Brevet FR2409877A1 — publié le 19790622

L'invention concerne un dispositif de transmission différentielle entre un arbre menant et deux arbres menés, particulièrement applicable pour la commande de direction de véhicules du type à chenilles. Sur les véhicules du type à chenilles traditionnels, la différence des vitesses d'entrainement appliquées aux deux chenilles, afin d'obtenir le changement de direction du véhicule, est généralement obtenue par des dispositifs de freinage ou d'embrayage qui dissipent par frottement la puissance d'un des éléments propulseurs0 De tels dispositifs présentent de nombreux inconvénients puisque, outre la perte de puissance et le risque d'échauffement des freins entrainant une perte de leur efficacité, ils nécessitent une correction permanente dès que le profil du terrain n'est pas rigoureusement plat, l'effort sur la commande etant de plus inversement proportionnel à la vitesse du véhicule de sorte que d'une part des efforts importants sont nécessaires a faible vitesse et, d'autre part, des risques d'accident se présentent à grande vitesse en cas d'impulsions mal dosées sur le levier de commande. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvé nients exposés ci-dessus des dispositifs de commande de direction traditionnels pour véhicules du type à chenilles, en proposant un dispositif de commande de direction qui, n'utilisant pas de système de freinage ou d'embrayage agissant sur les organes d'entratnement des chenilles, permet une utilisation rationnelle de toute la puissance du groupe de propulsion du véhicule lors des changements de direction, permet d'assurer une efficacité constante et un allègement du dispositif de freinage et permet d'assurer une sécurité absolue tant en ligne droite que lors des changements de direction. Selon l'invention, le changement de direction du véhicule est obtenu par un dispositif de transmission différentielle introduisant deux paramètres, c'est-à-dire d'une part la vitesse variable de l'arbre d'entrée entraîné à partir du groupe propulseur du véhicule et, d'autre part, le rapport variable entre les vitesses de l'arbre d'entrée et des deux arbres de sortie accouplés chacun à l'une des deux chenilles du véhicule. Plus présisément, le dispositif de transmission différentielle selon l'invention comprend deux planétaires entraînés en rotation dans le même sens à partir de la vitesse variable de l'arbre d'entrée et deux plateaux porte-satellites entratnés en rotation à vitesse variable, en sens inverses, à l'aide d'un moyen d'actionnement en rotation sensible à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée et relié à un organe de commande manuelle, les satellites des plateaux porte-satellites engrenant d'une part avec le planétaire correspondant et d'autre part avec la denture intérieure de l'une de deux couronnes qui sont solidaires chacune de l'un des deux arbres de sortie, de façon que la vitesse e rotation appliquée à chacun des deux arbres de sortie soit proportionnelle à la somme algébrique des vitesses de rotation des planétaires et des plateaux porte-satellites. On comprend ainsi que, les plateaux porte-satellites tournant en sens inverses, l'un des arbres de sortie verra sa vitesse de rotation réduite alors que l'autre arbre de sortie verra sa vitesse de rotation augmentée, en assurant ainsi le changement de direction du véhicule. Pour commander sélectivement, vers la gauche ou vers la droite, le changement de direction du véhicule on comprend qu'il suffira d'inverser les sens d'entraSnement des plateaux portesatellites. Selon une forme d'exécution préférée du dispositif de l'invention, I'entraÉnement en sens satellites peut autre obtenu à partir d'un moteur hydraulique à deux sens de rotation qui est alimenté en fluide à partir d'une pompe à débit variable accouplée à l'arbre d'entrée et dont la cylindrée peut titre commandée par l'opérateur au moyen d'un organe de commande manuelle tel qu'un levier ou un volant, qui peut avantageusement assurer également la sélection du sens de rotation du moteur hydraulique. Toutefois, cette transmission hydraulique pourrait être remplacée par tout dispositif convenable permettant d'obtenir des résultats identiques, par exemple un dispositif électrique ou à coupleur électro-magnétique. En fonctionnement normal, ctest-à-dire en ligne droite, le différentiel est bloqué, les plateaux porte-satellites sont fixes et les arbres de sortie tournent à la mEme vitesse. Lorsque l'opé- rateur désire effectuer un changement de direction, il choisit le sens de rotation approprié du moteur hydraulique et, par actionnement de l'organe de commande manuelle, l'opérateur règle l'alimentation du moteur hydraulique en fonction du rayon de braquage désiré. On voit ainsi que, en ligne droite, aucune correction n'est à apporter au dispositif et, lors des changements de direction, le maintien de la commande manuelle assure la sécurité par la constante de braquage. Cette sécurité pourrait d'ailleurs etre accrue, en particulier pour les utilisations à grande vitesse, en démultipliant la commande de la pompe par l'intermédiaire d'un relais placé sur le sélecteur de vitesse ou sur la commande d'une boute de transfert. Pour bien faire comprendre le dispositif objet de la présente invention, on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans aucun caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin annr dont la figure unique est un schéma de principe du dispositif de transmission différentielle destiné à outre monté sur un véhicule du type à chenilles. Au dessin, on a représenté en 1 l'arbre d'entrée, entraîné par l'intermédiaire de la boite de vitesses 2 du véhicule et qui entre dans un m8me sens de rotation, par l'intermédiairé d 'un couple de pignons coniques 3, 4, l'arbre 5 en bouts duquel sont montés les planétaires 6, 6'. Ea vitesse de rotation des planétaires 6, 6', entraînés pour tourner dans