Dispositif de changement de vitesse et de marche, notamment pour véhicules automobiles. Cette invention a pour objet un dispositif de changement de vitesse et de marche, notamment pour véhicules automobiles, et elle a plus particulièrement en vue, par exemple pour le cas de l'application à un véhicule automobile, de permettre au conduc teur de la voiture de n'avoir pas à changer la vitesse du moteur et par conséquent à le laisser tourner à son meilleur régime de marche. D'autre part, la disposition est telle que le changement de vitesse permet le pas sage d'une vitesse à l'autre sarns aucune dif ficulté, sans aucun encliquetage, le démarrage de la voiture pouvant être obtenu avec une grande douceur.
Dans le dessin annexé qui représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 est un schéma explicatif; Fig. 2 et 3 représentent respectivement le dispositif de changement de vitesse et le train d'engrenages constamment en prise, qu'il commande; Fig. 4 est une élévation de fig. 3; Fig. 5 est une variante de fig. 3 ; Fig. 6 montre un dispositif spécial de commande.
Fig. 7 à 9 sont des vues semblables aux fig. 2 et 4 d'une autre forme d'exécution; Fig. 10 est une variante; Fig. 11 est une vue d'ensemble d'une autre forme d'exécution de la transmission; Fig. 12 est une coupe transversale à plus grande échelle de fig. 11 montrant la dispo sition des commandes; Fig. 13 et 14 sont respectivement une vue schématique en plan d'une variante de fig. 11 ainsi qu'une vue en bout du cône placé sur l'arbre.
En se reportant au schéma de fig. 1, si l'on suppose une règle 1 actionnée par un galet ou engrenage 2 et comportant des galets 3 roulant sur un chemin 4 et suppor tant une règle ou autre organe 5, la règle 1 mise en mouvement par exemple par son galet ou engrenage de commande 2 déter mine également un déplacement de la règle supérieure 5 dans le sens indiqué par la flèche en fig. 1, ce déplacement étant égal au double de son déplacement propre. Un en- grenage ou galet 6 étant en prise avec la règle supérieure 5, si on fait agir ce galet 6 pour réduire la vitesse de la règle supérieure 5, la règle inférieure 4 prend une vitesse proportionnelle à son ralentissement et atteint la vitesse de déplacement de 1 lorsque la vitesse de 6 est égale à celle de 2.
Si la vitesse de 5 est plus grande que celle de 1, 4 se déplace en sens inverse de la flèche portée en fig. 1, tandis que si le galet 2 est inactif et 6 libre, 4 peut se dé placer librement dans les deux sens.
Si au contraire, en pleine action de l'en semble, 6 devient libre, 4 n'est plus entraîné que par la vitesse acquise et n'étant plus soumis à l'action 2, finit par s'arrêter.
Le dispositif de changement de vitesse et de marche établi d'après l'invention est basé sur le principe indiqué en fig. 1. Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 2 à 4 il comporte d'une part un organe de manouvre représenté en fig. 2 dont les di verses commandes sont placées à portée du conducteur. Cet organe est relié à un organe récepteur représenté en fig. 3 qui a pour mission de transmettre à l'organe conduit toutes les modifications de vitesse utiles, sans le secours d'un appareil spécial. L'or gane de manouvre représenté en fig. 2 et enfermé à l'intérieur d'un carter 7 de toute disposition appropriée comporte un cône 8 monté sur l'arbre 9, crn liaison directe avec le moteur non représenté, sur lequel il est claveté de façon à pouvoir se déplacer longi tudinalement.
Ce cône comporte à sa base une queue 10 sur laquelle est placé un collier de manouvre 11 comportant un écrou 12 monté sur l'extrémité d'une tige filetée 13 pouvant recevoir un double mouvement de rotation et de coulissement de façon à per mettre le réglage de la position du cône 8 sur cet arbre ainsi que le déplacement brus que de ce cône. Une entaille circulaire 14 de largeur convenable est pratiquée en un point convenable de ce cône de préférence à proxi mité de sa grande base pour séparer la nappe de cône en deux surfaces d'entraînement distinctes.
