Brevet FR2618105A1 — publié le 19890120

La présente invention se rapporte à des véhicu- les utilitaires à quatre roues motrices et, plus particu- lièrement, à un dispositif de transmission pour l'entral- nement des roues avant, Dans Ies véhicules utilitaires à quatre roues motrices de type ordinaire, les roues avant et les roues arrière sont entraînées sensiblement à la même vitesse. Toutefois, depuis quelques années, on utilise en prati- que certains types de tracteurs agricoles qui compren- nent un dispositif de transmission pour les roues avant capable d'entraîner les roues avant à plusieurs vitesses différentes. Un tel dispositif de transmissicn est dé- crit dans la publication de brevet japonais Kokai n 61-150 830. Le dispositif de transmission pour roues avant décrit dans ce document comprend une transmission stan- dard qui entraîne les roues avant et les roues arrière sensiblement à la même vitesse, une transmission à engre- nages surmultiplicatrice pour entraîner les roues avant à une plus grande. vitesse que les roues arrière, et un embrayage hydraulique qui se comporte comme un disposi- tif sélecteur pour faire la sélection entre la transmis- sion standard et la transmission surmultiplicatrice pour l'entraînement des roues avant. L'entrainement des roues avant à plus grande vitesse que les roues arrière sert à permettre au tracteur d'effectuer facilement un virage serré, même sur terrain mou. Dans ce dispositif de transmission, le rapport de surmultiplication des roues avant par rapport aux roues arrière est en' principe déterminé par le rapport d'engrenages de la transmission surmultiplicatrice. Il en résulte que, pour changer de surmultiplication, il faut modifier le rapport d'engrenages de la transmission surmultiplicatrice. Cette modification exige un réarran- gement des organes du dispositif de transmission des roues avant et une modification de la forme du carter qui renferme le dispositif de transmission des roues avant. Dans le dispositif connu, toute modification du rapport de surmultiplication exige donc beaucouo de tra- vail. Lorsqu'on change la spécification du dispositif de transmission Dour donner des rapports de surmultiplica- tion différents, le changement de spécification se tra- duit par un fort accroissement du prix de revient de fa- brication. Le but de la Drésente invention est de réaliser un disoositif de transmission capable de donner facile- ment différents rapports de surmultiplication et qui puisse être fabriqué à un prix de revient réduit. Selon la présente invention, ce but est atteint par un véhicule utilitaire à quatre roues motrices com- prenant un premier arbre de transmission accouplé à un système de transmission destiné à entraîner les roues ar- rière, un deuxième arbre de transmission accouplé à un système de transmission destiné à entraîner les roues avant, le premier et le deuxième arbres de transmission étant supportés coaxialement et de façon à pouvoir tour- ner l'un par rapport à l'autre, un premier pignon monté libre en rotation sur le premier arbre de transmission, un deuxième pignon calé sur le deuxième arbre de trans- mission, un carter de transmission, une unité de trans- mission à engrenages interposée entre le premier pignon et le deuxième pignon et transmettant le mouvement entre ces deux pignons, et des moyens d'embrayage montés sur le premier arbre de transmission et qui peuvent être com- mutés entre un premier mode, pour accoupler directement le premier arbre de transmission au deuxième pignon de façon à entraîner les roues avant et les roues arrière à la même vitesse, et un deuxième mode, pour accoupler di- rectement le premier arbre de transmission au premier pi- gnon de façon à entraîner les roues avant à plus grande vitesse que les roues arrière, et dans lequel l'unité de transmission à engrenages est fixée au carter de la transmission par une liaison démontable. Selon la construction décrite ci-dessus, les roues arrière sont entraînées sensiblement à la méme vi- tesse lorsque les premier et deuxième arbres de transmis- sion sont accouplés directement par les moyens d'embraya- ge. Lorsque le premier pignon est rendu solidaire du pre- mier arbre de transmission, le mouvement est transmis du premier arbre de transmission au deuxième pignon par l'intermédiaire du premier pignon