Brevet FR2479747A1 — publié le 19811009

- 1 - Essieu moteur pour véhicule automobile à quatre roues motrices. L'invention concerne un essieu moteur pour véhicule auto- mobile à quatre roues motrices, du type recevant des roues directrices reliées chacune, par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation, à l'une des extrémités d'une de deux parties d'essieu fixes en position capables d'être commandées ensemble en rotation par un mécanisme d'entraînement. Il est connu d'utiliser ces types d'essieux moteurs pour entraîner en rotation les roues directrices de véhicules dits à quatre roues motrices, c'est-à-dire de véhicules tels que des véhicules tout terrain ou des tracteurs qui comportent un essieu moteur avant équipé de roues direc- trices et au moins un essieu moteur arrière. Dans les constructions connues, ces essieux moteurs a roues directrices, qui s'étendent horizontalement au -2- châssis du véhicule, sont généralement logés tournants, au moins sur une partie de leur longueur, dans un bottier relié au châssis. Ils sont entraînés en rotation, depuis le moteur du véhicule ou depuis le mécanisme commandant l'essieu arrière, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraînement comportant habituellement un différentiel également logé dans le bottier. Des constructions de tels véhicules sont, par exemple, montrées dans le brevet USA nO 3 400 777 et dans la demande allemande publiée nO 2 001 975. Il est également connu de transformer des véhicules ini- tialement prévus avec des roues motrices seulement à l'arrière, en véhicules à quatre roues motrices. Une mo- dification de ce genre, envisagée pour un tracteur, est par exemple à la base de la demande allemande publiée nO 2 405 718. Dans la plupart des cas la transformation est relativement aisée à effectuer, par le fait que, glo- balement, il suffit d'adapter au châssis du véhicule le bottier de l'essieu moteur et, pour la commande en rota- tion de ce dernier, d'ajouter les organes de transmission de mouvement nécessaires et/ou de modifier les organes de transmission de mouvement équipant le véhicule à trans- former. Cette relative facilité d'équipement constitue d'ailleurs un argument commercial non négligeable pour le constructeur qui, au stade de l'étude d'un nouveau modèle de véhicule à deux roues motrices, peut déjà tenir compte qu'une transformation de celui-ci en véhicule à quatre -3- roues motrices a des chances d'être ultérieurement deman- dée par l'utilisateur. Pour certains véhicules à quatre roues motrices, en par- ticulier ceux dont les roues avant directrices ont un diamètre inférieur à celui des roues arrière, comme c'est souvent le cas dans les tracteurs, la recherche d'une meilleure traction conduit à équiper les roues avant di- rectrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, le cas échéant, de monter des roues avant de diamètre plus grand. Cette modification s'impose encore davantage lors- qu'il s'agit de tracteurs prévus à l'origine avec des roues motrices seulement à l'arrière et déjà transformés ou à transformer en tracteurs à quatre roues motrices. Dans ces tracteurs,en effet, notamment dans le but de réduire l'empattement et de faciliter le braquage, les roues avant ont généralement an diamètre sensiblement plus faible que celui des roues arrière et, par rapport à ces dernières, sont souvent équipées de pneumatiques différents, tant en forme qu'en dimensions. Une telle modification a toutefois l'inconvénient de sur- élever la partie avant du véhicule dont le châssis ne se présente plus à l'horizontale. Il s'ensuit que la liaison entre ce châssis et les différents outils destinés à être attelés au véhicule se trouve aussi modifiée, ce qui peut créer de sérieuses difficultés lorsque des outils doivent être tractés et/ou poussés dans le plan horizontal. Egale- -4- ment, lors de l'utilisation d'outils frontaux, par exem- ple des chargeurs frontaux, ces derniers peuvent ne plus être à même de toucher le sol. De plus, cette suréléva- tion du châssis et, partant, de l'essieu moteur-des roues directrices avec son mécanisme d'entraînement risquent de conduire, lors de parcours en terrain accidenté ou à forte déclivité, à une mauvaise stabilité du véhicule dont le centre de gravité se trouve plus élevé. L'inivention a pour but de proposer un essieu moteur du type précité pour véhicules à quatre roues motrices, qui permette aussi bien d'améliorer la stabilité du véhicule que de maintenir la garde au sol prévue pour le châssis du véhicule lorsqu'il