Mécanisme transmetteur de puissance. L'auteur de la présente invention a déjà construit ries mécanismes transmetteurs de puissance qui étaient montés sur le volant d'un moteur et dont .quelques-uns procu raient un rapport progressivement variable des vitesses de l'arbre moteur et de l'arbre récepteur, tous procurant des rapports divers de ces vitesses. On en trouve déjà .des exem ples dans les brevets suisses no 55254 et. 93883, et dans les brevets français no 385854 de 1907, 51949e6 de 1919, etc.
Ces mécanismes comportaient dez engre nages et, pour la plupart, des embrayages â griffes qui offraient certains -les mêmes in convénients que les dispositifs ordinairement en usage.
Dans tous ces appareils, des roues plané taires dont l'axe était entraîné par le volant pouvait engrener avec une ou plusieurs roues dentées de même axe que le volant. Dans plusieurs de ces appareils, les roues dentées ne restaient pas en position d'engrènement d'une manière permanente. L'objet de la présente invention est un mécanisme transmetteur rie puissance reliant un arbre moteur à un arbre récepteur et dé terminant .diverses valeurs du rapport des vitesses desdits arbres.
Ce mécanisme est ca ractérisé en ce qu'il comporte au moins un couple -de roues dentées d'engrenage dont les dentures restent en position d'engrènement mutuel pour toutes les valeurs du rapport des vitesses, et en ce qu'il comporte un arbre de commande monté rotativement sur le bâti et commandant, par sa rotation, .des moyens par lesqu61s sonL-déterminées <B>les</B> diverses -vi- ess ,sïipri' bre moteur.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, cinq formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 à 5 concernent une première forme d'exécution, Les fig. 8, 9 et 10 une deuxième forme d'exécution, Les fig. 13 et 14 une troisième forme, la fig. 14bis est une variante de détail appli cable à la première et à la .deuxième forme, Les fig. 6 et 7 une variante applicable à diverses formes d'exécution, ainsi que les fil-. 11 et 12 concernant encore une autre variante;
La fig. 14bis concerne une variante appli cable aux deux premières formes d'exécution, La fig. 15 une variante de la forme d'exé cution représentée aux fig. 13 et 14, La fig. 16 un détail, Les fig. 17 et 18 une quatrième forme, Les fig. 19 et 20 une cinquième; Les fig. 21, 22 et 23 concernent enfin une variante des quatrième et cinquième formes d'exécution.
Les formes d'exécution représentées par les fig. 1 à 5 et par les fig. 13 et 14 présen tent la particularité que les couples des roues dentées mentionnés dans la revendica tion sont constitués, .d'une part, par des roues clavetées sur un même arbre planétaire en traîné par l'un des arbres moteur et récep teur, d'autre part, par .des roues dentées de même axe que lesdits arbres, c'est-à-dire cen trales, qui engrènent constamment avec les dites roues clavetées,
l'une d'elles étant soli daire<B>de</B> celui des deux arbres qui ne porte pas les roues planétaires et les autres étant guidés dans la matière même de l'arbre qui porte les planétaires, ces dernières pouvant être immobilisées par des freins mis en ac tion par l'arbre de commande et agissant sur des plateaux solidaires de ces roues, l'arbre de commande pouvant en outre rendre soli daires l'un de - l'autre, pour la rotation, les @@rbr@;
s--ma@eur eL"'-I @@p@---- --Daiï@-la-forme--représentée parles fig. 1 à 5, les roues centrales mentionnées ci-dessus sont .des couronnes taillées intérieurement, tandis que dans les fig. 13 et 14 elles sont des roues dentées extérieurement.
La fig. 1 et la fig. 13 sont des coupes par l'axe :des deux arbres moteur et récep teur du mécanisme. La fig. 2 est une coupe suivant A-B -de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe axiale -d'un valant solidaire de l'un des arbres destinés<B>à</B> recevoir les principales piè ces mobiles idu mécanisme. La fig. 4 est une coupe suivant A-B de la fig. 3. La fig. 5 est un détail vu en plan.
Dans les fig. 1 à 5, les mêmes chiffre et lettres désignent les mêmes organes.
La lettre a désigne le volant sur lequel est monté le mécanisme et qui est assemblé avec les parties<I>a', a", a"'</I> et<I>a</I>" lorsque tous les mobiles sont montés sur lui. Ces diverses parties sont clairement visibles sur les fig. 3 et 4. On voit qu'il est ménagé, par la super position de ces diverses parties et leur décou page, des logements segmentaires servant à guider par leur surface intérieure, l'extérieur des roues dentées visibles à l'a fig. 1 et .dé signées par e', e", e"' et e"".
b est l'arbre-vilebrequin ,d'un moteur et d est l'arbre récepteur à entraîner et auquel s'applique la résistance que.l.e moteur :doit vaincre. c est le carter du moteur qui ren ferme en même temps le mécanisme trans metteur monté sur le volant a.
Les roues e', e", e<I>l"</I>, e"" sont clavetées sur un arbre com mun ou boulonnées ensemble.<B><I>f</I></B>, f", f"' dé signent des couronnes dentées intérieurement et guidées par cette denture sur les segments pleins de la fig. 4, tandis que les roues a', <I>a"</I> et<I>a"'</I> -sont guidées ,dans les segments creux de la même figure, lesquels segments creux ont un axe commun excentrique, de sorte que les roues e', e"<B>...</B> forment un bloc plané taire. f est un plateau solidaire de l'arbre récepteur d et muni d'une de eria@\-euT::
par laquelle il en- ' avec la roue plané taire e"". es couronnes f', f", J"" sont res pectivement #en prise d'engrènement avec les roues<I>e l,</I> e", e".
Dans le carter c sont montés trois axes de commande g auxquels une liaison .ciné matique convenable communique les mêmes mouvements simultanément. La fig. 2 montre cependant trois formes diverses du méca nisme de commande; dans la réalité, on au rait le même mécanisme sur les trois arbres. Les trois formes représentées concernent des moyens d'exercer un freinage sur des pla- teaux minces j', j", j<B><I>'</I></B> solidaires .des couron nes centrales pour immobiliser telle ou telle d'entre elles indépendamment des autres.
Pour cela, il est prévu les moyens de frei- xiage représentés au haut et à droite de la fig. 2, pour lesquels il est prévu que les pla teaux minces susmentionnés se meuvent li brement dans l'intervalle compris entre des paires d'anneaux circulaires w', w", W"", dis posés librement dans le bâti, et formant flas ques.
Pour emprisonner les plateaux j entre les anneaux w. .des pièces lâ <I>, h", h\</I> peuvent être disposées le long de l'arbre g et présen ter des prolongements<I>k', k", k"'</I> qui forment mâchoires de pinces pour les paires d'an neaux w. Un ressort i peut être .disposé de part et d'autre du groupe de ces mâchoires pour fournir la force de serrage nécessaire lorsque des cames convenablement disposées sur l'arbre do commande abandonnent les dites mâchoires à cette force de serrage.
Les fi-. 1 et 3 montrent qu'un plateau mince a"",, est solidaire de l'une .des. pièces assemblées avec le volant, et l'on voit sur la fig. 1 qu'un plateau mince j"" est rivé sur la roue f. Des anneaux w" emprisonnent ces deux plateaux a"" et j"", mais sont -em pêchés de les serrer l'un contre l'autre par la. came h lorsqu'elle se trouve introduite en tre les deux anneaux, et empêche les rondel les élastiques n maintenues tendues par un boulon d'exercer l'action de serrage à laquelle elles sont destinées.
La came lz présente une entaille qui, lorsqu'elle vient en regard des- dites rondelles, les laisses fléchir jusqu'à pro voquer le serrage des disques a"" et ï""* par l'intermédiaire des anneaux iv"".
Le fonctionnement .du mécanisme est le suivant: Il existe une position des arbres g pour laquelle les plateaux j"" et a"" ne sont pas serrés ni aucune des paires d'anneaux em prisonnant les plateaux des couronnes. L'ar bre moteur tourne alors à vide. I1 tourne mais entraîne avec lui l'axe des roues plané taires clavetées ou boulonnées ensemble. Comme l'une d'elles, la roue e"", engrène avec l'arbre d, elle prend un mouvement de rotation dû au fait que l'arbre d est ordi nairement soumis à un couple résistant con- si.dérable.
