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"DISPOSITIF POUR TRANSMETTRE LE MOUVEMENT ROTATIF D'UN ARBRE
DE COMMANDE A UN ARBRE COMMANMDÉ"
L'invention se rapporte à un dispositif pour la transmission d'un mouvement rotatif d'un arbre de commande à un arbre commandé, particulièrement d'un arbre coudé et un arbre à, cardan d'une automobile.
L'invention a entre autre pour but d'effectuer cette transmission automatiquement tel que l'arbre commandé est graduellement mis en mouvement et qu'il peut atteindre la pleine vitesse sans que des cahots ou des chocs se produisent,dans la transmission à d'autres éléments de machine. De plus l'invention a pour objet de réaliser un simple moyen pour renverser, également auto-
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matiquement, la direction de rotation de l'arbre commandé. L'invention est particulièrement dtune grande importance en l'appliquant à la commande¯d'automobiles¯¯parce qu'elle permet de supprimer le dispositif entier de changement de vitesse et l'embrayage usuel, ce qui veut dire aussi bien une simplification dans la conduite de l'automobile qu'une réduction des frais de fabrication et entretien.
Le dispositif selon l'invention peut être muni d'une transmission par différentiel, connue en soi-même, composée par exemple des roues dentées de même grandeur, disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre sur l'arbre de commande et sur l'arbre commandé et qui possèdent chacune une couronne cônique, lésai elles couronnes se trouvent l'une vis à vis de l'autre, tandisqu'en prise avec ces couronnes un nombre de pignons sont ménagésentre les dites couronnes, les essieux de ces pignons étant disposés rigidement dans une roue dentée, supportée de manière qu'elle puisse tourner librement et parallèlement aux dites couronnes, laquelle roue est en prise avec un pignon fixé sur un arbre auxiliaire qui ést parallèle à l'arbre de commande et susceptible d'être¯freiné.
L'invention concerne essentiellement l.a manière de freiner cet arbre auxiliaire ainsi que la manière de renverser le sens de rotation de l'arbre commandé et elle est caractérisée en ce que, pour commander l'arbre commandé dans un sens opposé à la direction de rotation de l'arbre de commande, un dispositif, amortissant -graduellement le mouvement de l'arbre auxiliaire, est disposé sur cet arbre, tandis que, pour commander l'arbre commandé dans le sens opposé, des organes sont ménagés, faisant tourner l'arbre auxiliaire à la vitesse nécessaire à cet effet et empruntant la force nécessaire de l'arbre de commande.
L'invention est élucidée à l'aide du dessin présentant une forme de réalisation d'un dispositif de commande d'une automobile.
Fig.I est une coupe transversale d'une forme de réalisa- tion selon l'invention.
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Fig.2, est une vue latérale de la fig.I, vue du côté gauche.
Fig.3 est une coupe transversale selon la ligne III de la fig.I.
Dans le dessin 3 représente l'arbre de commande, c'est à. dire l'arbre coudé du moteur de l'automobile, à l'extrémité duquel une.roue dentée conique .3 est clavetée laquelle roue est en prise avec deux roues dentées côniques,,placées perpendiculairement par rapport à la roue¯dentée 2; les roues dentées 3 et 4 sont disposées sur les arbres .5 (fig.2) tel qu'elles peuvent tourner librement tandis qu'elles sont en même temps en prise avec une roue dentée cônique 6 fixée sur l'arbre commandé, c'est à dire l'arbre à cardan 7. Les arbres 5 sont prolongés à travers les roues dentées 3 et 4 et fixés dans une roue dentée 8 dont la surface est parallèle aux surfaces des roues dentées 2 et 6.
Lorsque l'arbre coudé I tourne, les roues dentées 3 et 4 tournent autour de la roue -,dentée 6, qui restera d'abord immobile de sorte qu' un mouvement tournant n'ept pas encore communiqué à l'arbre à cardan. Toutefois si lesroues dentées 3 et 4 sont retenues, elles continueront à tourner sur place dans le vide et par conséquent la roue dentée 6 commencera à tourner dans le sens opposé et à la même vitesse que la roue dentée 2 de sorte qu'également l'arbre à cardan 7 est mis en rotation.
Les roues dentées 3 et 4 sont retenues ou freinées à l'aide d'un dis-oo- sitif de freinage pour la roue dentée 8 .Cette roue dentée est en prise avec un pignon 9 fixé sur un arbre auxiliaire 17, lequel arbre auxiliaire est disposé,parallèlement au et par exemple au dessus de l'arbre coudé I, L'extrémité de l'arbre auxiliaire 17 est munie 4'un coude 10 pourvu de quelques ressorts de traction II ou des pompes à plongeur fonctionnant dans l'huile, dans l'air etc.. ,dont le..bout intérieur est relié au coude 10 et le bout extérieur, divisé régulièrement sur
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la périohérie, est reliél'intérieur d'un tambour 12, autour duquel est disposé un frein à bande et/ ou un dispositif cliquet, d'une manière spéciale, par exemple élas- t ique.