est nécessaire d'augmenter le dia- mètre des roues directrices en vue d'obtenir une meil- leure traction. Ce but est atteint par l'essieu moteur de l'invention tel que caractérisé dans la revendication 1. D'autres formes avantageuses d'exécution de l'invention ressortent des revendications 2 et 3. Deux formes d'exécution de l'invention sont décrites ci- après à titre d'exemples, en référence aux dessins an- nexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique frontale, partiel- lement en coupe, d'une partie d'un véhicule -5- équipé d'un essieu moteur réalisé selon une première forme d'exécution de l'invention; la figure 2 montre, en vue de dessus, l'essieu moteur représenté sur la figure 1; la figure 3 représente, de manière plus détaillée et à une échelle agrandie par rapport à celle de la figure 1, un essieu moteur réalisé selon une seconde forme d'exécution de l'inven- tion. Dans la figure 1, la référence 1 désigne le châssis d'un véhicule à quatre roues motrices, tel qu'un tracteur. La référence 2 désigne le boîtier porte-essieu, ou carter, relié par des moyens non représentés, par exemple de ma- nière oscillante et/ou à l'aide de ressorts à la base 1.1 de la partie avant du châssis 1. L'essieu moteur, d'entraînement en rotation des roues avant directrices 3 et 4 du tracteur, est constitué d'une partie d'essieu centrale 5 et de deux parties d'essieu latérales 6 et 7. La partie d'essieu centrale 5 est mon- tée tournante dans la partie centrale 2.1 du boîtier porte-essieu 2 et est entraînée en rotation par l'inter- médiaire d'un mécanisme d'entraînement différentiel, non représenté, à partir d'un arbre moteur 8 (fig. 2). Les parties d'essieu latérales 6 et 7 sont reliées par une -6- de leurs extrémités 6.1, 7.1 à l'extrémité respective 5.1, 5.2 de la partie d'essieu centrale 5 au moyen de dispositifs d'articulation 9, 10, tels que des joints de cardan. A leur autre extrémité 6.2, 7.2, les parties d'essieu latérales 6, 7 sont reliées chacune, par l'in- termédiaire d'un dispositif d'articulation 11, 12 tel qu'un joint de cardan, à l'un des axes moteurs 13, 14 respectivement associés aux roues 3 et 4. Les références 2.2, 2.3 désignent les extrémités du bol- tier porte-essieu 2, qui présentent chacune une branche supérieure et une branche inférieure engagées à pivote- ment entre les branches analogues d'une des fusées tubu- laires 15 et 16 dans lesquelles sont respectivement cen- trés les axes moteurs 13, 14 des roues 3 et 4. L'orien- tation des fusées tubulaires 15 et 16 par rapport au bottier porte-essieu 2 et, en conséquence, le braquage des roues 3 et 4 s'opère à partir d'une installation de commande de direction non représentée. La figure 1 montre que, depuis les dispositifs d'articu- lation 11, 12 qui les relient aux axes moteurs 13, 14 des roues 3 et 4, les parties d'essieu latérales 6, 7 sont inclinées vers le bas et forment chacune un angle de même valeur a avec la droite imaginaire 17 de jonction des dispositifs d'articulation 11 et 12, autrement dit des centres des roues 3 et 4. Ces derniers se trouvent ainsi surélevés par rapport à l'emplacement qu'ils auraient si 7 - l'essieu moteur s'étendait à l'horizontale, au niveau de la partie d'essieu centrale 5. Par le fait qu'elle permet d'abaisser la position du mé- canisme d'entraînement par rapport aux axes des roues, une telle disposition présente un intérêt dans le cas ou une meilleure stabilité est recherchée pour le tracteur. Elle se révèle particulièrement avantageuse lorsque, pour un tracteur en service ou àAtransformer, il est'néces- saire d'équiper les roues directrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, le cas échéant, de monter des roues de plus grand diamètre. Dans ce cas, non seulement la garde au sol du châssis 1 peut être maintenue, c'est- à-dire que celui-ci peut rester horizontal, mais le cen- tre de gravité initial du tracteur peut être également maintenu ou abaissé, ce qui contribue à assurer, voire à améliorer, la stabilité du tracteur ainsi modifié. De la figure 2, qui représente schématiquement en vue de dessus l'essieu moteur de la figure 1, il ressort que les deux parties d'essieu latérales 6 et 7 sont aussi incli- nées vers l'avant en direction de la marche avant du trac- teur, et qu'elles forment chacune un angle e avec la ligne Imaginaire 17 joignant les dispositifs d'articula- tion 11 et 12 des axes moteurs des roues 3 et 4. Une telle mesure, qu'il est déjà connu en soi d'adopter pour des véhicules pourvus d'un essieu moteur avant