Tout le mobile planétaire auquel elle ap partient tourne donc sur lui-même et chacune de ses dentures communique à la couronne qui lui correspond une vitesse particulière, les plateaux de ces couronnes étant laissés libres par leurs freins respectifs.
Si l'on suppose que la came<I>la</I> est tournée maintenant de manière à libérer le frein n, on voit que l'assemblage des plateaux j <B>\</B> et a"" procure la disposition .dite prise directe, dans le domaine de l'automobile.
On se rend compte que les organes, non représentés, par lesquels l'arbre g déclenche la mise en action des divers freins peuvent être disposés sur lui de manière qu'ils les dé- clenchent successivement et un à un, l'un des freins s'ouvrant lorsque l'autre se ferme. Pour toutes les vitesses .de l'arbre d autres que celles qu'il prend lors de la prise directe, il faut que l'une -des couronnes soit immo bilisée par les freins qui lui correspondent. On voit alors en considérant la fig. 2 et en imaginant que l'une des couronnes est fixe et que l'axe du mobile planétaire tourne dans le sens -des aiguilles d'une montre, que ce mobile tourne sur lui-même en sens inverse. Or, c'est par ce mobile que la couronne f de l'arbre récepteur est entraînée.
Le rapport
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est constant et vaut par exemple un tiers. Si le rapport .de la couronne fixe à son pignon vaut exactement trois, il y a compen sation exacte entre la vitesse d'entraînement . du planétaire et la vitesse de sens inverse qu'il tend à communiquer à la roue f par sa rotation sur lui-même. Si le rapport de la couronne fixe à son pignon est plus grand que trois, l'arbre récepteur prend une vitesse de sens inverse de la vitesse .de l'arbre mo teur.
Si le rapport de la couronne fixe au pignon est inférieure à trois dans cet exem ple, on a une vitesse positive de l'arbre ré cepteur qur-peut être fortement réduite re- lativement à celle de l'arbre moteur si le rap port susdit est ,de peu inférieur à trois. Dans la forme d'exécution représentée en fig. 2, le plus grand rapport de couronne à pignon est fourni par le couple qui possède le plus petit pignon. On obtient donc la mar che arrière en faisant agir les freins h" qui immobilisent la couronne <B>f</B> qui engrène avec le pignon e', ce rapport étant supérieur à trois et valant ici 4,1 environ.
Pour passer à la. première et à la seconde vitesse, on im mobilisera successivement les freins<I>h'</I> et<I>h"'.</I>
Ce mécanisme a pour avantage la com mande rotative silencieuse ainsi que de pro curer le silence dans les vitesses intermé diaires grâce à la supériorité des engrenages intérieurs sur les engrenages extérieurs, ainsi que par le mode de guidage des mobiles sur le volant.
La construction de frein donnée comme variante à la fig. 2 présente un sabot 1 des tiné à agir sur les plateaux j', j', 3'" en ap puyant contre leur pourtour extérieur. On voit qu'un ressort prenant appui sur le -car ter exerce une pression contre le frein, lequel a sa course déterminée par l'arbre g qui tou- rillonne .dan., le carter. Cet arbre présente une entaille par laquelle la course du frein se trouve augmentée lorsqu'elle est tournée en regard du ressort.
A droite de la fig. 2, la lettre m désigne une variante -de forme des pinces précédemment décrites.
Dans les fig. <B>13</B> et 14 se trouve représen tée une forme d'exécution présentant la par ticularité que les roues centrales ne sont pas des couronnes taillées intérieurement, mais des roues taillées extérieurement et montées les unes sur les autres autour .de l'axe prin cipal. Ici, celle des roues centrales qui est solidaire de l'arbre récepteur est la roue d' qui engrène avec le pignon d" .du mobile pla nétaire. Le bloc planétaire et les freins sont disposés comme dans la fig. 1, à l'exception du dispositif de freinage procurant la prise directe.
Celle-ci n'est pas obtenue par as" semblage direct de l'arbre d ayec le volant a, mais par l'assemblage de deux roues cen trales de .diamètres différents et qui, empê- chées par là .d'être entraînées à des vitesses différentes par leurs pignons respectifs, em pêchent à leur tour le bloc planétaire de tourner sur lui-même, de sorte qu'il entraîne le pignon d' ainsi que les deux roues assem blées, à la vitesse de sa révolution qui est celle de !',arbre moteur b, Les pignons planétaires s1, e2,
e3 engrè nent respectivement avec les roues centrales e'1, e'2 et e's. Ces roues centrales sont assem blées avec des canons e",, e"2 et é's ainsi qu'avec des plateaux e"'1, e"'2 et e"',, aux quels correspondent des freins tels que ceux de la fig. 1. L'assemblage susmentionné de deux roues pour la prise directe se fait entre les deux plateaux voisins e"'1 et e\2.
Pour cela, le plateau e"", porte les leviers -d'axes f,. liés aux segments de freins<B>f',;</B><I>-ces</I> segments correspondent avec la surface inté rieure cannelée d'un anneau g,, solidaire du plateau e "'!I. Un manchon à extrémité coni que coulisse sur le canon é'1 en faisant came contre les extrémités des leviers f 1.
Des tiges h'1 relient ce manchon à un anneau baladeur i, commandé par le levier d'axe j1 dont la position est elle-même sous la dépendance de la came lcl calée sur !'arbre de commande h.
On conçoit que les divers moyens de com mande de l'arbre h, tels que la came k1 et -des ergots l'1 peuvent être disposés sur son pourtour de manière à entrer en action à tour de rôle et dans un ordre tel que, par exem ple, une rotation toujours de mémQ sens (le.- l'arbre h le fasse passer successivement par des positions auxquelles correspondent pour l'arbre t!: --une--viteswisrersée;
\unçe-vite@se- nulle, une première et une -deuxième vitesses intermédiaires et enfin la vitesse correspon dant à la prise ,directe.
La fig. 14 -est une coupe suivant un plan tangent aux pignons e2 et e'2 et faisant voir la forme des mâchoires ms situées en avant de ce plan de coupe.
On voit que les pignons peuvent l'un et l'autre être guidés par leur pourtour dans la matière de la pièce a" du volant pourvu que les pignons centraux aient plus débat sur leurs Oanons -et sur l'arbre d que dans les creusures de la pièce a". Les .différentes par ties a, a', a" du volant sont assemblées au moyen de trois boulons cl.
La fig. 14bis représente partiellement un dispositif permettant l'immobilisation d'une roue centrale au moyen d'un frein à ruban et montre comment une came 1", de l'arbre<I>1,</I> peut commander ce frein. Un tel dispositif peut s'appliquer aussi bien à la forme de la fig. 1 qu'à celle de la fig. 13.
La fi-. 15 -est une variante de la forme d'exécution représentée par les fig. 13 et 14. On y voit que les dentures planétaires et les dentures centrales peuvent être réunies par des couronnes f2 qui peuvent aussi être gui dées dans la matière même des pièces du vo lant et qui présentent l'avantage .de donner des engrenages intérieurs silencieux.
Dans les fig. 8, 9 et 10 est représentée une forme d'exécution dont le fonctionnement est analogue à celle de la fig. 1 en ce sens qu'un mobile planétaire est associé avec une couronne dentée intérieurement. Mais cette couronne dentée est constituée par une chaîne dentée maintenue en forme pratiquement cir culaire au moyen d'un mandrin dont les chiens coulissants supportent la chaîne tout en étant mobiles sur leurs coulisses radiales.
De cette manière, la couronne formée par la chaîne a un diamètre qui peut varier d'une manière continue grâce à une liaison ciné matique .de la commande rotative avec un mandrin, d'une part, et, d'autre part, avec un dispositif permettant que la roue-chaîne et le mobile planétaire restent associés par un engrenage pour toutes les valeurs qui peu vent être données au diamètre de la roue- chaîne.
La fig. 8 est une coupe axiale, la fig. 9 une coupe schématique de la fig. 8, et la fig. 10 une coupe semi-schématique montrant une forme d'un mécanisme de liaison entre l'organe de commande rotatif et une partie du mécanisme.
