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"Mécanisme de transmission de puissance"
EMI1.1
Cette invention a trait â-ûnrriecanïsnÉ 3ë raiisF'is= --- sion de puissance à vitesse variable comprenant une série de bagues de roulement dont les surfaces ou chemins de roulement proprement dits ont la forme d'un tore, et des galets de friction intercalés entre ces chemins, ce mécanisme étant particulièrement agencé pour transmettre la force motrice d'un moteur à combustion interne aux roues commandées d'un véhicule automobile.
Les buts de l'invention sont, en général, de perfec- tionner le mode d'action des mécanismes de transmission à friction et d'en rendre la conduite et le contrôle exacts et faciles, ces résultats étant en partie assurés par les moyens suivants :
1. On facilite le changement de sens de la rotation de l'arbre récepteur du mécanisme par rapport à celui de l'arbre moteur pour effectuer le passage de la marche
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avant à la marche arrière et, incidemment, , L'amenée du mécanisme à la. position neutre, c'est-à-dire le débraya- ge ta.nt du train d'engrenages de marche avant que du train d'engrenages de marche arrière,, sans débrayer autrement le moteur d'avec le mécanisme.
2. Le réglage de la poussée qui crée l'adhérence ou le frottement d'entraînement entre les bagues et les galets intercalés est effectué selon la charge imposée à l'arbre récepteur sans déplacer angulairement les bagues calées sur cet arbre les unes par rapport aux autres ou par rapport à l'arbre.
3. Le. rapport de transmission est modifié par une force dérivée de l'extérieur et appliquée à un seul des galets à friction intermédiaires (le galet principal) ce qui diminue notablement l'effort exigé pour cette manoeu- vre en comparaison avec celui qui serait nécessaire si la force était appliquée en parallèle à tous les galets intermédiaires et évite la nécessité d'employer un servo- moteur pour modifier le rapport de transmission.
4. Les forces du couple exercé entre les bagues et les galets à friction sont utilisées pour égaliser le couple transmis par les divers galets et, à titre de co- rollaire, on fait en sorte que tous les galets viennent occuper des positions assurant un rapport de transmission équivalent sous l'influence desdites forces après qu'un des galets (le galet principal) a été contraint par une force etérieure à s'écarter de son plan normal de rota-, tion et que son axe a été déplacé par rapport au plan radia,l comprenant l'axe principal du mécanisme.
Dans ce qui suit, les termes "inclinaison ou posi- tion inclinée du galet" seront réservés au mouvement et à la position angulaires du galet principal autour d'une ligne joignant ses points de contact avec les chemins ; et les termes "pivotement ou position oblique" des galets seront réservés au mouvement et à la position angulaires
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du plan de rotation des divers galets par rapport à l'axe du mécanisme.
5. On provoque le déplacement automatique des galets autres que le galet principal dans leurs plans de rota- tion normaux de façon à déplacer leur axe de rotation sous l'influence du mouvement de pivotement ou de chan- gement de rapport de transmission communiqué au galet prin- cipal, afin que les couples exercés pendant la rotation sur les bagues et sur ces autres galets aient pour effet d'amener des galets à une position oblique correspondant au même ra,pport.
6. On incline le galet principal sous l'influence d'une force appliquée à ce galet dans une direction radia- le et vers Itextérieur de son périmètre, autour d'une li- gne reliant ses points de contact aux bagues,de façon à déplacer l'axe dudit galet par rapport au plan radial contenant l'axe principal et le centre du galet dans le but d'amorcer le changement de rapport de transmission ou l'amende du galet à sa position oblique.
7. Par le pivotement du galet principal ou le chan- gement des trajectoires de son contact avec les chemins en forme de tore, on provoque l'amenée automatique de ce galet à une position dans laquelle son axe de rotation est de nouveau situé dans le susdit plan radial dont il avait été écarté par l'inclinaison du galet,
8. Les liaisons entre le galet principal et le dis- positif de manoeuvre externe sont réglées automatiquement de façon que l'effet de changement de rapport de trans- mission de la force extérieure appliquée au galet commandé soit le même pour l'entraînement en marche avant et pour l'entraînement en marche arrière,
9.
On limite la vitesse du mouvement de pivotement ou de changement de rapport de transmission de tous les galets en limitant le degré d'inclinaison susceptible d'ê- tre communiqué au galet principal dans un temps donné,
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10. On fait varier la vitesse admissible du mouvement de pivotement des galets à friction selon le rapport de transmission ou la position inclinée dudit galet au moment où la forcée communiquée pour changer le rapport de transmission a été appliquée.
11. Le rapport de transmission est régi automatique- ment en conformité avec la vitesse de l'arbre moteur du mécanisme de transmission à friction,, 12. La circulation de l'huile de graissage est com- mencée aussitôt que le moteur a été lancé, que l'arbre moteur du mécanisme de transmission a été accouplé au moteur et que le mécanisme a été amené à la position neu- tre, afin que les éléments de transmission à friction soient convenablement lubrifiés avant la mise en marche de la voiture,
Les buts ci-dessus et d'autres soht réalisés à l'ai- de de la combinaison d'une unité de transmission ou changement de vitesse à friction avec une unité de trans- mission ou changement de vitesse à sélection de pignons, disposées en série à l'intérieur d'une boite, la seconde unité étant disposée entre l'unité à friction- et le mo- teur,
comme il sera décrit ci-après en se référant aux dessins annexés; et à l'aide des diverses combinaisons d'éléments, sous-combinaisons et détails de construction et dispositions qui seront décrits plus loin,
L'unité de transmission à friction comprend essentiel- lement un arbre récepteur comportant à chacune de ses ex- trémités une bague de roulement calée sur l'arbre et pré- sentant un chemin de roulement en forme de tore, et, en un point intermédiaire entre ces deux bagues, une bague munie de deux chamins analogues opposés, les bagues extrê- mes étant disposées suivant l'axe de l'arbre récepteur mais supportées indépendamment de cet arbre par un palier enveloppant fixé à la boite ; etdes galets à friction intermédiaires en contact à friction avec les chemins.
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L'unité de transmission à sélection de pignons com- prend essentiellement un arbre moteur placé à l'aligne- ment axial de l'arbre récepteur auquel est accouplée la bague de roulement intermédiaire, un arbre de renvoi ou intermédiaire, des trains d'engrenages ou harnais d'en- traînement en marche avant et en marche arrière et des dispositifs de manoeuvre sélectifs à l'aide desquels le mécanisme peut être soit accouplé avec le moteur, pour transmettre la commande en marche avant ou en marche ar- rière, soit amené à une position neutre, dans laquelle eucune force motrice n'est transmise par l'intermédiaire du mécanisme.
La boîte renfermant l'unité à changeant sélectif de pignons renferme un régulateur de vitesse qui n'est ac- tionné que lorsque la voiture est an mouvement et dont le rôle est de régler le rapport de transmission de l'u- nité à friction, et une pompe de graissage agencée pour commencer la. circulation d'huile de graissage avant la mise en marche de la voiture,
En combinaison avec l'unité à friction, il est prévu des dispositifs de poussée à ressort et à galet perfection- nés agencés pour exercer une poussée sur les bagues d'une manière propre à créer l'adhérence nécessaire entre les galets et lesdits chemins en conformité avec la charge.
Ces dispositifs comprennent un élément d'accouplement et de transmission de puissance monté sur l'extrémité distri- butrice de l'arbre récepteur auquel il est assemblé par une Maison motrice à mouvement partiellement inactif ou avec jeu et associé à des organes de coincement ou élé- ments de came agissant de façon à transformer un mouve- ment angulaire quelconque de l'élément d'accouplement en un mouvement axial d'une bague de roulement adjacente.
Les galets à friction intermédiaires sont mis en position et supportés par des bras fixés à un tube flot-
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tant qui entoure l'arbre récepteur et qui peut flotter latéralement et axialement sous l'influence de couples déséquilibrés s'exerçant entre les galets et les bagues.
La douille flottante est centrée par des ressorts, et ses mouvements sont amortis par des dash-pots alimentés d'huile par l'appareil de graissage.
Les extrémités des bras de mise en position des ga- lets et les supports de ces galets sont munis de disposi tifs réagissant mutuellement et constitués par des plans inclinés grâce auxquels les mouvements du tube flottant qui résultent d'inégalités des couples exercés sur les divers galets tendent à réajuster les galets d'une maniè- re propre à égaliser les charges. Un des galets est monté de façon qu'on puisse l'amener à de nouvelles positions obliques correspondant à d'autres rapports de transmis- sion en le faisant osciller ou en l'inclinant autour d'un axe joignant ses points de contact avec les bagues.
Ce galet, appelé ci-après "galet principal", peut ainsi être incliné par une force appliquée de l'extérieur, quel que soit le sens dans lequel il tourne, par l'intermédiaire d'une chape de commande qui peut occuper différentes po- sitions angulaires par rapport à l'axe normal de pivote- ment du galet (ce par quoi on entend une ligne constituée par l'intersection d'un plan contenant l'axe principal et le centre du galet avec un plan perpendiculaire à l'a- xe principal et comprenant l'axe du galet), selon le sens de rotation.
Les autres galets sont déplacés automatique- ment dans leur plan de rotation de telle sorte que leurs axes s'écartent d'un plan radial, afin que les couples inhérents qui s'exercent pendant la rotation puissent provoquer un réajustement convenable de l'obliquité cor- respondant à un nouveau rapport de transmission,
Cette chape de commande, qui pivote sur le tourillon du galet principal et repose par une portée à friction sur une ou chacune des faces du galet principal, est
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sollicitée par ce galet, de façon à osciller d'un angle limité vers un côté ou l'autre de l'axe normal de pi- votement, selon le sens de rotation d galet,
de sorte qu'une poussée convenablement exercée sur l'extrémité externe de la chape incline le galet et déplace son axe de rotation de telle sorte que, lorsque le galet pivo- te pour venir occuper une position correspondant à un nouveau rapport de transmission, l'axe de rotation se trouve ramené au plan radial dans lequel il est normale- ment situé.
La force extérieure exercée sur le galet principal en vue de changer le rapport de transmission est trans- mise à l'aide d'un levier oscillant en forme de T dont la tête présente une fente disposée pour entrer en prise avec la chape de commande dans l'une ou l'autre des posi- tions qu'elle vient occuper automatiquement de façon que des mouvements de même sens communiqués extérieure- ment au levier oscillant règlent l'inclinaison du galet principal, pour provoquer un accroissement ou une diminu- tion du rapport de la transmission, par les mêmes manecu- vres, que la transmission soit accouplée en marche avant ou qu'elle soit accouplée en marche arrière,
L'axe du levier oscillant est parallèle mais déplacé par rapport à l'axe normal, de pivotement du galet, d'est- à-dire par rapport à une ligne passant par le centre du galet,
perpendiculaire à un plan radial comprenant ce centre et parallèle aux plans de rotation des bagues.
L'extrémité de la chape de commande est composée d'une plaquette dont les côtés parallèles sont munis de bossa- ges semi-sphériques disposés centralement et constituant des portées dont les sommets sont séparés l'un de l'au- tre (à travers la plaquette) d'une distance égale à la largeur de la fente de la tête, le jeu nécessaire étant ainsi assuré entre le reste de la plaquette et les côtés
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opposés de la fente du levier. Cette disposition de l'axe du levier oscillant permet de faire varier le degré d'in- clinaison communiqué au galet dans différentes positions d'obliquité ou de rapport de transmission par un mouve ment oscillant du levier,
D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites ci-après.
Il est bien entendu que, dans les transmissions à friction du type envisagé, la force motrice est transmi- se en parallèle par la bague centrale aux bagues extrêmes fixées à l'arbre récepteur disposé concentriquement, ou par les bagues extrêmes à la bague centrale,par l'inter- médiaire des deux jeux de galets à friction produisant l'entraînement par leur contact avec les bagues. Lorsque le plan de rotation d'un galet (c'est-à-dire le plan per- pendiculaire à l'axe de rotation du galet) passant par les points de contact du galet avec les bagues est perpen- diculaire à un plan radial comprenant l'axe principal ou axe des bagues et que l'axe de rotation du galet est situé dans le même plan radialeles couples sont équili- brés et les galets tendent à conserver leurs positions normales.
Lorsque le plan de rotation d'un galet est parallèle à l'axe principal, le rapport est 1:1. Lors- que ce plan est incliné par rapport à l'axe principal, le rapport est soit plus grand, soit plus petit que 1:1.
Si l'on incline un galet, c'est-à-dire si l'on fait osciller ce galet autour d'un axe joignant ses points de contact avec les bagues de façon à incliner l'axe de rotation par rapport au plan radiale les couples sont déséquilibrés, de sorte que le galet pivote, c'est-à-dire change l'angle de son plan de rotation par rapport à l'axe principal, en tournant autour de son axe de pivotement normal ce par quoi on entend un axe situé dans le plan de rotation et coupent l'axe d'inclinaison ctest-à-dire l'axe autour duquel tourne le galet lorsqu'il change sa position
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de rapport.
De même, un mouvement quelconque communiqué à un galet qui déplace son axe de rotation à l'écart du plan radial fait agir sur lui des couples déséquilibrés qui le font pivoter vers une position correspondant à un autre rapport de transmission.
Si l'on déplaçait l'axe de rotation d'un galet à l'é- cart du plan radial qui comprend normalement cet axe, le galet tendrait à effectuer un mouvement spiral sur les bagues jusqu'au moment où il s'échapperait desdites ba- gues ou jusqu'au moment où ce mouvement serait entravé, à moins du'un dispositif ne soit prévu pour ramener l'axe de rotation dans le plan radial. Ce mouvement de rappel de l'axe de rotation d'un galet vers le plan radial après qutil en a été écarté est appelé ci-après "restauration".
'Dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une coupe longitudinale verticale d'une "boite de vitesse" et du mécanisme de transmission qu'elle renferme et qui est établi suivant l'invention, cette cou- pe étant vue en regardant de la gauche d'une voiture,
Fig. 2 est une vue en plan des éléments de fig. 1 en regardant dans le sens ds flèches 2-2 de fig. 1, cer- ta.ines parties de la boite étant brisées pour montrer les mécanismes intérieurs.
Fig. 3 est un schéma d'un fragment du tourillon sup- portant le galet principal du groupe de galets à friction, Fig. 4 est une vue en élévation du mécanisme en re- gardant de la droite ou du côté opposé à celui de fig, 1, la boîte étant partiellement brisée pour exposer le mé- canisme interne.
Fig. 5 est une coupe transversale suivant 5-5 (fig. 1) en regardant dans le sens des flèches, c'est-à-dire vers l'arrière.
Fig. 6 est une vue de détail d'un engrenage de com- mande de régulateur suivant 6-6 (fig. 5), Pige 7 est une vue de détail, suivant la ligne 7-7 de
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fig. 5, d'un dispositif à commande manuelle servant à accoupler le mécanisme de transmission à volonté en mar- che avant ou en marche arrière.
Fig. 8 est une coupe suivant 8-8 (fig. 4) d'un dis- positif servant à régler le mécanisme de changement de vitesse.
Fig. 9 est une coupe transversale suivant 9-9 (fig. 1) les pièces exposées étant vues dans le sens des flèches,, c'est-à-dire vers l'avant.
Fig. 10 représente séparément les éléments de l'en- semble du galet à friction principal ou directeur.
Fig. 11 est un schéma représentant la relation des bagues et galets à friction intermédiaires et les monta- ges de ces galets sur les bras du tube flottant, Fig. 12 est un schéma représentaht le mode de travail du mécanisme pour égaliser automatiquement le couple trans- mis par les divers galets dtun groupe.
Fig, 13,13a et 13b sont des schémas représentant le mode d'action d'un levier oscillant à commande externe servant à incliner le galet principal et à limiter le degré d'inclinaison qui peut être communiqué à ce galet.
Une boite indiquée dans son ensemble par la lettre H enveloppe et supporte le mécanisme de changement de vitesse suivant l'invention, établi pour être placé entre le moteur et l'arbre de transmission d'un véhicule auto- mobile. Un compartiment relativement grand 20 renferme un arbre accouplé à son extrémité arrière à l'arbre de trans- mission des bagues ou chemins de roulement moteurs et récepteurs à friction, des galets de transmission de puissance à friction intercalés entre ces chemins, un dispositif de support et des accessoires, cet ensemble constituant le dispositif de changement de vitesse propre- ment dit.
Pour faciliter le montage des éléments à friction et des pièces de commande à l'intérieur du compartiment 20, la, boîte H peut être composée de deux parties assemblées
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bout à bout dans un plan transversal, par exemple par des boulons 21 reliant des brides extrêmes prévues aux extrémités adjacentes des deux parties,
Un compartiment plus petit 22 est disposé à l'inté- rieur de la boîte H à l'avant du compartiment 20 et en- veloppe les pignons agencés pour être commandés sélec- tivement par une opération manuelle de façon à accoupler le changement de vitesse à friction avec le moteur pour permettre l'entraînement de la voiture en marche avant ou en marche arrière.
Le compartiment 22 renferme aussi une pompe à huile avec son train d'engrenage de commande et un mécanisme à régulateur de vitesse dont le rôle est de déterminer automatiquement le rapport de transmission du changement de vitesse à friction,, La partie évasée en forme de cloche 23 située à l'extrémité avant de la boîte est destinée à être fixée rigidement au carter évasé usuel qui enveloppe l'embrayage à friction principal servant à effectuer l'embrayage et Le débrayage entre un moteur à combustion interne et la boîte des vitesses ainsi qu'il est usuel dans les automobiles.
La boite H est munie d'une paroi transversale arrière 24, d'une cloison intermédiai- re 25 située entre les compartiments 20 et 22 et d'une cloison avant 26 séparant le compartiment 22 du compar- timent constitué à l'intérieur du carter évasé 23. la paroi 24 et les cloisons 25, 26 supportent les paliers des sections de l'arbre principal. La boîte est aussi munie de couvercles démontables convenablement disposés pour faciliter l'accès à l'intérieur des compartiments ainsi que des divers paliers nécessaires pour supporter les pièces mobiles du mécanisme autres que les sections de l'arbre principal. Des ailettes de dissipation de chaleur peuvent être constituées sur la boîte qui peut en outre présenter des ouvertures de ventilation conve- nables.
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On se référera maintenant particulièrement à la, fig, 1 dans laquelle 30 désigne un arbre moteur princi- pal tel que l'arbre d'embrayage principal usuel des changements de vitesse d'automobiles, arbre dont l'ex- trémité avant peut être munie d'un des éléments de l'embrayage à friction principal usuel (non représenté) par lequel le changement de vitesse peut être directement accouplé à l'arbre du moteur ou débrayé de cet arbre.
L'extrémité arrière de l'arbre 30 est supportée, de pré- férence à l'aide de roulements à billes 31, par la cloi- son 26; elle est percée et évidée pour recevoir l'extré- mité avant d'un arbre 32 guidée de préférence à l'aide de roulements à rouleaux 33, à l'intérieur de l'évidement.
L'extrémité arrière de l'arbre 32 est supportée, de pré- férence à l'aide de roulements à billes 34, par la cloi- son 25 de la boîte. L'extrémité arrière de l'arbre 32 est percée et évidée comme l'extrémité arrière de l'arbre 30 pour recevoir l'extrémité avant d'un arbre 35 qui est guidé par un roulement à rouleaux 36 dans l'évidement de l'arbre 32. L'extrémité arrière de l'arbre 35 est sup- portée, par l'intermédiaire de pièces interposées enve- bppantes, par la paroi arrière 24 de la boîts H, de pré- férence à l'a.ide de roulements à billes 37.
L'élément primaire des pièces interposées enveloppantes susmention- nées est un écrou à rebord externe 38 vissé sur l'arbre sur lequel il peut être réglé en position, à l'aide. d'une clé de serrage s'engageant dans des languettes et rainures radiales 39 dudit écrou. Autour de l'écrou à rebord 38 est montée la chape 40 d'un joint universel agencé pour relier l'arbre 35 à un arbre de transmission de tout type usuel par lequel la force motrice du moteur peut être transmise aux roues commandées d'une voiture. La ohape 40 est munie d'une zone cylindrique externe rétrécie pour recevoir le chemin interne du roulement à billes 37.
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A son extrémité avant, elle est munie d'un rebord inter- ne 41 prenant appui sur la surface externe de l'écrou 38, tandis que, à l'arrière dudit rebord interne, la chape 40 repose sur le rebord externe 42 de l'écrou 38. Un roulement de butée 43 est intercalé entre les rebords 41 et 42, et la chape 40 est agencée pour tourner d'un angle limité par rapport à l'arbre 35 grâce aux disposi- tifs et en vue des résultats qui seront décrits plus loin. Les axes alignés des arbres 30, 32 et 35 constituent l'axe principal de la. boîte des vitesses. L'arbre 32 est agencé pour Être actionné dans les deux sens par l'arbre 30 ; l'arbre 35 est agencé pour être actionné par l'arbre 32 par l'intermédiaire du mécanisme à friction à vitesse variable qu'on décrira plus loin.
Le dispositif de sup- port décrit pour l'arbre 35 est tel qu'il permet; un léger mouvement axial de cet arbre dans ses paliers,
L'arbre 32, qui peut être considéré comme étant l'ar- bre moteur du mécanisme à friction suivant l'invention, est agencé pour être directement accouplé à l'arbre 30 par un embrayage à griffes commandé manuellement. L'ar- bre 32 est aussi agencé pour être actionné par l'arbre 30 en sens inverse de celui-ci à l'aide d'un train d'engre- nages inverseur qui peut être accouplé par une manoeuvre de l'opérateur après que l'accouplement direct de marche avant a été débrayé par un dispositif et d'une manière qu'on décrira plus loin.
Si l'on accouple l'arbre 32 directe- ment à l'arbre 30 l'arbre 35, qui peut être considéré comme l'arbre récepteur du mécanisme à friction suivant l'invention, tournera dans le sens voulu pour entraîner la voiture en marche avant. Si l'on accouple l'arbre 32 de façon qu'il tourne en sens inverse de l'arbre 30, l'ar- , bre 35 tournera dans le sens voulu pour entraîner la voiture en marche arrière.
On décrira maintenant en se référant aux fig. 1 et 5 les trains d'engrenages direct et inverseur par lesquels
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l'arbre 32 peut recevoir un mouvement de rotation à vo- lonté dans le sens de la marche avant ou dans le sens de la marche arrière, selon les manoeuvres sélectives de l'opérateur. L'extrémité arrière de l'arbre 30, logée à l'intérieur du compartiment 25, est solidaire d'une roue à denture externe 50 dont la face arrière présente une cavité limitée circonférentiellement par une série de dents internes 51 disposées concentriquement à l'axe de l'arbre et constituant l'élément femelle d'un embrayage à griffes. L'élément mâle de cet embrayage est une pièce 52 montée pour coulisser sans pouvoir tourner sur l'arbre 32.
