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"TRANSMISSIONS POUR AUTOMOBILES" La présente invention concerne des perfectionnements aux transmissions et plus particulièrement aux transmissions de véhicules automobiles, et la description qui suit se réfère à ces transmissions mais il est évident que certaines particularités de l'invention peuvent être utilisées dans d'autres applications où les caractéristiques spéciales de l'invention présentent des avantages.
Les buts de l'invention sont la réalisation d'une transmission de ce genre grâce à laquelle il est possible
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de marcher en roue libre en grande ou en moyenne vitesse, où tous les engrenages de changement de vitesse sont en prise mais ne tournent pas pendant que la voiture marche à grande vitesse, et où la seconde vitesse est constamment en prise avec son arbre de renvoi.
Sur les dessins annexés :-
La Fig. 1 est une coupe verticale longitudinale d'une transmission suivant l'invention.
-Les Fig. 2, 3, 4 et 5 sont des vues partielles, à plus grande échelle, représentant une partie du mécanisme de la Fig. 1 avec les organes dans des positions différentes.
La Fig. 6 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 1.
Les Fig. 7 et 8 sont des coupes verticales longitu- dinales de détail de certains colliers ou manchons coulissant suivant l'invention, montrant la position de leur denture intérieure.
Sur ces dessins, le carter de transmission 1 comporte un fond 2, des parois latérales 3 et des parois d'extrémité 4 et 5 respectivement. Le haut de ce carter est pourvu d'un couvercle 6¯ dans lequel sont montées des tiges de manoeuvre 7 et 8 respectivement se mettant en prise avec le bras d'un levier de manoeuvre 2 monté à rotule dans un logement creux 10 en saillie sur une extrémité du couvercle.
La tige 7. commande la troisième et la seconde vitessestandis que la tige 8 commande la première vitesse et la marche arrière.
L'arbre moteur 11 peut être relié, de toute manière appropriée, au moteur non représenté, et l'arbre concentrique commandé 12 peut être relié, de toute manière convenable, à l'arbre de transmission d'une automobile.
L'arbre 11 tourne dans des paliers anti-friction 13 disposés dans la paroi avant 4 du carter et est pourvu., à
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son extrémité arrière, d'un renflement 14 muni d'une denture droite complète 15. Dans cette extrémité arrière est ménagée une cavité axiale 16 logeant les paliers à rouleaux 17 de la partie avant 18 à diamètre réduit de l'ar- bre commandé 12. Cet arbre, tournantsprès de son extrémité arrière, dans des paliers anti-friction 19 disposés dans la paroi arrière 5 du carter, est cannelé longitudinalement, comme représenté en 12a,sur une distance convenable en avant de ce palier, dans un but qui apparaîtra plus loin.
L'arbre 11 porte, entre le palier 13 et le renflement 14, un manchon 20 pourvu, à son extrémité avant, d'une den- ture droite 21 et, à son extrémité arrière, de deux jeux de dents droites 22 et 23 respectivement, le jeu 23 étant de hauteur réduite. La denture 21 est constamment en prise avec une roue 24 montée à l'extrémité avant d'un manchon 25 tournant sur un arbre de renvoi 26 fixé, à ses extrémités, dans les parois avant et arrière 4 et 5 respectivement du carter. Ce manchon de renvoi porte également des engrenages 27, 28 et 29 respectivement
Un organe en forme de coupe 30, pourvu d'une cavité annulaire débouchant vers l'arrière, tourne sur l'arbre 12 près de l'extrémité 14 de l'arbre moteur.
Correspondant à cet organe, un second organe en forme de coape 31,est pourvu d'une cavité débouchant vers l'avant et co-opérant avec la cavité de l'organe 30 pour constituer une surface inférieures dtembrayage décrite plus loino L'organe 30 est pourvu d'un moyeu 32 portant, de manière à pouvoir tourner, sur la partie de l'arbre 12 se trouvant entre un épaulement annulaire 33 ménagé sur cet arbre et un collier d'arrêt 34 vissé sur l'arbre en un point situé en avant de l'épaulement.
L'organe 31 comporte un moyeu 35' allant vers l'arrière, relié par nervures à la partie 12a de l'arbre 12, et maintenu, pour empêcher son déplacement latéral, par des colliers d'extré-
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mité36 et 37 respectivement. L'organe 30 est pourvu, sur- sa périphérie, de dents de.hauteur réduite 33 et, près de son extrémité avant entre ces dents voisines 38, se trouve une cavité, conique 39. Sur l'extrémité avant de l'organe 31 se trouve une denture complète 40.
