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"Perfectionnements aux changements de vitesse". la présente invention se rapporte aux mécanismes de transmission et particulièrement aux mécanismes de trans- mission comprenant des systèmes d'engrenage construits pour être disposés dans l'essieu arrière d'une automobile.
Un des buts @e l'invention est de prévoir un changement de vitesse perfectionné pour essLeu arrière d'automobile.
Un autre objet de l'invention est de prévoir, ce que l'on appelle communément dans le commerce un "over drive" mécanisme, construit pour être disposé dans l'essieu arrière d'une automobile dans le but d'effectuer un changement du rapport du multiplication entre 1.'élément de commande et l'élément commandé de l'essieu arriérée
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Un autre objet de l'invention est de prévoir un change- ment de vitesse perfectionné pour essieux arrière d'automobi- les, dans lequel les roues arrière du véhicule peuvent facul- tativement être animées d'une plus grande vitesse que celle de l'arbre de commande, transmettant la puissance du moteur l'essieu arrière.
Un autre objet est de prévoir un différentiel pour l'es- sieu arrière d'une automobile comprenant une couronne dentée, une pièce de support à rais, des pignons et. engrenages coni- ques différentiels, grâce auxquels les roues arrière de l'au- tomobile peuvent tourner normalement avec une vitesse angulai- re égale à celle de la couronne dentés à différentiel, com- prenant également un système d'engrenages planétaires per- fectionné, par lequel les roues arrière de l'automobile peu- Tent être, facultativement, mues à une vitesse, de rotation plus grande que celle de la couronne dentée.
Un antre objet de l'invention est de prévoir un différen- tiel dans lequel les réactions développées pendant le fonction- nement seront efficacement absorbées dans des coussinets ap- propriés, et dont les parties peuvent être combinées ensemble dans une construction fonctionnant d'une manière durable et efficace.
D'autres objets de l'invention ressortiront de la des- cription ci-dessous, faite avec référence aux figures du des- sin annexé, qui illustrent à titre indicatif et non limitatif deux formes de réalisation de l'invention.
Dans ce dessin: Fig. 1 est une vue en coupe, approximativement horizonta- le,d'une forme de réalisation de l'invention, faite approximatif vement le long du plan'médian des axes de l'essieu, arrière d'une automobile; fig: 2 est une vue en coupe, faite approximativement sui- vant le plan 2 de la figure 1; fig. 3 est une vue fragmentaire à plus grande échelle
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@ prise approximativement du plan 3 de la figure 1 et avec des parties du plan de coupe indiquées en lignes brisées; fig. 4 illustre une variante de construction, renfermant les principes de l'invention, dont certaines parties sont vues suivant une coupe horizontale médiane, d'autres parties étant représentées en vue horizontale;
figé 3 est une coupe faite dans le mécanisme de l'essieu arrière, tel qu'illustre dans la figure 4, suivant le plan 5-5 indiqué dans la. figure 4; fig. 6 es-t une vue'en élévation terminale d'une plaque de butée, employée dans la construction illustrée par la fi- gure 4 ;
fig. 7 est une vue en élévation arrière d'un corps annu- laire supportant l'engrenage solaire comprenant un élément de commande du mécanisme représenté dans la fige 4.; fig. 8 est une vue en élévation d'un accouplement à grif- tes pouvant se déplacer longitudinalement, employé dans la fige 4, la paroi' de cet accouplement ayant été brisée, afin de pouvoir examiner la disposition intérieure, fige 9 est une vue en élévation du mode de montage d'un engrenage planétaire.
Se référant aux dessins, 1 représente la partie avant de la boite du différentiel à décrire plus explicitement, fixée par des boulons ou tout autre moyen approprié, à une bofits dessieu en acier ayant des portions d'axe 2-2 droite et gauche de la construction usuelle ou préférée. L'arrière de cette boite est fermé par une plaque de fermeture 3.
La boite 1 possède des alésages coaxiaux 4-4 dans les- quels se trouvent des bagues de roulement extérieures de pa- liers à billes, sur lesquels roulent des paliers à billes 6-6 de préférence du type conique et coopérant avec des bagues de roulement intérieures 7-7. les bagues de roulement extérieu- res 5 sont fixées d'une manière ajustable par des moyens de fixation filetés 8 et 9, vissés dans les extrémités extérieu-
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res des alésages 4-4.
