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DISPOSITIF DE TRANSMISSION POUR AUTOMOBILES.
L'invention concerne les dispositifs de transmission de force motrice destinés en particulier à être utilisés dans les automobiles. Elle a pour objet un dispositif de changement de vitesse disposé entre l'arbre moteur et l'essieu moteur de telle manière que sa longueur totale, qui comprend la longueur de la partie située en avant de l'essieu moteur, et celle située en arrière'de l'essieu
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moteur, est plus petite que dans les boites de vitesse du type habituel.
Cette boite est d'une grandeur et d'un poids moindre que les boites habituelles ; ellenécessite un nombre moins grand de paliers anti-friction de sorte qu'elle peut être fabriquée plus économiquement.
L'invention a encore pour objet un dispositif de transmission de la force motrice du moteur à l'essieu moteur, de l'automobile dans lequel l'arbre moteur s'étend depuis le moteur, jusqu'au délà de l'essieu moteur,et dans lequel l'arbre moteur porte du côté opposé au moteur relativement à l'essieu moteur un en- grenage en prise avec un engrenage fixé sur l'essieu moteur.
La boite de vitesse est disposée à la fois en avant et en arrière de l'easieu moteur.
Elle peut être disposée entièrement à l'intérieur de la circonférence de l'engrenage annulaire monté sur l'essieu moteur.
L'essieu moteur est commandé par 13'-intermédiaire d'un engrenage annulaire approprié qui est monté coneen- triquement sur cet essieu; un moteur est disposé d'un coté de l'essieu et entraine une ligne de transmission disposée transversalement relativement à l'essieu et prolongé jusqu'au bord de l'engrenage annulaire situé du coté opposé au moteur.
En ce point, il porte un engre nage en prise avec l'engrenage annulaire de manière à pouvoir lui transmettre son mouvement de rotation; un arbre auxiliaire est disposé en travers de l'essieu moteur, parallèlement à la ligne de transmission et il est muni d'engrenages de changement de vitesse qui coo- pèrent aveo des engrenages de la ligne de transmission pour effectuer le changement du rapport de transmission du mouvement du moteur à l'engrenage annulaire.
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La boite de vitesse peut m particulier être employée dans les automobiles ayant l'essieu avant moteur, ce qui permet de concentrer davantage le poids sur les roues avant que dans les modes de construction proposés jusque présent, cette concentration permettant aux roues d'avant d'exercer sans glisser un effort de traction plus grand.
L'invention consiste dans certains procédés de construction et dispositions d'organes et l'on va décrire 'plusieurs modes d'exécution à l'aide des dessins dans les- quels les mêmes repères indiquent les parties correspon- dantes.
La fige 1 est une coupe plus ou moins schématique d'un mode d'exécution d'un essieu suivant l'invention.
La fige 2 est une coupe verticale plus ou moins schématique passant par l'axe de l'arbre moteur du dis- positif représenté dans la fig.l,
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fige 2.
La fig. 4 est une vue suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 montrant l'engrenage fou de la marche arrière.
La fig. 5 est une vue semblable se à la fig. 1 dals laquelle le changement de vitesse est légèrement modifié pour obtenir une construction plus ramassée.
La fig. 6 est une vue suivant la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fige 7 est une vue schématique représentant la position du moteur relativement à la transmission située entre l'arbre moteur et l'engrenage annulaire relié à l'essieu moteur.
Dans les automobiles, il est souvent très avantageux de raccourcir la ligne de transmission entre le moteur, et l'essieu moteur, et de disposer en outre, la boite de changement de vitesse entre le moteur et l'essieu de
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manière qu'elle ne transmette pas un couple supérieur à celui qui est donné directement par le moteur. C'est vrai en particulier lorsque les roues motrices sont à l'avant de la voiture, bien que cela puisse être vrai dans des nombreux cas, lorsque les roues motrices sont à l'arrière du véhicule.
Le dispositif décrit dans la présente invention permet un tel raccourcissement de la ligne de transmission entre le moteur et léssieu moteur; cependant il peut être appliqué également aux voitures dans lesquelles cette propriété est moins importante que l'encombrement extrêmement réduit qu'il permet d'obtenir et la possibilité de diminuer le poids relativement aux dispositifs employés habituellement.