en -8- vue d'améliorer le braquage des roues, a l'inconvénient de déporter quelque peu vers l'avant le centre de gravité du véhicule, ce qui peut être gênant dans le cas d'un tracteur appelé à se déplacer sur des terrains à forte déclivité. Du fait qu'elle conduit à abaisser légèrement la position du mécanisme d'entraînement, notamment du mécanisme différentiel, l'inclinaison vers le bas des deux parties d'essieu latérales 6 et 7 permet de remé- dier, au moins en partie, à l'inconvénient précité. Dans la forme d'exécution de l'invention représentée par la figure 3, la référence 33 désigne le châssis d'un tracteur à quatre roues motrices. La référence 18 désigne un boîtier porte-essieu, ou carter, relié par des moyens non représentés, par exemple de manière oscillante et/ou à l'aide de ressorts, à la base 33.1 de la partie fron- tale du châssis 33. Le boîtier porte-essieu-18 est pourvu de deux parties d'extrémité 18.1, 18.2 qui présentent chacune une branche supérieure et une branche inférieure engagées à pivotement entre les branches analogues d'une fusée tubulaire non rotative 19, 20 dans laquelle est centré l'axe moteur 21, 22 d'une des roues avant direc- trices 23, 24 du tracteur. L'orientation des fusées tubu- laires 19, 20 par rapport au boîtier porte-essieu 18 s'opère à partir d'un mécanisme de commande de direction non représenté. L'essieu moteur d'entraînement en rotation des roues -9- directrices 23, 24 est constitué de deux demi-essieux , 26. A l'une de ses extrémités 25. 1, 26.1, chaque demi-essieu 25, 26 est relié à l'axe moteur 21, 22 de la roue correspondante 23, 24 au moyen d'un dispositif d'articulation 27, 28, tel qu'un joint de cardan. Les extrémités libres 25.2 et 26.2 des demiessieux 25 et 26 sont reliées entre elles au moyen d'un dispositif d'arti- culation 29, tel qu'un joint de cardan, disposé dans l'axe du tracteur. Un des demi-essieux 26 est entraîné en rotation par un mécanisme d'entraînement à différen- tiel 30 logé dans un compartiment 18.3 du bottier porte- essieu 18 et dont la couronne dentée d'entraînement 31 est commandée à partir de la rotation d'un arbre moteur et d'un pignon de commande non représentés. Depuis les dispositifs d'articulation 27, 28 qui les relient aux axes moteurs 21, 22 des roues 23, 24, les deux demi- essieux sont inclinés vers le bas et forment chacun un angle a de même valeur avec une droite imaginaire 32 de jonction des dispositifs d'articulation 27 et 28 respec- tivement des centres des roues 23, 24. Une telle forme d'exécution de l'arbre d'essieu, qui nécessite la mise en oeuvre d'un seul dispositif d'arti- culation, est d'une réalisation relativement simple et avantageuse en prix de revient. Dans les deux formes d'exécution montrées, les parties d'essieu considérées font l'objet d'une disposition - 10 - symétrique par rapport à l'axe du véhicule. Il va de soi que les angles respectifs qu'elles forment avec la droite de jonction des dispositifs d'articulation qui les re- lient aux roues pourraient être différents. De même, au lieu d'être des articulations simples, comme représenté, les dispositifs d'articulation pourraient être des joints de cardan doubles. Il va également de soi qu'au lieu d'être constitué de plusieurs parties 18, 18.1, 18.2, le bottier porte-essieu 18 pourrait être monobloc. il11 - 2479747 Revendications 1. Essieu moteur pour véhicule automobile à quatre roues motrices, du type recevant des roues directrices re- liées chacune, par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation, à l'une des extrémités d'une de deux parties d'essieu fixes en position capables d'être commandées ensemble en rotation par un mécanisme d'en- traînement, c a r a c t é r i s é en ce que, depuis les dispositifs d'articulation (27, 28), les deux parties d'essieu (25, 26-) sont inclinées vers-le bas pour former chacune un angle (a) avec la droite (32) de jonction des dispositifs d'articulation (27, 28), respectivement des centres de roues (23, 24), et en ce qu'à leur extrémité (25.2, 26.2) opposée aux disposi- tifs d'articulation (27, 28) les deux parties d'essieu sont reliées entre elles par une articulation à cardan (29, une des parties d'essieu (26) étant commandée par l'intermédiaire du mécanisme d'entraînement (30). 2. Essieu moteur selon la revendication 1, c a r a c - t é r i s é en ce que les deux parties d'essieu (25, 26) sont inclinées vers l'avant, en direction de la marche avant du véhicule, par rapport àsla droite (32) de jonction des dispositifs d'articulation (27, 28).