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Changement de vitesses.
La présente invention se rapporte aux changements de vitesses et vise à remplacer les boîtes de vitesses en usage actuellement qui, comme on le sait, sont constituées de plu- sieurs paires de roues dentées mises en prise suivant les dif- férents rapports de transmission nécessaires.
Dans ces dispositifs, pour obtenir le rapport désiré, il faut chaque fois effectuer une manoeuvre de débrayage.
La présente invention a pour but de simplifier ces dis- positifs et en même temps de les rendre plus doux.
Elle a pour but également de rendre superflues les dif- férentes roues dentées et de permettre sans débrayage la trans- mission de vitesses variant graduellement depuis zéro jusqu'au nombre de tours du moteur.
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En vue de la réalisation de ces buts, le changement de vitesse, objet de l'invention, est caractérisé en ce que, dans une cavité remplie d'huile ou d'un autre liquide et formée par un élément porté par l'arbre moteur (resp.par le villebrequin ou par l'arbre commandé et par un élément qui est solidaire de l'élément porté par l'un des arbres, sont logées des roues dentées qui engrènent entre elles et dont l'une est solidaire de l'un des arbres et en ce que la rotation de ces roues ou de certaines d'entre elles détermine la mise en circulation de l'huile de manière à provoquer en un, deux ou plusieurs endroits une augmentation de la pression de l'huile suscepti- ble de provoquer la mise en rotation de l'ambre à entraîner.
Dans la réalisation pratique de l'invention, dans cette cavité sont formés un canal ou des canaux assurant la circula- tion de l'huile entraînée par la denture des roues et, dans ce canal ou ces canaux, pénètre un piston ou un autre organe des- tiné à faire varier la section de passage du canal et à agir sur la circulation. Ce piston ou autre organe est commandé par un régulateur de vitesse qui, habituellement, peut coulis- ser sur l'ambre moteur.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on décri- ra ci-après deux formes de réalisations qui sont données uni- quementà titre d'exemple.
Les figures 1 à 3,se rapportent à une première forme de réalisation.
La figure 1 est une vue intérieure d'un tambour fixé sur l'un des arbres.
Dans cette figure, on a supposé enlevé un couvercle entrant dans la formation de la cavité. Les flèches indiquent le sens de rotation des roues et celui de la circulation de l'hui- le.
La figure 2 est une vue en coupe verticale de l'ensem-
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ble du changement de vitesse, cette coupe passant par l'axe de chacun des arbres supposés situés dans le prolongement l'un de l'autre.
La figure 3 est une coupe horizontale également par l'axe de chacun des arbres.
Les figures 4,5 et 6 sont des vues respectivement semblables aux figures 1,2 et 3mais se rapportant à une au- tre forme d'exécution. La figure 6 est une coupe par la ligne VI-VI dans la figure 1.
Sur les dessins ci-joints, 1 désigne un tambour qui fait corps avec un arbre moteur 2 et qui par son poids remplit le tôle d'un volant. Cet arbre moteur peut être aussi un vil- lebrequin.
Dans la partie centrale de ce tambour, est prévue une cavité 3 de forme elliptique où son enfermées trois roues dentées 4,5 et 6 qui sont juxtaposées ou superposées, qui sont mutuellement en prise et qui peuvent tourner dans un bain d'huile.
Cette cavité est fermée par un couvercle 7 qui est relié au tambour 1 par une couronne de solides boulons 8 tra- versant des rebords périphériques 9 et 10 formés respective- ment par les pièces 1 et 7 Ces derniers constituent donc une masse unique.
La roue dentée centrale 5 est solidaire de et, de pré- férence, fait corps avec l'arbre commandé 11 situe dans le prolongement de l'arbre moteur 2.
D'autre part, dans la cavité 3 font saillie deux cloi- sons 12 de forme courbe qui épousent en des positions symétri- ques la périphérie de la roue dentée centrale 5 et qui déter- minent la formation de canaux 13 assurant le retour de l'huile entrainéepar la rotation des dentures des roues.