Dans les figures 1,2,3 et 4 un carter 10 est dais une position correspondant à. celle du carter du diffé- rentiel dans le mode de construction habituel. Il est muni de chaque coté d'une ouverture 11 dans chacune des- quelles un palier anti-friction 12 est fixé par un écrou
13, Un support de différentiel est supporté de manière à pouvoir tourner entre les paliers 11 et comprend le demi- carter 14 et le demi-carter 15. La partie 14 est supportée tout près de l'un des paliers 12 et la partie 15 est munie d'un prolongement tubulaire 16 qui traverse le car- ter et qui est supporté d'une manière appropriée dans le parler opposé 12. Un engrenage annulaire 19 du type hy- poldal est fixé concentriquement au carter du différentiel par des rivets 20 ou d'autres organes appropriés.
Une ouverture 21 pratiquée dans le carter 10 reçoit le support 22 du palier, le support 22 portant le palier anti-friction 23 est maintenu en place dans celui-ci par le couvercle 24 de la manière habituelle, le co uvercle 84 et le support de palier 22 étant fixés sur le carter 10 par des boulons 25 ou d'autres organes appropriés. Dans l'extrémité opposée du carter 10, une ouverture 30 reçoit
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le support de palier 27 qui supporte le palier anti- friotion 28 et qui est maintenu en place par le couver- cle 29 et les boulons 30 de la même manière que précé- demment.
L'extrémité dan arbre 31 qui dans les automo- biles, dont l'essieu moteur est l'essieu arrière, peut être relié à l'arbre de transmission de force motrice du type habituel, et dans les automobiles dont l'essieu moteur est l'essieu avant, peut être l'extrémité avant de celui des arbres de l'embrayage auquel le mouvement est transmis, est supporté de manière appropriée par le palier 15. Une ouverture centrale 32 est forcée dans l'extrémité de l'arbre 31. L'extrémité de l'arbre prin- cipal de transmission 33 est monté dans cette ouverture de manière à pouvoir tourner à l'aide de paliers anti- friction 34.
L'arbre 33 traverse le carter, et dans le cas particulier représenté, il est au-dessus-des parties
17 et 18 de l'essieu et de la partie 16 du support de différentiel, et il est supporté à son extrémité opposée par le palier 29 de manière à pouvoir tourner. L'extré- mité gauche de l'arbre 33, comme le montre la fige 1, porte un engrenage 35 èn prise aveo l'engrenage 19 de manière à lui transmettre son mouvement de rotation.
L'extrémité gauche de l'arbre 31 est munie de la partie femelle d'un embrayage à dents, laquelle a la forme d'un engrnage à denture inférieure 36, La partie de l'arbre 33 qui se trouve à l'intérieur de l'engrenage 36 et s'étenc vers la gauche de celui-ci porte des cannelures 37, et la partie mâle de l'embrayage à dents ayant la forme d'un 'engrenage 38 est montée sur cet arbre de manière à pou- voir glisser longitudinalement, sans pouvoir tourner; elle est représentée dans la position de dégagement.
Il est évident, naturellement que, lorsque l'engre- nage 38 est déplacé dans le sens de l'axe de l'arbre 33 vers la droite comme le montre la fig. 1, il pénètre à
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l'intérieur de l'engrenage 36, et par suite verrouille les arbres 33 et 31 de manière qu'ils effectuent des rotations égales. Ceci est le mode de construction préféreble dans lequel on emploie le mécaniqme dans un véhicule dont l'essieu moteur est l'essieu avant; il est évident que si le dispositif de transmission doit être employé dans une automobile à roues arrière motrices, dan lequel la boite de vitesse est montée de préférence près du moteur ou sur le moteur, les arbres 31 et 33 peuvent ne former qu'une seule pièce.
Une telle construction peut être préférable dans certains types d'automobiles à essieu arrière moteur pour différentes raisons. cas
Dans le/présent, un engrenage 39 est fixé sur l'arbre 33 à une distance suffisante à droite du carter du différentiel pour que, pendant sa rotation, il existe un jeu suffisant entre cet engrenage et le carter; un second engrenage 40 est fixé sur l'arbre 33 immédia- tement à gauche du pignon 35. Une traverse 41 supportant un arbre auxiliaire montée de manière appropriée dans le carter 10 parallèlement à l'arbre 33, et du coté opposé à l'engrenage annulaire 19 relativement à l'arbre 33. Un arbre auxiliaire 43 est supporté de manière à pou- voir tourner par la traverse 41 au moyen des paliers ati-friotion 42.
Il porte à extrémité droite un aigre- nage 44 qui forme une seule pièce avec lui, en prise avec l'engrenage 45 formée sur l'extrémité gauche de l'arbre 31; ces deux engrenages constituent les engre- nages constamment en prise de la boite de vitesses.