Cette pièce présente une denture externe 53 agencée pour entrer en prise avec la denture interne 51. Lors- que les dentures 51 et 53 sont en prise, l'arbre 32 est contraint à tourner à l'unisson avec l'arbre 30, à la même vitesse et dans le même sens. Ceci est la position du mécanisme pour la marche avant. La denture externe de la roue 50 engrène constamment avec un pignon 60 monté rigidement (dans ce mode de réalisation) sur une douille à cannelures externes 61 montée pour tourner sur un arbre 62 dont lés extrémités sont fixées dans des sièges convenables des cloisons 25 et 26. Un pignon de train inverseur 63 est monté sur la douille 61 pour coulisser sur cette douille et participer à son mouvement de rotation.
Le pignon 63 est agencé pour engrener avec un pignon de train inverseur 64 tournant autour d'un arbre 65 dont les extrémités sont fixées dans des cloi- sons 25 et 26 de la boîte H. Le pignon inverseur 64 en- grène constamment avec un pignon de train inverseur 66 fixé pour tourner avec l'arbre 32. Si l'on fait coulis- ser vers l'arrière le pignon inverseur coulissant 63 de façon que sa denture entre en prise avec celle du pignon 64 porté par l'arbre 65, le mécanisme sera à l'état voulu pour être actionné en marche arrière par le train composé de la roue dentée 50 fixée à l'arbre d'embrayage principal,,
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du pignon de renvoi fixe 60, du pignon de renvoi coulis- sant 63, du pignon inverseur intermédiaire 64 et du pignon fixe 66 de Marbre 32.
Un dispositif de commande à main permet d'accoupler l'embrayage pour la marche di- recte en avant, d'accoupler le train inverseur et de maintenir à la fois l'embrayage 52 et le pignon coulis- sant 63 dans leur position neutre ou d'inactivité. La construction et la disposition de ce dispositif sont bieh entendu telles qu'aucun des deux trains ne puisse Être accouple tant que l'autre n'a pas été débrayé,
Pour qu'un opérateur puisse effectuer à volonté l'accouplement du train de marche avant ou ce lui du train de marche arrière, le mécanisme de transmission est muni d'un mécanisme baladeur à commande manuelle que l'on va décrire.
Comme on le voit dans les fig. 5 et 7, une barre coulissante 70 est montée dans des guides 71 et 72 de façon qu'on puisse la faire mouvoir vers l'avant et vers l'arrière, parallèlement à l'axe de l'arbre 32 .
.,! la barre coulissante 70 est fixé un bras 73 avec le- quel fait corps une chape double s'étendant latéralement et mun@e de deux fourchettes de translation 74 et 75. La fourchette 74 est engagée dans une gorge circonférentiel- le de l'élément d'embrayage à griffes coulissant 52 et la fourchette 75 est engagée dans une gorge du pignon inver- seur coulissant 63 fixé à l'arbre 62.
Par conséquent, si l'on déplace la barre coulissante 70 vers l'avant à par- tir de sa position neutre représentée dans les fig. 1 et 7, la denture 53 de l'élément d'embrayage à griffes coulis- sant entrera en prise avec la denture 51 de l'élément coopérant porté par l'arbre 30, de telle sorte qùe les ambres 30 et 32 seront accouplés pour tourner ensemble pendant que le pignon inverseur coulissant 63 de ltarbre 62 sera aussi déplacé vers l'avant jusqu'à une nouvelle position dans laquelle il est encore inactif. Si l'on ramène l'arbre 70 à sa position neutre et continue à le
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faire mouvoir vers l'arrière, le pignon 63 entrera en prise avec le pignon inverseur 64 qui, ainsi qu'on l'a dit, est constamment en prise avec le pignon inverseur 66 de l'arbre 32, ce qui accouplera le train de marche arrière.
L'élément d'embrayage à griffes 52 vient alors occuper une nouvelle position d'inactivité à l'arrière de la position neutre. Pour permettre à la barre coulis- sante 70 d'être déplacée de la façon décrite, un arbre oscillant 76 tourillonne dans un coussinet 77 logé dans la paroi latérale de gauche (en regardant vers le moteur) du compartiment 22, comme indiqué dans les fig, 2 et 5, Un bras 78 est fixé à l'extrémité interne de l'arbre os- cillant 76 l'extrémité inférieure 79 de ce bras étant convenablement arrondie pour constituer une bonne portée de support dans une entaille constituée entre des pattes 80 faisant saillie sur le bras 73. A l'extrémité externe de 1+arbre oscillant 76 est fixé un bras 81.
Le bras 81 est destiné à être relié par une tringlerie ou dispositif analogue à un levier de manoeuvre ou organe analogue (non représentée placé à portée commode de l'opérateur, Pour verrouiller la. barre coulissante 70 de façon déverrouil- lable dans sa position neutre, comme représenté dans les fig, 1, 5 et 7. ou dans l'une ou l'autre de ses posi- tions evant et arrière correspondant respectivement à l'embrayage du train de marche avant ou à l'embrayage du train de marche'arrière,- le coussinet avant 71 présen- te intérieurement trois paires d'entaillés de vertouil- lage coniques 82 (fig. 7).
Un trou percé diamétralement à travers l'extrémité avant de la barre coulissante 70 logée dans le coussinet 72 reçoit deux poussoirs 83 présentant chacun une extrémité externe conique agencée pour s'engager dans l'une quelconque des trois paires d'entailles 82. Les poussoirs 83 sont évidés intérieure- ment pour recevoir les extrémités opposées d'un ressort
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de compression hélicoïdal.
84 qui pousse élastiquement les poussoirs vers l'extérieur et les maintient êlasti- quement engagés soit dans la paire centrale d'entailles,, auqueL cas la barre coulissante occupe la position repré sentée correspondant à la position neutre, soit dans la paire d'entailles avant, auquel cas la barre coulissante a été amenée à la position qui correspond à l'embrayage du train de marche avant, soit enfin dans la paire d'entailles arrière, auquel cas la barre coulissante a été amenée à la position qui correspond à l'accouple- ment du train de marche arrière.
On décrira maintenaht l'ensemble du changement de vitesse à friction logé à l'intérieur du compartiment 20 de la boite et le dispositif par lequel le couple de l'arbre moteur 32 est transmis par les éléments de trans- mission de puissance à friction à l'arbre récepteur 35,
Le compartiment 20 de la boîte H renferme trois che- mins ou bagues de roulement 90,91 et 92 espacés suivant l'axe de la boite et concentriques à l'arbre 35 auquel les deux bagues extrêmes 91 et 92 sont reliées de façon qu'elles participent à sa rotation bien qu'un léger mou- vement axial soit possible entre la bague 92 et l'arbre 35. La bague intermédiaire 90 est montée pour pouvoir tourner autour de son axe par rapport à l'arbre 35.
Cette bague présente une rainure en forme de tore constituant le chemin de roulernent proprement dit sur chacune de ses faces, et chacune des bagues 91 et 92 présente une rainu- re ou chemin analogue tourné vers un des chemins de la bague 90. Pour transmettre un mouvement de rotation de la bague médiane 90 aux bagues extrêmes 91 et 92 ou de ces dernières à la première- des galets de transmission de puissance à friction sont intercalés entre la bague 90 et les bagues 91 et 92, la circonférence de ces galets étant en contact d'entraînement à friction avec les chemins
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en forme de tore et étant montés de façon qu'ils ne puissent pas tourner autour de l'axe de l'arbre 35. Ces galets sont prévus en deux groupes dont les éléments sont espacés angulairement d'une manière convenablement équi- librée.
Dans la construction représentée, chaque groupe est composé de trois galets normalement calés à des intervalles angulaires de 120 ; en outre, les deux grou- pes sont disposés similairement de façon que les plans radiaux contenant les centres des galets d'un des groupes contiennent a,ussi ceux de l'autre groupe lorsque les deux groupes occupent leurs positions de travail norma- les, cest-à-dire lorsque les trajectoires décrites par les galets sur les chemins sont circulaires. Un des galets du groupe arrière, désigné par 94M, sera appelé ci-après "galet directeur' ou "principal" pour des rai- sons qui ressortiront de ce qui suit. Les autres galets 94 du groupe arrière sont des galets commandés.
Dans un but de commodité, le galet principal 94M occupe, dans la présente construction, la position la plus haute dans l'ensemble des galets, c'est-à-dire que son axe de rota- tion se trouve normalement dans un plan radial qui, lors- que la boîte des vitesses a été montée dans une voiture, est sensiblement vertical, comme on peut le voir dans les fig. 1, 2 et 9. Chacun des galets commandés du groupe avant est indiqué en 95. On voit que si l'on fait par exemple tourner la bague 90 dans le sens des aiguilles d'un montre (en regardant de l'avant), les bagues 9l et 92 et par conséquent l'arbre 35 tourneront en sens inver- se des aiguilles d'une montre, et réciproquement.
Dans la construction représentêe, le moteur actionne la bague médiane 90 à la fois dans l'accouple -ment de marche avant et dans l'accouplement de marche arrière, de sorte que cette bague peut être considérée comme étant la bague motrice de l'ensemble de transmission à galets. Bien entendu, chaque fois que la vitesse de la voiture dépasse
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celle du moteur, les bagues 91 et 92 deviennent les bagues motrices et la bague 90 devient une bague commandée trans- mettant la force vive de la voiture au moteur,
Pour transmettre le couple entre l'arbre moteur 32 et l'arbre récepteur 35 par l'entremise des bagues et galets à friction décrits, l'arbre 32 est accouplé positivement à la bague médiane 90 par un élément d'ac- couplement.
Cet élément est assujetti rigidement à l'ex- trémité arrière de l'arbre 32 et s'étend autour du pour- tour de la bague 91 jusqu'à la bague médiane 90 à laquelle il est assujetti d'une manière propre à lui communiquer le couple de l'arbre 32. Cet élément peut être constitué par une pièce en forme de cuvette ou de cloche comprenant un cylindre 100, percé de préférence d'ouvertures telles que 101 et 102, et un plateau 103 fixé rigidement d'une part au cylindre ou tambour 100 et d'autre part par un moyeu 104, à l'arbre 32. À son extrémité arrière le cylindre 100 est fixé au pourtour de la bague médiane 90 par des griffes obtenons 106 et 107 (fig. 2) constitués respectivement au bord arrière dudit cylindre et à l'ar- rière du pourtour de la bague 90 et mutuellement en prise.
Un segment élastique 105, logé dans des rainures corres- pondantes de la bague et du tambour, empêche ces deux organes de se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre. Le moyeu 104 du plateau 103 supporte la bague interne du roulement à billes 34, ainsi que la roue den- tée 66, l'arbre 32, l'accouplement 100-103-104 et la bague dont il vient d'être question étant assemblés pour tourner en bloc.
Comme on le voit dans la fig. 1, l'ex- trémité avant du moyeu 104 est entaillée ou crénelée et l'extrémité avant du moyeu de la roue 66 est munie de languettes correspondantes qui s'étendent vers l'intérieur et entrent en prise avec les entailles du moyeu et les rainures de l'arbre 32, L'extrémité avant du moyeu est filetée pour recevoir un écrou de fixation 108 qui coince
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la roue 66 et la bague interne du roulement 34 vers l'arrière contre un épaulement constitué à la jonction du plat'eau 103 et de son moyeu 104.
La bague médiane à double chemin 90 est montée con- centriquement à l'arbre 35 sur une douille ou coussinet 110 qui entoure l'arbre avec un jeu assez grand et qui est fixé à la boîte H par des bras rigides 111 fixés à la boîte par leurs extrémités externes à l'aide de bou- lons 112.
La bague avant 91 est verrouillée à l'extrémité avant de l'arbre 35 pour contraindre ces organes à tourner en- semble par un assemblage à rainures et languettes radiales constitué entre la bague et un collet 120 faisant partie ou solidaire de l'arbre. Ce collet présente des nervures (ou rainures) radiales sur sa face arrière et la, bague présente des rainures (ou nervures) coopérantes sur sa face avant adjacente. Dans la fig. 1 on voit que la bague 91 est emmanchée exactement sur l'arbre et présen- te sur sa face avant deux rainures 121 qui sont alignées diamétralement et dans lesquelles sont engagées des ner- vures correspondantes du collet 120, L'accouplement à rainures et languettes radiales ainsi constitué ehtre la bague 91 et l'arbre 35 assure la rotation conjointe ' de ces organes sans jeu angulaire.
La bague 91 est nor- malement maintenue contre la face arrière du collet 120 par la poussée d'un dispositif qu'on décrira plus loin et dont le rôle est d'exercer une force assurant un bon contact d'entraînement à friction entre les galets et les bagues.
La bague 92 est aussi reliée à l'arbre 35 près de son extrémité arrière de façon à assurer la rotation con jointe et sans jeu angulaire entre ces organes mais à permettre un certain mouvement coulissant dans la direc- tion de l'axe. Cette bague est emmanchée exactement sur
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l'arbre 35 comme représenté dans la fig, 1. L'arbre 35 présente juste à l'arrière de la bague 92 des rainures et languettes 130 avec lesquelles un collier de butée 131 est assemblé de façon coulissante à L'aide de languettes et rainures coopérantes. Le collier 131 est muni d'un moyeu 132 qui s'étend vers L'arrière et contre l'extré- mité arrière duquel repose L'extrémité avant de l'écrou 38,-précédemment décrit,-vissé sur l'arbre 35.
Un assem- blage à rainures et Languettes radiales est prévu entre la bague 92 et le collier 131, des nervures ou languettes 133 prévues sur la face avant du collier 131 étant enga- gées dans des rainures correspondantes 134 prévues sur la face arrière de la bague.
On voit que les bagues 91 et 92 sont fixées angulaire. ment par rapport à l'arbre 35 en raison de leur mode d'assemblage. de sorte que ces bagues doivent tourner à L'unisson sans aucun déplacement angulaire à l'excep- tion de celui qui peut résulter d'une torsion élastique de l'arbre 35.
Le collier 131 présente (fig. 1) une feuillure ou siège annulaire 140 à sa périphérie. Un ressort annulai- re et en forme de rondelle 141, allant en s'amincissant vers l'intérieur de sa périphérie à son orifice central repose par son bord interne eontre le siège annulaire 140, La zone externe de la face avant de cette rondelle repose normalement contre une zone plate 142 de la face arrière de la bague 92. Le ressort 141 est normalement sous tension et l'on peut régler cette tension en faisant tourner l'écrou 38.
Il s'ensuit que, conjointement avec la bague 92, le collier 131, l'écrou 38, l'arbre 35, le collet 120 et la bague 91, le ressort 141 se comporte à la façon d'un dispositif élastique servant à maintenir une poussée prédéterminée (qu'on peut modifier en réglant l'écrou 38) entre la circonférence des galets 94, 94M et 95 et les chemins en forme de tore des bagues 90, 91
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et 92. Il y a lieu de rappeler que l'arbre 35 et la bague 92 peuvent tous deux effectuer un léger mouvement axial pour permettre de faire varier la poussée créant le con- tact d'entraînement entre les galets et les bagues.
En plus de la force élastique exercée pa.r l'inter- médiaire du ressort 141 pour augmenter l'adhérence entre les galets et les bagues, fig. 1 montre un dispositif faisant varier la pression entre ces mêmes organes sous l'influence des variations du couple résistant appliqué à l'arbre de transmission. Ce dispositif sensible au couple résistant comprend des galets intercalés entre des paires de surfaces inclinées dans des sens opposés de la face arrière de la bague 92 et des paires correspondantes de surfaces inclinées de la face avant d'un collier d'es- pacement en métal dur 150 monté sur le moyeu 132 du col- lier de butée 131, entre ce collier et la, fa.ce avant de la chape de joint universel 40 précédemment décrite qui, ainsi qu'on l'a vu précédemment, peut effectuer une rota,- tion limitée par rapport à l'arbre 35 et à l'écrou 38.
Le collier d'espacement 150 et la chape 40 présentent res- pectivement sur leurs faces arrière et avant des tenons et mortaises 151 qui sont mutuellement en prise et obli- gent ces deux organes à tourner exactement à l'unisson, c'est-à-dire qu'un mouvement de rotation quelconque du collier 150 est transmis à la chape et réciproquement, Les surfaces inclinées prévues sur la face arrière de la bague 92 sont indiquées en 152 et les surfaces coopé- rantes prévues sur la face avant du collier d'espacement 150 sont indiquées en 153.
3ntre les surfaces 152 et 153, qui peuvent présenter, vues dans la direction de l'axe du galet 154, des stries ou entailles en V peu profondes tournant leurs ouvertures les unes vers les autres, sont intercalés un ou plusieurs galets 154 en forme de tonneau.
La construction et la disposition des galets 154 et des surfaces de came avec lesquelles ils sont eh contact sont
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analogues à celles décrites dans le brevet américain N 1.683.715 délivré au nom de rban le 11 Septembre 1928 Il n'est pas nécessaire de donner au galet 154 le con- tour d'un tonneau complet puisque l'extrémité interne d'un tel galet complet dans la position de fig, 1 ne reposerait pas sur les surfaces inclinées et c'est pourquoi le galet 154 représenté est la moitié ou un peu plus que la moitié d'une pièce en forme de tonneau sectionnée suivant un plan transversal adjacent à son milieu longitudinal. Ce galet est maintenu dans une ou- verture 155 du collier de butée à ressort 131 qui lui sert par conséquent de cage de retenue.
Le mécanisme peut comporter plusieurs galets de ce genre intercalés entre des surfaces de came équidistantes. Si la charge à la- quelle est soumis l'arbre de transmission (chape 40) est la charge normale pour laquelle le ressort 141 a été réa glé, le galet 154 repose au fond des entailles en V de la bague 92 et du collier 150, de sorte que la chape 40 et l'arbre de transmission y accouplé peuvent tourner sans que le collier se déplace angulairement par rapport à la bague 92. Si des charges plus élevées sont appliquées à l'arbre de transmission, le collier 150 cède angulaire- ment et déplace par suite le galet 154 dans la direction de l'axe du mécanisme, ce qui oblige les ba,gues 91 et 92 à se rapprocher l'une de l'autre et à serrer les galets intermédiaires avec une force plus grande entre les che- mins extrêmes et médians.
Le couple communiqué par le moteur à la bague 92 est transféré de celle-ci à l'arbre 35 par l'entremise du collier de butée 131 et, par l'en- tremise des galets 154, au collier d'espacement 150, puis, de celui-ci,à la chape 40 et à l'arbre de transmission.
On a maintenant décrit les bagues de roulement, leur montage et le dispositif prévu pour transmettre par leur intermédiaire à l'arbre de transmission le couple du
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moteur. Les galets 94M. 94 et 95 qui transforment la ro- tation de la bague 90 en une rotation inverse des bagues 91 et 92, ou inversement, ont été décrits d'une façon générale sans qu'il ait été question de la façon dont les galets sont espacés et supportés avec leurs centres à des distances radiales définies de l'axe principal du mécanisme et d'une manière propre à égaliser automatique- ment le couple transmis par les deux groupes de galets et les divers galets de chaque groupe, à permettre aux galets de pivoter en vue de changer le rapport de la transmission ou de s'incliner,
c'est-à-dire de se mouvoir dans des directions qui provoquent l'amenée de leurs axes hors des plans radiaux contenant l'axe principal et les centres des galets tout en transmettant le couple à un rapport de vitesse défini dans le but de commencer les changements de rapport de la transmission. Ce sont ces dispositifs que l'on va maintenant décrire.
L'arbre 35 est entouré par un tube 161 susceptible de se mouvoir suivant son axe. A chacune des extrémités de ce tube, celui-ci est muni d'un groupe de bras rayon- nants porte-galets qui se meuvent longitudinalement avec le tube mais peuvent effectuer un mouvement trans- versal à l'axe de l'arbre. On peut disposer le tube de façon qu'il ne puisse pas se mouvoir transversalement et disposer les groupes de bras porte-galets de façon immobile par rapport à ce tube, à la fois suivant son axe et angulairement, tout en leur permettant de se mou- voir transversalement au tube dans une mesure limitée; ou bien les bras peuvent être solidaires du tube à tous les points de vue, auquel cas le tube serait établi et disposé pour se mouvoir transversalement à l'axe de l'ar- bre ainsi que dans sa direction longitudinale.
Dans la construction représentée, chacun des éléments du groupe arrière de trois galets (94M et 94) est mis en position par un des éléments d'un groupe de trois bras 150 rayon-
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nant d'un tube "flottant" 161 qui entoure l'arbre récep- teur 35 et traverse le coussinet 110 sur lequel peut tourner la bague médiane 90. Chacun des éléments du groupe ava,nt de trois galets 95 est mis en position par un des éléments d'un groupe de trois bras 162 rayon- nant et solidaires d'un moyeu 163 calé sur l'extrémité avant du tube 161. Le moyeu 163 est maintenu fermement contre un épaulement du tube 161 par un écrou de bloeage 163a. Comme indiqué dans la fig. 1, les axes radiaux des bras 160 et 162 sont situes sensiblement dans les mêmes plans radiaux.
Le tube flottant 161 et les bras rayonnants 160 et 162 constituent un ensemble sensiblement rigide, La rotation de cet ensemble par rapport à la boîte est empêchée par deux bras élastiques 164 (fig. 9) qui font corps avec le tube 161 ou sont autrement fixés rigide- ment à ce tube dans le même plan transversal que les bras porte-galets rayonnants 160 et qui vont en se recourbant légèrement vers le haut (pour offrir la place nécessaire aux galets 94), puis latéralement vers l'extérieur pour se terminer par des éléments 165, de préférence sphéri- ques ou en forme de rotule, logês dans des boîtiers de support constitués de part et d'autre de la boîte H gomme représenté dans la fig. 9.
Les rotules 165 des deux bras 164 sont maintenues entre des coussinets supérieur et inférieur 166 présentant chacun une cavité arrondie ser- vant de portée à la rotule. Chaque coussinet 166 est supporté par un bloc d'appui 167 fixé fermement à la boî- te. ntre chaque coussinet 166 et son bloc d'appui 167 est intercalé un roulement à billes 168 dont les billes sont convenablement espacées à l'intérieur d'une cage dis- coïde 169 perforée centralement.
Un axe 170 muni de trois collets espacés pénètre dans chaque coussinet 166 et dans chaque bloc 167 et à travers la perforation centrale de chaque cage 169, le collet médian de cet axe occupant le
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milieu de la perforation de la cage, ce qui permet un mouvement latéral du coussinet 166 et des billes.
Les supports décrits prévus pour les extrémités des bras 164 permettent à ces bras et a,u tube 161 d'effectuer un pe- tit mouvement libre sensiblement dans un plan comprenant ltaxe principal et les centres des rotules 165 desdits bras et dans des plans parallèles, mais font obstacle à tout mouvement de rotation du tube et des bras autour de l'axe principal. Des vis de butée réglables 171 per- mettent de limiter l'amplitude du mouvement transversal horizontal des brs 164.