Une roue 41, tournant sur le moyeu 35 de l'organe ±1, ne peut se déplacer longitudinalement sur ce moyeu du fait qu'il est en prise avec 1'organe 31 et avec le collier 36. Cette roue porte, à ses extrémités, des dents 42 et 43, les dents 43 étant, constamment en prise avec la roue 27 de l'arbre de renvoi.
Coulissant longitudinalement sur la partie cannelée ¯12 de l'arbre 12 entre la roue 41 et le palier 19, une roue 44 peut être mise en prise soit avec la roue 28 de l'arbre de renvoi, soit avec une roue de renvoi 45 de marche arrière montée sur un arbre 46 se trouvant dans le carter (voir Fig.6), cette roue 45 étant normalement en prise avec la roue 29 de l'arbre de renvoi. La surface arrière de la roue 44 est pourvue d'une rainure annulaire 47 recelant une fourchette 48 fixée à la tige de manoeuvre 8.
La cavité, constituée par les organes 30 et 31$ loge un ressort d'embrayage relativement puissant 49 ayant, à une de ses extrémités, une saillie 50 pénétrant dans une ouverture, ménagée dans ce but, dans l'organe 31. L'autre extrémité de ce ressort coopère avec la cavité de l'organe 30 d'une manière telle que, lorsque les organes 30 et 31 ont un mouvement relatif dans un sens, le ressort se déroule et se dilate radialement pour relier ensemble ces organes.
Lorsque ce mouvement relatif des organes se produit-, dans 'L'autre sens, le ressort s'enroule et se contracte radiale- ment de sorte qu'un organe peut tourner plus vite que l' autre.
Un manchon ou collier 52, déplaçable longitudinale- ment, entoure normalement, lorsqu'il se trouve en position
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neutre, l'organe 30 et la plus grande partie de l'extrémité avant de l'organe 31. Ce collier est pourvup à son extrémité arrière, d'une denture intérieure 53 et, son extrémité avant! dentures intérieures 53a et 53b respectivement) cette dernière étant à dents complètes plus longues que celles de la première qui sont des dents de hauteur réduite. L'extrémité avant de ce collier est extérieurement conique et, en un point de ce collier voisin d'un épaulement radial 52a pratiqué face en arrière sur le collier, un taquet à ressort 55, débouche dans l'une des dents complètes 53b.
Ce taquet 55 peut pénétrer dans la cavité 39 de l'organe 30 lorsque l'on déplace vers l'avant le collier 52 afin d'amener le taquet dans le plan de la cavité.
Un second collier 56, déplaçable longitudinalement, entoure normalement la partie arrière de l'organe 20 et l'extrémité avant conique du collier 52. Ce collier est pourvu, à son extrémité avant, de dentures intérieures 57 et
58 respectivement, cette dernière étant à dents de hauteur réduite. Sur l'extérieur de cette extrémité avant est pra- tiquée une gorge annulaire 59 dans laquelle est en prise une fourchette 60 fixée à la tige de manoeuvre 7. L'extrémité arrière du collier 56 se prolonge au-delà de 1'épaulement annulaire 52a du collier 52 et est pourvue d'une rainure annulaire intérieure 61 dans laquelle est serrée une bage de blocage 62 faisant que les deux colliers, bien qu'un mouvement de rotation puisse se produire entre eux, puissent être déplacés longitudinalement sans se séparer.
A cet effet, le collier 56 est pourvu, en un point situé entre la denture
58 et la rainure 61, d'un cône intérieur ou surface conique 63 co-opérant avec le cône extérieur, ou surface conique, 54 de l'extrémité avant de l'organe 52.
Sur la Fig. 1, les organes sont en position neutre, et on Présume que l'arbre moteur 11 est en marche. Dans ces
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conditions, et avec sa denture 15 en prise avec la den- ture de hauteur réduite 58 du collier 56, ce collier, par l'intermédiaire de# dents 57, entraîne l'organe 20 qui, du fait que ses dents 21 sont en prise avec celles de la roue 24, entraine l'arbre de renvoi 26 et la roue 41 en prise avec la roue 27 de cet. arbre.