L'arbre auxiliaire 43 porte l'engrenage 46, qui peut glisser dans la direction de l'axe de l'arbre, mais qui ne peut tourner relativement à cet arbre; son dia- mètre est tel que, par un déplacement approprié dans la direction de l'axe, il vienne en prise avec l'engrenage 39. Les engrenages 38,48 et 47 qui constituent les 1
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organes glissants de la boite de vitesses, sont munis de colliers à rainure du type habituel avec lesquels des fourches de commande appropriées sont en prise.
Il résulte de ce qui précède que les engrenages sont représentés dans les figures 1 et 2 dans une posi- tion telle que, lorsque l'arbre 31 tourne, aucune force motrice n'est transmise à l'engrenage annulaire, l'arbre
31 et l'arbre 43 tournant seuls. Si l'organe d'embra- yage 38 est déplacé longitudinalement jusqu'à venir en prise avec l'engrenage 36, les arbres 31 et 33 seront verrouillés, et la force motrice sera transmise direc- tement de l'arbre 31 à l'arbre 33 et ensuite par le pignon 35 à l'engrenage annulaire 19 et par suite aux parties d'essieu 17 et 18.
Si l'engrenage 36 est dans la position indiquée dans le dessin et si l'engrenage
47 est amené en prise avec l'engrenage 40, la force motrice sera transmise par l'arbre 31 au moyen des engrenages 45 et 44 à l'arbre auxiliaire 43, et de l'arbre auxiliaire 43 par les engrenages 47 et 40 à l'arbre 33 et de là par le pignon 35 à l'engrenage annulaire 19, et dans cette position le mouvement est transmis avec la démultiplication maximum. Si, diffé- remment, l'engrenage 47 est dans la position représen- tée dans le dessin, et si l'engrenage 46 est amené en prise avec 1 engrenage 39, le mouvement de l'arbre 31 sera transmis par les engrenages 45 et 44 à l'arbre ausiliaire, et de l'arbre auxiliaire par les engrenages 46 et 39 à l'arbre 33 et de là, par le pignon 35 à l'engrenage 19, ce qui donne la deuxième vitesse ou vitesse/intermédiaire.
On peut obtenir le renversement du sens de la marche de la manière suivante: un support vertical 48 est formé sur le fond du carter 10 entre l'arbre 33 et .1'arbre auxiliaire 43 en entre le pignon 35 et l'essieu.
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Un arbre court 49 est supporté à droite par le support 48 et à gauche par l'extrémité gauche du carter
10. L'arbre 49 porte un engrenage fou qui peut tourner sur cet arbre et glisser longitudinalement sur lui, dans une position telle qu'il peut être amené en prise simul- tanement avec les deux engrenages 47 et 40. Sa largeur est suffisante pour qu'il vienne en prise avec ces deux engrenages lorsque l'engrenage 47 est dans la position indiquée dans la fig. 1. Il peut être disposé normalement en prise avec l'engrenage 47 de manière à être constamment entrainé par oelui-ci, ou, si on le désire, le support peut être placé de telle manière que l'engrenage 50 puisse être suffisamment déplacé pour être dégagé de.l'engrenage
47 lorsqu'il n'est pas utilisé.
Il est évident que, si les organes de transmission qui peuvent être déplacés dans le sers de leur axe sont dans la position indiquée dans les figures 1 et 2, et si l'engrenage 50 est déplacé de manière à venir en prise avec lea deux engrenages 47 et 40, le mouvement de l'arbre 31 sera transmis par les Engrenages 45 et 44 à l'arbre auxi- liaire, et celui de l'arbre auxiliaire par l'engrenage 47 à l'engrenage 50 et par l'engrenage 50 à l'engrenage 40, ce qui renverse le sens de rotation de l'arbre 33 relati- vement à l'arbre 31, et par suite le sens du mouvement transmis par la boite de vitesse.
Il est évident d'après ce qui se précède que dans la boite de vitesse, il y a quatre organes qui peuvent être déplacés dans le sens de leur axe, la partie 38 de l'embrayage et les engrenages 46,47, et 50. La partie 38 et l'engrenage 46 peuvent être commandés par un même bras 51 muni d'une fourche 52 qui pénètre dans la rainure de la partie 38 et d'une deuxième fourche 53 qui pénètre dans la rainure de l'engrenage 46.Par suite, si l'on déplace vers la droite le bras 51, la'partie 38 viendra en prise
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avec l'engrenage interne 36, et mettra le changement de vitesse en prise directe; si la barre 51 est déplacée vers la gauche, la partie 38, sera tirée hors de l'en- grenage 36, et l'engrenage 46 sera amené en prise avec l'engrenage 39;
le changement de vitesse sera mis en deuxième vitesse ou vitesse intermédiaire. Un bras de commande indépendant 54 muni d'une fourche 55 est nécessaire pour commander l'engrenage de marche arrière
50, et un troisième bras de commande 56 muni d'une fourche 57 en prise aveo l'engrenage 47 sera nécessaire pour commander cet engrenage. L'emploi de trois bras indépendants pour commander la boite de vitesse est de pratique habituelle et ils peuvent être manoeuvrés avec une seule commande.