Le diamètre interne du tube 161 est sensiblement plus grand que le diamètre de l'arbre 35 sur toute la longueur du tube et plus petit que le diamètre du coussinet 110 (voir fig, 1), ce qui permet le mouvement en bloc latéral du tube et de ses bras dans les plans susmentionnés. Cornue les bras 164 sont à des- sein établis de façon élastique, le tube 161 et ses bras porte-galets peuvent aussi se mouvoir dans un plan per- pendiculaire au plan comprenant l'axe principal et les centres des rotules 165. Par conséquent, le tube 161 et ses bras porte-galets peuvent effectuer des mouvements latéraux d'amplitude limitée dans toutes les directions.
Si l'on se reporte à la fig, 1, on verra que l'ensemble flottant possède aussi un mouvement longitudinal limité en raison du fait qu'il est centré longitudinalement par des ressorts et des dispositifs amortisseurs. Big. 1 et 9 montrent aussi des ressorts et dispositifs amortisseurs assurant le centrage transversal de cet ensemble.
Le dispositif susmentionné prévu pour centrer le tube flottant 161 et ses bras dans une direction longi- tudinale comprend des ressorts de compression hélicoïdaux 180 et des dispositifs amortisseurs composés de cylindres 181, de pistons 182 et de ressorts 180 intercalés entre ces cylindres et pistons (fig. 1). Les cylindres 181 prennent appui contre les bagues 91 et 92, tandis que
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les pistons 182 reposent contre des joints annulaires 183 intercalés entre ces pistons et les extrémités du tube 161.
L'extrémité arrière du tube 161 est convenablement main- tenue élastiquement à un certain écartement de l'arbre 33 dans la direction verticale (en considérant la position normale du mécanisme) par les bras élastiques 164 précé- demment décrits. Ce tube est aussi espacé latéralement de l'arbre 35 par un dispositif élastique composé de cinq ressorts à boudin et dispositifs amortisseurs, dont deux occupent des positions opposées à l'extrémité arriè- re du tube comme représenté dans la fige 9 et dont les trois autres sont espacés régulièrement a,utour de l'ex- trémité avant du tubé-, l'un d'eux étant représenté en coupe dans la fig, 1.
A son extrémité arrière, le tube 161 est percé dans le plan des bras 160 pour constituer deux trous cylindriques 184 (dont l'un est représenté en coupe dans la fig. 9) qui communiquent avec l'espace entre le tube et l'arbre 35. L'extrémité externe de cha- que trou est fermée par un bouchon 185. Chaque trou cylindrique renferme un piéton sollicité par un ressort de compression hélicoïdal vers l'arbre 35. La construc- tion des divers dispositifs à ressort et amortisseurs agissant latéralement et prévue aux deux extrémités du tube 161 sera décrite ciaprès d'une façon plus détaillée en se référant à l'un des dispositifs de centrage prévus près de l'extrémité avant et représentés dans la fig, 1.
Grâce aux bras élastiques 164 et aux dispositifs élasti- ques et amortisseurs opposés que renferment les cylindres 184, l'extrémité arrière du tube 161 est centrée êlasti,- quement dans une direction latérale, c'est-à-dire par rapport à l'axe de l'arbre 35, et effectuer un mouvement limité dans une direction quelconque d'un plan transver- sal, en antagonisme à l'action des bras élastiques, res- sorts et organes amortisseurs décrits. L'extrémité avant
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du tube 161 est centrée par rapport à l'axe de l'arbre 35 par trois dispositifs élastiques amortis équidistants.
Un de ces dispositifs de centrage prévus à l'extré- mité avant est représenté en coupe dans la fig. 1. Il comprend un bossage 170 qui peut faire corps avec l'en- semble composé des bras 162 et du moyeu 163 et qui est disposé à mi-distance entre deux des bras 162. Ce bossa- ge est percé radialement pour constituer une chambre ou trou cylindrique 191 renfermant un piston creux 192 qui est muni d'un prolongement rétréci 193 s'engageant dans un trou du tube 161 et prenant appui contre l'arbre 35, Le prolongement 193 est perforé de telle sorte que l'in- térieur du cylindre communique avec l'espace annulaire ménagé entre le tube 161 et l'arbre 35.
L'extrémité ex- terne du trou cylindrique 191 est fermé par un bouchon fileté 194 muni d'un prolongement de guidage 195 sur le- quel coulisse le piston creux, Un ressort de compression hélicoïdal 196 entoure le piston entre le bouchon 194 et un collet externe du piston et sollicite ainsi ce pis- ton élastiquement vers l'arbre 35. Les autres dispositifs de centrage élastiques amortis, tant ceux disposés à l'ex- trémité avant que ceux disposés à l'extrémité arrière du tube 161 , sont de construction similaire.
L'extrémité avant de l'ensemble flottant est par conséquent centrée par rapport à l'arbre 35 par trois dispositifs à ressort amortis disposés symétriquement; l'extrémité arrière est centrée par deux dispositif à ressort amortis et par les bras élastiques 164, tandis que l'ensemble est maintenu dans sa position normale lon- gitudinale par des dispositifs à ressort amortis prévus aux extrémités opposées. Il s'ensuit que l'ensemble du tube 161 et de ses bras porte-galets peut être considéré comme "flottant" de telle manière que cet ensemble peut effectuer un léger mouvement lorsqu'il est soumis à des forces déséquilibrées.
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Les galets à friction intermédiaires sont représentés dans les dessins avec leurs plans centraux parallèles à l'axe principal et leurs axes de rotation situés dans des plans radiaux, c'est-à-dire qu'ils décrivent des cercles égaux sur les chemins et que, par suite , les bagues 91 et 92 tournent à la même vitesse que la bague 90, mais en sens inverse. Les galets sont toutefois mon- tês de façon qu'ils prissent être amenés par pivotement à une position dans laquelle leurs plans centraux sont obliques à l'axe principal et qu'ils fassent par suite tourner les bagues 91 et 92 à une vitesse différente de la bague 90.
On décrira maintenant les dispositifs de montage des galets qui permettent de commander ceux-ci par un dispositif de manoeuvre extérieur de façon qu'ils pivotent pour changer le rapport de transmission du méca- nisme.
Le galet 94M, appelé "galet principal ou directeur". peut être monté sur l'extrémité de l'un quelconque des bras 160. Dans la construction représentée (fig. 1 et 9) il est monté sur celui des trois bras 160 qui s'étend vers le côté supérieur de la boîte et fait partie du grou- pe de galets arrière comme on l'a dit précédemment. Les galets 94 constituant les deux autres éléments du groupe arrière sont montés respectivement sur les deux autres bras 160. Les trois galets 95 constituant le groupe avant sont montés respectivement sur trois bras 162 (un seul de ces bras est visible dans la fig. 1) dont L'espacement est le même que celui des bras 160 visible dans la fig. 9.
Les dispositifs de montage des galets 95 sur leurs bras 162 sont identiques entre eux et les dispositifs de mon- tage des deux galets 94 sur leu-rs bras 160 sont aussi identiques entre eux et ne diffèrent de ceux se rappor- tant aux galets 95 qu'en ce que le sens de l'inclinaison des cales d'espacement 205 (qu'on décrira plus loin) des galets d'un groupe est nécessairement opposé au sens d'in-
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clinaison des cales d'espacement de l'autre groupe (fig.
2 et 11), étant donné que les deux groupes sont en con- tact avec les faces opposées de la bague centrale pour transmettre le couple de la bague 91 à la bague 92 et inversement en tournant dans le même sens qui, bien entendu, est l'inverse du sens de rotation de la bague 90; Une description du tourillon et des éléments associés d'un des galets 94 ou 95 suffira par conséquent pour tous les galets autres que le galet principal.
L'extrémité de chacun des bras 160,162 est épanouie de façon à constituer un patin de support arrondi dans un plan radial comprenant l'axe principal et présentant deux méplats opposés parallèles à ce plan, comme indiqué en 200 (fig. 1, 2, 10 et 11). Chaque patin arrondi est perforé pour recevoir un axe creux 201 perpendiculaire au plan radial, cet axe étant fixé par une vis de blocage 207. Les forces de réaction des galets sont transmises aux patins 200, Chacun des galets commandés est monté sur une pièce cylindrique ou tourillon 202 de façon à pouvoir tourner sur la portée cylindrique externe de cette pièce.
Le tourillon 202 est fendu dans la direction longitudi- nale de son axe, comme indiqué en 203 (fig. 2), les côtés de la fente étant des plans parallèles mais présentant des rainures transversales 204. Des cales 205, présentant des surfaces planes opposées disposées obliquement l'une par rapport à l'autre et munies chacune d'une nervure ou clavette transversale 206 (fig, 2) destinée à s'engager dans les rainures 204 du tourillon, sont intercalées en, tre les portées du patin 200 et les parois parallèles op- posées de la fente 203, les clavettes 206 desdites cales étant engagées da,ns les rainures 204 du tourillon. Les extrémités de l'axe 201, qui traverse un trou du patin 200 de chaque bras porte-galets, pénètrent dans des trous des cales 205.
Grâce à cette construction, chaque galet (94 ou 95) peut tourner librement autour du tourillon 202
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pour transmettre le couple; chacun des galets peut pivo- ter autour de la ligne axiale de l'axe 201 de façon à modifier la trajectoire décrite par son périmètre au contact des bagues motrice et réceptrice pour changer le rapport de la transmission;
et l'ensemble du tube 161, de chaque bras (160, 162). du patin 200 et des cales 205 peut se mouvoir dans une direction parallèle à l'axe principal et par rapport aux galets commandés 94 et 95 et à leurs tourillons 202, qui sont maintenus entre les chemins de roulement, ce qui tend à faire mouvoir chaque galet dans une direction provoquant le déplacement de son axe de rotation par rapport au plan radial qui contient l'axe principal et le centre du galet et dans lequel cet axe de rotation est situé normalement c'est-à-dire lors- que les forces agissant sar le galet sont équilibrées et que le galet tourne en décrivant des cercles sur les che- mins.
L'effet résultant du déplacement de l'axe de cota- tion d'un galet hors dudit plan radial est de faire agir des forces déséquilibrées sur le périmètre du galet, qui commence ainsi à décrire une trajectoire spirale sur les chemins de roulement et change ainsi la position correspondant au rapport de transmission, comme décrit dans le brevet américain délivré sous le N 751,958 en date du 9 Février 1904 au nom de Spencer et dans le brevet américain N 1.698.229 en date du 8 Janvier 1939 au om de Hayes.
Les galets sont considérés comme tour- nant dans leurs plans de rotation normaux lorsque leurs axes de rotation sont situés dans des plans radiaux com- prenant l'axe principal et les dentres des galets et, nécessairement, les plans centraux des galets sont per- pendiculaires à ces plans radiaux, qu'ils soient ou non parallèles à l'axe principal. Ces plans centraux ne sont bien entendu parallèles à l'axe principal que lorsque le rapport de transmission est 1:1.
Le galet directeur ou principal 94M est monté sur le
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siège 200 du bras 160 qui le supporte par un dispositif un peu différent de celui sur lequel sont montés les galets commandés, comme représenté dans les fig. 1, 2, 9 et 10. Comme les sièges se rapportant aux galets comman- dés, le patin 200 du galet principal présente un trou central dans lequel un axe creux 201 est fixé similaire- ment. Une pièce cylindrique ou tourillon 20211 sur le- quel le galet 94M est monté de façon à pouvoir tourner librement autour de son axe présente une fente analogue aux tourillons 202, mais les parois de la fente présen tent des rainures transversales partiellement cylindri- ques 210 (fig. 10) dans lesquelles s'ajustent des cales partiellement cylindriques 211.
Les cales 211 sont des segments découpés da.ns un cylindre suivant des plans obliques à L'axe. Les extrémités de l'axe 201 pénètrent dans des trous 212 des cales 211 et limitent ainsi les mouvements de ces cales à un mouvement de pivotement au- tour de l'axe 201 dans un plan radial contenant l'axe principal du mécanisme.
Il existe un certain jeu entre
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les parois C-e La fente dru touriLLon 20'--,'Il et Las faces du. pa>ln 200, so.àdaix du bss a60.Lorsque le tourillon zonai a été assemblé avec les cales 211, les surfaces cylindri- ques externes des cales font partie du même cylindr@ et constituent un tourillon autour duquel le galet principal et son tourillon proprement dit peuvent être inclinés dans un plan transversal à l'axe principal ou autour d'une ligne reliant les points de contact du galet avec les chemins de façon à déplacer L'axe de rotation dudit galet par rapport au plan axial qui contient L'axe principal et le centre du galet da.ns le but de provoquer l'amenée du galet principal à une position correspondant à un rap- port de transmission différent.
Comme les faces planes des cales 211, dont les surfaces cylindriques externes constituent un tourillon autour dualuel tourne le galet 94M pendant que s'effectue son mouvement d'inclinaison.
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reposent sur les méplats du patin 200 du bras 160 et sont obliques à l'axe du cylindre complet dont les cales cons- tituent des segments, le mouvement longitudinal du tube flottant 161 peut déplacer l'axe de rotation du galet directeur 94M de la même manière que les axes de rotation des galets commandes sont déplacés par ce mouvement du tube,
Chaque fois que le galet directeur 94M est amené à une nouvelle position correspondant à un nouveau rapport de transmission,
les galets commandés 94 et 95 viennent automatiquement occuper une position correspondant à ce nouveau rapport, chacun d'eux supportant la fraction de la charge qui lui incombe. Par conséquent, le changement de position du galet 94M sous l'influence de forces ap- pliquées par l'opérateur ou (et) par un régulateur de vitesse provoque l'amenée des galets commandés à des positions correspondantes.
On décrira maintenant le dispositif permettant d'a- mener le galet directeur à des positions correspondant à différents rapports de transmission,
Sur l'extrémité radialement externe ou sommet du tourillon 202M, celui-ci présente une nervure ou bande saillante plate et à côtésparallèles 215 s'étendant pa' rallèlement au plan central du galet 94M et à son axe de pivotement normal précédemment défini. Un trou 216 traverse le tourillon 202M et la bande 215 pour recevoir un -boulon 217 sur les extrémités opposées duquel pivote une chape de commande 218 percée à cet effet de trous 218A, comme représenté dans les fig. 1, 2 et 9.
Un trou 219 aligné avec l'axe du tourillon 202M reçoit une gou pille d'arrêt 220 s'élevant et pénétrant dans une entail- le plus large constituée entre deux languettes 221 ter- minant l'extrémité interne du bras supérieur de la chspe de commande 218. Un autre trou 222 est agencé pour rece-
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voir une vis 223 servant à fixer à la bande 215 une pla- que 224 munie de deux lames de ressort 225 qui s'étendent le long de la bande 215 et dont les extrémités sont cou- dées l'une vers l'autre en un point situé au-delà de l'extrémité de cette bande.
L'extrémité de la bande 215 tournée vers l'extrémité externe de la chape 318 (l'ex- trémité de droite dans la. fig, 9) surplombe le tourillon 202M comme représenté et est recourbée comme indiqué en 226 (fig. 3) autour d'un centre a qui est excentrique au centre b autour duquel oscille la chape de commande 218 dans son mouvement angulaire limité. L'excentricité est Maximum suivant lE susdit axe de pivotement normal du galet. Un tampon à friction 227 garnissant l'intérieur de la branche inférieure de la chape 218 repose contre la face inférieure du galet 9al;î* Yn autre tampon à fric- tion 228, établi séparément de la chape, est disposé entre l'intérieur du bras supérieur de cette chape et la face supérieure du galet 94M, comme représenté dans la fig, 9.
Le tampon 228 est entaillé à l'extrémité la plus distante du centre du galet, en 229, pour recevoir une goupille 230 s'étendant vers le bas à partir du bras supérieur de la.chape, l'entaille étant plus large que le diamètre de la goupille. L'extrémité interne du tampon 228 présen te une courbe rentrante 231 portant contre l'extrémité courbe 226 de la bande 215 et est munie de deux goupilles de butée 232 s'élevant de sa surface supérieure et pla- cées près des extrémités de ladite courbe. Les goupilles 232 ne s'élèvent pas assez haut pour toucher les lames de ressort 225 pendant un mouvement angulaire quelconque de la chape 218.
Comme on le voit dans les fig, 9 et 10. le bras supérieur de la chape 218 est déporté vers le haut en 233 suivant une partie inclinée qui est recourbée au- tour du point b comme centre et dont la concavité est placée en regard de l'extrémité courbe 226 de la bande
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215 et espacée suffisamment de cette extrémité pour per- mettre l'intercalation d'une bille trempée 234 qui repose sur le tampon 228 entre les extrémités des lames 225 et les goupilles de butée 232, Le bras supérieur de la chape repose élastiquement sur la, bille 234. La pression élas- tique de ce bras sur la bille peut être réglée à l'aide des écrous 235 montés sur l'extrémité supérieure du bou- lon 217.
L'extrémité externe de la chape 218 est munie d'une plaquette 236 allongée dans la direction transver- sale de la chape et présentant centralement un bossage sphérique en métal dur 237 destiné à recevoir la poussée exercée par un levier de commande actionné par quelque dispositif de manoeuvre ou organe de régulation extérieur Cette plaquette présente des surfaces parallèles opposées et le plan médian entre ces surfaces est situé dans le plan médian du galet 94M et contient bien entendu une ligne constituée par l'intersection du plan médian du galet avec un plan perpendiculaire à l'axe principal du mécanisme et contenant le centre du galet, laquelle ligne est représentée par t-t (fig. 9) (l'axe de pivo- tement normal du galet).
Lorsque la bague 90 reçoit un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'uhe montre (en regardant de la gauche des fig, 1 et 2) pour entraîner la voiture en marche a.vant, le galet 94M tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, en regardant la fig. 2. Le frot- tement entre les tampons 227, 228 et le galet tend à fai- re mouvoir la chape de commande 218 dans le sens de rota- tion du galet jusqu'au moment où ce mouvement est arrêté par la goupille d'arrêt 220, le bras de commande étant alors incliné vers la bague qui effectue l'entraînement, comme représenté dans la fige 2. Lorsque la bague 90 re- çoit un mouvement de rotation en sens inverse des aiguil- les d'une montre, comme c'est le cas pendant la marche arrière de la voiture,
le galet 94M tourne bien entendu
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dans le sens des aiguilles d'une montre (en regardant du même point de vue) et tend à faire pivoter la chape de commande 218 dans le sens opposé au précèdent jusqu'au moment où cette chape est arrêtée par la goupille d'ar- rêt 220. La chape est par suite inclinée vers un des cotes ou vers l'autre le l'axe représenté par la ligne t-t, selon le sens de rotation du galet.
Lorsque la. chape de commende 218 a été amenée à l'une ou l'autre des limites de son mouvement angulaire en rai- son de la rotation du galet 94M autour de son axe, le tampon 228 n'exerce sur ce galet qu'une faible pression, afin d'éviter une usure excessive et une résistance exa- gérée à la rotation du galet. Dans ces conditions, la bille 234 repose (en regardant la fig. 2 dans la position de marche avant) à gauche de l'axe t-t et du point d'excentricité maximum de l'extrémité courbe 226 de le bande 215 par rapport au point b autour duquel la chape 218 oscille. La pression qu'exerce le bras supérieur élastique de la, chape 218 sur la bille est alors relati- vement faible et la bille transmet cette faible pression au tampon 228.
La paroi extrême de droite de l'entaille 329 du tampon repose contre la goupille d'arrêt 230, la goupille de droite 232 repose contre le côté de la bille 234 et la lame de gauche 225 est légèrement tendue par la pression de la bille. Si l'on accouple alors le train de marche arrière, le galet 94M commencera à tour- ner dans le sens des aiguilles d'une montre. Le contact à friction des tampons tend alors à faire pivoter la cha- pe 218 pour l'amener à droite de l'axe t-t (en regardant la fig. 2).
La lame de gauche 225 tend à pousser la bille 234 vers la droite et à l'appliquer plus fortement contre les deux surfaces arquées excentriques entre lesquelles elle est logée, le tampon 228 tend aussi à se mouvoir avec le galet vers la droite jusqu'à ce que l'extrémité gauche de l'entaille 229 entre en contact avec la
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goupille 230, ces diverses tendances ayant pour effet de pousser la bille vers le bas avec une force plus grande sur le tampon 228.
3n raison de l'accroissement du frot- tement ainsi créé entre le tampon et le galet? le galet entraîne la chape d'un côté à l'autre de l'axe t-t jus- qu'au moment où cette chape atteint la limite de son mouvement vers la bague 92 et se trouve arrêtée par la goupille 220, la lame de ressort de droite 225 étant alors tendue par la bille et la goupille de gauche 232 reposant contre l'autre côté de la bille. Le frottement entre le tampon 228 et le galet 94M est de nouveau diminué dans cette position comme il l'était dans la position cor- respondante qu'occupait la. chape de l'autre côté de l'a- xe de pivotement.
On supposera que le train de marche avant soit accou- plé et que le moteur ait été mis en marche. La chape 218 occupera une position telle que celle de fig. 2, le bossage sphérique 237 de la plaquette 236 de cette chape étant déplacé par rapport à l'axe t-t du galet 94M, vers le quart du cercle de rotstion de la circonférence du galet qui se rapproche de la bague 90.
Pour diminuer le rap- port de transmission, c'est-à-dire diminuer la vitesse du mouvement des bagues entraînées 91 et 92 par rapport à celle de la bague motrice 90, il faut amener l'axe de rotation du galet 94M hors du plan radial dans lequel il est normalement situé en l'inclinant-,- dans une direction telle que la circonférence du galet décrit une spirale allant en se contractant sur la bague 90 et une spirale allant en s'élargissant sur la bague 92, en provoquant ainsi le pivotement du ga.let, On peut incliner le galet 941.1 en exerça.nt une poussée vers le bas sur le bossage sphérique 237 ( en regardant la fig. 2).
Cette poussée inclinera le galet autour d'un axe passant par son centre et par les points de contact de sa circonférence
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avec les bagues 90 et 92 et déplacera l'axe de rotation jusqu'au moment où il aura été amené d'un côté de l'axe principal ou, en d'autres termes, jusqu'au moment où il aura été amené hors du plan radial contenant le centre du galet par un mouvement dirigé vers le côté gauche de la boite , en regardant la fig. 9.
Pour que le galet puis- se continuer à transmettre la rotation d'une façon régu- lière, il est clair qu'il faut que l'axe de rotation soit situé dans un plan radial contenant le centre du gelet et. à titre de corollaire, que le plan central du galet soit perpendiculaire à ce plan radial, quel que soit l'angle que ce plan peut faire avec l'axe principal. Dans la po- sition représentée, dans laquelle le rapport de trans- mission est 1:1, le plan central du galet est parallèle à l'axe principal et perpendiculaire au susdit plan radial. Si,le rapport de transmission est autre que 1:1, le plan central sera encmre perpendiculaire au plan radial, mais sera oblique par rapport à l'axe principal.