le m8me sens, est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 1 et peut varier de -N1 à +Ni. Un moteur hydraulique 7, à deux sens de rotation et dont la vitesse de rotation peut varier de -g2 à +N2 de la façon expliquée plus loin, entraîne à même vitesse de rotation mais en sens inverses, deux pignons coniques 8, 8' qui engrènent chacun avec un pignon conique 9, 9' associé à un plateau porte-satellites 10, 10' sur lequel sont montés en rotation libre des satellites 11, 11'. Les satellites 11, 11, engrènent d'une part avec les planétaires 6, 6' et d'autre part avec la denture intérieure 12, 12' de couronnes 13, 13', lesquelles transmettent aux arbres de sortie 14, 14t qui leursont solidaires une vitesse de rotation proportionnelle à la somme algébrique N1 + Le moteur hydraulique 7 est alimenté en fluide à partir d'une pompe 15 à débit variable-accouplée à l'arbre d'entrée 1; et dont la cylindrée- est commandée par l'opérateur au moyen d'un volant 16, lequel sert également à inverser le sens de rotation du moteur 7. La pompe 15 fournit ainsi au moteur hydraulique 7 un débit proportionnel à la vitesse de l'arbre d'entrée 1 et à la cylindrée de la pompe 15 choisie par l'opérateur. On indiquera encore qu'on a figuré en 17 le réservoir de fluide hydraulique et en 18, 18' les moyens de freinage prévus sur chaque arbre de sortie 14, 14'. On comprend que lesdiamètres des pignons ainsi que l'ordre relatif des relations entre l'arbre d'entrée 1, le moteur hydraulique 7, les arbres de sortie 14, 14' d'une part et les planétaires 6, 6',-les porte-satellites 10,-10'-et les couronnes 13, 13' à denture intérieure d'autre part sont calculés en fonction du rapport de réduction désiré. Le fonctionnement du dispositif se comprend aisément à partir de la description ci-dessus. Pour le fonctionnement en ligne droite du véhicule1 le différentiel est bloqué par freinage du moteur hydraulique 7 et immobilisation des plateaux porte-satellites 10, 10', de sorte que les arbres de sortie 14, 14t tournent à la méme-vtesse sans qu'aucune correction ne soit à apporter. Lorsque l'opérateur désire faire tourner le véhicule à chenilles vers la gauche, il commande par actionnement du volant 16 la rotation du moteur hydraulique 7 dans le sens qui abaisse la vitesse de rotation de l'arbre de sortie correspondant à la chenille de gauche du véhicule (par exemple 11 arbre de sortie 14) et qui, en conséquence, augmente la vitesse de rotation de l'arbre de sortie correspondant à la chenille de droite du véhicule (qui est alors 11 arbre de sortie 14').Selon le rayon de braquage désiré l'opéra- teur commandera} toujours par le volant 16, la vitesse de rotation du moteur hydraulique 7, celle-ci devant ttre d'autant plus élevée que le rayon de braquage désiré est court. Si > par contre, ltopérateur désire faire tourner le véhicule vers la droite, il lui suffit alors de commander, au moyen du volant 16, la rotation du moteur hydraulique 7 en sens inverse. On notera que la forme d'exécution du dispositif selon l'invention décrite ci-dessus n'a été donnée qu'à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. Ai K enparticuliers dans l'exemple d'exécution décrit ci-dessus, il est fait appel à un système de transmission hydraulique (moteur hydraulique 7 et pompe 15) pour commander la rotation des plateaux porte-satellites 10, 10' mais on comprendra qu'il s'agit là d'une simple question de choix et qu'on pourrait remplacer cette transmission hydraulique par tout système connu permettant d'obtenir des résultats identiques, par exemple des systèmes électriques ou des systèmes à coupleur électromagnétique. R E V E I) i O IL T i O 1. Dispositif de transmission différentielle, en particurier pour ia commande de direction de- véhicules du type à chenilles, disposé entre un arbre d'entrée entraîné à vitesse variable à partir du groupe propulseur du véhicule et deux arbres de sortie destinés à entraîner chacun une chenille latérale, caractérisé par le fait qu'il comprend deux planétaires (6, 6') entraînés en rotation dans le mtme sens à partir de la vitesse variable de 11 arbre d'entrée (1), deux plateaux porte-satellites (10, 10') entraînés en rotation en sens inverses à partir d'un moyen d1entraî- nement en rotation (7, 15) sensible à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (1) et relié à un organe de commande (16) de la vitesse de rotation, les satellites (11, 11') portés par chacun des plateaux porte-satellites engrenant d'unie part avec un plane- taire (6, 6') et d'autre part avec une couronne à denture intérieure (13, 13t) solidaire d'un arbre de sortie (14, 14') pour entratner chaque arbre de sortie (14, 14') à une vitesse de rotation proportionnelle à la somme algébrique des vitesses du planétaire (6, 6') et du plateau porte-satellites (1n, 10') correspondants. 2o Dispositif selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il comprend un moyen de commande assurant l'inversion des sens de rotation des plateaux porte-satellites (10, 10'). 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen d'actionnement en rotation des plateaux portesatellites (10, 10') est constitué par un moteur hydraulique (7) alimenté parue pompe (15) à débit variable accouplée à l'arbre d'entrée (1) et comprenant un organe (16) de commande de son débit tel qu'un levier ou un volant. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait-que le moyen assurant l'inversion des sens de rotation des porte-satellites est constitué par un organe de commande d'inversion du sens de rotation du moteur hydraulique (7). 5. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen d'actionnement en rotation des plateaux porte-satellites (10, 10') est constitué par un système électrique. 6 Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen d'actionnement en rotation des plateaux porte-satellites (10, 10') est constitué par un système à coupleur électro-magnébique.