Automobile de petite taille à quatre roues.
Automobile de petite taille à quatre roues.
La présente invention concerne une automobile de petite taille à quatre roues.
Les automobiles de petite taille à quatre roues,
en particulier celles véhiculant seulement une ou deux personnes, ont un moteur d'une puissance de sortie limitée et par conséquent le problème le plus important pour les fabricants consiste à réduire au minimum le poids du véhicule et
à réduire le coût. En outre, on demande aux véhicules de fournir un confort de conduite, d'avoir une robustesse suffisante et d'être aisé à assembler, à entretenir et à inspecter, comme des voitures de tourisme ordinaires.
Pour satisfaire à ces exigences, on n'a de cesse d'améliorer les petites voitures en ce qui concerne de nombreux points, par exemple les formes de la carrosserie, la conception du moteur, le mécanisme qui relie le moteur aux roues motrices et le montage du moteur sur le cadre du châssis.
Un objet de la présente invention est de fournir une automobile à quatre roues, qui possède une taille réduite, soit d'un poids léger et puisse être acquise à un faible coût.
Un autre objet de la présente invention est de fournir une automobile de petite taille à quatre roues, qui circule avec un minimum de vibrations.
Un autre objet de la présente invention est de fournir une automobile de petite taille à quatre roues possédant une robustesse adéquate.
Un autre objet de l'invention est de fournir une automobile de petite taille à quatre roues possédant une constitution telle que son montage, son entretien et son inspection soient aisés.
Ce'problème est résolu selon l'invention.à l'aide d'une automobile du type indiqué, grâce au fait qu'elle comporte une carrosserie, un cadre de châssis portant les roues avant, un bras oscillant en forme générale de U dont les deux extrémités des bras sont raccordées au cadre de châssis de façon à pouvoir pivoter et une unité motrice montée sur ledit bras oscillant et possédant une constitution unitaire incluant le système d'entraînement allant du moteur à l'essieu des roues arrière qui servent de roues motrices.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels :
- La Fig. 1 représente une vue schématique en coupe verticale d'une automobile de petite taille à quatre roues conforme à l'invention.
- La Fig. 2 est une vue schématique eh plan de l'automobile selon l'invention, dont le châssis a été enlevé pour montrer les composants essentiels.
- La Fig. 3 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle de la partie arrière de l'automobile conforme à l'invention montrant le type de montage de l'unité motrice.
- La Fig. 4 est une vue en plan à plus grande échelle de la partie arrière de l'automobile selon l'invention, sur laquelle on a représenté en coupe.l'ensemble de l'essieu arrière et l'une des roues arrière.-
- La Fig.
5 est une vue en coupe à plus grande échelle du bras oscillant portant l'unité motrice, comme on la voit depuis l'avant du véhicule.
- La Fig. 6 est une vue explosée du bras oscillant et de l'unité motrice.
- La Fig. 7,est une vue en coupe de l'unité motrice munie du système d'entraînement.
- La Fig. 8 est une vue en coupe à plus grande échelle de-la transmission située dans le mécanisme d'entraînement.
--La Fig. 9 est une vue en coupe prise suivant la ligne A-A de la Fig. 8.
- La Fig. 10 est une vue en coupe partielle des connexions à leviers, suivant la direction de la flèche B de la Fig. 8. - La Fig. 11 est une vue en coupe partielle du dispositif de la Fig. 8, montrant la transmission de puissance, entre les leviers.
- La Fig. 12 est une vue en coupe des mécanismes du système d'entraînement entre la transmission et l'essieu arrière, et
- La Fig.
13 montre un engrenage à crabots entre l'élément de démultiplication final et l'essieu arrière, en prise sur la Fig. 12.
En se référant maintenant à la Fig. 1, on y voit représentée une automobile 1 de petite taille à quatre roues, d'une capacité d'une personne, selon une forme de réalisation de la présente invention. Cette automobile 1 comporte un cadre de châssis 2 formé de tubes, deux roues avant 3 fixées aux deux côtés avant du cadre 2, un bras oscillant 4 formé par des tubes et raccordé de façon à pouvoir pivoter, au niveau des extrémités avant de ses branches, sur des parties intermédiaires du cadre 2, une unité motrice 5 montée sur le bras oscillant 4, deux roues arrière 7 portées par un essieu moteur 6 qui fait partie de l'unité motrice 5, un volant de direction 8 et une carrosserie 9 constituée en un matériau formé d'une résine synthétique.
Le moteur 10 est réalisé d'un seul tenant avec un carter 11 qui à son tour renferme les pièces associées, depuis la transmission aux paliers de l'essieu moteur 6. Le moteur 10, la transmission, les paliers de l'essieu et le carter 11 forment en combinaison l'unité motrice 5. Le cadre de châssis 2 est coudé à mi-longueur, en étant relevé obliquement vers l'arrière, puis replié en sens inverse, de manière à s'étendre horizontalement. A peu près au point situé à mi-distance sur le cadre se trouve disposée une traverse
12. Le bras oscillant 4 possède la forme générale d'un U, dont les deux extrémités avant sont fixées rigidement à une barre 13 d'une structure tubulaire. Il est raccordé de façon à pouvoir pivoter, aux parties du cadre de châssis 2 à une faible distance en arrière de la traverse 12, par l'intermédiaire de la barré 13 des consoles 14.
