasques, une ouverture al- longes v formant glissière de longueur appropriés, et, d'une troisième et dernière part, par une douil- le cylindrique allongée w de longueur appropriée, propre en même temps à coulisser dans toutesles glissière vdes leviers d'entraînement, une foie ces derniers en place, et à recevoir à fotte doux,, dans son alésage intérieur, la susdite rotule nà laquelle on fait comporter ce en vue d'empêcher qu'une foie en place,
elle ne se déplace la- téralement -- une nervure circulaire propre à être maintenus
2 entre les flasques r1 et r de l'un des susdite leviers d'entraînement,
En suite de quoi (et du moins si l'on a'choisi convenablement les dimensions respectives à donner aux di- vers éléments, ainsi que la force et l'élasticité du ressort h) on obtient un changement de vitesse dont le fonctionne- ment est le suivant.
A supposer que soit appliqué sur l'arbre moteur un couple constant à vitesse sensiblement constante, et sur l'arbre récepteur un couple résistant variable. Il est facile de comprendre que le susdit arbre récepteur se trou- vera animé à chaque instant d'une vitesse telle qu'il y ait égalité entre le travail moteur et le travail résistant.
En effet, l'oscillation des susdits leviers donc la vitesse angulaire de l'arbre récepteur, puisque ce sont sur ces mêmes leviers qui, quand actionnés, entraînant par leurs cliquets respectifs, la roue à rochet q est à
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chaque instant inversement proportionnelle à excentricité au moment envisagé du centre de la rotule 1 Or le système dynamométrique décrit étant tel que ledit centre se rappro- che d'autant plus de l'axe général de rotation que l'effort résistant appliqué sur l'arbre récepteur est plue considé- rable, il en résulte que la vitesse angulaire dudit arbre récepteur est elle-même inversement proportionnelle au cou- ple résistant: d'où travail résistant constant pouvant être équilibré par un travail moteur constant.
Et veut-on, comme dans le mode de réalisation des fig. 4 et 5 appliquer l'invention à un appareil comportant dsux arbres récepteurs tel, par exemple, qu'un pont arrière de véhicule tombile
Pour ce qui est du support fixe ± desorganes mo- biles, on le constitue de manière appropriée quelconque , par exemple, comme l'indiquent les fig. 4 et 5, par un car- ter fermé auquel on fait comporter: d'une première part, deux cuvettes à billes b1 et 13, propres à recevoir une couronne motrice actionnée de maniè- re quelconque, comme par exemple celle représentée sur les fig.. 4 et 5 par l'arbre de transmission;
d'uns deuxième part, deux paliers d1 et d2 propresà recevoir respectivement les demi-arbres récepteurs, les axes des quatre susdits organe.e étant confondus; et, d'une troisième et dernière part, des supports fixes e¯ répartis en deux groupes de part et d'autre de la couronne motrice, occupant, respectivement dans leurs grou- pes, vis-à-vis des demi-arbres récepteurs, les mênmes posi- tions et remplissant le même rôle que dans le mode de réa- liation des fig. 1 et 2, les supports fixes e
Pour ce qui est du système dynamométrique., on le constitue : d'une part, para couronne f convenablement percée d'une ouverture cruialire h à parois propres à servir de cuvette pour roulement à billes;
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d'autre part, par un disque i d'épaisseur et de diamètre convenables, propre à venir se monter et touril- lonner par l'intermédiaire d'un roulement à billes dans l'ouverture h et à y être maintenu latéralement, traversé de part en part par une ouverture de forme appropriée et occupant une position appropriée, et présentant, dans la- dite ouverture et perpendiculairement à l'axe général de rotation, un axe .!. excentré par rapport au centre dudit dis- que de la même quantité dont est excentré, par rapport à l'axe général de rotation, l'axe de l'ouverture cylindrique n; et enfin, par un système élastique de force et d'é- lasticité appropriées. propre à remplir le mime rôle que le ressort k dans le mode de réalisation des fig, 1 2 et
3 ;
lequel système élastique on peut constituer ,par exemple, par deux ressorts spiral k1 et 2 ayant chacun une de leurs extrémités ancrée à la couronne f et l'autre solidaire du disque i
Pour ce qui est du levier porte-rotule, on le cons - titue par une simple tige rectiligne de longueur appropriée laquelle on fait comporter; d'une part, en son milieu* un coussinet 1 propre à venir se monter sur l'axe j;
d'autre part, à chacune de ses extrémités, une rotu- le ±, destinée à venir attaquer le demi*'arbre récepteur cor- respondant par l'intermédiaire de moyens appropriée,
ET pour ce qui est des moyens à utiliser pour l'attaque des demi-arbres récepteurs par les rotules n on les constitue de manière identique à ceux qui viennent d'ê tre décrits pour le mode de réalisation représenté par les fig.