D'ailleurs, il est évident que quel que soit le rapport de transmissioni l'axe de rotation du galet sera situé dans le susdit plan radial. Dans ces conditions, les for- ces actives et réactives appliquées au galet par les bagues de commande et commandée sont équilibrées de telle sorte qu'elles tendent à maintenir le plan cen- tral du galet dans ce plan et L'axe de rotation dudit galet dans le susdit plan radial, Aussitôt que le galet 94M a été incliné de la façon décrite pour amener son axe de rotation hors dudit plan radial et son plan cen- tral de rotation à l'écart du plan perpendiculaire audit plan radial, ce galet commence à pivoter, c'est-à-dire à se mouvoir a.ngulairement de telle sorte que son plan de rotation change par rapport à l'axe principal.
il est par conséquent nécessaire, lorsque le degré de pivote- ment désiré a été obtenu, que l'axe de rotation du galet et son plan de rotation soient ramenés respectivement
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audit plan radial et audit plan perpendiculaire à ce plan radial. Ce mouvement de rappel est effectué automa- tiquement comme résultat du fait qu'on cesse d'exercer une pression sur le bossage 237 et de l'immobilisation de ce bossage jusqu'à ce que le plan de rotation, qui est à ce moment maintenu de façon qu'il pivote autour d'une ligne droite reliant le centre du bossage sphéri- que 237 et le centre du galet,. coïncide de nouveau avec un plan perpendiculaire audit plan radial et que l'axe de rotation du galet se trouve de nouveau dans ce plan radial.
Lorsque le train de marche arrière est accouplé, il est évidemment nécessaire, dans le but de faire/va- rier le rapport de transmission, qu'unc- force soit exercée sur le bossage 237 de l'autre côté de l'axe t-t dans le quart de cercle approchant compris entre cet axe et le point de contact du galet avec la bague 92, étant donné que le sens de rotation des bagues 90 et 92 est alors l'opposé de celui qui intervient pendant la marche avant.
Pour quune force puisse être communiquée à la cha- pe de commande 218 dans le but d'incliner le galet prin- cipal 94M pour commencer un mouvement de pivotement de ce galet vers une position correspondant à un nou- veau. 'rapport de transmission, on a prévu un levier cou- dé représenté dans les fig. 2,4 et 9. Ce levier coudé comprend un arbre oscillant 240 supportê par un cous- sinct 241 monté à l'intérieur d'un support détachable 242 fixé à l'intérieur de la boîte, un bras de commande fourchu 243 calé sur l'extrémité externe de cet arbre oscillant et un bras presseur à double effet 244 consti- tué par une pièce fendue s'étendant transversalement à l'arbre oscillant et fixée rigidement au milieu de sa longueur à l'extrémité interne dudit arbre.
L'arbre oscillant 240 et le bras presseur 244 du levier coudé ont le contour de le lettre T (fig. 2), la fente 245
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du.; bras presseur s'étendant dans la direction longitudi- nale du mécanisme lorsque le rapport de transmission est 1:1. La plaquette 236 est logée à l'intérieur de la fente 245, qui est juste assez large pour recevoir la bossage sphérique 237 tout en permettant un mou- veinent coulissant entre ce bossage et les côtés de la fente.
Des goupilles d'arrêt réglables 246 sont dis- posées dans le bras presseur à double effet 244, deux goupilles de ce genre étant disposées en regard ltune de l'autre et de part et d'autre de l'axe de l'arbre oscillant comme indiqué dans les fig. 2 et 9. Lune ou l'autre des extrémités de la. plaquette 236 de la chape de commande est située entre les extrémités internes desdites goupilles. L'axe de l'arbre oscillant est pa- rallèle à l'axe de pivotement normal t-t du galet 94M et il est préférable que ces axes soient légèrement dé- portés l'un. par rapport à l'autre dans un hut qu'on verra plus loin.
Les pointes des deux flèches adjacen- tes indiquées dans la fig. 2 montrent cette relation déportée qui, dans le mode de réalisation représenté, est dans un plan horizontal coïncident avec le plan central du galet 94M lorsque celui-ci occupe la posi .tion correspondant à un rapport de 1 à 1.
Lorsque l'entraînement a lieu dans le sens de la marche avant, la chape de commande 218 est inclinée vers la bague de commande 90 et le bossage sphérique 237 est disposé dans le secteur "approchant" du galet 941.1, Si l'on fait tourner l'arbre oscillant 240 dans le sens des aiguilles d'une montre (en regardent à partir de l'extrémité externe de l'arbre oscillant, située à droite de fig. 9 et au sommet de fig. 2), la plaquette 236 s'abaissera (en regardant la fig.
2) en raison de la poussée exercée sur le bossage 237 et la chape, le tourillon et le galet d'inclineront par rapport 'au plan de rotation normal dans une direction telle que le
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galet décrira une spirale dirigée vers l'intérieur sur la bague 90 et une spirale dirigée vers l'extérieur sur la bague 92, faisant ainsi tourner cette dernière bague à une vitesse plus faible que précédemment ou, en d'autres termes, diminuant le rapport de transmission.
La pression exercée par le bras presseur 244 sur le bossage 237 aura.pour effet d'amener la plaquette 236 à une nouvelle position sensiblement parallèle à la précédente jusquau moment où ladite plaquette entrera en contact avec une des goupilles d'arrêt 246, comme indiqué par les schémas des fig. 13, 13a et l3b.
L'angle de rotation de l'arbre oscillent est ainsi limité par le mouvement de la plaquette à l'intérieur de la fente 245, étant donné que la chape et la plaquette sont rigides du point de vue de la torsion et que la pres- sion élevée exercée par les bagues sur la circonférence du galet tend fortement à empêcher ce dernier de glisser radialement sur les bagues jusqu'à une nouvelle position oblique correspondant à un nouveam. rapport sous l'influence d'une force quelconque exercée sur l'arbre oscillant et tendant à faire tourner ladite plaquette autour de l'axe de pivotement du galet.
Le degré d'inclinaison qui peut par conséquent être commu- niqué au galet préparatoirement à l'amenée dudit galet à une nouvelle position oblique est limité par le jeu prévu entre la plaquette 236 et les côtés de la fente comme représenté par les goupilles d'arrêt réglables.
Il s'ensuit quil n'est pas possible de passer trop rapidement d'une position oblique ou rapport de transi mission déterminé à un autre. Pour passer d'un rapport de transmission donné à un rapport plus élevé, on ferait tourner l'arbre oscillant 240 en sens inverse (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en regardant de l'extrémité externe de l'arbre oscillant).
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Si l'axe de l'arbre oscillant 240 coïncidait avec l'axe t-t du galet 94M lorsque ce galet tourne dans son plan normal, le mouvement convenable de l'arbre oscil- lant inclinerait le galet d'angles égaux par rapport à son plan de rotation normal dans toutes les positions obliques dudit galet, de sorte que la vitesse du chan- gement de rapport de transmission serait la même quelle que soit la position oblique à partir de laquelle le changement a lieu. Il est toutefois désirable que la vitesse du changement de rapport de transmission varie selon la position oblique et selon le sens dans lequel on effectue le changement à partir de cette position.
A cet effet,, l'axe c-c de l'arbre oscillant 240 a été déporté par rapport à l'axe t-t lorsque le galet occupe son plan de rotation normal comme décrit précédemment.
En raison des différentes positions des axes autour desquels le galet 94M pivote et l'arbre oscillant 240 oscille, le bras presseur 244 de l'arbre oscillant vient occuper différentes positions angulaires par rapport au plan de rotation du galet dans ses différentes posi- tions obliques et par conséquent par rapport à la pla- quette 236 qui comprend ce plan de rotation, Dans la fig, 13, on voit que, dans la position qu'occupe le galet avec un rapport de transmission de 1 :1, lebras presseur 244 est parallèle à la. plaquette 236, si l'axe de rotation de l'arbre oscillant 240 est situé dans le plan normal dans lequel tourne ce galet lorsque le rapport est 1:1 comme représenté.
Si l'on fait main- tenant tourner l'arbre oscillant dans le sens des ai- guilles d'une montre autour de son centre c, un mou- vernent d'inclinaison limité sera communiqué à la plaquet te, à la chape de commande et au galet, l'amplitude de ce mouvement étant déterminée par la distance entre les lignes i-i (fig. 13). A mesure que le galet pivote vers
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sa position de transmission à faible vitesse, le bras presseur s'incline d'un angle de plus en plus grand par rapport au plan de la plaquette 236, ce qui permet à cette plaquette, et par conséquent au galet, de stincli- ner dans une mesure croissante, de sorte que,à mesure' que le galet pivote vers des positions de transmission à des vitesses inférieures (fig. 13a),
la vitesse du mouvement de pivotement augmente.. En revenant de positions de transmission à de faibles vitesses vers le rapport 1:1,, les impulsions dtinclinaison susceessives provoquent des amplitudes progressivement décroissantes des mouve ments d'inclinaison de la plaquette, de la chape et du galet, jusquau moment où la position 1 :1 setrouve at- teinte. Dans le passage vers les vitesses supérieures à partir de la. position 1 :1 defig, 13, l'arbre oscillant s'incline par rapport au plan de la plaquette, comme indiqué dans le schéma de fig, 13b, d'angles égaux pour les mêmes degrés de pivotement mais avec les ouvertures situées sur le côté de la plaquette opposé à celui de fig, 13a.
Ainsi, en passant du rapport 1 :1 à des rap- ports de transmission supérieurs, la vitesse du chan- gement de rapport admissible augmente de la même ma- nière que dans le passage du rapport 1:1 à des rapports inférieurs. Toute disposition dans laquelle l'axe ou cen- tre de rotation c de l'arbre oscillant est séparé du centre du bossage sphérique 237 d'une distance différen- te de celle séparant ce dernier du centre ou axe de pi- votement représenté par t modifiera la vitesse du mouve- ment de pivotement ou de passage d'un rapport supérieur à un rapport inférieur, ou vice-versa,
et l'on peut aisément choisir les positions relatives de ces deux centres pour effectuer les résultats désirés. Comme la force extérieure appliquée pour actionner l'arbre oscil- lant 240 et le bras presseur 244 est transmise à l'aide
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d'une biellette élastique ou à l'aide d'un dispositif compensateur équivalent reliant cet organe au régulateur, comme il sera décrit plus loin, ce régulateur peut dêter- miner la limite du changement de rapport nécessaire pour une vitesse donnée du moteur, tandis que, en raison de la construction décrite et de' la relation avec la plaquette 236, le bras presseur 244 limitera le degré d'inclinaison du galet.
Le bras de commande fourchu 243 calé sur l'extré- mité externe de l'arbre oscillant 240 reçoit l'extré- mité arrière d'une biellette élastique entre ses bran ches sur lesquelles cette biellette pivote à l'aide d'un axe 247 maintenu en place par une plaque 248 fixé à l'arbre 240 par un écrou 249. L'autre extrémité de la biellette élastique est reliée par une tringlerie appropriée à un régulateur centrifuge, un dispositif de commande à main et un dispositif amortisseur, le tout comme il sera décrit plus loin.
On décrira successivement ces liaisons et dispositifs en partant du bras de comman- de 243 du levier coudé, qui communique directement l'inclinaison au galet principal 94M et emorce le changement de rapport de transmission, et en allant vers le régulateur de vitesse et le dispositif de manoeuvre.
La biellette élastique comprend une douille ta- raudée 250 pivotant sur le bras 243 autour de l'axe 247, une section de tige 251 vissée dans la douille et munie d'un élargissement 252; un tube dans lequel la section de barre 251 peut coulisser de façon télescpique et qui est muni à l'une de ses Extrémité d'un bouchon exac- tement perforé pour guider ladite section, l'élargisse- ment 252 glissant dans une portée cylindrique consti- tuée à l'intérieur du tube ; une seconde section de barre 254 vissée de façon réglable dans un bouchon 255 fixé dans l'autre extrémité du tube 253;
des ressorts de
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compression intercalés à l'état préalablement comprimé ou arme entre des rondelles reposant contre les extrémi- tés de l'élargissement 252 de la section 251 et contre les bouchons prévus aux extrémités du tube; et un élément d'accouplement 257 relié à la section 254 et pi- votant en 258 sur le bras le plus long 260 d'un levier coudé pivotant en 261 sur des bras 262 d'un organe oscil- lant équilibré 263 qui est muni à chacune de ses extré mités de prolongements d'arbre 264,264a tournant dans des coussinets de la boite, Le pivot 261 du levier coudê est constitué par une douille 269 (fig. 2) dont est solidaire le bras 260 prévu à l'une des extrémités de cette douille.
Celle-ci est en outre munie de deux bras plus courts 266 et 267 munie d'extrémités fourchues qui entrent en prise avec des axes 268 constituant des saillies diamétrales d'un anneau 306 monté dans une rainure que présente une douille 270 commandée par un régulateur de vitesse,
Dans la construction représentée, la douille 270 (fig. 5) entoure un arbre vertical 271 perforé axialement sur toute sa hauteur, comme on le voit en 272. L'extré--, mité inférieure de l'arbre 271 est supportée par une cra- paudine 273 montée dans la boite, tandis qu'un goujon 274 descendant de la boîte pénètre dans une creusure 275 de l'extrémité supérieure de l'arbre.
Au-dessous de la creusure 275 l'arbre présente une creusure plus petite 276 recevant un ressort à boudin 277 qui fait pression contre une bielle 278 disposée dans la creusure 275, ce ressort tendant à pousser d'une part ladite bille vers le haut, contre l'extrémité inférieure du goujon 274 (présentant à cet effet un siège conique), et d'autre part l'arbre 271 vers le bas. L'extrémité supérieure légèrement élargie de l'arbre 271 est munie de deux paires dtoreilles 279 qui sont diamétralement opposées et entre lesquelles pivotent, autour d'axes 282, des
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leviers 280 portant une boule pesante 281 à leur extré- mité externe. Les bras internes ou de travail 283 de ces leviers présentent des surfaces inférieures courbes ou en forme de came reposant sur le sommet arrondi de la douille 270.
Des butées 283a limitent le mouvement des bras 283 vers le haut. L'arbre 271 porte un collier de butée à ressort réglable 284. Au-dessus de ce collier, l'arbre est entouré par un ressort à boudin 285 au-des- sus duquel se trouve un collier 286 qui coulisse sur le- dit arbre et qui est sollicité par le ressort contre un épaulement 287 de l'arbre. Au-dessus du collier 286, l'arbre est entouré par un autre ressort à boudin 288 prenant appui contre le collier 286 et contre un rebord interne constitué à l'extrémité supérieure de la douille 270, celle-ci étant percée et alésée à plusieurs diamètres pour constituer des portées exactes guidant le mouvez ment coulissant de la douille sur l'arbre et sur le collier 386, ainsi qu'un espace pour loger les ressorts entre l'arbre et la douille.
Un épaulement interne 289 de la douille est destiné à venir buter contre le collier 286 après un mouvement coulissant d'amplitude déterminée de la douille vers le bas. La résistance du ressort 288 à la compression est moindre que celle du ressort 285, de sorte que, après que l'épaulement 289 est entré en contact avec le collier 286, le mouvement de descente de la douille rencontre une résistance plus grande. Près de son extrémité inférieure l'arbre 271 porte un pignon à denture hélicoïdale 290 fixé à cet arbre et reposant par sa face inférieure sur un rebord du coussinet de la crapaudine 273. Une roue hélicoïdale 291 montée folle sur l'arbre fixe 65 engrène avec ce pignon 290.
La roue 291 est solidaire de la roue dentée droite 64 qui, ainsi qu'on l'a vu, est l'engrenage intermédiaire de marche arrière qui engrène constamment avec un pignon 66 fixé à l'arbre 32. On raison de la construction et de
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la disposition décrites du régulateur de vitesse et de le- tringlerie qui relie ce régulateur à la chape de commande décrite 218, dont la position détermine la. position et le rapport de transmission du galet princi- pal 49M, on se rend compte que, lorsque la vitesse de l'arbre moteur 32 augmente, les boules da régulateur font descendre la douille 270, ce qui fait pivoter en sens inverse des aiguilles d'une montre (vu de la droite du mécanisme, c'est-à-dire de la partie supérieure de fig. 2, de l'avant de fig. 4 et de la droite de fig. 9) les bras 260 et 243 reliés par une tringlerie.
La ro- tation de l'arbre oscillant 240, euquel est fixé le bras 243. dans le sens inverse des aiguilles d'une montre a pour effet, cornue on l'a vu, d'incliner le galet 94M de telle manière qu'il commence un mouvement de pivotement dudit galet vers une position correspon- dent à un rapport de transmission supérieur, c'est-à-dire que ce galet décrit une spirale allant en s'élargissant sur la bague motrice 90 et une spiralé pliant en se contra.ctant sur la bague commandée 92.
Il s'ensuit qu'un accroissement de vitesse de l'arbre moteur tend, en agissant par l'intermédiaire du régulateur à amener le galet principal à une position correspondant à un rapport de transmission plus élevé et que,. inversement,, une diminution de vitesse de l'arbre moteur tend à amener le galet principal à une position correspondant à un rapport de transmission plus faible,
Le prolongement d'arbre 264a de l'organe oscillant 263 fait saillie à travers la boite H et un bras 292 est fixé à l'extrémité saillante, ce bras étant relié à un dispositif externe (non représenté) placé sous la commande dE l'opérateur.
La pièce 263, qui peut recevoir un mouvement oscil- lant par l'application d'une force extérieure au bras 292, porte deux petits doigts ou bras 293 ayant sensible-
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ment la longueur des bras 262 précédemment décrits mais s'étendant vers le coté opposé de la pièce, Entre ces doigts pivote par une de ses extrémités une biellette 294 dont l'autre extrémité est reliée au piston 295 d'un dash-pot disposé dans la partie inférieure du comparti- ment 22 de la boîte, où il est noyé dans de l'huile de graissage quand la boîte a convenablement été alimentée d'huile.
Ce piston présente des lumières 296 normale- ment fermées par un clapet de retenue 297 maintenu élas- tiquement sur son siège par un ressort à boudin 298 en- tourant une saillie inférieure centrale 299 munie d'une rondelle de butée 300, le ressort 298 prenant appui entre cette rondelle et le clapet. 301 désigne un con- duit de by-pass (fig. 8) qui peut être réglé de la manière usuelle par un pointeau ou obturateur équivalent 302, Le mouvement du piston vers le haut,, qui accom- pagne l'oscillation de la pièce 263 en sens inverse des aiguilles d'une montre, en regardant la fig.
4, n'est relativement soumis à aucune résistance parce que le clapet s'ouvre à ce moment, mais le mouvement de des- cente du piston, qui accompagne une rotation de la pièce 263 dans le sens des aiguilles d'une montre, est soumis à une résistance parce que , dans cette direc- tion du mouvement, le clapet est soumis à la pression du fluide que renferme le dash-pot.
Il ressort d'un examen de fig. 2 que le bras à commande manuelle 293 fixé à l'arbre 264a de la pièce oscillante 263 fait saillie à travers la paroi de droite de la boite des vitesses (en regardant de l'arrière de cette boîte). Par suite, si'l'on fait mouvoir le bras 292 à la main en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 4) , le levier coudé pivotera autour des axes 268 (ce mouvement étant soumis à la résistance du régulateur de vitesse)', et l'extrémité supérieure du
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bras 260 dudit levier effectuera un mouvement vers l'avant (vers la droite de fig.
4), communiquant ainsi (par la tringlerie élastique décrite) un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre au bras 243, à l'arbre oscillant 240 et à son bras presseur 244, qui,. dans la position de marche- avant du mécanismc, inclinera le galet principal dans le sens voulu pour guider ce galet vers une position correspondant à un rapport de transmission plus faible. Ce mouvement vers une posi tion de rapport plus faible est réglé par la résistance du dash-pot.
Au contraire, si l'on - fait osciller le bras de manoeuvre 292 dans le sens des aiguilles d'une montre, le bras 260 pivotera en sens inverse des aiguil- les d'une montre et agira sur L'arbre oscillant 240 de façon à incliner le galet directeur dans le sens voulu pour le guider vers une position de rapport de trans- mission supérieur, ce dernier mouvement êtant plus rapi- de parce que la résistance du dash-pot est faible dans cette direction. L'effet du pivotement du bras à com- mande manuelle 292 lorsque le mécanisme occupe la position de marche arrière sera le même que celui décrit pour' La'marche avant puisque la chape de commande 218 se déplace automatiquement de la façon décrite lors- que la rotation des bagues de roulement change de sens.
Le graissage est effectué en maintenant de l'huile dans la boîte pour permettre aux pièces mobiles d'être lubrifiées par barbotage ainsi qu'en créant un refoule- ment d'huile sous pression vers les pièces qu'il est difficile de graisser convenablement par barbotage.
Comme représenté dans la fig, 1, il existe dans la boîte une cavité à huile s'étendant vers l'arrière, le long et au-dessous des engrenages et autres organes que ren= ferme le compartiment 22 et au-dessous des bagues et galets à friction que renferme le compartiment 20, jus-
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qu'au joint transversal constitué entre les sections avant et arrière de ladite boîte. Une toile métallique 310 sépare cette cavité de la partie principale du compartiment 30 pour éliminer les impuretés solides les plus grosses que pourrait contenir l'huile passant du compartiment 20 dans la cavité.
Le fond de la cavité est constitué par une plaque de tôle 311 qui est ondu- lée dans une direction longitudinale, comme indiqué dans les fig, 1 et 5, Des boulons 312 fixent la plaque 311 de façon étanche à L'huile à la boîte H, contre une garniture intercalée 313, et cette plaque présente une ouverture de vidange fermée par un bouchon fileté 314.
Bans la partie inférieure ' de la chambre 22 (fig.
1 et 5) est disposée une pompe à huile agencée pour être noyée dans l'huile lorsque la boîte a été remplie de la quantité normale de lubrifiant. La pompe à huile repré- sentée est du type à engrenage comprenant un carter de pompe 315 qui enveloppe les pignons engrenants de cir- cula.tion d'huile 316 et 317. Des orifices d'admission et d'échappement d'huile convenables (non représentés) sont prévus cornue d'ordinaire dans le carter, l'orifice d'admission pouvant être muni d'un filtre convenable, si nécessaire, Une chambre à huile sous pression 318 communique avec l'orifice de refoulement.
Cette chambre est munie d'un orifice d'échappement convenable 319 qui est maintenu fermé par un clapet 320 soumis à l'action d'un ressort jusqu'au moment où une pression anormale oblige le ressort à ouvrir cet orifice, ce qui permet à l'huile de s'échapper et de passer dans la cavité. Le pignon 316 de la pompe est fixé à un arbre vertical 321 à l'extrémité supérieure duquel est calée une roue héli- coïdale de commande 322 engrenant constamment avec une roue hélicoïdale commandée 323 fixée à l'arbre de ren- voi 61. Lorsque L'arbre 30 de l'embrayage principal est accouplé au moteur et que le changement de vitesse à en-
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grenages occupe la position neutre, la pompe à huile peut être actionnée par le moteur pour amorcer La circula- tion d'huile avant la mise en marche de la voiture.
La chambre à huile sous pression 318 communique avec deux tuyaux ou autres conduits à huile servant à conduire l'huile de cette chambre aux pièces qui exigent d'être lubrifiées par une circulation forcée d'huile.