Dans la forme modifiée représentée dans la fig.5, la disposition des parties est légèrement changée de manière à former, une boite de vitesse plus ramassée ; on a prévu notamment la disposition des engrenages à l'intérieur de la périphérie de l'engrenage an nulare, c'est-à-dire que les organes de transmission sont tous compris dans un espace dont la longueur ne dépasse pas le diamètre de l'engrenage annulaire. Dans ce cas l'engrenage annulaire est d'un diamètre quelque peu plus grand, de sorte que son bord extérieur soit plus près des parois du carter 10 et que la partie d'embrayage
36 soit disposée bien à l'intérieur de la périphérie de l'engrenage annulaire.
Le pignon 35 est disposé près de l'extrémité adjacente du carter 10 de manière à être en prise avec 'l'engrenage annulaire élargi, et l'engrenage 40 est enlevé de la position qu'il occupait dans la fig. 1 entre le pignon 35 et la paroi du carter, et amené dansne position qui se trouve bien à l'inté- rieur de la périphérie de l'engrenage annulaire. L'en- grenage 47 est naturellement déplacé sur l'arbre
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auxiliaire 43 jusque dans une position voisine de l'angrenage 40 et l'engrenage fou de marche arrière est déplacé d'une manière correspondante.
Dans ce cas, l'engrenage 47 et l'engrenagefou de marche arrière, au lieu d'être déplacés vers la gauche pour venir en prise avec l'engrenage 40 comme dans la fige 1, sont dépla- cés vers la droite, comme indiqué dans la fige 5; l'engrenage de marche, arrière est alors formé de deux engrenages 57' et 58' reliés l'un à l'autre de manière à constituer une seule pièce. L'engrenage 57' est d'un diamètre suffisamment petit pour être à une certaine distance de l'engrenage 47 lorsqu'il est en face de lui, et placé de manière à venir convenablement en prise avec l'engrenage 40 par un déplacement parallê- le à l'axe, et l'engrenage 58 est¯de grandeur appropriée pour venir en prise avec l'engrenage 47.
Dans ce cas, les engrenages fous 57' et 58 ne tournent pas lorsque ils ne jouent pas de rôle actif, et il suffit de les déplacer d'une faible distance pour les amener en posi- tion active.
Le dispositif de changement de vitesse représenté dans la fige 5 pourraitre tel qu'il ne nécessite pas un engrenage annulaire de diamètre agrandi. L'emploi d'un engrenage annulaire du diamètre représenté dans la fig. 1 permettrait de rapprocher davantage les parois d'extrémité du carter de l'engrenage anulaire, en réduisant ainsi la grande dimension du carter, de aorte que l'on aurait une boite de vitesse plus ramassée.
Le carter 10 peut être m turellement modifié pour être adapté au,mode de construction particulier avec lequel il doit être employé. Par exemple, s'il doit être utilisé comme un élément de l'essieu arrière, les côtés du oarter peuvent être munis des enveloppes d'axes tubulaires habituelles, et s'il doit être employé
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dans une automobile dont l'essieu moteur est à l'avant, le carter 10 peut être muni de brides appropriées pour le relier directement au carter de l'embrayage monté sur le carter du moteur.
Dans les cas où le dispositif est utilisé dans les automobiles à essieu avant moteur, les arbres 17 et
18, dans la plupart des cas, se termineront près des cotés du carter et seront reliés d'une manière appro- priée par des joints universels à d'autres arbres dis- posés de manière à communiquer le mouvement de rotation aux roues avant.
La fige 7 montre schématiquement le dispositif employé sur une automobile dont l'essieu moteur est à l'avant. Le carter 10 est muni d'un prolongement à bride
59 qui est fixé directement sur le carter 60 de l'em- brayage lequel est supporté directement par le moteur 61.
L'arbre 31 dans les figuees 1 et 2 ou dans la fige
5 peut être dans ce cas, l'arbre de l'embrayage auquel le mouvement est transmis. Il est évident que le mode de construction figuré évite les longues transmissions habituelles dans l'intervalle compris entre le moteur et l'essieu moteur, et permet la suppression du palier habituel à l'extrémité extérieure de celui des arbres de l'embrayage auquel le mouvement est transmis, ce palier étant remplacé par le palier 23; il permet de placer le moteur plus près de l'essieu avant, ce qui conentre devantage le poids sur les roues avant et leur permet d'exercer sans glisser un effort de traction plus grand.
