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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE TRANSMISSION.
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux transmissions serai-mécaniques du type dans lequel l'énergie est transmise de l'arbre conducteur à l'arbre conduit, au moyen d'un mécanisme à engrenages différentiels sous le con- trôle d'une machine dynamo électrique d'un type quelconque.
L'inventeur a essayé sans succès, à de nombreuses re- prises, d'obtenir une transmission à vitesse variable et 1' un de ses essais ayant eu le plus de succès comportait une dynamo entre l'arbre moteur et l'arbre entraîné. Le coût de cette dynamo était cependant prohibitif par suite de ses grandes dimensions et de son poids élevé, de sorte que celle- ci a été presqu'aussitôt abandonnée et l'ancien type de transmission à train d'engrenages est devenu à nouveau
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prépondérant. L'un des objets de l'invention est de prévoir des moyens, grâce auxquels la dimension de la machine électrique peut être réduite au minimum, de sorte que l'on élimine ainsi les deux désavantages principaux mentionnés ci-dessus des trahsmissions magnétiques précédemment connues.
Il est évident que la simple idée énoncée ci-dessus peut être amenée à réalisation de nombreuses façons différentes, au moyen de trains d'engrenages en combinaison avec un accouplement magnétique glissant.
Un objet de l'invention est de prévoir une transmis- sion dans laquelle l'énergie de l'organe moteur entra.ne le croisillon ou carter d'un engrengge différentiel ayant deux pignons principaux reliés rigidement, avec des nombres de dents différents; l'arbre du rotor de la dynamo est en prise avec le plus grand de ces pignons, par l'intermédiai- re d'un engrenage convenable, et le stator de la dynamo des engrène de la même manière avec le plus petit, /pignons;
ce stator fait partie simultanément ou est connecté à l'ar- bre conduit de telle manière que la puissance de l'organe moteur est divisé inégalement entre Je s deux éléments rota- tifs - le rotor et le stator - de sorte que la force électro- magnétique nécessitée entre les deux pour transmettre le couple nécessaire à l'arbre conduit sera sensiblement moindre que la puissance de l'organe moteur ou la puissance trans- mise à l'arbre conduit.
Dans le but de permettre la compréhension de l'inven- tion et sa réalisation, on l'a décrite dans ce quisuit en se référant aux dessins, lesquels montrent aussi d'au- tres caractéristiques nouvelles ; mais il doit être bien entendu que l'invention n'est, en aucune façon limitée aux détails représentés, et que toute personne versée dans le métier peut modifier ou changer les détails individuels sans sortir du cadre de l'invention,
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Sur la figure 1 est représentée une coupe d'un dis- positif de transmission suivant l'invention, dans une position pour laquelle la puissance est transmise directement de l'ar- bre conducteur à l'arbre conduit, sans modification de la vitesse.
A la figure 2, on a représenté une coupe correspon- dante dans laquelle les organes sont disposés afin de réali- ser une régulation automatique de la vitesse entre l'arbre conducteur et l'arbre conduit.
A la figure 3 est représentée une coupe dans la- quelle les organes sont disposés de façon à réaliser un entraînement en sens inverse avec une démultiplication déter- minée par rapport à l'arbre conducteur.
A la figure 4 est représenté en détail à échelle double, une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
En se référant au dessin, le dispositif de trans- mission oomprend un mécanisme d'embrayage 1, un engrenage différentiel 2 et une machine électrique 3. L'autre conduc- teur 4 est directement relié au plateau extérieur 5 de l'embrayage 1, lequel présente une surface intérieure ooni- que. En prise aveo oette surface on a prévu un plateau d'embrayage 6 ayant une surface intérieure et une surface extérieure coniques. Le plateau d'embrayage 6 est maintenu en prise aveo la surface intérieure du plateau 5 au moyen de ressorts à boudins 7 et 8 qui s'appuient sur un disque 9 lequel, en tournant, porte contre un rebord 10 prévu sur le moyeu 11 de l'embrayage 6. Entre le rebord 10 et le dis- ques 9 un roulement à billes 12 est, de préférence, prévu afin de réduire le frottement.