et de l'unité de trans- mission à engrenages, de sorte que les roues avant sont à l'état surmultiplié ou accéléré. On peut modifier le rapport de surmultiplica- tion des roues avant à l'état accéléré en changeant le rapport de transmission de l'unité de transmission à en- grenages. C'est-à-dire que l'on dispose d'une pluralité d'unités de transmission à engrenages possédant diffé- rents rapports de transmission et qui peuvent être fixés de façon interchangeable au carter de la transmission qui renferme le premier et le deuxième arbres de transmi- ssion. Cette caractéristique permet de donner au véhicu- le utilitaire à quatre roues motrices la Dossibilité de disposer de plusieurs rapports différents de surmultipli- cation des roues avant sans avoir à changer le carter de la transmission ni à réarranger les organes de la trans- mission des roues avant. Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, le changement de spécification qui permet de donner différents rap- ports de surmultiplication des roues avant conformément à la présente invention n'exige que des changements mini- mes des autres composants. De cette façon, la transmis- sion des roues avant peut être fabriquée à bas prix. Dans une forme préférée de réalisation de l'in- vention, les moyens d'embrayage comprennent un premier et un deuxième dispositifs de sélection qui comprennent des embrayages hydrauliques ru des embrayages à crabots. Cette construction est compacte et légère et elle reste cependant capable de changer fiablement les rapports de surmultiplication des roues avant. Dans une autre forme de réalisation, les dispo- sitifs de sélection comprennent des embrayages hydrauli- ques montés sur le premier arbre de transmission. Ces em- brayages hydrauliques peuvent être actionnés par l'inter- médiaire d'une structure de passages hydrauliques qui comprend un joint monté mobile en rotation sur le pre- mier arbre de transmission. Le premier arbre de transmis- sion, ou le joint, présente des passages d'huile annulai- res dans des positions qui se raccordent mutuellement. Ces passages d'huile annulaires communiquent avec d'au- tres passages d'huile formés à l'intérieur du premier ar- bre de transmission. La structure de passages hydrauli- ques comprend en outre des tubes qui relient le carter de la transmission au joint pour acheminer l'huile sous pression débitée par une pomme aux passages d'huile annu- laires. Selon cette construction, l'huile sous pression provenant de la pompe passe dans les tubes, dans le joint et dans les passages d'huile annulaires pour at- teindre les autres passages d'huile formés dans le pre- mier arbre de transmission. Ces tubes ontiégalement pour fonction d'immobiliser le joint en rotation et de mainte- nir le joint en position par rapport au premier arbre de transmission. Il n'est pas nécessaire que le joint com- prenne une bride spéciale qui permettrait de le fixer au carter de la transmission et le carter de la transmis- sion ne doit pas nécessairement comprendre un logement de montage pour supporter le joint. Ceci permet de fixer un joint déjà existant à un carter de transmission déjà existant sans modifier leurs formes. De cette façon, le dispositif de transmission selon la présente invention est plus simple et moins coûteux que le dispositif de transmission déjà connu. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une vue en élévation de côté d'un tracteur agricole; la fiqure 2 est un schéma d'une chaîne cinémati- que du tracteur; la figure 3 est une vue de côté en coupe verti- cale d'un dispositif de transmission destiné à entraîner les roues avant; et la figure 4 est une vue en plan et en coupe du joint. