Brevet FR2460799A1 — publié le 19810130

L'invention se rapporte à un dispositif de commande de véhicules automobiles, en particulier de véhicules tous terrains, dans lesquels un moteur commande simultanément plusieurs essieux par l'intermédiaire d'une boite de vitesses auxiliaire, au moins un essieu étant commandé en permanence et au moins un autre essieu pouvant être commandé par mise en prise d'un dispositif à roue libre agissant aussi bien en marche avant qu'en marche arrière et pouvant être verrouillé automatiquement, le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu pouvant être commandé par le dispositif à roue libre étant supérieur à celui de l'engrenage de l'essieu commandé en permanence. Un différentiel auxiliaire central est en général nécessaire entre les deux essieux de commande des véhicules tout terrain, aussi bien des voitures automobiles que des camions, afin d'éviter un gauchissement des arbres menants par suite de l'inégalité du chemin parcouru par les roues en particulier dans les courbes -. Il faut de plus en général des verrous de différentiel afin d'empêcher des essieux ou des roues individuelles de patiner. Ces verrous de différentiel doivent être enclenchés à la main lorsqu'il est nécessaire de le faire - en particulier en marche sur du terrain -, mais par ailleurs, ils ne doivent pas être actifs en marche normale sur les routes. Ces véhicules dont toutes les roues sont commandées sont non seulement d'une structure compliquée et coûteuse, mais ils exigent un chauffeur très expérimenté et très habile à la conduite. En conséquence, des dispositifs de commande de véhicules automobiles ont déjà été mis au point en vue d'en réduire la complication de la structure et en particulier de faciliter la conduite de ces véhicules capables de rouler sur du terrain (voir, par exemple, le brevet allemand N' 892 275); dans ces dispositifs connus de commande, le différentiel central usuel est remplacé par une boîte de vitesses auxiliaire qui ne commande en permanence qu'un seul des essieux moteurs - avec interposition d'un différentiel usuel -. L'autre essieu moteur, en particulier l'essieu avant, est commandé par contre au moyen d'un dispositif à roue libre pouvant être verrouillé automatiquement et interposé directement dans la boîte de vitesses auxiliaire ainsi que par l'intermédiaire d'un différentiel usuel. Le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu pouvant être mené par le dispositif à roue libre est calculé de manière à être d'environ 2 %-supérieur à celui de l'engrenage de l'essieu commandé en permanence. Cette disposition garantit qu'en marche normale sur route, seule la ligne d'arbres menante sans roue libre est en action, tandis que la commande de l'essieu auquel est affecté le dispositif à roue libre n'entre toujours en prise automatiquement qu'au moment auquel l'une des roues de l'essieu sans dispositif à roue libre commence de patiner. L'utilisation d'un dispositif à roue libre à double effet permet le passage entièrement automatique de la commande à deux roues à la commande à quatre roues dans les deux sens de la marche. Ce système de commande connu se manoeuvre certes de manière beaucoup plus simple que les systèmes de commande classiques par suite de la mise en prise automatique du second essieu moteur, mais sa structure demeure néanmoins coûteuse comme celle des systèmes de l'art antérieur. Le dispositif à roue libre monté dans la boîte de vitesses auxiliaire est combiné comme auparavant avec un différentiel usuel et donc il n'est pas possible de renoncer àaun verrou de différentiel se manoeuvrant à la main pour conférer aux véhicules la nature réelle d'un véhicule tous terrains. Il se pourrait par ailleurs dans des conditions défavorables que les roues des deux essieux patinent. L'invention a pour objet un dispositif de commande du type tel que spécifié, mais qui est perfectionné et en particulier qui est réalisé de manière à réduire la complication de la structure tout en conférant aux véhicules la nature réelle d'un véhicule tous terrains. Selon une particularité essentielle de l'invention, les roues de l'essieu mené en permanence sont commandées de manière connue par l'intermédiaire d'un engrenage différentiel, de préférence d'un différentiel à verrouillage automatique, tandis que les roues de l'essieu commandé et pouvant être mis en