L'engrenage différentiel 2 comporte un carter ex- térieur ou croisillon 13, lequel, dans une réalisation con- venable choisie pour cette description, est monté d'une
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façon rotative par rapport à l'axe central du mécanisme. A l'extrémité gauche sur le dessin du mécanisme différentiel, celui-ci est prévu avec un moyeu 14, lequel, au moyen de roulements à billes 16, est monté sur un bâti fixe 15. Le moyeu 14 possède un prolongement 17, qui s'étend dans la di- rection de l'embrayage 1 et est prévu à sa périphérie avec des clavettes ou saillies longitudinales 18.
Le moyeu 11 du plateau 6 comporte des rainures axiales 19 qui correspon- dent avec les saillies longitudinales 18 ci-dessus, et le plateau 6 peut ainsi coulisser sur le prolongement du moyeu 14 du mécanisme différentiel 2, mais il ne peut tourner par rapport au dit moyeu*
Dans le mécanisme différentiel 2 et sur une tige ro- tative 20, verticale par rapport à l'axe du système, tige dont le frottement de rotation est réduit au moyen d'un roulement à billes 21, on a monté un grand pignon conique 22 et un petit pignon conique 23, reliés rigidement l'un à l'autre ou clavetés sur le même axe 20.
Le pignon 22 mentionné en premier est en prise aveo un pignon 24 monté sur un roulement à billes 25 dans le carter du mécanisme différentiel; grâce à des saillies lon- gitudinales ou clavettes analogues 26, ce pignon est entrat- né par des rainures ou clavettes correspondantes prévues sur un arbre 27 qui est monté de façon à pouvoir coulisser dans le sens axial, sur un, roulement à billes 28 de l'embrayage; à l'autre extrémité, laquelle sera décrite, cet arbre est aussi monté de façon à pouvoir coulisser suivant son axe dans un roulement à billes prévu sur le stator 30 de la ma- chine dynamo-électrique.
L'énergie motrice du pignon 22 est ainsi transmise à l'arbre 27 par le pignon 24. Le deuxième pignon 23 est, comme déjà mentionné, en prise avec un pignon 61, monté sur l'arbre 27,; le moyeu 31 de ce pignon est prolongé à travers
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le carter du mécanisme différentiel et il est supporté dans un roulement à billes 32 monté sur un bâti fixe 33.
Le moyeu 31 est en une pièce avec le stator 30 de la dynamo on il est fixé à celui-ci, de sorte que la puissance motrice est transmise du ,pignon 23 au stator 30 de la dynamo, par le pignon 61 et le moyeu 31.
L'arbre 27 porte à l'intérieur de l'embrayage 1 un plateau 34 ; celui-ci d'une part, est adapté pour porter contre 1' intérieur du plateau 6, dans le but d'accoupler l'arbre 27 au carter 2, et, d'autre part, il comporte une garniture de frein en forme de disque 35, laquelle, comme il sera décrit, est disposée pour être pressée contre une garniture de frein correspondante en forme de disque 36, fixée au plateau 5 dans le but de lier l'arbre 27 à l'arbre conducteur 4.
Un premier but de ce plateau est de constituer un moyen grâce auquel une liaison sans rotation puisse être établie entre le carter du différentiel et l'arbre 27, de sorte qu'une connexion directe est ainsi réalisée entre l'arbre conducteur et l'arbre conduit. Ce rôle, cependant, n'est pas toujours désirable, et spécialement lorsque la transmission doit être utilisée sur des véhicules, il est souvent utile d'avoir quelque peu de jeu entre l'arbre con- ducteur et l'arbre conduit.
Ce plateau peut alors être supprimé, et être remplacé par un autre embrayage de toute autre forme connue et jugée désirable, telle que, par exemple, dans sa forme la plus simple, un cliquet et un mécanisme à rochet; ce méoanisme doit avoir pour but d'assurer que le mouvement du rotor par rapport au stator soit toujours dans la même direction, pu, en d'autres termes, que le rotor ne puisse jamais tour- ner par rapport au châssis plus lentement que le stator, mais qu'à tous moments, il puisse tourner plus vite.
Le pla-
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teau 34 est fixé à l'arbre 27 au moyen d'une clavette 37, et il peut être déplace vers la gauche du dessin, , au moyen de tiges 38 dont une extrémité est fixée au disque 39; celui-ci au moyen d'un roulement à billes 40, permet une poussée sans frottement contre le plateau 34; à l'autre extrémité les tiges sont fixées à un manchon 41 comportant une gorge circulaire 42, dans laquelle une fourchette 43 peut être engagée.
Les tiges 38 peuvent glisser en avant et en arrière par des ouvertures 44 du rebord annulaire 10 du plateau 6.