Avec le cône 8 est maintenu en contact un galet 15, solidaire par le sens de rotation, d'un arbre 16 sur lequel il peut coulisser sous la commande d'une tige, tringle ou autre organe 17 munie d'un organe de com mande aboutissant à portée du conducteur. L'arbre 16 est relié par un joint de cardan ou tout autre accouplement convenable avec un arbre 18 muni à son extrémité d'un pi gnon 19 en prise avec une couronne dentée 20 engrenant également par l'intermédiaire d'une seconde couronne avec des pignons droits 21 en nombre convenable montés sur des axes 22 portés par la couronne dentée 23 en prise constante avec un pignon 24 monté à l'ex trémité libre de l'arbre 9 du moteur.
Les pignons droits 21 commandent l'arbre 25 d'entraînement des roues motrices soit directement, soit comme dans l'exemple re présenté par l'intermédiaire d'un différentiel 26. Le fonctionnement et le suivant: Au repos, le galet 15 est amené à l'aide de sa commande 17 dans une position cor respondant à l'encoche 14 où il est maintenu hors de contact avec le cône 8. Le moteur, non représenté, étant mis en marche, entraîne, dans son mouvement de rotation, l'arbre 9 dont le pignon 24 imprime au plateau 23 un mouvement de rotation entraînant les pignons droits 21 dans un mouvement de translation. Ces pignons 21, en cheminant sur la cou ronne 27 du différentiel obligent la couronne 20 à prendre une vitesse égale au double de celle du plateau 23.
Le galet 15 entraîné par son pignon 19 tourne à vide et la couronne 27 du différen tiel reste immobile.
Si l'on amène le galet 15 dans la posi tion représentée en fig. 2, pour laquelle il est en contact avec la partie du cône 8 dont le diamètre est juste le double du sien, les organes conservent la même position, on a simplement mis en relation deux mobiles (15 et 8) de même vitesse périphérique; par con séquent leur accouplement se fait sans acoups. Cette première mise en contact du galet 15 sur le cône 8 réalise l'embrayage de ces deux organes saris toutefois produire un effet actif du moteur sur l'arbre conduit 25. Si, en agissant sur la commande 17 on déplace le galet 16 dans le sens de la flèche F en fig. 2, en amenant ainsi ce galet avec un point de la périphérie du cône de diamètre plus petit, la vitesse du galet 15 diminue proportionnellement.
La vitesse de l'arbre 18 diminue également, ainsi que de même celle du pignon 19. La couronne 20 est donc freinée, de sorte que les pignons droits 21 perdent de leur vitesse de cheminement sur la couronne 27 du différentiel et obligent cette couronne à se mettre lentement en mouvement à son tour. On a donc ainsi réa lisé l'embrayage du différentiel et par con séquent de l'arbre conduit 25 avec une grande douceur et sans a-coups.
Pour augmenter la vitesse de l'arbre 25, il suffit de déplacer le galet 15 dans le sens de la flèche F en fig. 2 en amenant ce galet avec des points de la surface du cône pour lesquels les circonférences sont de plus en plus petites, ce qui obligera la couronne 27 à prendre des vitesses de plus en plus grandes ainsi qu'on le comprend parfaitement.
Lorsque le galet 15 sera arrivé dans la position représentée en pointillés en fig. 2 pour laquelle le diamètre du cône est égal à son diamètre, la couronne 27 du différentiel tournera à la vitesse du moteur.
Pendant le fonctionnement de l'ensemble. si l'on désire arrêter brusquement la marche sans déplacer le galet 15 il suffit en agissant sur la tige 13, de déplacer le cône 8 dans le sens de la flèche G en supprimant ainsi tout contact entre ce cône et le galet 15, ce qui amène le débrayage instantané.
En amenant le galet 15 en contact avec la partie supérieure 28 du cône 8, dont le diamètre est par conséquent supérieur à deux fois le diamètre du galet 15, ce galet et par conséquent l'arbre 18 et le pignon 19 tour nent à une vitesse supérieure à deux fois celle de l'arbre 9, de sorte que les pignons droits 21 étant entraînés à leur circonférence par la couronne 20 tourneront en sens inverse et mettront par conséquent la couronne 27 du différentiel en rotation en sens opposé. Au lieu de la disposition du récepteur indiquée en fig. 3 et 4, on pourrait, comme le montre la fig. 5, remplacer les pignons droits 21 par des pignons d'angle 29 dont les axes seraient portés par le tambour 30 solidaire du plateau 23, le fonctionnement des diverses parties restant d'ailleurs le même.