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En 10 se trouve un support pour engrenage planétaire ayant une partie tubulaire 11, la surface cylindrique exté- rieure de celle-ci étant supportée dams une des bagues de rou- lement intérieures 7 et ayant une partie 12 en forme de collet s té tendant radialement et se terminant extérieurement par un rebord 13. 2 ce rebord 13 est fixe par des boulons 14, le re- bord 15 dtune boite d'engrenage 16 généralement en forme de coupe, dont le fond se rejoint sur l'axe et posséda, ane partie tubulaire 17 s'étendant vers l'extérieur et dont la surface cylindrique extérieure est en contact avec la surface de rou- lement intérieure 7 dont question ci-dessus.
Le support 10 de l'engrenage planétaire et la boite d'engrenage 16 fermée par des boulons 14 forment ainsi une boîte étanche de support rigide pour les buts à décrire, et sont montés arec des rou- lements à billes 6-6 pour la rotation autour d'un axe, qui, comme on le Terra ci-après, est l'axe des arbres 18 et 19 dont il sera fait mention ci-après.
les boulons passent à travers des ouvertures appropriées réalisées dans les rebords 13 et 15, tels que décrits ci-des- sus, et sont vissés dans le corps annulaire de la couronne dentée 20 qui, par ce fait, est fixée d'une manière rigide à la botte 10-16 et peut être mise en mouvement par le pignon 21 avec lequel elle est en contact, ce pignon tournant dans des paliers appropriés 22-22 et étant solidarisé par des parties non visibles, à l'arbre de commande d'une automobile. la partie 12 en forme de collet etc.
support d'engrenage planétaire 10 est munie d'une quantité, par exemple trois, de moyeux alésés 23, disposés à distance égale les uns des autres, dans les alésages desquels sont ajustées, par pressage sien, des parties réduites de saillies 24, disposées sur une plaque ou support 25 et,alternant avec ces saillies 24, des paliers tubulaires creux omt été prévue, une extrémité de cha- que palier 26 possédant une partie réduite ou collier 27,
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rivé ou ajusté par pressage dans une ouverture correspondante du support 25 et 1. autre extrémité étant similairement fixée à la partie 12 en forme de collet.
Sur les paliers sont montés relativement les engrenages planétaires 28, ayant des parties en forme de moyeu venant buter contre les faces oppasées de la partie 12 en forme de collet et du support 25. Les parties saillantes 24 servent donc à fixer d'une façon rigide la base ou le support 25 à la partie 12 en forme de collet à une distance appropriée propor- tionnelle et la plaque et le collet ainsi solidarisés servi- ront pour le montage des engrenages planétaires 28, grâce à quoi les engrenages 28 ont une connexion en forme de palier sur la partie 12 en forme de collet.
la plaque ou support 25 possède vers l'intérieur un re- bord creux cylindrique 29, dans la paroi cylindrique intérieu- re duquel s'étend le moyeu 30 d'un des engrenages coniques dif- férentiels 31, cet engrenage étant fixé au moyen de rainures longitudinales 32 à l'arbre 19 dont question ci-dessus.
:La dite pièce de support différentiel à rais, indiquée par la référence 33, porte à l'intérieur un axe 34, disposé transversalement par rapport à le axe arrière et sur lequel sont montés, d'une manière rotative, deux pignons différentiels 35 et 36, engrenant arec l'engrenage différentiel 31 dont question ci-dessus, et de cette façon, avec l'autre engrenage différentiel 37.
Le support à rais différentiel a une partie transversale 31 formée de façon à avoir un rebord cylindrique creux 39 diri- gé suivant l'axe,dans la partie du* cylindrique intérieure du- quel s'étend le moyeu 40 de l'engrenage différentiel 37. Dans la surface cylindrique extérieure du collet 40 s'engage la sur- face cylindrique intérieure du rebord 17 de la boîte à Engre- nages, qui a été décrit ci-dessus.Le moyeu 40 de l'engrenage différentiel 37 est rendu solidaire de l'arbre 18 par des rai- nures longitudinales 48, dont il a été question ci-dessus. La
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partie transversale 38 vient buter en 41 et 42, respective- ment contre la boite 16 et l'engrenage conique 37.
Le support à rais possède également une partie transver- sale 43 à travers un alésage axial, sur lequel s'étend le moyeu 30 de l'engrenage oonique différentiel 31 et cette par- tie 43 en forme de collet Tient buter respectivement en 44 e t 45, contre la plaque 25 et l'engrenage conique 31.