Le levier 43, qui au dessin est représenté seulement en traits pointillés car il n'a rien à voir aveo le cas présent, peut être monté à pivotement en 45 et être prévu avec une poignée 46 pour sa manoeuvre. Une courroie 48 est tendue entre un point 47 situé entre l'articulation 45 et le manchon 41, et un mécanisme de serrage 49 pour une bande de frein 50; celle- ci porte contre l'extérieur du carter 13 du mécanisme dif- férentiel. A l'autre extrémité, l'arbre 27 est prévu avec un rotor 51 claveté sur lui, ce rotor portant de préférence un enroulement secondaire 52.
Le rotor et l'arbre sont poussés vers le côté gauche de la figure au moyen d'un ressort à boudin 53, lequel peut être placé à tout endroit convenable; dans le cas particulier ce ressort est placé à l'intérieur du stator 30 de la machine électrique 3. L'arbre 27, au point où il sort hors du stator 30 est supporté par un roulement à billes 54.
Le stator 30 de la dynamo comporte des pôles 55 avec des bobinages convenablementj disposés 56 ; les pôles 55 du stator et à la fois l'armature magnétique 51 du rotor ont une forme conique de façon à aller en diminuant vers la droite de la figure dans un but qui sera décrit.
L'arbre conduit 57 est relié à l'extrémité droite du stator 30 de façon qu'il tourne avec ce stator.
La transmission représentée fonctionne de la manière suivante :
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D'abord la liaison est supprimée entre l'arbre con- ducteur 4 et le reste du mécanisme. Ceci est effectué en déplaçant la poignée 46 vers la droite de la figure, de sor- te que, d'abord le plateau 34 et ensuite le plateau 6 sont dégagés de la liaison avec le plateau 5. L'arbre conducteur et le plateau 5 tournent alors librement Lorsqu'on veut faire tourner l'arbre conduit 57, le levier 46 est tiré vers la gauche du dessin, dans la position représentée à la fi- gure 2. Dans cette position le plateau 5 et le plateau 6 sont en prise tandis que le plateau 34 est libre.
Le mouve- ment est alors trahamis de l'arbre 4 au moyeu 17 par les plateaux 5 et 6 et ensuite au carter du mécanisme différen- tiel, de sorte que ce carter est amené en rotation. Les pi- gnons 22 et 23 répartissent alors l'énergie d'une manière oonnue entre le pignon 24 et le pignon 61. Le pignon 24 est relié à l'arbre 27 au moyen des rainures 26; l'arbre 27 étant celui sur lequel est monté le rotor de la dynamo ce rotor est, par suite, entraîné. Le pignon 61 est relié au stator de la dynamo, lequel, à son tour, est connecté à l'arbre conduit 57 ; la force motrice est ainsi transmise du mécanisme différentiel à ces derniers organes, de sorte que ce dernier arbre tourne à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation de l'arbre 27.
Les liaisons électriques, c'est-à-dire les connexions des bobinages de la dynamo peuvent être effectuées de toute manière convenable, mais il doit être noté qu'il a été trouvé pratiquer dans certains cas, de court-circuiter les enroulements primaires et secondaires montés en série, et de laisser la marche dépendre du magnétique rémanent pour ltétablissement primitif du champ; dans certains autres cas, on a trouvé plus convenable de relier à des points exté- rieurs le bobinage primaire ou le bobinage secondaire, ou encore les deux, par exemple avec des balais tels que re- présentés en 58 et 59, et de contrôler le champ de l'extérieur
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soit par un régulateur, soit à la main.
L'action électro-magnétique entre le stator et le rotor de la dynamo, a une influence retardatrice sur le mou- vement relatif entre ces deux organes et la force retarda- trice est augmentée dans une certaine proportion par le mou- vement relatif des deux organes; en d'autres termes, le rotor tend à attirer le stator avec lui. Cette force est transmise par l'intermédiaire de l'arbre 27 au pignon 24, lequel frei- ne le pignon 22 et ainsi par suite le pignon 23 qui est rigi- dement lié au pignon 22; la rotation du stator et de l'arbre entraîné par rapport au bâti fixe 33 est par suite modifiée suivant la charge à laquelle l'arbre entraîné 57 est soumis, car il doit toujours y avoir équilibre entre les oouples de rotation transmis aux deux organes tournants.