Le déplacement du galet 15 sur le cône 8 peut être obtenu facilement comme l'indi que la fig. 6 en prenant une position oblique par rapport au cône. Pour arriver à ce ré sultat on peut relier l'arbre 16 du galet à l'arbre 18 par une articulation telle par exemple qu'un joint de cardan et disposer sur l'arbre 16 une commande convenable per mettant de déplacer cet arbre vers la droite ou vers la gauche pour occuper, par exemple, les positions représentées respectivement en traits pleins et en pointillés en fig. 6, en déterminant ainsi automatiquement le déplace ment du galet 16 par cheminement sur le cône 8.
Dans la variante de fig. 7 à 9, la dis position décrite aux fig. 2 et 4, a été inversée en ce sens que les pignons droits 21 sont montés sur la couronne 20 en prise avec les pignons d'angle 19 reliés au galet 15. L'arbre commandé 25 a été représenté comme actionné directement par la roue dentée 27 en prie avec les pignons droits 21, cette commande pouvant toutefois avoir lieu comme en fig. 3 par l'intermédiaire d'un différentiel.
L'encoche 14 du cône 8 est disposée vers sa base, le plus grand diamètre de ce cône 8 étant alors égal au diamètre du galet 15.
Pour la mise en marche du moteur, le galet occupe la position représentée en pointillés en fig. 7 pour laquelle l'arbre 25 ne reçoit aucune impulsion. Le pignon 19 est mis en rotation à une vitesse moitié moindre que celle du pignon 24, l'ensemble se trou vant alors dans le cas de fig. 1 pour laquelle le pignon moteur serait 6 et le pignon com mandé serait 2.
Pour le démarrage du véhicule, le galet 15 étant amené en contact avec la naissance du cône 8, c'est-à-dire un point dont le dia mètre soit égal à la moitié du diamètre<B>-</B> du galet, le galet tourne à une vitesse moitié moindre que celle du cône 8 sans produire aucun entraînement de l'arbre 25, entraîne ment qui est produit en déplaçant le galet dans le sens de la flèche en fig. 7, la vitesse d'entraînement de l'arbre 25 étant d'autant glus grande que le galet vient en contact avec des parties de diamètre plus élevé du cône pour arriver à une vitesse égale à celle de l'arbre moteur 9 lorque le galet 15 oc cupe la position représentée en traits pleins, en contact avec une partie du cône de même diamètre que lui.
Pour la marche arrière, on utilise la partie 31 du cône de diamètre plus faible que la moitié du diamètre du galet 15. Lorsque ce galet est amené en contact avec la partie 31, l'arbre 25 est mis en rotation en sens inverse, comme on le conçoit facilement.
Dans cette disposition, le galet 15 doit être entraîné par le cône 8, ce qui absorbe une certaine quantité de force tandis que, dans l'exemple des fig. 1 à 4, cette perte de force n'existe pas.
En effet, il y a lieu de remarquer que, pour l'exemple de fig. 1 à 9, la couronne dentée 20 est mise en mouvement unique ment par la poussée des pignons droits 21 qui, pendant l'action de l'appareil, trouvent sur cette couronne 20, un point d'appui né cessaire pour entraîner la couronne 27, du différentiel. Or, ce mouvement de la cou ronne 20 est transmis par le pignon 19 au galet 15 qui, étant en contact avec le cône 8, reporte sur celui-ci, dans le sens actif, tous les efforts qu'il reçoit de la couronne 20.