De plus, lorsque l'arbre de transmission 33 est placé au-dessus de l'essieu moteur comme le montrent les dessins, ( quoique, ;avec ce dispositif il puisse être placé au-dessous d'eux) l'axe du vilebrequin est placé à une certaine distance au-dessus de l'essieu moteur, ce qui permet de disposer le moteur de manière
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à former un plus grand intervalle, entre le véhicule et le sol que dans les voitures à roues avant motrices, sans aucune des difficultés que l'on éprouverait autre- ment.
On peut remarque! la facilité avec laquelle le dispositif décrit est monté et démonté. Après l'enlève/ ment du couvercle 29, le support 27, le palier 28, l'arbre 33, l'engrenage 39 la pièce d'embrayage 38 peuvent être enlevés par.l'ouverture 26. On peut enlever ensuite le support 41, la plaque 62 qui ferme l'ouverture 63 ménagée dans le fond du carter et l'arbre auxiliaire avec les engrenages 46 et 47 par l'ouverture 63. Les arbres 17 et 18 peuvent être enexés en bout comme dans les dispositifs habituels, l'un des écrous 13 peut être éloigné en le dévssant de son palier 12, et on peut laisser tomber le différentiel à travers l'ouverture 13.
Ces caractères forment un dispositif d'un service très facile. Dans ce dispositif, il estpréférable employer le type d'engrenage hypoidal qui permet à l'arbre moteur d'être prolongé au delà de l'essieu moteur. On peut noter que dans une transmission à vis sans fin, l'arbre moteur pourrait être prolongé au delà de l'essieu moteur, mais dans ce cas, il serait impossible d'employer des engrenages disposés d'une manière semblable et formant un ensemble aussi ramassé que cela n'est passible par l'emploi d'un engrenage hypoidal, et de plus, les inconvé- nients que l'emploi de vis,,sans fin a généralement pré- senté ne seraient pas supprimés.
Il est évident que l'on peut modifier les positions relatives des engrenages d'une manière qui convienne à chaque cas particulier ou pour d'autres raisons. Par exemple dans le vas de la fig. 1, il peut être préférable de décaller l'engrenage 39 vers la gauche de l'essieu, de manière à diminuer le moment fléchissant dans l'arbre
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de transmission, lorsqu'il transmet la force motrice; une telle modification du dispositif général ainsi que beaucop d'autres modifications possibles sont évidentes pour les spécialistes et peu-vent être apportées sans sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou toutes modifica- tions qui me paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative:
1 - Une transmission comprenant un premier arbre sur lequel est monté un engrenage annula'ire qui tourne avec lui, et un second 'arbre, ou arbre de transmission disposé en croix avec le premier à une certaine distance de celui-ci et qui est muni d'un côté de 1,'axe du premier arbre d'un engrenage en prise avec l'engrenage annulaire.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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TRANSMISSION DEVICE FOR AUTOMOBILES.
The invention relates to motive power transmission devices intended in particular for use in automobiles. Its object is a gear change device arranged between the driving shaft and the driving axle in such a way that its total length, which includes the length of the part situated in front of the driving axle, and that situated behind 'of the axle
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motor, is smaller than in gearboxes of the usual type.
This box is of a size and a less weight than the usual boxes; it requires a lower number of anti-friction bearings so that it can be manufactured more economically.
The subject of the invention is also a device for transmitting the driving force from the engine to the driving axle, from the automobile, in which the driving shaft extends from the engine, to beyond the driving axle, and wherein the drive shaft carries on the side opposite to the drive relative to the drive axle a gear meshing with a gear fixed to the drive axle.
The gearbox is arranged both in front and behind the driving axle.
It can be arranged entirely inside the circumference of the annular gear mounted on the driving axle.
The driving axle is controlled by 13'-intermediary of a suitable annular gear which is cone-centrically mounted on this axle; a motor is disposed on one side of the axle and drives a transmission line disposed transversely relative to the axle and extended to the edge of the annular gear situated on the side opposite the motor.
At this point, it carries a gear engaged with the annular gear so as to be able to transmit its rotational movement to it; an auxiliary shaft is arranged across the driving axle, parallel to the transmission line and it is provided with gear change gears which cooperate with gears of the transmission line to effect the change of the transmission ratio from motor movement to ring gear.
