Mécanisme de transmission de mouvement. La présente invention a pour objet un mécanisme de transmission de mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend une cou ronne menante, deux couronnes menées, les dites couronnes menées étant entraînées par la couronne menante au moyen d'organes d'arc-boutement, et des moyens pour per mettre à volonté aux couronnes menées de tourner librement par rapport à la couronne menante.
Une forme d'exécution comporte la com binaison, en vue @de constituer un différen tiel, d'une couronne menante, de deux cou ronnes menées, chacune des couronnes me nées étant calée sur l'un de deux demi- essieux, d'organes d'arc-boutement interposés entre la couronne menante et chacune des couronnes menées, et de moyens de retenue pour maintenir lesdits organes d'arc-boute- ment dans une position déterminée par rap port aux couronnes menées.
Ce dispositif ne présente pas les inconvénients des diffé rentiels connus à train épicycloïdal. Ces in convénients, particulièrement sensibles sur les véhicules poids lourds, proviennent du fait que, en toute circonstance, dans les dif férentiels connus, l'arbre menant transmet obligatoirement des couples égaux aux deux arbre menés; il en résulte que, si l'une des roues motrices n'a pas d'adhérence au sol ou la perd momentanément, la voiture cesse d'être entraînée. Il peut en résulter l'impos sibilité de démarrer et une limitation de la vitesse. Les virages sont limités par l'adhé rence de la roue intérieure dès que le centre de gravité n'est pas assez bas. De plus, les différentiels connus limitent strictement l'importance du rapport entre le poids non suspendu et le poids suspendu.
Avec ce dis positif, l'entraînement des roues motrices permet leur mouvement différentiel sans que l'action motrice d'urne roue dépende de l'adhé rence .de l'autre. La disposition du méca nisme est telle que, si l'une des roues mo trices tend à progresser par rapport à l'au tre, elle le fait librement, sans pourtant que les deux roues puissent simultanément tour ner plus vite que la couronne motrice. Au- trement dit, les roues possèdent une liberté différentielle, sans avoir dans aucun cas une liberté simultanée. De plus, si l'adhérence d'une roue s'annule ou diminue, l'action mo trice déficitaire est reportée sur l'autre roue. Le fonctionnement est assuré automatique ment en marche avant et arrière, et le frei nage par le moteur est toujours possible.
Lorsqu'une roue n'a pas d'adhérence ou prend un mouvement différentiel, l'effort moteur ou de freinage est en totalité reporté sur l'au tre roue. Si, pourtant, en mouvement diffé rentiel, le couple moteur ou résistant à l'es sieu vient à. dépasser le couple d'adhérence de la. roue motrice ou résistante, l'entraîne# ment se fait alors par les deux roues avec un léger patinage sur le sol de la roue qui était d'abord seule motrice.
Un tel fonctionnement, d'ailleurs excep tionnel, ne présente aucun inconvénient et permet alors l'entraînement de la voiture ou son freinage par le moteur jusqu'à la limite d'adhérence des deux roues motrices.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, des formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une section horizontale axiale d'une première forme; La fig. 2 est une section transversale suivant I-I de la fig. 1; La fig. 3 est un plan en coupe d'une deuxième forme; La fig. 4 est un profil en coupe corres pondant; La fig. 5 est un plan en coupe suivant IV-IV de la fig. 6 pour une troisième forme; La fig. 6 est un profil en coupe suivant V-V ide la fig. 5; La fig. 7 est une coupe partielle à. grande échelle, suivant VI-VI ide la fig. 6, mon trant le jumelage de deux cames, et La fig. 8 est une coupe correspondante suivant VII-VII de la fig. 7; Les fig. 9 et 10 représentent une qua trième forme de construction; La fig. 11 représente schématiquement une cinquième forme d'exécution; Les fig. 12 à 14 montrent, en vue pers pective, les .détails de la disposition des fi gures 9 et 10.
Dans la, forme des fig. 1 et 2, un essieu moteur, solidaire des roues, est en deux par ties, 1 et 2, entre lesquelles est simplement interposé la, pièce .de butée habituelle 3. Chaque demi=essieu porte, à son extrémité intérieure, un moyen cylindrique coaxial .:1.
La couronne d'entraînement 5 reçoit de l'arbre à. cardan 6 son mouvement par un- denture 7; elle est centrée et butée sur les moyeux 4 par des roulements 8.
Elle porte, intérieurement et parallèle ment à @sa. génératrice, des gorges longitudi nales 9, régulièrement réparties et dont le rayon est plus petit que le rayon intérieur de ladite couronne. Entre chaque moyeu et le fond d'une gorge 9 est interposé un rou leau<B>10</B> d'arc-boutement. Le rayon des rou leaux 10 et celui des gorges ou rampes 9 sont déterminés de sorte que, d'un côté ou d'un autre, le rouleau puisse s'arc-bouter, c'est- à-dire que la droite des contacts fasse avec les rayons, aux points de contact, des angles a (fig. 2) notablement inférieurs à l'angle de frottement.