Lorsque l'on manoeuvre le levier pour obtenir la troisième et la seconde vitesses, on le déplace de façon à donner à la tige 7 un mouvement vers l'avant pour la troisième vitesse, et un mouvement vers l'arrière pour la seconde vitesse. Au cours des mouvements de cette tige, un déplacement partiel vers l'avant donne la'troisième vitesse de sorte que l'arbre 12 est entraîné par l'intermédiaire de l'embrayage, et le déplacement complet de cette tige vers l'avant donne cette troisième vitesse sans passer par l'embrayage. Un déplacement partiel vers l'arrière de la tige donne la seconde vitesse -de sorte que l'arbre 12 est entraîné par l'intermédiaire de l'embrayage, et le dépla- cement complet de cette tige vers l'arrière donne cette seconde vitesse sans passer par l'embrayage.
Par suite, lorsque l'on mentionnera "la troisième vitesse", on voudra dire la liaison directe ou avec rapport de transmission égal à 1, entre l'arbre moteur et l'arbre commandé, et lorsque 1'on mentionnera "la seconde vitesse", on voudr'a dire une liaison indirecte, ou à rapports deftransmission différents de 1 entre ces arbres.
Un déplacement partiel de la tige 7, lorsque l'on manoeuvre le levier 9 de manière appropriée, déplace, par l'intermédiaire de la fourchette 61, le collier 56 vers l'avant et, par suite de la liaison déjà mentionnée existant entre ce collier 56 et le collier 52, ce collier 52 se déplace en même temps. L'amplitude de ce déplacement est calculée de façon à mettre le taquet 55 du collier 52 en
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prise avec la rainure 39 de l'organe 30 et les dents 53 de ce collier se déplacent dans la direction des dents 40, de l'organe 31, mais sans se mettre en prise avec elles, ainsi qu'on le voit au mieux sur la Figo 2. Ceci a, toutefois, pour effet de dégager la denture 58 du collier 56 de la denture 15 de l'arbre moteur 11, et la denture 53a du collier 52 se met en prise avec elle.
Les dents 22 de l'organe 20 se mettent alors en prise avec la denture 58 du collier 56, de sorte que l'organe 56 cesse d'être entraîné, et l'organe 52 est entraîné par l'arbre 11. Il est évident que le collier 56 ne tournant pas, l'arbre de renvoi 26 et son engrenage ne tournent pas non plus.
De la sorte, la commande de l'arbre 11 se fait de sa denture 15 à la denture 53a et de la denture 53b du collier 52 à la denture 37 de l'organe 30. Ceci fait tourner cet organe 30 de façon à entrainer et à faire dilater le ressort 49 afin qu'il lie l'un à l'autre les organes 30 et 31. L'organe 31 étant monté sur les cannelures de l'arbre 12, il est évident que ce dernier se trouve entraîné. De la sorte, l'arbre 12 est entraîné par l'arbre 'il en prise directe par l'intermédiaire du ressort d'embrayage 49.
Si l'arbre 12 a tendance à tourner à une vitesse supérieure à cele de l'arbre 11, par exemple dans une descente, l'organe 31 fait contracter le ressort 49 et lui fait cesser son action d'embrayage, de sorte que l'organe 31 tourne plus vite que l'organe 30. Un nouveau déplacement de la tige 7, dans le sens indiqué plus haut, l'amenant à fond de course, met la denture 53 du collier 52 en prise avec la denture 40 de l'organe 31 (voir Fig. 3), et la denture de hauteur réduite 53a du collier 52 est amené sur le plan de la den- ture de hauteur réduite 25 de la roue 20, sans être en prise avec elle.
Même dans le cas où la denture de hauteur réduite 5$ du collier 56 se trouve en prise avec la denture 22 de la
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roue 20, cette de@ture ne se trouve pas entraînée par elle, de sorte que l'arbre de renvoi 26 reste au repos. Toutefois, l'arbre 11, par l'intermédiaire de sa denture 15, entraîne le collier 52 qui, par sa denture 53 et la denture 40 de l'organe 31, entraîne cet organe. Cet organe étant relié par cannelures à l'arbre 12, ce dernier se trouve entraîné mais, comme la force est transmise à l'organe 31 au lieu de l'être à l'organe 30, le ressort d'embrayage 49 reste inopé- rant.