Comme cela est représenté sur la Fig. 4, la barre
13 est plus longue que l'essieu moteur 6. Par conséquent la distance centre à centre ou voie des roues motrices arrière 7 est plus étroite que la voie des roues avant 3 (se référer à la Fig. 2) .
Entre les points milieux arrière du bras oscillant 4 et du cadre de châssis 2 se trouve disposée-un amortisseur de chocs 15 comportant des consoles 16 à ses deux extrémités.
Une barre 17 s'étend en travers des deux branches du bras oscillant 4, en étant fixée à ses extrémités aux points intermédiaires de ces deux branches. Comme cela est représenté sur les Fig. 5 et 6, sur la partie médiane de cette barre 17 sont fixées deux pattes ou consoles 18 dressées vers le haut et qui, à leur tour, enserrent entre elles une console de montage 19 faisant saillie vers le bas à partir d'un point médian de la surface inférieure du moteur 10. La partie avant de l'unité motrice 5 est montée sur le bras oscillant 4 au moyen d'un boulon 20 inséré à travers des trous ménagés dans lesdites consoles et fixé au moyen d'un coussinet 21, d'une rondelle 22 et d'un écrou 23.
Sur les parties arrière des branches du bras oscillant 4 se trouvent fixées des consoles 24 'de l'essieu arrière, qui soutiennent l'essieu moteur 6 en deux points, en chacun desquels sont prévus un organe de retenue 25, un coussinet 26 et un boulon 27. De cette manière la partie arrière de l'unité motrice est également montée sur le bras oscillant.
Comme cela est mieux visible sur la Fig. 7, le carter 11 comporte une coque de gauche 28 et une coque de droite 29, qui peuvent être subdivisées chacune en deux suivant la direction perpendiculaire à l'axe de l'essieu arrière 6 (suivant la direction longitudinale dans la vue de
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avec possibilité de rotation, un vilebrequin 30, un arbre de renvoi 31, et un arbre d'entraînement 32 du moteur 10, ainsi que la partie médiane de l'essieu arrière 6. La partie du vilebrequin 30 située à l'intérieur de la coque 29 porte un embrayage automatique 33 pour la gamme des vitesses inférieures d'entraînement et un embrayage automatique 34 pour la gamme des vitesses supérieures d'entraînement.
Le vilebrequin 30 et l'arbre de renvoi 31 sont reliés en prise effective par des pignons 35, 36 de sorte que le mouvement de rotation peut être transmis 'depuis le vilebrequin 30 à l'arbre de renvoi 31. Ce dernier est supporté
à l'une de ses extrémités et en un point médian par des paliers 37, 38 et une pompe à huile 39 est fixée à son autre extrémité. Un pignon 40 pour la gamme des vitesses inférieures et un pignon 41 pour la gamme des vitesses supérieures sont emmanchés à force sur une partie de diamètre réduit de l'arbre de renvoi 31. Un autre pignon 42 pour la marche arrière est prévu au voisinage du pignon 41 d'entraînement dans la gamme des vitesses supérieures.
L'arbre d'entraînement 32 est creux et supporté par des paliers 43, 44, tandis..qu'une tige de changement de vitesses 46 pénètre depuis la coque 28 dans le perçage central 45 de l'arbre 32. La tige de changement, de vitesse 46 comporte un renflement 47 qui est adapté de manière à contacter n'importe laquelle des billes 51, 52, 53 (Fig. 8) montées dans l'arbre d'entraînement .32, de sorte que ce dernier peut être accouplé de façon sélective à l'un des pignons de changement de vitesses 54, 55, 56, montés lâches sur l'arbre d'entraînement 32. Lorsque le conducteur provoque le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière de la tige de changement de vitesses 46, le renflement 47 situé sur la tige repousse radialement vers l'extérieur la bille 51, 52 ou 53
de sorte qu'elle vient en contact avec l'un des renfoncements
57, 58 ou 59, ménagés dans les pignons 54, 55 et 56, ce qui établit une liaison effective entre l'arbre d'entraînement
32 et l'un des pignons 54, 55, 56.
Sur la Fig. 8, les trous 48, 49, 50 sont ménagés radialement dans l'arbre d'entraînement 32, et ce de façon appariée avec les pignons 54, 55, 56 auxquels ils font face, de telle manière que la seule bille 51, 52 ou 53 peut accoupler l'arbre d'entraînement 32 au pignon 54, 55 ou 56. Sinon, comme cela est représenté sur la Fig. 9, le pignon 54 (ainsi que les autres pignons 55 et 56) peut comporter deux trous
48 conformés de manière à recevoir deux billes 51, au lieu d'une seule.
Sur l'extrémité avant de la tige 46 qui se prolonge à partir de l'arbre d'entraînement 32, se trouve monté un manchon 62 dont la position peut être réglée au moyen d'écrous de réglage 60, 61. La référence 63 désigne un premier levier et la référence 64 désigne un second levier. Ces deux leviers 63, 64 sont reliés, avec possibilité de rotation, au niveau d'une de leurs extrémités, comme représenté sur la Fig. 10, à une goupille 66 s'étendant à partir d'une console 65 qui est elle-même fixée à la surface de la paroi intérieure d'un carter d'engrenages 68, au moyen de vis 67. Les leviers 63, 64 sont réunis par un ressort hélicoïdal de torsion 69 de manière à être normalement axés en ligne droite l'un sur l'autre.
