Brevet FR2621280A1 — publié le 19890407

L'invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile disposé transversalement et comportant un arbre de sortie relié coaxialement, par l'intermédiaire d'un différentiel, à deux arbres de transmission alignés portés par deux paliers solidaires du groupe et respectivement accouplés aux deux roues d'un premier train de roues du véhicule, et des moyens notamment pour l'entrainement des roues d'au moins un second train de roues. Dans un groupe motopropulseur de véhicule automobile connu de ce type, les moyens d'entraSnement comportent essentiellement un couple conique d'engrenage relié à un arbre longitudinal d'entraînement des roues d'un deuxième train. Le système d'entraînement ainsi constitué présente l'inconvénient majeur d'être emcombrant au détriment du volume habitable du véhicule. I1 est également connu d'utiliser pour I'entrarnement d'un second train de roues de véhicule un dispositif de transmission hydrostatique comprenant une pompe et un ou plusieurs moteurs hydrauliques. Dans les systèmes connus de ce type, la disposition et l'entraInement de la pompe présentent un problème de construction que l'on n'a pas pu résoudre jusqu'à présent d'une façon satisfaisante. La présente invention a pour objectif de proposer un groupe motopropulseur qui ne présente pas l'inconvénient du système connu cité en premier lieu et résoud le problème posé par le second système. Pour atteindre ce but, le groupe motopropulseur selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de transmission pour l'entraSnement d'au moins d'un second train de roues sont formés par une pompe hydrostatique qui est située entre les deux paliers et dont l'arbre est tubulaire, traversé par l'un des arbres de transmission et susceptible d'être accouplé à l'arbre de sortie. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un groupe motopropulseur transversal selon la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1 - la figure 4 montre sous forme d'un schéma bloc un système de transmission intégrale utilisant un groupe motopropulseur transversal selon la présente invention ; et - la figure 5 montre sous forme d'un schéma bloc un système de ralentisseur hydrostatique adapté au groupe motopropulseur transversal selon la présente invention. En se repportant à la figure 1, on constate qu'un groupe motopropulseur GM de véhicule automobile selon l'invention est disposé transversalement par rapport à l'axe du véhicule et comporte un arbre de sortie tubulaire 1 qui est relié coaxialement par l'intermédiaire d'un différentiel 2 à deux arbres de transmission axialement alignés 3 et 4. Ces arbres sont portés par deux paliers P1, P2 solidaires du groupe et respectivement accouplés aux deux roues 5, 6 (figure 4) d'un premier train de roues du véhicule. Le groupe motopropulseur est équipé d'une pompe hydrostatique H. La pompe se compose de quatre corps 8, 9, 10, et 11. La pompe est directement accouplée à l'arbre de sortie 1 de pont par l'intermédiaire de deux fourreaux, un fourreau primaire 13, et un fourreau secondaire 14 coulissant. Le fourreau primaire 13 est susceptible d'entraîner à la demande le fourreau secondaire 14 et il accouple l'arbre 1 à un arbre creux 15 du différentiel 2 des roues motrices, lequel entraîne les transmissions 3 et 4. Le fourreau secondaire 14 entraîne l'arbre tubulaire 16 de la pompe H. Cet arbre est traversé par l'arbre 3 de transmission et est susceptible d'être accouplé à l'arbre de sortie 1. L'entraînement des fourreaux et des arbres se fait par cannelures et crabots. Les deux arbres 15 et 16 tournent au même régime lorsque le fourreau primaire 13 entraîne le secondaire 14 par un crabot 13a; il en est de même pour les transmissions. Le corps 8 de la pompe H comprend les fourreaux 13 et 14, une pompe de gavage 18 basse pression à engrenage droit à deux sens de rotation, entralnée par un couple de pignons 19 dont l'un est solidaire de l'arbre tubulaire 16 de la pompe. Le corps 8 comporte également un manchon bloqué 20 à crabots qui permet l'arrêt complet en rotation de l'arbre 16 lorsque l'on positionne le fourreau coulissant secondaire 14 complétement à gauche (figure 1). Dans cette position, le fourreau 14 est décraboté du fourreau primaire 13 et bloqué par le manchon 20. La pompe est dès lors hors service. Le corps 8 comprend aussi divers joints. I1 est fixé directement en bout du carter de pont 22 par plusieurs vis 21 réparties selon la manière représenté à la figure 2.Le corps 8 possède des orifices d'alimentation et de refoulement respectivement 23, 24 de la pompe de gavage (figure 2). Le corps 8 est en alliage léger. Le corps 9 comprend la pompe haute pression 26 de structure classique à pistons 27 disposés en barillet à axes parallèles, à cylindrée constante, à deux sens de rotation, à patins hydrostatiques 28, à plateau fixe 29 et à distribution par glace 30. Comme le montre la figure 1 la surface du plateau 29 est inclinée par rapport à l'axe du groupe