Dams le but de donner à la dynamo des dimensions pas trop importantes, le nombre de dents du pignon 22 est considérablement supé- rieur au nombre de dents du pignon 23. L'arbre 27 tourne par suite, à une vitesse considérablement supérieure à celle du stator, en toutes circonstances, aussi longtemps que le plateau 34 est hors de prise avec le plateau 5.
Lorsque la change se trouve sur l'arbre conduit 57, et que celui-ci a atteint la vitesse qui peut être considé- rée comme normale, le système de contrôle de la vitesse peut être mis hors service. Ceci est obtenu en plaçant les dif- férents organes comme représenté à la figure 1. A cet effet, l'arbre 27 est accouplé directement à l'arbre conducteur 4, et l'embrayage 1, le mécanisme différentiel 2, et la dyna- mo 3 avec l'arbre conduit 57 tournent tous dans le même sens, au même nombre de tours que l'arbre conducteur 4.
Alors, si, comme indiqué ci-dessus, le plateau 34 est supprimé et un méoanisme d'embrayage est mis à sa place, la transmission peut être toujours dans la position de fonc- tionnement. Quand l'arbre conducteur est démarré, le rotor
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commence à tourner, et aussitôt que l'attraction magnétique entre le rotor et le stator devient assez importante, l'ar- bre conduit commence à tourner. Lorsque l'attraction magné- tique entre les deux circuits magnétiques augmente, l'arbre conduit augmente sa vitesse et la différence de vitesse en- tre les deux organes diminue.
De plus, il apparaît dans la réalisation prise en considération, que dans certaines circonstances, il est dé- sirable de faire tourner l'arbre conduit dans le sens inver- se', Afin d'obtenir ceci, le levier 46 est déplacé tout à fait vers la droite, comme représenté à la figure 3. Dans cette position le plateau 34 est poussé contre la garniture de frein 36 sur le plateau 5 de sorte que ces deux organes sont amenés en prise l'un avec l'autre. Simultanément, on tire le mécanisme de frein 49 du frein à bande 50 placé au- tour du carter du différentiel 13, de sorte qu'on évite la rotation du carter 13.
Le plateau 6 est à nouveau dégagé de son contact avec le plateau 5, car le manchon 41 presse contre le rebord 10, et pousse le plateau 6 vers la gauche. Dans cette position, la force motrice est transmise directement de l'arbre con- ducteur 4 à l'arbre 27, lequel, grâce au pignon 24, fait tourner le pignon 22. Comme le pignon 22 ne peut tourner autour de son axe longitudinal avec la bande de frein 10 serrée, ce mouvement de rotation est transmis par le pignon 23 au pignon 61 dans le sens inverse, et comme le pignon 61 est directement réuni par le stator de la dynamo à l'arbre conduit 57, ce dernier tourne dans le sens inverse avec un rapport de transmission fixe qui est déterminé par le nombre de dents des pignons 24, 22,23 et 61.
Dans la période pendant laquelle le mécanisme est utilisé pour le contrôle automatique du rapport de transmis- sion entre l'arbre conducteur 4 et l'arbre conduit 57, il
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peut être intéressant de modifier l'attraction magnétique, entre le rotor et le stator de la dynamo 3. Ceci peut être effectue, comme il a été exposé, au moyen d'une résistance régable, disposée à l'extérieur, et réunie au moyen des balais 58 et 59 qui portent sur un collecteur 60 du stator 30; ou encore le contrôle peut être obtenu en modifiant l'entrefer entre les pôles 55 du stator et le circuit magnétique 51 du rotor, par un déplacement de l'arbre dans le sens longitudinal. Dans ce but, les circuits magnétiques mentionnés ci-dessus peuvent être coniques comme représenté au dessin.
Revendications et Résumé.
1. Transmission dans laquelle la puissance d'un arbre conducteur est transmise à un mécanisme différentiel qui répartit le mouvement de rotation à l'arbre conduit et à l'arbre d'un dynamo, de telle sorte que le nombre de tours de l'arbre conduit, par rapport à celui de l'arbre donduc- teur est diminué lorsque la charge augmente, en même temps que le nombre de tours de l'arbre de la dynamo augmente jus- dynamique qu'à ce qu'un équilibre/soit obtenu entre ce dernier, et 1' arbre conducteur, caractérisée par le fait que le rapport de transmission entre le mécanisme différentiel et l'arbre de la dynamo est bien supérieur à celui existant entre le mécanisme différentiel et l'arbre conducteur, dans le but de réduire au minimum les dimensions requises pour la dy- namo.