Le support à rais 33 possède également des parties creu- ses 46 s'étendant axialement, dans l'extrémité duquel est fixé intérieurement l'engrenage 47 formant orbite et quï engrené avec les engrenages planétaires 28. 49 représente l'engrenage solaire dont les dents viennent s'engager dans les dents des engrenages planétaires 28. L'engrenage solaire 49 possède une partie cylindrique 30 en forme de collet, dirige vers l'inté- rieur et suivant l'axe, dans laquelle SI étend la surface cylin- drique extérieure du collet 29;
l'engrenage solaire possède en plus une partie tubulaire creuse 51, s'étendant suivant l'axe, dont l'alésage intérieur entoure l'arbre 19 et dont la surfa- ce extérieure cylindrique vient s'engager dans la partie cy- lindrique intérieure de la partie tubulaire 11 du support d'en- grenage planétaire, décrit ci-dessus. L'extrémité extérieure est de la partie tubulaire 51 rainurée longitudinalement, comme en 52, sur laquelle peut/se déplacer axialement un accouple- ment à griffes 53, possédant une rainure annulaire 54 dans la- quelle viennent s'engager des tourillons appropriés'. dirigés radialement pour embrayer l'accouplement axialement.
L'accouplement 53 à son extrémité intérieure est pourvu d'un nombre quelconque de dents 55 dirigées extérieurement, qui, pendant le mouvement d'embrayage vers la gauche, tel que représenté dans la fig.1, peuvent s'engager dais les dents correspondantes 56, dirigées radialement et vers l'intérieur, du dispositif de verrouillage 9, fixé rigidement à la botte 1;
les dents 55, quand l'accouplement 53 est embrayé vers la droite, tel que représenté dans. la figure,peuvent altermati-
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vement s'engager avec les dents 57, dirigés axialement, l'extrémité de la partie tubulaire 11 décrite ci-dessus
Les moyens pour embrayer longitudinalement l'accouple- ment 53 ne sont pas représentés pour la simplicité et l'on n'a pas jugé nécessaire de les représenter, puisque les moyens pour Embrayer un accouplement à griffes par glissières ou rainures telles que représentées en 54, sont parfaitement connus. Il est préférable de prévoir des moyens par lesquels l'accouplement 53 pourrait être embrayé du siège du conduc- teur de l'automobile.
L'on remarquera que dans le mécanisme dll engrenage décrit ci-dessus, on a prévu ce que l'on pourrait appeler un système d'engrenages planétaires, comprenant un engrenage solaire 49, un nombre d'engrenages planétaires 28.,s' engrenant avec se- lui-ci, et un engrenage 47 formant orbite engrenant avec les engrenages planétaires. De plus, on a prévu des moyens à griffes actionnés par l'engrenage 53, par lesquels 1. engrena- ge solaire 49 peut être facultativement et alternativement rendu rigidement solidaire, soit de la couronne dentée 20, soit du cadre fixe de la boîte du mécanisme différentiel par le dispositif de verrouillage 9.
Suivant l'invention, l'accouplement 53 est normalement déplace vers la droite, tel que représente dans la fig.1, dont question ci-dessus. Dans cette position, le mécanisme peut remplacer d'une façon similaire, les mécanismes à engre- nages différentiels usités jusque présent.
Le pignon de com- mande 21 met en mouvement la couronne dentée 20, et cette cou- ronne, par les dents 57 de la partie tubulaire 11, engrenant
53 avec les dents 55 de l'accouplement est verrouillée avec l'engrenage solaire 49 au moyen de/la connexion 52 à rainures longitudinales entre l'accouplement 53 et la partie tubulaire 51 de l'engrenage solaire,
Avec les parties dans cette position, la puissance trans- mise à la courinne dentée fait tourner celle-ci autour de son axe, la couronne dentée 20 étant supportée par des paliers 6-6,
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par le support 10 d' engr/nage planétaire et la boite d' engre- nage 16, tels que décrits ci-dessus.
Pendant la rotation l'engrenage solaire 49, rendu solidaire de cette couronm, tourne avec celle-ci, mais les engrenages planétaires 28, en- grenant avec l'engrenage 49, ne tourneront pas pour cette raison dans leurs paliers 26 et pour cela l'engrenage 47 formant orbite, engrenant avec les Engrenages planétaires, tournera ensemble avec l'engrenage solaire, et par consé- quent, avec la couronne dentée. Donc le système planétaire transmettra la puissance de la couronne dentée 20 au support à rais 33 à la même vitesse, c.à.d. que le support à rais 33 possède la marne vitesse annulaire comme s'il était directe- ment fixé à la couronne dentée 20.