On pourrait, comme représenté en fig. 10, remplacer le cône 8 par une succession de roues dentées 32-33 etc.... clavetées sur l'arbre 9, le galet 15 étant alors remplacé par un pignon 34 pouvant être amené en prise successivement avec chacun des pignons étagés, montés sur l'arbre 9. Cette manoeuvre peut être effectuée en agissant à chaque fois sur la commande 13 pour déplacer le bloc des pignons 32-33 etc.... pour permettre d'amener le pignon 34 en position d'em brayage. Cette forme d'exécution pourrait aussi être utilisée sans l'aide d'un dispositif récep teur analogue à ceux de fig. 3 et 8, la marche arrière étant alors obtenue, comme indiqué en fig. 10 par un pignon 35 engre nant avec un pignon 36 claveté sur l'arbre moteur 9 et destiné à inverser le mouvement du pignon 34.
Dans la forme d'exécution des fig. 1l et 12, le carter 7 supporte par une de ses cloi sons d'extrémité, ainsi que par une cloison intermédiaire 37, l'arbre moteur 9 sur lequel est claveté le cône 8 pouvant se déplacer longitudinalement sur cet arbre 9 sous la commande d'une tringle de manouvre telle que 38, sans cesser d'être entraîné dans le mouvement de rotation de l'arbre 9 venant du moteur.
L'extrémité de cet arbre 9 supporte dans le deuxième compartiment 39 du carter 7 un tourillon à deux ou plusieurs bras 40 sur lesquels bras sont montés les pignons 41 et 42 en prise constante d'une part, avec une couronne dentée 43 montée folle sur l'arbre 9 et d'autre part, avec une couronne sem blable 44 clavetée elle-même sur l'arbre 45 se rendant aux organes à commander. Tout l'ensemble est logé dans le carter 7 et le changement de vitesse est intercalé entre les deux arbres 9 et 45 situés dans le prolonge ment l'un de l'autre.
La couronne 43 est solidaire d'un pignon 46 en prise constante avec des roues dentées 47, 48 de préférence diamétralement oppo sées, clavetées respectivement sur des arbres 16, 16' semblables, sur lesquels sont clavetés, de façon à pouvoir coulisser, des galets 15, 15'.
Ces galets sont pourvus de fourchettes de manoeuvre 49 supportées aux extrémités d'un levier de manaeuvre commun 50 muni d'une tringle de manoeuvre non représentée et pouvant coulisser librement sur des arbres 51 et 52 prévus à cet effet à l'intérieur du carter.
Le fonctionnement de ce dispositif de commande est analogue à celui de la forme d'exécution des fig. 2 à 5. Lors de la mise en marche du moteur, les galets 15, 15' sont en regard de la gorge 14 ménagée dans le cône 18. L'arbre con duit 45 est immobile et les pignons 41, 42, en roulant sur la couronne immobile 44, dé terminent la rotation du pignon 46 à une vitesse double de celle de l'arbre 9. Le pi gnon 46 ayant un nombre de dents égal à la moitié du nombre des dents des roues 47 et 48, ces dernières tournent à la même vitesse que l'arbre 9 ainsi que par conséquent les arbres 16, 16' et les galets 15, 15'.
Pour le démarrage, les galets 15, 15' sont déplacés vers la droite en fig. 11 en venant tout d'abord en prise avec une partie du cône de même diamètre que ces galets, l'arbre con duit 45 restant toujours immobile. En repous sant davantage vers la droite les galets 15, 15' on détermine la mise en rotation de l'arbre 45 à une vitesse progressivement crois sante, la vitesse de l'arbre conduit 45 deve nant égale à la vitesse de l'arbre moteur 9 lorsque les galets 15, 15' sont en contact avec une partie du cône 8 présentant un diamètre égal à la moitié de leur diamètre.
Cette disposition présente l'avantage d'une construction simple et économique, le diffé rentiel comportant une disposition courante, tandis que l'agencement des deux galets sy métriques 15, 15' permet soit d'augmenter l'adhérence de ces galets sur le cône, soit de réduire la pression exercée par chacun des galets. D'autre part, lesdits galets étant en prise avec le cône 8 en des points diamé tralement opposés, l'arbre 9 est déchargé de tout effort latéral.