Ainsi, pour une force plus importante que celle du ressort de torsion 69, les deux leviers 63, 64 fléchiraient en prenant naturellement des positions relatives décalées. Les leviers 63, 64 et le ressort de torsion 69 forment un ensemble à leviers 70.
A l'autre extrémité du premier levier 63, un connecteur 72 fixé à une extrémité d'un câble de commande à distance 71 est relié,de façon à pouvoir pivoter, à une goupille 73. Le câble de commande à distance 71 transmet des forces suivant la direction de poussée ainsi que suivant la direction de traction. Dans ce sens, il agit à la façon d'une tige. L'extrémité opposée du câble 71 est raccordée à un levier de changement de vitesses 74 situé dans le compartiment de pilotage. Comme cela est indiqué, on actionne le levier de manière à placer les pignons dans la position repérée par "1" "2" "N" ou "R", puis on effectue un décalage aboutissant à la gamme à vitesse réduite, la gamme à vitesse élevée, le point neutre ou la marche arrière.
Une partie du premier levier 63 se prolonge sous la forme d'un secteur dirigé vers l'intérieur du carter d'engrenages 68 et le pourtour courbe du secteur comporte des renfoncements 76, 77, 78, 79 ménagés de manière à correspondre au nombre des positions des pignons de changement de vitesses. Un cliquet 81, ménagé sur l'extrémité libre d'un bras 80, s'engage dans l'un de ces renfoncements 76, 77, 78,
79. Le bras 80 est supporté, à son autre extrémité, par un pivot 82 et normalement maintenu en position engrenée sous l'action d'un ressort 83. Le secteur 75 et le bras 80 constituent un dispositif de positionnement pour la tige de changement de vitesses 46.
En se tournant vers la Fig. 10, on voit que le second levier 64 est représenté avec une forme de fourche dans sa moitié inférieure, comportant des appendices saillants 84 fixés sur les faces intérieures et engagés dans des renfoncements correspondants du manchon 62. Comme cela est visible nettement sur la Fig. 8, la tige de changement de vitesses 46 possède un repère 85 constitué sous la forme d'une légère strie formée par exemple par tournage. Ce repère 85 est prévu à une distance L' du centre du renflement 47 de la tige 46. La distance L' est choisie sur la base de la distance L entre le centre du trou 48 pour la bille 51 et l'extrémité extérieure de l'arbre d'entraînement 32, conformé-
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Le repère 85 sert de guide lorsque la tige de changement de vitesses,46 doit être introduite dans l'arbre d'entraînement creux 32. Lors du montage de ces composants et des composants associés, l'opérateur peut déterminer la longueur, dont la tige-de changement de vitesses 46 est introduite dans l'arbre d'entraînement 32, à partir de la position relative du repère 85 et de l'extrémité de l'arbre, puis serrer de façon correcte les écrous de réglage 60, 61.
Sur l'extrémité intérieure de l'arbre d'entraînement 32, qui est proche du palier 43, est monté à force un pignon de chaîne 86 servant d'organe réducteur de vitesse sur le côté d'entraînement d'un engrenage démultiplicateur final. Une chaîne sans fin 88 engrène autour de ce pignon
86 et également autour d'un pignon à chaîne 87 monté fixe sur l'essieu 6, en tant qu'organe réducteur sur le côté de délivrance de la puissance de sortie. Etant donné que le pignon de chaîne 87 est aligné sur le pignon de chaîne 86, un espace 89 est ménagé dans la coque 28 du carter 11.
Dans le système d'entraînement du dispositif décrit précédemment, le mouvement de rotation du vilebrequin
30 est transmis soit par l'embrayage automatique 33 pour la gamme d'entraînement à faible vitesse, soit par l'embrayage automatique 34 pour la gamme d'entraînement à vitesse élevée, à l'arbre de renvoi 31. Par conséquent le déplacement est transmis à l'arbre d'entraînement par l'intermédiaire du pignon 40 d'entraînement à vitesse réduite, du pignon 41 d'entraînement à vitesse élevée ou du pignon de marche arrière 42, fixé à l'arbre de renvoi 31 et, en outre, par l'intermédiaire de l'un des pignons de changement de vitesses
54, 55., 56 sélectionné au moyen de la tige de changement de vitesses 46.
On va expliquer maintenant le fonctionnement du mécanisme de transmission. Tout d'abord, dans l'état représenté sur la Fig. 8, le levier de changement de vitesses 74 reste dans la gamme d'entraînement à vitesse réduite "1". L'ensemble à leviers 70 et la tige de changement de vitesses
46 reliés par le câble de commande à distance 71 maintiennent les angles et les positions correspondant à l'angle et
à la position du levier de changement de vitesses 74. Ainsi le renflement 47 de la tige 46 est situé à l'intérieur du pignon 54 d'entraînement à faible vitesse et repousse radialament vers l'extérieur la bille 51 de manière à accoupler l'arbre d'entraînement 32 et le pignon 54 l'un à l'autre.
Le passage de cette position à la position "2" de vitesse d'avance rapide est réalisé de la manière suivante.