La rotation du support à rais 30 a pour effet de trans- mettre la puissance aux arbres 18 et 19 par les pignons dif- férentiels 33 et 36 et les engrenages coniques différentiels 31 et 37, de la même manière que dans les engrenages dif- férentiels, usités jusqu'à présent dans l'essieu arrière de l'automobile. Quand un des engrenages coniques 31 ou 37 tournerait par rapport à l'autre, les dits engrenages co- niques différentiels possèdent des supports de paliers rota- tifs par leurs moyeux 30 et 40, tels que décrits ci-dessus.
Les engrenages coniques 31 et 37 sont fixés intérieu- rement, pour maintenir leurs dents en contact avec: les dents des pignons différentiels 35 et 36 par leurs prises en bout aux surfaces 45 et 42, décrites ci-dessus. Ainsi le support à rais 33 est empêché d'embrayer axialement par les surfaces de butée 44 et 41, décrites ci-dessus.
Le fonctionnement décrit jusqu'ici correspond à celui d'un mécanisme différentiel ordinaire employé en général quand les vitesses de roulement de l'automobile sont de l'ordre de grandeur pouvant être atteinte par des trans- es missions en forme d'engrenage régulièrement utiliséet gé- néralement disposées entre le moteur et l'arbre de commande,
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qui est fixé au pignon de au/mande 21.
En appliquant l'invention, telle que décrite, l'on pourra augmenter le facteur de multiplication de vitesse entre la couronne dentée 20 et les arbres 18 et 19, c.à.d. que les ar- bres 18 et 19 peuvent 'être "overdriven" pour les faire tour- ner à des vitesses plus grandes et à ce sujet, le dispositif, formant l'objet de la présente invention,, opère de la façon suivante:
En déplaçant l'accouplement 53 vers la gauche tel qu'in- diqué dans la fig.l, les dents 55 n'engrènent plus avec les dents 57, mais bien avec les dents 56, qui, tel qu'indiqué ci-dessus, sont fixées rigidement sur le dispositif de ver- rouillage 9 à la botte fixe 1.
Ceci fixe, par les rainures longitudinales 52, l'engrenage solaire 49, l'accouplement 52, les dents 55-56, à la boite 1 et empêche sa rotation. .ainsi la rotation de la couronne dentée et du support 10 portant les; engrenages planétaires 28 disposés autour de l'engrenage solaire 49 fixe avec lesquels ils engrènent intérieurement, èblige ces engrenages; de tourner sur leurs paliers 26 et d'évoluer à leur tour dans l'engrenage 47 formant orbite, dont les dents s'engagent extérieurement avec ceux des engre- nages susdits.
Tel qu'il ressort du fonctionnement d'un. tel système à engrenages planétaires, l'engrenage 47 formant or- bite et le support à rais 33, auquel il est fixé, tourneront à une vitesse plus grande que la couronne dentée 20. La rota- tion du support à rais 33 le fera agir par l'intermédiaire des pignons différentiels et des engrenages coniques, décrits ci-dessus, mais à une vitesse plus grande,,
Pendant la transmission de la puissance de la couronne dentée et du support 10 des engrenages planétaires aux en- grenages planétaires 28, la connexion rigide du support 25 au support 10 d" engrenages planétaires au moyen des sail- lies 24,
constituera un support rigide pour les paliers des engrenages plan'étaires par lesquels @ 26 des engrenages planétaires 27, par lesquels ceux-ci/sont
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maintenus dans un alignement axial.
On peut également remarquer par la construction décrite ci-dessus, que l'engrenage solaire 49 est maintenu dans sa position axiale entre le support 10 des engrenages planétaires et la plaque 25.
Par la construction décrite ci-dessus, l'on remarquera également que les pignons différentiels et les engrenages coni- ques sont maintenus dans leur position correcte axiale entre les collets 43 et 38 du support à rais 33 et que toutes les parties du mécanisme à engrenages sont maintenues dans leurs positions axiales de fonctionnement entre le support 10 Sers en- grenages planétaires et la botte à engrenages 16.
L'engrenage conique 37 et le support à rais 33 à l'extré- mité droite du mécanisme, tel que représenté dais la fig. l, sont substantiellement et directement supportés par les paliers
6. L'engrenage conique 31, cependant, et à la partie gauche du support à rais 33 est relativement séparé de l'autre palier 6 et pour supporter ceux-ci, et à son tour l'engrenage 47, for- mant orbite, et maintenir les dites parties en alignement; le collet cylindrique creux de la plaque 25 sert de palier de sup- port, supportant directement l'engrenage conique 31 par son moyeu 30 et par ce fait supporte le support à rais par son rebord 43; le collet 25 est à son tour supporté par la plaque
25, qui est rigidement fixée au collet 12 par lea saillies 24.
