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DISPOSITIF DE TRANSMISSION POUR AUTOMOBILES.
L'invention concerne les dispositifs de transmission de force motrice destinés en particulier à être utilisés dans les automobiles. Elle a pour objet un dispositif de changement de vitesse disposé entre l'arbre moteur et l'essieu moteur de telle manière que sa longueur totale, qui comprend la longueur de la partie située en avant de l'essieu moteur, et celle située en arrière'de l'essieu
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moteur, est plus petite que dans les boites de vitesse du type habituel.
Cette boite est d'une grandeur et d'un poids moindre que les boites habituelles ; ellenécessite un nombre moins grand de paliers anti-friction de sorte qu'elle peut être fabriquée plus économiquement.
L'invention a encore pour objet un dispositif de transmission de la force motrice du moteur à l'essieu moteur, de l'automobile dans lequel l'arbre moteur s'étend depuis le moteur, jusqu'au délà de l'essieu moteur,et dans lequel l'arbre moteur porte du côté opposé au moteur relativement à l'essieu moteur un en- grenage en prise avec un engrenage fixé sur l'essieu moteur.
La boite de vitesse est disposée à la fois en avant et en arrière de l'easieu moteur.
Elle peut être disposée entièrement à l'intérieur de la circonférence de l'engrenage annulaire monté sur l'essieu moteur.
L'essieu moteur est commandé par 13'-intermédiaire d'un engrenage annulaire approprié qui est monté coneen- triquement sur cet essieu; un moteur est disposé d'un coté de l'essieu et entraine une ligne de transmission disposée transversalement relativement à l'essieu et prolongé jusqu'au bord de l'engrenage annulaire situé du coté opposé au moteur.
En ce point, il porte un engre nage en prise avec l'engrenage annulaire de manière à pouvoir lui transmettre son mouvement de rotation; un arbre auxiliaire est disposé en travers de l'essieu moteur, parallèlement à la ligne de transmission et il est muni d'engrenages de changement de vitesse qui coo- pèrent aveo des engrenages de la ligne de transmission pour effectuer le changement du rapport de transmission du mouvement du moteur à l'engrenage annulaire.
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La boite de vitesse peut m particulier être employée dans les automobiles ayant l'essieu avant moteur, ce qui permet de concentrer davantage le poids sur les roues avant que dans les modes de construction proposés jusque présent, cette concentration permettant aux roues d'avant d'exercer sans glisser un effort de traction plus grand.
L'invention consiste dans certains procédés de construction et dispositions d'organes et l'on va décrire 'plusieurs modes d'exécution à l'aide des dessins dans les- quels les mêmes repères indiquent les parties correspon- dantes.
La fige 1 est une coupe plus ou moins schématique d'un mode d'exécution d'un essieu suivant l'invention.
La fige 2 est une coupe verticale plus ou moins schématique passant par l'axe de l'arbre moteur du dis- positif représenté dans la fig.l,
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fige 2.
La fig. 4 est une vue suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 montrant l'engrenage fou de la marche arrière.
La fig. 5 est une vue semblable se à la fig. 1 dals laquelle le changement de vitesse est légèrement modifié pour obtenir une construction plus ramassée.
La fig. 6 est une vue suivant la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fige 7 est une vue schématique représentant la position du moteur relativement à la transmission située entre l'arbre moteur et l'engrenage annulaire relié à l'essieu moteur.
Dans les automobiles, il est souvent très avantageux de raccourcir la ligne de transmission entre le moteur, et l'essieu moteur, et de disposer en outre, la boite de changement de vitesse entre le moteur et l'essieu de
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manière qu'elle ne transmette pas un couple supérieur à celui qui est donné directement par le moteur. C'est vrai en particulier lorsque les roues motrices sont à l'avant de la voiture, bien que cela puisse être vrai dans des nombreux cas, lorsque les roues motrices sont à l'arrière du véhicule.
Le dispositif décrit dans la présente invention permet un tel raccourcissement de la ligne de transmission entre le moteur et léssieu moteur; cependant il peut être appliqué également aux voitures dans lesquelles cette propriété est moins importante que l'encombrement extrêmement réduit qu'il permet d'obtenir et la possibilité de diminuer le poids relativement aux dispositifs employés habituellement.
