Brevet FR2498533A1 — publié le 19820730

La présente invention est relative à une transmis- sion à quatre roues motrices et boite de vitesses automa- tique pour véhicule, et elle concerne plus particulière- ment l'agencement d'un dispositif d'entraînement des roues avant et d'un dispositif d'entraînement des roues arrière. La demande japonaise publiée n0 56-43031 décrit un tel ensemble de transmission. Dans cette transmission, le dispositif d'entraînement des roues avant est agencé de façon à constituer un dispositif principal d'entraînement et le dispositif d'entraînement des roues arrière est agencé de manière à pouvoir être sélectivement couplé au dispositif principal d'entraînement. Un dispositif de ré- duction finale pour les roues avant est disposé entre un convertisseur de couple et une boite de vitesses automati- que. Un arbre de sortie relié au train planétaire de la boite de vitesses est prolongé vers l'avant et entraîne un arbre de pignon d'attaque du dispositif de réduction finale par l'intermédiaire d'un pignon menant et d'un pi- gnon mené, entraînant ainsi les roues avant. Pour transmettre la sortie de la boite de vitesses automatique aux roues arrière, l'arbre de pignon d'attaque est relié à un arbre de transfert. L'arbre de transfert s'étend vers l'arrière en passant sous le train épicyclo!- dal et les dispositifs de frein et d'embrayage de la boite de vitesses. L'extrémité arrière de l'arbre de transfert est reliée à un arbre de transmission arrière par l'inter- médiaire d'un train d'engrenages (ou boite) de transfert et d'un accouplement pour transmettre le couple aux roues arrière. L'arbre du pignon d'attaque doit par conséquent transmettre la sortie à la fois aux roues avant et aux roues arrière, ce qui provoque une surcharge de cet arbre lors de la transmission de la puissance maximale., De plus, étant donné que l'arbre de transfert doit passer entre les dispositifs de frein et d'embrayage et un dispositif de commande hydraulique, la fabrication s'en trouve compliquée. Par ailleurs, le dispositif de commande hydraulique vibre lorsque l'arbre de transfert tourne, provoquant un défaut de fonctionnement de ce dispositif de commande. Du fait que l'arbre de transfert se trouve dans une position basse, la boite de transfert doit être agen- cée pour relier cet arbre de transfert à l'arbre de trans- mission arrière qui est disposé à un niveau plus élevé. En plus de la boite de transfert, l'accouplement pour l'entraînement des roues arrière est disposé adjacent à la boite de transfert. Il faut par conséquent prévoir un espace important pour la boite de transfert et l'accouple- ment sur le côté arrière de la boite de vitesses. La partie arrière ainsi prolongée de la boite de vitesses s'étend dans l'habitacle du véhicule et diminuant l'espace dispo- nible. Le but de l'invention est de réaliser une trans- mission à quatre roues motrices et boite de vitesses auto- matique pour un véhicule, dans laquelle un arbre de trans- fert s'étend le long et à l'extérieur de la boite de vi- tesses, de telle sorte que cette-dernière et le dispositif d'entrainement des roues arrière soient de fabrication simple et de petites dimensions, et que les défauts de fonctionnement de la commande hydraulique qui sont dus aux vibrations de l'arbre de transfert puissent être évités. L'invention a pour objet à cet effet une transmis- sion pour véhicule à quatre roues motrices et boite de vi- tesses automatique, comprenant un convertisseur de couple relié à un moteur monté sur le véhicule, un arbre de tur- bine dudit convertisseur de couple pour relier la turbine de ce convertisseur à la boite de vitesses, un arbre de sortie de la boite de vitesses, cet arbre s'étendant vers l'avant, un pignon d'entrainement fixe sur ledit arbre de sortie, un arbre de oignon d'attaque entrainé par ledit pignon d'entraineoent, un pignon disposé à une extrémité dudit arbre de pignon d'attaque, un dispositif de réduction finale en liaison d'entrainement avec ledit pignon pour entraîner les roues avant du véhicule, un arbre de transmission arrière monté rotatif et s'étendant vers l'arrière le long et à l'exté- rieur de ladite boite de vitesses, un pignon mené monté rotatif sur ledit arbre de transmission arrière et en liai- son d'entraînement avec ledit pignon d'entraînement, et un accouplement monté sur ledit arbre de transmission ar- rière et adapté pour relier ledit pignon mené audit arbre de transmission arrière pour entraîner les roues arrière du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une transmis- sion à quatre roues motrices suivant l'invention; - la figure 2 en est une vue en coupe suivant la ligne X-X de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 en est une vue en coupe suivant la ligne Y-Y de la figure 3; - la figure 5 en est une vue en coupe suivant la ligne Z-Z de la figure 4, - la figure 6 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 en