Donc, les forces de soutien du palier 6 de gauche est sont @ transmises par une construction rigide à l'engrenage conique 31 au support à rais 33:
Il ressort de là que la base 25 et sa fixation rigide au collet 12 ne sert pas simplement comme palier pour les engre- nages planétaires 28, mais sert oomne palier central pour sup- porter le mécanisme entier à l'intérieur de la boite 16 et pour empêcher celui-ci de sortir de son alignement axial.
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Comme indiqué ci-dessus, les figs. 4 à 9 incluse, représen- tent dans leur ensemble et en détail une autre forme de réalisa- tion contenant les principes de 1?invention expliqués ci-dessus.
La construction de cette forme de réalisation modifiée est si- milaire dans un bon nombre de détails avec celle déjà décrite, de façon que les mêmes nombres de références peuvent être em- ployés pour désigner des parties similaires des éléments dé- crits, en se référant aux fige. 1 à 3.La différence essentiel- le dans la construction de cette forme modifiée réside dans la construction de la boîte 10-16, qui, dans cette forme de réa- lisation, se compose de parties séparées 65,66 et 67, qui sont assemblées rigidement et d'une manière appropriée par des boulons.
Le système de montage pour les engrenages planétaires 28, dans cette forme de réalisation, consiste en des moyeux 66 formant corps avec la partie 65, ces moyeux possédant à une de leurs extrémités un corps annulaire 69 qui est plus claire- ment représenté à la fig. 6. L'accouplement à griffes 53 est monté de la même manière que dans la construction décrite, avec référence à la figure 1, mais des paliers 70 et 7L sont pourvus dans cette forme de construction, en vue de supporter la botte 10-16, suivant un mode légèrement différent de celui représenté dans la figure 1.
Le fonctionnement de cette autre forme de réalisation est identique à celui de la forme de réa- lisation préférée de cette invention, telle que décrite avec référence à la construction illustrée par la fig.l, de façon que la description plus détaillée de cette autre forme n'est pas nécessaire.
L'anneau 72, qui soutient la roue dentée et qui est plus clairement représenté dans la fig. 7 est légèrement différent en construction du support à rais 33,tel que représenté à la fig. 1, cependant la construction de cet anneau 72 et sa relation avec le restant du mécanisme est suffisamment claire, pour qu'une description plus détaillée soit nécessaire.
D'autres modes d'application du principe de cette inven-
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tion autres que celui décrit/ci-dessus, peuvent être envisagés, les modifications apportées devant être faites en tenant compte du mécanisme décrit ci-dessus, représenté aux figurer du dessin annexé et prévu par le résumé ci-dessous.
R é s u m é .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements to gear changes". the present invention relates to transmission mechanisms and particularly to transmission mechanisms comprising gear systems constructed to be disposed in the rear axle of an automobile.
One of the objects of the invention is to provide an improved gear change for the rear axle of an automobile.
Another object of the invention is to provide what is commonly referred to in the trade as an "over drive" mechanism, constructed to be arranged in the rear axle of an automobile for the purpose of effecting a change of gear. ratio of the multiplication between the control element and the controlled element of the rear axle
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Another object of the invention is to provide an improved gearshift for rear axles of automobiles, in which the rear wheels of the vehicle may optionally be driven at a greater speed than that of the vehicle. control shaft, transmitting engine power to the rear axle.
Another object is to provide a differential for the rear axle of an automobile comprising a ring gear, a spoke support piece, pinions and. differential bevel gears, thanks to which the rear wheels of the automobile can turn normally with an angular speed equal to that of the ring gear with differential, also comprising an improved planetary gear system, whereby the rear wheels of the automobile may optionally be moved at a rotational speed greater than that of the ring gear.
A further object of the invention is to provide a differential in which the reactions developed during operation will be efficiently absorbed into suitable bearings, and the parts of which can be combined together in a construction functioning in a proper manner. durable and efficient.
Other subjects of the invention will emerge from the description below, made with reference to the figures of the appended drawing, which illustrate, by way of indication and without limitation, two embodiments of the invention.