L'équidistance des rouleaux 10 est exac tement maintenue par une cage commune 11 qui est en contact de friction avec chacun des demi-essieux par des segments en fonte 12 et des ressorts 13 appliquant ces segments sur les moyeux 4 des demi-essieux. Cette cage 11 porte aussi des ressorts 14 ou moyens équivalents destinés à appliquer constam ment les rouleaux 10 contre les moyeux 4 et à compenser l'effet de la force centrifuge sur lesdits rouleaux.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Si l'on suppose la couronne motrice 5 entraînée en marche avant ou arrière, et, par exemple, dans le sens de la: flèche (fig. 2), immédiatement cette couronne, en se dépla- çant, vient coincer tous les rouleaux 10 en tre ses rampes 9, et l,es moyeux 4, comme montré par le tracé mixte de la fig. 2. L'entraînement des essieux a lieu comme si la couronne 5 et les moyeux 4 formaient un ensemble rigide. Dans un virage, la roue extérieure nu virage et son demi-essieu ten dent à progresser par rapport à la. roue in térieure.
Les rouleaux 10 correspondant à cette roue extérieure se dégagent du coince ment et le mouvement différentiel se produit par simple glissement du moyeu intérieur 4. sur les rouleaux 10, le frottement très mi nime alors développé n'ayant pas lieu sous charge.
Cependant, les rouleaux 10 ainsi dégagés restent en contact avec leurs surfaces de coin cement, car la. cage 11, maintenue par l'arc- boutement de la rangée de rouleaux corres pondant à. la roue intérieure au virage, con tinue à assurer le contact permanent. Le frottement entre le moyeu 4 qui progresse et la cage 11 est alors sans effet puisque la cage 11 est bloquée par l'autre série de rou leaux coincés. Le même phénomène a lieu dans les deux sens de marche.
Si l'on suppose maintenant qu'en décli vité, ou à gaz suffisamment réduits, les deux roues, et par suite l'essieu tendent à pro gresser par rapport à la couronne motrice 5, les moyeux 4, par le frottement mis en jeu entre leurs surfaces et la. cage commune 11 des rouleaux 10, entraînent, dans leur mou vement, cette cage et les rouleaux. Ces .der niers viennent immédiatement se bloquer dans l'autre position de coincement correspondant à la marche arrière, et le moteur exerce son effet de freinage.
,Si, dans ces conditions, la voiture effec tue un virage, la roue intérieure au virage tend à tourner moins vite tt c'est son demi- essieu qui se dégage du coincement. L'effet de freinage est reporté en totalité sur l'autre roue. .Si, pourtant, le freinage excède l'adhé rence au solde cette roue, celle-ci patine lé gèrement jusqu'à ce que l'autre roue devienne également résistante et la limite du freinage est l'adhérence totale des deux roues.
Il :est possible d'adjoindre à l'appareil tel qu'on vient de le décrire, un dispositif de commande permettant, à volonté, le fonction- nement en roue libre en -déclivité ou quand oe réduit les gaz. Un tel fonctionnement per met, outre l'agrément qu'il procure, de réali ser une :économie sensible de combustible.
A cet effet, il suffit que la cage commune 11 soit empêchée, par exemple au moyen d'une butée sur la couronne motrice 5, d'a mener les rouleaux 10 dans la seconide posi tion de coincement utilisée pour le freinage par le moteur. Les deux roues peuvent alors simultanément progresser en roue libre.
Une telle commande peut être réalisée par tout dispositif approprié, il suffit par exemple, :de provoquer le déplacement d'un doigt d'arrêt 15 solidaire, soit de la cage 11; soit de la couronne 5 et venant s'appuyer sur une butée de la couronne ou de la cage. Si le doigt 15 est solidaire de la cage 11, sa commande peut .se faire assez simplement par l'intérieur d'un des demi-essieux.
Dans la forme :d'exécution représentée sur le dessin annexé, le doigt est constitué par un piston 15 complètement libre par rapport à l'essieu monté :dans une perforation radiale de la cage 11 et soumis @à l'action .d'un res sort 16 qui appuie constamment son extrémité interne, pourvue d'une bille 17, contre une came tronconique 18 montée sur une portée centrale 19 de l'un des moyeux 4.
La came 18 est reliée angulairement au moyeu 4 par une clavette diamétrale 20 qui peut coulisser dans des entailles 21 et tra verse l'extrémité d'une tige de man#uvre 22 disposée dans un alésage axial de l'essieu. A son extrémité externe, la tige 22 est re liée en translation, par la tige d'un boulon 23,à un coulisseau 24 monté sur l'essieu.
Une fourchette 25, pivotée en un point fixe du car ter :de l'essieu, s'appuie sur le coulisseau 24 par l'intermédiaire d'un roulement de butée 26, et un ressort 27 agit pour rappeler le coulis- seau et la tige .dans le sens de la flèche, fig 1. La fourchette 25 est actionnée par le conduc teur de la voiture au moyen de toute timo nerie :de commande appropriée.
Lorsque la came 18 est poussée dans le sens inverse de la flèche (fig. 1<B>)</B>, le doigt 15 vient s'engager dans l'encoche 27 de la couronne motrice 5. Cette encoche ne fait butée que pour un seul sens, de sorte que si la came 18 est déplacée trop tard, il suffit d'accélérer légèrement le moteur pour que l'accrochage se fasse. L'accrochage étant réa lisé, on voit que si la couronne 5 tourne plus vite que les roues dans le sens d'avancement montré par la flèche de la fig. 3, la cage 11 peut jouer par rapport aux essieux pour per mettre la liaison avec coincement entre ceux-ci et la couronne 5.