Dans la forme d'exécution des fig. 13 et 14, on a supprimé la gorge 14 du cône 8, ce qui permet de démarrer en arrière avec la même douceur qu'en marche avant. Dans cette forme d'exécution, la libération des galets 15, 15' sera obtenue en déplaçant vers la gauche le cône 8 sur son arbre 9 en utili sant à cet effet une tringle telle que 38 en fig. 11, le cône pouvant par exemple venir occuper la position représentée en pointillés en fig. 14.
On pourrait aussi tronçonner le cône 8 en deux parties suivant un plan transversal, par exemple comme indiqué en traits mixtes en fig. 14 en C-D.
Dans cette disposition, la partie arrière 8' du cône est seule clavetée sur l'arbre 9, tandis que la partie avant 8 tourne librement sur cet arbre. Pour permettre aux galets 15, 15' de se freiner sur le cône 8, on dispose dans une cavité 53 ménagée à l'extrémité arrière de ce cône 8 un cliquet 54 pivoté sur un axe solidaire du cône et qu'un ressort 55 amène constamment en prise avec un rochet 56 fixé sur l'arbre 9 par exemple à l'aide de vis 57 ou de toute autre manière appropriée, ce cliquet pouvant être remplacé par tout dispositif équivalent.
Par suite de cette disposition, s'il arrive que le moteur s'arrête en pleine course, par exemple par suite d'accident, le changement de vitesse n'étant plus sous l'action du mo teur et étant alors actionné par la vitesse acquise du véhicule les galets 15, 15' sont mis en rotation en sens inverse du mouve ment qui leur est imprimé par la commande de l'arbre 9, de sorte que, en cas d'un arrêt instantané du moteur il se produirait un frottement brutal entre ces galets 15, 15' et le cône 8 qui pourrait déterminer la détério ration des galets ou des organes voisins.
Grâce à la disposition du cliquet 54, s'il arrive que, par suite d'un arrêt brusque du moteur, les galets 15, 15' soient mis en ro tation en sens inverse du sens normal, ces galets entraînent dans leur mouvement le cône 8 en sens inverse de son sens normal de rotation, c'est-à-dire que les organes tour neront alors dans le sens représenté par la flèche F en fig. 14, sans qu'il en résulte un effort quelconque sur l'arbre Les galets 15 pourraient être en tout nombre voulu, convenablement répartis autour du cône 8.
Gear and gear change device, in particular for motor vehicles. The object of this invention is a gear and gear change device, in particular for motor vehicles, and it more particularly has a view, for example for the case of application to a motor vehicle, to enable the driver of the car not to have to change the engine speed and therefore to let it run at its best running speed. On the other hand, the arrangement is such that the gear change allows the shifting from one gear to the other without any difficulty, without any ratcheting, the starting of the car being obtained very smoothly.
In the appended drawing which represents, by way of examples, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is an explanatory diagram; Fig. 2 and 3 respectively show the speed change device and the constantly engaged gear train, which it controls; Fig. 4 is an elevation of FIG. 3; Fig. 5 is a variant of FIG. 3; Fig. 6 shows a special control device.
Fig. 7 to 9 are views similar to FIGS. 2 and 4 of another embodiment; Fig. 10 is a variant; Fig. 11 is an overview of another embodiment of the transmission; Fig. 12 is a cross section on a larger scale of FIG. 11 showing the layout of the controls; Fig. 13 and 14 are respectively a schematic plan view of a variant of FIG. 11 as well as an end view of the cone placed on the shaft.
Referring to the diagram of fig. 1, if we assume a rule 1 actuated by a roller or gear 2 and comprising rollers 3 rolling on a path 4 and supporting a rule or other member 5, the rule 1 set in motion for example by its roller or gear control 2 also determines a movement of the upper rule 5 in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, this displacement being equal to the double of its own displacement. A gear or roller 6 being in engagement with the upper rule 5, if this roller 6 is made to act to reduce the speed of the upper rule 5, the lower rule 4 takes a speed proportional to its slowing down and reaches the displacement speed of 1 when the speed of 6 is equal to that of 2.
If the speed of 5 is greater than that of 1, 4 moves in the opposite direction to the arrow shown in fig. 1, while if roller 2 is inactive and 6 free, 4 can move freely in both directions.
If, on the contrary, in full action of the ensemble, 6 becomes free, 4 is no longer driven except by the speed acquired and no longer being subjected to action 2, ends up stopping.