Un pignon 5 est monté rotativement sur un arbre excentré 1 solidaire de l'arbre mo teur et constitue le mobile planétaire. Il peut présenter deux dentures différentes 5 et 5'. Une roue 3"" est montée rotativement et ex centriquement sur le volant a de l'arbre mo teur et engrène avec une vis sans fin 3""' (fig. 8 et 10).
Les diverses couronnes<B><I>f</I></B><I>,</I> des fi-. 1 et 2 sont remplacées par une chaîne 8 portée par les chiens 8' à coulissement radial d'un mandrin 9, porté par la partie d'arrière c' du carter.
L'arbre de commande portant la mani velle 15, porte une roue dentée 12 qui en grène avec le plateau à denture centrée 12" du mandrin, qui est d'une construction con nue quelconque. L'arbre récepteur 7 engrène avec le mobile planétaire 5' en permanence, par la couronne dentée ô.
2 désigne un moyeu solidaire de la roue 3"", laquelle a même axe que l'arbre 1. Le moyeu 2 est excentré par rapport à cet axe, d'une quantité égale à celle dont cet axe est. lui-même distant de l'axe du mécanisme. Ce moyeu guide une couronne 3 présentant une denture extérieure 3' et une denture inté rieure 3".
10 est un segment de frein coiffant l'ex térieur du mandrin. et pressé contre ce der nier par un frein 11 monté dans le carter, et qui sert à solidariser le mandrin et le carter.
Plusieurs segments de freins semblables sont visibles sur la fig. 9. Ils sont soumis, d'autre part, à l'action de ressorts 10' (fig. 8) ou 10" (fig. 9), qui correspondent à deux variantes.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant: On conçoit que la manoeuvre de la mani velle 15, en commandant la position des chiens, détermine le diamètre de la roue à denture intérieure formée par la chaîne, et que la position de cette roue soit fixe par rap port au carter, le mouvement .des chiens sur le mandrin n'étant pas réversible. L'une des extrémités de la chaîne est fixée en 9', tan -dis que l'autre s'enroule dans une gorge 9"' par son extrémité 9" lorsqu'on diminue le diamètre de la couronne.
La couronne 3 a pour fonction d'assurer la liaison entre la chaîne dentée et la denture 5 pour toutes les positions de la chaîne, de sorte qu'un méca nisme, non représenté, met en relation la com mande 15 avec la vis 3""'. Il y a également une liaison entre le levier 15 et le levier 12' qui commande le frein.
Pour obtenir la prise directe, on unit le mandrin qui porte la chaîne et le volant du moteur. Pour cela, la manoeuvre dessert 1 e frein 11 et libère les segments de frein 10 soumis à l'action de ressorts 10' qui les ap pliquent contre la pièce a' du volant. Pour que le mandrin 9 soit libéré, il faut encore qu'il cesse d'engrener, par sa denture 12", avec la roue 12. Pour cela, celle-ci présente, sur une partie convenable de son pourtour, un espace dépourvu de dents, lequel vient en regard de la denture 12" à l'instant où le frein 11 se desserre. Rien n'empêche alors le volant, le mandrin et les roues 6 et 7, de tourner ensemble, ce qui constitue la prise directe.
Si l'on veut, à partir de là, amener le mé canisme au point neutre ou obtenir une vi tesse intermédiaire, on agit sur le levier 15 dans le sens opposé à la flèche 16. Le frein 11 immobilise le mandrin en comprimant les mâchoires 10 et les séparant de l'anneau a'. En même temps, la roue 12 reprend son ac tion sur la roue 12" du mandrin et com mande l'extension -de la chaîne en même temps que la vis sans fin, de façon que la roue 3 tourne dans la chaîne en entraînant le pignon 5 par son intérieur.
On a vu que l'axe du moyeu 2 et de la couronne 3 peut se placer sur l'axe prin cipal. Les choses sont prévues pour que, lorsqu'il est dans cette position, le mouve ment de retréeissement de la chaîne ait été arrêté un peu avant. Avant que l'on soit arrivé à cette limite, la couronne, légèrement excentrée, engrenait encore avec la chaîne et tournait sur elle-même, à chaque tour du vo lant, d'un angle très petit, -déterminé par l'angle d'engrènement d'une paire de dents de sorte que la couronne ne donnait au pignon qu'une très faible rotation sur lui-même de sens inverse au sens de la rotation du volant.
Cela correspondait donc presque à la prise directe quant à la vitesse obtenue. C'est à partir .de ce moment .que la chaîne cesse de se rétrécir -et qu'intervient le fonctionnement des freins décrits plus haut pour donner la véritable prise directe.
On conçoit que plus on agrandit la chaîne, plus on augmente la rotation de la cou ronne sur elle-même, et, par suite, celle du pignon 5, de sorte que la vitesse négative qui se retranche de la vitesse positive du mou vement planétaire dans la transmission à l'arbre entraîné, augmente aussi. La vitesse positive de cet arbre diminue donc et peut .s'annuler. Elle s'annule à l'instant où le diamètre de la roue-chaîne est le double du diamètre extérieur de la couronne. Cela est du moins le cas ici où le rapport de la cou ronne 3 ou pignon 5 est la même que celui de la couronne 6 au pignon 5'.
Lorsqu'on agran dit encore plus la roue-chaîne de manière que son rapport à la denture extérieure de la cou ronne 3 soit plus grand que 2, le mouvement de l'arbre 7 se trouve inversé, ce qui donne la marche arrière dans une automobile.
Les fig. 11 et 12 montrent une variante de la forme d'exécution à chaîne décrite ci- dessus; la fig. 11 est une coupe partielle par l'axe et la fig. 12 une coupe suivant A-B de la fig. 11. Pour obtenir une multiplica tion de vitesse dans la transmission au lieu d'une réduction, on a prévu la construction suivante: au lieu de monter directement l'ar bre 1 sur une pièce du volant, il est fixé à une cuvette 18 guidée dans l'intérieur de la, roue 3.
Dans ce cas, la denture intérieure 3" disparaît et le pignon 5 retrouve son mouve ment en engrenant sur un pignon central 19 solidaire de la roue 3. Le sens .de rotation du pignon 5 étant renversé par rapport au cas décrit ci-dessus, on obtient une multiplica tion de vitesse pour les positions où l'on avait une réduction. Les fig. 11 et 12 ne correspondent cependant pas exactement à cette construction; le sens primitif de rota tion du pignon 5 y est rétabli grâce à une couronne 20 dentée intérieurement qui relie les deux pignons 5 et 19. Dans ce cas, les fonctions sont les mêmes que pour les fig. $, 9 et 10, en ce qui concerne les effets du mouvement .d'excentration.
Les fig. 6 et 7 représentent un méca nisme d'embrayage qui peut constituer une variante dans les modes d'accouplement dé crits à propos des fig. 1 et 13 et procurant la prise directe sans qu'il soit recouru au frottement comme moyen essentiel donnant lieu aux forces tangentielles nécessaires 1. l'entraînement d'un arbre par l'autre.
Ce mécanisme, qui s'applique à deux ar bres de même axe, comporte une couronne z dentée intérieurement, solidaire de l'un des arbres, et un plateau solidaire .de l'autre arbre.
Dans la forme représentée en fig. 6, ce plateau est constitué par la roue f qui en grène avec le pignon e""'. Ce plateau porte des pignons planétaires r, guidés par des noyaux r'. Ces pignons planétaires engrènent, d'une part, avec la denture intérieure z et, d'autre part, avec un pignon central p exten sible. Ce pignon est constitué de plusieurs secteurs, de même que son moyeu p'. Ce moyeu présente des surfaces coniques qui, par le fait que le moyeu est brisé, peuvent s'introduire dans une rainure conique appar tenant à un manchon o qui peut coulisser le long de l'arbre b. Ce manchon présente une gorge u, .dans laquelle s'introduit un levier de commande.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant: Lorsqu'on manoeuvre le manchon o dans la direction de la flèche u, le pignon exten sible p prend son diamètre le plus petit pour lequel son engrènement avec les planétaires est correct. Il n'y a alors, entre l'arbre d et l'arbre b, aucune autre liaison que celle qui peut résulter des frottements inévitables entre les dentures correctes. Le couple résistant appliqué à l'arbre d fait que les planétaires tournent sur eux-mêmes, lorsque le volant a est mis en rotation, et qu'il entraîne en sens inverse le pignon p et le manchon o monté librement sur le moyeu claveté de la roue f.