In this drawing: Fig. 1 is an approximately horizontal sectional view of one embodiment of the invention, taken approximately along the midplane of the axles of the rear axle of an automobile; Fig: 2 is a sectional view, taken approximately along plane 2 of Fig. 1; fig. 3 is a fragmentary view on a larger scale
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@ taken approximately from plane 3 of figure 1 and with parts of the section plane indicated in broken lines; fig. 4 illustrates an alternative construction, incorporating the principles of the invention, certain parts of which are seen in a median horizontal section, other parts being shown in horizontal view;
frozen 3 is a section made in the mechanism of the rear axle, as shown in figure 4, along the plane 5-5 shown in. figure 4; fig. 6 is an end elevational view of a thrust plate employed in the construction shown in Figure 4;
fig. 7 is a rear elevational view of an annular body supporting the sun gear comprising a control member of the mechanism shown in fig 4 .; fig. 8 is an elevational view of a longitudinally movable grip coupling employed in pin 4, the wall of this coupling having been broken off, in order to be able to examine the interior arrangement, pin 9 is an elevational view. how to mount a planetary gear.
Referring to the drawings, 1 shows the front part of the differential case to be described more explicitly, fixed by bolts or other suitable means, to a steel axle box having 2-2 right and left axle portions of the axle. usual or preferred construction. The back of this box is closed by a closure plate 3.
The box 1 has 4-4 coaxial bores in which there are outer bearing rings of ball bearings, on which ball bearings 6-6 preferably of the conical type and cooperating with rolling rings run. interior 7-7. the outer bearing rings 5 are fixed in an adjustable manner by threaded fastening means 8 and 9, screwed into the outer ends.
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res of bores 4-4.
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At 10 is a planetary gear carrier having a tubular portion 11, the outer cylindrical surface thereof being supported in one of the inner rolling rings 7 and having a radially extending collar-shaped portion 12. and terminating on the outside with a flange 13. 2 this flange 13 is fixed by bolts 14, the flange 15 of a gear box 16 generally in the shape of a cup, the bottom of which meets on the axis and has, ane tubular portion 17 extending outwardly and the outer cylindrical surface of which is in contact with the inner rolling surface 7 referred to above.
The planetary gear support 10 and the gearbox 16 closed by bolts 14 thus form a sealed rigid support box for the purposes to be described, and are mounted with ball bearings 6-6 for rotation. around an axis, which, like Terra below, is the axis of shafts 18 and 19 which will be mentioned below.
the bolts pass through suitable openings made in the flanges 13 and 15, as described above, and are screwed into the annular body of the ring gear 20 which, thereby, is rigidly fixed to the boot 10-16 and can be set in motion by the pinion 21 with which it is in contact, this pinion rotating in appropriate bearings 22-22 and being secured by non-visible parts to the control shaft of a car. part 12 in the form of a collar etc.
planetary gear carrier 10 is provided with a quantity, for example three, of bored hubs 23, arranged at equal distance from each other, in the bores of which are fitted, by pressing its own, reduced portions of protrusions 24, arranged on a plate or support 25 and, alternating with these projections 24, hollow tubular bearings omt been provided, one end of each bearing 26 having a reduced part or collar 27,
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riveted or press fit into a corresponding opening of the holder 25 and 1. the other end being similarly attached to the collar-shaped part 12.
On the bearings are relatively mounted the planetary gears 28, having hub-shaped parts abutting against the oppased faces of the collar-shaped part 12 and the support 25. The protruding parts 24 therefore serve to fix in a rigid manner. the base or the support 25 to the part 12 in the form of a collar at an appropriate proportional distance and the plate and the collar thus joined together will serve for the mounting of the planetary gears 28, whereby the gears 28 have an interlocking connection. bearing form on part 12 in the form of a collar.
the plate or support 25 has inwardly a hollow cylindrical rim 29, in the inner cylindrical wall of which extends the hub 30 of one of the differential bevel gears 31, this gear being fixed by means of longitudinal grooves 32 to the shaft 19 discussed above.
: The said differential support part with spokes, indicated by the reference 33, carries inside an axis 34, arranged transversely with respect to the rear axis and on which are mounted, in a rotary manner, two differential pinions 35 and 36, meshing with the differential gear 31 as discussed above, and in this way with the other differential gear 37.
The differential spoke carrier has a transverse portion 31 formed so as to have an axially directed hollow cylindrical rim 39 in the portion of the inner cylindrical section from which the hub 40 of the differential gear 37 extends. In the outer cylindrical surface of the collar 40 engages the inner cylindrical surface of the flange 17 of the gearbox, which has been described above. The hub 40 of the differential gear 37 is made integral with the shaft 18 by longitudinal grooves 48, which was discussed above. The
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transverse part 38 abuts at 41 and 42, respectively against box 16 and bevel gear 37.