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The gearbox can be used in particular in automobiles with the front axle being driven, which allows the weight to be concentrated more on the front wheels than in the construction methods proposed until now, this concentration allowing the front wheels to '' exert a greater pulling force without slipping.
The invention consists of certain methods of construction and arrangements of members and several embodiments will be described with the aid of the drawings in which the same references indicate the corresponding parts.
Fig 1 is a more or less schematic section of an embodiment of an axle according to the invention.
Fig. 2 is a more or less schematic vertical section passing through the axis of the motor shaft of the device shown in fig.l,
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of fig 2.
Fig. 4 is a view taken along line 4-4 of FIG. 2 showing the idle gear of the reverse gear.
Fig. 5 is a view similar to FIG. 1 dals which the speed change is slightly modified to obtain a more compact construction.
Fig. 6 is a view taken along line 6-6 of FIG. 5.
Fig. 7 is a schematic view showing the position of the motor relative to the transmission located between the motor shaft and the annular gear connected to the driving axle.
In automobiles, it is often very advantageous to shorten the transmission line between the engine and the driving axle, and also to have the gearbox between the engine and the driving axle.
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so that it does not transmit a torque greater than that which is given directly by the engine. This is particularly true when the driving wheels are at the front of the car, although it can be true in many cases when the driving wheels are at the rear of the vehicle.
The device described in the present invention allows such a shortening of the transmission line between the engine and the driving axle; however, it can also be applied to cars in which this property is less important than the extremely small size which it allows to obtain and the possibility of reducing the weight relative to the devices usually employed.
In Figures 1, 2, 3 and 4 a casing 10 is in a position corresponding to. that of the differential housing in the usual construction method. It is provided on each side with an opening 11 in each of which an anti-friction bearing 12 is fixed by a nut.
13, A differential carrier is rotatably supported between the bearings 11 and comprises the crankcase half 14 and the crankcase half 15. Part 14 is supported close to one of the bearings 12 and part 15 is provided with a tubular extension 16 which passes through the case and which is suitably supported in the opposite talk 12. An annular gear 19 of the hypoldal type is fixed concentrically to the differential case by rivets 20 or d 'other appropriate bodies.
An opening 21 made in the housing 10 receives the support 22 of the bearing, the support 22 carrying the anti-friction bearing 23 is held in place therein by the cover 24 in the usual manner, the cover 84 and the support of bearing 22 being fixed to the housing 10 by bolts 25 or other suitable members. In the opposite end of the housing 10, an opening 30 receives
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the bearing bracket 27 which supports the anti-friction bearing 28 and which is held in place by the cover 29 and the bolts 30 in the same manner as above.
The end of the shaft 31 which in automobiles, of which the driving axle is the rear axle, can be connected to the driving power transmission shaft of the usual type, and in automobiles of which the driving axle is the front axle, may be the front end of that of the clutch shafts to which motion is transmitted, is suitably supported by bearing 15. A central opening 32 is forced into the end of shaft 31 The end of the main transmission shaft 33 is mounted in this opening so that it can be rotated by means of anti-friction bearings 34.
The shaft 33 passes through the housing, and in the particular case shown, it is above the parts
17 and 18 of the axle and of the part 16 of the differential carrier, and it is supported at its opposite end by the bearing 29 so as to be able to rotate. The left end of shaft 33, as shown in Fig. 1, carries a gear 35 engaged with gear 19 so as to transmit its rotational movement thereto.
The left end of the shaft 31 is provided with the female part of a toothed clutch, which has the shape of a lower toothed gear 36, The part of the shaft 33 which is inside gear 36 and extending to the left thereof carries splines 37, and the male part of the toothed clutch in the form of a gear 38 is mounted on this shaft so as to be able to slide longitudinally, without being able to turn; it is shown in the disengaged position.
It is evident, of course, that when the gear 38 is moved in the direction of the axis of the shaft 33 to the right as shown in FIG. 1, it penetrates to
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inside the gear 36, and therefore locks the shafts 33 and 31 so that they perform equal rotations. This is the preferred construction method in which the mechanics are employed in a vehicle with the driving axle being the front axle; it is obvious that if the transmission device is to be employed in a rear wheel drive automobile, in which the gearbox is preferably mounted near the engine or on the engine, the shafts 31 and 33 may form only one room.
Such a construction may be preferable in certain types of rear-axle driven automobiles for various reasons. case
In the present case, a gear 39 is fixed on the shaft 33 at a sufficient distance to the right of the differential housing so that, during its rotation, there is sufficient play between this gear and the housing; a second gear 40 is attached to shaft 33 immediately to the left of pinion 35. A cross member 41 supporting an auxiliary shaft suitably mounted in housing 10 parallel to shaft 33, and on the opposite side to the gear annular 19 relative to the shaft 33. An auxiliary shaft 43 is supported so as to be able to rotate by the cross member 41 by means of the ati-friotion bearings 42.