The gear and gear change device established according to the invention is based on the principle indicated in fig. 1. In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4 it comprises on the one hand a maneuver member shown in FIG. 2 whose various controls are placed within reach of the driver. This member is connected to a receiving member shown in FIG. 3 whose mission is to transmit to the organ drives all the useful speed changes, without the help of a special device. The maneuvering organ represented in fig. 2 and enclosed inside a casing 7 of any suitable arrangement comprises a cone 8 mounted on the shaft 9, crn direct connection with the motor, not shown, on which it is keyed so as to be able to move longitudinally.
This cone comprises at its base a shank 10 on which is placed a maneuver collar 11 comprising a nut 12 mounted on the end of a threaded rod 13 capable of receiving a double movement of rotation and sliding so as to allow adjustment. of the position of the cone 8 on this shaft as well as the sudden displacement of this cone. A circular notch 14 of suitable width is made at a suitable point of this cone, preferably close to its large base, to separate the cone web into two distinct drive surfaces.
With the cone 8 is maintained in contact a roller 15, secured by the direction of rotation, a shaft 16 on which it can slide under the control of a rod, rod or other member 17 provided with a control member. ending within reach of the driver. The shaft 16 is connected by a cardan joint or any other suitable coupling with a shaft 18 provided at its end with a pin 19 engaged with a toothed ring 20 also meshing via a second ring with Spur gears 21 in a suitable number mounted on pins 22 carried by the toothed ring 23 in constant mesh with a pinion 24 mounted at the free end of the shaft 9 of the motor.
The spur gears 21 control the drive wheel drive shaft 25 either directly or as in the example shown by means of a differential 26. Operation and the following: At rest, the roller 15 is brought with the aid of its control 17 in a position corresponding to the notch 14 where it is kept out of contact with the cone 8. The motor, not shown, being started, drives, in its rotational movement, the 'shaft 9 whose pinion 24 imparts to the plate 23 a rotational movement driving the spur gears 21 in a translational movement. These pinions 21, while traveling on the crown 27 of the differential, force the crown 20 to take a speed equal to double that of the plate 23.
The roller 15 driven by its pinion 19 rotates empty and the crown 27 of the differential remains stationary.
If the roller 15 is brought into the position shown in FIG. 2, for which it is in contact with the part of the cone 8, the diameter of which is just double its own, the members keep the same position, we simply put in relation two moving bodies (15 and 8) of the same peripheral speed; therefore their coupling is smooth. This first contacting of the roller 15 on the cone 8 engages these two members without however producing an active effect of the motor on the driven shaft 25. If, by acting on the control 17, the roller 16 is moved in the direction of arrow F in fig. 2, thus bringing this roller with a point on the periphery of the cone of smaller diameter, the speed of the roller 15 proportionally decreases.
The speed of the shaft 18 also decreases, as well as that of the pinion 19. The ring gear 20 is therefore braked, so that the spur gears 21 lose their travel speed on the ring gear 27 of the differential and force this ring gear to start slowly in turn. The clutch of the differential and consequently of the driven shaft 25 has thus been realized with great smoothness and without jerks.
To increase the speed of the shaft 25, it suffices to move the roller 15 in the direction of the arrow F in fig. 2 by bringing this roller with points on the surface of the cone for which the circumferences are smaller and smaller, which will force the crown 27 to take increasingly large speeds as is fully understood.
When the roller 15 has arrived in the position shown in dotted lines in FIG. 2 for which the diameter of the cone is equal to its diameter, the crown 27 of the differential will rotate at engine speed.
During the operation of the assembly. if you want to stop walking abruptly without moving the roller 15, it suffices, by acting on the rod 13, to move the cone 8 in the direction of the arrow G, thus eliminating any contact between this cone and the roller 15, which brings instant disengagement.