The spoke support also has a transverse part 43 through an axial bore, on which the hub 30 of the oonic differential gear 31 extends and this part 43 in the form of a collar abuts at 44 and 45 respectively. , against the plate 25 and the bevel gear 31.
Spoke carrier 33 also has axially extending hollow portions 46, in the end of which is internally fixed the orbit gear 47 and which meshed with the planetary gears 28. 49 represents the sun gear whose teeth. are engaged in the teeth of the planetary gears 28. The sun gear 49 has a cylindrical portion 30 in the form of a collar, directed inward and along the axis, in which SI extends the external cylindrical surface. collar 29;
the sun gear also has a hollow tubular part 51, extending along the axis, the inner bore of which surrounds the shaft 19 and the cylindrical outer surface of which engages in the inner cylindrical part of the tubular part 11 of the planetary gear support, described above. The outer end is of the longitudinally grooved tubular portion 51, as at 52, on which can / axially move a claw coupling 53, having an annular groove 54 into which suitable journals engage. radially directed to engage the coupling axially.
The coupling 53 at its inner end is provided with any number of outwardly directed teeth 55 which, during the clutch movement to the left, as shown in Fig. 1, can engage with the corresponding teeth. 56, directed radially and inward, of the locking device 9, rigidly fixed to the boot 1;
teeth 55, when coupling 53 is engaged to the right, as shown in. figure, can altermati-
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vement engage with the teeth 57, directed axially, the end of the tubular part 11 described above
The means for engaging the coupling 53 longitudinally are not shown for simplicity and it was not considered necessary to represent them, since the means for engaging a claw coupling by slides or grooves as shown at 54 , are well known. It is preferable to provide means by which the coupling 53 could be engaged from the driver's seat of the automobile.
It will be noted that in the gear mechanism described above, there has been provided what might be called a planetary gear system, comprising a sun gear 49, a number of planetary gears 28., meshing with itself, and a gear 47 forming an orbit meshing with the planetary gears. In addition, claw means are provided, actuated by the gear 53, by which the sun gear 49 can optionally and alternatively be made rigidly integral either with the ring gear 20 or with the fixed frame of the gearbox. differential mechanism by locking device 9.
According to the invention, the coupling 53 is normally moved to the right, as shown in fig.1, discussed above. In this position, the mechanism can replace in a similar way the differential gear mechanisms used up to now.
The control pinion 21 sets the toothed crown 20 in motion, and this crown, by the teeth 57 of the tubular part 11, meshing
53 with the teeth 55 of the coupling is locked with the sun gear 49 by means of / the connection 52 with longitudinal grooves between the coupling 53 and the tubular part 51 of the sun gear,
With the parts in this position, the power transmitted to the toothed belt rotates the latter around its axis, the toothed ring 20 being supported by bearings 6-6,
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by the planetary gear support 10 and the gear box 16, as described above.
During the rotation the sun gear 49, made integral with this crown, rotates with it, but the planetary gears 28, meshing with the gear 49, will not turn for this reason in their bearings 26 and for that the The orbit gear 47, meshing with the planetary gears, will rotate together with the sun gear, and hence, with the ring gear. So the planetary system will transmit the power from the ring gear 20 to the spoke support 33 at the same speed, i.e. that the spoke support 33 has the annular speed marl as if it were directly attached to the ring gear 20.
The rotation of the spoke support 30 has the effect of transmitting power to the shafts 18 and 19 through the differential gears 33 and 36 and the differential bevel gears 31 and 37, in the same way as in the differential gears. , used until now in the rear axle of the automobile. When one of the bevel gears 31 or 37 rotates with respect to the other, said differential conical gears have rotary bearing supports by their hubs 30 and 40, as described above.
The bevel gears 31 and 37 are fixed internally, to keep their teeth in contact with: the teeth of the differential gears 35 and 36 by their end-engagement at surfaces 45 and 42, described above. Thus the spoke support 33 is prevented from engaging axially by the stop surfaces 44 and 41, described above.
The operation described so far corresponds to that of an ordinary differential mechanism generally employed when the running speeds of the automobile are of the order of magnitude which can be achieved by transmissions in the form of gears regularly used and generally arranged between the motor and the control shaft,
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which is attached to the au / mande pinion 21.