Il est évident que, les organes se trouvant dans la position représentée sur la Fig. 3, la commande, après une course complète de la tige 1 vers l'avant, se transmet de l'arbre 11, en passant par le collier 52 et l'organe 31, à l'arbre 12 et l'arbre de renvoi reste au repos. Les organes étant dans la position de la Fig. 2, la commande, après un déplacement seul riment partiel de la tige 7, se transmet de l'arbre 11 au collier 52 et à l'organe 30, et du ressort d'embrayage 49 à l'organe 31 età l'arbre 12.
Il est, en conséquence, évident que, avec les organes dans la dernière position indiquée, ci l'arbre 12 a tendance à tourner à une vitesse supérieure à celle de l'arbre 11, l'organe 31 tourne plus vite que le report 49 de façon à permettre les diffé- rances relatives de rotation entre les arbres .7.2 et 11, ce qui rend possible la marche en roue libre. On obtient cette marche en roue libre en déplaçant simplement le levier 9 sur une partie de sa course complète dans un sens.
Ainsi, on se met ainsi, dans un cas, en prise directe avec marche en roue libre si on le désire et, dans l'autre cas on peut . être en prise directe sans roue libre et, dans les deux cas, l'arbre de renvoi et ses engrenages restent au repos.
Si l'on suppose maintenant que l'on désire ramener à nouveau les organes dans la position relative représentée sur la Fig. 2, on manoeuvre le levier 9 pour déplacer vers
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l'arrière la tige 7 qui, par l'intermédiaire de la four- chette 60, fait coulisser le collier 56 vers l'arrière de façon que sa surface conique 63 se trouve en prise avec la surface analogue 54 du collier 52.
Toutefois, ce déplacement vers l'arrière du collier 52 se trouve, dans ces conditions, empêché par la résistance du taquet à ressort 55 se trouvant dans la cavité 39 de ce collierCette résistance fait mettre en prise les surfaces coniques d'embrayage 63 et 54 de sorte que l'entraînement du collier 52, par l'intermé- diaire des dentures 53a et 15, se transmet par ces surfaces au collier 56, ce qui fait tourner la denture 58 de ce collier avant qu'elle ne se mette en prise avec la denture 15 de l'arbre moteur ; parsuite, une pression suffisante sur le collier 56 fait sortir le taquet 55 de la cavité 39 pour ramener les organes en position neutre.
Ainsiau cours du retour, des positions des Figo 2 et 3 à la position neutre de la Fig. 1, ce taquet, en étant en prise dans la cavité 39, synchronise les dentures 15, 22 et 23 avaut que le retour complet à la position neutre de la Fig. 1 soit effec- tué.
Pour obtenir la marche en seconde, par l'intermédiai- re de l'effet d'embrayage du ressort 49 sur l'organe 30-31, on manoeuvre le levier 9, de manière à déplacer le collier b6 vers l'arrière sur une partie de sa course et on donne de la sorte, par l'intermédiaire des surfaces coniques 63 et 54, un déplacement analogue au collier 52.
Au cours de ce déplacement des organes, la denture 53 du collier 52 se met en prise avec la denture 42 de la roue 41 (voir Figo 4). Ceci amène également la denture 58 du collier 56 en face de la denture de hauteur réduite 37 de l'extrémité avant de l'organe 30, sans la mettre en prise avec elle, mais la denture 53b du collier 52 se met en prise avec la denture 38 de l'extrémité arrière de l'organe 30.
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Les organes dans cette position, l'arbre 11, par l'intermédiaire des dentures 15 et 59, entraîne le collier 56 qui, par 1'intermédiaire des dentures 56 et 22, entraîne la roue 20. Cette roue entraîne l'arbre de renvoi 26 et, par l'intermédiaire de la roue 27 de cet arbre, entraîne la roue 41. La denture 42 de cette roue se trouvant en prise avec la denture53 du collier 52, ce collier, par l'intermé- diaire de la denture 53b et de la denture de hauteur réduite 33 de l'extrémitéarrière de l'organe 30, donne aux ressorts 51 et'4.9¯ l'énergie voulue pour rendre l'organe 30 solidaire de l'organe correspondant 31 qui est solidaire, par des canne- lures, de l'arbre 12.
Ainsi, lorsque les organes sont dans la position représsntée sur la Fig. 4, l'arbre 12 est entraîné en seconde par l'embrayage de sorte que, si l'arbre a maintenant tendance à tourner à une vitesse supérieure à celle de l'arbre 11, ainsi qu'il peut arriver dans une descente, l'organe 31 tourne plus vite que l'organe 30 afin de permettre la marche en roue libre.