Lorsqu'on man#uvre le manchon dans le sens de la flèche v', la surface conique pleine du manchon o force le tronc de cône brisé du moyeu à prendre ses plus grandes dimen sions. Il s'ensuit d'abord que l'engrènement devient incorrect, et cela. .d'une manière pro gressive si la manoeuvre du manchon se fait heu à peu. Il arrive un moment où l'engrène ment est si incorrect -que les pignons plané taires ne peuvent plus tourner sur eux- mêmes; par le fait qu'ils ne tournent plus, ils entraînent leurs noyaux ou guides r'. C'est-à-dire le plateau<I>f</I> claveté sur l'arbre<I>d.</I> On obtient .donc bien la prise .directe.
Au lieu d'être guidés par des noyaux, les pignons pourraient être guidés par leur pour tour dans des creusures pratiquées dans le plateau f.
La fig. 7 montre, pour l'un des planétai res, un autre moyen de rendre l'engrènement des dentures z et r incorrect et qui ne néces site pas que le pignon p soit extensible. Ce moyen consiste en une douille excentrique s qui permet de renforcer l'engrenage et de l'affaiblir lorsqu'on la fait tourner dans un sens ou dans l'autre.
Ce mécanisme à pignon extensible décrit ci-dessus trouve encore des applications dans les quatrième et cinquième formes d'exécu tion, représentées par les fig. 17 à 20, oie l'on voit (fig. 19) les pignons planétaires être extensibles.
La forme d'exécution représentée par les fig. 17 et 18 présente aussi des roues dentées d'engrenages qui restent constamment en po sition d'engrènement. Leur mise .en fonction est opérée ici par un embrayage indépendant des engrenages eux-mêmes. Le volant a du moteur porte le mécanisme d'embrayage dé crit ci-.dessus, qui permet de réunir l'arbre b à un arbre 21 par la commande de l'arbre à cames 22 du levier 23. La commande des changements de vitesse est assurée par les leviers 24, 2:5 et 26.
Le long de l'arbre 21 sont -disposés les uns à la suite des autres plusieurs éléments .de transmission comportant chacun les or- gaves suivants: un pignon central et une couronne intérieure de même axe reliés l'un à l'autre par une :couronne dentée intérieu rement et extérieurement, laquelle engrène par son intérieur avec le pignon et par son extérieur avec la couronne dentée intérieure ment. La fig. 17 montre deux de ces élé ments, puis un troisième constitué par un pignon 27 et une couronne intérieure centrale 28 réunis par un pignon planétaire 29. Le pignon central 31 du premier élément est claveté sur l'arbre 21.
Sur cet arbre et de part et d'autre de ce pignon est monté libre ment un noyau excentrique 30 solidaire d'un plateau denté 32. La couronne 33 est gui dée sur ce noyau 30 par sa denture intérieure. La couronne ,dentée intérieurement 34 est so lidaire d'un disque 35 et d'un manchon 36. Sur ce manchon est claveté le pignon central du second :élément et, sur une partie de la longueur de ce pignon, tourillonne le noyau excentré du second élément solidaire ,du dis que 37.
On conçoit qu'un nombre quelconque d'éléments semblables peuvent être disposés les uns à la suite des autres, et qu'à chacun correspond un rapport de réduction déterminé entre la vitesse du pignon central et celle de la couronne intérieure. Dans la forme repré sentée, le manchon du deuxième élément porte, claveté sur lui, le pignon 27 du train planétaire. Enfin, le manchon de la couronne intérieure 28<B>-de</B> ce train porte, claveté sur lui, le manchon 3'8 d'accouplement de l'arbre ré cepteur.
Chacune .des couronnes dentées intérieu rement porte, sur son pourtour extérieur, une bague dont elle est solidaire pour la rotation, mais qui peut coulisser sur ses clavettes et qui présente une denture sur l'une de ses fa ces, capable de correspondre avec la denture du disque voisin. .Ces bagues présentent une gorge annulaire qui a deux fonctions: l'une consiste à recevoir les extrémités du levier tel que 24 en forme de fourche (fig. 18) et :
dont l'autre consiste à transmettre les d6pla- cements que lui imprime ce levier, à un pe tit levier tel que 39 semblable à un cliquet à griffes. Le fonctionnement du mécanisme est le suivant: Les cames de l'arbre 22 sont réglées les unes par rapport aux autres de manière que l'on passe successivement de la. marche ar- riëre à 9'arrêt, puis aux diverses vitesses posi tives dans l'ordre<B>do</B> leur croissance.
Pour la marche arrière, il faut que le levier 23 embraye l'arbre 2-J., puis que les leviers 94 et 25 placent les petits leviers dans les po sitions représentées et que 26 placé le petit levier qui lui correspond dans son autre po sition. On voit que les disques dentés des -deux premiers noyaux excentrés sont immo bilisés par ces leviers. Le pignon 31 commu nique donc une vitesse réduite à la couronne 34 qui la transmet -sans changement au pi gnon 40 lequel transmet encore avec réduc tion une vitesse à la couronne 41. Celle-ci entraîne le pignon 27, lequel communique une vitesse de sens inverse -à la couronne 28 par le planétaire 29.
Pour passer à la vitesse nulle, il suffit de débrayer par le levier 23, puis pour passer à la première vitesse, d'ame ner le levier 26 dans la position représentée. Les rapports réducteurs des deux premiers éléments de transmission se multiplient alors l'un par l'autre. Pour passer à la deuxième vitesse, il faut laisser seul en action l'un des deux éléments en faisant coulisser la bague et relever le cliquet de celui qui ne doit pas fonctionner.
Enfin, la troisième vitesse sera donnée par celui des deux éléments qui four nit le moindre rapport de réduction qui est ici le premier élément, puis la prise directe par la solidarisation au moyen -de l'em brayage des bagues de tous les éléments de transmission,<B>-de</B> sorte que tous tournent en semble. On voit que deux éléments de trans mission peuvent fournir quatre vitesses par le simple jeu d'une commande rotative.
Dans la forme d'exécution représentés par les fig. 19 @et 20, on a disposé un seul élé ment semblable à. .ceux qui viennent .d'être décrits, cela immédiatement à proximité du volant. Cet élément assure une première ré duction de vitesse entre le volant a et un plateau 42 portant la denture intérieure d'un mécanisme d'accouplement à pignon extensi ble tel que décrit plus haut; ce mécanisme diffère cependant de celui déjà décrit en ce que ce sont les pignons planétaires 51 qui sont extensible.
Un mécanisme identique 42' est représenté non coupé. Il est commandé par le levier 59 et tourné en sens inverse du premier. Ces deux mécanismes sont disposés sur l'axe principal de l'arbre moteur et de l'arbre récepteur. Ces deux arbres sont sé parés l'un de l'autre par le plateau 42 dans lequel tourillonne le bout de l'arbre b pour lequel est prévue une bague antifriction 45. Le plateau 42 porte, d'autre part, un arbre- noyau 66 qui tourillonne dans un trou de l'arbre 61 pourvu de la bague antifriction 66'. Un arbre -de renvoi d'une boîte de chan gement de vitesse ordinaire 49 porte les roues 48, 53 et 56.
L'élément de transmission comporte le pignon central 43, la couronne à deux .den tures 46 et la couronne dentée intérieure ment 44. Le pignon 47 est claveté sur le canon solidaire de la couronne 44, lequel canon est lui-même claveté sur le canon soli- claire du plateau 4?. Le pignon 47 n'engrène pas directement avec le renvoi 48; il -est relié à lui par une couronne dentée intérieurement 50 qui est guidée dans le carter. Les deux roues de l'engrenage de petite vitesse 53 et 54 n'engrènent pas non plus ensemble, mais seu lement par l'intermédiaire de la couronne 55 à denture intérieure.
La, roue 32 donne la marche arrière par le fait qu'elle peut en grener directement avec la roue 54 lorsque la commande 57 et 63 amène cette roue dans le plan de la roue 32 par coulissement sur l'arbre 64. Un arbre 58 porte les cames à gorge qui commandent les mouvements des leviers à fourchette 63, 59, 60 et 61. Le le vier 61 commande l'embrayage de prise di recte de la bague 45 avec le disque denté 64' du moyeu excentré.