Dans chacun des canaux 13 pénètre un piston 14 dont la fonction est de faire varier la section de passage du canal
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13 et d'agir ainsi sur la circulation de l'huile,
Avec chaque piston 14 fait corps une tige 15 qui s'étend à l'extérieur du tambour 1 et dont est solidaire un disque 16 coopérant avec un régulateur de vitesse représenté en 17 et dont le but est de modifier la position des pistons 14.
Ce régulateur 17 peut coulisser sur l'arbre 2 et est constitué par un plateau muni d'une gorge périphérique 18 dans laquelle pénètrent les disques 16 0 Le coulissement de la piè- ce 17 se fait à l'aide d'une fourche (non représentée) qui prend sur la partie 19.
On comprend que, quand cette fourche est actionnée pour faire coulisser l'élément 17, les pistons 14 sont également en- traînés et participent au mouvement de 17.
Dans le piston 14, on peut prévoir avantageusement un conduit 20 bifurqué du côté de la tige 15 afin de faciliter le mouvement du piston.
Pour le fonctionnement de ce dispositif, il est indis- pensable que les trois roues dentées 4-5-6 se trouvant dans la cavité 3 soient parfaitement immergées dans l'huile et que cet- te cavité soit bien obturée par le couvercle 7 de manière que l'huile ne puisse pas s.'échapper en y laissant un vide.
Lorsque la rotation de l'arbre 2 commence, le tambour 1 tourne également et les deux roues 4 et 6, tout en tournant sur leurs axes 41 et 61, sont obligées de tourner autour de la roue centrale 5 sans que cette dernière se mette encore en ro- tation.
En tournant, les roues )+ et 6 entraînent l'huile qui se trouve dans les intervalles entre leurs dents;, ce qui provo- que la mise en circulation de l'huile.Cette circulation peut avoir lieu grâce à la présence des canaux 13 qui sont en réa- lité des canaux de retour de l'huile emportée par les dents.
Du fait de cette mine en circulation de l'huile, il se produira une augmentation importante de la pression de l'huile
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en deux endroits soit dans l'exemple représenté dans les espaces désignés par la référence A tandis qu'une diminu- tion de pression a lieu dans les espaces désignés par la référence B.
Les principes qui sont à la base du fonctionne- ment de l'appareil sont les suivants 1.- Si l'on augmente le nombre de tours de roues dentées auxiliaires 4 et 6 (donc si le moteur tourne plus vite, la circulation de l'huile devient plus rapide.)
2.- Si, tout en maintenant le nombre de tours de l'arbre principal 2, on diminue la section de passage des canaux 13 en y p&ussant les pistons 14, la pression de l'huile augmente en A.
3.- Il faut plus d'énergie pour maintenir le nombre de tours de l'arbre principal lorsqu'on a diminué la section de passage des canaux 13, car lors l'augmentation de la résistance doit être surmontée,
4.- Par l'augmentation du nombre de trous du moteur et par la diminution de la section de passage des canaux 13, on peut augmenter considérablement la pression de l'huile.
5.- Lorsque cette pression dépasse la force néces- saire pour faire tourner l'arbre secondaire 11, la roue centrale 5 commence à tourner avec son axe 11.
6.- Si la circulation de l'huile est complètement arrêtée du fait que les roues ne peuvent pas se déplacer l'u- ne par rapport à l'autre, elles forment bloc et, dans cette éventualité, les deux arbres 2 et Il tournent à la même vi- tesse.
7.- La vitesse de rotation de l'arbre secondaire 11 est donc réglable à la fois par le régulateur 17 et par le nombre de tours du moteur.
Dans les moteurs où l'arbre 11 tourne lentement, les roues dentées auxiliaires 4 et 6 peuvent être d'un diamètre inférieur à celui de la roue datée centrale 5.