Si les roues ont ten dance à tourner plus vite que la couronne, les essieux tournent librement par rapport à la cage I1 et la couronne 5, le coincement ne pouvant se produire du fait que le doigt 1.5 s'oppose au déplacement angulaire de la cage 5, nécessaire pour produire le coince ment. Le mouvement à. roue libre est ainsi réalisé.
La seconde forme (fig. 2 et 3) se distin gue de la précédente en ce que la cage com mune des galets de coincement. est établie en deux parties reliées élastiquement, chaque partie recevant, de préférence sans jeu appré ciable, dans ses évidements, l'une des séries de galets ou billes -de coincement.
De préférence, la liaison entre les deux parties de la cage commune aura lieu par des tiges élastiques traversant des trous corres pondants percés dans les deux parties, paral lèlement à l'axe.
Il est à remarquer que l'eslasticité des ti ges de liaison par rapport à la, friction de la cage sur les demi-essieux, doit être choisie suffisante pour permettre le dégagement d'une série de rouleaux de coincement lors que le demi-essieu relatif à cette série à ten dance à progresser sur l'autre, sans cepen dant permettre le coincement de ladite série de rouleaux dans la position symétrique.
La cage commune 11 pour les galets 10 est établie en deux parties 11a et 11b qui sont reliées éla.stiquement par des tiges dé formables 28, disposées dans es trous 29 et '30 percés dans les parties 11a et 11b paral lèlement à l'axe. Les trous<B>29</B> et 30 sont élar gis en 29a et 30a pour permettre la défor mation des. tiges 28. Bien entendu, on pourrait utiliser d'au tres moyens pour relier élastiquement les deux parties de la cage commune relatives aux deux séries de rouleaux.
Dans la, troisième forme (fig. 4 à 7) l'en traînement de chacun des deux demi-essieux, au lieu d'avoir lieu par rampes et rouleaux, a lieu respectivement par une rangée de ca mes de coincement interposées entre le demi essieu considéré et une couronne motrice; de plus, les cames d'arc-boutement des deux rangées sont jumelées deux à deux par une liaison élastique permettant une certaine tor sion relative des deux cames jumelées; elle se caractérise enfin en ce que les cames sont disposées dans une cage commune.
Chaque extrémité intérieure des demi- essieux moteurs 31. porte un moyeu cylindri que coaxial 32 emmanché à cannelures, ou par tout autre moyen.
Le boîtier 33 du différentiel porte, à. l'in térieur, une couronne 34 également cylin drique et coaxiale.
Entre chaque moyeu 33 et la couronne 34 est interposé sans jeu un collier d'organes 35 de coincement, de préférence cylindri ques. Les organes de coincement des deux colliers sont jumelés deux à. deux par une liaison élastique les centrant exactement l'un par rapport à l'autre en leur permettant une rotation relative, la liaison élastique ten dant toujours à les ramener dans leur posi tion d'équilibre.
L'un des organes 35 porte un bossage 37 alésé, disposé entre deux joues 38 et 39 ide l'autre came. Des billes 40, sur lesquelles agit un ressort 41, appuient dans des cavi tés angulaires des joues 38 et 39. On voit ainsi que les organes de coincement peuvent subir l'un, par rapport à l'autre une torsion en antagonisme avec le ressort 41 qui, grâce aux billes 40 et aux cavités angulaires, rap pelle les cames à leur position normale. En fin, cette ,double rangée d'organes de coince ment est maintenue par une cage commune 42 centrée sur l'essieu.
Tout organe de coincement convient, à. condition -de coincer symétriquement, et de la même<B>f</B>açon, dans un sens ou dans l'autre. Le dessin représente des organes de coince ment à. profil circulaire déduits d'un rou leau ordinaire par agrandissement des rayons aux deux sommets. Il est bien évident que, dans tout mouvement relatif, dans un sens ou dans l'autre, du moyeu par rapport à la couronne motrice, l'organe de coincement ne peut rouler; il se coince en amorçant seule ment ce mouvement de roulement.
Tout dispositif de liaison élastique entre organes de coincement, autre que celui dé crit, mais permettant le même résultat, c'est- à-dire une rotation élastique d'une came ju melée par rapport à l'autre, peut évidem ment être employé.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: En marche avant ou arrière, la couronne motrice 34, par le frottement qu'elle exerce sur les cames 35, les met immédiatement en position de coincement, et l'entraînement se produit.
On supposera alors la. voiture entraînée par le moteur; en virage, la, roue extérieure progresse et le moyeu 32 de son dernier es sieu 31 tend à. se dégager du coincement. Ce dégagement peut se faire grâce à la liaison élastique de deux cames jumelées; il s'opère sans que le coincement se produise .de l'au tre côté, car les organes de coincement sur lesquels glisse le moyen .sont maintenus par l'autre collier d'organes qui restent coin cés en assurant l'entraînement. Si la liaison élastique entre cames n'existait pas, le moyeu ne pourrait glisser sur les cames que sous la pression correpondant à. la. totalité des réac tions élastiques de coincement et la roue ne pourrait prendre sa liberté.