Si l'on désira faire marcher l'arbre 12 en second.e sans que la commande passe par l'embrayage de la manière qui vient d'être décrite, on pousse la tige 7 davantage vers l'arrière jusqu'à la fin de sa course afin de déplacer le collier 52 plus loin vers l'arrière et de mettre sa denture 53 en prise avec la denture 42 de la roue 41, ainsi qu'on le voit au mieux sur la Fig.5. Au cours de ce déplacement du collier, la denture 53 se meten prise avec la denture 40 de l'organe 31 et avec la denture 38 de l'organe 30, etce sans dégager la denture 53 de la denture 42. De la sorte, la denture 41 entraîna le collier 52 au moyen de la denture 53, et ce collier 52, par l'intermédiaire de la denture 53b et de la denture 40, @ntraîne l'organe 31.
Dans ce cas, l'em- brayage est inopérant et, comme l'organe 31 est solidaire de l'arbre 12, il se trouve entraîné en seconde indépendamment de 1'embrayage.
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On obtient la première vitesse et la marche arrière en manoeuvrant le levier de façon à déplacer la tige 8 qui, par l'intermédiaire de la fourche 48, met la roue. 44 en prise avec la roue 28 de l'arbre de renvoi ou avec la roue de marche arrière 45 qui est elle-même en prise avec la roue de l'arbre de renvoi.
Il est évident que la transmission suivant l'in- vention permet de relier, en roue libre ou non, l'arbre moteur et l'arbre commandé en prise directe ou en seconde selon les besoins mais, dans un casp l'arbre de renvoi reste au repos tandis que, dans l'autre cas, il est commandé.
Le mécanisme suivant l'invention se manoeuvre de la même manière que les transmissions classiques actuelle- ment en usage sur les automobiles, la seule différence étant que, pour marcher en roue libre en prise directe ou en seconde, on ne déplace pas le levier de manoeuvre à fond ainsi qu'on le fait pour marcher à ces vite:¯ses sans roue libre.
Du fait que l'arbre de renvoi reste au repos lorsque la transmission se fait en prise directe ou sur engrenages, l'usure des engrenages se trouve réduite, la transmission est plus douce, la manoeuvre est plus facile lorsque le lubrifiant est épaissi par le froid, et ce lubrifiant ne s'échauffe pas si rapidement par suite des frottements produits par la rotation et la prise constante des engrenages dans tous les rapports d'engrenages possibles de la transmission.
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"TRANSMISSIONS FOR AUTOMOBILES" The present invention relates to improvements to the transmissions and more particularly to the transmissions of motor vehicles, and the following description refers to these transmissions, but it is obvious that certain features of the invention can be used in others. applications where the special features of the invention have advantages.
The objects of the invention are the realization of a transmission of this kind thanks to which it is possible
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coasting at high or medium speed, where all of the shifting gears are engaged but not rotating while the car is running at high speed, and the second gear is constantly in mesh with its countershaft .
In the accompanying drawings: -
Fig. 1 is a longitudinal vertical section of a transmission according to the invention.
-Fig. 2, 3, 4 and 5 are partial views, on a larger scale, showing part of the mechanism of FIG. 1 with the organs in different positions.
Fig. 6 is a transverse vertical section taken on line 6-6 of FIG. 1.
Figs. 7 and 8 are longitudinal vertical sections of detail of certain collars or sliding sleeves according to the invention, showing the position of their internal teeth.
In these drawings, the transmission housing 1 comprises a bottom 2, side walls 3 and end walls 4 and 5 respectively. The top of this casing is provided with a cover 6¯ in which are mounted operating rods 7 and 8 respectively engaging with the arm of an operating lever 2 mounted with a ball joint in a hollow housing 10 projecting on one end of the cover.
Rod 7. controls the third and second speed, while rod 8 controls first speed and reverse.
The motor shaft 11 may be connected, in any suitable manner, to the motor not shown, and the driven concentric shaft 12 may be connected, in any suitable manner, to the transmission shaft of an automobile.
The shaft 11 rotates in anti-friction bearings 13 arranged in the front wall 4 of the housing and is provided.
