Brevet FR2526729A1 — publié le 19831118

La présente invention est relative à un ensem- ble de botte-transfert et de différentiel inter-ponts pour véhicule à quatre roues motrices. Les avantages qu'assure une transmission à qua- tre roues motrices aux véhicules tout terrain et même aux véhicules routiers, pour le surcroit de motricité qu'élle procure dans leurs évolutions dans des conditions de mau- vaise adhérence sont bien connus En effet, la transmis- sion d'un couple donné> simultanément sur les quatre roues d'un véhicule> permet de diviser l'effort à la jante par deux par rapport à une transmission classique à deux roues motrices. Si la transmission à quatre roues motrices est donc indispensable sur les véhicules tout terrain, elle présente également un très grand intérêt pour les véhicu- les routiers en raison de la stabilité de trajactoire et de l'adhérence qu'elle assure sur les routes glissantes. Les quatre roues doivent alors être motrices en permanence, ce qui rend nécessaire l'utilisation d'un différentiel inter-ponts dans la botte-transfert. On connaît déjà de nombreux types de véhicu- les tout terrain à quatre roues motrices et l'agencement d'une boitetransfert avec un différentiel inter-ponts est classique et diverses configurations en ont été réa- lisées, notamment sur des véhicules automobiles à moteur longitudinal. La conception, l'étude et la mise au point d'un véhicule spécifique entraînant des frais importants, il est apparu souhaitable de réaliser un ensemble de boite-trans- fert et de différentiel inter-ponts pouvant être adapté à des véhicules classiques de grande série; un tel agence-* ment a déjà été réalisé sur des véhicules à moteur longi- tudinal mais au prix d'un encombrement accru. En ce qui concerne les véhicules de série à moteur transversal et à traction avant la réalisation d'un tel ensemble adaptable qui soit simple, efficace et com- pact se heurte à de nombreuses difficultés techniques. L'invention a pour but de résoudre ces diffi- cultés en réalisant un dispositif de transmission pour véhicule à quatre roues motrices adaptable aussi bien sur un véhicule de grande série à moteur avant, arrière, trans- versal ou longitudinal. L'invention a pour objet à cet effet un dispo- sitif de transmission pour véhicule à quatre roues motri- ces comprenant au moins deux différentiels dont un pre- mier comporte deux demi-arbres de sortie entraînant cha- cun une roue motrice d'un premier essieu, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième différentiel intercalé entre ledit premier différentiel et l'une desdites roues, l'or- gane d'entrée de ce deuxième différentiel étant entraîné par le demiarbre correspondant du premier différentiel et ses organes de sortie entraînant d'une part ladite roue et d'autre part un arbre de transmission relié à un deuxième essieu. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, le premier carter dudit deuxième différentiel est solidaire du carter du premier différentiel et des moyens de verrouillage sont prévus entre le corps de celui-ci et ledit organe de sortie entrainé par le deuxième différen- tiel. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va sui- vre, faite en se référant au dessin annexé donné unique- ment à titre d'exemple et dans lequel: La Fig 1 est une vue schématique d'un disposi- tif de transmission suivant l'invention appliqué à un véhi- cule à quatre roues motrices, à moteur avant transversal La fig 2 est une vue de dessus en plan et en coupe d'un mode de réalisation de l'ensemble de boite-trans- fert avec différentiel inter-ponts représenté schématique- ment à la Fig 1. L'invention sera décrite ci-après dans son application à un véhicule à moteur transversal et à traction avant. En se référant au dessin, la Fig 1 montre schématiquement un dispositif de transmission suivant l'invention dans son application à un véhicule compor- tant un moteur avant M entraînant deux roues avant motri- ces gauche et droite AG, AD respectivement par l'intermé- diaire d'un différentiel ( 1) et de deux demi-arbres ( 9, 22) Le véhicule comporte également un essieu arrière S portant deux roues gauche et droite RG et RD respecti- vement. Suivant l'invention, les roues arrière RG et RD sont entraînées au moyen d'un dispositif de trans- mission comprenant un deuxième différentiel ( 12) à partir de l'un des organes de sortie du différentiel ( 1), ce deuxième différentiel étant intercalé entre le premier et l'une, AD, des roues avant motrices et ses organes de sortie entraînant un arbre de transmission ( 32) et un différentiel arrière DA de façon connue. En se référant à la Fig 2, un premier diffé- rentiel d'un véhicule automobile à quatre roues motrices, désigné dans son ensemble par la référence ( 1) comprend de façon connue un carter ( 2) enfermant une couronne den- tée ( 3) entraînée par la sortie de la boîte de vitesses du véhicule (non représentée) cette couronne étant solidai- re d'un bottier ou corps ( 4) monté rotatif dans le carter ( 2) au moyen de roulement ( 5) et entraînant des satellites ( 6) montés sur un axe ( 7) et engrenant avec des planétai- res dont l'un ( 8) est solidaire d'un demi-arbre ( 9), par exemple de roue avant gauche et dont l'autre ( 10) est soli- daire d'un demi-arbre ( 11) qui, sur le véhicule d'origine porte à son extrémité opposée la roue avant droite du véhi- cule, plus espacée du différentiel qwe la roue avant gauche. Suivant l'invention, le dispositif de transmis- sion comprend un deuxième différentiel désigné dans son ? 