motopropulseur et de différents arbres coaxiaux. Les têtes indiquées en 32 des pistons 27 sont articulées dans les patins 28 de façon à transmettre aux pistons un mouvement parallèle à l'axe du groupe dans leurs alésages cylindriques 33 lors du déplacement des patins sur le plateau 29. Ces alésages communiquent avec les orifices d'alimentation et de refoulement respectivement 34 et 35 de la pompe, pratiqués dans le corps 10 fixe de la pompe et illustrés à la figure 3. On constate encore que l'arbre creux 16 est largement dimensionné en diamètre afin de permettre le passage de l'arbre creux 15 et de l'arbre de transmission 3. Le corps 9 de la pompe est fixé sur le corps 8 par des vis 36. Le carter de ce corps est en alliage léger. Le corps fixe 10 de la pompe comprend la glace de distribution 30, les orifices d'alimentation et de refoulement 34 et 35 de la pompe et des divers joints et roulements. Ce corps est réalisé en fonte. Le corps 11 comprend le différentiel 2 des roues motrices. Le différentiel représenté sur la figure 1 est du type plat dans le but de limiter la longueur hors tout des quatre corps. Mais il peut être du type sphérique classique si la distance entre les deux joints intérieurs de transmission (3a, 4a) le permet. Le corps 11 sert également de fixation de l'ensemble sur le bloc cylindre représenté en 38, avec des vis 39. I1 est en alliage léger et est fixé sur les corps 9 et 10 par l'intermédiaire de tirants 40 visibles sur les figures 1 et 3. On constate que la pompe hydrostatique est integrée au groupe motopropulseur transversale ce qui permet d'obtenir une structure très compacte. D'autres principes de pompe peuvent être envisagés mais celle représentée, par sa robustesse et sa puissance massique, sa facilité d'implantation et sa distribution par glace présente un intérêt particulier en raison de la simplicité de sa structure. Pour compléter la description on a représenté en 41 l'embrayage et en 42 le moteur à combustion interne. En se reportant aux figures 4 et 5 on décrira ci-après deux modes d'utilisations de la pompe H incorporée au groupe motopropulseur GM transversale selon l'invention. Dans le schéma selon la figure 4, la pompe fait partie d'un dispositif de transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique M susceptible d'être accouplé aux roues d'un deuxième train de roues 44 du véhicule par l'intermédiaire d'un fourreau crabotable 45 manoeuvré par actionneur et un différentiel 46. On constate que le moteur M est monté dans le circuit hydraulique de la pompe haute pression 26. La pompe basse pression de gavage 18 a pour fonction de compenser les fuites hydrauliques dans le circuit principal de la pompe 26 et du moteur M. Sur la figure, on a encore représenté en 47 une valve de sureté, en 48 un distributeur à électroaimant et en 49 un limiteur de pression gavage.On comprend aisément qué la pompe suivant sa cylindrée transmet un pourcentage de la puissance du groupe moto-propulseur aux roues du deuxième train 44, lorsque l'arbre 16 de la pompe est accouplé à l'arbre de sortie 1 du groupe motopropulseur par l'intermédiaire du fourreau coulissant crabotable 14 que l'on manoeuvre à cette fin avec un dispositif mécanique ou électrique approprié (non représenté). Lorsque l'usage de la transmission intégrale n'est pas indispensable, on décrabote et la pompe n'est plus entraînée. Sa fonction est alors neutre et le véhicule fonctionne simplement en mode de traction ou propulsion. Le rendement global de la transmission s'en trouve ammélioré, ce qui entrain un gain d'économie d'énergie par rapport à une traction intégrale mécanique classique, qui est toujours en service quel que soit l'état routier. Il est bien entendu, qu'il faut dans ce cas également décraboter le moteur hydraulique du différentiel 46, par l'intermédiaire du fourreau crabotable 45. Le système selon la figure 4 peut ainsi fonctionner en deux modes, à savoir en mode 4x2 traditionnel avec entrainement d'une paire de roues 5,6 seulement et en mode 4x4 intégral avec entraînement des roues avant et des roues arrière. Dans le système représenté à la figure 5, la pompe haute pression 26 fonctionne en mode de ralentisseur transversal. A cette fin on a placé dans le circuit hydraulique de la pompe un limiteur de débit 51 dont la structure est connue en soi. On constate qu'en actionnant le levier de commande 52 du limiteur 51 on crée une résistance variable par variation de l'étranglement 53 dans le limiteur, dans le circuit de la pompe. Les symboles de références 54, 55, 56,57 et 58 représentent respectivement un accumulateur, une valve de sureté associés au circuit haute pression, un clapet de surpression associé à la pompe de gavage 18, un détendeur et un échangeur. Les fonctions de ces moyens sont connues en soi et leurs présences constituent des mesures classiques dans des systèmes hydrauliques.Concernant l'accumulateur 54, il a pour fonction d'amortir les brusques variations d'écoulement de fluide et les coups de bélier