Au début, le conducteur débraye l'embrayage (non représenté). Dans le cas où l'embrayage est du type automa-tique, il relève simplement son pied en l'écartant de la pédale d'accélérateur. A la suite de cette opération, le conducteur déplace le levier de changement de vitesses 74 pour l'amener dans la position "2". Ceci provoque une rotation du premier levier 63, en sens inverse des aiguilles d'une montre, comme cela est visible sur la Fig. 8, autour du pivot 66. Par conséquent, le cliquet 81 est dégagé du renfoncement 76 et vient s'engager dans le renfoncement suivant 77, comme cela est mieux visible sur la Fig. 11. Le second levier 64 pivote également dans le même sens que le levier 63, sous l'action du ressort de torsion 69, en repoussant la tige 46 vers la droite comme cela est visible sur la Fig. 8.
Ceci permet au renflement 47 de libérer la bille 51, mais de repousser la bille suivante 52 radialement vers l'extérieur de manière à accoupler le pignon 55 à l'arbre d'entraînement 32. La rotation de l'arbre d'entraînement 32 est alors transmise à l'essieu 6 au moyen du pignon de chaîne 86, de la chaine sans fin 88 et du pignon de chaîne 87.
On va décrire, en référence aux Fig. 12 et 13, une autre forme de réalisation de l'engrenage réducteur final de ce système d'entraînement. Le pignon de chaîne 87 situé sur le côté de sortie de l'engrenage réducteur final est monté de façon lâche sur l'essieu 6 et porte, sur un côté, un organe d'embrayage 90. Un autre organe d'embrayage
92 est monté dans des cannelures 91 ménagées sur l'essieu 6. Ces organes d'embrayage 90 et 92 sont munis de renfoncements
93 et d'appendices saillants formant cames 94, de sorte que ces appendices saillants formant cames 94 ménagés sur l'organe d'embrayage 92 engrènent avec les renfoncements 93 de l'organe d'embrayage 90.
L'organe d'embrayage 92 est normalement repoussé par un ressort 95, qui est supporté au niveau de l'une de ses extrémités par une partie de l'essieu 6, suivant la direction selon laquelle les appendices saillants formant cames 94 restent insérés dans les renfoncements 93. L'organe d'embrayage 92 et le ressort 95 sont tous les deux logés dans l'espace 89.
Dans le système d'entraînement possédant la constitution décrite précédemment, la rotation du pignon de chaîne 87 entraîné par la chaîne centrée 88 est transmise à l'essieu 6 par l'intermédiaire de l'organe d'embrayage 92. , Tout choc, pouvant résulter de l'engrènement des pignons pendant la manipulation effectuée en vue d'un changement de vitesses, peut être absorbé étant donné que l'organe d'embrayage se rétracte, en comprimant le ressort 95.
Les deux roues arrière 7 des automobiles de petite taille à quatre roues conformes à l'invention, comme représenté sur la Fig. 7; comportent des corps 96 fixés aux deux extrémités de l'essieu 6 et des pneumatiques 97 dont les uns
98 sont fixés aux roues par des boulons 99. Ces roues arrière 7 sont entraînées par l'essieu 6 qui reçoit la puissance à partir du moteur au moyen du pignon de chaîne 87 de la manière décrite, et par conséquent les deux roues 7 tournent ensemble de la même façon simultanément. C'est pour cette raison qu'un frein 100 est prévu pour seulement l'une des roues arrière, et naturellement les structures de support de l'essieu pour les parties de gauche et de droite de l'essieu 6 diffèrent l'une de l'autre.
La structure de support située sur le côté gauche de l'essieu 6, comme cela est visible sur la Fig. 7, comporte un coussinet tubulaire 26 en catouchouc monté dans le renfoncement de la console déjà mentionnée 24, et une partie cylindrique 101 du carter 11 située dans le coussinet, à travers lequel l'essieu 6 s'étend vers la gauche. D'autre part, la structure de support du côté droit de l'essieu 6 comporte, comme cela est visible sur la Fig. 7, un coussinet 26 semblable au coussinet de gauche monté dans le renfoncement de la console 24, et un manchon métallique 102 en fer situé dans le coussinet.
Le manchon métallique 102 comporte des collerettes 103, 104 soudées aux deux extrémités et également une patte 105 dressée vers le haut et ménagée au voisinage de
la collerette 103. Cette dernière possédant un trou 106, à travers lequel est inséré un boulon 107 permettant de fixer l'extrémité intérieure du manchon 102 au carter 11. Lorsque le manchon est ainsi fixé, la plaque 105 contacte l'extrémité intérieure du coussinet 26 de manière à la maintenir en position. La collerette 104 située sur l'extrémité extérieure du manchon métallique 102 supporte le frein 100, qui est d'un type classique et dont on ne donne pas la description.
Lorsque le véhicule de petite taille possédant la constitution décrite, en train de circuler, doit être arrêté, on serre le frein 100. La force de freinage ainsi exercée produit à son tour une force de réaction appliquée au côté fixe du frein 100. Cette force de réaction est transmise par l'intermédiaire du manchon métallique 102 qui.soutient le frein 100, au carter 11 et encaissée par ce dernier. Dans ce cas, le manchon métallique 102, constitué en un matériau dur, recevra et absorbera de façon adéquate la force de réaction, en dépit de la distance importante entre le carter 11 et la roue arrière 7.