Si les deux roues tendent à progresser simultanément par rap port à la couronne motrice, les deux colliers de cames viennent simultanément se coincer en position de marche arrière, et. le freinage par le moteur est possible. Dans ce cas, clans un virage, c'est la roue intérieure au virage qui se libère par suite de son mouvement re tardé. En virage, ou au moindre braquage des rous avant, l'entrainement se fait toujours par l'une des roues arrière, donnant nais sance, autour de la verticale,du centre de gra vité, à un couple de pivotement, toujours re dresseur.
Grâce à l'angle d'inclinaison du pivot des roues avant, ce couple de pivotement as sure auxdites roues avant une stabilité stati que remarquable, indépendante de la vitesse de la voiture et .de l'amplitude du mouve ment avant, d'où résulte une notable amé lioration de la tenue de route, la suppression des mouvement pendulaires entretenus à l'a vant, ;et une aptitude tout à fait remar quable au dérapage sur sol glissant.
Il est à noter que si le couple moteur à l'essieu excède le couple d'adhérence d'une roue, en mouvement différentiel, la roue ar rière intérieure au virage patine en rattrapant l'autre, et l'entraînement se fait par les deux roues jusqu'à utilisation de l'adhérence totale des deux roues motrices.
En cas de freinage par le moteur, le même phénomène se produit, mais c'est alors la. roue extérieure qui patine.
Dans l'exemple représenté par la fig. 9, on a montré en 42 la boîte de vitesses du moteur et en 43 l'arbre sortant de cette boîte de vitesses qu'on appel lera, dans ce qui suit arbre primaire, Cet arbre primaire 43 est relié à l'arbre se condaire 44, qui actionne l'essieu moteur de la voiture, par un dispositif sélecteur de mouvement 45 dont la description sera donnée ci-après en référence aux fig. 9 à. 11 et 12 à 14.
Ce sélecteur de mouvement sous l'ac tion d'une commande .appropriée peut réa liser les deux fonctions suivantes: solidariser angulairement, d'une façon ri gide, les arbres 43 et 44; ou bien, permettre l'entraînement de l'arbre 44 par l'arbre 43, tout en permettant à l'ar bre 44 de progresser librement par rapport à l'arbre 43.
Dans la première situation, c'est-à-dire lorsque les arbres 43 et 44 sont reliés angu- lairementd'une façon rigide, rien n'est changé au fonctionnement général -de la. voiture. Par contre, par exemple dans une déclivité, ou lorsqu'on réduit les gaz, ou lorsqu'on change de vitesse ou en toute autre occasion, l'arbre 44 peut progresser librement par rapport à. l'arbre 43.
Le dispositif sélecteur de mouvement 45 se compose, en principe, des parties suivan tes, que l'on voit particulièrement bien sur la fig. 11: une couronne externe 46 qui, dans la fig. 11, est munie de rampes de coincement symétriques 47, mais qui pourrait aussi être lisse, c'est-à-dire complètement cylindrique; une .couronne interne 48 qui, dans la fig 11, est représentée comme étant lisse, mais qui pourrait aussi comporter des rampes, la cou ronne 46 étant, dans ce cas, lisse;
ries organes de coincement 49 interposes entre les couronnes 46 et 48; dans l'exemple de la fig. 11, ces organes de coincement sont des rouleaux, mais on pourrait aussi utiliser des billes ou encore des organes de coince ment qui ne sont pat des corps de révolution admettant un axe de symétrie ou non, dans le cas où les couronnes 46 et 48 sont lisses; une série de butées qui sont toutes soli daires angulairement les unes des autres et qui, dans la fig. 11, sont constituées par une cage 50, mais qui pourraient aussi être cons tituées d'autre manière; des moyens pour faire prendre à la cage 50 une position déterminée par rapport à la cou ronne motrice.
En effet, si l'on suppose la cage 50 entièrement libre, on voit clairement que les rouleaux 49 assureront le coincement, et, par conséquent, la solidarisation angu laires entre lescouronnes 46 et 48, quel que soit le sens de rotation de la couronne d'entraî nement, relativement .à la. couronne entraî née. Par contre, on conçoit que si la cage 50 est amenée dans une position déterminée par rapport à la couronne 46, de manière à empêcher les rouleaux 49 d'atteindre leur po sition de coincement pour un sens de rotation déterminé, la rotation de la couronne 48 sera libre pour te sens. Ces moyens peuvent être constitués, ainsi qu'il est décrit en référence aux fig. 1 et 2, par un doigt solidarisant la couronne 46 et la cage 50, ,dans une position déterminée.
On peut aussi prévoir des moyens pour exercer, sur la cage 50, une friction, qui maintient cette cage dans une position déterminée par rapport à la couronne 46. Par exemple, la cage 50 peut comporter un rebord 51, for mant tambour de frein, sur laquelle vient s'appliquer un sabot 52 actionné, lorsqu'on le désire, par tous moyens appropriés, mécani ques ou électromécaniques. Lorsqu'aucune friction n'est. exercée sur la couronne 51, dé pendant angulairement de la cage 50, ladite cage 50 est libre et il en résulte que les cou ronnes 46 et 48 sont angulairement solidai res l'une de l'autre, quel que soit le sens de rotation de la couronne 46. Dans cette posi tion, rien n'est changé au fonctionnement général de la voiture comme indiqué précé demment.