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IMPROVEMENTS TO TRANSMISSION DEVICES.
The invention relates to improvements to semi-mechanical transmissions of the type in which energy is transmitted from the driving shaft to the driven shaft, by means of a differential gear mechanism under the control of a. electric dynamo machine of any type.
The inventor has tried many times unsuccessfully to achieve a variable speed transmission and one of his most successful attempts involved a dynamo between the motor shaft and the driven shaft. The cost of this dynamo, however, was prohibitive due to its large dimensions and heavy weight, so that it was almost immediately abandoned and the old type of gear train transmission became again
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preponderant. One of the objects of the invention is to provide means by which the size of the electric machine can be reduced to a minimum, so that the two main disadvantages mentioned above of previously known magnetic betrayals are thus eliminated. .
It is evident that the simple idea stated above can be brought about in many different ways, by means of gear trains in combination with a sliding magnetic coupling.
An object of the invention is to provide a transmission in which the energy of the driving member drives the spider or housing of a differential gear having two main pinions rigidly connected, with different numbers of teeth; the rotor shaft of the dynamo meshes with the larger of these pinions, through a suitable gear, and the stator of the dynamo meshes in the same way with the smaller, / pinions ;
this stator is simultaneously part or is connected to the shaft driven in such a way that the power of the motor organ is divided unequally between i s two rotating elements - the rotor and the stator - so that the electro force - Magnetic required between the two to transmit the necessary torque to the driven shaft will be appreciably less than the power of the motor member or the power transmitted to the driven shaft.
For the purpose of enabling the invention and its implementation to be understood, it has been described in the following with reference to the drawings, which also show other new features; but it should be understood that the invention is in no way limited to the details shown, and that any person skilled in the art can modify or change the individual details without departing from the scope of the invention,
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In FIG. 1 is shown a section of a transmission device according to the invention, in a position for which the power is transmitted directly from the conductive shaft to the driven shaft, without modifying the speed.
In FIG. 2, there is shown a corresponding section in which the members are arranged in order to achieve automatic regulation of the speed between the driving shaft and the driven shaft.
In FIG. 3 is shown a section in which the members are arranged so as to carry out a drive in the opposite direction with a determined reduction with respect to the driving shaft.
In Figure 4 is shown in detail on a double scale, a section along the line IV-IV of Figure 1.
Referring to the drawing, the transmission device includes a clutch mechanism 1, a differential gear 2 and an electric machine 3. The other driver 4 is directly connected to the outer plate 5 of the clutch 1, which has an oonic interior surface. Engaged with this surface there is provided a clutch plate 6 having a conical interior surface and exterior surface. The clutch plate 6 is kept in engagement with the inner surface of the plate 5 by means of coil springs 7 and 8 which are supported on a disc 9 which, while rotating, bears against a flange 10 provided on the hub 11 of the clutch 6. Between the flange 10 and the disc 9 a ball bearing 12 is preferably provided in order to reduce friction.
The differential gear 2 comprises an outer casing or spider 13, which, in a suitable embodiment chosen for this description, is mounted in a
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rotatable relative to the central axis of the mechanism. At the left end in the drawing of the differential mechanism, this is provided with a hub 14, which, by means of ball bearings 16, is mounted on a fixed frame 15. The hub 14 has an extension 17, which s 'extends in the direction of the clutch 1 and is provided at its periphery with keys or longitudinal projections 18.
The hub 11 of the plate 6 comprises axial grooves 19 which correspond with the longitudinal projections 18 above, and the plate 6 can thus slide on the extension of the hub 14 of the differential mechanism 2, but it cannot rotate with respect to the said hub *
In the differential mechanism 2 and on a rotating rod 20, vertical with respect to the axis of the system, the rod whose rotational friction is reduced by means of a ball bearing 21, a large bevel pinion 22 has been mounted. and a small bevel gear 23, rigidly connected to one another or keyed on the same axis 20.
The first-mentioned pinion 22 meshes with a pinion 24 mounted on a ball bearing 25 in the housing of the differential mechanism; thanks to longitudinal protrusions or similar keys 26, this pinion is driven by corresponding grooves or keys provided on a shaft 27 which is mounted so as to be able to slide in the axial direction, on a ball bearing 28 of the clutch; at the other end, which will be described, this shaft is also mounted so as to be able to slide along its axis in a ball bearing provided on the stator 30 of the dynamo-electric machine.