Comme cela ressortira à l'évidence de la description précédente de la forme de réalisation de l'invention, l'automobile à quatre roues selon la présente invention possède une petite taille et un poids léger grâce à l'utilisation d'une unité motrice comportant le système d'entraînement allant du moteur jusqu'à l'essieu arrière qui entraîne les roues, sous la forme d'une construction unitaire. En outre, le véhicule absorbe de façon efficace les vibrations qui proviennent de la circulation sur route et également élimine les vibrations du moteur lui-même par l'intermédiaire du coussinet interposé entre l'unité motrice et le bras oscillant.
L'automobile de petite taille à quatre roues conforme à l'invention, munie de son unité motrice montée sur la bras oscillant, ne nécessite pas d'amortisseurs puissants de chocs, présentant des forces d'amortissement importantes, mais ne nécessite qu'un seul amortisseur de chocs. Ceci entraîne,en combinaison avec l'adoption du cadre de châssis et du bras oscillant formés de tubes, une réduction supplémentaire de l'ensemble du poids.
L'automobile conforme à la présente invention n'utilise pas le joint de cardan, ni l'engrenage différentiel des véhicules usuels, par suite du rétrécissement de la distance centre à centre ou voie des roues arrière par rapport à celle des roues avant. Le poids du véhicule s'en trouve réduit de façon correspondante.
De même, dans l'automobile conforme à l'invention, la distance entre les parties du bras oscillant raccordées
de manière à pouvoir pivoter au cadre du châssis est égale ou supérieure à la distance centre à centre ou voie des roues arrière. Le bras oscillant possède par conséquent une résistance suffisante à la torsion.pour résister à des déplacements en courbe et à permettre au véhicule d'effectuer des virages stables.
L'automobile selon la présente invention est aisée à assembler, à entretenir et à inspecter. Ceci est dû au fait que le carter de l'unité motrice est subdivisé suivant la direction normale de l'axe de l'essieu et que l'unité motrice est logée dans l'un des compartiments du carter, les éléments réducteurs terminaux de l'unité motrice étant logés dans la région la plus basse du compartiment.
En outre, dans l'automobile de petite taille à quatre roues conforme à l'invention, les éléments réducteurs terminaux sont accouplés à l'essieu arrière au moyen de l'embrayage qui est embrayé élastiquement sous l'effet de l'action du ressort, et le levier de changement de vitesses et la tige de changement de vitesses sont accouplés au moyen du ressort de torsion. Ces dispositions empêchent la transmission de forces excessives et protègent ainsi de tout endommagement les parties du compartiment.
REVENDICATIONS
1[deg.]) - Automobile de petite taille à quatre roues, caractérisée en ce qu'elle comporte une carrosserie (9), un cadre de châssis (2) portant les roues avant (3), un bras oscillant (4) en forme générale d'U dont les deux extrémités des bras sont raccordées au cadre de châssis (2) de façon à pouvoir pivoter et une unité motrice (5) montée sur ledit bras oscillant et possédant une constitution unitaire incluant le système d'entraînement allant du moteur (10) à l'essieu (6) des roues arrière (7) qui servent de roues motrices.
Small car with four wheels.
Small car with four wheels.
The present invention relates to a small automobile with four wheels.
Small four-wheeled automobiles,
especially those carrying only one or two people, have a motor with a limited output power and therefore the most important problem for manufacturers is to minimize the weight of the vehicle and
to reduce the cost. In addition, vehicles are asked to provide driving comfort, sufficient robustness and to be easy to assemble, maintain and inspect, like ordinary passenger cars.
To meet these requirements, small cars are constantly being improved in many areas, such as body shapes, engine design, the mechanism that connects the engine to the drive wheels and the mounting the engine on the chassis frame.
An object of the present invention is to provide a four-wheeled automobile, which is small in size, light in weight and can be acquired at low cost.
Another object of the present invention is to provide a small automobile with four wheels, which circulates with a minimum of vibrations.
Another object of the present invention is to provide a small automobile with four wheels having adequate robustness.
Another object of the invention is to provide a small automobile with four wheels having a constitution such that its assembly, maintenance and inspection are easy.
This problem is solved according to the invention using an automobile of the type indicated, thanks to the fact that it comprises a bodywork, a chassis frame carrying the front wheels, a generally U-shaped oscillating arm of which the two ends of the arms are connected to the chassis frame so as to be able to pivot and a drive unit mounted on said oscillating arm and having a unitary constitution including the drive system going from the engine to the axle of the rear wheels which serve as wheels driving.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows by way of nonlimiting examples and with reference to the appended drawings in which:
- Fig. 1 shows a schematic view in vertical section of a small automobile with four wheels according to the invention.
- Fig. 2 is a schematic plan view of the automobile according to the invention, the chassis of which has been removed to show the essential components.
- Fig. 3 is a partial sectional view on a larger scale of the rear part of the automobile according to the invention showing the type of mounting of the power unit.
- Fig. 4 is a plan view on a larger scale of the rear part of the automobile according to the invention, on which there is shown in section the whole of the rear axle and one of the rear wheels.
- Fig.
5 is an enlarged sectional view of the swinging arm carrying the drive unit, as seen from the front of the vehicle.