Si, par contre, le sabot & frein 52 est appliqué contre la. couronne 51, la cage 50 est freinée; ce freinage n'empêche pas l'entraînement .de la couronne 48 menée par la couronne 46 menante, quel que soit le sens de rotation de cette couronne 46; mais, Il permet à la couronne 48 de progresser libre ment par rapport à la couronne 46, c'est-à- dire qu'il permet le fonctionnement en roue libre.
Cette disposition, d'après laquelle on freine la cage 50, sans la, solidariser angula i- renient avec la, couronne 46, présente l'ava.Ài- tage que, même si l'on est en position roue libre, il est possible d'entraîner le véhicule en marche arrière. Ce ne serait pas le cas 31 la cage 50 était angulairement solidaire de la couronne 46.
Dans les fig. 9 et 10, la liaison angu laire élastique entre les deux cages 50a et 501J est obtenue par des billes, telles que 53, qui, d'un côté portent dans des évidements de forme par exemple conique 54, ménagés dans la. cage 50b, tandis que de l'autre, elles su bissent la poussée de ressorts 66 logés dans des évidements 5-6 de la cage 50a. Il est clair que l'on réalise ainsi un accouplement élas tique entre les deux cages 50a et 50b; les choses sont disposées: pour que les billes 5;3 ne quittent jamais leurs alvéoles 54.
Les deux couronnes internes 48a et 481) sont calées chacune sur les demi-essieux 56a et 56b; lesdites couronnes 48a et 48b sont butées entre elles et contre les parois du car ter 57, par des, butées à billes 58, 59, et 60; le tambour 51 est monté sur le roulement à billes en 61, et ce tambour est solidarisé avec la cage 50b par un doigt 62 qui traverse le carter 57 par une fente circulaire 63 permettant le léger dépla cement relatif nécessaire du tambour 51 par rapport au carter 57. La face interne de ce carter 57 porte les rampes 47 qui sont visi bles sur la fig. 10, ce carter 57 n'étant au tre que la couronne menante 46 de la roue libre précédemment décrite.
Pour la manouvre du sabot de frein 52, on a représenté un électro-aimant 64, qui, lorsqu'il est excité, attire son .armature 65 en antagonisme avec. un ressort 66, ce qui a pour effet de décoller le sabot de frein 52. Normalement, c'est-à-dire lorsque l'électro 64 n'est pas excité, le sabot de frein 52 appuie contre le tambour 51, .de telle sorte que le fonctionnement normal a. lieu en roue libre, la solidarisation angulaire rigide n'ayant lieu qu'à l'excitation de l'électro 64. Il est évi dent que l'inverse pourrait aussi avoir lieu.
Movement transmission mechanism. The present invention relates to a movement transmission mechanism, characterized in that it comprises a driving crown, two driven crowns, said driven crowns being driven by the driving crown by means of bracing members, and means for allowing the driven crowns to rotate freely relative to the driving crown at will.
One embodiment comprises the combination, with a view to constituting a differential, of a driving crown, two driven crowns, each of the driven crowns being wedged on one of two half-axles, of bracing members interposed between the driving crown and each of the driven crowns, and retaining means for maintaining said arching members in a position determined with respect to the driven crowns.
This device does not have the drawbacks of the known differentials with epicyclic train. These disadvantages, which are particularly sensitive on heavy-duty vehicles, arise from the fact that, in all circumstances, in known dif ferentials, the driving shaft necessarily transmits equal torques to the two driven shafts; as a result, if one of the driving wheels has no ground grip or momentarily loses it, the car ceases to be driven. This can result in the inability to start and a speed limitation. The turns are limited by the grip of the inner wheel when the center of gravity is not low enough. In addition, the known differentials strictly limit the importance of the ratio between the unsprung weight and the suspended weight.
With this positive, the driving of the driving wheels allows their differential movement without the driving action of the wheel depending on the adhesion of the other. The arrangement of the mechanism is such that, if one of the driving wheels tends to move forward with respect to the other, it does so freely, without however the two wheels being able to simultaneously turn faster than the driving ring gear. In other words, the wheels have differential freedom, without in any case having simultaneous freedom. In addition, if the grip of one wheel is canceled or reduced, the driving action loss is transferred to the other wheel. The operation is ensured automatically in forward and reverse, and braking by the motor is always possible.
When a wheel has no grip or takes a differential movement, the motor or braking force is entirely transferred to the other wheel. If, however, in differential movement, the motor torque or resistance to the axle comes to. exceed the grip torque of the. driving or resistant wheel, the drive is then done by the two wheels with a slight slip on the ground of the wheel which was initially the only driving wheel.
Such an operation, which is moreover exceptional, does not present any drawback and then allows the car to be driven or braked by the engine up to the grip limit of the two driving wheels.