prise sont menées par des dispositifs à roue libre pouvant être verrouillés automatique- ment et affectés individuellement à chacune des roues, le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu commandé par l'intermédiaire des dispositifs à roue libre étant au moins supérieur à celui de l'engrenage de l'essieu commandé en permanence pour qu'il ne se produise à aucun instant un gauchissement entre l'essieu commandé en permanence et celui qui l'est par l'intermédiaire des dispositifs à roue libre lors du passage dans les courbes et dans la plage totale possible de braquage des roues pouvant être dirigées. Donc, conformément à l'invention, un essieu classique à différentiel constitué de l'essieu principal menant qui est toujours en prise est combiné avec au moins un essieu mené sans différentiel, dont les deux roues sont équipées chacune d'un dispositif propre à roue libre pouvant être verrouillé automatiquement et n'entrant en action - de manière à transmettre la force de traction - que lors du patinage des roues de l'essieu à différentiel, ces dispositifs à roue libre accouplant alors également les deux roues de cet essieu à la manière d'un différentiel à verrouillage automatique. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé sur lequel les figures 1 à 3 représentent schématiquement à titre d'exemples nullement limitatifs trois modes de réalisation différents de l'invention. Dans le dispositif de commande du véhicule à deux essieux représenté sur la figure 1, le moteur non représenté du véhicule est relié par un arbre d'entrée 8 à une boite de vitesses auxiliaire usuelle 1 dont sortent des arbres rigides 9 et 10 de commande de l'essieu avant 3 et- de l'essieu arrière 2. Les roues arrière S sont reliées de manière usuelle par l'intermédiaire d'un différentiel 6 à l'arbre de sortie 10. L'engrenage représenté schématiquement. -de l'essieu avant se compose essentiellement d'un rouage 11 relié à l'arbre de sortie avant 9 ainsi que d'une couronne de différentiel 12 en prise avec le rouage 1i et de deux dispositifs 4 à roue libre affectés à la roue avant gauche et à la roue avant droite 7. Les rapports de transmission de l'engrenage de l'essieu avant et de celui de l'essieu arrière sont calculés de manière qu'en marche normale sur route, c'est-à-dire lorsque les quatre roues peuvent rouler librement sur la route, seules les deux roues arrière 5 sont commandées, mais par contre les roues avant 7 roulent librement sans qu'aucun couple ne leur soit transmis par l'arbre de sortie avant 9. Les dispositifs à roue libre 4 affectés aux roues avant 7 ne sont verrouillés automatiquement qu'au moment auquel l'une des roues arrière 5 ou ces deux roues commencent de patiner et, en conséquence, la commande des roues avant entre en action automatiquement, les deux roues avant devenant alors menantes de la même manière que s'il existait un différentiel à verrouillage automatique. Donc, aucun dispositif auxiliaire devant se manoeuvrer à la main et du genre d'un verrou de différentiel n'est nécessaire pour l'enclenchement automatique de la commande des roues avant. La mise en oeuvre d'un verrou particulier de différentiel peut éventuellement être avantageuse pour l'essieu arrière qui est commandé par l'intermédiaire du différentiel 6. Dans cet exemple de réalisation, l'essieu avant pouvant être dirigé est commandé par l'intermédiaire de dispositifs à roue libre. Il est bien entendu possible aussi de commander l'essieu antérieur pouvant être dirigé par l'intermédiaire d'un différentiel usuel et- de commander l'essieu arrière ne pouvant pas être dirigé de manière qu'il puisse être mis en prise par l'intermédiaire des dispositifs mentionnés à roue libre. Il faut toutefois dans tous les cas prendre soin qu'à aucun instant ne puissent se produire des gauchissements quelconques entre les deux essieux menés par la totalité de la plage de service. Il faut en particulier, en conséquence, que le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu 3 pouvant être commandé par l'intermédiaire des dispositifs à roue libre 4 soit au moins suffisamment plus grand que celui de l'engrenage de l'essieu 2 commandé par l'intermédiaire du différentiel 6 pour qu'à aucun instant ne -puisse apparaître un gauchissement entre l'essieu commandé en permanence et l'essieu pouvant être commandé par les dispositifs à roue