It carries at the right end a gear 44 which forms a single piece with it, in engagement with the gear 45 formed on the left end of the shaft 31; these two gears constitute the constantly engaged gears of the gearbox.
The auxiliary shaft 43 carries the gear 46, which can slide in the direction of the axis of the shaft, but which cannot rotate relative to this shaft; its diameter is such that, by an appropriate displacement in the direction of the axis, it engages with the gear 39. The gears 38, 48 and 47 which constitute the 1
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sliding members of the gearbox, are provided with grooved collars of the usual type with which appropriate control forks are engaged.
It follows from the above that the gears are shown in Figures 1 and 2 in a position such that when the shaft 31 rotates no motive force is transmitted to the annular gear, the shaft
31 and the shaft 43 rotating alone. If the clutch member 38 is moved longitudinally until it engages the gear 36, the shafts 31 and 33 will be locked, and the driving force will be transmitted directly from the shaft 31 to the gear. shaft 33 and then through pinion 35 to annular gear 19 and consequently to axle parts 17 and 18.
If gear 36 is in the position shown in the drawing and if gear
47 is brought into engagement with the gear 40, the driving force will be transmitted by the shaft 31 by means of the gears 45 and 44 to the auxiliary shaft 43, and from the auxiliary shaft 43 by the gears 47 and 40 to l 'shaft 33 and from there through pinion 35 to annular gear 19, and in this position the movement is transmitted with the maximum reduction. If, differently, the gear 47 is in the position shown in the drawing, and if the gear 46 is brought into engagement with the gear 39, the movement of the shaft 31 will be transmitted by the gears 45 and 44 to the auxiliary shaft, and from the auxiliary shaft through gears 46 and 39 to shaft 33 and thence through pinion 35 to gear 19, resulting in second gear or gear / intermediate.
The direction of travel can be reversed as follows: a vertical support 48 is formed on the bottom of the housing 10 between the shaft 33 and the auxiliary shaft 43 between the pinion 35 and the axle.
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A short shaft 49 is supported on the right by the support 48 and on the left by the left end of the housing
10. The shaft 49 carries an idle gear which can rotate on this shaft and slide longitudinally over it, in a position such that it can be brought into simultaneous engagement with the two gears 47 and 40. Its width is sufficient to that it comes into engagement with these two gears when the gear 47 is in the position indicated in FIG. 1. It may be disposed normally in engagement with gear 47 so as to be constantly driven by it, or, if desired, the carrier may be positioned such that gear 50 can be moved sufficiently to accommodate it. be clear of. the gear
47 when not in use.
It is evident that, if the transmission members which can be moved in the use of their axis are in the position shown in Figures 1 and 2, and if the gear 50 is moved so as to engage the two gears 47 and 40, the movement of the shaft 31 will be transmitted by the Gears 45 and 44 to the auxiliary shaft, and that of the auxiliary shaft by the gear 47 to the gear 50 and by the gear 50 to the gear 40, which reverses the direction of rotation of the shaft 33 relative to the shaft 31, and consequently the direction of movement transmitted by the gearbox.
It is evident from the above that in the gearbox there are four parts which can be moved in the direction of their axis, the part 38 of the clutch and the gears 46,47 and 50. Part 38 and gear 46 can be controlled by the same arm 51 provided with a fork 52 which penetrates into the groove of part 38 and a second fork 53 which penetrates into the groove of gear 46. then, if the arm 51 is moved to the right, the part 38 will engage
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with the internal gear 36, and will put the gear change in direct drive; if bar 51 is moved to the left, part 38 will be pulled out of gear 36, and gear 46 will be brought into engagement with gear 39;
the gear change will be put in second gear or intermediate gear. An independent control arm 54 with a fork 55 is required to control the reverse gear
50, and a third control arm 56 provided with a fork 57 in engagement with the gear 47 will be necessary to control this gear. The use of three independent arms to control the gearbox is usual practice and they can be operated with a single control.
In the modified form shown in fig.5, the arrangement of the parts is slightly changed so as to form a more compact gearbox; provision has been made in particular for the arrangement of the gears inside the periphery of the annulare gear, that is to say that the transmission members are all included in a space whose length does not exceed the diameter of l 'annular gear. In this case the annular gear is of a somewhat larger diameter, so that its outer edge is closer to the walls of the housing 10 and the clutch part
36 is disposed well inside the periphery of the annular gear.