6729 ensemble par la référence ( 12) et intercalé entre le pre- mier différentiel ( 1) et la roue avant droite du véhicule. Suivant l'exemple d'exécution représenté, le carter du différentiel ( 12) est formé de deux demi-coquil- les ( 22 a, 22 b) dont l'une ( 22 a)est fixée à l'ouverture de droite du carter ( 2) du différentiel ( 1), par exemple au moyen de vis ( 13), les deux demi-coquilles étant assem- blées entre elles par des moyens connus non représentés. Le différentiel ( 12) comprend un organe d'en- tra Inement qui est constitué par le demi-arbre ( 11) de sortie du premier différentiel dont l'extrémité opposée au différentiel ( 1) a été modifiée par exemple comme représenté en ( 14) de façon à recevoir et à entraîner en rotation un axe perpendiculaire ( 15) portant des satelli- tes ( 16) et dont les extrémités sont montées dans un bot- tier ou corps ( 17) présentant la forme d'une cloche dont la partie étroite ou moyeu ( 18) est montée au moyen d'un roulement ( 19) dans l'extrémité de droite ( 20) de la demi-coquille ( 22 b). Les satellites ( 16) engrènent d'une part avec un planétaire ( 21) accouplé à un demi-arbre de sortie ( 22) monté rotatif dans le moyeu ( 18) du corps ( 17)) et à l'extrémité externe duquel est monté la roue avant droi- te du véhicule, et d'autre part avec un organe de sortie ( 23) constitué par un plateau circulaire ayant deux den- tures concentriques ( 24, 25), la denture centrale ( 24) constituant le second planétaire du différentiel ( 12) et la denture externe ( 25) constituant une couronne. Les dentures ( 24,25) délimitent entre elles une surface plane annulaire ( 26) sur laquelle est dispo- sée en appui une surface circulaire d'extrémité ( 27) du corps ( 17) Le moyeu ( 28) de l'organe ( 23) est monté rota- tif autour du demi-arbre ( 11) au moyen d'un roulement ( 29) dans l'extrémité ( 30) de la demi-coquille ( 22 a). La denture ( 25) formant couronne engrène avec un pignon ( 31) solidaire d'un arbre ( 32) de transmission de couple au différentiel entraînant les roues arrière du véhicule (non représenté). On comprend que le demi-arbre ( 22) de la roue avant droite est entraîné en rotation dans le même sens que le demi-arbre ( 9) du différentiel ( 1) et que le demi- arbre ( 11), l'organe de sortie ( 23) entraîné par les satellites ( 16) transmettant le mouvement au pignon ( 31) et à l'arbre de transmission ( 32) On obtient ainsi un entraînement constant sur les quatre roues du véhicule au moyen d'un dispositif de transmission disposé au même niveau que le différentiel d'origine du véhicule, c'est- à-dire que son montage n'entraîne pas un abaissement de la garde au sol. On a ainsi réalisé un ensemble compact pou- vant être adapté sur un véhicule de série sans modifica- tions essentielles de celui-ci. L'ensemble suivant l'invention comprend en outre un dispositif de verrouillage utilisable en cas; de patinage, ce dispositif étant prévu entre le corps ( 4) du premier différentiel et l'organe de sortie ( 23) solidaire du planétaire ( 24) du deuxième différentiel( 12). Ce dispositif comprend un premier manchon ( 33) monté rotatif autour du demi-arbre ( 11) et comportant des cannelures sur sa surface périphérique externe, et un second manchon ( 34) également monté de façon à tour- ner sur le demi-arbre ( 11) et comportant également dans sa surface périphérique externe des cannelures correspon- dant aux cannelures du manchon ( 33). Les surfaces en contact des manchons ( 33, 34) sont lisses:tandis que leurs surfaces d'extrémité oppo- sées comportent des crabots ( 35, 36) en prise avec des crabots correspondants formés dans le moyeu ( 28) de l'or- gane de sortie ( 23) d'une part, et dans le moyeu ( 37) du corps 14) du différentiel ( 1) d'autre part. Un troisième manchon ( 38) entoure les manchons ( 33, 34) et comporte dans sa surface périphérique interne des cannelures adaptées pour coopérer avec les cannelures des manchons ( 33, 34) Le manchon ( 38) est monté coulis sant et sa longueur est appropriée pour lui permettre d'être déplacé d'une première position (représentée au dessin) dans laquelle il entoure uniquement le manchon ( 33), à une seconde position dans laquelle ses cannelures sont en prise à la