1 2 et 3, les organes correspondants portant les mê mes lettres de références,
En suite de quoi on obtient un changement de vi- tesse dont le fonctionnement -- une fois compris le fono-
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tionnemetn du premier dispositif décrit -- est à ce point évident qu'il serait superfétatoire de la décrire et pré- sentant, sn plus desavantages inhérents au changement de vitesse progressifs celui de faire action de différentiel et ceci de la façon suivante.
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"improvements made to progressive gear changes with dynamometric system".
The invention relates to changes of speed with a dynamometric system; and it relates more especially (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively among gear changes of this kind., those to be used on vehicles operated by means of a motor with substantially constant torque. its purpose, above all, is to make such changes * of speed of the kind in question, that, on the one hand, they are in good working order and can be practically used, 'and that, on the other hand, not enter into their construction only parts working under normal and rational conditions and, therefore, less subject to wear.
It consists, prinlaen, in having recourse,
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to make the connection between the motor shaft supposed to rotate at constant speed under the aotion of an eye torque
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sibletaent constant, and the receiver system, at such means, in combination with a tel lever, mounted itself
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so that, concurrently, on the one hand, one of the points of said lever is guided so that its eccentricity with respect to the axis of rotation of the motor shaft is, at all times, of as much smaller than the resistive force applied to the receiving system is
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more,). 'a.nd, and that, on the other hand, other of its points conv.aLl9ir? nt chosen,
said points being in number equal to the number of receiving shafts that comprises said rectifier system, determine instantaneous angular displacements of said receiving trees, the sum of which (desdite angular displacements) is, at each moment, inversely proportional to the eccentricity , at the corresponding instant
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dant, from the first of the aforesaid points.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used at the same time, and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to changes in
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speed ,, ü'ot: .re'3'3ife for vehicles powered by means of a motor. substantially constant torque), as well as certain embodiments (those which will be indicated below),
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d33 says &"provisions; and it relates more particularly still, and this as a new industrial product, the speed c:.,.;. e-: e: ts of the kind in question comprising the application of these same provisions, the special items
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specific to their establishment as well as machines incorporating a similar speed change.
And it can, in any event, be understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given mainly by way of indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show, respectively in axial section and in schematic cross section according to 1-1, a change of speed established according to the invention.
FIG 3 shows, in elevation, the dyna- mométroqei plate comprised by said change of speed,
Figs. 4 and 5 finally, show, respectively in an axial section and in cross section along 2-2, a change of speed established in accordance with a second embodiment of the invention.
According to the invention, and more especially according to its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, assuming that one wants to establish a gradual change of speed, one does it retort follows, or in a similar way.
As in the embodiment of FIGS. 1, 2 and 3, do we want to apply the invention to an apparatus comprising a single receiving tree?
As regards the fixed support for movable members, it is constituted in any suitable manner, for example as shown in FIG. 1, and by making it include in appropriate positions: on the one hand, a bearing b suitable for receiving the motor shaft; from a second part a cage c for a spherical ball joint;
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on the third part still-, a bearing, specific to eveci the receiving shaft;
the axes of the three aforesaid organs being merged and, on a fourth and last part, fixed supports in an appropriate number and all similar to each other, regularly distributed in suitable suitable positions around the general axis of rotation, each of said supports having, parallel to said axis, a cylindrical part suitable for acting as a pivot.
As regards the dynamometric system (that is to say of the member intended to deform proportional to the resistant force applied to the receiving shaft), it is constituted: on the one hand, by a spherical cap f of suitable thickness, wedged on the motor shaft ±, and bearing, offset by a suitable quantity R with respect to the axis of rotation of the assembly, a pivot 9 .; on the other hand, by a second spherical cap i of equally suitable thickness, such that: on the one hand, the radius of the sphere forming its outer surface is the same as that of the sphere forming the inner surface of the cap f that, on the other hand, the radius of the small ring limiting its outer surface is notably greater than the length R;
and bearing - said cap i - on the one hand, at its center, a bore suitable for receiving the pivot h so that the cap 1, once in place, can pivot freely around said pivot h and, on the other hand hand, at a distance from its center - distance measured on its outer surface - equal to the length R, ur. cylindrical housing with an axis passing through the common center of the various spherical surfaces mentioned above; and finally by an elastic system of force and appropriate elasticity, capable of always tending to move away
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the housing j of the general axis of rotation:
which elastic system can be constituted, among other advantageous manners and according to the embodiment represented by the drawings, by a spiral spring k anchored to one of its ends on the cap f and integral, by its other ex - end, of the cap i
Regarding the ball-bearing lever, it is constituted by a simple rectilinear rod provided in suitably chosen pdinte with three ball joints: one l suitable for fitting into the housing the other m intended to be held freely in the housing c and the third n intended to attack the receiving shaft by means of suitable means.
