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"TRANSMISSIONS POUR AUTOMOBILES" La présente invention concerne des perfectionnements aux transmissions et plus particulièrement aux transmissions de véhicules automobiles, et la description qui suit se réfère à ces transmissions mais il est évident que certaines particularités de l'invention peuvent être utilisées dans d'autres applications où les caractéristiques spéciales de l'invention présentent des avantages.
Les buts de l'invention sont la réalisation d'une transmission de ce genre grâce à laquelle il est possible
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de marcher en roue libre en grande ou en moyenne vitesse, où tous les engrenages de changement de vitesse sont en prise mais ne tournent pas pendant que la voiture marche à grande vitesse, et où la seconde vitesse est constamment en prise avec son arbre de renvoi.
Sur les dessins annexés :-
La Fig. 1 est une coupe verticale longitudinale d'une transmission suivant l'invention.
-Les Fig. 2, 3, 4 et 5 sont des vues partielles, à plus grande échelle, représentant une partie du mécanisme de la Fig. 1 avec les organes dans des positions différentes.
La Fig. 6 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 1.
Les Fig. 7 et 8 sont des coupes verticales longitu- dinales de détail de certains colliers ou manchons coulissant suivant l'invention, montrant la position de leur denture intérieure.
Sur ces dessins, le carter de transmission 1 comporte un fond 2, des parois latérales 3 et des parois d'extrémité 4 et 5 respectivement. Le haut de ce carter est pourvu d'un couvercle 6¯ dans lequel sont montées des tiges de manoeuvre 7 et 8 respectivement se mettant en prise avec le bras d'un levier de manoeuvre 2 monté à rotule dans un logement creux 10 en saillie sur une extrémité du couvercle.
La tige 7. commande la troisième et la seconde vitessestandis que la tige 8 commande la première vitesse et la marche arrière.
L'arbre moteur 11 peut être relié, de toute manière appropriée, au moteur non représenté, et l'arbre concentrique commandé 12 peut être relié, de toute manière convenable, à l'arbre de transmission d'une automobile.
L'arbre 11 tourne dans des paliers anti-friction 13 disposés dans la paroi avant 4 du carter et est pourvu., à
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son extrémité arrière, d'un renflement 14 muni d'une denture droite complète 15. Dans cette extrémité arrière est ménagée une cavité axiale 16 logeant les paliers à rouleaux 17 de la partie avant 18 à diamètre réduit de l'ar- bre commandé 12. Cet arbre, tournantsprès de son extrémité arrière, dans des paliers anti-friction 19 disposés dans la paroi arrière 5 du carter, est cannelé longitudinalement, comme représenté en 12a,sur une distance convenable en avant de ce palier, dans un but qui apparaîtra plus loin.
L'arbre 11 porte, entre le palier 13 et le renflement 14, un manchon 20 pourvu, à son extrémité avant, d'une den- ture droite 21 et, à son extrémité arrière, de deux jeux de dents droites 22 et 23 respectivement, le jeu 23 étant de hauteur réduite. La denture 21 est constamment en prise avec une roue 24 montée à l'extrémité avant d'un manchon 25 tournant sur un arbre de renvoi 26 fixé, à ses extrémités, dans les parois avant et arrière 4 et 5 respectivement du carter. Ce manchon de renvoi porte également des engrenages 27, 28 et 29 respectivement
Un organe en forme de coupe 30, pourvu d'une cavité annulaire débouchant vers l'arrière, tourne sur l'arbre 12 près de l'extrémité 14 de l'arbre moteur.
Correspondant à cet organe, un second organe en forme de coape 31,est pourvu d'une cavité débouchant vers l'avant et co-opérant avec la cavité de l'organe 30 pour constituer une surface inférieures dtembrayage décrite plus loino L'organe 30 est pourvu d'un moyeu 32 portant, de manière à pouvoir tourner, sur la partie de l'arbre 12 se trouvant entre un épaulement annulaire 33 ménagé sur cet arbre et un collier d'arrêt 34 vissé sur l'arbre en un point situé en avant de l'épaulement.