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Par contre, dans les moteurs tournant à vitesse relati- vement élevée, ces roues auxiliaires doivent avoir la même diamètre que la roue centrale ou un diamètre plus élevé.
D'autre part, dans les moteurs moins puissants, une seu- le roue dentée auxiliaire peut suffire.
Les figures 4,5 et 6 se rapportent à une telle varian- te dans laquelle seulement une roue 4 est en prise avec la roue centrale 5.
La circulation de l'huile est assurée par des canaux
131-132 formés dans le tambour 1.Le canal 131 peut être intercepté dans une mesure variable par un piston 141 en liaison comme dans le cas des figures 1 à 3 avec un régula- teur de vitesse 17 pouvant coulisser sur l'ambre moteur 2.
Si le moteur dont on doit transmettre la rotation est muni d'un volant -comme dans le cas des automobiles- on met à la place du volant le tambour 1 qui remplit alors la fonc tion de volant.
Il est également possible d'utiliser l'arbre 11 comme arbre moteur et l'arbre 2 comme arbre commandé, Dans ce cas, la roue dentée centrale 5 met tout d'abord en rotation les deux roues dentées auxiliaires 4 et 6 sans que le tambour 1 se mette en rotation. Mais lorsqu'on augmente la pression de l'huile dans la cavité 3 à l'aide des pistons 14 ou 141, comme expliqué ci-dessus, jusqu'à ce que la pression dépasse la pression de l'arbre 2, le tambour 1 est forcé de se mettre en rotation.
Les mouvements de rotation peuvent donc être trans- mis dans les deux sens.
Le changement de vitesse- décri t est muni d'un dis - positif permettant la marche arrière qui peut être placé der- rière le changement de vitesse décrit en interrompant la continuité de l'arbre commandé 11, et comme représenté par les figures 7 et 8.
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Ainsi que cela ressort de ces figures, l'ambre princi- pal commande par le moteur M est divisé en deux parties 21 et 22 dont les extrémités se faisant vis à vis sont munies de pignons dentés 21 et 22 qui, à l'intervention d'un levier 23 manoeuvré de toute manière appropriée, par exemple par le conducteur d'un vhéicule, peuvent être soit embrayés (fig. 7) soit débrayés (fig.8).
La roue 21 peut être mise en prise avec une roue 23 ca- lée sur un arbre auxiliaire 24 et solidaire d'un pignon den- té 25 en prise avec un pignon 26 qui est calé sur un autre arbre auxiliaire 27 et avec lequel peut engrener la roue den- tée 22.
On comprend aisément que la position de la figure 7 cor- respond à la marche avant et la position de la figure 8 à la marche arrière
Des précuations doivent être prises afin que, en cas de formation d'un vide dans la cavité du tambour, la diminu- tion de la pression qui en résulterait ne puisse entraver la transmission entre l'arbre moteur et l'arbre commandé.
Pour éviter cet inconvénient on fore dans le tam- bour 1 ou dans le couvercle 7 deux petits canaux (non repré- sentés) qui relient l'endroit ou les endroits où la chute de pression produit une aspiration puissante à un réservoir d'huile de telle sorte que la fuite de l'huile ne peut pas provoquer un vide.
Au lieu de deux ou de trois roues dentées engrenant entre elles, on peut en prévoir cinq qui sont en prise entre elles, l'une d'elles étant fixée sur l'un des arbres.
R e v e n d i c allons.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Gear change.
The present invention relates to gear changes and aims to replace the gearboxes currently in use which, as is known, consist of several pairs of toothed wheels engaged in the different necessary transmission ratios.
In these devices, to obtain the desired ratio, it is necessary each time to perform a disengagement maneuver.
The object of the present invention is to simplify these devices and at the same time to make them softer.
Its aim is also to make the various toothed wheels superfluous and to allow the transmission of speeds varying gradually from zero to the number of engine revolutions without disengaging.