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 1, le tracteur agricole comprend des roues avant directrices 1, des roues arrière 2, un poste de conducteur 3 disposé sur un châssis qui est lui-même supporté par les roues avant et par les roues arrière, un bras de levage, desti- né à relever et à abaisser un instrument de travail atte- lé à l'arrière du tracteur, et un arbre de prise de for- ce 5 destiné à entraîner l'instrument de travail. La figure 2 montre schématiquement la chaîne ci- nématique du tracteur. Un carter de transmission 6 ren- ferme le dispositif de changement de vitesse destiné à effectuer le changement de vitesse et à transmettre le mouvement aux roues arrière 2. Le flux de transmission du mouvement est pris sur le dispositif de changement 'de vitesse pour transmettre le mouvement à un premier arbre de transmission 7, comme représenté sur la figure 2. La figure 3 représente une portion principale du dispositif de transmission selon l'invention. Le carter de transmis- sion 6 supporte un deuxième arbre de transmission 8 de manière qu'il soit coaxial au premier arbre de transmis- sion 7 et qu'il soit libre en rotation par rapport à ce- lui-ci, pour transmettre le mouvement aux roues avant 1. Le premier arbre de transmission 7 porte un premier pi- gnon 9 monté libre en rotation sur cet arbre. Le deuxiè- me arbre de transmission 8 porte un deuxième pignon 10 cannelé sur lui. Un premier embrayage hydraulique 11 est interposé entre le premier arbre de transmission 7 et le premier pignon 9 pour jouer le rôle d'un premier disposi- tif de sélection. Un deuxième embrayage hydraulique 12 est intercalé entre le premier arbre de transmission 7 et le deuxième pignon 10 pour jouer le rôle de deuxième dispositif de sélection. Le premier et le deuxième embrayages 11 et 12 sont logés dans un même bottier monté sur le premier ar- bre de transmission 7 et le premier et le deuxième pi- gnons 9 et 10, respectivement associés au premier et au deuxième embrayages 11 et 12, sont disposés aux extrémi- tés opposées du bottier, sur l'axe du premier arbre de transmission 7. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3, le premier et le deuxième pignons 9 et 10 sont respective- ment en prise avec un troisième et un quatrième pignons 14 et 15, qui sont fixés à un troisième arbre de trans- mission 16 qui est lui-même monté dans un bottier d'uni- té. Le bottier 13 est fixé au carter 6 de la transmis- sion par une liaison démontable, au moyen de vis. Les troisième et quatrième pignons 14 et 15, le troisième ar- bre de transmission 16 et le bottier 13 constituent en- semble l'unité de transmission à engrenages 17. Lorsque le deuxième embrayage hydraulique 12 est serré, le premier et le deuxième arbres de transmis- sion 7 et 8 sont directement accouplés pour entratner les roues avant 1 sensiblement à la même vitesse que les roues arrière 2. Lorsque le premier embrayage hydrauli- que 11 est serré, le mouvement est transmis du premier arbre de transmission 7 au deuxième arbre de transmis- sion 8 par l'intermédiaire du premier pignon 9, du troi- sième pignon 14, du troisième arbre de transmission 16 et du quatrième pignon 15 qui font partie de l'unité de transmission à engrenages 17, et du deuxième pignon 10. Dans cet état, les roues avant 1 sont entraînées à plus grande vitesse que les roues arrière 2. L'unité de trans- mission à engrenages 17 peut être remplacée par une au- tre unité de transmission à engrenages qui possède un au- tre rapport de transmission, pour changer la vitesse d'entraînement des roues avant 1 dans l'état de surmulti- plication. Dans la forme de réalisation ci-dessus, les pre- mier et deuxième embrayages hydrauliques 11 et 12 ser- vent de premier et de deuxième dispositifs de sélection. En variante, le dispositif de changement peut comprendre un baladeur cannelé sur le premier arbre de transmission 7. Dans ce cas, le baladeur peut être amené par coulisse- ment à une position dans laquelle il est en'prise avec le deuxième pignon 10, pour accoupler directement le pre- mier et le deuxième arbres de transmission 7 et 8, et il peut être déplacé par coulissement dans le sens opposé pour entrer en prise avec le premier pignon 9 afin de bloquer.le premier pignon 9 sur lé premier arbre de transmission 7. Les premier et deuxième embrayages hydrauliques 11 et 12 peuvent être actionnés par une structure d'ame- née d'huile sous pression, comme représenté sur les figu- res 3 et 4. Cette structure comprend deux passages d'hui- le annulaires 18a et 18b, formés sur la périphérie du premier arbre de transmission 7, et des premiers passa- ges d'huile 19a et 19b formés dans le premier arbre de transmission 7 et qui s'étendent des passages d'huile an- nulaires 18a et 18b respectivement jusqu'aux premier et deuxième embrayages hydrauliques 11 et 12. Un joint 20 qui fait partie d'un circuit hydraulique est monté mobi- le en rotation sur le premier arbre de transmission 