The appended drawing represents, by way of example only, embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is an axial horizontal section of a first form; Fig. 2 is a cross section along I-I of FIG. 1; Fig. 3 is a sectional plan of a second form; Fig. 4 is a corresponding sectional profile; Fig. 5 is a sectional plan along IV-IV of FIG. 6 for a third form; Fig. 6 is a sectional profile along V-V ide in FIG. 5; Fig. 7 is a partial cut through. large scale, according to VI-VI ide in fig. 6, but the pairing of two cams, and fig. 8 is a corresponding section along VII-VII of FIG. 7; Figs. 9 and 10 represent a fourth form of construction; Fig. 11 schematically shows a fifth embodiment; Figs. 12 to 14 show, in pers pective view, the details of the arrangement of fi gures 9 and 10.
In the form of Figs. 1 and 2, a drive axle, integral with the wheels, is in two parts, 1 and 2, between which is simply interposed the usual stop piece 3. Each half = axle carries, at its inner end, a cylindrical means coaxial.: 1.
The drive ring 5 receives from the shaft to. gimbal 6 its movement by a toothing 7; it is centered and abuts on the hubs 4 by bearings 8.
She wears, internally and parallel to @sa. generator, longitudinal grooves 9, regularly distributed and whose radius is smaller than the inner radius of said crown. Between each hub and the bottom of a groove 9 is interposed an arching roller <B> 10 </B>. The radius of the rollers 10 and that of the grooves or ramps 9 are determined so that, on one side or the other, the roll can be braced, that is to say that the line of the contacts make with the spokes, at the points of contact, angles a (fig. 2) notably less than the angle of friction.
The equidistance of the rollers 10 is exactly maintained by a common cage 11 which is in frictional contact with each of the half-axles by cast iron segments 12 and springs 13 applying these segments to the hubs 4 of the half-axles. This cage 11 also carries springs 14 or equivalent means intended to constantly apply the rollers 10 against the hubs 4 and to compensate for the effect of centrifugal force on said rollers.
The operation of the device is as follows: If we assume the driving ring gear 5 driven in forward or reverse direction, and, for example, in the direction of the arrow (fig. 2), immediately this ring gear, moving moving, jams all the rollers 10 between its ramps 9, and the hubs 4, as shown by the mixed line of FIG. 2. The axles are driven as if the ring gear 5 and the hubs 4 formed a rigid unit. In a bend, the outside bend wheel and its stub axle keep moving relative to the. inner wheel.
The rollers 10 corresponding to this outer wheel are released from the jamming and the differential movement occurs by simple sliding of the inner hub 4 on the rollers 10, the very low friction then developed not taking place under load.
However, the rollers 10 thus released remain in contact with their wedging surfaces, because the. cage 11, held by the arching of the row of rollers corresponding to. the inside wheel when cornering continues to ensure permanent contact. The friction between the hub 4 which progresses and the cage 11 is then ineffective since the cage 11 is blocked by the other series of stuck rollers. The same phenomenon takes place in both directions of travel.
If we now assume that in declivity, or at sufficiently reduced gas, the two wheels, and consequently the axle tend to move forward with respect to the driving ring 5, the hubs 4, by the friction brought into play between their surfaces and the. common cage 11 of the rollers 10, in their movement, drive this cage and the rollers. These .der deniers immediately lock in the other jamming position corresponding to reverse gear, and the motor exerts its braking effect.
If, under these conditions, the car makes a turn, the wheel inside the turn tends to turn less quickly and its half-axle is released from the jamming. The braking effect is transferred entirely to the other wheel. If, however, the braking exceeds the grip on the balance of this wheel, this one slips slightly until the other wheel also becomes resistant and the limit of the braking is the total grip of both wheels.
It is possible to add to the apparatus as has just been described, a control device allowing, at will, freewheeling operation in -declivity or when the gas is reduced. Such an operation makes it possible, in addition to the pleasure that it provides, to achieve significant fuel savings.
For this purpose, it suffices for the common cage 11 to be prevented, for example by means of a stop on the driving ring gear 5, from leading the rollers 10 into the seconide jamming position used for braking by the motor. The two wheels can then coast simultaneously.
Such a control can be carried out by any suitable device, it suffices for example: to cause the displacement of a stop finger 15 integral with either the cage 11; either of the crown 5 and coming to rest on a stop of the crown or the cage. If the finger 15 is integral with the cage 11, its control can be done quite simply from the inside of one of the half-axles.
In the embodiment shown in the accompanying drawing, the finger is constituted by a piston 15 completely free with respect to the mounted axle: in a radial perforation of the cage 11 and subjected to the action of a res out 16 which constantly presses its internal end, provided with a ball 17, against a frustoconical cam 18 mounted on a central bearing surface 19 of one of the hubs 4.
The cam 18 is angularly connected to the hub 4 by a diametrical key 20 which can slide in notches 21 and passes through the end of an operating rod 22 disposed in an axial bore of the axle. At its outer end, the rod 22 is linked in translation, by the rod of a bolt 23, to a slide 24 mounted on the axle.