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its rear end, with a bulge 14 provided with a complete straight toothing 15. In this rear end is formed an axial cavity 16 accommodating the roller bearings 17 of the front part 18 with reduced diameter of the controlled shaft 12 This shaft, rotating near its rear end, in anti-friction bearings 19 arranged in the rear wall 5 of the housing, is splined longitudinally, as shown at 12a, over a suitable distance in front of this bearing, for a purpose which will appear. further.
The shaft 11 carries, between the bearing 13 and the bulge 14, a sleeve 20 provided, at its front end, with a straight toothing 21 and, at its rear end, with two sets of straight teeth 22 and 23 respectively. , the game 23 being of reduced height. The toothing 21 is constantly engaged with a wheel 24 mounted at the front end of a sleeve 25 rotating on a countershaft 26 fixed, at its ends, in the front and rear walls 4 and 5 respectively of the casing. This return sleeve also carries gears 27, 28 and 29 respectively
A cup-shaped member 30, provided with an annular cavity opening towards the rear, rotates on the shaft 12 near the end 14 of the motor shaft.
Corresponding to this member, a second member in the form of a coape 31, is provided with a cavity opening towards the front and co-operating with the cavity of the member 30 to constitute a lower clutch surface described below. The member 30 is provided with a hub 32 bearing, so as to be able to rotate, on the part of the shaft 12 located between an annular shoulder 33 provided on this shaft and a stop collar 34 screwed onto the shaft at a point located in front of the shoulder.
The member 31 comprises a hub 35 'going towards the rear, connected by ribs to the part 12a of the shaft 12, and held, to prevent its lateral displacement, by end collars.
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mité36 and 37 respectively. The member 30 is provided, on its periphery, with teeth of reduced height 33 and, near its front end between these neighboring teeth 38, there is a conical cavity 39. On the front end of the member 31. there is a complete set of teeth 40.
A wheel 41, rotating on the hub 35 of the member ± 1, cannot move longitudinally on this hub because it is engaged with the member 31 and with the collar 36. This wheel carries, at its ends , teeth 42 and 43, the teeth 43 being constantly in engagement with the wheel 27 of the countershaft.
Sliding longitudinally on the splined part ¯12 of the shaft 12 between the wheel 41 and the bearing 19, a wheel 44 can be engaged either with the wheel 28 of the countershaft, or with a return wheel 45 of reverse gear mounted on a shaft 46 located in the housing (see Fig. 6), this wheel 45 normally being in mesh with the wheel 29 of the countershaft. The rear surface of the wheel 44 is provided with an annular groove 47 containing a fork 48 fixed to the operating rod 8.
The cavity, constituted by the members 30 and 31 $ houses a relatively powerful clutch spring 49 having, at one of its ends, a projection 50 penetrating into an opening, made for this purpose, in the member 31. The other end of this spring cooperates with the cavity of the member 30 in such a way that when the members 30 and 31 have a relative movement in one direction, the spring unwinds and expands radially to connect these members together.
When this relative movement of the members occurs, in the other direction, the spring coils and contracts radially so that one member can rotate faster than the other.
A sleeve or collar 52, movable longitudinally, normally surrounds, when in position
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neutral, the member 30 and the greater part of the front end of the member 31. This collar is provided at its rear end, with an internal toothing 53 and its front end! internal teeth 53a and 53b respectively) the latter being complete teeth longer than those of the first which are teeth of reduced height. The front end of this collar is externally conical and, at a point of this collar close to a radial shoulder 52a formed face back on the collar, a spring cleat 55 opens into one of the complete teeth 53b.
This cleat 55 can penetrate into the cavity 39 of the member 30 when the collar 52 is moved forwards in order to bring the cleat into the plane of the cavity.
A second collar 56, movable longitudinally, normally surrounds the rear part of the member 20 and the conical front end of the collar 52. This collar is provided, at its front end, with internal teeth 57 and
58 respectively, the latter being with teeth of reduced height. On the outside of this front end is an annular groove 59 in which is engaged a fork 60 fixed to the operating rod 7. The rear end of the collar 56 extends beyond the annular shoulder 52a. collar 52 and is provided with an internal annular groove 61 in which is clamped a locking bage 62 so that the two collars, although a rotational movement can occur between them, can be moved longitudinally without separating.
For this purpose, the collar 56 is provided, at a point located between the teeth
58 and the groove 61, of an inner cone or conical surface 63 co-operating with the outer cone, or conical surface, 54 of the front end of the member 52.