Dans les figures 1,2,3 et 4 un carter 10 est dais une position correspondant à. celle du carter du diffé- rentiel dans le mode de construction habituel. Il est muni de chaque coté d'une ouverture 11 dans chacune des- quelles un palier anti-friction 12 est fixé par un écrou
13, Un support de différentiel est supporté de manière à pouvoir tourner entre les paliers 11 et comprend le demi- carter 14 et le demi-carter 15. La partie 14 est supportée tout près de l'un des paliers 12 et la partie 15 est munie d'un prolongement tubulaire 16 qui traverse le car- ter et qui est supporté d'une manière appropriée dans le parler opposé 12. Un engrenage annulaire 19 du type hy- poldal est fixé concentriquement au carter du différentiel par des rivets 20 ou d'autres organes appropriés.
Une ouverture 21 pratiquée dans le carter 10 reçoit le support 22 du palier, le support 22 portant le palier anti-friction 23 est maintenu en place dans celui-ci par le couvercle 24 de la manière habituelle, le co uvercle 84 et le support de palier 22 étant fixés sur le carter 10 par des boulons 25 ou d'autres organes appropriés. Dans l'extrémité opposée du carter 10, une ouverture 30 reçoit
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le support de palier 27 qui supporte le palier anti- friotion 28 et qui est maintenu en place par le couver- cle 29 et les boulons 30 de la même manière que précé- demment.
L'extrémité dan arbre 31 qui dans les automo- biles, dont l'essieu moteur est l'essieu arrière, peut être relié à l'arbre de transmission de force motrice du type habituel, et dans les automobiles dont l'essieu moteur est l'essieu avant, peut être l'extrémité avant de celui des arbres de l'embrayage auquel le mouvement est transmis, est supporté de manière appropriée par le palier 15. Une ouverture centrale 32 est forcée dans l'extrémité de l'arbre 31. L'extrémité de l'arbre prin- cipal de transmission 33 est monté dans cette ouverture de manière à pouvoir tourner à l'aide de paliers anti- friction 34.
L'arbre 33 traverse le carter, et dans le cas particulier représenté, il est au-dessus-des parties
17 et 18 de l'essieu et de la partie 16 du support de différentiel, et il est supporté à son extrémité opposée par le palier 29 de manière à pouvoir tourner. L'extré- mité gauche de l'arbre 33, comme le montre la fige 1, porte un engrenage 35 èn prise aveo l'engrenage 19 de manière à lui transmettre son mouvement de rotation.
L'extrémité gauche de l'arbre 31 est munie de la partie femelle d'un embrayage à dents, laquelle a la forme d'un engrnage à denture inférieure 36, La partie de l'arbre 33 qui se trouve à l'intérieur de l'engrenage 36 et s'étenc vers la gauche de celui-ci porte des cannelures 37, et la partie mâle de l'embrayage à dents ayant la forme d'un 'engrenage 38 est montée sur cet arbre de manière à pou- voir glisser longitudinalement, sans pouvoir tourner; elle est représentée dans la position de dégagement.
Il est évident, naturellement que, lorsque l'engre- nage 38 est déplacé dans le sens de l'axe de l'arbre 33 vers la droite comme le montre la fig. 1, il pénètre à
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l'intérieur de l'engrenage 36, et par suite verrouille les arbres 33 et 31 de manière qu'ils effectuent des rotations égales. Ceci est le mode de construction préféreble dans lequel on emploie le mécaniqme dans un véhicule dont l'essieu moteur est l'essieu avant; il est évident que si le dispositif de transmission doit être employé dans une automobile à roues arrière motrices, dan lequel la boite de vitesse est montée de préférence près du moteur ou sur le moteur, les arbres 31 et 33 peuvent ne former qu'une seule pièce.
Une telle construction peut être préférable dans certains types d'automobiles à essieu arrière moteur pour différentes raisons. cas
Dans le/présent, un engrenage 39 est fixé sur l'arbre 33 à une distance suffisante à droite du carter du différentiel pour que, pendant sa rotation, il existe un jeu suffisant entre cet engrenage et le carter; un second engrenage 40 est fixé sur l'arbre 33 immédia- tement à gauche du pignon 35. Une traverse 41 supportant un arbre auxiliaire montée de manière appropriée dans le carter 10 parallèlement à l'arbre 33, et du coté opposé à l'engrenage annulaire 19 relativement à l'arbre 33. Un arbre auxiliaire 43 est supporté de manière à pou- voir tourner par la traverse 41 au moyen des paliers ati-friotion 42.