en amont du limiteur de débit 51 lors des manoeuvres du levier 52. Ainsi dans le système selon la figure 5, la pompe haute pression au lieu de fournir du travail comme dans le cas de la figure 4 absorbe de l'énergie cinétique en opposant un couple résistant. Le ralentisseur selon l'invention constitue une unité hydraulique régulatrice qui se présente sous forme d'une centrale autonome dont l'emplacement dans le véhicule ne pose pas de difficultés. Hors fonction le ralentisseur ne pénalise pas le rendement global de la transmission puisque la pompe peut être décrabotée. Le groupe motopropulseur transversal qui vient d'être décrit et représenté aux figures peut être modifié de diverses manières sans sortir du cadre de la présente invention, qui concerne l'implantation et l'entraSnement d'une pompe hydraulique haute pression de transmission hydrostatique, pouvant être intégrée à tous les groupes motopropulseurs à disposition transversale. L'invention est applicable à tous les véhicules roulant à groupe motopropulseur transversal à deux ou plusieurs essieux, quel que soit l'endroit occupé par ce groupe dans le véhicule. La pompe est réalisée sous forme d'une unité séparée ce qui lui assure une grande souplesse d'incorporation dans le groupe et une maintenance aisée. Elle est logée en lieu et place et en remplacement d'un boitier transfert mécanique tranversal de dimensions généralement plus importantes. On constate que le groupe motopropulseur selon l'invention ne possède pas comme le boitier mécanique un arbre de sortie de dimensions importantes qui interfère avec la traverse de berceau et la direction lorsque le groupe est placé à l'avant du véhicule. Le groupe motopropulseur selon l'invention rend superflue l'utilisation d'arbres de transmission avec cardans, joints homocinétiques et paliers, ce qui entrain un gain de masse. Le "tunnel" classiquement agencé au milieu du plancher se trouve de ce fait libéré d'une transmission flottante. Dans ce cas il n'a plus besoin d'être volumineux, sa fonction ne concerne que le passage de la ligne d'échappement, du pot catalytique et des divers tuyaux. Le tunnel ainsi devenu peu volumineux agrandit le volume habitable du véhicule. REVENDICATIONS 1. Groupe motopropulseur de véhicule automobile disposé transversalement et comportant un arbre de sortie relié coaxialement d'une part, par l'intermédiaire d'un différentiel, à deux arbres de transmission axialement alignés, portés par deux paliers solidaires du groupe et respectivement accouplés aux deux roues d'un premier train de roues du véhicule, et d'autre part à des moyens de transmission notamment pour l'entraSnement des roues d'au moins un second train de roues, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission sont formés par une pompe hydrostatique (H), qui est située entre les deux paliers (P1,P2) et dont l'arbre (16) est tubulaire, traversé par l'un (3) des arbres de transmission et susceptible d'être accouplé à l'arbre de sortie (1). 2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe (H) comporte une pompe haute pression (26) et une pompe de gavage basse pression (18), qui sont axialement juxtaposées et entraînées par l'arbre tubulaire précité (16). 3. Groupe motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pompe de gavage (18) associée à la pompe haute pression (26) est contenue dans un corps (8) interposée entre la pompe (26) et l'un (P1) des paliers précités. 4. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la pompe haute pression (26) est du type à piston (27) disposé en barillet à axes parallèles, à patins hydrostatiques (28) et à plateau fixe (29) dont la surface sur laquelle se déplacent lesdits patins est inclinée par rapport à l'axe du groupe motopropulseur, la distribution se faisant par glace (30). 5. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le différentiel (2) est du type plat à engrenages d'axes parallèles aux arbres qui y sont reliés et est axialement juxtaposé à la pompe (H) et logé dans un corps (11) constituant l'un (P2) des paliers (P1, P2). 6. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (1) et le différentiel (2) sont reliés par un arbre creux (15) qui traverse axialement l'arbre (16) de la pompe (H). 7. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de la pompe hydrostatique (H) porte un manchon coulissant (14) susceptible d'accoupler alternativement la pompe à une pièce fixe (20) ou à l'arbre de sortie (1) précité. 8. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe hydrostatique (H) fait partie d'un dispositif de transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique (M) accouplé aux roues d'un deuxième train de roues (44) du véhicule, par l'intermédiaire d'un différentiel (46). 9. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pompe hydrostatique (H) fait partie d'un circuit de ralentisseur hydrostatique comprenant, dans le circuit de la pompe haute pression (26), un limiteur de débit (51) constituant une résistance variable.