Brevet FR2028939A1 — publié le 19701016

La présente invention est relative à un groupé moto-propulseur pour un véhicule automobile, dans lequel un moteur est agencé de façon que son vilebrequin s'étende transversalement au véhicule et dans lequel le vilebrequin est relié à un dispositif d'accouplement 5 pour entraîner l'entrée d'un mécanisme de transmission à rapport variable monté le long d'un côté du moteur et dont la sortie est accouplée pour entraîner l'élément d'entrée d'un différentiel comprenant deux éléments de sortie qui s'étendent à l'opposé l'un de l'autre et qui tournent autour d'un axe commun disposé parallèle-10 ment au vilebrequin du moteur et à un certain écartement de celui-ci. L'invention se rapporte au problème que pose la réalisation d'un agencement particulièrement ramassé pour le groupe moto-propulseur. 15 Ce problème est résolu en ce que le différentiel est monté sur le côté du moteur qui est à l'opposé du mécanisme de transmission à rapport variable et en ce que la sortie de ce mécanisme est reliée à l'entrée du différentiel au moyen d'un arbre de transmission rotatif qui s'étend transversalement au vilebrequin du moteur 20 pour aboutir audit côté opposé du moteur. De cette façon, on peut obtenir un agencement d'une forme ramassée qui permet de disposer dans le véhicule le groupe moto-propulseur dans tine position, par exemple en avant de l'essieu moteur arrière, qui n'entraîne qu'une réduction minime du volume utile de 25 l'habitacle ou du compartiment de charge du véhicule. Suivant une variante, le groupe peut être utilisé pour entraîner les roues a-vant du véhicule et ce groupe présente l'avantage de n'exiger qu'un compartiment moteur relativement court, ce qui apporte la possibilité de réduire la longueur totale du véhicule. 30 Dans une forme de réalisation préférée, l'arbre de transmis sion orienté transversalement traverse le carter d'huile du moteur. En pratique, il est nécessaire de prévoir des joints d'huile aux endroits où. l'arbre de transmission traverse les parois du carter d'huile et l'un des paliers de l'arbre de transmission peut 35 avantageusement être combiné à l'un des joints d'huile. L'agencement préféré est celui dans lequel le moteur comprend deux rangées de cylindres disposées en V. Ceci permet d'obtenir un agencement de forme particulièrement ramassée puisque le mécanisme de transmission et le différentiel peuvent être placés en partie 40 au-dessous des deux rangées de cylindres de sorte que la largeur BAD OFHGtNAL 70 01072 '2. 2028939 totale du groupe moto-propulseur n'est que légèrement supérieureà la largeur maximale des rangées de cylindres du moteur. Une disposition avantageuse est celle dans laquelle un convertisseur de couple hydraulique (ou un coupleur hydraulique) est 5 monté sur l'extrémité du vilebrequin du moteur et entraîne une roue crantée pour transmettre la puissance au moyen d'une courroie de transmission crantée à une deuxième roue crantée qui entraîne elle-même un embrayage mécanique multidisque monté sur l'extrémité de l'arbre d'entrée du mécanisme de transmission. 10 Le groupe moto-propulseur peut facilement être adapté pour être utilisé dans un véhicule à quatre roues motrices s'il est prévu un deuxième arbre de transmission, lequel peut être entraîné, par exemple par l'intermédiaire d'un différentiel, par la sortie du mécanisme de transmission, ce deuxième arbre de transmission 15 étant accouplé pour entraîner un deuxième différentiel dont les éléments de sortie opposés sont couplés pour entraîner respectivement les deux roues d'une deuxième paire de roues motrices du véhicule . Des coupleurs à fluide peuvent être interposés entre le dxffé-20 rentiel qui est prévu à la sortie du mécanisme de transmission et les arbres de transmission correspondants, pour réduire les efforts de choc sur les arbres de transmission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. 25 Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue en plan, en partie en coupe, d'une forme préférée d'un groupe moto-propulseur réalisé suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe transversale prise dans le 30 plan indiqué par la ligne 2-2 de la Fig. 1, dans le sens des flèches ; - la Fig. 3 est une vue en perspective schématisée qui montre plus complètement l'agencement des éléments des Fig. 1 et 2; - la Fig. h est une vue schématique en plan d'une autre forme 35 de réalisation d'un groupe moto-propulseur réalisé suivant l'invention, monté dans un véhicule à quatre roues motrices; - la Fig. 5 est une vue en plan qui montre une forme différente de réalisation d'un groupe réalisé suivant l'invention, et qui est également monté dans un véhicule à quatre roues motrices. kO Dans la forme de réalisation représentée sur les Fig. 1 à 3* bad original 70 01072 3. 