- Fig. 6 is an exploded view of the swing arm and the drive unit.
- Fig. 7 is a sectional view of the drive unit provided with the drive system.
- Fig. 8 is an enlarged sectional view of the transmission located in the drive mechanism.
--Fig. 9 is a sectional view taken along line A-A of FIG. 8.
- Fig. 10 is a partial section view of the lever connections, in the direction of the arrow B in FIG. 8. - Fig. 11 is a partial sectional view of the device of FIG. 8, showing the power transmission, between the levers.
- Fig. 12 is a sectional view of the mechanisms of the drive system between the transmission and the rear axle, and
- Fig.
13 shows a clutch gear between the final reduction element and the rear axle, engaged in FIG. 12.
Referring now to FIG. 1, there is shown a small automobile 4 with four wheels, of a capacity of one person, according to an embodiment of the present invention. This automobile 1 comprises a chassis frame 2 formed of tubes, two front wheels 3 fixed to the two front sides of the frame 2, an oscillating arm 4 formed by tubes and connected so as to be able to pivot, at the level of the front ends of its branches , on intermediate parts of the frame 2, a drive unit 5 mounted on the swing arm 4, two rear wheels 7 carried by a drive axle 6 which is part of the drive unit 5, a steering wheel 8 and a bodywork 9 made up made of a material formed of a synthetic resin.
The motor 10 is made in one piece with a casing 11 which in turn contains the associated parts, from the transmission to the bearings of the driving axle 6. The motor 10, the transmission, the bearings of the axle and the casing 11 form in combination the drive unit 5. The chassis frame 2 is bent at mid-length, being raised obliquely backwards, then folded in the opposite direction, so as to extend horizontally. At about the point located halfway on the frame is a cross member
12. The swinging arm 4 has the general shape of a U, the two front ends of which are rigidly fixed to a bar 13 of a tubular structure. It is connected so as to be able to pivot, to the parts of the chassis frame 2 a short distance behind the cross-member 12, by means of the strikethrough 13 of the brackets 14.
As shown in FIG. 4, the bar
13 is longer than the drive axle 6. Consequently, the center-to-center distance or track of the rear drive wheels 7 is narrower than the track of the front wheels 3 (see Fig. 2).
Between the rear midpoints of the oscillating arm 4 and of the chassis frame 2 is located a shock absorber 15 comprising brackets 16 at its two ends.
A bar 17 extends across the two arms of the swinging arm 4, being fixed at its ends at the intermediate points of these two arms. As shown in Figs. 5 and 6, on the middle part of this bar 17 are fixed two legs or consoles 18 erected upward and which, in turn, enclose between them an assembly console 19 projecting downward from a midpoint from the lower surface of the motor 10. The front part of the drive unit 5 is mounted on the swinging arm 4 by means of a bolt 20 inserted through holes made in said consoles and fixed by means of a pad 21, a washer 22 and a nut 23.
On the rear parts of the arms of the swinging arm 4 are fixed brackets 24 'of the rear axle, which support the driving axle 6 at two points, at each of which are provided a retaining member 25, a bearing 26 and a bolt 27. In this way the rear part of the drive unit is also mounted on the swing arm.
As is best seen in FIG. 7, the casing 11 comprises a left shell 28 and a right shell 29, which can each be subdivided into two in the direction perpendicular to the axis of the rear axle 6 (in the longitudinal direction in the view of
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with the possibility of rotation, a crankshaft 30, a deflection shaft 31, and a drive shaft 32 of the engine 10, as well as the middle part of the rear axle 6. The part of the crankshaft 30 located inside the shell 29 carries an automatic clutch 33 for the range of lower drive speeds and an automatic clutch 34 for the range of higher drive speeds.
The crankshaft 30 and the return shaft 31 are effectively connected by pinions 35, 36 so that the rotational movement can be transmitted 'from the crankshaft 30 to the return shaft 31. The latter is supported
at one of its ends and at a midpoint by bearings 37, 38 and an oil pump 39 is fixed at its other end. A pinion 40 for the range of lower speeds and a pinion 41 for the range of higher speeds are force-fitted onto a reduced diameter portion of the idler shaft 31. Another pinion 42 for reverse gear is provided in the vicinity of the drive pinion 41 in the range of higher speeds.
The drive shaft 32 is hollow and supported by bearings 43, 44, while a gear shift rod 46 penetrates from the shell 28 into the central bore 45 of the shaft 32. The shift rod , speed 46 has a bulge 47 which is adapted to contact any of the balls 51, 52, 53 (Fig. 8) mounted in the drive shaft .32, so that the latter can be coupled selectively to one of the shift gears 54, 55, 56, loosely mounted on the drive shaft 32. When the conductor causes the shift rod to move forward or backward 46, the bulge 47 located on the rod pushes the ball 51, 52 or 53 radially outwards
so that it comes into contact with one of the recesses
57, 58 or 59, formed in the pinions 54, 55 and 56, which establishes an effective connection between the drive shaft
32 and one of the pinions 54, 55, 56.