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With a view to achieving these aims, the gear change, object of the invention, is characterized in that, in a cavity filled with oil or another liquid and formed by an element carried by the motor shaft (resp. by the crankshaft or by the driven shaft and by an element which is integral with the element carried by one of the shafts, are housed toothed wheels which mesh with each other and one of which is integral with the one of the shafts and in that the rotation of these wheels or of some of them determines the circulation of the oil so as to cause in one, two or more places an increase in the pressure of the oil susceptible to ble cause the amber to be driven to rotate.
In the practical embodiment of the invention, in this cavity are formed a channel or channels ensuring the circulation of the oil entrained by the toothing of the wheels and, in this channel or these channels, a piston or other member enters. intended to vary the section of passage of the channel and to act on the circulation. This piston or other member is controlled by a speed regulator which, usually, can slide on the engine amber.
In order to make the invention clearly understood, two embodiments will be described below which are given purely by way of example.
Figures 1 to 3 relate to a first embodiment.
Figure 1 is an interior view of a drum attached to one of the shafts.
In this figure, it is assumed that a cover entering into the formation of the cavity has been removed. The arrows indicate the direction of rotation of the wheels and the direction of oil flow.
Figure 2 is a vertical sectional view of the assembly
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ble of the speed change, this section passing through the axis of each of the shafts supposedly situated in the extension of one another.
Figure 3 is a horizontal section also along the axis of each of the shafts.
FIGS. 4, 5 and 6 are views similar to FIGS. 1, 2 and 3, respectively, but relating to another embodiment. Figure 6 is a section through the line VI-VI in Figure 1.
In the accompanying drawings, 1 designates a drum which is integral with a motor shaft 2 and which by its weight fills the sheet of a flywheel. This motor shaft can also be a crankshaft.
In the central part of this drum, there is provided a cavity 3 of elliptical shape where its enclosed three toothed wheels 4, 5 and 6 which are juxtaposed or superimposed, which are mutually engaged and which can rotate in an oil bath.
This cavity is closed by a cover 7 which is connected to the drum 1 by a ring of solid bolts 8 passing through the peripheral flanges 9 and 10 formed respectively by the parts 1 and 7. The latter therefore constitute a single mass.
The central toothed wheel 5 is integral with and, preferably, is integral with the controlled shaft 11 located in the extension of the motor shaft 2.
On the other hand, in the cavity 3 protrude two curved partitions 12 which in symmetrical positions follow the periphery of the central toothed wheel 5 and which determine the formation of channels 13 ensuring the return of the gas. oil driven by the rotation of the teeth of the wheels.
In each of the channels 13 enters a piston 14 whose function is to vary the passage section of the channel
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13 and thus act on the circulation of oil,
With each piston 14 forms a body a rod 15 which extends outside the drum 1 and which is integral with a disc 16 cooperating with a speed regulator shown at 17 and whose purpose is to modify the position of the pistons 14.
This regulator 17 can slide on the shaft 2 and is constituted by a plate provided with a peripheral groove 18 in which the discs 16 penetrate. The sliding of the part 17 is done using a fork (not shown) which takes on part 19.
It will be understood that, when this fork is actuated to slide the element 17, the pistons 14 are also driven and participate in the movement of 17.
In the piston 14, one can advantageously provide a duct 20 bifurcated on the side of the rod 15 in order to facilitate the movement of the piston.
For the operation of this device, it is essential that the three toothed wheels 4-5-6 located in the cavity 3 are perfectly immersed in the oil and that this cavity is properly closed by the cover 7 so that the oil cannot escape leaving a vacuum.
When the rotation of the shaft 2 begins, the drum 1 also rotates and the two wheels 4 and 6, while rotating on their axes 41 and 61, are forced to rotate around the central wheel 5 without the latter still moving. in rotation.
When turning, the wheels) + and 6 entrain the oil which is in the gaps between their teeth ;, which causes the oil to circulate. This circulation can take place thanks to the presence of the channels 13 which are in reality return channels for the oil carried away by the teeth.