Le fonctionnement du mécanisme est le suivant: Supposons l'énergie arrivant de l'arbre b par son pignon 43. Si l'on embraye, d'une part, la bague 45 et, d'autre part, le méca nisme d'accouplement 42 en débrayant 42'. les trois arbres successifs b, 66 et 64,,se trou vent accouplés en prise directe; cela est pos sible grâce au fait que la roue 54 est soli- claire en rotation du plateau 42' de la même manière que le pignon 47 est solidaire du plateau 42, c'est-à-dire par le moyen de cla vettes avec cette différence que les clavettes de la roue 54 la laissent coulisser sur l'arbre. L'embrayage 42' étant débrayé, la roue 54 mue par la roue 53, tourne à vide.
Si l'on débraye 42, on peut embrayer 42': on aura la vitesse correspondant aux deux rapports réducteurs de la roue 47 à la roue 48 et de la roue 53 à la roue 54, Si, sans rien chan ger d'autre, on débraye 45, on introduit un rapport réducteur de plus, celui de l'élément :de transmission 43, 46, 44. C'est alors la plus petite vitesse. Enfin, on peut débrayer 42' et 45 et embrayer 42, ce qui donne la vitesse correspondant au rapport de réduction de l'élément de transmission susmentionné. Enfin, on peut obtenir une vitesse de mar che arrière plus lente que la première indi quée, en laissant débrayer 45, en débrayant 42, en embrayant 42' et en faisant coulisser 54 jusqu'à l'engrènement avec 32.
On conçoit que les cames puissent être construites de manière à produire successive ment ces divers effets dans un ordre donné.
Les fig. 21, 22 et 23 concernent une va riante relative à l'élément de transmission des fig. 17 à 20.
La- fi-. 21 montre une autre manière de rendre immobiles les noyaux excentrés. Celui- ci, qui porte le numéro 68, peut être ou non associé à un roulement à billes pour guider en rotation la couronne 69. Celle-ci est en core guidée par l'extérieur de son anneau dans un disque à ouverture excentrée 70, le quel porte la denture à griffe qui reste cen trée sur l'axe .de l'arbre b. On conçoit que si l'on immobilise par son pourtour ce disque 70, le noyau 68 qui est monté librement sur l'arbre sera maintenu dans une position inva riable par l'intermédiaire de la couronne même qu'il sert à guider.
La bague 73 pré sente une forme variante par laquelle peut coopérer avec une rampe de la griffe 74. Cette griffe peut, lorsqu'elle entre dans la. denture 70, repousser en même temps la ba gue 73. Une vue suivant le plan C-D est représentée en fig. 22, pour montrer une au tre forme concernant la griffe 79 qui peut immobiliser la denture 70 par le jeu de la came 77 montée sur l'arbre 76 de commande et agissant sur le levier 78.
La fig. 23 est une coupe suivant A-B de la fig. 21 pour montrer que l'espace vide 70' peut être rempli par un croissant de mé tal 75, ce qui donne encore le même effet de guidage du noyau.
La fig. 16 est un complément aux divers mécanismes de transmission ci-dessus décrits, en ce sens que lorsqu'un véhicule se trouve arrêté sur une pente grâce à un mécanisme de transmission de marche arrière, il faut qu'il puisse être empêché de revenir en ar rière sans le secours d'un frein. On utilise habituellement dans ce 'but un cliquet agis sant sur l'arbre de transmission. Le disposi tif de la fig. 16 agit .sur la roue dentée fixée au différentiel. Il comprend un levier -de commande 88 d'axe 87 et soumis à un ressort de rappel 89.
Sur l'arbre d'axe,8 pivote une douille excentrée, qui guide en rotation un cliquet 80 présentant une denture 82. Ce cli quet présente en outre une partie lisse 81 et une gorge 83 séparées par une arête 84. Le fonctionnement de ce mécanisme est le sui vant: Quand le véhicule marche en avant, la roue dentée 85 tourne dans le sens de la flè che 91. . A ce- moment, la denture 82 est écar tée de la roue grâce à l'excentricité de la douille 86. Si le véhicule tend à reculer, la roue 85 tourne dans le sens de la flèche 92; on approche alors la denture 82 en comman dant la douille 86 par le levier 88.
Le res sort soulève légèrement la partie 81; une dent de la roue 85 rencontre l'arête 84, ce qui tend à faire tourner le cliquet 80 dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui fait engrener la denture 82 dans la roue 85 et immobilise le véhicule.
Power transmitting mechanism. The author of the present invention has already constructed the power transmitting mechanisms which were mounted on the flywheel of an engine and some of which provided a progressively variable ratio of the speeds of the driving shaft and of the receiving shaft. , all providing various ratios of these speeds. Examples of this are already found in Swiss Patents Nos. 55254 and. 93883, and in French patents 385854 of 1907, 51949e6 of 1919, etc.
These mechanisms included two gears and, for the most part, claw clutches which offered some of the same drawbacks as the devices ordinarily in use.
In all these devices, planar wheels whose axis was driven by the flywheel could mesh with one or more toothed wheels having the same axis as the flywheel. In several of these devices, the toothed wheels did not stay in the meshing position permanently. The object of the present invention is a power transmitting mechanism connecting a drive shaft to a receiving shaft and determining various values of the speed ratio of said shafts.
This mechanism is characterized in that it comprises at least one pair of toothed gear wheels, the teeth of which remain in mutual meshing position for all values of the speed ratio, and in that it comprises a shaft control unit rotatably mounted on the frame and controlling, by its rotation, .means by which itsL-determined <B> the </B> various-screws, separate motor.
The appended drawing represents, by way of example, five embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 to 5 relate to a first embodiment, Figs. 8, 9 and 10 a second embodiment, Figs. 13 and 14 a third form, FIG. 14bis is a variant of detail applicable to the first and the second form, Figs. 6 and 7 a variant applicable to various embodiments, as well as the fil-. 11 and 12 relating to yet another variant;
Fig. 14a relates to a variant applicable to the first two embodiments, FIG. 15 a variant of the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, FIG. 16 a detail, Figs. 17 and 18 a fourth form, Figs. 19 and 20 a fifth; Figs. 21, 22 and 23 finally relate to a variant of the fourth and fifth embodiments.
The embodiments represented by FIGS. 1 to 5 and by fig. 13 and 14 present the peculiarity that the torques of the toothed wheels mentioned in the claim are constituted, on the one hand, by keyed wheels on the same planetary shaft dragged by one of the motor and receiver shafts, d 'on the other hand, by toothed wheels with the same axis as said shafts, that is to say central, which constantly mesh with said keyed wheels,
one of them being integral <B> of </B> that of the two shafts which does not carry the planetary wheels and the others being guided in the very material of the shaft which carries the planetary wheels, the latter possibly being immobilized by brakes activated by the control shaft and acting on plates secured to these wheels, the control shaft being able, moreover, to make solid one of the other, for rotation, the @ @ rbr @;
s - ma @ eur eL "'- I @@ p @ ---- --Daiï @ -la-forme - represented by fig. 1 to 5, the central wheels mentioned above are internally cut crowns , while in Fig. 13 and 14 they are externally toothed wheels.
Fig. 1 and fig. 13 are sections through the axis: of the two motor and receiver shafts of the mechanism. Fig. 2 is a section along A-B -of FIG. 1. FIG. 3 is an axial section -d'un value integral with one of the shafts intended <B> to </B> receive the main movable pieces idu mechanism. Fig. 4 is a section on A-B of FIG. 3. Fig. 5 is a detail seen in plan.
In fig. 1 to 5, the same numbers and letters designate the same organs.
The letter a designates the steering wheel on which the mechanism is mounted and which is assembled with the parts <I> a ', a ", a"' </I> and <I> a </I> "when all the moving parts are These various parts are clearly visible in Figs. 3 and 4. It can be seen that, by the superposition of these various parts and their cutout, segmental housings serving to guide by their interior surface are provided, the outside of the toothed wheels visible in Fig. 1 and .dé signed by e ', e ", e"' and e "".
b is the crankshaft, of an engine and d is the receiving shaft to be driven and to which the resistance that the engine: must overcome is applied. it is the motor housing which at the same time closes the transmission mechanism mounted on the flywheel a.