Le tuyau à huile 330 va de la chambre 318 à des conduits 331 et 332 percés à angle droit dans la boîte et communiquant entre eux. Un tube radial 333 est ajusté de façon étanche au fluide, à son extrémité externe, dans un ajutage 334 muni d'un siège et coulissant radiale--, ment dans le conduit 332, tandis que son extrémité inter- ne est ajustée de façon étanche au fluide dans une cavité 335 prévue à cet effet dans le tube flottent 161 et communiquant avec l'espace annulaire existant entre ce tube et l'arbre 35 (fig. 1). L',ajutage 334 est supporté pa un ressort 336.
De cette façon, les extrémités du tuyau à huile communiquent par un conduit étanche au fluide avec le conduit à huile 332 et avec l'espace annulaire existant entre le tube flottant 161 et l'arbre 35. Par l'intermédiaire des conduits décrits jusqu'ici, l'huile sous pression remplit le dit espace annulaire, celui-ci étant obturé à chacune de ses extrémités par les dash- pots à resssort précédemment décrits qui reçoivent lthui- le en vue d'amortir les mouvements.
Chacun des bras 160, 162 du tube 161 est percé radialement comme indiqué en 337 (fig. 1 et 9). Il s'ensuit que l' huile sous pression pénètre dans les conduits ainsi constitués et arrive eux éléments précédemment décrits montés aux extrémités externes desdits bras et servant à supporter les galets. huile sortant des conduits radiaux des bras 160, 162 pénètre par un trou latéral 338 (fig. 10) dans chaque axe creux 201 et passe des extrémités de cet axe aux interstices existant entre les portées planes des patins
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200 et les cales inclinées 205 et entre ces cales et les côtés parallèles de la fente des tourillons 202.
Des rainures de distribution d'huile peuvent être cons- tituées sur ces surfaces,, si on le désire. Dans les éléments de support du galet principal, le chemin parcou- ru par l'huile est le même, mais, dans ce ces, les cales partiellement cylindriques 211 sont substituées aux cales à côtés plans 205 des supports des galets commandés. Les chemins de roulement avant pont lubri- fiês et refroidis par des jets d'huile projetés contre eux à l'aide de tubes d'injection 340 (fig. 1) communi- quant avec un ou plusieurs des cylindres de dash-pot à ressort utilisés pour le centrale latéral de l'extré- mité avant du tube 161. Des dispositifs d'injection analogues peuvent être appliqués pour projeter de l'hui- le sur le chemin opposé de la, bague 90 et, sur le chemin de La bague arrière 92.
Toutefois, pour graisser les chemins arrière , il est préférable de munir les bras élastiques 164 de conduits à huile 341 communiquant avec l'espace existant entre le tube 161 et l'arbre 35 et avec des orifices d'injection d'huile 342.
Pour graisser les paliers de l'arbre et les éléments du régulateur, l'huile est conduite de la chambre à huile sous pression 318 par un tuyau à huile 350 (fig. 5) à un conduit 351 percé diegonalement vers le haut à l'intérieur de la boîte et arrive à la crapeudine 273 de l'arbre 271.
L'huile sous pression pénètre par conséquent dans la crapaudine, monte dans le conduit interne 272 de l'arbre, arrive à la bille 278 et au goujon 274 et lubrifie ces organes. Une partie de l'huile est refoulée hors de la partie supérieure de l'arbre du régulateur et se déverse par-dessus cette extrémité, descendant entre et sur les oreilles 279, pour lubrifier les bras boule du régula- teur et leurs pivots, puis le long de l'arbre et à l'in- térieur de la douille de rêgulateur pour lubrifier les
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portées coulissantes de ces organes,
Les pièces qui ne reçoivent par l'huile directe- ment du dispositif de refoulement décrit sont lubrifiées par le jet d'huile et par le nuage créé par les mouve- ments des pièces rotatives dans l'huile que contient la boîte,
des trous à huile convenables étant prévus à tous les endroits nécessaires pour permettre à l'huile proje- tée sous forme d'éclaboussures sur les surfaces externes d'atteindre les portées internes, comme représenté par exemple dans la fig. 2 où l'on peut voir des trous à huile 352 ménagés dans la douille 253 de la tringlerie élastique et un trou à huile 353 pratiqué dans le support 242 de l'arbre oscillant 240.
Pour mettre le mécanisme en service, on manoeuvre le levier des vitesses 81 du mécanisme à pignons de changement de vitesse de façon à placer ce mécanisme dans la position neutre (l'élément d'embrayage 52 étant débrayé de l'arbre 30 du moteur et le pignon coulissant 63 de l'arbre intermédiaire étant débrayé du pignon intermédiaire de marche arrière) .et l'on met le moteur en marche. Aucun mouvement n'est alors trans- mis à l'unité de transmission à friction, Toutefois,, comme la pompe à huile est accouplée avec l'arbre de renvoi 61, cette pompe est mise en marche et commence à faire circuler de l'huile vers les pièces de l'unité à friction et du régulateur. Le régulateur est toutefois inactif à ce moment puisqu'il est accouplé avec l'arbre m-Oteur 32.
Les galets à friction occupent une position correspondant à un faible rapport de transmission puis- que le régulateur de vitesse les a amenés à cette po- sition a,vant la mise en marche, Pour mettre la voiture en marche avant lorsque le moteur a été lancé, on peut débrayer l'embrayage principal de la manière usuelle et manoeuvrer le levier des vitesses 81 de- façon à embrayer les éléments d'embrayage à griffes 51 et 53, ce qui
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accouple l'arbre moteur 32 avec le moteur. Après avoir permis à l'embrayage principal de se réembrayer, l'arbre 32 transmet sa rotation (reçue du moteur) au régulateur de vitesse et à la bague 90 ; celle-ci fait tourner les ga- lets 94, 94M et 95, qui font tourner à leur tour les bagues 91 et 92 et, par l'intermédiaire de ces bagues, l'arbre récepteur 35.
L'arbre 35 transmet son mouvement à la chape de joint 40, qui est reliée à cet arbre par unaasemblage à jeu et transmet la rotation à la charge,, par exemple les roues commandées de la voiture. Le ressort 141 exerce la. poussée axiale nécessaire entre les bagues et les galets pour créer un contact à fric- tion suffisant pour les faibles charges. A mesure que la charge augmente,, la chape 40 cède angulairement et transmet ainsi une force axiale ' à la bague 92,par l'intermédiaire du dispositif à galet 154 sensible au couple résistant, ce qui augmente la pression entre les bagues et les galets au fur et à mesure que cela devient nécessaire.
A mesure que la vitesse du moteur augmente. le régulateur de vitesse transmet une force élastique à L'arbre oscillant 240 qu'il tend à faire tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre, en regardant de la droite de fig. 9. Comme le galet principal 94M tourne maintenant en sens inverse des uiguilles d'une montre (fig.
2), la, chape de commande 218 est située dans le Quart de cercle avançant du galet 94M par rapport à la bague 90, de sorte que, à mesure que la tête en forme de T ou bras presseur fourchu du levier 244 solidaire de l'arbre oscillant 240 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, le galet principal s'incline dans le sens voulu pour commencer son mouvement de pi- votement ou de changement de rapport vers une position correspondant à un rapport de transmission supérieur.
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A mesure que le galet principal vient occuper une posi- tion correspondant à un rapport plus élevé et développe ainsi un couple de réaction plus élevé,, ou qu'il trans- met une fraction plus grande de la charge que celle trans- mise par les autres galets du groupe, l'extrémité arriè- re de la douille 161 se déplace parallèlement au plan des forces du couple qui tend à déplacer l'axe du galet, en raison de la pression exercée par le galet principal sur son bras dans une direction tendant à diminuer le rapport de vitesse.
'Le déplacement des axes de rotation ou centres des deux autres galets 94 (voirie schéma de fig, 12) est la moitié du déplacement qu'effectue le galet principal 94M par l'effet de la surcharge (dans une direction propre à diminuer le rapport de vitesse), et ce déplacement de l'axe des galets 94 a lieu dans des directions telles que ces galets viennent occuper des positions correspondant à un rapport plus élevé, de sorte qu'ils égalisent la position de rapport du galet principal lorsque la "restauration" de l'axe déplace de eu ce galet a ' lieu. Pendant que s'effectuait l'égalisation des rapports de transmission des galets 94M, 94, les rapports de transmission des éléments 95 de l'autre groupe de galets s'égalisaient avec ceux des galets 94M, 94 perce que (voir le schéma de fig.
11), étant donné que le couple de réaction combiné du groupe de galets 94M, 94 est devenu plus grand que celui du groupe de galets 95, le tube flottant 161 s'est déplacé axiale- ment (voir la droite du schéma de fig. 11) sous la pression latérale des tourillons 202 des galets 94M, 94 sur les cales inclinées existant entre les extrémités des bras porte-galets et les tourillons ;
et ce mouvement axial du tube flottant a communiqué une composante laté- rale aux galets 95 et a déplacé leurs axes de rotation dans le sens voulu pour provoquer leur pivotement vers
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une position correspondant à un rapport plus élevé pendent que les galets 94M, 94 recevaient simultanément un mouvement propre à diminuer leur rapport de transmis- sion jusqu'à ce qu'une égalisation des charges entre les galets des deux groupes se soit établie.
De même, si l'un quelconque des galets de l'un ou l'autre des groupes venait à supporter ou à transmettre une fraction plus grande de la charge que les autres,. l'égalisation s'effectuerait par le dispositif décrit,
On se référera maintenant de nouveau aux fig, 11 et 12. Si le gale) 94M supporte une fraction plus grande de la charge que la part qui lui incombe,, son axe de rotation sera déplacé vers le bas (en regardant la fig.
11) si la bague 90 tourne dans le sens de la flèche ou vers la gauche de fig, 12 (qui représente schémati- quement les bras porte-galets 160 en regardant de la droite de fig, 11) dans laquelle n indique le centre du galet principal 94M et n2 et n4 les centres des galets 94. Comme les bras 160 sont libres de se mouvoir transversalement à l'axe principal du mécanisme, ils tiendront occuper les positions indiquées par les lignes pointillées. L'axe ou centre du galet 94M, représenté par n, aura été amené au point n', tandis que les axes des galets 94, représentés par n2 et n4, auront été amenés aux points n3 et n5 respectivement. Les axes des galets 94 ont été déplacés exactement de la moitié de la distance du mouvement de l'axe du galet 94M ainsi qu'on peut le démontrer.
L'examen du schéma montre que le mouvement de l'axe du galet 94M (n) a lieu dans une direction qui provoque une diminution du rapport de transmission, tandis que la direction du mouvement des axes des galets 94 (n2 et n4) est telle qu'elle provoque un accroissement dudit rapport, le résultat total effec- tuant une distribution égale de la charge entre les galets 94M et 94.
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Lorsqu'il existe une inégalitê de couple quelconque entre le groupe de galets 94M, 94 et le groupe de galets 95, l'égalisation entre les deux groupes s'effectue de la façon qui vient d'être décrite. Toutefois, en sup- posant que la bague 90 tourne dans le sens de la flèche de fig, 11, si les galets 95, par exemple, transmettent une fraction du couple plus grande que celle transmise par les galets 94M, 94 la réaction des galets 95 repous- sera vers la gauche (fig. 11) l'ensemble des bras porte- galet 162 et du tube 161, suivant l'axe de cet ensemble, en raison de la composante axiale créée par les faces . inclinées des cales 205.
Ce mouvement tend à déplacer les axes de rotation ou centres des galets 95 vers le bas (en regardant la fig, 11) et le centre du galet 94M vers le haut (en regardant la fig, 11). Il s'ensuit que les axes des deux groupes de galets se déplaceront de distances égales et opposées, de sorte que les galets des deux groupes pivoteront vers des positions correspon- dant au même rapport de transmission.
Lorsque le galet principal 94M a été incliné de la façon décrite par une force appliquée par l'intermédiaire du levier oscillant 240, 244 sur la chape de commande 218, le galet commence à pivoter vers une position cor- respondant à un nouveau rapport. Etant donné que, lors- que le levier oscillant pivote jusqu'à la limite immédia- te permise, ce levier maintient la chape dans la position inclinée au point de contact entre la chape et le bras oscillant, le galet se trouve temporairement contraint à pivoter autour d'une ligne joignant ce point de contact au centre du galet, et ce mouvement de pivotement conti- nuejusqu'au moment où l'axe du galet a été ramené dans le plan normal contenant l'axeprincipal et le centre du galet, les forces agissant sur le galet étant alors équilibrées.
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Les dispositifs élastiques représentés qui agissent constamment sur le tube flottant et les bras porte-galet tendent à maintenir cet ensemble dans une position normale centrale, à la fois longitudinalement et latéra- lement. Toute force appliquée brusquement et tendant à déplacer cet ensemble flottant à l'écart de sa position normale est soumise à la résistance des dash-pots décrits, de sorte que les oscillations de cet ensemble sont amor- ties.
Comme l'influence du régulateur de vitesse sur le galet principal 94M est exercée par l'intermédiaire d'une tringlerie élastique, les mouvements communiqués à ce galet pour déterminer ses positions et les rapports de transmission correspondants ne sont trop brusques; et lorsque le changement de rapport est effectué manuel- lement vers un rapport inférieur, le dash-pot représenté dans les fig. 4 et 8 fait obstacle à un mouvement trop rapide. La commande manuelle 'transmise par l'intermédiai- re du bras 292 et de l'organe oscillent 263 peut être effectuée''indépendamment du régulateur de vitesse..
On a décrit et représenté à titre d'exemple un des modes de réalisation que l'invention est susceptible de recevoir, mais il va de soi que les constructions décrites et représentées peuvent recevoir un grand nombre de modifications rentrant dans le cadre de cette invention,
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"Power transmission mechanism"
EMI1.1
This invention relates to a-ûnrriecanïsnÉ 3ë raiisF'is = --- sion of variable speed power comprising a series of bearing rings whose surfaces or raceways themselves are in the form of a torus, and friction rollers interposed between these paths, this mechanism being particularly designed to transmit the driving force of an internal combustion engine to the controlled wheels of a motor vehicle.
The objects of the invention are, in general, to improve the mode of action of friction transmission mechanisms and to make their operation and control exact and easy, these results being in part ensured by the following means :
1. It facilitates the change of direction of rotation of the mechanism's receiving shaft relative to that of the motor shaft to effect the change of step.
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forward to reverse and, incidentally, The bringing of the mechanism to the. neutral position, that is to say disengaging both the forward gear train and the reverse gear train, without otherwise disengaging the motor from the mechanism.
2. The thrust adjustment which creates the adhesion or the driving friction between the rings and the interposed rollers is carried out according to the load imposed on the receiver shaft without angularly moving the rings wedged on this shaft with respect to each other. others or relative to the tree.
3. The. The transmission ratio is modified by a force derived from the outside and applied to only one of the intermediate friction rollers (the main roller) which considerably reduces the force required for this maneuver in comparison with that which would be necessary if the force was applied in parallel to all intermediate rollers and obviates the need to employ a servo motor to change the transmission ratio.
4. The forces of the torque exerted between the rings and the friction rollers are used to equalize the torque transmitted by the various rollers and, as a corollary, all the rollers are made to occupy positions ensuring a ratio. of equivalent transmission under the influence of said forces after one of the rollers (the main roller) has been forced by an external force to deviate from its normal plane of rotation and its axis has been displaced with respect to the radia plane, l including the main axis of the mechanism.
In what follows, the terms "inclination or inclined position of the roller" will be reserved for the angular movement and position of the main roller around a line joining its points of contact with the tracks; and the terms "pivoting or oblique position" of the rollers will be reserved for angular movement and position
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the plane of rotation of the various rollers relative to the axis of the mechanism.
5. The rollers other than the main roller are caused to move automatically in their normal planes of rotation so as to move their axis of rotation under the influence of the pivoting movement or change of transmission ratio communicated to the roller. main, so that the torques exerted during the rotation on the rings and on these other rollers have the effect of bringing the rollers to an oblique position corresponding to the same ratio.
6. The main roller is inclined under the influence of a force applied to this roller in a radial direction and towards Itext outside its perimeter, around a line connecting its points of contact with the rings, so as to moving the axis of said roller relative to the radial plane containing the main axis and the center of the roller for the purpose of initiating the change of transmission ratio or the fine of the roller in its oblique position.
7. By pivoting the main roller or by changing the trajectories of its contact with the torus-shaped paths, this roller is automatically brought to a position in which its axis of rotation is again located in the ring. aforesaid radial plane from which it had been separated by the inclination of the roller,
8. The connections between the main roller and the external maneuvering device are automatically adjusted so that the effect of changing the transmission ratio of the external force applied to the controlled roller is the same for the drive in motion. forward and for training in reverse,
9.
The speed of the pivoting movement or of change of transmission ratio of all the rollers is limited by limiting the degree of inclination likely to be communicated to the main roller in a given time,
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10. The permissible speed of the pivoting movement of the friction rollers is varied according to the transmission ratio or the inclined position of said roller at the time when the force communicated to change the transmission ratio has been applied.
11. The transmission ratio is automatically regulated in accordance with the motor shaft speed of the friction transmission mechanism ,, 12. The circulation of the lubricating oil is started as soon as the engine has been started. , that the drive shaft of the transmission mechanism has been coupled to the engine and that the mechanism has been brought to the neutral position, so that the friction transmission elements are suitably lubricated before the car is started.
The above and other purposes are achieved through the combination of a friction transmission or gearshift unit with a gearshift or gear selector unit with gear selection, arranged in series inside a box, the second unit being placed between the friction unit and the motor,
as will be described below with reference to the accompanying drawings; and using the various combinations of elements, sub-combinations and construction details and arrangements which will be described later,
The friction transmission unit essentially comprises a receiving shaft comprising at each of its ends a bearing ring wedged on the shaft and having a torus-shaped raceway, and, at an intermediate point between these two rings, a ring provided with two opposite analogous chamins, the end rings being arranged along the axis of the receiving shaft but supported independently of this shaft by an enveloping bearing fixed to the box; andintermediate friction rollers in friction contact with the tracks.
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The gear selection transmission unit essentially comprises a drive shaft placed in axial alignment with the receiving shaft to which the intermediate bearing race is coupled, a counting or intermediate shaft, gear trains. or forward and reverse drive harnesses and selective maneuvering devices by means of which the mechanism can be either coupled with the motor, to transmit the command in forward or reverse, or brought to a neutral position, in which no motive force is transmitted through the mechanism.
The gearbox enclosing the selective gearshift unit contains a speed regulator which is only activated when the car is in motion and whose role is to adjust the transmission ratio of the friction unit, and a lubricating pump arranged to start the. circulation of lubricating oil before starting the car,
In combination with the friction unit, there are provided improved spring and roller urging devices arranged to exert a thrust on the bushings in such a way as to create the necessary adhesion between the rollers and said roller tracks. compliance with the load.
These devices include a coupling and power transmission element mounted on the distributor end of the receiver shaft to which it is assembled by a powerplant with partially inactive movement or with play and associated with wedging members or ele. - Cam elements acting to transform any angular movement of the coupling element into an axial movement of an adjacent bearing ring.
The intermediate friction rollers are positioned and supported by arms attached to a floating tube.
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both which surrounds the receiving shaft and which can float laterally and axially under the influence of unbalanced torques acting between the rollers and the rings.
The floating bush is centered by springs, and its movements are damped by dash-pots supplied with oil by the lubricator.
The ends of the arms for positioning the rollers and the supports for these rollers are provided with mutually reacting devices and formed by inclined planes thanks to which the movements of the floating tube which result from inequalities in the torques exerted on the various rollers. tend to readjust the rollers in such a way as to equalize the loads. One of the rollers is mounted so that it can be brought to new oblique positions corresponding to other transmission ratios by making it oscillate or by inclining it about an axis joining its points of contact with the rings.
This roller, hereinafter called "main roller", can thus be inclined by a force applied from the outside, whatever the direction in which it turns, by means of a control yoke which can occupy different positions. - angular positions with respect to the normal pivotal axis of the roller (by which is meant a line formed by the intersection of a plane containing the main axis and the center of the roller with a plane perpendicular to the main axis and including the roller axis), according to the direction of rotation.
The other rollers are automatically moved in their plane of rotation so that their axes diverge from a radial plane, so that the inherent torques which are exerted during the rotation can cause a suitable readjustment of the obliquity cor - responding to a new transmission ratio,
This control yoke, which pivots on the journal of the main roller and rests by a friction bearing on one or each of the faces of the main roller, is
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stressed by this roller, so as to oscillate at a limited angle towards one side or the other of the normal pivot axis, according to the direction of rotation of the roller,
so that a thrust properly exerted on the outer end of the yoke inclines the roller and moves its axis of rotation so that, when the roller rotates to come to occupy a position corresponding to a new transmission ratio, the The axis of rotation is brought back to the radial plane in which it is normally situated.
The external force exerted on the main roller in order to change the transmission ratio is transmitted by means of a T-shaped oscillating lever, the head of which has a slot arranged to engage with the control yoke in one or the other of the positions which it comes to occupy automatically so that movements in the same direction communicated outside the oscillating lever adjust the inclination of the main roller, in order to cause an increase or a decrease in the transmission ratio, by the same maneuvers, whether the transmission is coupled in forward gear or that it is coupled in reverse gear,
The axis of the oscillating lever is parallel but displaced with respect to the normal pivotal axis of the roller, that is to say with respect to a line passing through the center of the roller,
perpendicular to a radial plane comprising this center and parallel to the planes of rotation of the rings.
The end of the control yoke is made up of a plate, the parallel sides of which are provided with semi-spherical bosses arranged centrally and constituting spans whose vertices are separated from one another (through the pad) by a distance equal to the width of the slot in the head, the necessary clearance being thus ensured between the rest of the pad and the sides
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opposites of the lever slot. This arrangement of the axis of the oscillating lever makes it possible to vary the degree of inclination communicated to the roller in different positions of obliquity or of transmission ratio by an oscillating movement of the lever,
Other characteristics of the invention will be described below.
It is understood that, in friction transmissions of the type envisaged, the driving force is transmitted in parallel by the central ring to the end rings fixed to the receiver shaft arranged concentrically, or by the end rings to the central ring, by means of the two sets of friction rollers producing the drive by their contact with the rings. When the plane of rotation of a roller (that is to say the plane perpendicular to the axis of rotation of the roller) passing through the points of contact of the roller with the rings is perpendicular to a radial plane comprising the main axis or axis of the rings and that the axis of rotation of the roller is situated in the same radial plane, the torques are balanced and the rollers tend to maintain their normal positions.
When the plane of rotation of a roller is parallel to the main axis, the ratio is 1: 1. When this plane is inclined with respect to the main axis, the ratio is either greater or less than 1: 1.