est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 6; - la figure 8 est une vue en coupe suivant la li- gne B-B de la figure 6. En se référant aux figures 1 et 2, la référence 1 désigne un convertisseur de couple. Une boite de vitesses automatique 2 est disposée adjacente au convertisseur de couple 1, un dispositif 3 de réduction finale pour les roues avant est disposé entre le convertisseur de couple 1 et la boite de vitesses automatique 2, et un dispositif 4 de transmission vers les roues arrière est disposé le long d'un côté de la boite de vitesses automatique 2. Le convertisseur de couple 1 monté dans un carter5 comprend une pompe reliée à un vilebrequin 6 d'un mo- teur monté sur un véhicule (non représenté) et une tur- bine reliée à un arbre 7 de turbine afin de transmettre la puissance du moteur. La boite de vitesses 2 disposée dans un carter 8 comprend un train planétaire 9, un frein 10 de rapport lent et de marche arrière, une roue libre 11, un embrayage 12 de marche avant et un embrayage 14 de marche arrière ainsi qu'un frein 13 à ruban, qui sont agencés d'une fa- çon bien connue. Un arbre de sortie tubulaire 15 du train planétaire 9 est monté co-axial à l'arbre 7 de la turbine et s'étend vers l'avant jusqu'au convertisseur de couple 1. Un dispositif 17 de commande hydraulique qui alimente en huile sous pression le frein 10, les embrayages 12, 14, etc, est disposé entre la boite de vitesses et un carter d'huile 16. Une pompe à huile 20 est prévue entre un cou- vercle arrière 18 et un support 19. Cette boite de vitesses automatique fonctionne de façon classique. Par exemple, lorsqu'on sélectionne le rapport de marche avant normale, l'embrayage 12 de marche avant est serré par la pression d'huile, la sortie de l'arbre 7 de la turbine est transmise au train planétaire 9 et le véhicule est entra'né avec un rapport de trans- mission variant automatiquement. Le dispositif 3 de réduction finale est monté dans un carter 21 fixé sur le carter 5 du convertisseur de cou- ple et est également fixé au carter 8 de la boite de vi- tesse. Ce dispositif de réduction 3 comprend une grande couronne 22 qui est fixée sur un différentiel pour l'en- trainement des roues avant et engrène avec un pignon d'at- taque 23a. L'arbre 23 du pignon d'attaque est disposé immédiatement au-dessous de l'arbre de sortie 15. Un pi- gnon d'entrainement 24 est calé sur l'arbre de sortie 15 et un pignon mené 25 engrenant avec le pignon 24 est calé sur l'arbre 23 du pignon d'attaque. Ainsi, la sortie de la boite de vitesses est transmise au dispositif 3 de ré- duction finale par l'intermédiaire des pignons 24, 25 et du pignon d'attaque 23a. Le dispositif 4 d'entraînement des roues arrière comprend un pignon intermédiaire 26 engrenant avec le pignon d'entraînement 24, et un pignon mené 27 engrenant avec un pignon intermédiaire 26. Le pignon 26 et le pignon mené 27 sont disposés dans le carter 21 du dispositif 3. Le pignon 27 est disposé dans le plan horizontal conte- nant l'arbre de sortie 15 comme représenté à la figure 2. Le pignon 27 est monté rotatif sur un arbre 28 de trans- mission arrière et est adapté pour être relié à cet arbre par l'intermédiaire d'un accouplement 29. L'accouplement 29 comprend un mécanisme 35 de synchronisation qui est fixé sur l'arbre de transmission arrière 28. Un manchon 34 du mécanisme 35 est déplacé au moyen d'un organe d'ac- tionnement 33 fixé sur une tige 32 d'un sélecteur 31 d'en- trainement des quatre roues, de telle sorte que le manchon 34 puisse être amené en prise avec des dents prévues sur un coté du pignon 27, reliant ainsi ce pignon à l'arbre 28. L'arbre 28 de transmission arrière s'étend vers l'ar- rière dans un carter allongé 30 et est relié par l'inter- médiaire d'un arbre de transmission à un différentiel ar- rière d'une façon bien connue, pour entraîner les roues arrière. En fonctionnement, la puissance de sortie trans- mise à la boite de vitesses automatique par l'intermédiaire du convertisseur de couple 1 est dirigée simultanément par le pignon d'entraînement 24 vers le dispositif d'en- trainement des roues avant et vers le dispositif d'entrai- nement des roues arrière. Le dispositif d'entraînement des roues avant transmet la sortie du dispositif 3 de réduc- tion finale par l'intermédiaire du pignon mené 25, du pi- gnon d'attaque 23a et de la grande couronne 22. Le dispo- sitif d'entraînement des roues arrière transmet la sortie au pignon mené 27 par le pignon intermédiaire 26. Lorsque l'accouplement 29 est désaccouplé, aucun couple n'est transmis aux roues arrière et seul l'entrai- nement des roues avant est assuré. Lorsque le manchon 34 est déplacé par l'organe d'actionnement 33 pour être amené en prise avec les dents du pignon mené 27, le couple est transmis à l'arbre 28 de transmission arrière par l'inter- médiaire du mécanisme 29 et est ensuite transmis aux roues arrière. Le véhicule est ainsi entraîné par ses quatre roues. En se