In Fig. 8, the holes 48, 49, 50 are formed radially in the drive shaft 32, and this in paired manner with the pinions 54, 55, 56 to which they face, so that the only ball 51, 52 or 53 can couple the drive shaft 32 to the pinion 54, 55 or 56. Otherwise, as shown in FIG. 9, the pinion 54 (as well as the other pinions 55 and 56) may have two holes
48 shaped so as to receive two balls 51, instead of just one.
On the front end of the rod 46 which extends from the drive shaft 32, there is mounted a sleeve 62 whose position can be adjusted by means of adjustment nuts 60, 61. The reference 63 designates a first lever and the reference 64 designates a second lever. These two levers 63, 64 are connected, with the possibility of rotation, at one of their ends, as shown in FIG. 10, to a pin 66 extending from a console 65 which is itself fixed to the surface of the interior wall of a gear housing 68, by means of screws 67. The levers 63, 64 are joined by a helical torsion spring 69 so as to be normally oriented in a straight line on one another.
Thus, for a force greater than that of the torsion spring 69, the two levers 63, 64 would flex while naturally taking on offset relative positions. The levers 63, 64 and the torsion spring 69 form a lever assembly 70.
At the other end of the first lever 63, a connector 72 fixed to one end of a remote control cable 71 is connected, so as to be able to pivot, to a pin 73. The remote control cable 71 transmits forces in the direction of thrust as well as in the direction of traction. In this sense, it acts like a rod. The opposite end of the cable 71 is connected to a gear shift lever 74 located in the steering compartment. As indicated, the lever is actuated so as to place the pinions in the position marked with "1" "2" "N" or "R", then an offset is carried out leading to the range at reduced speed, the range to high speed, neutral or reverse.
Part of the first lever 63 is extended in the form of a sector directed towards the inside of the gearbox 68 and the curved periphery of the sector has recesses 76, 77, 78, 79 formed so as to correspond to the number of positions of the gear shift gears. A pawl 81, formed on the free end of an arm 80, engages in one of these recesses 76, 77, 78,
79. The arm 80 is supported, at its other end, by a pivot 82 and normally held in gear position under the action of a spring 83. The sector 75 and the arm 80 constitute a positioning device for the change rod gears 46.
Turning to Fig. 10, it can be seen that the second lever 64 is shown with the shape of a fork in its lower half, comprising projecting appendages 84 fixed on the inner faces and engaged in corresponding recesses in the sleeve 62. As can be clearly seen in FIG. 8, the shift rod 46 has a reference 85 formed in the form of a slight streak formed for example by turning. This reference 85 is provided at a distance L 'from the center of the bulge 47 of the rod 46. The distance L' is chosen on the basis of the distance L between the center of the hole 48 for the ball 51 and the outer end of the drive shaft 32, conform
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The reference 85 serves as a guide when the shift rod, 46 must be introduced into the hollow drive shaft 32. When mounting these components and associated components, the operator can determine the length, including the rod -shifting 46 is introduced into the drive shaft 32, from the relative position of the reference 85 and the end of the shaft, then tighten the adjustment nuts 60, 61 correctly.
On the inner end of the drive shaft 32, which is close to the bearing 43, a chain sprocket 86 serves as a speed reducing member on the drive side of a final reduction gear. An endless chain 88 meshes around this pinion
86 and also around a chain sprocket 87 fixedly mounted on the axle 6, as a reducing member on the side for delivering the output power. Since the chain sprocket 87 is aligned with the chain sprocket 86, a space 89 is provided in the shell 28 of the casing 11.
In the drive system of the device described above, the rotational movement of the crankshaft
30 is transmitted either by the automatic clutch 33 for the low speed drive range, or by the automatic clutch 34 for the high speed drive range, to the idler shaft 31. Consequently, the displacement is transmitted to the drive shaft via the low speed drive pinion 40, the high speed drive pinion 41 or the reverse gear 42, fixed to the idler shaft 31 and, in in addition, via one of the gear shift gears
54, 55., 56 selected by means of the gear change rod 46.
We will now explain the operation of the transmission mechanism. First, in the state shown in FIG. 8, the gear shift lever 74 remains in the reduced speed drive range "1". The lever assembly 70 and the shift rod
46 connected by the remote control cable 71 maintain the angles and positions corresponding to the angle and
in the position of the gear shift lever 74. Thus the bulge 47 of the rod 46 is located inside the pinion 54 of low speed drive and pushes radially outward the ball 51 so as to couple the drive shaft 32 and the pinion 54 to each other.
The transition from this position to the fast forward speed position "2" is carried out as follows.
At the start, the driver disengages the clutch (not shown). In the case where the clutch is of the automatic type, he simply raises his foot away from the accelerator pedal. Following this operation, the driver moves the gear shift lever 74 to bring it into position "2". This causes the first lever 63 to rotate anti-clockwise, as can be seen in FIG. 8, around the pivot 66. Consequently, the pawl 81 is released from the recess 76 and engages in the following recess 77, as is better visible in FIG. 11. The second lever 64 also pivots in the same direction as the lever 63, under the action of the torsion spring 69, pushing the rod 46 to the right as can be seen in FIG. 8.
This allows the bulge 47 to release the ball 51, but to push the next ball 52 radially outward so as to couple the pinion 55 to the drive shaft 32. The rotation of the drive shaft 32 is then transmitted to the axle 6 by means of the chain sprocket 86, the endless chain 88 and the chain sprocket 87.