Wheels e ', e ", e <I> l" </I>, e "" are keyed to a common shaft or bolted together. <B> <I> f </I> </B>, f ", f" 'de sign rings toothed internally and guided by this toothing on the solid segments of FIG. 4, while the wheels a ', <I> a "</I> and <I> a"' </I> -are guided, in the hollow segments of the same figure, which hollow segments have a common eccentric axis , so that the wheels e ', e "<B> ... </B> form a planetary block. f is a plate integral with the receiving shaft d and provided with a de eria @ \ - euT: :
by which it enters with the planetary wheel e "". The crowns f ', f ", J" "are respectively #engaged with the wheels <I> e l, </I> e", e ".
In the housing c are mounted three control shafts g to which a suitable connection .ciné matique communicates the same movements simultaneously. Fig. 2 however shows three different forms of the control mechanism; in reality, we would have the same mechanism on all three trees. The three forms shown relate to means of exerting braking on thin plates j ', j ", j <B> <I>' </I> </B> integral with the central crowns to immobilize a particular one. such of them independently of the others.
For this, the braking means shown at the top and to the right of FIG. 2, for which provision is made for the aforementioned thin plates to move freely in the interval between pairs of circular rings w ', w ", W" ", freely arranged in the frame, and forming flanges .
To trap the trays j between the rings w. .pieces lâ <I>, h ", h \ </I> can be arranged along the tree g and present extensions <I> k ', k", k "' </I> which form jaws of pliers for the pairs of rings w. A spring i can be arranged on either side of the group of these jaws to provide the necessary clamping force when cams suitably placed on the control shaft release the say jaws to this clamping force.
The fi-. 1 and 3 show that a thin plate a "" ,, is integral with one .des. parts assembled with the handwheel, and we see in fig. 1 that a thin plate j "" is riveted to the wheel f. Rings w "imprison these two plates a" "and j" ", but are prevented from clamping them against each other by the cam h when it is introduced between the two rings, and prevents the washers the elastics n held tight by a bolt to exert the tightening action for which they are intended.
Cam lz has a notch which, when it comes to face said washers, leaves them to flex until they cause the discs a "" and ï "" * to be clamped by means of the rings iv "".
The operation of the mechanism is as follows: There is a position of the shafts g for which the plates j "" and a "" are not tight nor any of the pairs of rings capturing the plates of the crowns. The motor shaft then runs empty. It rotates but carries with it the axis of the planar wheels keyed or bolted together. Like one of them, the wheel e "", meshes with the shaft d, it takes on a rotational movement due to the fact that the shaft d is ordinarily subjected to a considerable resistance torque.
All the planetary moving body to which it belongs therefore rotates on itself and each of its teeth communicates to the crown which corresponds to it a particular speed, the plates of these crowns being left free by their respective brakes.
If we assume that the cam <I> la </I> is now turned so as to release the brake n, we see that the assembly of the plates j <B> \ </B> and a "" provides the provision called direct socket, in the automotive field.
We realize that the members, not shown, by which the shaft g triggers the actuation of the various brakes can be arranged on it so that they release them successively and one by one, one of the brakes. opening when the other closes. For all shaft speeds other than those which it takes during direct drive, one of the crowns must be immobilized by the brakes which correspond to it. It is then seen by considering FIG. 2 and by imagining that one of the rings is fixed and that the axis of the planetary mobile rotates in the direction of clockwise, that this mobile turns on itself in the opposite direction. Now, it is by this mobile that the crown f of the receiver shaft is driven.
The report
EMI0003.0032
is constant and is for example one third. If the ratio of the fixed crown to its pinion is exactly three, there is exact compensation between the drive speed. of the sun gear and the reverse speed that it tends to communicate to the wheel f by its rotation on itself. If the ratio of the fixed ring gear to its pinion is greater than three, the driven shaft assumes a speed in the opposite direction to the speed of the motor shaft.
If the ratio of the fixed ring gear to the pinion is less than three in this example, there is a positive speed of the receiver shaft which can be greatly reduced relative to that of the motor shaft if the aforementioned ratio is, slightly less than three. In the embodiment shown in FIG. 2, the greater crown-to-pinion ratio is provided by the torque that has the smallest pinion. Reverse gear is therefore obtained by making the brakes h "act which immobilize the ring gear <B> f </B> which meshes with the pinion e ', this ratio being greater than three and here equal to approximately 4.1.
To go to the. first and second gear, you will successively apply the brakes <I> h '</I> and <I> h "'. </I>
This mechanism has the advantage of the silent rotary control as well as of providing silence in intermediate gears thanks to the superiority of the internal gears over the external gears, as well as by the mode of guiding of the moving parts on the flywheel.
The brake construction given as a variant in fig. 2 presents a shoe 1 of tiné to act on the plates j ', j', 3 '"by pressing against their outer periphery. It is seen that a spring bearing on the -car ter exerts pressure against the brake, which has its stroke determined by the shaft g which rotates. in., the casing This shaft has a notch through which the brake stroke is increased when it is rotated opposite the spring.
To the right of fig. 2, the letter m denotes an alternative form of the clamps described above.
In fig. <B> 13 </B> and 14 is shown an embodiment having the peculiarity that the central wheels are not rings cut internally, but wheels cut externally and mounted one on top of the other around .de. the main axis. Here, that of the central wheels which is integral with the receiving shaft is the wheel which meshes with the pinion of the planetary mobile. The planetary block and the brakes are arranged as in fig. 1, at the exception of the braking device providing direct drive.
This is not obtained by direct assembly of the shaft with the flywheel a, but by the assembly of two central wheels of different diameters and which, thereby prevented from being driven. at different speeds by their respective pinions, in turn prevent the planetary block from turning on itself, so that it drives the pinion d 'as well as the two assembled wheels, at the speed of its revolution which is that of! ', motor shaft b, the planetary gears s1, e2,
e3 mesh respectively with the central wheels e'1, e'2 and e's. These central wheels are assembled with e ",, e" 2 and é's barrels as well as with e "'1, e"' 2 and e "'plates, to which correspond brakes such as those in fig. 1. The aforementioned assembly of two wheels for direct drive takes place between the two neighboring plates e "'1 and e \ 2.
For this, the plate e "" carries the -axis levers f ,. linked to the brake segments <B> f ',; </B> <I> -these </I> segments correspond with the grooved internal surface of a ring g ,, integral with the plate e "'! I. sleeve with conical end that slides on the barrel é'1 by camming against the ends of the levers f 1.
Rods h'1 connect this sleeve to a sliding ring i, controlled by the axis lever j1, the position of which is itself dependent on the cam lcl fixed on the control shaft h.
It will be understood that the various control means of the shaft h, such as the cam k1 and the lugs l'1 can be arranged on its periphery so as to come into action in turn and in an order such that, for example, a rotation always in the same direction (the.- shaft h makes it pass successively through positions to which correspond for the shaft t !: --a - viteswisrersée;
\ unçe-vite @ se- zero, a first and a -second intermediate speeds and finally the speed corresponding to the direct grip.
Fig. 14 -is a section along a plane tangent to the gears e2 and e'2 and showing the shape of the jaws ms located in front of this section plane.
It can be seen that the pinions can both be guided by their circumference in the material of part a "of the flywheel provided that the central pinions have more debate on their Oanons - and on the shaft d than in the recesses. of part a ". The .different parts a, a ', a "of the flywheel are assembled by means of three bolts cl.
Fig. 14bis partially represents a device allowing the immobilization of a central wheel by means of a band brake and shows how a cam 1 ", of the shaft <I> 1, </I> can control this brake. The device can be applied both to the shape of Fig. 1 and to that of Fig. 13.
The fi-. 15 -is a variant of the embodiment shown in FIGS. 13 and 14. It can be seen there that the planetary toothings and the central toothings can be united by rings f2 which can also be guided in the material of the parts of the flywheel and which have the advantage of giving silent internal gears. .
In fig. 8, 9 and 10 is shown an embodiment the operation of which is similar to that of FIG. 1 in that a planetary mobile is associated with an internally toothed ring. However, this toothed ring is constituted by a toothed chain maintained in a practically circular shape by means of a mandrel, the sliding dogs of which support the chain while being movable on their radial slides.
In this way, the crown formed by the chain has a diameter which can vary in a continuous manner thanks to a kinematic connection of the rotary control with a mandrel, on the one hand, and, on the other hand, with a device allowing the chain wheel and the planetary moving body to remain associated by a gear for all the values which can be given to the diameter of the chain wheel.