fois avec celles des manchons ( 33, 34) solidarisant ainsi en rotation le corps ( 4) et la couron- ne ( 23). Le manchon ( 38) du dispositif de verrouillage est actionné au moyen d'un axe ( 39) s'étendant à travers un trou prévu dans la partie ( 30) de la demi-coquille ( 22 a) et comportant à son extrémité interne un doigt excentré ( 40) engagé dans une gorge périphérique ( 41) du manchon ( 38). On comprend que lorsqu'on fait tourner l'axe ( 39) le doigt ( 40) entraîne le manchon ( 38) qui coulisse pour venir s'engager en prise par ses cannelures avec les deux manchons simultanément verrouillant ainsi ensemble la couronne ( 23) et le corps ( 4). On remarquera que ce dispositif de verrouilla- ge intercalé entre les deux différentiels n'augmente pas l'encombrement de l'ensemble du dispositif. L'ensemble suivant l'invention est particuliè- rement simple, compact et donc économique et son montage sur des véhicules de série peut être effectué directement sur la chaîne de montage au moyen de pièces simples et peu coûteuses En outre, il ne nécessite pas d'augmenter la garde au sol du véhicule. Cet ensemble est de préférence complété par un second dispositif de blocage du différentiel d'origine, d'un type classique quelconque par exemple à glissement limité prévu de façon à être utilisé en cas de patinage de la roue avant gauche. Bien que l'invention ait été décrite dans son application à un véhicule à moteur transversal et à trac- tion avant on comprend, bien entendu, qu'elle est égale- ment applicable à un véhicule à moteur transversal arrière ou à moteur longitudinal monté à l'avant ou à l'arrière du véhicule. REVENDICATIONS 1 Dispositif de transmission pour véhicule à quatre roues motrices comprenant au moins deux différentiels dont un premier comporte deux demiarbres de-sortie entraînant chacun une roue motrice d'un premier essieu, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième différentiel ( 12) inter- calé entre ledit premier différentiel ( 1) et l'une des- dites roues, l'organe d'entrée ( 17) de ce deuxième diffé- rentiel ( 12) étant entraîné par le demi-arbre correspon- dant ( 11) du premier différentiel ( 1) et ses organes de sortie ( 23,24) entraînant d'une part ladite roue et d'autre part un arbre de transmission ( 32) relié à un deuxième essieu. 2 Dispositif de transmission suivant la re- vendication 1, caractérisé en ce que le carter ( 22 a, 22 b) dudit deuîxime, différentiel ( 12) est solidaire du carter ( 2) du premier différentiel ( 1) et des moyens de verrouil- lage ( 33,34,38) sont prévus entre le corps ( 4) de celui- ci et ledit organe de sortie ( 23) entraîné par ledit deuxième différentiel ( 12). 3 Dispositif de transmission suivant la re- vendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité dudit arbre de sortie ( 11) du premier différentiel ( 1) entrai- ne le second différentiel ( 12) par l'intérieur et est adaptée pour recevoir et entraîner en rotation un axe ( 15) solidaire du corps ( 17) dudit second différentiel et portant les satellites ( 16) de celui-ci. 4 Dispositif de transmission suivant la re- vendication 3, caractérisé en ce que l'un des planétai- res ( 21) du second différentiel ( 12) est accouplé à un demi-arbre ( 22) portant l'une des roues du véhicule, tandis que l'autre planétaire est constitué par une den- ture ( 24) d'un organe de sortie ( 23). Dispositif de transmission suivant la re- vendication 4, caractérisé en ce que ledit organe de sor- tie ( 23) est monté librement rotatif sur ledit demi-arbre ( 11) entraînant le deuxième différentiel et comporte une denture externe ( 25) formant couronne qui engrène avec un pignon ( 31) solidaire d'un arbre ( 32) de transmission du couple à l'autre essieux_ 6 Dispositif de transmission suivant la re- vendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comprennent deux organes ( 33, 34) montés rotatifs bout à bout sur le demi-arbre ( 11) et solidai- res en rotation dudit organe de sortie ( 23) et du corps ( 4) du premier et du deuxième différentiels respective- ment, et coopérant avec un troisième organe ( 38) de liaison. 7 Dispositif de transmission suivant la re- vendication 6, caractérisé en ce que lesdits organes ( 33, 34) montés rotatifs sont constitués par deux man- chons comportant des crabots ( 35,36) en prise avec des crabots complémentaires de l'organe ( 23) et du corps ( 4) respectivement, et ayant des cannelures externes, ledit organe de liaison ( 38) étant un manchon comportant des cannelures internes complémentaires et monté coulissant axialement sur les deux premiers. 8 Dispositif de transmission suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe de liaison comporte une gorge périphérique externe dans laquelle est en prise un doigt excentré ( 40) d'une tige de commande ( 39) montée rotative à travers le carter de l'un desdits premier et deuxième différentiels.