Due to this circulating mine of oil, there will be a significant increase in oil pressure
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in two places either in the example shown in the spaces designated by the reference A while a pressure decrease takes place in the spaces designated by the reference B.
The principles which are the basis of the operation of the device are as follows: 1.- If the number of revolutions of the auxiliary toothed wheels 4 and 6 is increased (so if the engine is running faster, the circulation of l oil gets faster.)
2.- If, while maintaining the number of revolutions of the main shaft 2, the passage section of the channels 13 is reduced by pushing the pistons 14 there, the oil pressure increases in A.
3.- More energy is needed to maintain the number of turns of the main shaft when the passage section of the channels 13 has been reduced, because when the increase in resistance must be overcome,
4.- By increasing the number of engine holes and by reducing the passage section of the channels 13, the oil pressure can be considerably increased.
5.- When this pressure exceeds the force necessary to rotate the secondary shaft 11, the central wheel 5 begins to rotate with its axis 11.
6.- If the circulation of the oil is completely stopped due to the fact that the wheels cannot move in relation to one another, they form a block and, in this event, the two shafts 2 and II run at the same speed.
7.- The speed of rotation of the secondary shaft 11 is therefore adjustable both by the regulator 17 and by the number of engine revolutions.
In engines where the shaft 11 rotates slowly, the auxiliary toothed wheels 4 and 6 may be of a smaller diameter than that of the central dated wheel 5.
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On the other hand, in motors running at relatively high speed, these auxiliary wheels must have the same diameter as the central wheel or a larger diameter.
On the other hand, in less powerful engines, only one auxiliary toothed wheel may be sufficient.
Figures 4, 5 and 6 relate to such a variant in which only one wheel 4 engages the central wheel 5.
The oil is circulated through channels
131-132 formed in the drum 1 The channel 131 can be intercepted to a variable extent by a piston 141 in connection as in the case of figures 1 to 3 with a speed regulator 17 slidable on the motor amber 2 .
If the engine whose rotation is to be transmitted is fitted with a flywheel - as in the case of automobiles - the drum 1 is replaced by the flywheel, which then fulfills the function of a flywheel.
It is also possible to use the shaft 11 as the driving shaft and the shaft 2 as the driven shaft.In this case, the central toothed wheel 5 first rotates the two auxiliary toothed wheels 4 and 6 without the drum 1 starts rotating. But when the pressure of the oil in the cavity 3 is increased using the pistons 14 or 141, as explained above, until the pressure exceeds the pressure of the shaft 2, the drum 1 is forced to spin.
Rotational movements can therefore be transmitted in both directions.
The described speed change is provided with a device allowing reverse gear which can be placed behind the described speed change by interrupting the continuity of the controlled shaft 11, and as shown in FIGS. 7 and 8.
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As emerges from these figures, the main amber controlled by the motor M is divided into two parts 21 and 22, the ends of which facing each other are provided with toothed pinions 21 and 22 which, upon intervention of 'a lever 23 operated in any suitable manner, for example by the driver of a vehicle, can be either engaged (fig. 7) or disengaged (fig.8).
The wheel 21 can be engaged with a wheel 23 set on an auxiliary shaft 24 and integral with a toothed pinion 25 in engagement with a pinion 26 which is wedged on another auxiliary shaft 27 and with which can mesh. the toothed wheel 22.
It is easily understood that the position of figure 7 corresponds to forward travel and the position of figure 8 to reverse gear.
Precautions must be taken so that, in the event of a vacuum forming in the drum cavity, the resulting reduction in pressure cannot hamper the transmission between the motor shaft and the driven shaft.
To avoid this inconvenience, two small channels (not shown) are drilled in the drum 1 or in the cover 7 which connect the place or places where the pressure drop produces a powerful suction to an oil tank of so that the oil leak can not cause a vacuum.
Instead of two or three toothed wheels meshing with each other, it is possible to provide five which mesh with one another, one of them being fixed to one of the shafts.
R e v e n d i c let's go.
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