If a roller is inclined, that is to say if this roller is made to oscillate around an axis joining its points of contact with the rings so as to incline the axis of rotation with respect to the radial plane the torques are unbalanced, so that the roller rotates, that is to say changes the angle of its plane of rotation with respect to the main axis, by turning around its normal pivot axis, which is meant an axis located in the plane of rotation and intersects the axis of inclination i.e. the axis around which the roller rotates when it changes its position
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report.
Likewise, any movement imparted to a roller which moves its axis of rotation away from the radial plane causes unbalanced torques to act on it which causes it to pivot towards a position corresponding to another transmission ratio.
If one moved the axis of rotation of a roller away from the radial plane which normally comprises this axis, the roller would tend to effect a spiral movement on the rings until the moment when it would escape from said rings. rings or until such movement is impeded, unless a device is provided for returning the axis of rotation to the radial plane. This return movement of the axis of rotation of a roller towards the radial plane after it has been moved away is hereinafter called "restoration".
'In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a vertical longitudinal section of a "gearbox" and of the transmission mechanism which it contains and which is established according to the invention, this section being seen looking from the left of a car,
Fig. 2 is a plan view of the elements of FIG. 1 looking in the direction of arrows 2-2 in fig. 1, some parts of the box being broken to show the inner workings.
Fig. 3 is a diagram of a fragment of the journal supporting the main roller of the friction roller group, FIG. 4 is an elevational view of the mechanism looking from the right or the side opposite that of FIG. 1, the box being partially broken to expose the internal mechanism.
Fig. 5 is a cross section on 5-5 (fig. 1) looking in the direction of the arrows, that is to say towards the rear.
Fig. 6 is a detail view of a governor control gear according to 6-6 (fig. 5), Pin 7 is a detail view, taken along line 7-7 of
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fig. 5, a manually controlled device serving to couple the transmission mechanism at will in forward or reverse gear.
Fig. 8 is a section on 8-8 (Fig. 4) of a device for adjusting the gear change mechanism.
Fig. 9 is a cross section taken on 9-9 (FIG. 1) the exposed parts being viewed in the direction of the arrows, that is to say towards the front.
Fig. 10 shows separately the elements of the main or steering friction roller assembly.
Fig. 11 is a diagram showing the relationship of the intermediate friction rings and rollers and the mountings of these rollers on the arms of the floating tube, FIG. 12 is a diagram showing the mode of operation of the mechanism for automatically equalizing the torque transmitted by the various rollers of a group.
Figs, 13, 13a and 13b are diagrams showing the mode of action of an externally controlled oscillating lever serving to tilt the main roller and to limit the degree of inclination which can be communicated to this roller.
A box indicated as a whole by the letter H envelops and supports the gear change mechanism according to the invention, established to be placed between the engine and the transmission shaft of a motor vehicle. A relatively large compartment 20 encloses a shaft coupled at its rear end to the transmission shaft of the motor and friction receptor bushings or races, friction power transmission rollers interposed between these races, a support device. and accessories, this assembly constituting the gear change device proper.
To facilitate the assembly of the friction elements and the control parts inside the compartment 20, the box H can be composed of two assembled parts.
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end to end in a transverse plane, for example by bolts 21 connecting end flanges provided at the adjacent ends of the two parts,
A smaller compartment 22 is disposed within the H-box at the front of compartment 20 and encompasses the gears arranged to be selectively controlled by manual operation so as to couple the gear change to gear. friction with the engine to allow the car to be driven in forward or reverse.
Compartment 22 also contains an oil pump with its control gear train and a speed regulator mechanism whose role is to automatically determine the transmission ratio of the friction gear change, The bell-shaped flared part 23 located at the front end of the box is intended to be rigidly fixed to the usual flared casing which surrounds the main friction clutch used to effect the clutch and the disengagement between an internal combustion engine and the gearbox as well as 'it is common in automobiles.
Box H is provided with a rear transverse wall 24, an intermediate partition 25 located between compartments 20 and 22 and a front partition 26 separating compartment 22 from the compartment formed inside the casing. flared 23. the wall 24 and the partitions 25, 26 support the bearings of the main shaft sections. The box is also provided with removable covers suitably arranged to facilitate access to the interior of the compartments as well as the various bearings necessary to support the moving parts of the mechanism other than the sections of the main shaft. Heat dissipating fins may be provided on the box which may further have suitable ventilation openings.
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Particular reference will now be made to FIG. 1 in which designates a main drive shaft such as the main clutch shaft usual in automobile gearshifts, the front end of which may be provided. one of the elements of the usual main friction clutch (not shown) by which the speed change can be directly coupled to the motor shaft or disengaged from this shaft.
The rear end of the shaft 30 is supported, preferably by means of ball bearings 31, by the partition 26; it is drilled and recessed to receive the front end of a shaft 32, preferably guided by means of roller bearings 33, inside the recess.
The rear end of shaft 32 is supported, preferably by means of ball bearings 34, by the bulkhead 25 of the box. The rear end of shaft 32 is drilled and recessed like the rear end of shaft 30 to receive the front end of a shaft 35 which is guided by a roller bearing 36 in the recess of the shaft. shaft 32. The rear end of the shaft 35 is supported, by means of interposed interposed parts, by the rear wall 24 of the box H, preferably by means of bearings ball 37.
The primary element of the aforementioned wrap-around interposed pieces is an outer flanged nut 38 screwed onto the shaft on which it can be adjusted in position with the aid. a tightening key engaging in radial tongues and grooves 39 of said nut. Around the flanged nut 38 is mounted the yoke 40 of a universal joint arranged to connect the shaft 35 to a transmission shaft of any conventional type by which the driving force of the engine can be transmitted to the wheels controlled by a car. The ohape 40 is provided with a narrowed external cylindrical zone to receive the internal race of the ball bearing 37.
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At its front end, it is provided with an internal rim 41 resting on the external surface of the nut 38, while, behind said internal rim, the yoke 40 rests on the external rim 42 of the nut 38. nut 38. A thrust bearing 43 is interposed between the flanges 41 and 42, and the yoke 40 is arranged to rotate through a limited angle with respect to the shaft 35 by virtue of the devices and in view of the results which will be obtained. described later. The aligned axes of the shafts 30, 32 and 35 constitute the main axis of the. gearbox. The shaft 32 is arranged to be actuated in both directions by the shaft 30; the shaft 35 is arranged to be actuated by the shaft 32 by means of the variable speed friction mechanism which will be described later.
The support device described for the shaft 35 is such as to allow; a slight axial movement of this shaft in its bearings,
The shaft 32, which can be considered as being the motor shaft of the friction mechanism according to the invention, is arranged to be directly coupled to the shaft 30 by a manually controlled claw clutch. The shaft 32 is also arranged to be actuated by the shaft 30 in the opposite direction thereto by means of a reversing gear train which can be coupled by an operation of the operator afterwards. that the direct forward coupling has been disengaged by a device and in a manner which will be described later.
If the shaft 32 is coupled directly to the shaft 30 the shaft 35, which can be regarded as the receiver shaft of the friction mechanism according to the invention, will rotate in the direction desired to drive the car in motion. forward. If the shaft 32 is coupled so that it rotates in the opposite direction of the shaft 30, the shaft 35 will rotate in the desired direction to drive the car in reverse.
We will now describe with reference to FIGS. 1 and 5 the direct and reverse gear trains through which
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the shaft 32 can receive a voluntary rotational movement in the forward direction or in the reverse direction, depending on the selective maneuvers of the operator. The rear end of the shaft 30, housed inside the compartment 25, is integral with an external toothed wheel 50, the rear face of which has a cavity limited circumferentially by a series of internal teeth 51 arranged concentrically to the axis of the shaft and constituting the female element of a claw clutch. The male element of this clutch is a part 52 mounted to slide without being able to turn on the shaft 32.
This part has an external toothing 53 arranged to engage with the internal toothing 51. When the teeth 51 and 53 are engaged, the shaft 32 is forced to rotate in unison with the shaft 30, at the same time. same speed and in the same direction. This is the position of the mechanism for forward travel. The outer toothing of the wheel 50 constantly meshes with a pinion 60 rigidly mounted (in this embodiment) on an outer splined bush 61 mounted to rotate on a shaft 62 the ends of which are fixed in suitable seats in partitions 25 and 26. An inverter gear 63 is mounted on the sleeve 61 to slide on this sleeve and participate in its rotational movement.
The pinion 63 is arranged to mesh with a reverse gear gear 64 rotating around a shaft 65, the ends of which are fixed in partitions 25 and 26 of the box H. The reverse pinion 64 constantly meshes with a pinion. reverse gear 66 fixed to rotate with shaft 32. If sliding reverse gear 63 is slid rearwardly so that its teeth engage with that of pinion 64 carried by shaft 65, the mechanism will be in the desired state to be actuated in reverse by the train composed of the toothed wheel 50 fixed to the main clutch shaft ,,
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of the fixed idler gear 60, of the sliding idler gear 63, of the intermediate idler gear 64 and of the fixed gear 66 of Marble 32.
A hand control device makes it possible to couple the clutch for direct forward travel, to couple the reverse gear and to maintain both the clutch 52 and the sliding pinion 63 in their neutral position or inactivity. The construction and arrangement of this device are understood to be such that neither of the two trains can be coupled until the other has been disengaged,
So that an operator can perform at will the coupling of the forward gear or him of the reverse gear, the transmission mechanism is provided with a sliding mechanism with manual control which will be described.
As seen in Figs. 5 and 7, a sliding bar 70 is mounted in guides 71 and 72 so that it can be moved forward and backward, parallel to the axis of shaft 32.
.,! the sliding bar 70 is fixed an arm 73 with which forms a double yoke extending laterally and provided with two translation forks 74 and 75. The fork 74 is engaged in a circumferential groove of the element claw clutch 52 and the fork 75 is engaged in a groove of the sliding reverse gear 63 attached to the shaft 62.
Therefore, if the sliding bar 70 is moved forward from its neutral position shown in Figs. 1 and 7, the toothing 53 of the sliding claw clutch element will engage with the toothing 51 of the cooperating element carried by the shaft 30, so that the amber 30 and 32 will be mated to. rotate together while the sliding reverse gear 63 of the shaft 62 will also be moved forward to a new position in which it is still inactive. If we bring the shaft 70 back to its neutral position and continue to
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to move backwards, pinion 63 will engage with reverse gear 64 which, as has been said, is constantly in engagement with reverse gear 66 of shaft 32, which will engage the gear train. reverse.
The claw clutch element 52 then comes to occupy a new position of inactivity behind the neutral position. To allow slide bar 70 to be moved in the manner described, a swing shaft 76 is journalled in a bearing 77 housed in the left side wall (looking towards the engine) of compartment 22, as shown in Figs. , 2 and 5, An arm 78 is fixed to the inner end of the oscillating shaft 76 the lower end 79 of this arm being suitably rounded to constitute a good support surface in a notch formed between tabs 80 forming projection on the arm 73. At the outer end of 1 + oscillating shaft 76 is fixed an arm 81.
The arm 81 is intended to be connected by a linkage or similar device to an operating lever or the like (not shown placed within easy reach of the operator, to lock the sliding bar 70 releasably in its neutral position. , as shown in figs, 1, 5 and 7. or in either of its forward and rear positions corresponding respectively to the clutch of the forward gear or to the clutch of the gear 'rear, - the front pad 71 has three pairs of conical locking notches 82 on the inside (fig. 7).
A hole drilled diametrically through the front end of the sliding bar 70 housed in the pad 72 receives two pushers 83 each having a tapered outer end arranged to engage in any one of the three pairs of notches 82. The pushers 83 are internally recessed to receive opposite ends of a spring
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helical compression.
84 which pushes the pushers elastically outwards and keeps them elastically engaged either in the central pair of notches, in which case the sliding bar occupies the position shown corresponding to the neutral position, or in the pair of notches front, in which case the sliding bar has been brought to the position which corresponds to the clutch of the forward gear, or finally in the pair of rear notches, in which case the sliding bar has been brought to the position which corresponds to the coupling of the reverse gear.
The friction gearshift assembly housed inside compartment 20 of the gearbox and the device by which torque from drive shaft 32 is transmitted by the friction power transmission elements to the receiving shaft 35,
The compartment 20 of the box H contains three raceways or bearing rings 90, 91 and 92 spaced along the axis of the box and concentric with the shaft 35 to which the two end rings 91 and 92 are connected so that they participate in its rotation although a slight axial movement is possible between the ring 92 and the shaft 35. The intermediate ring 90 is mounted so as to be able to rotate about its axis relative to the shaft 35.
This ring has a torus-shaped groove constituting the actual rolling path on each of its faces, and each of the rings 91 and 92 has a groove or similar path facing one of the paths of the ring 90. To transmit a rotational movement of the middle ring 90 to the end rings 91 and 92 or of the latter to the first - friction power transmission rollers are interposed between the ring 90 and the rings 91 and 92, the circumference of these rollers being in friction drive contact with the tracks
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torus-shaped and being mounted so that they cannot rotate about the axis of shaft 35. These rollers are provided in two groups the members of which are angularly spaced in a suitably balanced manner.
In the construction shown, each group is composed of three rollers normally wedged at angular intervals of 120; moreover, the two groups are arranged similarly so that the radial planes containing the centers of the rollers of one of the groups contain a, ussi those of the other group when the two groups are in their normal working positions, that is to say when the trajectories described by the rollers on the paths are circular. One of the rollers in the rear group, designated 94M, will hereinafter be referred to as the "steering or" main "roller for reasons which will become apparent from the following: The other rollers 94 in the rear group are driven rollers.
For convenience, main roller 94M in the present construction occupies the uppermost position in the set of rollers, i.e. its axis of rotation is normally in a radial plane. which, when the gearbox has been fitted in a car, is substantially vertical, as can be seen in figs. 1, 2 and 9. Each of the controlled rollers of the front group is indicated at 95. It can be seen that if, for example, the ring 90 is rotated clockwise (looking from the front), the rings 91 and 92 and hence the shaft 35 will rotate counterclockwise, and vice versa.
In the construction shown, the motor actuates the middle ring 90 both in the forward coupling and in the reverse coupling, so that this ring can be considered to be the driving ring of the assembly. transmission with rollers. Of course, whenever the speed of the car exceeds
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that of the engine, the rings 91 and 92 become the driving rings and the ring 90 becomes a controlled ring transmitting the force of the car to the engine,
To transmit torque between motor shaft 32 and receiver shaft 35 through the described friction rings and rollers, shaft 32 is positively coupled to middle ring 90 by a coupling member.
This element is rigidly attached to the rear end of the shaft 32 and extends around the circumference of the ring 91 as far as the middle ring 90 to which it is secured in a manner suitable for communicating to it. the torque of the shaft 32. This element can be constituted by a part in the form of a bowl or bell comprising a cylinder 100, preferably pierced with openings such as 101 and 102, and a plate 103 rigidly fixed on the one hand to the cylinder or drum 100 and on the other hand by a hub 104, to the shaft 32. At its rear end the cylinder 100 is fixed to the periphery of the median ring 90 by claws we obtain 106 and 107 (FIG. 2) formed respectively at the rear edge of said cylinder and at the rear of the periphery of the ring 90 and mutually engaged.
An elastic segment 105, housed in corresponding grooves of the ring and of the drum, prevents these two members from moving axially with respect to one another. The hub 104 of the plate 103 supports the internal ring of the ball bearing 34, as well as the toothed wheel 66, the shaft 32, the coupling 100-103-104 and the ring just mentioned being assembled. to turn en bloc.
As seen in fig. 1, the front end of hub 104 is notched or crenellated and the front end of wheel hub 66 is provided with corresponding tabs which extend inwardly and engage the notches in the hub and the hubs. shaft grooves 32, The front end of the hub is threaded to receive a retaining nut 108 which wedges
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the wheel 66 and the internal ring of the bearing 34 towards the rear against a shoulder formed at the junction of the plate 103 and its hub 104.
The double-path middle ring 90 is mounted concentrically to the shaft 35 on a bush or bush 110 which surrounds the shaft with a sufficiently large clearance and which is fixed to the box H by rigid arms 111 fixed to the box by their outer ends using bolts 112.
The front ring 91 is locked at the front end of the shaft 35 to force these members to rotate together by a radial tongue and groove assembly formed between the ring and a collar 120 forming part or integral with the shaft. This collar has radial ribs (or grooves) on its rear face and the ring has cooperating grooves (or ribs) on its adjacent front face. In fig. 1 it can be seen that the ring 91 is fitted exactly onto the shaft and has on its front face two grooves 121 which are diametrically aligned and in which corresponding ribs of the collar 120 are engaged. The tongue and groove coupling radial elements thus formed behtre the ring 91 and the shaft 35 ensures the joint rotation 'of these members without angular play.
The ring 91 is normally held against the rear face of the collar 120 by the thrust of a device which will be described later and whose role is to exert a force ensuring good friction drive contact between the rollers. and rings.
The ring 92 is also connected to the shaft 35 near its rear end so as to ensure the joint rotation and without angular play between these members but to allow some sliding movement in the direction of the axis. This ring is fitted exactly on
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the shaft 35 as shown in fig, 1. The shaft 35 has just behind the ring 92 grooves and tongues 130 with which a stop collar 131 is slidably assembled with the aid of tongues and cooperating grooves. Collar 131 is provided with a hub 132 which extends rearwardly and against the rear end of which rests the front end of nut 38, previously described, screwed onto shaft 35.
A radial tongue and groove assembly is provided between the ring 92 and the collar 131, ribs or tongues 133 provided on the front face of the collar 131 being engaged in corresponding grooves 134 provided on the rear face of the ring. .
It can be seen that the rings 91 and 92 are fixed angularly. ment relative to the shaft 35 because of their method of assembly. so that these rings must rotate in unison without any angular displacement except that which may result from an elastic torsion of the shaft 35.
The collar 131 has (FIG. 1) a rebate or annular seat 140 at its periphery. An annular spring in the form of a washer 141, tapering inwardly from its periphery to its central orifice, rests by its internal edge against the annular seat 140, The external zone of the front face of this washer rests normally against a flat area 142 of the rear face of the ring 92. The spring 141 is normally under tension and this tension can be adjusted by rotating the nut 38.
It follows that, together with the ring 92, the collar 131, the nut 38, the shaft 35, the collar 120 and the ring 91, the spring 141 behaves like an elastic device serving to hold a predetermined thrust (which can be modified by adjusting the nut 38) between the circumference of the rollers 94, 94M and 95 and the torus-shaped paths of the rings 90, 91
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and 92. It should be remembered that the shaft 35 and the ring 92 can both make a slight axial movement to allow the thrust to be varied creating the drive contact between the rollers and the rings.
In addition to the elastic force exerted by the intermediary of the spring 141 to increase the adhesion between the rollers and the rings, fig. 1 shows a device varying the pressure between these same members under the influence of variations in the resistive torque applied to the transmission shaft. This resistive torque sensitive device comprises rollers interposed between pairs of surfaces inclined in opposite directions of the rear face of the ring 92 and corresponding pairs of inclined surfaces of the front face of a metal spacer. hard 150 mounted on the hub 132 of the stop collar 131, between this collar and the front face of the universal joint yoke 40 previously described which, as we have seen previously, can perform a rota , - tion limited compared to the shaft 35 and the nut 38.
The spacer 150 and the yoke 40 have on their rear and front faces, respectively, tenons and mortises 151 which are mutually engaged and oblige these two members to turn exactly in unison, that is to say - say that any rotational movement of the collar 150 is transmitted to the yoke and vice versa, the inclined surfaces provided on the rear face of the ring 92 are indicated at 152 and the cooperating surfaces provided on the front face of the collar d spacing 150 are indicated at 153.
Between the surfaces 152 and 153, which may have, viewed in the direction of the axis of the roller 154, shallow V-notches or ridges rotating their openings towards each other, there are interposed one or more rollers 154 in the shape of a barrel.
The construction and arrangement of the rollers 154 and the cam surfaces with which they contact are
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analogous to those described in US Pat. No. 1,683,715 issued in the name of rban on September 11, 1928 It is not necessary to give the roller 154 the outline of a complete barrel since the internal end of such complete roller in the position of fig, 1 would not rest on the inclined surfaces and therefore the roller 154 shown is half or a little more than half of a barrel-shaped part cut along a transverse plane adjacent to its longitudinal midpoint. This roller is held in an opening 155 of the spring stop collar 131 which therefore serves as its retaining cage.
The mechanism may include several such rollers interposed between equidistant cam surfaces. If the load to which the transmission shaft (clevis 40) is subjected is the normal load for which the spring 141 has been readjusted, the roller 154 rests at the bottom of the V-notches of the ring 92 and of the collar 150 , so that the yoke 40 and the drive shaft coupled thereto can rotate without the collar moving angularly with respect to the ring 92. If higher loads are applied to the drive shaft, the collar 150 yields angularly - ment and consequently moves the roller 154 in the direction of the axis of the mechanism, which forces the ba, gues 91 and 92 to move closer to each other and to clamp the intermediate rollers with a greater force between the extreme and median paths.
The torque imparted by the motor to the ring 92 is transferred from the latter to the shaft 35 through the stop collar 131 and, through the rollers 154, to the spacer 150, then , of the latter, to the yoke 40 and to the transmission shaft.
We have now described the bearing rings, their mounting and the device provided for transmitting through them to the transmission shaft the torque of the
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engine. The pebbles 94M. 94 and 95 which transform the rotation of the ring 90 into a reverse rotation of the rings 91 and 92, or vice versa, have been generally described without regard to the way in which the rollers are spaced and supported with their centers at defined radial distances from the main axis of the mechanism and in such a manner as to automatically equalize the torque transmitted by the two groups of rollers and the various rollers of each group, to allow the rollers to pivot in order to change the transmission ratio or to tilt,
that is, to move in directions which cause their axes to be brought out of the radial planes containing the main axis and the centers of the rollers while transmitting the torque at a speed ratio defined for the purpose of start transmission gear changes. It is these devices that we will now describe.
The shaft 35 is surrounded by a tube 161 capable of moving along its axis. At each of the ends of this tube, the latter is fitted with a group of radiating roller-carrying arms which move longitudinally with the tube but can perform a movement transverse to the axis of the shaft. The tube can be arranged so that it cannot move transversely and the groups of roller-holder arms can be placed immobile with respect to this tube, both along its axis and angularly, while allowing them to be soft. - see transversely to the tube to a limited extent; or else the arms may be integral with the tube from all points of view, in which case the tube would be established and arranged to move transversely to the axis of the shaft as well as in its longitudinal direction.
In the construction shown, each of the elements of the rear group of three rollers (94M and 94) is placed in position by one of the elements of a group of three arms 150 radius-
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nant of a "floating" tube 161 which surrounds the receiver shaft 35 and passes through the bearing 110 on which the middle ring 90 can turn. Each of the elements of the group with three rollers 95 is placed in position by a elements of a group of three arms 162 radiating and integral with a hub 163 wedged on the front end of the tube 161. The hub 163 is held firmly against a shoulder of the tube 161 by a locking nut 163a. As shown in fig. 1, the radial axes of the arms 160 and 162 are located substantially in the same radial planes.