Pinion 35 is disposed near the adjacent end of housing 10 so as to engage with the enlarged annular gear, and gear 40 is removed from the position it occupied in FIG. 1 between pinion 35 and housing wall, and brought into a position which is well within the periphery of the annular gear. The gear 47 is naturally moved on the shaft
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auxiliary 43 to a position close to the gear 40 and the reverse idle gear is moved in a corresponding manner.
In this case, gear 47 and reverse gear, instead of being moved to the left to engage gear 40 as in fig 1, are moved to the right, as shown. in fig 5; the reverse gear is then formed of two gears 57 'and 58' connected to one another so as to constitute a single part. Gear 57 'is of a diameter small enough to be some distance from gear 47 when facing it, and positioned so as to properly engage gear 40 by parallel movement. - the to the axis, and the gear 58 is ¯ of suitable size to engage with the gear 47.
In this case, the idle gears 57 'and 58 do not turn when they are not playing an active role, and it suffices to move them a short distance to bring them into the active position.
The speed change device shown in fig 5 could be such that it does not require an annular gear of enlarged diameter. The use of an annular gear of the diameter shown in fig. 1 would make it possible to bring the end walls of the casing closer to the anular gear, thereby reducing the large dimension of the casing, so that we would have a more compact gearbox.
The housing 10 can be mutually modified to be adapted to the particular mode of construction with which it is to be employed. For example, if it is to be used as part of the rear axle, the sides of the oarter may be provided with the usual tubular axle covers, and if it is to be used
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in an automobile with the driving axle at the front, the housing 10 may be provided with suitable flanges to connect it directly to the clutch housing mounted on the engine housing.
In cases where the device is used in automobiles with a driving front axle, shafts 17 and
18, in most cases, will terminate near the sides of the crankcase and be suitably connected by universal joints to other shafts arranged to impart rotational motion to the front wheels.
Fig. 7 schematically shows the device used on an automobile whose driving axle is at the front. Housing 10 is provided with a flanged extension
59 which is fixed directly to the housing 60 of the clutch which is supported directly by the engine 61.
Tree 31 in figs 1 and 2 or in the fig
5 may in this case be the shaft of the clutch to which the movement is transmitted. It is obvious that the illustrated construction method avoids the usual long transmissions in the interval between the engine and the driving axle, and allows the usual bearing to be omitted at the outer end of that of the clutch shafts at which the movement is transmitted, this bearing being replaced by the bearing 23; it allows the engine to be placed closer to the front axle, which concentrates more weight on the front wheels and allows them to exert greater tractive effort without slipping.
In addition, when the transmission shaft 33 is placed above the drive axle as shown in the drawings, (although,; with this device it can be placed below them) the crankshaft axis is placed at a certain distance above the drive axle, which allows the engine to be positioned so
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to form a greater gap between the vehicle and the ground than in front wheel drive cars, without any of the difficulties that one would experience otherwise.
We can notice! the ease with which the device described is assembled and disassembled. After the cover 29 has been removed, the support 27, the bearing 28, the shaft 33, the gear 39 the clutch part 38 can be removed through the opening 26. The support 41 can then be removed. , the plate 62 which closes the opening 63 made in the bottom of the casing and the auxiliary shaft with the gears 46 and 47 by the opening 63. The shafts 17 and 18 can be end-enexed as in the usual devices, the 'one of the nuts 13 can be removed by unscrewing it from its bearing 12, and the differential can be dropped through the opening 13.
These characters form a device of very easy service. In this device, it is preferable to employ the type of hypoidal gear which allows the driving shaft to be extended beyond the driving axle. It may be noted that in a worm transmission, the drive shaft could be extended beyond the drive axle, but in this case it would be impossible to use gears arranged in a similar manner and forming a set. as compact as it is possible by the use of a hypoidal gear, and furthermore, the disadvantages which the use of worm screws have generally presented would not be eliminated.
Obviously, the relative positions of the gears can be changed in a way that suits each particular case or for other reasons. For example in the front of fig. 1, it may be better to shift the gear 39 to the left of the axle, so as to decrease the bending moment in the shaft
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of transmission, when it transmits the driving force; such modification of the general device as well as many other possible modifications are obvious to specialists and can be made without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
Having thus described my invention and reserving the right to make any improvements or modifications that seem necessary to me, I claim as my exclusive and private property:
1 - A transmission comprising a first shaft on which is mounted an annular gear which rotates with it, and a second 'shaft, or transmission shaft arranged in a cross with the first at a certain distance from it and which is provided on one side of 1, the axis of the first shaft of a gear engaged with the annular gear.
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