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.