The floating tube 161 and the radiating arms 160 and 162 constitute a substantially rigid assembly. The rotation of this assembly relative to the box is prevented by two elastic arms 164 (fig. 9) which are integral with the tube 161 or are otherwise fixed. rigidly to this tube in the same transverse plane as the radiating roller carrier arms 160 and which curl slightly upwards (to provide the necessary space for the rollers 94), then laterally outwards to end with elements 165, preferably spherical or in the form of a ball joint, housed in support housings formed on either side of the rubber box shown in FIG. 9.
The ball joints 165 of the two arms 164 are held between upper and lower bearings 166 each having a rounded cavity serving as a bearing for the ball joint. Each pad 166 is supported by a backing block 167 firmly attached to the box. Between each bush 166 and its support block 167 is interposed a ball bearing 168, the balls of which are suitably spaced inside a disconnected cage 169 centrally perforated.
An axis 170 provided with three spaced collars penetrates into each pad 166 and into each block 167 and through the central perforation of each cage 169, the median collar of this axis occupying the
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middle of the cage perforation, allowing lateral movement of the pad 166 and balls.
The supports described provided for the ends of the arms 164 allow these arms and the tube 161 to perform a small free movement substantially in a plane comprising the main axis and the centers of the ball joints 165 of said arms and in parallel planes, but obstruct any rotational movement of the tube and the arms around the main axis. Adjustable stop screws 171 limit the amplitude of the horizontal transverse movement of the brs 164.
The internal diameter of tube 161 is substantially larger than the diameter of shaft 35 along the length of the tube and smaller than the diameter of bushing 110 (see Fig, 1), allowing lateral block movement of the tube. and his arms in the aforementioned planes. Retort the arms 164 are fixedly resiliently established, the tube 161 and its roller arms can also move in a plane perpendicular to the plane including the main axis and the centers of the ball joints 165. Therefore, the tube 161 and its roller-carrying arms can perform lateral movements of limited amplitude in all directions.
Referring to FIG. 1, it will be seen that the floating assembly also has limited longitudinal movement due to the fact that it is centered longitudinally by springs and damping devices. Big. 1 and 9 also show springs and damping devices ensuring the transverse centering of this assembly.
The aforementioned device provided for centering the floating tube 161 and its arms in a longitudinal direction comprises helical compression springs 180 and damping devices composed of cylinders 181, pistons 182 and springs 180 interposed between these cylinders and pistons (fig. . 1). The cylinders 181 bear against the rings 91 and 92, while
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the pistons 182 rest against annular seals 183 interposed between these pistons and the ends of the tube 161.
The rear end of the tube 161 is suitably held elastically at a distance from the shaft 33 in the vertical direction (considering the normal position of the mechanism) by the resilient arms 164 previously described. This tube is also laterally spaced from the shaft 35 by an elastic device composed of five coil springs and damping devices, two of which occupy opposite positions at the rear end of the tube as shown in fig 9 and of which the three others are regularly spaced around the front end of the tubing, one of them being shown in section in fig, 1.
At its rear end, the tube 161 is drilled in the plane of the arms 160 to form two cylindrical holes 184 (one of which is shown in section in FIG. 9) which communicate with the space between the tube and the shaft. 35. The outer end of each hole is closed by a plug 185. Each cylindrical hole contains a pedestrian urged by a helical compression spring towards the shaft 35. The construction of the various spring devices and shock absorbers acting laterally and provided at both ends of the tube 161 will be described in more detail below with reference to one of the centering devices provided near the front end and shown in fig, 1.
By virtue of the resilient arms 164 and the opposing resilient and damping devices contained in the cylinders 184, the rear end of the tube 161 is elastically centered in a lateral direction, i.e. with respect to the tube. axis of the shaft 35, and effect a limited movement in any direction of a transverse plane, in antagonism to the action of the elastic arms, springs and damping members described. Front end
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of the tube 161 is centered with respect to the axis of the shaft 35 by three equidistant elastic damped devices.
One of these centering devices provided at the front end is shown in section in FIG. 1. It comprises a boss 170 which can be integral with the assembly made up of the arms 162 and the hub 163 and which is placed midway between two of the arms 162. This boss is drilled radially to form a chamber. or cylindrical hole 191 enclosing a hollow piston 192 which is provided with a narrowed extension 193 which engages a hole in the tube 161 and rests against the shaft 35, The extension 193 is perforated so that the interior of the cylinder communicates with the annular space formed between the tube 161 and the shaft 35.
The outer end of the cylindrical hole 191 is closed by a threaded plug 194 provided with a guide extension 195 on which the hollow piston slides. A helical compression spring 196 surrounds the piston between the plug 194 and a collar. of the piston and thus urges this piston elastically towards the shaft 35. The other damped elastic centering devices, both those arranged at the front end and those arranged at the rear end of the tube 161, are of the construction similar.
The front end of the floating assembly is therefore centered relative to the shaft 35 by three damped spring devices arranged symmetrically; the rear end is centered by two damped spring devices and by elastic arms 164, while the assembly is held in its normal longitudinal position by damped spring devices provided at opposite ends. It follows that the assembly of the tube 161 and its roller arms can be considered as "floating" in such a way that this assembly can make a slight movement when subjected to unbalanced forces.
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Intermediate friction rollers are shown in the drawings with their central planes parallel to the main axis and their axes of rotation located in radial planes, i.e. they describe equal circles on the paths and , consequently, the rings 91 and 92 rotate at the same speed as the ring 90, but in the opposite direction. The rollers are, however, mounted in such a way that they take to be brought by pivoting to a position in which their central planes are oblique to the principal axis and that they consequently cause the rings 91 and 92 to rotate at a speed different from the ring 90.
We will now describe the devices for mounting the rollers which make it possible to control the latter by an external operating device so that they pivot to change the transmission ratio of the mechanism.
The 94M roller, called the "main or director roller". can be mounted on the end of any one of the arms 160. In the construction shown (fig. 1 and 9) it is mounted on that of the three arms 160 which extends towards the upper side of the box and forms part of the rear roller group as mentioned previously. The rollers 94 constituting the other two elements of the rear group are mounted respectively on the other two arms 160. The three rollers 95 constituting the front group are respectively mounted on three arms 162 (only one of these arms is visible in FIG. 1). the spacing of which is the same as that of the arms 160 visible in FIG. 9.
The devices for mounting the rollers 95 on their arms 162 are identical to each other and the devices for mounting the two rollers 94 on their arms 160 are also identical to each other and only differ from those relating to the rollers 95. 'in that the direction of the inclination of the spacers 205 (which will be described later) of the rollers of a group is necessarily opposite to the direction of inclination.
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clinaison of the spacers of the other group (fig.
2 and 11), given that the two groups are in contact with the opposite faces of the central ring to transmit the torque from the ring 91 to the ring 92 and vice versa by turning in the same direction which, of course, is the reverse of the direction of rotation of the ring 90; A description of the journal and associated elements of one of the rollers 94 or 95 will therefore suffice for all rollers other than the main roll.
The end of each of the arms 160, 162 is spread out so as to constitute a rounded support pad in a radial plane comprising the main axis and having two opposite flats parallel to this plane, as indicated at 200 (fig. 1, 2, 10). and 11). Each rounded shoe is perforated to receive a hollow axis 201 perpendicular to the radial plane, this axis being fixed by a locking screw 207. The reaction forces of the rollers are transmitted to the shoes 200, Each of the controlled rollers is mounted on a cylindrical part or journal 202 so as to be able to rotate on the external cylindrical surface of this part.
The journal 202 is split in the longitudinal direction of its axis, as indicated at 203 (Fig. 2), the sides of the slot being parallel planes but having transverse grooves 204. Shims 205, having opposite planar surfaces arranged obliquely with respect to one another and each provided with a transverse rib or key 206 (fig, 2) intended to engage in the grooves 204 of the journal, are interposed in, being the bearing surfaces of the pad 200 and the opposite parallel walls of the slot 203, the keys 206 of said wedges being engaged in the grooves 204 of the journal. The ends of the axis 201, which passes through a hole in the shoe 200 of each roller holder arm, penetrate into the holes in the wedges 205.
Thanks to this construction, each roller (94 or 95) can turn freely around the journal 202
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to transmit the couple; each of the rollers can pivot around the axial line of the axis 201 so as to modify the trajectory described by its perimeter in contact with the driving and receiving rings in order to change the transmission ratio;
and the entire tube 161, of each arm (160, 162). of the shoe 200 and the wedges 205 can move in a direction parallel to the main axis and with respect to the controlled rollers 94 and 95 and their journals 202, which are held between the raceways, which tends to cause each to move roller in a direction causing the displacement of its axis of rotation with respect to the radial plane which contains the main axis and the center of the roller and in which this axis of rotation is situated normally, i.e. when the forces acting on the roller are balanced and the roller turns in circles on the tracks.
The effect resulting from the displacement of the dimension axis of a roller out of said radial plane is to cause unbalanced forces to act on the perimeter of the roller, which thus begins to describe a spiral trajectory on the raceways and changes thus the position corresponding to the transmission ratio, as described in the American patent granted under the N 751,958 dated February 9, 1904 in the name of Spencer and in the American patent N 1,698,229 dated January 8, 1939 in the name of Hayes.
The rollers are considered to rotate in their normal planes of rotation when their axes of rotation are situated in radial planes comprising the main axis and the teeth of the rollers and, necessarily, the central planes of the rollers are perpendicular. to these radial planes, whether or not they are parallel to the main axis. These center planes are of course only parallel to the main axis when the transmission ratio is 1: 1.
The 94M guide or main roller is mounted on the
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seat 200 of the arm 160 which supports it by a device a little different from that on which the controlled rollers are mounted, as shown in FIGS. 1, 2, 9 and 10. Like the seats relating to the driven rollers, the shoe 200 of the main roller has a central hole in which a hollow pin 201 is similarly fixed. A cylindrical part or journal 20211 on which the roller 94M is mounted so as to be able to rotate freely about its axis has a slot similar to the pins 202, but the walls of the slot have partially cylindrical transverse grooves 210 ( fig. 10) in which partially cylindrical shims 211 fit.
The wedges 211 are segments cut da.ns a cylinder along planes oblique to the axis. The ends of the axis 201 penetrate holes 212 of the wedges 211 and thus limit the movements of these wedges to a pivoting movement about the axis 201 in a radial plane containing the main axis of the mechanism.
There is a certain play between
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the walls C-e The slit dru touriLLon 20 '-,' Il and the faces of the. pa> ln 200, so.àdaix du bss a60.When the zonai journal has been assembled with the shims 211, the outer cylindrical surfaces of the shims are part of the same cylinder and constitute a journal around which the main roller and its journal proper may be inclined in a plane transverse to the main axis or around a line connecting the points of contact of the roller with the paths so as to move the axis of rotation of said roller relative to the axial plane which contains L ' main axis and the center of the roller in order to cause the main roller to be brought to a position corresponding to a different transmission ratio.
Like the flat faces of the wedges 211, the outer cylindrical surfaces of which constitute a journal around dualuel turns the roller 94M while its tilting movement takes place.
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rest on the flats of the shoe 200 of the arm 160 and are oblique to the axis of the complete cylinder whose shims constitute segments, the longitudinal movement of the floating tube 161 can displace the axis of rotation of the guide roller 94M of the same so that the axes of rotation of the control rollers are moved by this movement of the tube,
Each time the 94M guide roller is brought to a new position corresponding to a new transmission ratio,
the controlled rollers 94 and 95 automatically come to occupy a position corresponding to this new ratio, each of them supporting the fraction of the load incumbent upon it. Consequently, the change in position of the roller 94M under the influence of forces applied by the operator or (and) by a speed regulator causes the driven rollers to be brought to corresponding positions.
We will now describe the device making it possible to bring the guide roller to positions corresponding to different transmission ratios,
On the radially outer end or top of the journal 202M, the latter has a flat, parallel-sided rib or strip 215 extending pa 'rallying to the central plane of the roller 94M and to its previously defined normal pivot axis. A hole 216 passes through the journal 202M and the band 215 to receive a -bolt 217 on the opposite ends of which pivots a control yoke 218 pierced for this purpose with holes 218A, as shown in FIGS. 1, 2 and 9.
A hole 219 aligned with the axis of the journal 202M receives a stop pin 220 rising and penetrating into a larger notch formed between two tabs 221 terminating the inner end of the upper arm of the chspe. order 218. Another hole 222 is arranged to receive
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see a screw 223 for fixing to the strip 215 a plate 224 provided with two leaf springs 225 which extend along the strip 215 and the ends of which are bent towards each other in a point located beyond the end of this strip.
The end of the strip 215 facing the outer end of the yoke 318 (the right end in fig. 9) overhangs the journal 202M as shown and is bent as shown at 226 (fig. 3) around a center a which is eccentric to the center b around which the control yoke 218 oscillates in its limited angular movement. The eccentricity is Maximum along the above-mentioned normal pivot axis of the roller. A friction pad 227 lining the interior of the lower leg of the yoke 218 rests against the underside of the roller 9a1; a further friction pad 228, established separately from the yoke, is disposed between the interior of the yoke. upper arm of this yoke and the upper face of roller 94M, as shown in fig, 9.
Buffer 228 is notched at the end furthest from the center of the roller, at 229, to receive a pin 230 extending downward from the upper arm of the clevis, the notch being larger than the diameter. of the pin. The inner end of the plug 228 has a reentrant curve 231 bearing against the curved end 226 of the strip 215 and is provided with two stop pins 232 rising from its upper surface and placed near the ends of said curve. . Pins 232 do not rise high enough to contact leaf springs 225 during any angular movement of yoke 218.
As can be seen in figs, 9 and 10. the upper arm of the yoke 218 is offset upwards by 233 along an inclined part which is curved around point b as the center and whose concavity is placed opposite the curved end 226 of the strip
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215 and spaced sufficiently from this end to allow the insertion of a hardened ball 234 which rests on the buffer 228 between the ends of the blades 225 and the stop pins 232. The upper arm of the yoke rests resiliently on the, ball 234. The elastic pressure of this arm on the ball can be adjusted using nuts 235 mounted on the upper end of bolt 217.
The outer end of the yoke 218 is provided with a plate 236 elongated in the transverse direction of the yoke and centrally presenting a spherical hard metal boss 237 intended to receive the thrust exerted by a control lever actuated by some device. actuator or external regulator This plate has opposite parallel surfaces and the median plane between these surfaces is located in the median plane of roller 94M and of course contains a line formed by the intersection of the median plane of the roller with a perpendicular plane to the main axis of the mechanism and containing the center of the roller, which line is represented by tt (fig. 9) (the normal pivot axis of the roller).
When the ring 90 receives a clockwise rotation movement (looking from the left in figs, 1 and 2) to drive the car forward, the roller 94M turns counterclockwise of a watch, looking at fig. 2. The friction between the pads 227, 228 and the roller tends to move the control yoke 218 in the direction of rotation of the roller until this movement is stopped by the stop pin. 220, the control arm then being inclined towards the ring which performs the drive, as shown in fig 2. When the ring 90 receives a rotational movement in the opposite direction of the hands of a watch, as c 'is the case when the car is reversing,
the 94M roller turns of course
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clockwise (looking from the same point of view) and tends to rotate the control yoke 218 in the opposite direction to the previous one until this yoke is stopped by the pin. rêt 220. The yoke is consequently inclined towards one of the dimensions or towards the other of the axis represented by the line tt, according to the direction of rotation of the roller.
When the. control yoke 218 has been brought to one or other of the limits of its angular movement due to the rotation of the roller 94M around its axis, the buffer 228 exerts only a slight pressure on this roller , in order to avoid excessive wear and excessive resistance to roller rotation. Under these conditions, the ball 234 rests (looking at fig. 2 in the forward position) to the left of the axis tt and the point of maximum eccentricity of the curved end 226 of the strip 215 with respect to the point b around which the yoke 218 oscillates. The pressure exerted by the elastic upper arm of the yoke 218 on the ball is then relatively low and the ball transmits this low pressure to the buffer 228.
The far right wall of the notch 329 in the buffer rests against the stop pin 230, the right pin 232 rests against the side of the ball 234, and the left blade 225 is slightly tensioned by the pressure of the ball. If the reverse gear is now coupled, roller 94M will begin to rotate clockwise. The friction contact of the buffers then tends to make the screed 218 pivot to bring it to the right of the axis t-t (looking at fig. 2).
The left blade 225 tends to push the ball 234 to the right and press it more strongly against the two eccentric arcuate surfaces between which it is seated, the pad 228 also tends to move with the roller to the right until that the left end of the notch 229 comes into contact with the
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pin 230, these various tendencies having the effect of pushing the ball down with greater force on the pad 228.
3n because of the increased friction thus created between the pad and the roller? the roller drives the yoke from one side of the axis tt to the other until the moment when this yoke reaches the limit of its movement towards the ring 92 and is stopped by the pin 220, the leaf spring right 225 being then tensioned by the ball and the left pin 232 resting against the other side of the ball. The friction between the pad 228 and the roller 94M is again reduced in this position as it was in the corresponding position occupied by the. clevis on the other side of the pivot pin.
It will be assumed that the forward gear is coupled and that the engine has been started. The yoke 218 will occupy a position such as that of FIG. 2, the spherical boss 237 of the plate 236 of this yoke being moved relative to the axis t-t of the roller 94M, towards the quarter of the circle of rotation of the circumference of the roller which approaches the ring 90.
To reduce the transmission ratio, that is to say to reduce the speed of movement of the driven rings 91 and 92 with respect to that of the driving ring 90, the axis of rotation of the roller 94M must be brought out of the way. radial plane in which it is normally located by tilting it -, - in a direction such that the circumference of the roller describes a spiral going by contracting on the ring 90 and a spiral going by widening on the ring 92, causing thus the pivoting of the ga.let, the roller 941.1 can be tilted by exerting a downward thrust on the spherical boss 237 (looking at fig. 2).
This thrust will tilt the roller around an axis passing through its center and through the contact points of its circumference.
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with the rings 90 and 92 and will move the axis of rotation until the moment when it has been brought to one side of the main axis or, in other words, until the moment when it has been brought out of the radial plane containing the center of the roller by a movement directed towards the left side of the box, looking at fig. 9.
So that the roller can continue to transmit the rotation in a regular manner, it is clear that the axis of rotation must be situated in a radial plane containing the center of the cup and. as a corollary, that the central plane of the roller is perpendicular to this radial plane, regardless of the angle that this plane may make with the main axis. In the position shown, in which the transmission ratio is 1: 1, the central plane of the roller is parallel to the main axis and perpendicular to the aforesaid radial plane. If the transmission ratio is other than 1: 1, the center plane will be perpendicular to the radial plane, but will be oblique to the main axis.
Moreover, it is obvious that whatever the transmission ratio, the axis of rotation of the roller will be located in the aforesaid radial plane. Under these conditions, the active and reactive forces applied to the roller by the control and controlled rings are balanced so that they tend to maintain the central plane of the roller in this plane and the axis of rotation of said roller. in the aforesaid radial plane, As soon as the roller 94M has been inclined in the manner described to bring its axis of rotation out of said radial plane and its central plane of rotation away from the plane perpendicular to said radial plane, this roller begins to pivot, that is to say to move a.ngularly so that its plane of rotation changes relative to the main axis.
it is therefore necessary, when the desired degree of pivoting has been obtained, that the axis of rotation of the roller and its plane of rotation are respectively reduced
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said radial plane and said plane perpendicular to this radial plane. This return movement is effected automatically as a result of ceasing to exert pressure on the boss 237 and immobilizing this boss until the plane of rotation, which is at this time maintained. so that it pivots about a straight line connecting the center of the spherical boss 237 and the center of the roller ,. coincides again with a plane perpendicular to said radial plane and that the axis of rotation of the roller is again in this radial plane.
When the reverse gear is coupled, it is obviously necessary, in order to make / vary the transmission ratio, that a c- force is exerted on the boss 237 on the other side of the axis tt in the approaching quarter of a circle between this axis and the point of contact of the roller with the ring 92, given that the direction of rotation of the rings 90 and 92 is then the opposite of that which occurs during forward travel.
So that a force can be imparted to the control fork 218 for the purpose of tilting the main roller 94M to begin a pivoting movement of that roller to a corresponding position of a new one. In the transmission ratio, an elbow lever shown in FIGS. 2, 4 and 9. This bent lever comprises an oscillating shaft 240 supported by a cushion 241 mounted inside a detachable support 242 fixed inside the box, a forked control arm 243 wedged on the the outer end of this oscillating shaft and a double-acting presser arm 244 constituted by a slotted part extending transversely to the oscillating shaft and rigidly fixed in the middle of its length to the inner end of said shaft.
The swinging shaft 240 and the pressing arm 244 of the angled lever have the outline of the letter T (fig. 2), the slot 245
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of.; presser arm extending in the longitudinal direction of the mechanism when the transmission ratio is 1: 1. The wafer 236 is housed within the slot 245, which is just wide enough to accommodate the spherical boss 237 while still allowing a sliding movement between this boss and the sides of the slot.
Adjustable stop pins 246 are arranged in the double-acting presser arm 244, two such pins being arranged opposite each other and on either side of the axis of the oscillating shaft. as shown in fig. 2 and 9. Moon or either end of the. plate 236 of the control yoke is located between the internal ends of said pins. The oscillating shaft axis is parallel to the normal pivot axis t-t of roller 94M and it is preferable that these axes are slightly offset from one another. compared to the other in a hut that we will see later.
The tips of the two adjacent arrows shown in fig. 2 show this offset relationship which, in the embodiment shown, is in a horizontal plane coinciding with the central plane of the roller 94M when the latter occupies the position corresponding to a ratio of 1 to 1.
When the drive takes place in the direction of forward travel, the control yoke 218 is inclined towards the control ring 90 and the spherical boss 237 is disposed in the sector "approaching" the roller 941.1, If one rotates swing shaft 240 in a clockwise direction (looking from the outer end of the swing shaft, located to the right of fig. 9 and at the top of fig. 2), the wafer 236 s 'will lower (looking at fig.
2) due to the thrust exerted on the boss 237 and the yoke, the journal and the roller will tilt with respect to the normal plane of rotation in a direction such that the
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roller will describe an inwardly directed spiral on ring 90 and an outwardly directed spiral on ring 92, thereby causing the latter ring to rotate at a slower speed than before or, in other words, decreasing the ratio transmission.
The pressure exerted by the presser arm 244 on the boss 237 will have the effect of bringing the pad 236 to a new position substantially parallel to the previous one until said pad comes into contact with one of the stop pins 246, as indicated. by the diagrams of fig. 13, 13a and 13b.
The rotation angle of the oscillating shaft is thus limited by the movement of the insert within the slot 245, since the yoke and the insert are torsionally rigid and the pressure. The high pressure exerted by the rings on the circumference of the roller strongly tends to prevent the latter from sliding radially on the rings to a new oblique position corresponding to a new one. ratio under the influence of any force exerted on the oscillating shaft and tending to rotate said plate around the pivot axis of the roller.