libre au passage dans les courbes dans la totalité de la plage possible de braquage des roues pouvant être dirigées. Il faut aussi tenir compte du fait qu'il existe certaines plages - inférieures - de braquage dans lesquelles les roues pouvant être dirigées et se trouvant à l'intérieur de la courbe tournent plus lentement que les roues qui ne peuvent pas être dirigées. La commande à roue libre sortant de la boîte de vitesses auxiliaire 1 doit être calculée de manière à être suffisamment plus lente que l'autre afin de tenir compte de ce facteur. Les conditions imposées à la roue se trouvant du côté extérieur de la courbe n'ont dans ce cas aucune importance, car cette roue tourne de toute manière plus vite que les roues qui ne peuvent pas être dirigées au passage dans les courbes. L'expérience a montré qu'il est possible d'obtenir une excellente tenue en service des voitures automobiles usuelles lorsque le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu pouvant être commandé par les dispositifs à roue libre est d'au moins 4 % supérieur à celui de l'engrenage de l'essieu commandé en permanence. Les figures 2 et 3 représentent deux autres modes de réalisation possibles de l'invention. La figure 2 représente un véhicule à quatre essieux dont toutes les roues sont commandées. Les deux essieux arrière 2 et 2' ne pouvant pas être dirigés et portant les roues 5 et 5' sont commandés comme dans le mode de réalisation de la figure 1 par l'arbre de sortie arrière 10, chacun par l'intermédiaire d'un différentiel 6, 6'. Les roues 7 et 7' des deux essieux avant pouvant être dirigés sont par contre commandées comme dans le mode de réalisation de la figure 1 sans différentiel, chacune par l'intermédiaire de dispositifs 4 et 4' à roue libre dont chacun est affecté aux roues avant. Il est aussi possible - de la manière représentée, par exemple, sur la figure 3 - que, dans un véhicule à trois essieux, dont toutes les roues sont commandées, un essieu avant et un essieu arrière soient réalisés de manière à pouvoir être dirigés et que les roues 7 et 7' de ces essieux pouvant être dirigés soient chacune commandée par des dispositifs à roue libre 4 et 4'. Le dispositif de commande de l'invention n'est pas limité à un type déterminé d'essieux. Il peut être utilisé aussi bien pour des essieux rigides que pour des suspensions à roues indépendantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de véhicules automobiles, en particulier de véhicules tous terrains, dans lequel le moteur peut commander simultanément plusieurs essieux par l'intermédiaire d'une boite de vitesses auxiliaire, au moins un essieu étant commandé en permanence et au moins un autre essieu pouvant être mis en prise de manière à être commandé par l'intermédiaire d'un dispositif à roue libre pouvant être verrouillé automatiquement et agissant aussi bien en marche avant qu'en marche arrière, le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu commandé par l'intermédiaire du dispositif à roue libre étant supérieur à celui de l'engrenage de l'essieu commandé en permanence, dispositif caractérisé en ce que les roues (5, 5') des essieux (2, 2') commandés en permanence sont menées de manière connue par l'intermédiaire d'un engrenage à différentiel (6, 6'), de préférence d'un différentiel à verrouillage automatique, et les roues (7, 7') des essieux (3, 3') pouvant être mis en prise de manière à être commandés peuvent chacune être menée par l'intermédiaire d'un dispositif à roue libre (4, 4) pouvant être verrouillé automatiquement et dont chacun est affecté à une roue individuelle, le rapport de transmission de l'engrenage de l'essieu (3, 3') pouvant être commandé par l'intermédiaire de dispositifs à roue libre (4, 4') étant suffisamment supérieur a celui de l'engrenage des essieux (2, 2') commandés en permanence pour que n'apparaisse à aucun instant un gauchissement entre les essieux commandés en permanence et les essieux pouvant être commandés par des dispositifs à roue libre lors du passage dans les courbes dans la plage totale possible de braquage des roues pouvant être dirigées. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de transmission de l'engrenage des essieux pouvant être commandés par l'intermé- diaire de dispositifs à roue libre est d'au -moins 4 % supérieur à celui de l'engrenage des essieux commandés en permanence.