By bringing the roller 15 into contact with the upper part 28 of the cone 8, the diameter of which is therefore greater than twice the diameter of the roller 15, this roller and therefore the shaft 18 and the pinion 19 turn at a speed greater than twice that of the shaft 9, so that the spur gears 21 being driven around their circumference by the crown 20 will rotate in the opposite direction and will consequently put the crown 27 of the differential in rotation in the opposite direction. Instead of the receiver arrangement shown in fig. 3 and 4, one could, as shown in FIG. 5, replace the spur gears 21 with angle gears 29, the axes of which are carried by the drum 30 integral with the plate 23, the operation of the various parts remaining the same.
The movement of the roller 15 on the cone 8 can be obtained easily as shown in FIG. 6 by taking an oblique position with respect to the cone. To achieve this result, it is possible to connect the shaft 16 of the roller to the shaft 18 by an articulation such as for example a cardan joint and to place on the shaft 16 a suitable control allowing this shaft to be moved towards the shaft. to the right or to the left to occupy, for example, the positions shown respectively in solid lines and in dotted lines in FIG. 6, thus automatically determining the displacement of the roller 16 by routing on the cone 8.
In the variant of fig. 7 to 9, the arrangement described in fig. 2 and 4, has been reversed in that the spur gears 21 are mounted on the ring gear 20 in engagement with the angle gears 19 connected to the roller 15. The driven shaft 25 has been shown as actuated directly by the toothed wheel. 27 requires the spur gears 21, this control being able however to take place as in FIG. 3 via a differential.
The notch 14 of the cone 8 is disposed towards its base, the largest diameter of this cone 8 then being equal to the diameter of the roller 15.
To start the engine, the roller occupies the position shown in dotted lines in fig. 7 for which the shaft 25 receives no impulse. Pinion 19 is rotated at a speed half lower than that of pinion 24, the assembly then being hole in the case of FIG. 1 for which the motor pinion would be 6 and the driven pinion would be 2.
To start the vehicle, the roller 15 being brought into contact with the birth of the cone 8, that is to say a point whose diameter is equal to half the diameter <B> - </B> of the roller , the roller rotates at a speed half lower than that of the cone 8 without producing any drive of the shaft 25, which drive is produced by moving the roller in the direction of the arrow in fig. 7, the drive speed of the shaft 25 being all the greater the more the roller comes into contact with the larger diameter parts of the cone to arrive at a speed equal to that of the motor shaft 9 when the roller 15 oc cupe the position shown in solid lines, in contact with a part of the cone of the same diameter as it.
For reverse gear, part 31 of the cone of diameter smaller than half the diameter of the roller 15. When this roller is brought into contact with the part 31, the shaft 25 is rotated in the opposite direction, as it is easily conceived.
In this arrangement, the roller 15 must be driven by the cone 8, which absorbs a certain amount of force while, in the example of FIGS. 1 to 4, this loss of strength does not exist.
Indeed, it should be noted that, for the example of FIG. 1 to 9, the toothed ring 20 is set in motion only by the thrust of the spur gears 21 which, during the action of the device, find on this ring 20, a necessary fulcrum to drive the ring 27 , of the differential. Now, this movement of the crown 20 is transmitted by the pinion 19 to the roller 15 which, being in contact with the cone 8, transfers thereon, in the active direction, all the forces which it receives from the crown 20. .
One could, as represented in FIG. 10, replace the cone 8 by a succession of toothed wheels 32-33 etc ... keyed on the shaft 9, the roller 15 then being replaced by a pinion 34 which can be brought into engagement successively with each of the stepped pinions, mounted on the shaft 9. This maneuver can be carried out by acting each time on the control 13 to move the pinion block 32-33 etc ... to allow the pinion 34 to be brought into the clutch position. This embodiment could also be used without the aid of a receiving device similar to those of FIG. 3 and 8, reverse gear then being obtained, as indicated in FIG. 10 by a pinion 35 eng ning with a pinion 36 keyed to the motor shaft 9 and intended to reverse the movement of the pinion 34.
In the embodiment of FIGS. 11 and 12, the casing 7 supports by one of its end partitions, as well as by an intermediate partition 37, the motor shaft 9 on which the cone 8 is keyed and can move longitudinally on this shaft 9 under the control of 'an operating rod such as 38, without ceasing to be driven in the rotational movement of the shaft 9 coming from the motor.