Il porte à extrémité droite un aigre- nage 44 qui forme une seule pièce avec lui, en prise avec l'engrenage 45 formée sur l'extrémité gauche de l'arbre 31; ces deux engrenages constituent les engre- nages constamment en prise de la boite de vitesses.
L'arbre auxiliaire 43 porte l'engrenage 46, qui peut glisser dans la direction de l'axe de l'arbre, mais qui ne peut tourner relativement à cet arbre; son dia- mètre est tel que, par un déplacement approprié dans la direction de l'axe, il vienne en prise avec l'engrenage 39. Les engrenages 38,48 et 47 qui constituent les 1
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organes glissants de la boite de vitesses, sont munis de colliers à rainure du type habituel avec lesquels des fourches de commande appropriées sont en prise.
Il résulte de ce qui précède que les engrenages sont représentés dans les figures 1 et 2 dans une posi- tion telle que, lorsque l'arbre 31 tourne, aucune force motrice n'est transmise à l'engrenage annulaire, l'arbre
31 et l'arbre 43 tournant seuls. Si l'organe d'embra- yage 38 est déplacé longitudinalement jusqu'à venir en prise avec l'engrenage 36, les arbres 31 et 33 seront verrouillés, et la force motrice sera transmise direc- tement de l'arbre 31 à l'arbre 33 et ensuite par le pignon 35 à l'engrenage annulaire 19 et par suite aux parties d'essieu 17 et 18.
Si l'engrenage 36 est dans la position indiquée dans le dessin et si l'engrenage
47 est amené en prise avec l'engrenage 40, la force motrice sera transmise par l'arbre 31 au moyen des engrenages 45 et 44 à l'arbre auxiliaire 43, et de l'arbre auxiliaire 43 par les engrenages 47 et 40 à l'arbre 33 et de là par le pignon 35 à l'engrenage annulaire 19, et dans cette position le mouvement est transmis avec la démultiplication maximum. Si, diffé- remment, l'engrenage 47 est dans la position représen- tée dans le dessin, et si l'engrenage 46 est amené en prise avec 1 engrenage 39, le mouvement de l'arbre 31 sera transmis par les engrenages 45 et 44 à l'arbre ausiliaire, et de l'arbre auxiliaire par les engrenages 46 et 39 à l'arbre 33 et de là, par le pignon 35 à l'engrenage 19, ce qui donne la deuxième vitesse ou vitesse/intermédiaire.
On peut obtenir le renversement du sens de la marche de la manière suivante: un support vertical 48 est formé sur le fond du carter 10 entre l'arbre 33 et .1'arbre auxiliaire 43 en entre le pignon 35 et l'essieu.
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Un arbre court 49 est supporté à droite par le support 48 et à gauche par l'extrémité gauche du carter
10. L'arbre 49 porte un engrenage fou qui peut tourner sur cet arbre et glisser longitudinalement sur lui, dans une position telle qu'il peut être amené en prise simul- tanement avec les deux engrenages 47 et 40. Sa largeur est suffisante pour qu'il vienne en prise avec ces deux engrenages lorsque l'engrenage 47 est dans la position indiquée dans la fig. 1. Il peut être disposé normalement en prise avec l'engrenage 47 de manière à être constamment entrainé par oelui-ci, ou, si on le désire, le support peut être placé de telle manière que l'engrenage 50 puisse être suffisamment déplacé pour être dégagé de.l'engrenage
47 lorsqu'il n'est pas utilisé.
Il est évident que, si les organes de transmission qui peuvent être déplacés dans le sers de leur axe sont dans la position indiquée dans les figures 1 et 2, et si l'engrenage 50 est déplacé de manière à venir en prise avec lea deux engrenages 47 et 40, le mouvement de l'arbre 31 sera transmis par les Engrenages 45 et 44 à l'arbre auxi- liaire, et celui de l'arbre auxiliaire par l'engrenage 47 à l'engrenage 50 et par l'engrenage 50 à l'engrenage 40, ce qui renverse le sens de rotation de l'arbre 33 relati- vement à l'arbre 31, et par suite le sens du mouvement transmis par la boite de vitesse.