L'organe 31 comporte un moyeu 35' allant vers l'arrière, relié par nervures à la partie 12a de l'arbre 12, et maintenu, pour empêcher son déplacement latéral, par des colliers d'extré-
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mité36 et 37 respectivement. L'organe 30 est pourvu, sur- sa périphérie, de dents de.hauteur réduite 33 et, près de son extrémité avant entre ces dents voisines 38, se trouve une cavité, conique 39. Sur l'extrémité avant de l'organe 31 se trouve une denture complète 40.
Une roue 41, tournant sur le moyeu 35 de l'organe ±1, ne peut se déplacer longitudinalement sur ce moyeu du fait qu'il est en prise avec 1'organe 31 et avec le collier 36. Cette roue porte, à ses extrémités, des dents 42 et 43, les dents 43 étant, constamment en prise avec la roue 27 de l'arbre de renvoi.
Coulissant longitudinalement sur la partie cannelée ¯12 de l'arbre 12 entre la roue 41 et le palier 19, une roue 44 peut être mise en prise soit avec la roue 28 de l'arbre de renvoi, soit avec une roue de renvoi 45 de marche arrière montée sur un arbre 46 se trouvant dans le carter (voir Fig.6), cette roue 45 étant normalement en prise avec la roue 29 de l'arbre de renvoi. La surface arrière de la roue 44 est pourvue d'une rainure annulaire 47 recelant une fourchette 48 fixée à la tige de manoeuvre 8.
La cavité, constituée par les organes 30 et 31$ loge un ressort d'embrayage relativement puissant 49 ayant, à une de ses extrémités, une saillie 50 pénétrant dans une ouverture, ménagée dans ce but, dans l'organe 31. L'autre extrémité de ce ressort coopère avec la cavité de l'organe 30 d'une manière telle que, lorsque les organes 30 et 31 ont un mouvement relatif dans un sens, le ressort se déroule et se dilate radialement pour relier ensemble ces organes.
Lorsque ce mouvement relatif des organes se produit-, dans 'L'autre sens, le ressort s'enroule et se contracte radiale- ment de sorte qu'un organe peut tourner plus vite que l' autre.
Un manchon ou collier 52, déplaçable longitudinale- ment, entoure normalement, lorsqu'il se trouve en position
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neutre, l'organe 30 et la plus grande partie de l'extrémité avant de l'organe 31. Ce collier est pourvup à son extrémité arrière, d'une denture intérieure 53 et, son extrémité avant! dentures intérieures 53a et 53b respectivement) cette dernière étant à dents complètes plus longues que celles de la première qui sont des dents de hauteur réduite. L'extrémité avant de ce collier est extérieurement conique et, en un point de ce collier voisin d'un épaulement radial 52a pratiqué face en arrière sur le collier, un taquet à ressort 55, débouche dans l'une des dents complètes 53b.
Ce taquet 55 peut pénétrer dans la cavité 39 de l'organe 30 lorsque l'on déplace vers l'avant le collier 52 afin d'amener le taquet dans le plan de la cavité.
Un second collier 56, déplaçable longitudinalement, entoure normalement la partie arrière de l'organe 20 et l'extrémité avant conique du collier 52. Ce collier est pourvu, à son extrémité avant, de dentures intérieures 57 et
58 respectivement, cette dernière étant à dents de hauteur réduite. Sur l'extérieur de cette extrémité avant est pra- tiquée une gorge annulaire 59 dans laquelle est en prise une fourchette 60 fixée à la tige de manoeuvre 7. L'extrémité arrière du collier 56 se prolonge au-delà de 1'épaulement annulaire 52a du collier 52 et est pourvue d'une rainure annulaire intérieure 61 dans laquelle est serrée une bage de blocage 62 faisant que les deux colliers, bien qu'un mouvement de rotation puisse se produire entre eux, puissent être déplacés longitudinalement sans se séparer.