The degree of inclination which can therefore be imparted to the roller in preparation for bringing said roller to a new oblique position is limited by the clearance provided between the plate 236 and the sides of the slot as represented by the pins of. adjustable stops.
It follows that it is not possible to pass too quickly from one oblique position or determined transmission ratio to another. To change from a given transmission ratio to a higher gear, one would rotate the swing shaft 240 counterclockwise (counterclockwise when looking from the outer end of the swing shaft) .
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If the axis of oscillating shaft 240 coincided with the axis tt of roller 94M when that roller rotated in its normal plane, the proper movement of the oscillating shaft would tilt the roller at equal angles with respect to its plane. of normal rotation in all the oblique positions of said roller, so that the speed of the change of transmission ratio would be the same regardless of the oblique position from which the change takes place. It is desirable, however, that the speed of the transmission ratio change vary depending on the oblique position and the direction in which the change is made from that position.
For this purpose, the axis c-c of the oscillating shaft 240 has been offset with respect to the axis t-t when the roller occupies its normal plane of rotation as described above.
Due to the different positions of the axes around which the roller 94M pivots and the oscillating shaft 240 oscillates, the presser arm 244 of the oscillating shaft comes to occupy different angular positions with respect to the plane of rotation of the roller in its different oblique positions. and therefore with respect to the pad 236 which comprises this plane of rotation, In fig, 13 it can be seen that, in the position occupied by the roller with a transmission ratio of 1: 1, the presser arm 244 is parallel to the. plate 236, if the axis of rotation of the oscillating shaft 240 is located in the normal plane in which this roller rotates when the ratio is 1: 1 as shown.
If the oscillating shaft is now rotated clockwise around its center c, a limited tilt movement will be imparted to the plate te, to the control yoke. and to the roller, the amplitude of this movement being determined by the distance between the lines ii (fig. 13). As the roller rotates towards
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its transmission position at low speed, the presser arm tilts at an increasingly greater angle with respect to the plane of the insert 236, which allows this insert, and therefore the roller, to tilt in an increasing measure, so that as the roller rotates to transmission positions at lower speeds (Fig. 13a),
the speed of the slewing motion increases. Returning from transmission positions at low speeds to the 1: 1 ratio, the increasing tilt pulses cause progressively decreasing amplitudes of the tilt movements of the pad, yoke and the roller until the 1: 1 position is reached. In the passage to higher speeds from the. position 1: 1 defig, 13, the oscillating shaft tilts with respect to the plane of the insert, as shown in the diagram in fig, 13b, at equal angles for the same degrees of pivoting but with the openings located on the side of the plate opposite to that of fig, 13a.
Thus, when changing from 1: 1 to higher transmission ratios, the speed of the permissible gear change increases in the same way as when changing from 1: 1 to lower ratios. Any arrangement in which the axis or center of rotation c of the oscillating shaft is separated from the center of the spherical boss 237 by a distance different from that separating the latter from the center or pivot axis represented by t change the speed of the pivoting movement or upshifting to a lower gear, or vice versa,
and one can easily choose the relative positions of these two centers to achieve the desired results. As the external force applied to actuate the oscillating shaft 240 and the presser arm 244 is transmitted to the aid
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a resilient rod or using an equivalent compensating device connecting this member to the governor, as will be described later, this governor can determine the limit of the gear change required for a given engine speed, while that, due to the construction described and the relationship to the insert 236, the press arm 244 will limit the degree of tilt of the roller.
The forked control arm 243 wedged on the outer end of the oscillating shaft 240 receives the rear end of a resilient link between its branches on which this link pivots by means of a pin 247 held in place by a plate 248 fixed to the shaft 240 by a nut 249. The other end of the elastic link is connected by a suitable linkage to a centrifugal governor, a hand control device and a damping device, all as will be described later.
These connections and devices will be described in turn starting from the control arm 243 of the angled lever, which directly communicates the inclination to the main roller 94M and initiates the change of transmission ratio, and going towards the speed regulator and the device. maneuver.
The elastic link comprises a threaded sleeve 250 pivoting on the arm 243 about the axis 247, a rod section 251 screwed into the sleeve and provided with an enlargement 252; a tube in which the bar section 251 can slide telescope and which is provided at one of its ends with an exactly perforated stopper to guide said section, the widening 252 sliding in a cylindrical seat constituted by - killed inside the tube; a second bar section 254 adjustably screwed into a plug 255 secured in the other end of tube 253;
springs
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compression interposed in the pre-compressed or armed state between washers resting against the ends of the enlargement 252 of the section 251 and against the plugs provided at the ends of the tube; and a coupling member 257 connected to section 254 and pivoting at 258 on the longer arm 260 with an elbow lever pivoting at 261 on arms 262 with a balanced oscillating member 263 which is provided with each of its ends of shaft extensions 264,264a rotating in bearings of the box, the pivot 261 of the elbow lever is constituted by a bush 269 (fig. 2) which is secured to the arm 260 provided at one end of this socket.
The latter is also provided with two shorter arms 266 and 267 provided with forked ends which engage with pins 268 constituting diametral projections of a ring 306 mounted in a groove presented by a sleeve 270 controlled by a regulator. of speed,
In the construction shown, the sleeve 270 (FIG. 5) surrounds a vertical shaft 271 perforated axially over its entire height, as seen at 272. The lower extremity of the shaft 271 is supported by a hook. - paudine 273 mounted in the box, while a pin 274 descending from the box enters a recess 275 in the upper end of the shaft.
Below the recess 275 the shaft has a smaller recess 276 receiving a coil spring 277 which presses against a connecting rod 278 disposed in the recess 275, this spring tending to push said ball upwards on the one hand, against the lower end of the stud 274 (having for this purpose a conical seat), and on the other hand the shaft 271 downwards. The slightly widened upper end of the shaft 271 is provided with two pairs of lugs 279 which are diametrically opposed and between which pivot, around axes 282,
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levers 280 carrying a heavy ball 281 at their outer end. The inner or working arms 283 of these levers have curved or cam-shaped lower surfaces resting on the rounded top of the socket 270.
Stops 283a limit the movement of the arms 283 upwards. The shaft 271 carries an adjustable spring stop collar 284. Above this collar the shaft is surrounded by a coil spring 285 above which is a collar 286 which slides on said shaft. and which is biased by the spring against a shoulder 287 of the shaft. Above the collar 286, the shaft is surrounded by another coil spring 288 bearing against the collar 286 and against an internal flange formed at the upper end of the sleeve 270, the latter being drilled and bored several times. diameters to form exact seats guiding the sliding movement of the sleeve on the shaft and on the collar 386, as well as a space to house the springs between the shaft and the sleeve.
An internal shoulder 289 of the sleeve is intended to abut against the collar 286 after a sliding movement of determined amplitude of the sleeve downward. The resistance of the spring 288 to compression is less than that of the spring 285, so that, after the shoulder 289 contacts the collar 286, the downward movement of the sleeve encounters greater resistance. Near its lower end, the shaft 271 carries a helical-toothed pinion 290 fixed to this shaft and resting by its lower face on a rim of the crapaudine bearing 273. A helical wheel 291 mounted loose on the fixed shaft 65 meshes with this pinion 290.
The wheel 291 is integral with the right toothed wheel 64 which, as we have seen, is the intermediate reverse gear which constantly meshes with a pinion 66 fixed to the shaft 32. This is because of the construction and of
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the described arrangement of the speed regulator and the linkage which connects this regulator to the described control yoke 218, whose position determines the. position and the transmission ratio of the main roller 49M, one realizes that, as the speed of the motor shaft 32 increases, the regulator balls lower the bush 270, which rotates counterclockwise. 'a watch (seen from the right of the mechanism, that is to say from the upper part of fig. 2, from the front of fig. 4 and from the right of fig. 9) the arms 260 and 243 connected by a linkage.
The rotation of the oscillating shaft 240, in which the arm 243. is fixed in the counterclockwise direction, has the effect, as we have seen, of inclining the roller 94M in such a way that it begins a pivoting movement of said roller towards a position corresponding to a higher transmission ratio, that is to say that this roller describes a spiral going by widening on the driving ring 90 and a spiral folding in contra.ctant on the controlled ring 92.
It follows that an increase in speed of the motor shaft tends, by acting through the regulator to bring the main roller to a position corresponding to a higher transmission ratio and that ,. conversely, a decrease in speed of the motor shaft tends to bring the main roller to a position corresponding to a lower transmission ratio,
The shaft extension 264a of the oscillating member 263 projects through the box H and an arm 292 is fixed to the projecting end, this arm being connected to an external device (not shown) placed under the control of the E operator.
The part 263, which can receive an oscillating movement by the application of a force external to the arm 292, carries two small fingers or arms 293 having sensitive-
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ment the length of the arms 262 described above but extending towards the opposite side of the room, Between these fingers pivots by one of its ends a rod 294 whose other end is connected to the piston 295 of a dash-pot arranged in the lower part of the compartment 22 of the box, where it is embedded in lubricating oil when the box has been properly supplied with oil.
This piston has slots 296 normally closed by a check valve 297 resiliently held on its seat by a coil spring 298 surrounding a central lower projection 299 provided with a thrust washer 300, the spring 298 taking support between this washer and the valve. 301 designates a bypass line (fig. 8) which can be adjusted in the usual way by a needle or equivalent shutter 302, The movement of the piston upwards, which accompanies the oscillation of the part 263 counterclockwise, looking at fig.
4, is relatively under no resistance because the valve opens at this time, but the downward movement of the piston, which accompanies a rotation of part 263 in the clockwise direction, is subjected to resistance because, in that direction of motion, the valve is subjected to the pressure of the fluid contained in the dash-pot.
It emerges from an examination of FIG. 2 that the manually operated arm 293 attached to the shaft 264a of the oscillating part 263 protrudes through the right wall of the gearbox (looking from the rear of this box). Therefore, if the arm 292 is moved by hand in an anti-clockwise direction (fig. 4), the elbow lever will pivot around the axes 268 (this movement being subjected to the resistance of the speed regulator. speed) ', and the upper end of the
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arm 260 of said lever will perform a forward movement (to the right of fig.
4), thus communicating (by the elastic linkage described) a movement in the direction of clockwise to the arm 243, to the oscillating shaft 240 and to its presser arm 244, which ,. in the forward position of the mechanism, will tilt the main roller in the desired direction to guide this roller to a position corresponding to a lower transmission ratio. This movement to a lower gear position is controlled by the resistance of the dash-pot.
On the contrary, if one oscillates the operating arm 292 in the direction of clockwise, the arm 260 will pivot counterclockwise and act on the oscillating shaft 240 in such a way. tilting the guide roller in the desired direction to guide it to a position of higher transmission ratio, this last movement being faster because the resistance of the dash-pot is weak in this direction. The effect of pivoting the manually operated arm 292 when the mechanism is in the reverse position will be the same as that described for 'forward' since the control yoke 218 automatically moves in the manner described when the rotation of the bearing rings changes direction.
Lubrication is carried out by keeping oil in the box to allow the moving parts to be lubricated by splashing as well as by creating a back flow of pressurized oil towards the parts which are difficult to lubricate properly by. bubbling.
As shown in Fig, 1, there is an oil cavity in the box extending rearward, along and below the gears and other components in compartment 22 and below the bushings and friction rollers contained in compartment 20, up to
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than the transverse joint formed between the front and rear sections of said box. A wire mesh 310 separates this cavity from the main part of the compartment 30 in order to remove the larger solid impurities which could be contained in the oil passing from the compartment 20 into the cavity.
The bottom of the cavity is formed by a sheet metal plate 311 which is corrugated in a longitudinal direction as shown in figs, 1 and 5, Bolts 312 secure the plate 311 in an oil-tight manner to the gearbox H, against an interposed gasket 313, and this plate has a drain opening closed by a threaded plug 314.
In the lower part of chamber 22 (fig.
1 and 5) is arranged an oil pump arranged to be submerged in the oil when the box has been filled with the normal amount of lubricant. The oil pump shown is of the gear type comprising a pump housing 315 which surrounds the mesh oil circulating pinions 316 and 317. Suitable oil inlet and outlet ports ( not shown) are usually provided retort in the crankcase, the inlet port being able to be fitted with a suitable filter, if necessary. A pressurized oil chamber 318 communicates with the discharge port.
This chamber is provided with a suitable exhaust port 319 which is kept closed by a valve 320 subjected to the action of a spring until the moment when an abnormal pressure forces the spring to open this port, which allows the oil to escape and pass into the cavity. The pump pinion 316 is attached to a vertical shaft 321 at the upper end of which is wedged a drive helical wheel 322 constantly meshing with a driven helical wheel 323 attached to the countershaft 61. When L The main clutch shaft 30 is coupled to the engine and the gear change to
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Gears occupies the neutral position, the oil pump can be actuated by the engine to prime the oil circulation before starting the car.
The pressurized oil chamber 318 communicates with two hoses or other oil conduits serving to conduct oil from that chamber to parts which require lubrication by forced circulation of oil.
The oil pipe 330 goes from the chamber 318 to conduits 331 and 332 drilled at right angles in the box and communicating with each other. A radial tube 333 is fitted in a fluid-tight manner, at its outer end, in a nozzle 334 provided with a seat and sliding radially in the duct 332, while its inner end is fitted in a sealed manner. to the fluid in a cavity 335 provided for this purpose in the floating tube 161 and communicating with the annular space existing between this tube and the shaft 35 (FIG. 1). The nozzle 334 is supported by a spring 336.
In this way, the ends of the oil pipe communicate by a fluid-tight conduit with the oil conduit 332 and with the annular space existing between the floating tube 161 and the shaft 35. Via the conduits described up to here, the pressurized oil fills the said annular space, the latter being closed at each of its ends by the spring springs described above which receive it in order to damp the movements.
Each of the arms 160, 162 of the tube 161 is drilled radially as indicated at 337 (Figs. 1 and 9). It follows that the pressurized oil enters the conduits thus formed and arrives them previously described elements mounted at the outer ends of said arms and serving to support the rollers. oil leaving the radial ducts of the arms 160, 162 penetrates through a lateral hole 338 (fig. 10) in each hollow shaft 201 and passes from the ends of this axis to the interstices existing between the flat surfaces of the pads
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200 and the inclined wedges 205 and between these wedges and the parallel sides of the slot of the journals 202.
Oil distribution grooves can be made on these surfaces, if desired. In the main roller support members, the oil path is the same, but here the partially cylindrical shims 211 are substituted for the flat-sided shims 205 of the driven roller supports. The front axle raceways lubricated and cooled by oil jets projected against them using injection tubes 340 (fig. 1) communicating with one or more of the spring-loaded dash-pot cylinders used for the lateral center of the front end of the tube 161. Similar injection devices can be applied to spray oil on the opposite path of the ring 90 and on the path of the ring rear 92.
However, to lubricate the rear races, it is preferable to provide the elastic arms 164 with oil conduits 341 communicating with the space existing between the tube 161 and the shaft 35 and with oil injection orifices 342.
To lubricate the bearings of the shaft and the elements of the regulator, the oil is led from the pressurized oil chamber 318 through an oil pipe 350 (fig. 5) to a duct 351 drilled diegonally upwards at the inside the box and arrives at crapeudine 273 of shaft 271.
The pressurized oil therefore penetrates into the slider, rises in the internal duct 272 of the shaft, arrives at the ball 278 and the stud 274 and lubricates these components. Some of the oil is forced out of the top of the governor shaft and flows over this end, down between and over the lugs 279, to lubricate the governor ball arms and their pivots, then along the shaft and inside the regulator bushing to lubricate the
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sliding staves of these organs,
The parts which do not receive oil directly from the delivery device described are lubricated by the oil jet and by the cloud created by the movements of the rotating parts in the oil contained in the gearbox,
suitable oil holes being provided in all places necessary to allow the oil sprayed in the form of splashes on the external surfaces to reach the internal surfaces, as shown for example in fig. 2 where one can see oil holes 352 formed in the bush 253 of the elastic linkage and an oil hole 353 made in the support 242 of the oscillating shaft 240.
To put the mechanism into service, the gear lever 81 of the gear change gear mechanism is operated so as to place this mechanism in the neutral position (the clutch element 52 being disengaged from the shaft 30 of the engine and the sliding pinion 63 of the intermediate shaft being disengaged from the intermediate reverse gear). and the engine is started. No movement is then transmitted to the friction transmission unit. However, as the oil pump is coupled with the countershaft 61, this pump is switched on and begins to circulate gas. oil to the friction unit and regulator parts. The regulator is however inactive at this time since it is coupled with the m-Oteur 32 shaft.
The friction rollers occupy a position corresponding to a low transmission ratio since the speed regulator has brought them to this position a, before starting, To put the car in forward gear when the engine has been started , the main clutch can be disengaged in the usual manner and the gear lever 81 can be operated so as to engage the claw clutch elements 51 and 53, which
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couples the motor shaft 32 with the motor. After allowing the main clutch to re-engage, the shaft 32 transmits its rotation (received from the engine) to the speed regulator and to the ring 90; this rotates the rollers 94, 94M and 95, which in turn rotate the rings 91 and 92 and, through these rings, the receiver shaft 35.
The shaft 35 transmits its movement to the joint yoke 40, which is connected to this shaft by a clearance assembly and transmits the rotation to the load, for example the controlled wheels of the car. The spring 141 exerts the. axial thrust required between the rings and the rollers to create sufficient friction contact for low loads. As the load increases, the yoke 40 angularly yields and thus transmits an axial force to the ring 92, through the torque sensitive roller device 154, which increases the pressure between the rings and the rollers. as it becomes necessary.
As the engine speed increases. the speed regulator transmits an elastic force to the oscillating shaft 240 which it tends to turn in an anti-clockwise direction, looking from the right in fig. 9. As the main roller 94M now turns counterclockwise (fig.
2), the control yoke 218 is located in the advancing quarter circle of the roller 94M relative to the ring 90, so that, as the T-shaped head or forked presser arm of the lever 244 integral with the As the oscillating shaft 240 rotates counterclockwise, the main roller tilts in the desired direction to begin its pivoting or shifting motion to a position corresponding to a higher transmission ratio.
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As the main roller comes to occupy a position corresponding to a higher ratio and thus develops a higher reaction torque ,, or as it transmits a greater fraction of the load than that transmitted by the other rollers in the group, the rear end of the sleeve 161 moves parallel to the plane of the forces of the torque which tends to move the axis of the roller, due to the pressure exerted by the main roller on its arm in one direction tending to decrease the speed ratio.
'The displacement of the axes of rotation or centers of the two other rollers 94 (see diagram of fig, 12) is half of the displacement effected by the main roller 94M by the effect of the overload (in a direction suitable for reducing the ratio speed), and this displacement of the axis of the rollers 94 takes place in such directions that these rollers come to occupy positions corresponding to a higher ratio, so that they equalize the ratio position of the main roller when the " restoration "of the axis moved by this roller takes place. While the transmission ratios of the rollers 94M, 94 were being equalized, the transmission ratios of the elements 95 of the other group of rollers were equalized with those of the rollers 94M, 94 drilled (see the diagram in fig. .
11), since the combined reaction torque of the roller group 94M, 94 became larger than that of the roller group 95, the floating tube 161 moved axially (see the right of the diagram in fig. 11) under the lateral pressure of the journals 202 of the rollers 94M, 94 on the inclined shims existing between the ends of the roller support arms and the journals;
and this axial movement of the floating tube imparted a lateral component to the rollers 95 and moved their axes of rotation in the desired direction to cause them to pivot towards.
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a position corresponding to a higher ratio while the rollers 94M, 94 simultaneously received a movement capable of decreasing their transmission ratio until an equalization of the loads between the rollers of the two groups was established.
Likewise, if any one of the rollers of one or the other of the groups were to support or transmit a greater fraction of the load than the others ,. equalization would be effected by the device described,
Referring now again to figs, 11 and 12. If the scab 94M supports a greater fraction of the load than its part, its axis of rotation will be moved downwards (looking at fig.
11) if the ring 90 rotates in the direction of the arrow or to the left of fig, 12 (which schematically represents the roller arms 160 looking from the right of fig, 11) in which n indicates the center of the main roller 94M and n2 and n4 the centers of the rollers 94. As the arms 160 are free to move transversely to the main axis of the mechanism, they will keep occupying the positions indicated by the dotted lines. The axis or center of roller 94M, represented by n, will have been brought to point n ', while the axes of rollers 94, represented by n2 and n4, will have been brought to points n3 and n5 respectively. The axes of the rollers 94 have been moved exactly half the distance of motion of the axis of the roller 94M as can be demonstrated.
Examination of the diagram shows that the movement of the axis of the roller 94M (n) takes place in a direction which causes a decrease in the transmission ratio, while the direction of movement of the axes of the rollers 94 (n2 and n4) is such as to cause said ratio to increase, the total result effecting an equal distribution of the load between rollers 94M and 94.
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When there is any unequal torque between the group of rollers 94M, 94 and the group of rollers 95, the equalization between the two groups is carried out in the manner which has just been described. However, assuming that the ring 90 rotates in the direction of the arrow in fig, 11, if the rollers 95, for example, transmit a fraction of the torque greater than that transmitted by the rollers 94M, 94 the reaction of the rollers 95 will push back towards the left (fig. 11) the assembly of the roller holder arms 162 and the tube 161, along the axis of this assembly, due to the axial component created by the faces. inclined wedges 205.
This movement tends to move the axes of rotation or centers of rollers 95 downward (looking at Fig. 11) and the center of roller 94M upward (looking at Fig. 11). It follows that the axes of the two groups of rollers will move equal and opposite distances, so that the rollers of the two groups will pivot to positions corresponding to the same transmission ratio.
When the main roller 94M has been tilted in the manner described by a force applied through the swing lever 240, 244 to the control yoke 218, the roller begins to pivot to a position corresponding to a new ratio. Since, when the swing lever swings to the immediate allowable limit, this lever holds the clevis in the tilted position at the point of contact between the clevis and the swingarm, the roller is temporarily forced to rotate. around a line joining this point of contact to the center of the roller, and this pivoting movement continues until the axis of the roller has been brought back to the normal plane containing the main axis and the center of the roller, the forces acting on the roller then being balanced.
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The elastic devices shown which act constantly on the floating tube and the roller support arms tend to maintain this assembly in a normal central position, both longitudinally and laterally. Any force applied suddenly and tending to move this floating assembly away from its normal position is subjected to the resistance of the dash-pots described, so that the oscillations of this assembly are damped.
As the influence of the speed regulator on the main roller 94M is exerted by means of an elastic linkage, the movements communicated to this roller to determine its positions and the corresponding transmission ratios are not too abrupt; and when the gear change is made manually to a lower gear, the dash-pot shown in figs. 4 and 8 obstruct too fast a movement. The manual control transmitted via the arm 292 and the oscillating member 263 can be carried out independently of the speed regulator.
One of the embodiments that the invention is capable of receiving has been described and shown by way of example, but it goes without saying that the constructions described and shown can receive a large number of modifications falling within the scope of this invention,