De plus une roue dentée 12, susceptible de tourner librement est ménagée sur le tambour, laquelle roue peut être bloquée par exemple à l'aide d'un freinbande 15. La roue dentée 14 prend dans un pignon 16 claveté sur l'arbre coudé I.
Il est également possible dutiliser ,au lieu d'un tambour 12 et un coude 10 avec les ressorts II, une vis sans fin fixée sur l'arbre 17 et en prise avec une ou plusieurs vis sans fin ménagées sur un disque et susceptible de tourner sur leur axe longitudinal.-Lorsque le disque avec les vis sans fin ménagées la-dessus est arrêté d'une manière quelconque, par exemple à l'aide d'un frein à bande 15 ou d'une autre manière ,l'arbre 17 avec la vis sans fin sera freiné graduellement.
Le dispositif entier fonctionne comme suit:
Il est sùpposé aue les roues dentées 3 et 4 possèdent chacune la moitié des dents des roues dentées 2 et 6. Si l'arbre à cardan, donc la roue dentée 6 reste immobilisé lorsque l'arbre coudé i tourne, la roue dentée 2 entrainera les roues dentées 3 et 4 dans le,même sens que la roue dentée 2tALLE QUE la roue dentée 8 tourne à la'moitié de sa vitesse, dans le même sens que la roue dentée 2,
Toutefois si la Toue dentée 8 est retenue, c'est à dire arrêtée,la roue dentée 6 et par conséquent l'arbre à cardan 7 commencera à tourner à la même vitesse, cependant dans un sens opposéà celui de la roue dentée 2.
Ceci correspond alors à la -,lise en marche normale en avant d'une auto-
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mobile dans la troisième vitesse où la proportion de vitesse pour l'arbre coudé et l'arbre à cardan est de 1 : 1 .C'est pourquoi il faut que la résistance exercée sur la roue dentée 8 soit telle qu'elle correspond à la force nécessaire pour retenir la roue dentée 8 lorsque l'automobile roule, ce qui est seulement effectué en serrant le frein à ruban 13 ou en couplant le dispositif à cliquet. Ceci arrête d'abord le tambour 12 tandis que le coude 10 est ensuite graduellement arrêté par les ressorts ,de sorte qu'en même temps la roue dentée 8 va s'arrêter.
Par conséquent le. dispositif entier de freinage, comprenant les roues dentées 8,9, l'arbre auxiliaire 17 ,le coude 10 et le tambour 12,sont arrêtés pendant que l'automobile roule normalement.
En mettant le moteur en marche et par conséquent l'arbre coudé 1 ,la force de traction exercée sur l'arbre à cardan correspondra à la force nécessaire pour donner à l'automobile par exemple une vitesse de 10 km à l'heure. Vu que ceci ne suffit pas pour lancer la voiture, la roue dentée 8 commence à tourner également par le manque de résistance. Toutefois l'arbre à cardan reçoit une force suffisante pour mettre la voiture graduellement et, sans chocs en marche. Pour maintenir et augmenter le mouvement,il est nécessaire d'accélérer à chaque moment avec moins de force, jusqu'à ce que la voiture ait obtenu une vitesse de 10 km à l'heure et à ce moment là, la roue dentée 8 et le dispositif entier de freinage restent immobilisés.
De cette façon on réalise. le lancement de la voiture d'une manière simple et automatique sans qu'une routine ou aptitude quelconque de la part du'chauffeur soit nécessaire. La vitesse est ensuite réglée à l'aide de l'amenée du combustible au moteur.
Ri à un moment donné, pendant la marche de la voiture le frein à bande 13 est laché, la résistance exercée sur la roue dentée 8 est enlevée, car le tambour à ressort 12 et les ressorts Il ou les pompes commenceront à tourner à nouveau. 'Le mo-
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teur peut donc continuer à tourner sans qu'une force quelconque soit exercée sur l'arbre à cardan ; le dispositif d'apcouplement se trouve alors dans la position où les roues 3 et 4 tournent librement sur la roue 6.
Pour la marche arrière, c'est à dire pour renverser le sens de rotation de l'arbre à cardan 7, il faut que la roue dentée 6 soit commandée à la même vitesse et dans le même sens que la roue dentée 2; dans ce cas-là, la roue dentée 6 et l'arbre à cardan 7 commenceront à tourner dans le même sens à la même vitesse. Ceci est obtenu à l'aide de la roue dentée 14 tournant librement et du frein à ruban 15 ou le dispositif à cliquet.