A cet effet, le collier 56 est pourvu, en un point situé entre la denture
58 et la rainure 61, d'un cône intérieur ou surface conique 63 co-opérant avec le cône extérieur, ou surface conique, 54 de l'extrémité avant de l'organe 52.
Sur la Fig. 1, les organes sont en position neutre, et on Présume que l'arbre moteur 11 est en marche. Dans ces
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conditions, et avec sa denture 15 en prise avec la den- ture de hauteur réduite 58 du collier 56, ce collier, par l'intermédiaire de# dents 57, entraîne l'organe 20 qui, du fait que ses dents 21 sont en prise avec celles de la roue 24, entraine l'arbre de renvoi 26 et la roue 41 en prise avec la roue 27 de cet. arbre.
Lorsque l'on manoeuvre le levier pour obtenir la troisième et la seconde vitesses, on le déplace de façon à donner à la tige 7 un mouvement vers l'avant pour la troisième vitesse, et un mouvement vers l'arrière pour la seconde vitesse. Au cours des mouvements de cette tige, un déplacement partiel vers l'avant donne la'troisième vitesse de sorte que l'arbre 12 est entraîné par l'intermédiaire de l'embrayage, et le déplacement complet de cette tige vers l'avant donne cette troisième vitesse sans passer par l'embrayage. Un déplacement partiel vers l'arrière de la tige donne la seconde vitesse -de sorte que l'arbre 12 est entraîné par l'intermédiaire de l'embrayage, et le dépla- cement complet de cette tige vers l'arrière donne cette seconde vitesse sans passer par l'embrayage.
Par suite, lorsque l'on mentionnera "la troisième vitesse", on voudra dire la liaison directe ou avec rapport de transmission égal à 1, entre l'arbre moteur et l'arbre commandé, et lorsque 1'on mentionnera "la seconde vitesse", on voudr'a dire une liaison indirecte, ou à rapports deftransmission différents de 1 entre ces arbres.
Un déplacement partiel de la tige 7, lorsque l'on manoeuvre le levier 9 de manière appropriée, déplace, par l'intermédiaire de la fourchette 61, le collier 56 vers l'avant et, par suite de la liaison déjà mentionnée existant entre ce collier 56 et le collier 52, ce collier 52 se déplace en même temps. L'amplitude de ce déplacement est calculée de façon à mettre le taquet 55 du collier 52 en
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prise avec la rainure 39 de l'organe 30 et les dents 53 de ce collier se déplacent dans la direction des dents 40, de l'organe 31, mais sans se mettre en prise avec elles, ainsi qu'on le voit au mieux sur la Figo 2. Ceci a, toutefois, pour effet de dégager la denture 58 du collier 56 de la denture 15 de l'arbre moteur 11, et la denture 53a du collier 52 se met en prise avec elle.
Les dents 22 de l'organe 20 se mettent alors en prise avec la denture 58 du collier 56, de sorte que l'organe 56 cesse d'être entraîné, et l'organe 52 est entraîné par l'arbre 11. Il est évident que le collier 56 ne tournant pas, l'arbre de renvoi 26 et son engrenage ne tournent pas non plus.
De la sorte, la commande de l'arbre 11 se fait de sa denture 15 à la denture 53a et de la denture 53b du collier 52 à la denture 37 de l'organe 30. Ceci fait tourner cet organe 30 de façon à entrainer et à faire dilater le ressort 49 afin qu'il lie l'un à l'autre les organes 30 et 31. L'organe 31 étant monté sur les cannelures de l'arbre 12, il est évident que ce dernier se trouve entraîné. De la sorte, l'arbre 12 est entraîné par l'arbre 'il en prise directe par l'intermédiaire du ressort d'embrayage 49.
Si l'arbre 12 a tendance à tourner à une vitesse supérieure à cele de l'arbre 11, par exemple dans une descente, l'organe 31 fait contracter le ressort 49 et lui fait cesser son action d'embrayage, de sorte que l'organe 31 tourne plus vite que l'organe 30. Un nouveau déplacement de la tige 7, dans le sens indiqué plus haut, l'amenant à fond de course, met la denture 53 du collier 52 en prise avec la denture 40 de l'organe 31 (voir Fig. 3), et la denture de hauteur réduite 53a du collier 52 est amené sur le plan de la den- ture de hauteur réduite 25 de la roue 20, sans être en prise avec elle.