2028939 la référence 10 désigne dans son ensemble un véhicule automobile comportant deux roues arrière motrices, 12 et 14 respectivement, qui sont portées par la caisse (non représentée) du véhicule. Sur la caisse est monté , par des moyens non représentés, un groupe 5 composé d'un moteur et de parties d'un ensemble de transmission. Le groupe comprend un moteur 16 à combustion interne du type en V dont le vilebrequin 18 s'étend dans le sens de la longueur, dans un plan vertical 19» Le moteur est disposé transversalement au véhicule, dont l'axe longitudinal est supposé passer à mi-distance entre 10 les roues 12 et 14. Le moteur comprend deux lignes ou rangées de cylindres 20 et 22 disposées l'une en regard de l'autre, et sur chacune desquelles sont montés une culasse Zk et un cache-soupapes 26. A une extrémité du moteur est monté un convertisseur de couple 15 hydraulique 28 qui est calé sur l'extrémité du vilebrequin 18. Etant donné que la principale fonction du convertisseur est d'absorber les efforts de chocs, ce convertisseur pourrait être en variante remplacé par un coupleur à fluide, ou même entièrement supprimé dans certains cas. 20 A l'extérieur du convertisseur de couple est dispos^une roue dentée ou crantée 30 qui coopère avec une courroie de transmission crantée 32 (ou avec une chaîne qui pourrait être utilisée en variante ), laquelle coopère à son tour avec une roue dentée ou crantée entraînée 3^« Cette dernière roue est reliée à un embrayage mécani-25 que multidisque 36, commandé manuellement (en variante, l'embrayage pourrait être à commande automatique), et l'embrayage est à son tour relié à un mécanisme de transmission ko qui est dans le cas présent une boîte de vitesses commandée manuellement (ce mécanisme pourrait être en variante à commande automatique). La boîte de vi-30 tesses est montée le long d'un côté du moteur de sorte que son arbre d'entrée 38 est parallèle au vilebrequin 18 du moteur et écarté à une certaine distance de ce dernier. La boîte de vitesses 40 comporte une sortie qui est reliée, par l'intermédiaire d'engrenages coniques kZ et 44, à un arbre de 35 transmission k6 qui est lui-même supporté, à une première extrémité, par des paliers 48 dans un carter 50 qui contribue à porter la boîte de vitesses 40, ce carter étant monté sur un côté d'un élément 52 du bloc du moteur. Cet élément 52 renferme la partie inférieure du vilebrequin et constitue une cuvette d'huile (le carter 40 d'huile). BAD ORIGINAL 70 01072 u. 2028939 L'arbre de transmission 46 traverse le carter 52, en passant à petite distance au-dessous du vilebrequin 18 du moteur et il émerge de l'autre côté de ce.carter 52, où il est relié par un pignon hy— poïde 5k à une couronne dentée 56 qui fait partie d'un différentiel 5 58. Suivant une variante, on pourrait utiliser un différentiel du type à glissement limité ou autobloquant. Le différentiel 58 entraîne deux éléments de sortie 60 qui constituent des fourches de joints.universels et qui sont agencés coaxialement sur un axe espacé du vilebrequin 18 du moteur et pa-10 rallèle à ce vilebrequin. Les éléments 60 sont reliés, par des demi-arbres 62 munis de joints universels à la paire de roues arrière motrices T2 et 14 du véhicule. L'agencement qu'on vient de décrire est de forme extrêmement ramassée, en ce que le différentiel 58 et la boîte de vitesses 40 sont placés en partie au—descsus des lignes 15 20, 22 de cylindres du moteur et de leurs culasses, tous ces éléments, y compris l'embrayage 36, le convertisseur de couple 28 et / la courroie de transmission crantée 32 étant réunis en un ensemble qui est monté sur le châssis du véhicule. Les seuls éléments nan suspendus des constituants décrits ci-dessus sont donc les roues 20 12, 14 et les demi-arbres 62. En outre, on peut voir que certaines parties de la boîte de vitesses 40 et du différentiel 58 sont plus rapprochées du plan vertical 19 qui contient le vilebrequin que les parties extrêmes des lignes de cylindres 20, 22 et des culasses 24. Sur la Fig. 4, on a représenté une variante de réalisation qui 25 comprend des moyens permettant de réaliser un véhicule à quatre roues motrices. Un véhicule à moteur, désigné dans son ensemble par la référence 64, comprend des paires avant et arrière de roues entraînées, c'est-à-dire de roues motrices, 66 et 68 respectivement. Sur la caisse, non représentée, de ce véhicule, est monté un groupe 30 moteur-transmission comprenant un moteur 70, un convertisseur de couple 72, un dispositif de transmission 74, un embrayage 76 et une boite de vitesses 78, tous ces constituants étant agencés d'une façon à peu près analogue à l'agencement des constituants correspondants de la forme de réalisation des Fig. 1 à 3» 35 La sortie de la boîte de vitesses 78 est reliée, au moyen d'un, pignon conique 80, à un différentiel 82 qui est lui-même relié aux arbres de transmission avant et arrière, 84 et 86 respectivement. L*arbre de transmission arrière 86 traverse le carter d'hSiile du moteur, comme dans la forme de réalisation des Fig. 1 à 3. Cet ar-40 bre de transmission arrière est ensuite relié, au moyen d'un difféBAD ORIGINAL 70 01072 5. 