In Fig. 1, the components are in neutral position, and it is assumed that the motor shaft 11 is running. In these
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conditions, and with its toothing 15 in engagement with the reduced height toothing 58 of the collar 56, this collar, by means of teeth 57, drives the member 20 which, because its teeth 21 are in engagement. with those of the wheel 24, drives the countershaft 26 and the wheel 41 in engagement with the wheel 27 of this. tree.
When the lever is operated to obtain the third and second speeds, it is moved so as to give the rod 7 a forward movement for the third speed, and a backward movement for the second speed. During the movements of this rod, a partial forward movement gives the third speed so that the shaft 12 is driven through the clutch, and the complete movement of this rod forward gives this third gear without going through the clutch. Partial rearward displacement of the rod gives the second speed so that shaft 12 is driven through the clutch, and full rearward displacement of this rod gives this second speed. without going through the clutch.
Consequently, when we mention "the third speed", we will mean the direct connection or with a transmission ratio equal to 1, between the motor shaft and the controlled shaft, and when we mention "the second speed ", we mean an indirect link, or transmission ratios different from 1 between these trees.
A partial displacement of the rod 7, when the lever 9 is operated in a suitable manner, moves, by means of the fork 61, the collar 56 forwards and, as a result of the already mentioned connection existing between this collar 56 and collar 52, this collar 52 moves at the same time. The amplitude of this displacement is calculated so as to put the cleat 55 of the collar 52 in
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engaged with the groove 39 of the member 30 and the teeth 53 of this collar move in the direction of the teeth 40, of the member 31, but without engaging with them, as can be seen at best on FIG. 2. This has, however, the effect of disengaging the toothing 58 of the collar 56 from the toothing 15 of the motor shaft 11, and the toothing 53a of the collar 52 engages therewith.
The teeth 22 of the member 20 then engage with the teeth 58 of the collar 56, so that the member 56 ceases to be driven, and the member 52 is driven by the shaft 11. It is obvious that the collar 56 does not rotate, the countershaft 26 and its gear do not rotate either.
In this way, the shaft 11 is controlled from its teeth 15 to the teeth 53a and from the teeth 53b of the collar 52 to the teeth 37 of the member 30. This rotates this member 30 so as to drive and in causing the spring 49 to expand so that it links the members 30 and 31 to one another. The member 31 being mounted on the splines of the shaft 12, it is obvious that the latter is driven. In this way, the shaft 12 is driven by the shaft it in direct engagement through the clutch spring 49.
If the shaft 12 tends to rotate at a speed greater than that of the shaft 11, for example in a descent, the member 31 contracts the spring 49 and makes it stop its clutch action, so that the 'member 31 rotates faster than member 30. A further displacement of the rod 7, in the direction indicated above, bringing it to the full stroke, puts the teeth 53 of the collar 52 in engagement with the teeth 40 of the member 31 (see Fig. 3), and the reduced height toothing 53a of collar 52 is brought into the plane of the reduced height toothing 25 of wheel 20, without being engaged therewith.
Even in the case where the reduced height toothing $ 5 of the collar 56 is engaged with the toothing 22 of the
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wheel 20, this de @ ture is not driven by it, so that the countershaft 26 remains at rest. However, the shaft 11, through its teeth 15, drives the collar 52 which, by its teeth 53 and the teeth 40 of the member 31, drives this member. This member being connected by splines to the shaft 12, the latter is driven but, as the force is transmitted to the member 31 instead of being transmitted to the member 30, the clutch spring 49 remains inoperative. rant.
It is obvious that, the members being in the position shown in FIG. 3, the command, after a complete stroke of the rod 1 forwards, is transmitted from the shaft 11, passing through the collar 52 and the member 31, to the shaft 12 and the countershaft remains at rest. The members being in the position of FIG. 2, the control, after a single partial displacement of the rod 7, is transmitted from the shaft 11 to the collar 52 and to the member 30, and from the clutch spring 49 to the member 31 and to the shaft 12 .
It is, therefore, obvious that, with the members in the last position indicated, if the shaft 12 tends to rotate at a higher speed than that of the shaft 11, the member 31 turns faster than the carry 49 so as to allow the relative differences in rotation between the shafts .7.2 and 11, which makes coasting possible. This freewheeling is obtained by simply moving the lever 9 over part of its full stroke in one direction.