Même dans le cas où la denture de hauteur réduite 5$ du collier 56 se trouve en prise avec la denture 22 de la
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roue 20, cette de@ture ne se trouve pas entraînée par elle, de sorte que l'arbre de renvoi 26 reste au repos. Toutefois, l'arbre 11, par l'intermédiaire de sa denture 15, entraîne le collier 52 qui, par sa denture 53 et la denture 40 de l'organe 31, entraîne cet organe. Cet organe étant relié par cannelures à l'arbre 12, ce dernier se trouve entraîné mais, comme la force est transmise à l'organe 31 au lieu de l'être à l'organe 30, le ressort d'embrayage 49 reste inopé- rant.
Il est évident que, les organes se trouvant dans la position représentée sur la Fig. 3, la commande, après une course complète de la tige 1 vers l'avant, se transmet de l'arbre 11, en passant par le collier 52 et l'organe 31, à l'arbre 12 et l'arbre de renvoi reste au repos. Les organes étant dans la position de la Fig. 2, la commande, après un déplacement seul riment partiel de la tige 7, se transmet de l'arbre 11 au collier 52 et à l'organe 30, et du ressort d'embrayage 49 à l'organe 31 età l'arbre 12.
Il est, en conséquence, évident que, avec les organes dans la dernière position indiquée, ci l'arbre 12 a tendance à tourner à une vitesse supérieure à celle de l'arbre 11, l'organe 31 tourne plus vite que le report 49 de façon à permettre les diffé- rances relatives de rotation entre les arbres .7.2 et 11, ce qui rend possible la marche en roue libre. On obtient cette marche en roue libre en déplaçant simplement le levier 9 sur une partie de sa course complète dans un sens.
Ainsi, on se met ainsi, dans un cas, en prise directe avec marche en roue libre si on le désire et, dans l'autre cas on peut . être en prise directe sans roue libre et, dans les deux cas, l'arbre de renvoi et ses engrenages restent au repos.
Si l'on suppose maintenant que l'on désire ramener à nouveau les organes dans la position relative représentée sur la Fig. 2, on manoeuvre le levier 9 pour déplacer vers
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l'arrière la tige 7 qui, par l'intermédiaire de la four- chette 60, fait coulisser le collier 56 vers l'arrière de façon que sa surface conique 63 se trouve en prise avec la surface analogue 54 du collier 52.
Toutefois, ce déplacement vers l'arrière du collier 52 se trouve, dans ces conditions, empêché par la résistance du taquet à ressort 55 se trouvant dans la cavité 39 de ce collierCette résistance fait mettre en prise les surfaces coniques d'embrayage 63 et 54 de sorte que l'entraînement du collier 52, par l'intermé- diaire des dentures 53a et 15, se transmet par ces surfaces au collier 56, ce qui fait tourner la denture 58 de ce collier avant qu'elle ne se mette en prise avec la denture 15 de l'arbre moteur ; parsuite, une pression suffisante sur le collier 56 fait sortir le taquet 55 de la cavité 39 pour ramener les organes en position neutre.
Ainsiau cours du retour, des positions des Figo 2 et 3 à la position neutre de la Fig. 1, ce taquet, en étant en prise dans la cavité 39, synchronise les dentures 15, 22 et 23 avaut que le retour complet à la position neutre de la Fig. 1 soit effec- tué.
Pour obtenir la marche en seconde, par l'intermédiai- re de l'effet d'embrayage du ressort 49 sur l'organe 30-31, on manoeuvre le levier 9, de manière à déplacer le collier b6 vers l'arrière sur une partie de sa course et on donne de la sorte, par l'intermédiaire des surfaces coniques 63 et 54, un déplacement analogue au collier 52.