Il est évident d'après ce qui se précède que dans la boite de vitesse, il y a quatre organes qui peuvent être déplacés dans le sens de leur axe, la partie 38 de l'embrayage et les engrenages 46,47, et 50. La partie 38 et l'engrenage 46 peuvent être commandés par un même bras 51 muni d'une fourche 52 qui pénètre dans la rainure de la partie 38 et d'une deuxième fourche 53 qui pénètre dans la rainure de l'engrenage 46.Par suite, si l'on déplace vers la droite le bras 51, la'partie 38 viendra en prise
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avec l'engrenage interne 36, et mettra le changement de vitesse en prise directe; si la barre 51 est déplacée vers la gauche, la partie 38, sera tirée hors de l'en- grenage 36, et l'engrenage 46 sera amené en prise avec l'engrenage 39;
le changement de vitesse sera mis en deuxième vitesse ou vitesse intermédiaire. Un bras de commande indépendant 54 muni d'une fourche 55 est nécessaire pour commander l'engrenage de marche arrière
50, et un troisième bras de commande 56 muni d'une fourche 57 en prise aveo l'engrenage 47 sera nécessaire pour commander cet engrenage. L'emploi de trois bras indépendants pour commander la boite de vitesse est de pratique habituelle et ils peuvent être manoeuvrés avec une seule commande.
Dans la forme modifiée représentée dans la fig.5, la disposition des parties est légèrement changée de manière à former, une boite de vitesse plus ramassée ; on a prévu notamment la disposition des engrenages à l'intérieur de la périphérie de l'engrenage an nulare, c'est-à-dire que les organes de transmission sont tous compris dans un espace dont la longueur ne dépasse pas le diamètre de l'engrenage annulaire. Dans ce cas l'engrenage annulaire est d'un diamètre quelque peu plus grand, de sorte que son bord extérieur soit plus près des parois du carter 10 et que la partie d'embrayage
36 soit disposée bien à l'intérieur de la périphérie de l'engrenage annulaire.
Le pignon 35 est disposé près de l'extrémité adjacente du carter 10 de manière à être en prise avec 'l'engrenage annulaire élargi, et l'engrenage 40 est enlevé de la position qu'il occupait dans la fig. 1 entre le pignon 35 et la paroi du carter, et amené dansne position qui se trouve bien à l'inté- rieur de la périphérie de l'engrenage annulaire. L'en- grenage 47 est naturellement déplacé sur l'arbre
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auxiliaire 43 jusque dans une position voisine de l'angrenage 40 et l'engrenage fou de marche arrière est déplacé d'une manière correspondante.
Dans ce cas, l'engrenage 47 et l'engrenagefou de marche arrière, au lieu d'être déplacés vers la gauche pour venir en prise avec l'engrenage 40 comme dans la fige 1, sont dépla- cés vers la droite, comme indiqué dans la fige 5; l'engrenage de marche, arrière est alors formé de deux engrenages 57' et 58' reliés l'un à l'autre de manière à constituer une seule pièce. L'engrenage 57' est d'un diamètre suffisamment petit pour être à une certaine distance de l'engrenage 47 lorsqu'il est en face de lui, et placé de manière à venir convenablement en prise avec l'engrenage 40 par un déplacement parallê- le à l'axe, et l'engrenage 58 est¯de grandeur appropriée pour venir en prise avec l'engrenage 47.
Dans ce cas, les engrenages fous 57' et 58 ne tournent pas lorsque ils ne jouent pas de rôle actif, et il suffit de les déplacer d'une faible distance pour les amener en posi- tion active.
Le dispositif de changement de vitesse représenté dans la fige 5 pourraitre tel qu'il ne nécessite pas un engrenage annulaire de diamètre agrandi. L'emploi d'un engrenage annulaire du diamètre représenté dans la fig. 1 permettrait de rapprocher davantage les parois d'extrémité du carter de l'engrenage anulaire, en réduisant ainsi la grande dimension du carter, de aorte que l'on aurait une boite de vitesse plus ramassée.
Le carter 10 peut être m turellement modifié pour être adapté au,mode de construction particulier avec lequel il doit être employé. Par exemple, s'il doit être utilisé comme un élément de l'essieu arrière, les côtés du oarter peuvent être munis des enveloppes d'axes tubulaires habituelles, et s'il doit être employé
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dans une automobile dont l'essieu moteur est à l'avant, le carter 10 peut être muni de brides appropriées pour le relier directement au carter de l'embrayage monté sur le carter du moteur.