Avant que la voiture marche en arrière le frein à ruban 13 est lâché, ensuite le frein à ruban 15 est serré de sorte que le tambour 12 est commandé à l'aide des roues dentées 14 et lé àune vitesse telle que le pignon 9 commande la roue dentée 8 à ;a même vitesse et dans le même sens que la roue dentée 3.Dans le cas ou la voiture offre une trop grande résistance pour faire.la marche arrière, les ressorts 11 ,les pompes ou les vis sans fin et le coudé 10 feront en sorte que le départ se fasse sans chocs.
Un autreavantage quel'on peut obtenir à l'aide du dispositif selon l'invention consiste en ce au'en roulant en avant en pleine vitesse, il est possible d'effectuer la marche arrière en pleine vitesse ce qui se fait en passant par la position où les roues 3 et 4 tournent librement sur la roue 6.
La résistance des ressorts fera en sorte aussi ici, que la voiture est d'abord freinée d'une manière souple mais rapide, s'arrête ensuite et puis commencera à rouler en arrière.
A l'application de l'invention il est possible de mettre une automobile etc.. en marche en bloquant par une simple manoeuvre de levier le tambour à ressort 12 sans enclencher ou déclencher des roues deitesse. L'automobile prendra alors théoriquement la meilleure vitesse conforme à la quantité de com- buotible amenée au moteur.
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"DEVICE FOR TRANSMITTING THE ROTARY MOVEMENT OF A SHAFT
CONTROL WITH A CONTROLLED SHAFT "
The invention relates to a device for transmitting a rotary movement from a control shaft to a controlled shaft, particularly of an elbow shaft and a cardan shaft of an automobile.
One object of the invention is among other things to effect this transmission automatically such that the controlled shaft is gradually set in motion and that it can reach full speed without jolts or shocks occurring, in the transmission to other machine parts. In addition, the object of the invention is to provide a simple means for reversing, also self-
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matically, the direction of rotation of the controlled shaft. The invention is particularly of great importance when it is applied to the control of automobiles, because it makes it possible to do away with the entire gear change device and the usual clutch, which also means a simplification in driving the automobile as a reduction in manufacturing and maintenance costs.
The device according to the invention can be provided with a differential transmission, known per se, composed for example of toothed wheels of the same size, arranged parallel to one another on the control shaft and on the ordered shaft and which each have a conical crown, the crowns are located one opposite the other, while in engagement with these crowns a number of pinions are provided between the said crowns, the axles of these pinions being arranged rigidly in a toothed wheel, supported so that it can rotate freely and parallel to said rings, which wheel is in engagement with a pinion fixed on an auxiliary shaft which is parallel to the control shaft and capable of be restrained.
The invention relates essentially to the way of braking this auxiliary shaft as well as to the way of reversing the direction of rotation of the controlled shaft and it is characterized in that, in order to control the controlled shaft in a direction opposite to the direction of rotation of the control shaft, a device, gradually damping the movement of the auxiliary shaft, is arranged on this shaft, while, to control the driven shaft in the opposite direction, members are provided, rotating the auxiliary shaft at the speed necessary for this purpose and borrowing the necessary force from the control shaft.
The invention is elucidated with the aid of the drawing showing an embodiment of a control device for an automobile.
Fig.I is a cross section of an embodiment according to the invention.
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Fig.2, is a side view of Fig.I, seen from the left side.
Fig.3 is a cross section on line III of Fig.I.
In drawing 3 shows the command tree, that is to. say the cranked shaft of the motor of the automobile, at the end of which a conical toothed wheel .3 is keyed which wheel is engaged with two conical toothed wheels, placed perpendicular to the rouēdentée 2; the toothed wheels 3 and 4 are arranged on the shafts .5 (fig. 2) such that they can rotate freely while they are at the same time in engagement with a conical toothed wheel 6 fixed on the controlled shaft, c ' ie the cardan shaft 7. The shafts 5 are extended through the toothed wheels 3 and 4 and fixed in a toothed wheel 8, the surface of which is parallel to the surfaces of the toothed wheels 2 and 6.
When the bent shaft I rotates, the toothed wheels 3 and 4 rotate around the gear -, toothed 6, which will first remain stationary so that a rotating movement has not yet communicated to the cardan shaft. However, if toothed wheels 3 and 4 are retained, they will continue to rotate in place in a vacuum and therefore toothed wheel 6 will begin to rotate in the opposite direction and at the same speed as toothed wheel 2 so that also the cardan shaft 7 is rotated.