By applying the invention, as described, it is possible to increase the speed multiplication factor between the ring gear 20 and the shafts 18 and 19, ie. that the shafts 18 and 19 can be "overdriven" to make them rotate at higher speeds and in this connection the device, forming the object of the present invention, operates as follows:
By moving the coupling 53 to the left as shown in fig.l, the teeth 55 no longer mesh with the teeth 57, but rather with the teeth 56, which, as indicated above, are rigidly fixed on the locking device 9 to the fixed boot 1.
This fixes, by the longitudinal grooves 52, the sun gear 49, the coupling 52, the teeth 55-56, to the box 1 and prevents its rotation. . Thus the rotation of the ring gear and of the support 10 carrying them; planetary gears 28 arranged around the fixed sun gear 49 with which they mesh internally, forces these gears; to rotate on their bearings 26 and to move in turn in the gear 47 forming orbit, the teeth of which engage externally with those of the aforementioned gears.
As is apparent from the operation of a. such a planetary gear system, the gear 47 forming orbit and the spoke support 33, to which it is attached, will rotate at a greater speed than the ring gear 20. The rotation of the spoke support 33 will cause it to act. by means of the differential pinions and the bevel gears, described above, but at a higher speed ,,
During the transmission of power from the ring gear and carrier 10 from the planetary gears to the planetary gears 28, the rigid connection of the carrier 25 to the planetary gear carrier 10 by means of the projections 24,
will constitute a rigid support for the bearings of the planetary gears by which @ 26 of the planetary gears 27, by which these / are
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maintained in axial alignment.
It can also be noted by the construction described above, that the sun gear 49 is maintained in its axial position between the support 10 of the planetary gears and the plate 25.
By the construction described above, it will also be appreciated that the differential pinions and the bevel gears are kept in their correct axial position between the collars 43 and 38 of the spoke support 33 and that all parts of the gear mechanism are maintained in their axial operating positions between the support 10 sers planetary gears and the gear boot 16.
The bevel gear 37 and the spoke support 33 at the right end of the mechanism, as shown in FIG. l, are substantially and directly supported by the bearings
6. The bevel gear 31, however, and at the left side of the spoke support 33 is relatively separate from and to support the other bearing 6, and in turn the gear 47, forming orbit, and keeping said parts in alignment; the hollow cylindrical collar of the plate 25 serves as a support bearing, directly supporting the bevel gear 31 by its hub 30 and thereby supports the spoke support by its rim 43; the collar 25 is in turn supported by the plate
25, which is rigidly fixed to the collar 12 by the protrusions 24.
Therefore, the supporting forces of the left bearing 6 east are transmitted by a rigid construction to the bevel gear 31 to the spoke support 33:
It follows that the base 25 and its rigid attachment to the collar 12 does not simply serve as a bearing for the planetary gears 28, but serves as a central bearing to support the entire mechanism inside the box 16 and to prevent it from going out of axial alignment.
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As indicated above, figs. 4 to 9 inclusive, represent in general and in detail another embodiment containing the principles of the invention explained above.
The construction of this modified embodiment is similar in many details to that already described, so that the same reference numbers may be used to denote similar parts of the elements described, with reference to to freezes. 1 to 3 The essential difference in the construction of this modified form is in the construction of the box 10-16, which in this embodiment consists of separate parts 65,66 and 67, which are rigidly and properly assembled by bolts.
The mounting system for the planetary gears 28, in this embodiment, consists of hubs 66 forming a body with part 65, these hubs having at one of their ends an annular body 69 which is more clearly shown in FIG. . 6. The claw coupling 53 is mounted in the same manner as in the construction described, with reference to Fig. 1, but bearings 70 and 7L are provided in this form of construction, to support the boot 10-16. , according to a mode slightly different from that represented in figure 1.
The operation of this alternate embodiment is identical to that of the preferred embodiment of this invention, as described with reference to the construction illustrated in Fig. 1, so that the more detailed description of this alternate embodiment is not necessary.
The ring 72, which supports the toothed wheel and which is more clearly shown in fig. 7 is slightly different in construction from the spoke support 33, as shown in FIG. 1, however the construction of this ring 72 and its relation to the remainder of the mechanism is sufficiently clear, that a more detailed description is necessary.
Other modes of application of the principle of this invention
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tion other than that described / above, may be considered, the modifications to be made taking into account the mechanism described above, shown in the figures of the accompanying drawing and provided for by the summary below.
Summary .
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.