Brevet FR2610576A1 — publié le 19880812

DISPOSITIF DE TRANSMISSION MECANIQUE NOTAMMENT POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention a pour objet un dispositif de transmission mécanique d'un mouvement de rotation et, notamment d'un couple moteur, destiné en particulier, mais non exclusivement, aux véhicules automobiles et notamment aux véhicules à quatre roues tractrices. Dans les véhicules automobiles actuels, la force motrice délivrée par un moteur thermique est communiquée, à travers une botte de transmission à, habituellement, deux roues motrices qui peuvent ou non être également les roues directrices. Cette transmission est habituellement effectuée au moyen de mécanismes ingénieux et notamment par des transmissions du type cardan. Lorsque le moteur est à l'avant du véhicule et que les roues tractrices sont les roues arrière, il est nécessaire de prévoir, entre le moteur et les roues, un arbre de transmission qui s'étend à l'intérieur de l'habitacle. De plus, afin de compenser les différences de vitesse d'un ensemble de roues dans les virages, il est nécessaire de prévoir un différentiel. Mais ces dispositifs de transmission consomment, notamment par frottement, une quantité d!énergie notable.De plus, en raison de la structure du châssis et de la suspension, les voitures rapides sont survireuses ou sousvireuses. C'est pour cette raison que l'on préfère actuellement, notamment dans le domaine des sports mécaniques, des véhicules dits 4X 4 dans lesquels les quatres roues sont motrices. Les problèmes d'adhérence au sol sont ainsi un peu mieux résolus. Malheureusement, cette disposition se traduit, au niveau de l'entratnement mécanique et de la transmission du couple moteur aux roues, par une grande complexité. Un premier objet de la présente invention est de pallier cet inconvénient. Jusqu'à ce jour, dans le domaine de la transmission mécanique, il était admis que cette fonction devait être assurée par des organes rotatifs rigides et résistants et, par suite, lourds. On connaît par ailleurs, par le brevet W0-86/03266, un dispositif de transmission mécanique d'un mouvement de rotation. Dans ce brevet, le mouvement et par suite le couple moteur est transmis par un flexible comprenant un noyau monté en rotation à l'intérieur d'une gaine, le noyau étant solidaire d'au moins un toron de monofilaments de polyamide aromatique enroulés en spirale sur le noyau, la spirale étant enrobée dans une couche de matériau anti-friction, le sens de bobinage de l'hélice des fibres de polyamide aromatique étant inverse du sens du mouvement de rotation à transmettre. Un tel dispositif peut transmettre un mouvement de rotation après pliage d'un angle de 3600. L'avantage de ce dispositif flexible est que l'organe de transmission du mouvement tourne sur lui-même autour de son noyau, quelle que soit la configuration qui a été adoptée, en particulier, lorsque la transmission n'est pas rectiligne. I1 en résulte qu'il est possible de transmettre un mouvement de rotation à l'intérieur d'une gaine fixe dont la géométrie peut être pratiquement quelconque, et de relier très aisément les quatre roues d'un véhicule à l'arbre du moteur de celui-ci. De plus, la transmission du type décrit étant extrêmement légère, il en résulte un gain important de poids par rapport aux transmissions classiques actuellement utilisées. Mais, l'application d'une liaison de type flexible à la transmission mécanique des couples moteur ne résoud pas le problème de la répartition de ces couples entre les quatre roues en fonction des sollicitations auxquelles elles sont soumises. Ainsi, selon la présente invention, le dispositif de transmission d'un couple moteur pour véhicules automobiles, notamment à quatre roues motrices, est caractérisé en ce qu'il comprend un sélecteur répartiteur de couple comportant une entrée pour l'arbre moteur, et autant de sorties qu'il existe de roues motrices, le sélecteur de couple incluant un capteur pour chacune des roues motrices et un microprocesseur, une liaison flexible reliant une sortie du sélecteur de couple à une roue motrice. Ainsi, lors de la mise en route du véhicule et ultérieurement pendant le fonctionnement, les capteurs ou senseurs mesurent la résistance qui est appliquée sur la roue correspondante et transmettent cette information au microprocesseur qui établit une répartition des forces disponibles en fonction des efforts demandés à chacune des roues. Les capteurs ou senseurs de couple sont connus et utilisés, notamment dans les systèmes de freinage anti-blocage dits "A.B.S". Ces capteurs peuvent être disposés, soit au voisinage des roues, et par exemple sur l'axe de celles-ci, soit encore dans le sélecteur de couple. Celui-ci est relié à l'arbre moteur, éventuellement par l'intermédiaire d'une boite de vitesses manuelle ou automatique, qui permet de sélectionner les rapports les plus appropriés en fonction notamment du régime moteur et de la configuration du terrain. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent : - la figure.1, en vue par-dessous, le schéma d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif selon la présente invention - la figure 2, une vue partielle en coupe d'un conduit de transmission dans un premier mode de réalisation - la figure 3, un autre mode de réalisation d'un conduit de transmission. Sur la figure 1, le véhicule désigné d'une manière générale par la référence 1, comporte deux roues avant 2, 3 et deux roues arrière 4, 5. Ce véhicule est muni d'un moteur 6 auquel est adjointe éventuellement une boite de vitesses, la sortie de l'arbre de cette boite de vitesses pénétrant à l'intérieur d'un sélecteur de couple 7. Ce sélecteur comporte dans l'exemple représenté, quatre sorties à l'intérieur desquelles est fixée l'une des extrémités de quatre conduits de transmission 9. Dans ces conditions, les roues 2 à 5 sont des roues motrices et, par exemple, les roues 2 et 3 peuvent être les roues directrices.Les quatre roues tournent toujours à la même vitesse, mais grâce à la répartition qui est effectuée par le microprocesseur, une puissance supérieure peut être appliquée sur une ou deux roues par le microprocesseur qui procède à tout moment à une répartition de l'énergie disponible. Au cours d'un trajet normal sur route en ligne droite, les roues tournent à la même vitesse. Mais, sur un parcours accidenté et un sol à consistance variable, les capteurs prennent en compte les différences d'adhérence qui peuvent se manifester et transmettent une énergie supérieure aux roues qui sont sur un sol dur, en réduisant l'énergie communiquée aux roues qui se trouvent sur un sol meuble. Il n'y a ainsi plus de risque de patinage de l'une ou de deux roues. Comme celà apparaît sur la figure 1, le centre de l'habitacle peut être dégagé quelle que soit la position du moteur sur le châssis du véhicule, et les conduits 9 peuvent adopter une configuration plus sinueuse que celle qui est représentée, de manière à s'étendre le long des bords latéraux de la caisse. Les figures 2 et 3 représentent des exemples de conduits flexibles à gaine rigide pouvant être utilisés dans un dispositif selon la présente invention. Dans les deux cas, la gaine 10 est rigide ou semi-rigide et est fixée au châssis. Elle n'a pour but que de servir de guide au flexible proprement dit, dans une configuration déterminée, et de protéger celui-ci. Comme celà apparaît sur la figure 2, le flexible proprement dit 11, constitué comme indiqué précédemment par des spirales de Kevlar, est supporté à l'intérieur de la gaine 10 par un ensemble de roulements à billes 14, répartis en des endroits appropriés. C'est-à-dire que dans les zones à forte courbure, on trouvera plus de roulements 14 que dans les zones sensiblement rectilignes. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les cages des roulements peuvent se déplacer légèrement l'une par rapport à l'autre en fonction des efforts transmis par le flexible 11. A cet effet, les cages des roulements sont avantageusement reliées entre elles par des ressorts 13 qui les rappellent en permanence vers la position de repos des roulements 14 définie à l'origine. Avantageusement, le flexible est solidaire des noyaux des roulements à billes 12. Les différences des efforts que le flexible est amené à transmettre lors de la circulation du véhicule, peuvent être ainsi légèrement compensées par un déplacement des cages 14 des roulements l'une par rapport à l'autre. Ces cages retrouvent leur position d'origine, lorsque l'effort devient moindre. Dans tous les cas, l'épaisseur des roulements est telle que la partie du flexible 11 qui passe à leur intérieur puisse être assimilée à un segment de droite, bien que le flexible soit habituellement courbé. Bien entendu, l'intérieur de la gaine peut être lubrifié autant qu'il est nécessaire. La figure 3 représente un autre mode de réalisation analogue à celui de la figure 2, mais dans lequel les roulements à billes 14 sont inclus à l'intérieur de logements 15 formés dans la gaine. La souplesse de la gaine peut donner aux roulements une certaine latitude de déplacement en fonction des efforts transmis. Bien entendu, cette gaine lorsqu'elle est semi-flexible, peut être elle-même incluse dans un carter de protection ou analogue. Comme précédemment, le flexible 11 est solidaire des moyeux des roulements à billes 12, et le flexible peut tourner sur les billes 12, ce qui réduit notablement les efforts de frottement. Grâce à un dispositif selon la présente invention, on voit que lorsque l'une des roues se trouve dans le vide, le capteur de couple correspondant décèle qu'aucun couple n'est appliqué et par suite la force disponible est répartie entre les trois autres roues. Grâce au microprocesseur, cette répartition est instantanée. De même, en cas de rupture de l'un des conduits 9, lorsque les capteurs se trouvent dans le sélecteur 7, le sélecteur répartit les efforts uniquement sur les trois autres roues. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission et de répartition du couple moteur à au moins deux roues d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un sélecteur répartiteur (7) de couple comprenant au moins une entrée pour l'arbre de sortie d'un moteur (6) et une sortie pour chaque roue motrice (2, 3, 4, 5), une liaison flexible (9) entre une sortie du sélecteur (7) et une roue motrice (2, 3, 4, 5), un capteur de couple (8) pour chaque roue motrice, les capteurs étant reliés à un microprocesseur déterminant la répartition des couples entre les différentes sorties. 2. Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs (8) sont disposés dans le sélecteur (7). 3. Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs (8) sont disposés au voisinage des roues (2 à 5). 4. Dispositif de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison flexible (9) est constituée par une gaine (10) rigide ou semi-rigide à l'intérieur de laquelle un flexible (11) est monté sur des paliers (14) à billes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les paliers (14) sont rappelés dans leur position de repos par des ressorts (13). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les paliers (14) sont inclus dans des logements (15) formés dans la gaine (10).