The driving energy of the pinion 22 is thus transmitted to the shaft 27 by the pinion 24. The second pinion 23 is, as already mentioned, in engagement with a pinion 61, mounted on the shaft 27; the hub 31 of this pinion is extended through
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the housing of the differential mechanism and it is supported in a ball bearing 32 mounted on a fixed frame 33.
The hub 31 is in one piece with the stator 30 of the dynamo, it is fixed to the latter, so that the driving power is transmitted from the pinion 23 to the stator 30 of the dynamo, through the pinion 61 and the hub 31 .
The shaft 27 carries inside the clutch 1 a plate 34; the latter on the one hand, is adapted to bear against the interior of the plate 6, in order to couple the shaft 27 to the housing 2, and, on the other hand, it comprises a brake lining in the form of disc 35, which, as will be described, is arranged to be pressed against a corresponding disc-shaped brake lining 36, fixed to the plate 5 for the purpose of connecting the shaft 27 to the driving shaft 4.
A first object of this plate is to constitute a means by which a non-rotating connection can be established between the differential housing and the shaft 27, so that a direct connection is thus made between the driving shaft and the shaft. led. This role, however, is not always desirable, and especially when the transmission is to be used on vehicles, it is often useful to have some clearance between the drive shaft and the driven shaft.
This plate can then be removed, and be replaced by another clutch of any other known shape and deemed desirable, such as, for example, in its simplest form, a ratchet and a ratchet mechanism; the purpose of this mechanism must be to ensure that the movement of the rotor relative to the stator is always in the same direction, in other words, that the rotor can never rotate relative to the frame more slowly than the stator, but at all times it can turn faster.
The meal-
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teau 34 is fixed to the shaft 27 by means of a key 37, and it can be moved to the left of the drawing,, by means of rods 38, one end of which is fixed to the disc 39; the latter by means of a ball bearing 40, allows frictionless thrust against the plate 34; at the other end, the rods are fixed to a sleeve 41 comprising a circular groove 42, in which a fork 43 can be engaged.
The rods 38 can slide back and forth through openings 44 of the annular rim 10 of the plate 6.
The lever 43, which in the drawing is shown only in dotted lines because it has nothing to do with the present case, can be pivotally mounted at 45 and be provided with a handle 46 for its operation. A belt 48 is tensioned between a point 47 located between the articulation 45 and the sleeve 41, and a tightening mechanism 49 for a brake band 50; the latter bears against the outside of the housing 13 of the differential mechanism. At the other end, the shaft 27 is provided with a rotor 51 keyed thereon, this rotor preferably carrying a secondary winding 52.
The rotor and the shaft are pushed towards the left side of the figure by means of a coil spring 53, which can be placed in any convenient place; in the particular case, this spring is placed inside the stator 30 of the electric machine 3. The shaft 27, at the point where it comes out of the stator 30, is supported by a ball bearing 54.
The stator 30 of the dynamo has poles 55 with suitably disposed windings 56; the poles 55 of the stator and both the magnetic armature 51 of the rotor have a conical shape so as to go decreasing to the right of the figure for a purpose which will be described.
The driven shaft 57 is connected to the right end of the stator 30 so that it rotates with this stator.
The transmission shown operates as follows:
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First the connection is removed between the drive shaft 4 and the rest of the mechanism. This is done by moving the handle 46 to the right of the figure, so that first the plate 34 and then the plate 6 are released from the connection with the plate 5. The driving shaft and the plate 5 then rotate freely When you want to rotate the driven shaft 57, the lever 46 is pulled to the left of the drawing, in the position shown in figure 2. In this position the plate 5 and the plate 6 are engaged. while the plate 34 is free.
The movement is then transferred from the shaft 4 to the hub 17 by the plates 5 and 6 and then to the housing of the differential mechanism, so that this housing is rotated. Pinions 22 and 23 then distribute the energy in a known manner between pinion 24 and pinion 61. Pinion 24 is connected to shaft 27 by means of grooves 26; the shaft 27 being that on which the rotor of the dynamo is mounted, this rotor is consequently driven. The pinion 61 is connected to the stator of the dynamo, which, in turn, is connected to the driven shaft 57; the driving force is thus transmitted from the differential mechanism to these latter members, so that the latter shaft rotates at a speed lower than the speed of rotation of the shaft 27.