Au cours de ce déplacement des organes, la denture 53 du collier 52 se met en prise avec la denture 42 de la roue 41 (voir Figo 4). Ceci amène également la denture 58 du collier 56 en face de la denture de hauteur réduite 37 de l'extrémité avant de l'organe 30, sans la mettre en prise avec elle, mais la denture 53b du collier 52 se met en prise avec la denture 38 de l'extrémité arrière de l'organe 30.
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Les organes dans cette position, l'arbre 11, par l'intermédiaire des dentures 15 et 59, entraîne le collier 56 qui, par 1'intermédiaire des dentures 56 et 22, entraîne la roue 20. Cette roue entraîne l'arbre de renvoi 26 et, par l'intermédiaire de la roue 27 de cet arbre, entraîne la roue 41. La denture 42 de cette roue se trouvant en prise avec la denture53 du collier 52, ce collier, par l'intermé- diaire de la denture 53b et de la denture de hauteur réduite 33 de l'extrémitéarrière de l'organe 30, donne aux ressorts 51 et'4.9¯ l'énergie voulue pour rendre l'organe 30 solidaire de l'organe correspondant 31 qui est solidaire, par des canne- lures, de l'arbre 12.
Ainsi, lorsque les organes sont dans la position représsntée sur la Fig. 4, l'arbre 12 est entraîné en seconde par l'embrayage de sorte que, si l'arbre a maintenant tendance à tourner à une vitesse supérieure à celle de l'arbre 11, ainsi qu'il peut arriver dans une descente, l'organe 31 tourne plus vite que l'organe 30 afin de permettre la marche en roue libre.
Si l'on désira faire marcher l'arbre 12 en second.e sans que la commande passe par l'embrayage de la manière qui vient d'être décrite, on pousse la tige 7 davantage vers l'arrière jusqu'à la fin de sa course afin de déplacer le collier 52 plus loin vers l'arrière et de mettre sa denture 53 en prise avec la denture 42 de la roue 41, ainsi qu'on le voit au mieux sur la Fig.5. Au cours de ce déplacement du collier, la denture 53 se meten prise avec la denture 40 de l'organe 31 et avec la denture 38 de l'organe 30, etce sans dégager la denture 53 de la denture 42. De la sorte, la denture 41 entraîna le collier 52 au moyen de la denture 53, et ce collier 52, par l'intermédiaire de la denture 53b et de la denture 40, @ntraîne l'organe 31.
Dans ce cas, l'em- brayage est inopérant et, comme l'organe 31 est solidaire de l'arbre 12, il se trouve entraîné en seconde indépendamment de 1'embrayage.
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On obtient la première vitesse et la marche arrière en manoeuvrant le levier de façon à déplacer la tige 8 qui, par l'intermédiaire de la fourche 48, met la roue. 44 en prise avec la roue 28 de l'arbre de renvoi ou avec la roue de marche arrière 45 qui est elle-même en prise avec la roue de l'arbre de renvoi.
Il est évident que la transmission suivant l'in- vention permet de relier, en roue libre ou non, l'arbre moteur et l'arbre commandé en prise directe ou en seconde selon les besoins mais, dans un casp l'arbre de renvoi reste au repos tandis que, dans l'autre cas, il est commandé.
Le mécanisme suivant l'invention se manoeuvre de la même manière que les transmissions classiques actuelle- ment en usage sur les automobiles, la seule différence étant que, pour marcher en roue libre en prise directe ou en seconde, on ne déplace pas le levier de manoeuvre à fond ainsi qu'on le fait pour marcher à ces vite:¯ses sans roue libre.
Du fait que l'arbre de renvoi reste au repos lorsque la transmission se fait en prise directe ou sur engrenages, l'usure des engrenages se trouve réduite, la transmission est plus douce, la manoeuvre est plus facile lorsque le lubrifiant est épaissi par le froid, et ce lubrifiant ne s'échauffe pas si rapidement par suite des frottements produits par la rotation et la prise constante des engrenages dans tous les rapports d'engrenages possibles de la transmission.