2028939 rentiel 88, à des demi-arbres 90 qui s'étendent transversalement au véhicule et sont reliés aux deux roues motrices arrière 68. L'arbre de transmission avant est relié à un différentiel avant 92 qui est à son tour relié au moyen de demi-arbres 94 aux deux roues avant 5 motrices 66. Chacun ou l'un quelconque des différentiels pourrait être en variante du type à glissement limité ou autobloquant. Sur la Fig. 5» on a représenté une autre forme de réalisation d'un groupe moto-propulseur pour un véhicule à quatre roues motrices, ce véhicule automobile étant désigné dans son ensemble par la 10 référence 96. Ce véhicule comprend une paire de roues motrices a-vant 98 et une paire de roues motrices arrière 100, ainsi qu'un moteur 102, un convertisseur de couple 104, une courroie de transmission crantée (ou une chaîne) 106, un embrayage 108, une boîte de vitesses 110, tous ces constituants étant agencés d'une façon ana-15 logue à l'agencement des constituants comparables de la foime de réalisation de la Fig. 4. Cette forme de réalisation comprend également un différentiel avant 112 et un différentiel arrière 114 qui sont reliés respectivement aux roues motrices avant et aux roues motrices arrière par des demi-arbres avant 116 et des demi-arbres 20 arrière 118 respectivement, de la même façon que dans l'agencement de la Fig. 4. La principale différence existant entre ces constructions consiste en ce que la sortie de la boîte de vitesses 110 entraîne, par l'intermédiaire d'un pignon conique 120, des pignons coniques avant 25 et arrière, 122 et 124 respectivement, qui sont reliés respectivement à des coupleurs à fluide avant et arrière 126 et 128 respectivement (ou à des convertisseurs de couple utilisés en variante). Le coupleur 126 est relié, par un arbre de transmission avant 13°, au différentiel 112 et le coupleur 128 est relié, par un arbre de 30 transmission arrière 132, au différentiel 114. L'arbre de transmission arrière 132 traverse le carter d'huile du moteur comme dans la forme de réalisation des Fig. 1 à 3. Suivant une variante, il pourrait être agencé pour passer au-dessous de ce carter d'huile. Dans toutes les formes de réalisation décrites ci-dessus, le 35 moteur est monté"transversalement (par rapport à l'axe longitudinal central du véhicule) et il entraîne, à travers un convertisseur de couple et une courroie crantée (ou une chaîne),' un embrayage mécanique qui est relié à une boîte de vitesses montée le long du moteur. La puissance est ensuite transmise, à travers des engrena-40 ges et l'un de divers types de moyens de transmission, à un diffé- 70 01072 6. 2028939 rentiel avant ou arrière ou à la fols à des différentiels respectivement avant et arrière, et, de là, à une ou deux paires de roues motrices. Lorsque le véhicule comprend une seule paire de roues motrices, 5 on peut utiliser avec de bons résultats un entraînement direct par engrenages entre la boîte de vitesses et l'arbre de transmission qui passe sous le vilebrequin du moteur. Par contre, lorsqu'on utilise un agencement à quatre roues motrices, il est nécessaire de prévoir certains moyens pour absorber les différences de vitesse 10 entre les arbres de transmission avant et arrière respectivement. On a indiqué et représenté deux de ces moyens, l'un étant constitué par le différentiel 82 de la Fig. k et l'autre par les coupleurs à fluide 126, 128 de la Fig. 5. Alors que la forme de réalisation représentée sur les Fig. 1 15 à 3 constitue un agencement à roues arrière motrices, dans lequel le moteur est placé en avant des roues arrière, le groupe moteur pourrait en variante être placé dans la partie avant du véhicule pour entraîner les roues avant, le moteur étant disposé légèrement en arrière de ces roues. 