Fig. 8 is an axial section, FIG. 9 is a schematic section of FIG. 8, and fig. 10 a semi-schematic section showing one form of a connecting mechanism between the rotary actuator and part of the mechanism.
A pinion 5 is rotatably mounted on an eccentric shaft 1 integral with the motor shaft and constitutes the planetary wheel set. It can have two different teeth 5 and 5 '. A 3 "" wheel is rotatably and ex-centrically mounted on the flywheel a of the motor shaft and meshes with a 3 "" 'worm (fig. 8 and 10).
The various <B> <I> f </I> </B> <I>, </I> crowns of the fi-. 1 and 2 are replaced by a chain 8 carried by the dogs 8 'radially sliding a mandrel 9, carried by the rear part c' of the housing.
The control shaft carrying the crank 15, carries a toothed wheel 12 which meshes with the centered toothing plate 12 "of the mandrel, which is of any con nuous construction. The receiver shaft 7 meshes with the planetary mobile. 5 'permanently, by the ring gear ô.
2 denotes a hub integral with the wheel 3 "", which has the same axis as the shaft 1. The hub 2 is eccentric with respect to this axis, by an amount equal to that of which this axis is. itself distant from the axis of the mechanism. This hub guides a crown 3 having an external toothing 3 'and an internal toothing 3 ".
10 is a brake shoe covering the exterior of the mandrel. and pressed against the latter by a brake 11 mounted in the housing, and which serves to secure the mandrel and the housing.
Several similar brake shoes are visible in fig. 9. They are subjected, on the other hand, to the action of springs 10 '(fig. 8) or 10 "(fig. 9), which correspond to two variants.
The operation of the mechanism is as follows: It will be understood that the operation of the crank 15, by controlling the position of the dogs, determines the diameter of the internal toothed wheel formed by the chain, and that the position of this wheel is fixed by report to the casing, the movement of the dogs on the mandrel not being reversible. One end of the chain is fixed at 9 ', tan -dis that the other winds in a groove 9 "' by its end 9" when the diameter of the crown is reduced.
The function of the crown 3 is to ensure the connection between the toothed chain and the teeth 5 for all the positions of the chain, so that a mechanism, not shown, connects the control 15 with the screw 3 " "'. There is also a connection between the lever 15 and the lever 12 'which controls the brake.
To obtain the direct drive, we unite the mandrel which carries the chain and the engine flywheel. For this, the maneuver serves the brake 11 and releases the brake shoes 10 subjected to the action of springs 10 'which apply them against the part a' of the flywheel. For the mandrel 9 to be released, it must also stop engaging, by its teeth 12 ", with the wheel 12. For this, the latter has, on a suitable part of its periphery, a space devoid of teeth, which comes opposite the toothing 12 "at the instant when the brake 11 is released. Nothing then prevents the flywheel, the mandrel and the wheels 6 and 7, from rotating together, which constitutes the direct drive.
If one wishes, from there, to bring the mechanism to the neutral point or to obtain an intermediate speed, one acts on the lever 15 in the direction opposite to the arrow 16. The brake 11 immobilizes the mandrel by compressing the jaws. 10 and separating them from the ring a '. At the same time, the wheel 12 resumes its action on the wheel 12 "of the mandrel and controls the extension of the chain at the same time as the worm, so that the wheel 3 turns in the chain, driving the chain. pinion 5 by its interior.
We have seen that the axis of the hub 2 and of the crown 3 can be placed on the main axis. The things are arranged so that, when it is in this position, the movement of retraction of the chain has been stopped a little before. Before this limit was reached, the crown, slightly off-center, still meshed with the chain and turned on itself, at each turn of the steering wheel, at a very small angle, - determined by the angle d. 'meshing of a pair of teeth so that the crown wheel gave the pinion only a very small rotation on itself in the opposite direction to the direction of rotation of the flywheel.
So it almost corresponded to the direct grip as to the speed obtained. It is from this moment that the chain stops narrowing -and that the operation of the brakes described above intervene to give the true direct grip.
We can see that the more we enlarge the chain, the more we increase the rotation of the crown on itself, and, consequently, that of the pinion 5, so that the negative speed which is subtracted from the positive speed of the planetary movement in the transmission to the driven shaft, also increases. The positive speed of this shaft therefore decreases and can be canceled out. It is canceled at the instant when the diameter of the chain wheel is twice the outer diameter of the crown. This is at least the case here where the ratio of crown 3 or pinion 5 is the same as that of crown 6 to pinion 5 '.
When the chain wheel is further enlarged so that its ratio to the external teeth of the crown 3 is greater than 2, the movement of the shaft 7 is reversed, which gives reverse gear in a automobile.
Figs. 11 and 12 show a variant of the chain embodiment described above; fig. 11 is a partial section through the axis and FIG. 12 a section along A-B of FIG. 11. In order to obtain a multiplication of speed in the transmission instead of a reduction, the following construction has been provided: instead of directly mounting the shaft 1 on a part of the flywheel, it is fixed to a guided cup 18. inside the, wheel 3.
In this case, the internal toothing 3 "disappears and the pinion 5 regains its movement by meshing with a central pinion 19 integral with the wheel 3. The direction of rotation of the pinion 5 being reversed with respect to the case described above, a speed multiplication is obtained for the positions where there was a reduction. Figures 11 and 12 do not however correspond exactly to this construction; the original direction of rotation of pinion 5 is re-established there by means of a crown 20 internally toothed which connects the two pinions 5 and 19. In this case, the functions are the same as for Figs. $, 9 and 10, with regard to the effects of the eccentric movement.
Figs. 6 and 7 show a clutch mechanism which may constitute a variant in the coupling modes described with reference to FIGS. 1 and 13 and providing direct engagement without resorting to friction as an essential means giving rise to the necessary tangential forces 1. the drive of one shaft by the other.
This mechanism, which applies to two ar bers of the same axis, comprises an internally toothed z crown, integral with one of the shafts, and a plate integral with the other shaft.
In the form shown in fig. 6, this plate is formed by the wheel f which grates with the pinion e "" '. This plate carries planetary gears r, guided by cores r '. These planetary pinions mesh, on the one hand, with the internal toothing z and, on the other hand, with an extensible central pinion p. This pinion is made up of several sectors, as is its hub p '. This hub has conical surfaces which, due to the fact that the hub is broken, can be introduced into a conical groove belonging to a sleeve o which can slide along the shaft b. This sleeve has a groove u,. In which a control lever is inserted.
The operation of the mechanism is as follows: When the sleeve o is operated in the direction of the arrow u, the extensible pinion p takes its smallest diameter for which its engagement with the planetary is correct. There is then, between the shaft d and the shaft b, no other connection than that which may result from the inevitable friction between the correct teeth. The resistive torque applied to the shaft d causes the planetary wheels to turn on themselves, when the flywheel a is rotated, and that it drives the pinion p and the sleeve o freely mounted on the keyed hub of the wheel f.
When the sleeve is operated in the direction of arrow v ', the solid conical surface of the sleeve o forces the broken truncated cone of the hub to assume its largest dimensions. It follows first that the meshing becomes incorrect, and that. .progressively if the maneuvering of the sleeve is done gradually. There comes a time when the meshing is so incorrect -that the planetary gears can no longer turn on themselves; by the fact that they no longer rotate, they entrain their cores or guides r '. That is to say the plate <I> f </I> keyed on the shaft <I> d. </I> We obtain .direct grip.
Instead of being guided by cores, the pinions could be guided by their turn in recesses made in the plate f.
Fig. 7 shows, for one of the planets, another way of making the meshing of the teeth z and r incorrect and which does not require the pinion to be extensible. This means consists of an eccentric sleeve s which makes it possible to strengthen the gear and weaken it when it is rotated in one direction or the other.
This extensible pinion mechanism described above still finds applications in the fourth and fifth embodiments, shown in FIGS. 17 to 20, we see (fig. 19) the planetary gears being extendable.
The embodiment shown in FIGS. 17 and 18 also have toothed gears which constantly remain in meshing position. Their activation is effected here by a clutch independent of the gears themselves. The flywheel a of the engine carries the clutch mechanism described above, which makes it possible to join the shaft b to a shaft 21 by the control of the camshaft 22 of the lever 23. The gear change control is provided by levers 24, 2: 5 and 26.