A fork 25, pivoted at a fixed point on the housing: of the axle, rests on the slide 24 by means of a thrust bearing 26, and a spring 27 acts to return the slide and the rod .in the direction of the arrow, fig 1. The fork 25 is actuated by the driver of the car by means of any suitable control gear:
When the cam 18 is pushed in the opposite direction of the arrow (fig. 1 <B>) </B>, the finger 15 engages in the notch 27 of the driving ring gear 5. This notch only stops for only one direction, so that if the cam 18 is moved too late, it suffices to slightly accelerate the motor for the coupling to take place. The attachment being made, it can be seen that if the ring gear 5 turns faster than the wheels in the direction of travel shown by the arrow in FIG. 3, the cage 11 can play with respect to the axles to enable the connection with jamming between them and the crown 5.
If the wheels have a tendency to turn faster than the crown, the axles turn freely with respect to the cage I1 and the crown 5, jamming cannot occur because the finger 1.5 opposes the angular displacement of the cage 5, necessary to produce the jam. The movement to. freewheel is thus achieved.
The second form (fig. 2 and 3) differs from the previous one in that the cage has the jamming rollers. is established in two elastically connected parts, each part receiving, preferably without appreciable play, in its recesses, one of the series of rollers or balls -de jamming.
Preferably, the connection between the two parts of the common cage will take place by elastic rods passing through corresponding holes drilled in the two parts, parallel to the axis.
It should be noted that the elasticity of the connecting rods with respect to the friction of the cage on the half-axles must be chosen sufficient to allow the release of a series of jamming rollers when the half-axle relating to this series with a tendency to progress over the other, without however allowing the said series of rollers to be jammed in the symmetrical position.
The common cage 11 for the rollers 10 is established in two parts 11a and 11b which are connected éla.stiquement by deformable rods 28, arranged in the holes 29 and '30 drilled in the parts 11a and 11b parallel to the axis . The holes <B> 29 </B> and 30 are widened at 29a and 30a to allow the deformation of. rods 28. Of course, one could use other very means to elastically connect the two parts of the common cage relating to the two series of rollers.
In the third form (fig. 4 to 7) the dragging of each of the two half-axles, instead of taking place by ramps and rollers, takes place respectively by a row of jamming cams interposed between the half-axles. axle considered and a driving ring; in addition, the bracing cams of the two rows are twinned two by two by an elastic connection allowing a certain relative tor sion of the two twin cams; it is finally characterized in that the cams are arranged in a common cage.
Each inner end of the driving half-axles 31 carries a cylindrical coaxial hub 32 fitted with splines, or by any other means.
The housing 33 of the differential carries, to. inside, a crown 34 also cylindrical and coaxial.
Between each hub 33 and the crown 34 is interposed without play a collar of wedging members 35, preferably cylindrical. The clamping members of the two collars are paired together. two by an elastic connection centering them exactly with respect to each other while allowing them a relative rotation, the elastic connection always tending to bring them back to their position of equilibrium.
One of the members 35 carries a bored boss 37, disposed between two cheeks 38 and 39 ide the other cam. Balls 40, on which a spring 41 acts, bear in angular cavities of the cheeks 38 and 39. It can thus be seen that the wedging members can undergo one, with respect to the other, a torsion in antagonism with the spring. 41 which, thanks to the balls 40 and the angular cavities, returns the cams to their normal position. Finally, this double row of locking members is maintained by a common cage 42 centered on the axle.
Any wedging member is suitable for. condition -to jam symmetrically, and in the same <B> f </B> way, one way or the other. The drawing represents locking bodies. circular profile deduced from an ordinary roller by enlarging the radii at the two vertices. It is quite obvious that, in any relative movement, in one direction or the other, of the hub with respect to the driving crown, the wedging member cannot roll; it gets stuck by initiating only this rolling movement.
Any elastic connecting device between wedging members, other than that described, but allowing the same result, that is to say an elastic rotation of one cam juxtaposed with respect to the other, can obviously be used. .
The operation of the device is as follows: In forward or reverse gear, the drive ring 34, by the friction it exerts on the cams 35, immediately places them in the stuck position, and the drive occurs.
We will then assume the. motor driven car; in a bend, the outer wheel progresses and the hub 32 of its last esieu 31 tends to. come out of the jam. This release can be done thanks to the elastic connection of two twin cams; it takes place without the jamming occurring .de the other side, because the jamming members on which the means slides .are maintained by the other collar of members which remain wedge cés ensuring the drive. If the elastic connection between cams did not exist, the hub could only slide on the cams under the corresponding pressure. the. all the elastic jamming reactions and the wheel could not take its liberty.
If the two wheels tend to progress simultaneously with respect to the driving ring gear, the two cam collars simultaneously get stuck in the reverse gear position, and. braking by the motor is possible. In this case, in a bend, it is the wheel inside the bend which is released as a result of its delayed movement. In bends, or at the slightest deflection of the front wheels, the drive is always done by one of the rear wheels, giving rise, around the vertical, to the center of gravity, to a pivoting torque, always re-training.
Thanks to the angle of inclination of the pivot of the front wheels, this pivoting torque provides said front wheels with remarkable static stability, independent of the speed of the car and of the amplitude of the forward movement, hence The result is a notable improvement in road holding, the elimination of tilting movements maintained at the front, and a quite remarkable ability to skid on slippery ground.