20 Toutes les versions de cet agencement suivant l'invention bé néficient de *1'avantage de la forme ramassée de la construction que l'on obtient en. plaçant la boîte de vitesses le long d'un côté du moteur et le différentiel (ou l'un des différentiels utilisés) le long de l'axitre côté, ce différentiel et la boîte de vitesses 25 étant de préférence fixés à la partie - inférieure du moteur et légèrement au-dessous des lignes de cylindres de ce moteur. La forme ramassée est en outre obtenue en faisant passer l'arbre de transmission à très petite distance du vilebrequin du moteur et de préférence à travers le carter d'huile de ce moteiir. L'agencement ramassé 30 obtenu suivant l'invention permet de placer l'ensemble moteur- transmission par exemple en avant de l'essieu arrière du véhicule, en n'entraînant que le minimum de réduction du volume utile à l'intérieur de l'habitacle ou du volume de charge. Bien que les formes de réalisation décrites comportent des 35 difféx-entiels avant et arrière solidaires de la caisse du véhicule et reliés au groupe moteur par des arbres de transmission sans joint et aux roues du véhicule par des arbres de transmission articulés par des joints universels, il serait en variante possible d'agencer l'un ou chacun des différentiels dans un carter d'essieu ou UO pont monobloc muni de demi-arbres sans joint, et de prévoir des copy 70 01072 V. 2028939 arbres de transmission articulés par des joints universels pour relier l'un ou chacun des deux différentiels au groupe moteur. copy 70 01072 2026939 - REVENDICATIONS. - 1 - Groupe moto-propulseur pour véhicule à moteur dans lequel un moteur est agencé de façon que son vilebrequin s'étende transversalement au véhicule et dans lequel le vilebrequin est relié à 5 un dispositif d'accouplement pour entraîner l'entrée d'un mécanisme de transmission à rapport variable qui est monté le long d'un côté du moteur et dont la sortie est accouplée pour entraîner l'élément d'entrée d'un différentiel comprenant deux éléments de sortie qui s'étendent à l'opposé l'un de l'autre et qui tournent au- 10 tour d'un axe commun monté parallèlement au vilebrequin du moteur et à un certain écartement de celui-ci, ce groupe étant caractérisé en ce que le différentiel (58) est monté sur le côté du moteur (16) qui est à l'opposé du mécanisme de transmission (40) et en ce que la sortie (42) du mécanisme de transmission est .reliée à l'en— 15 trée (5*0 du différentiel au moyen d'un arbre de transmission, rota tif (46) qui s'étend transversalement au vilebrequin (18) du moteur pour aboutir audit côté opposé du moteur. 2 - Groupe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de transmission (46) traverse le carter d'huile (52) du 20 moteur (16). 3 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le moteur (16) comprend deux lignes ou rangées de cylindres (20 et 22), disposées en V de part et d'antre d.' un plan qui passe par le vilebrequin (18) de ce moteur, et en ce 25 que le mécanisme (40) et le différentiel (58) sont adjacents aux lignes de cylindres et de part et d'autre dudit plan, certaines parties du mécanisme et du différentiel étant plus rapprochées dudit plan que certaines parties extrêmes du moteur, qui sont suppor tées par les lignes de cylindres. 30 4 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'arbre de transmission (46) traverse les parois (52) du carter du moteur (16) du véhicule, sur le côté du vilebrequin (18) qui est le plus éloigné des lignes de cylindres (20 et 22). 35 5 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le vilebrequin (18) du moteur (16) est relié au mécanisme de transmission (4o) au moyen d'une courroie^ de trans mission crantée (32). 6 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5» 40 caractérisé en ce qu'un, convertisseur de couple (28) et un embraya 70 01072 2028939 ge mécanique (36) sont montés respectivement aux extrémités adjacentes du vilebrequin (18) du moteur (16) et de l'arbre d'entrée (38) du mécanisme (4o). 7 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un deuxième arbre de transmission (84) est relié à la sortie (80) du mécanisme de transmission (76) et s'étend à peu près à l'opposé du premier arbre de transmission (86) et en s'éloignant du moteur (70), un deuxième différentiel (82) étant relié à l'extrémité éloignée du deuxième arbre de transmission et comprenant deux éléments de sortie (94) qui s'étendent à l'opposé l'un de l'autre, qui sont agencés sur un axe commun transversalement au véhicule, et qui sont reliés respectivement à deux roues motrices (66) du véhicule qui sont opposées transversalement. 8 - Groupe suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième différentiel (122, 124), comportant une entrée (120) qui est reliée à la sortie de la boite de vitesses 110, tandis que ses deux éléments de sortie sont reliés aux deux arbres de transmission (122 et 130) au moyen de coupleurs à fluide (128 et 126) respectivement.