The toothed wheels 3 and 4 are retained or braked using a braking device for the toothed wheel 8. This toothed wheel is engaged with a pinion 9 fixed on an auxiliary shaft 17, which auxiliary shaft is arranged, parallel to and for example above the bent shaft I, The end of the auxiliary shaft 17 is provided with an elbow 10 provided with a few tension springs II or plunger pumps operating in oil , in the air, etc., of which the ... inner end is connected to the elbow 10 and the outer end, divided regularly over
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the periphery, is connected inside a drum 12, around which a band brake and / or a ratchet device is arranged, in a special way, for example elastically.
In addition a toothed wheel 12, capable of rotating freely is provided on the drum, which wheel can be blocked for example by means of a brake band 15. The toothed wheel 14 takes in a pinion 16 keyed on the bent shaft I .
It is also possible to use, instead of a drum 12 and an elbow 10 with the springs II, a worm fixed to the shaft 17 and engaged with one or more worms formed on a disc and capable of rotating. on their longitudinal axis.-When the disc with the worm screws arranged above is stopped in any way, for example by means of a band brake 15 or otherwise, the shaft 17 with the worm will be braked gradually.
The entire device works as follows:
The toothed wheels 3 and 4 each have half the teeth of the toothed wheels 2 and 6. If the cardan shaft, therefore the toothed wheel 6 remains immobilized when the crankshaft i turns, the toothed wheel 2 will drive toothed wheels 3 and 4 in the same direction as toothed wheel 2, THAT toothed wheel 8 rotates at half of its speed, in the same direction as toothed wheel 2,
However if the toothed wheel 8 is retained, i.e. stopped, the toothed wheel 6 and therefore the cardan shaft 7 will start to rotate at the same speed, however in a direction opposite to that of the toothed wheel 2.
This then corresponds to the -, read in normal motion in front of an auto-
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mobile in the third gear where the speed ratio for the crankshaft and the cardan shaft is 1: 1. This is why the resistance exerted on the toothed wheel 8 must be such that it corresponds to the force required to hold the toothed wheel 8 when the automobile is moving, which is only done by applying the band brake 13 or by coupling the ratchet device. This first stops the drum 12 while the bend 10 is then gradually stopped by the springs, so that at the same time the toothed wheel 8 will stop.
Therefore the. The entire braking device, comprising the toothed wheels 8,9, the auxiliary shaft 17, the elbow 10 and the drum 12, are stopped while the automobile is traveling normally.
By starting the engine and therefore the crankshaft 1, the traction force exerted on the cardan shaft will correspond to the force necessary to give the automobile, for example, a speed of 10 km per hour. Since this is not enough to start the car, the toothed wheel 8 also starts to turn due to the lack of resistance. However, the cardan shaft receives sufficient force to start the car gradually and without shocks. To maintain and increase the movement, it is necessary to accelerate at each moment with less force, until the car has achieved a speed of 10 km per hour and at this time, the gear wheel 8 and the entire braking device remains immobilized.
This way we realize. starting the car in a simple and automatic way without any routine or skill on the part of the driver. The speed is then adjusted using the supply of fuel to the engine.
Ri at some point, while the car is running the band brake 13 is released, the resistance on the toothed wheel 8 is removed, because the spring drum 12 and the springs II or the pumps will start to rotate again. 'The mo-
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tor can therefore continue to rotate without any force being exerted on the cardan shaft; the coupling device is then in the position where the wheels 3 and 4 turn freely on the wheel 6.
For reverse gear, that is to say to reverse the direction of rotation of the cardan shaft 7, the toothed wheel 6 must be controlled at the same speed and in the same direction as the toothed wheel 2; in this case, the toothed wheel 6 and the cardan shaft 7 will start to rotate in the same direction at the same speed. This is achieved with the aid of the freely rotating toothed wheel 14 and the band brake 15 or the ratchet device.
Before the car drives in reverse the band brake 13 is released, then the band brake 15 is applied so that the drum 12 is controlled by means of the toothed wheels 14 and at a speed such that the pinion 9 controls the speed. toothed wheel 8 at the same speed and in the same direction as toothed wheel 3. In case the car offers too much resistance to reverse, the springs 11, the pumps or the worms and the elbow 10 will ensure that the start is without shocks.
Another advantage which can be obtained with the aid of the device according to the invention consists in that by driving forward at full speed, it is possible to reverse at full speed which is done by passing through the position where wheels 3 and 4 turn freely on wheel 6.
The resistance of the springs will also here ensure that the car is first braked smoothly but quickly, then stops and then begins to roll backwards.
With the application of the invention it is possible to put an automobile etc. in motion by blocking by a simple lever operation the spring drum 12 without engaging or disengaging the speed wheels. The automobile will then theoretically take the best speed in accordance with the quantity of fuel supplied to the engine.