7, dans une position qui se trouve en face des passages d'huile annulaires 18a et 18b. Le joint 20 définit des deuxièmes passages d'huile 21a et 21b qui communiquent respectivement avec les passages d'huile annulaires 18a et 18b. Deux tubes 22a et 22b sont prévus pour s'étendre du carter 6 de la transmission au joint 20. De cette façon, l'huile sous pression provenant d'une pompe (non représentée) est transmise, par les tubes 22a et 22b et par les deuxièmes passages d'huile 21a et 21b formés dans le joint 20, aux passages d'huile annulaires 18a et 18b. Les tubes 22a et 22b ont pour action d'immobiliser le joint 20 contre la rotation et de le maintenir en position. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d':tre décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices comprenant un premier arbre de transmission (7) accouplé à un système de transmission destiné à entraîner les roues arrière (2), un deuxième arbre de transmission (8) accouplé à un système de transmission destiné à entrat- ner les roues avant (1), le oremier et le deuxième ar- bres de transmission (7, 8) étant supportés coaxialement et de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'au- tre, un premier pignon (9) monté libre en rotation sur le premier arbre de transmission (7), un deuxième pignon (10) calé sur le deuxième arbre de transmission (8), un carter de transmission (6), une unité de transmission à engrenages (17) interposée entre le premier pignon (9) et le deuxième pignon (10) et transmettant le mouvement entre ces deux pignons, et des moyens d'embrayage montés sur le premier arbre de transmission (7) et qui peuvent être commutés entre un premier mode, pour accoupler di- rectement le premier arbre de transmission (7) au deuxi- ème pignon de façon à -entraîner les roues avant (1) et les roues arrière (2) à la même vitesse, et un deuxième mode pour accoupler directement le premier arbre de transmission (7) au premier pignon (9) de façon à entrai- ner les roues avant (1) à plus grande vitesse que les roues arrière (2), et dans lequel l'unité de transmis- sion à engrenages (17) est fixé au carter (6) de la transmission par une liaison démontable. 2 - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'embrayage comprennent un premier dispositif de sélection servant à accoupler directement le premier arbre de transmission (7) au deuxième pignon (10) et un deuxième dispositif de sélction servant à accoupler directement le premier arbre de transmission (7) au pre- mier pignon (9). 3 - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pre- mier et deuxième dispositifs de sélection comprennent un premier embrayage hydraulique (11) et un deuxième em- brayage hydraulique (12). 4 - Véhicule utilitaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier et le deuxième dispo- sitifs de sélection comprennent des accouplements à cra- bots que l'on peut mettre en action pour mettre sélecti- vement en prise le premier et le deuxième pignons. - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pre- mier et le deuxième embrayaqes hydrauliques peuvent être actionnés par l'intermédiaire d'une structure hydrauli- que qui comorend: des premiers passages d'huile (19a, 19b) formés dans le premier arbre de transmission (7) pour communiquer avec le premier et le deuxième embraya- ges hydrauliques, un joint (20) monté libre en rotation sur le premier arbre de transmission (7),. des passages d'huile annulaires (18a, 18b) qui communiquent avec le premier et le deuxième passages d'huile pour envoyer de l'huile sous pression aux premiers passages d'huile alors que le premier arbre de transmission est en rota- tion; des deuxièmes passages d'huile (21a, 21b) formés dans le joint (20) pour communiquer avec les passages d'huile annulaires (18a, 18b) et des tubes d'arrivée d'huile (22a, 22b) qui relient le carter (6) de la trans- mission au joint (20) pour transmettre l'huile sous pres- sion d'une source de pression aux deuxièmes passages d'huile (21a, 21b). 6 - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pas- sages annulaires (18a, 18b) sont formés dans le premier arbre de transmission (7). 7 - Véhicule utilitaire à quatre roues motrices selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pas- ill sages d'huile annulaires (18a, 18b) sont formés dans le joint (20).