Dans les cas où le dispositif est utilisé dans les automobiles à essieu avant moteur, les arbres 17 et
18, dans la plupart des cas, se termineront près des cotés du carter et seront reliés d'une manière appro- priée par des joints universels à d'autres arbres dis- posés de manière à communiquer le mouvement de rotation aux roues avant.
La fige 7 montre schématiquement le dispositif employé sur une automobile dont l'essieu moteur est à l'avant. Le carter 10 est muni d'un prolongement à bride
59 qui est fixé directement sur le carter 60 de l'em- brayage lequel est supporté directement par le moteur 61.
L'arbre 31 dans les figuees 1 et 2 ou dans la fige
5 peut être dans ce cas, l'arbre de l'embrayage auquel le mouvement est transmis. Il est évident que le mode de construction figuré évite les longues transmissions habituelles dans l'intervalle compris entre le moteur et l'essieu moteur, et permet la suppression du palier habituel à l'extrémité extérieure de celui des arbres de l'embrayage auquel le mouvement est transmis, ce palier étant remplacé par le palier 23; il permet de placer le moteur plus près de l'essieu avant, ce qui conentre devantage le poids sur les roues avant et leur permet d'exercer sans glisser un effort de traction plus grand.
De plus, lorsque l'arbre de transmission 33 est placé au-dessus de l'essieu moteur comme le montrent les dessins, ( quoique, ;avec ce dispositif il puisse être placé au-dessous d'eux) l'axe du vilebrequin est placé à une certaine distance au-dessus de l'essieu moteur, ce qui permet de disposer le moteur de manière
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à former un plus grand intervalle, entre le véhicule et le sol que dans les voitures à roues avant motrices, sans aucune des difficultés que l'on éprouverait autre- ment.
On peut remarque! la facilité avec laquelle le dispositif décrit est monté et démonté. Après l'enlève/ ment du couvercle 29, le support 27, le palier 28, l'arbre 33, l'engrenage 39 la pièce d'embrayage 38 peuvent être enlevés par.l'ouverture 26. On peut enlever ensuite le support 41, la plaque 62 qui ferme l'ouverture 63 ménagée dans le fond du carter et l'arbre auxiliaire avec les engrenages 46 et 47 par l'ouverture 63. Les arbres 17 et 18 peuvent être enexés en bout comme dans les dispositifs habituels, l'un des écrous 13 peut être éloigné en le dévssant de son palier 12, et on peut laisser tomber le différentiel à travers l'ouverture 13.
Ces caractères forment un dispositif d'un service très facile. Dans ce dispositif, il estpréférable employer le type d'engrenage hypoidal qui permet à l'arbre moteur d'être prolongé au delà de l'essieu moteur. On peut noter que dans une transmission à vis sans fin, l'arbre moteur pourrait être prolongé au delà de l'essieu moteur, mais dans ce cas, il serait impossible d'employer des engrenages disposés d'une manière semblable et formant un ensemble aussi ramassé que cela n'est passible par l'emploi d'un engrenage hypoidal, et de plus, les inconvé- nients que l'emploi de vis,,sans fin a généralement pré- senté ne seraient pas supprimés.
Il est évident que l'on peut modifier les positions relatives des engrenages d'une manière qui convienne à chaque cas particulier ou pour d'autres raisons. Par exemple dans le vas de la fig. 1, il peut être préférable de décaller l'engrenage 39 vers la gauche de l'essieu, de manière à diminuer le moment fléchissant dans l'arbre
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de transmission, lorsqu'il transmet la force motrice; une telle modification du dispositif général ainsi que beaucop d'autres modifications possibles sont évidentes pour les spécialistes et peu-vent être apportées sans sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou toutes modifica- tions qui me paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative:
1 - Une transmission comprenant un premier arbre sur lequel est monté un engrenage annula'ire qui tourne avec lui, et un second 'arbre, ou arbre de transmission disposé en croix avec le premier à une certaine distance de celui-ci et qui est muni d'un côté de 1,'axe du premier arbre d'un engrenage en prise avec l'engrenage annulaire.
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