Thus, in one case, we put ourselves in direct gear with freewheeling if desired, and in the other case we can. be in direct drive without freewheel and, in both cases, the countershaft and its gears remain at rest.
If it is now assumed that it is desired to return the members again to the relative position shown in FIG. 2, lever 9 is operated to move towards
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behind the rod 7 which, by means of the fork 60, slides the collar 56 backwards so that its conical surface 63 is in engagement with the similar surface 54 of the collar 52.
However, this rearward movement of the collar 52 is, under these conditions, prevented by the resistance of the spring cleat 55 located in the cavity 39 of this collar. This resistance engages the conical clutch surfaces 63 and 54. so that the drive of the collar 52, through the intermediary of the teeth 53a and 15, is transmitted via these surfaces to the collar 56, which causes the teeth 58 of this collar to rotate before it engages with the teeth 15 of the motor shaft; then, sufficient pressure on the collar 56 causes the stopper 55 to come out of the cavity 39 in order to return the members to the neutral position.
Thus during the return, from the positions of Figs 2 and 3 to the neutral position of Fig. 1, this cleat, by being engaged in the cavity 39, synchronizes the teeth 15, 22 and 23 before the complete return to the neutral position of FIG. 1 is carried out.
To obtain the running in second, by the intermediary of the engagement effect of the spring 49 on the member 30-31, the lever 9 is operated, so as to move the collar b6 backwards on a part of its stroke and in this way, via the conical surfaces 63 and 54, a displacement similar to the collar 52 is given.
During this movement of the components, the teeth 53 of the collar 52 engages with the teeth 42 of the wheel 41 (see Fig. 4). This also brings the teeth 58 of the collar 56 in front of the teeth of reduced height 37 of the front end of the member 30, without engaging it with it, but the teeth 53b of the collar 52 engages with the toothing 38 of the rear end of member 30.
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The members in this position, the shaft 11, through the teeth 15 and 59, drives the collar 56 which, through the teeth 56 and 22, drives the wheel 20. This wheel drives the return shaft. 26 and, via the wheel 27 of this shaft, drives the wheel 41. The toothing 42 of this wheel being in engagement with the toothing 53 of the collar 52, this collar, through the intermediary of the toothing 53b and the teeth of reduced height 33 of the rear end of the member 30, gives the springs 51 and'4.9¯ the desired energy to make the member 30 integral with the corresponding member 31 which is integral, by rods - lures, from tree 12.
Thus, when the members are in the position shown in FIG. 4, the shaft 12 is driven in second by the clutch so that, if the shaft now tends to rotate at a higher speed than that of the shaft 11, as can happen in a descent, the organ 31 rotates faster than organ 30 in order to allow freewheeling.
If it is desired to make the shaft 12 run second without the control passing through the clutch in the manner just described, the rod 7 is pushed further back until the end of its stroke in order to move the collar 52 further rearward and to engage its toothing 53 with the toothing 42 of the wheel 41, as best seen in Fig.5. During this movement of the collar, the toothing 53 engages with the toothing 40 of the member 31 and with the teeth 38 of the member 30, and this without disengaging the teeth 53 from the teeth 42. In this way, the toothing 41 driven the collar 52 by means of the toothing 53, and this collar 52, through the toothing 53b and the toothing 40, @ ntraine the member 31.
In this case, the clutch is inoperative and, as the member 31 is integral with the shaft 12, it is driven in second independently of the clutch.
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First gear and reverse gear are obtained by operating the lever so as to move the rod 8 which, through the fork 48, puts the wheel. 44 engaged with the countershaft wheel 28 or with the reverse gear 45 which itself engages with the countershaft wheel.
It is obvious that the transmission according to the invention makes it possible to connect, in freewheel mode or not, the motor shaft and the controlled shaft in direct drive or in second as required, but in a case the return shaft remains at rest while, in the other case, it is controlled.
The mechanism according to the invention is operated in the same way as the conventional transmissions currently in use on automobiles, the only difference being that, in order to freewheel in direct drive or in second, the control lever is not moved. maneuver fully as one does to walk at these fast: ¯ses without freewheel.
Since the countershaft remains at rest when the transmission is in direct drive or on gears, the wear of the gears is reduced, the transmission is smoother, the maneuver is easier when the lubricant is thickened by the cold, and this lubricant does not heat up so quickly as a result of the friction produced by the rotation and constant engagement of the gears in all possible gear ratios of the transmission.