The electrical connections, i.e. the connections of the windings of the dynamo can be made in any suitable manner, but it should be noted that it has been found practice in some cases to short circuit the primary windings and secondaries mounted in series, and to let the operation depend on the remanent magnetic for the primitive establishment of the field; in some other cases, it has been found more suitable to connect the primary winding or the secondary winding, or both, for example with brushes such as those shown at 58 and 59, at external points, and to check the outside field
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either by a regulator or by hand.
The electro-magnetic action between the stator and the rotor of the dynamo has a retarding influence on the relative movement between these two organs and the retarding force is increased in a certain proportion by the relative movement of the two. organs; in other words, the rotor tends to pull the stator with it. This force is transmitted through the shaft 27 to the pinion 24, which brakes the pinion 22 and thus the pinion 23 which is rigidly linked to the pinion 22; the rotation of the stator and of the driven shaft relative to the fixed frame 33 is consequently modified according to the load to which the driven shaft 57 is subjected, because there must always be equilibrium between the rotational torque transmitted to the two rotating members .
In order to make the dynamo not too large, the number of teeth in pinion 22 is considerably greater than the number of teeth in pinion 23. Shaft 27 therefore rotates at a considerably greater speed than that of pinion. stator, in all circumstances, as long as the plate 34 is out of engagement with the plate 5.
When the change is on the driven shaft 57, and the latter has reached the speed which can be considered normal, the speed control system can be taken out of service. This is obtained by placing the various members as shown in FIG. 1. For this purpose, the shaft 27 is coupled directly to the driving shaft 4, and the clutch 1, the differential mechanism 2, and the dyna- mo 3 with the driven shaft 57 all turn in the same direction, at the same number of turns as the driven shaft 4.
Then, if, as indicated above, the plate 34 is removed and a clutch mechanism is put in its place, the transmission can still be in the operating position. When the drive shaft is started, the rotor
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begins to rotate, and as soon as the magnetic attraction between the rotor and stator becomes large enough, the driven shaft begins to rotate. When the magnetic attraction between the two magnetic circuits increases, the driven shaft increases its speed and the speed difference between the two components decreases.
In addition, it appears in the embodiment considered that in certain circumstances it is desirable to rotate the driven shaft in the reverse direction. In order to achieve this, the lever 46 is moved all the way. made to the right, as shown in Figure 3. In this position the plate 34 is pushed against the brake lining 36 on the plate 5 so that these two members are brought into engagement with each other. Simultaneously, the brake mechanism 49 is pulled from the band brake 50 placed around the differential housing 13, so that rotation of the housing 13 is avoided.
The plate 6 is again disengaged from its contact with the plate 5, because the sleeve 41 presses against the rim 10, and pushes the plate 6 to the left. In this position, the driving force is transmitted directly from the driving shaft 4 to the shaft 27, which, thanks to the pinion 24, turns the pinion 22. As the pinion 22 cannot rotate around its longitudinal axis with the brake band 10 tight, this rotational movement is transmitted by the pinion 23 to the pinion 61 in the opposite direction, and as the pinion 61 is directly joined by the stator of the dynamo to the driven shaft 57, the latter rotates in the reverse direction with a fixed transmission ratio which is determined by the number of teeth of the pinions 24, 22, 23 and 61.
In the period during which the mechanism is used for automatic control of the transmission ratio between the drive shaft 4 and the driven shaft 57, it
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can be interesting to modify the magnetic attraction, between the rotor and the stator of the dynamo 3. This can be carried out, as it was exposed, by means of an adjustable resistance, arranged outside, and joined by means brushes 58 and 59 which bear on a collector 60 of the stator 30; or the control can be obtained by modifying the air gap between the poles 55 of the stator and the magnetic circuit 51 of the rotor, by a displacement of the shaft in the longitudinal direction. For this purpose, the magnetic circuits mentioned above can be conical as shown in the drawing.
Claims and Summary.
1. Transmission in which the power of a driving shaft is transmitted to a differential mechanism which distributes the rotational movement to the driven shaft and to the shaft of a dynamo, such that the number of revolutions of the driven shaft, relative to that of the driving shaft is decreased as the load increases, at the same time as the number of revolutions of the dynamo shaft increases until a balance / is obtained between the latter, and 1 'driving shaft, characterized in that the transmission ratio between the differential mechanism and the shaft of the dynamo is much greater than that existing between the differential mechanism and the driving shaft, in order to minimize the dimensions required for the dynamo.