We will describe, with reference to Figs. 12 and 13, another embodiment of the final reduction gear of this drive system. The chain sprocket 87 located on the output side of the final reduction gear is loosely mounted on the axle 6 and carries, on one side, a clutch member 90. Another clutch member
92 is mounted in grooves 91 formed on the axle 6. These clutch members 90 and 92 are provided with recesses
93 and projecting appendages forming cams 94, so that these projecting appendages forming cams 94 formed on the clutch member 92 mesh with the recesses 93 in the clutch member 90.
The clutch member 92 is normally pushed back by a spring 95, which is supported at one of its ends by a part of the axle 6, in the direction in which the projecting appendages forming cams 94 remain inserted in the recesses 93. The clutch member 92 and the spring 95 are both housed in the space 89.
In the drive system having the constitution described above, the rotation of the chain sprocket 87 driven by the centered chain 88 is transmitted to the axle 6 via the clutch member 92. Any shock, which can result from the meshing of the pinions during the manipulation carried out with a view to changing gears, can be absorbed since the clutch member retracts, by compressing the spring 95.
The two rear wheels 7 of small four-wheeled cars according to the invention, as shown in FIG. 7; comprise bodies 96 fixed to the two ends of the axle 6 and tires 97, some of which
98 are fixed to the wheels by bolts 99. These rear wheels 7 are driven by the axle 6 which receives the power from the engine by means of the chain sprocket 87 in the manner described, and therefore the two wheels 7 rotate together. in the same way simultaneously. It is for this reason that a brake 100 is provided for only one of the rear wheels, and of course the axle support structures for the left and right parts of the axle 6 differ from one of the other.
The support structure located on the left side of the axle 6, as can be seen in FIG. 7, comprises a tubular bushing 26 made of rubber mounted in the recess of the console already mentioned 24, and a cylindrical part 101 of the casing 11 located in the bushing, through which the axle 6 extends to the left. On the other hand, the support structure on the right side of the axle 6 comprises, as can be seen in FIG. 7, a pad 26 similar to the left pad mounted in the recess of the console 24, and a metal sleeve 102 of iron located in the pad.
The metal sleeve 102 has flanges 103, 104 welded at both ends and also a tab 105 raised upward and formed in the vicinity of
the collar 103. The latter having a hole 106, through which is inserted a bolt 107 making it possible to fix the inner end of the sleeve 102 to the casing 11. When the sleeve is thus fixed, the plate 105 contacts the inner end of the bearing 26 so as to keep it in position. The flange 104 located on the outer end of the metal sleeve 102 supports the brake 100, which is of a conventional type and which is not described.
When the small vehicle having the described constitution, in the process of running, must be stopped, the brake 100 is applied. The braking force thus exerted in turn produces a reaction force applied to the fixed side of the brake 100. This force reaction is transmitted through the metal sleeve 102 which. supports the brake 100, to the casing 11 and collected by the latter. In this case, the metallic sleeve 102, made of a hard material, will adequately receive and absorb the reaction force, despite the large distance between the casing 11 and the rear wheel 7.
As will become evident from the preceding description of the embodiment of the invention, the four-wheeled automobile according to the present invention has a small size and a light weight thanks to the use of a power unit comprising the drive system from the engine to the rear axle which drives the wheels, in the form of a unitary construction. In addition, the vehicle efficiently absorbs vibrations from road traffic and also eliminates vibrations from the engine itself via the cushion interposed between the drive unit and the swingarm.
The small four-wheeled automobile according to the invention, provided with its drive unit mounted on the swinging arm, does not require powerful shock absorbers, having significant damping forces, but only requires single shock absorber. This results, in combination with the adoption of the frame frame and the swing arm formed of tubes, a further reduction of the overall weight.
The automobile according to the present invention does not use the universal joint or the differential gear of conventional vehicles, as a result of the narrowing of the center-to-center distance or track of the rear wheels relative to that of the front wheels. The weight of the vehicle is correspondingly reduced.
Similarly, in the automobile according to the invention, the distance between the parts of the swingarm connected
so as to be able to pivot to the chassis frame is equal to or greater than the center-to-center distance or track of the rear wheels. The swingarm therefore has sufficient torsional strength to resist cornering and to allow the vehicle to make stable turns.
The automobile according to the present invention is easy to assemble, maintain and inspect. This is due to the fact that the motor unit housing is subdivided in the normal direction of the axle axis and that the motor unit is housed in one of the housing compartments, the terminal reducing elements of the the drive unit being housed in the lowest region of the compartment.
In addition, in the small automobile with four wheels according to the invention, the final reducing elements are coupled to the rear axle by means of the clutch which is engaged elastically under the effect of the spring action. , and the gear shift lever and the gear shift rod are coupled by means of the torsion spring. These provisions prevent the transmission of excessive forces and thus protect the parts of the compartment from damage.
CLAIMS
1 [deg.]) - Small automobile with four wheels, characterized in that it comprises a bodywork (9), a chassis frame (2) carrying the front wheels (3), a swing arm (4) in general shape of U, the two ends of the arms of which are connected to the chassis frame (2) so as to be able to pivot and a drive unit (5) mounted on said swing arm and having a unitary constitution including the drive system ranging from motor (10) to the axle (6) of the rear wheels (7) which serve as drive wheels.