Along the shaft 21 are -disposed one after the other several transmission elements each comprising the following organs: a central pinion and an inner ring of the same axis connected to each other by a : ring gear inside and out, which meshes internally with the pinion and externally with the inner ring gear. Fig. 17 shows two of these elements, then a third consisting of a pinion 27 and a central inner ring gear 28 joined by a planetary pinion 29. The central pinion 31 of the first element is keyed on the shaft 21.
On this shaft and on either side of this pinion is freely mounted an eccentric core 30 integral with a toothed plate 32. The crown 33 is guided on this core 30 by its internal teeth. The ring gear, toothed internally 34, is linked to a disc 35 and a sleeve 36. On this sleeve is keyed the central pinion of the second: element and, over part of the length of this pinion, journals the eccentric core of the second integral element, from saying that 37.
It will be understood that any number of similar elements can be arranged one after the other, and that each corresponds to a determined reduction ratio between the speed of the central pinion and that of the inner ring gear. In the form shown, the sleeve of the second element carries, keyed on it, the pinion 27 of the planetary gear. Finally, the sleeve of the inner ring 28 <B> -of </B> this train carries, keyed on it, the coupling sleeve 3'8 of the receiver shaft.
Each of the internally toothed crowns carries, on its outer periphery, a ring with which it is integral for rotation, but which can slide on its keys and which has teeth on one of its facades, capable of corresponding with the toothing of the neighboring disc. These rings have an annular groove which has two functions: one consists of receiving the ends of the lever such as 24 in the form of a fork (fig. 18) and:
the other of which consists in transmitting the movements imparted to it by this lever, to a small lever such as 39 similar to a claw pawl. The operation of the mechanism is as follows: The cams of the shaft 22 are adjusted with respect to each other so that one passes successively from the. reverse to stop, then at various positive speeds in the order of <B> do </B> their growth.
For reverse gear, lever 23 must engage the shaft 2-J., Then levers 94 and 25 place the small levers in the positions shown and 26 placed the small lever which corresponds to it in its other po sition. It can be seen that the toothed discs of the first eccentric cores are immobilized by these levers. Pinion 31 therefore communicates a reduced speed to crown 34 which transmits it without change to pin 40 which still transmits a speed to crown 41 with reduction. The latter drives pinion 27, which communicates a direction speed reverse -to crown 28 by sun gear 29.
To switch to zero speed, it suffices to disengage by lever 23, then to switch to first speed, to bring lever 26 to the position shown. The reduction ratios of the first two transmission elements then multiply one by the other. To switch to second gear, one of the two elements must be left alone in action by sliding the ring and raising the pawl of the one that should not be working.
Finally, the third speed will be given by the one of the two elements which provides the least reduction ratio which is here the first element, then the direct drive by the connection by means of the clutch of the rings of all the transmission elements. , <B> -de </B> so that they all turn together. It can be seen that two transmission elements can provide four speeds by the simple play of a rotary control.
In the embodiment shown in FIGS. 19 @ and 20, we have arranged a single element similar to. .those which have just been described, this immediately near the steering wheel. This element provides a first speed reduction between the flywheel a and a plate 42 carrying the internal teeth of an extensible pinion coupling mechanism as described above; however, this mechanism differs from that already described in that it is the planetary gears 51 which are extendable.
An identical mechanism 42 'is shown uncut. It is controlled by the lever 59 and turned in the opposite direction to the first. These two mechanisms are arranged on the main axis of the motor shaft and of the receiver shaft. These two shafts are separated from each other by the plate 42 in which the end of the shaft b is journalled for which an anti-friction ring 45 is provided. The plate 42 carries, on the other hand, a core shaft 66 which journals in a hole in the shaft 61 provided with the antifriction ring 66 '. A countershaft of an ordinary gearbox 49 carries the wheels 48, 53 and 56.
The transmission element comprises the central pinion 43, the double-toothed crown 46 and the internal toothed crown 44. The pinion 47 is keyed on the barrel integral with the crown 44, which barrel is itself keyed on the solid barrel of plateau 4 ?. The pinion 47 does not mesh directly with the return 48; it -is connected to it by an internally toothed ring 50 which is guided in the housing. The two wheels of the low speed gear 53 and 54 do not mesh together either, but only via the ring 55 with internal teeth.
The wheel 32 provides reverse gear by the fact that it can mesh directly with the wheel 54 when the control 57 and 63 brings this wheel in the plane of the wheel 32 by sliding on the shaft 64. A shaft 58 carries the grooved cams which control the movements of the fork levers 63, 59, 60 and 61. The lever 61 controls the direct engagement clutch of the ring 45 with the toothed disc 64 'of the eccentric hub.
The operation of the mechanism is as follows: Let us assume the energy arriving from the shaft b via its pinion 43. If we engage, on the one hand, the ring 45 and, on the other hand, the coupling mechanism 42 by disengaging 42 '. the three successive shafts b, 66 and 64,, are vented coupled in direct drive; this is possible thanks to the fact that the wheel 54 is solid in rotation with the plate 42 'in the same way that the pinion 47 is integral with the plate 42, that is to say by means of keys with this difference that the keys of the wheel 54 let it slide on the shaft. The clutch 42 'being disengaged, the wheel 54 moved by the wheel 53, turns empty.
If we disengage 42, we can engage 42 ': we will have the speed corresponding to the two reduction ratios of the wheel 47 to the wheel 48 and of the wheel 53 to the wheel 54, If, without changing anything else, 45 is disengaged, an additional reduction ratio is introduced, that of the transmission element 43, 46, 44. This is then the lowest speed. Finally, it is possible to disengage 42 'and 45 and engage 42, which gives the speed corresponding to the reduction ratio of the aforementioned transmission element. Finally, it is possible to obtain a slower reverse speed than the first indicated, by letting 45 disengage, by disengaging 42, by clutching 42 'and by sliding 54 until it engages with 32.
It will be understood that the cams can be constructed so as to produce these various effects successively in a given order.
Figs. 21, 22 and 23 relate to a variant relating to the transmission element of FIGS. 17 to 20.
La- fi-. 21 shows another way of making the eccentric cores immobile. The latter, which bears the number 68, may or may not be associated with a ball bearing to guide the ring gear 69 in rotation. The latter is also guided by the outside of its ring in a disc with eccentric opening 70, which carries the claw toothing which remains centered on the axis of the shaft b. It will be understood that if this disc 70 is immobilized by its periphery, the core 68 which is freely mounted on the shaft will be maintained in an invariable position by means of the ring itself which it serves to guide.
The ring 73 has a variant form through which it can cooperate with a ramp of the claw 74. This claw can, when it enters the. teeth 70, at the same time push back the rack 73. A view along the plane C-D is shown in fig. 22, to show another form concerning the claw 79 which can immobilize the teeth 70 by the play of the cam 77 mounted on the control shaft 76 and acting on the lever 78.
Fig. 23 is a section on A-B of FIG. 21 to show that the empty space 70 'can be filled with a crescent of metal 75, which again gives the same guiding effect of the core.
Fig. 16 is a complement to the various transmission mechanisms described above, in that when a vehicle is stopped on a slope by means of a reverse transmission mechanism, it must be able to be prevented from reversing. rière without the help of a brake. For this purpose, a pawl acting on the transmission shaft is usually used. The device of FIG. 16 acts on the toothed wheel attached to the differential. It comprises a control lever 88 of axis 87 and subjected to a return spring 89.
On the axis shaft, 8 pivots an eccentric bush, which guides in rotation a pawl 80 having a toothing 82. This pawl also has a smooth part 81 and a groove 83 separated by a ridge 84. The operation of this The mechanism is as follows: When the vehicle is moving forward, the toothed wheel 85 turns in the direction of the arrow 91.. At this moment, the toothing 82 is moved away from the wheel thanks to the eccentricity of the sleeve 86. If the vehicle tends to reverse, the wheel 85 turns in the direction of the arrow 92; the teeth 82 are then approached by controlling the sleeve 86 by the lever 88.
The res sort lifts part 81 slightly; a tooth of the wheel 85 meets the ridge 84, which tends to rotate the pawl 80 in the direction of clockwise, which causes the teeth 82 to mesh with the wheel 85 and immobilizes the vehicle.