And) as regards the means to be used for the attack of the receiving shaft by the ball joint, they are constructed in such a way that this receiving shaft is caused, when actuated by said rotated, to move with a rotational movement always in the same direction, which can be achieved among other advantageous ways, for example by doing it in the manner indicated by the drawing,
According to this embodiment, said means are constituted: on the one hand, by a circular drum, 0. of suitable diameter wedged on the receiving shaft ±. and constituting, through the inner face of its cylindrical part, an inner rock wheel q;
on the second hand, by drive levers r sn equal in number to that of the clean supports e., once in place, to overlap as shown in fig. 1 and 2 and to be able to occupy, simultaneously without interfering with each other, the various positions which they are able to occupy during the operation of the assembly; each of said levers being formed of two identical flanges r1 and r2 and comprising:
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at one of its ends a socket s clean to come journaled on that of the supports 0 corresponding to the lever which is, at its other end, a pawl t returned by a spring u and clean to come, when the aforesaid socket 0 is threaded on said support e, in engagement with the ratchet wheel q and, on each of the two flanges, an extension opening v forming a slide of suitable length, and, on a third and last part, by a sleeve elongated cylindrical w of suitable length, suitable at the same time to slide in all the slideways v of the drive levers, one liver the latter in place, and to receive softly, in its internal bore, the aforesaid ball joint n which is made to include this in order to prevent a liver in place,
it only moves laterally - a clean circular rib to be kept
2 between the flanges r1 and r of one of the aforesaid drive levers,
As a result (and at least if one has suitably chosen the respective dimensions to be given to the various elements, as well as the force and elasticity of the spring h) one obtains a change of speed whose operation is the next.
Assuming that a constant torque is applied to the motor shaft at a substantially constant speed, and to the receiving shaft a variable resistive torque. It is easy to understand that the aforesaid receiver shaft will be driven at every moment at a speed such that there is equality between the motor work and the resistant work.
Indeed, the oscillation of the aforesaid levers therefore the angular speed of the receiving shaft, since it is on these same levers which, when actuated, driving by their respective pawls, the ratchet wheel q is at
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each moment inversely proportional to eccentricity to the moment considered of the center of the ball joint 1 Now the dynamometric system described being such that said center approaches the general axis of rotation all the more as the resistance force applied to the shaft receiver is greater, it follows that the angular speed of said receiver shaft is itself inversely proportional to the resistive torque: hence constant resistive work which can be balanced by constant motor work.
And do we want, as in the embodiment of fig. 4 and 5 to apply the invention to an apparatus comprising two receiving shafts such as, for example, a vehicle rear axle falling
As to the fixed support ± of the moving parts, this is provided in any suitable manner, for example, as shown in Figs. 4 and 5, by a closed casing which is made to comprise: on the one hand, two ball cups b1 and 13, suitable for receiving a drive ring actuated in any way, such as for example that shown in FIGS. .. 4 and 5 by the transmission shaft;
on the second hand, two bearings d1 and d2 suitable for receiving the receiving half-shafts respectively, the axes of the four aforesaid organe.e being the same; and, on the third and last hand, fixed supports ē distributed in two groups on either side of the driving ring, occupying, respectively in their groups, vis-à-vis the receiving half-shafts, the same positions and fulfilling the same role as in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the fixed supports e
With regard to the dynamometric system, it is constituted: on the one hand, para crown f suitably pierced with a cruial opening h with walls suitable for serving as a bowl for ball bearings;
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on the other hand, by a disc i of suitable thickness and diameter, suitable for mounting and pivoting by means of a ball bearing in the opening h and for being held there laterally, traversed by starts out through an opening of suitable shape and occupying an appropriate position, and having, in said opening and perpendicular to the general axis of rotation, an axis.!. eccentric with respect to the center of said disc by the same quantity of which is eccentric, with respect to the general axis of rotation, the axis of the cylindrical opening n; and finally, by an elastic system of appropriate strength and elasticity. suitable for fulfilling the same role as the spring k in the embodiment of Figs, 1 2 and
3;
which elastic system can be constituted, for example, by two spiral springs k1 and 2 each having one of their ends anchored to the crown f and the other integral with the disc i
As regards the ball-joint holder lever, it is constituted by a simple rectilinear rod of suitable length which is made to include; on the one hand, in its middle * a clean bearing 1 to be mounted on the axis j;
on the other hand, at each of its ends, a ball joint, intended to attack the corresponding half of the receiving shaft by means of appropriate means,
AND as regards the means to be used for the attack of the receiving half-shafts by the ball joints n, they are constituted in an identical manner to those which have just been described for the embodiment represented by FIGS.
1 2 and 3, the corresponding bodies bearing the same letters of reference,
As a result of which a change of speed is obtained, the operation of which - once the func-
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tionnemetn of the first device described - is so obvious that it would be superfluous to describe it and present, besides the advantages inherent in the progressive change of speed that of making differential action and this in the following way.