référant aux figures 3 à 5, dans ce mode de réalisation, le mécanisme 29 de synchronisation est calé sur l'arbre de transmission arrière 28 en avant du pignon mené 27, et le mécanisme 29 et le pignon 27 sont enfermés par le carter 21 du dispositif de réduction 3. De plus, un couvercle cylindrique 8' est formé de façon à s'étendre à partir du carter 8 de la boite de vitesses et l'arbre de transmission 28 s'étend dans le carter cylindrique 8'. Le prolongement 38 du carter communique avec le carter cylindrique 8' pour assurer le passage de l'arbre de transmission 28. En se référant aux figures 6 à 8, un pignon mené 27a qui correspond au pignon mené 27 du dispositif repré- senté aux figures 1 et 2 est fixé sur un arbre intermé- diaire 28a, et le pignon 27a et l'arbre 28a sont disposés dans le plan vertical contenant l'arbre de sortie 15, com- me représenté à la figure 7. L'arbre intermédiaire 28a s'étend vers l'arrière et est monté rotatif dans des rou- lements disposés dans le carter 18' qui s'étend à partir du carter 18 de la boite de vitesses. Un prolongement de carter 40 est fixé sur le carter 18' et un arbre de trans- mission arrière 41 est ronté rotatif et aligné dans ce carter avec l'arbre 7 de la turbine. Un pignon à chaîne 42 est fixé sur l'arbre intermédiaire 28a et un pignon à chaine 43 est monté rotatif sur l'arbre de transmission arrière 41 et les deux pignons sont reliés au moyen d'une chaîne 44. Un mécanisme 45 de synchronisation est monté sur l'ar- bre 41 de manière à relier le pignon 43 à cet arbre de la même façon que dans l'exemple de la figure 1. Les autres organes sont identiques à ceux du premier mode de réalisa- tion et désignés par les mêmes références. Dans ce dispositif, la sortie de la boite de vi- tesses est transmise par le pignon d'entraînement 24 à l'arbre de transmission arrière 41 au moyen du pignon intermédiaire 26a, du pignon mené 27a, de l'arbre inter- médiaire 28a, du pignon à chaîne 42, de la cha!ne 44, du pignon à chaine 43 et du mécanisme 45. Suivant l'invention, la sortie de la boite de vi- tesses est dirigée simultanément par le pignon d'entraine- ment 24 calé sur l'arbre de sortie 15, vers le dispositif d'entraînement des roues avant et vers le dispositif d'en- trainement des roues arrière. Par conséquent, les deux dispositifs d'entraînement ne sont pas influencés l'un par l'autre, assurant ainsi une sortie stable de la boite de vitesses. Du fait que l'arbre 28 ne traverse pas la boite de vitesses, la construction est simplifiée et un défaut de fonctionnement du dispositif de commande hydrau- lique provoqué par la vibration de l'arbre de transmission arrière peut être évité. REVENDICATIONS 1. Transmission à quatre roues motrices et boite de vitesses automatique pour véhicule, comportant un con- vertisseur de couple relié à un moteur monté sur le véhi- cule et un arbre de turbine dudit convertisseur de couple pour relier la turbine de ce convertisseur à la boite de vitesses, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre (15) de sortie de ladite boite de vitesses, cet arbre de sortie s'étendant vers l'avant, un pignon d'entraînement (24) fixé sur ledit arbre de sortie (15), un arbre (23) de pi- gnon d'attaque en liaison d'entraînement avec ledit pignon d'entraînement (24), un pignon (23a) disposé à une extré- mité dudit arbre (23), un dispositif (3) de réduction fi- nale entraîné Dar ledit pignon (23a) pour entraîner les roues avant du véhicule, un arbre (28) de transmission arrière monté rotatif et s'étendant vers l'arrière, le long et à l'extérieur de ladite boite de vitesses, un mi- gnon mené (27) monté rotatif sur ledit arbre (28) et en prise avec le pignon d'entraînement (24), et un accouple- ment (29) monté sur ledit arbre de transmission arrière et adapté pour relier ledit pignon mené (27) audit arbre de transmission arrière pour entraîner les roues arrière du véhicule. 2. ApDareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (3) de réduction finale est disposé entre le convertisseur de couple (5) et la boite de vitesses (2), ledit arbre de sortie (15) étant tubulaire et co-axial à l'arbre (7) de la turbine. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pignon mené (27) est relié audit pignon menant (24) par un pignon intermédiaire (26). 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (3) de réduction finale, le pignon mené (27) et l'accouplement (29) sont enfermés dans un carter. 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de transmission arrière (28) est disposé dans un plan horizontal contenant ledit arbre de sortie (15). 6. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un arbre intermédiaire (28a) s'étendant à l'extérieur et le long de la boite de vitesses, l'arbre de transmission arrière (41) étant aligné avec le- dit arbre de sortie (15), des moyens (42, 43) étant prévus pour transmettre la rotation dudit arbre intermédiaire au- dit arbre d'entralnement arrière.