It should be noted that if the driving torque at the axle exceeds the grip torque of one wheel, in differential movement, the rear wheel inside the turn slips catching up with the other, and the drive is done by the two wheels until full traction of the two drive wheels is used.
In the event of braking by the motor, the same phenomenon occurs, but it is then. outer wheel that slips.
In the example represented by FIG. 9, we have shown at 42 the engine gearbox and at 43 the shaft coming out of this gearbox which will be called, in what follows primary shaft, This primary shaft 43 is connected to the secondary shaft. 44, which actuates the driving axle of the car, by a movement selector device 45, the description of which will be given below with reference to FIGS. 9 to. 11 and 12 to 14.
This movement selector under the action of an appropriate command can perform the following two functions: angularly securing, in a rigid manner, the shafts 43 and 44; or else, allow the drive of the shaft 44 by the shaft 43, while allowing the shaft 44 to progress freely relative to the shaft 43.
In the first situation, i.e. when the shafts 43 and 44 are angularly connected in a rigid way, nothing is changed in the general operation of the. car. On the other hand, for example on a slope, or when the throttle is reduced, or when changing speed or on any other occasion, the shaft 44 can progress freely with respect to. tree 43.
The movement selector device 45 consists, in principle, of the following parts, which can be seen particularly clearly in FIG. 11: an external crown 46 which, in FIG. 11, is provided with symmetrical jamming ramps 47, but which could also be smooth, that is to say completely cylindrical; an internal .couronne 48 which, in FIG. 11, is shown as being smooth, but which could also include ramps, the crown 46 being, in this case, smooth;
ries wedging members 49 interposed between the rings 46 and 48; in the example of FIG. 11, these wedging members are rollers, but one could also use balls or else wedging members which are not part of the bodies of revolution admitting an axis of symmetry or not, in the case where the rings 46 and 48 are smooth; a series of stops which are all angularly solid with one another and which, in FIG. 11, are constituted by a cage 50, but which could also be constituted in another way; means for making the cage 50 take a determined position with respect to the driving crown.
In fact, if we assume that the cage 50 is entirely free, it can be seen clearly that the rollers 49 will ensure the jamming, and, consequently, the angular connection between the crowns 46 and 48, whatever the direction of rotation of the crown. training, relatively. to the. crown driven born. On the other hand, it will be understood that if the cage 50 is brought into a determined position relative to the crown 46, so as to prevent the rollers 49 from reaching their jamming position for a determined direction of rotation, the rotation of the crown 48 will be free for you to feel. These means can be constituted, as described with reference to FIGS. 1 and 2, by a finger joining the crown 46 and the cage 50, in a determined position.
Means can also be provided for exerting, on the cage 50, a friction, which maintains this cage in a determined position relative to the crown 46. For example, the cage 50 can include a flange 51, forming a brake drum, on which is applied a shoe 52 actuated, when desired, by any suitable means, mechanical or electromechanical. When no friction is. exerted on the crown 51, dangling angularly from the cage 50, said cage 50 is free and it follows that the crowns 46 and 48 are angularly integral with each other, regardless of the direction of rotation of crown 46. In this position, nothing is changed to the general operation of the car as indicated above.
If, on the other hand, the shoe & brake 52 is applied against the. crown 51, the cage 50 is braked; this braking does not prevent the drive .de the crown 48 driven by the driving crown 46, whatever the direction of rotation of this crown 46; but, It allows the crown 48 to progress freely with respect to the crown 46, that is to say it allows freewheeling operation.
This arrangement, according to which the cage 50 is braked, without the, securing angular i- renient with the crown 46, has the advantage that, even if one is in the freewheel position, it is possible to drive the vehicle in reverse. This would not be the case 31 the cage 50 was angularly integral with the crown 46.
In fig. 9 and 10, the angular resilient connection between the two cages 50a and 501J is obtained by balls, such as 53, which, on one side bear in recesses of conical shape for example 54, formed in the. cage 50b, while on the other hand, they suffice the thrust of springs 66 housed in recesses 5-6 of the cage 50a. It is clear that this achieves an elastic coupling between the two cages 50a and 50b; things are arranged: so that the balls 5; 3 never leave their cells 54.
The two internal rings 48a and 481) are each wedged on the half-axles 56a and 56b; said rings 48a and 48b are abutted between themselves and against the walls of the casing 57, by ball stops 58, 59, and 60; the drum 51 is mounted on the ball bearing at 61, and this drum is secured to the cage 50b by a finger 62 which passes through the casing 57 by a circular slot 63 allowing the necessary slight relative displacement of the drum 51 relative to the casing 57. The internal face of this housing 57 carries the ramps 47 which are visible in FIG. 10, this casing 57 being only the driving ring 46 of the freewheel described above.
For the operation of the brake shoe 52, an electromagnet 64 has been shown which, when energized, attracts its armature 65 in antagonism with it. a spring 66, which has the effect of taking off the brake shoe 52. Normally, that is to say when the electro 64 is not energized, the brake shoe 52 presses against the drum 51, .de such that normal operation has. take place in freewheeling mode, the rigid angular connection only taking place when the electro 64 is excited. It is obvious that the reverse could also take place.