The end of this shaft 9 supports in the second compartment 39 of the housing 7 a journal with two or more arms 40 on which arms are mounted the pinions 41 and 42 in constant mesh on the one hand, with a toothed ring 43 mounted idle on the shaft 9 and on the other hand, with a similar crown 44 keyed itself on the shaft 45 going to the components to be controlled. The whole assembly is housed in the housing 7 and the gear change is interposed between the two shafts 9 and 45 located in the extension of one another.
The crown 43 is integral with a pinion 46 in constant mesh with toothed wheels 47, 48 preferably diametrically opposed, keyed respectively on similar shafts 16, 16 ', on which are keyed, so as to be able to slide, rollers 15, 15 '.
These rollers are provided with operating forks 49 supported at the ends of a common operating lever 50 provided with an operating rod, not shown and able to slide freely on shafts 51 and 52 provided for this purpose inside the housing.
The operation of this control device is similar to that of the embodiment of FIGS. 2 to 5. When the engine is started, the rollers 15, 15 'are opposite the groove 14 formed in the cone 18. The driven shaft 45 is stationary and the pinions 41, 42, while rolling on the stationary crown 44, determine the rotation of the pinion 46 at a speed double that of the shaft 9. The pin 46 having a number of teeth equal to half the number of teeth of wheels 47 and 48, the latter rotate at the same speed as the shaft 9 as well as consequently the shafts 16, 16 'and the rollers 15, 15'.
For starting, the rollers 15, 15 'are moved to the right in fig. 11 by firstly engaging with a part of the cone of the same diameter as these rollers, the driven shaft 45 still remaining stationary. By pushing the rollers 15, 15 'further to the right, the rotation of the shaft 45 is determined at a progressively increasing speed, the speed of the driven shaft 45 becoming equal to the speed of the motor shaft. 9 when the rollers 15, 15 'are in contact with a part of the cone 8 having a diameter equal to half of their diameter.
This arrangement has the advantage of a simple and economical construction, the differential comprising a standard arrangement, while the arrangement of the two sy metric rollers 15, 15 'makes it possible either to increase the adhesion of these rollers on the cone. , or to reduce the pressure exerted by each of the rollers. On the other hand, said rollers being in engagement with the cone 8 at diametrically opposed points, the shaft 9 is relieved of any lateral force.
In the embodiment of FIGS. 13 and 14, the groove 14 of the cone 8 has been removed, which makes it possible to start in reverse with the same softness as in forward motion. In this embodiment, the release of the rollers 15, 15 'will be obtained by moving the cone 8 to the left on its shaft 9, using for this purpose a rod such as 38 in FIG. 11, the cone being able for example to come to occupy the position shown in dotted lines in FIG. 14.
The cone 8 could also be cut into two parts along a transverse plane, for example as indicated in phantom in FIG. 14 in C-D.
In this arrangement, the rear part 8 'of the cone is the only keyed part on the shaft 9, while the front part 8 turns freely on this shaft. To allow the rollers 15, 15 'to brake on the cone 8, there is placed in a cavity 53 made at the rear end of this cone 8 a pawl 54 pivoted on an axis integral with the cone and a spring 55 constantly brings engaged with a ratchet 56 fixed on the shaft 9 for example by means of screws 57 or in any other suitable manner, this pawl being able to be replaced by any equivalent device.
As a result of this arrangement, if it happens that the engine stops in full stroke, for example as a result of an accident, the gear change no longer being under the action of the engine and then being actuated by the speed acquired from the vehicle, the rollers 15, 15 'are rotated in the opposite direction to the movement imparted to them by the control of the shaft 9, so that, in the event of an instantaneous stop of the engine, there would be friction sudden between these rollers 15, 15 'and the cone 8 which could determine the deterioration of the rollers or neighboring components.
Thanks to the arrangement of the pawl 54, if it happens that, following an abrupt stopping of the engine, the rollers 15, 15 'are set in rotation in the opposite direction to the normal direction, these rollers cause the cone in their movement. 8 in the opposite direction to its normal direction of rotation, that is to say that the members will then turn in the direction shown by the arrow F in FIG. 14, without any resulting force on the shaft. The rollers 15 could be in any desired number, suitably distributed around the cone 8.