Brevet FR2678558A1 — publié le 19930108

Liinvention concerne une système de transmis- sion pour un véhicule automobile à quatre roues mo- trices, dans lequel le différentiel répartiteur qui répartit le couple moteur entre les deux essieux et un premier coupleur à f luide visqueux ou premier visco- coupleur coordonné à ce différentiel répartiteur et servant à la suppression au moins partielle de sa fonction de différentiel, sont disposés dans la zone d'un essieu comportant un différentiel d'essieu dont la fonction de différentiel peut également être supprimée en partie au moins, par un second coupleur à fluide visqueux ou second viscocoupleur, système de trans- mission dans lequel la première partie du différentiel répartiteur est reliée à la boîte de vitesses du véhi- cule automobile, la deuxième partie de ce différentiel est reliée à l'entraînement du second essieu et la troisième partie de ce différentiel est reliée à l'en- traînement du premier essieu, et le premier viscocou- pleur est interposé entre la deuxième et la troisième 2.0 partie du différentiel répartiteur, et dans lequel le second viscocoupleur est interposé entre le porte- pignons de compensation du différentiel d'essieu de l'entraînement du premier essieu et sa sortie vers une roue du premier essieu. Un tel système demande une longueur hors tout considérable Comme de tels systèmes de transmission sont généralement incorporés dans l'essieu avant d'un véhicule à roues avant motrices, on dispose seulement de peu de place parce que la partie considérée du véhicule doit recevoir en plus le moteur, la boîte de vitesses et les organes coordonnés. L'invention a donc pour but de proposer un système de transmission, du type indiqué au début, qui demande une plus courte longueur hors tout, mais avec lequel il reste néanmoins possible de bloquer au moins partiellement les fonctions de différentiel tant du différentiel d'essieu que du différentiel répartiteur. Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait que les deux viscocoupleurs sont disposés coaxialement et l'un dans l'autre, les lamelles intérieures du viscocoupleur extérieur et les lamelles extérieures du viscocoupleur intérieur étant coordonnées solidaires en rotation à un porte-lamelles commun, lui-même relié solidaire en rotation à la troisième partie du différentiel répartiteur, et que le rapport de transmission du différentiel répartiteur est choisi de manière que la deuxième et la troisième partie de ce différentiel tournent à la même vitesse lorsque les conditions d'adhérence sur les roues des deux essieux du véhicule automobile sont les mêmes. Cette réalisation a l'avantage que la dispo- sition mutuellement emboîtée des deux viscocoupleurs procure une construction compacte On obtient ainsi une réduction considérable du poids et une diminution de la longueur hors tout dans le sens axial. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que le différentiel répartiteur est réalisé comme un différentiel droit dont la roue creuse repré- sente la première partie, dont le porte-satellites représente la deuxième partie et dont le planétaire représente la troisième partie. On obtient un emboîtement mutuel particuliè- rement avantageux des deux viscocoupleurs et des pièces qui leur sont coordonnées par un mode de réalisation de l'invention qui est caractérisé en ce que le moyeu de coupleur, portant les lamelles intérieures du second viscocoupleur, est reçu rotatif par une extrémité dans un plateau et par l'autre extrémité dans un premier couvercle d'un carter de coupleur, le plateau étant solidarisé en rotation avec un manchon du porte-lamelles d'une part et le porte-pignons de compensation du différentiel d'essieu d'autre part, des couvercles étant raccordés sans rotation possible aux deux extrémités d'un manchon de coupleur faisant partie du premier viscocoupleur, l'un de ces couvercles étant constitué 5 par le couvercle dans lequel est monté mobile le moyeu de coupleur et l'autre de ces couvercles servant au montage du porte-lamelles. Le porte-lamelles est de préférence guidé dans un logement réalisé au tour du premier couvercle par son extrémité éloignée du plateau Cette extrémité peut en plus être étanchée vis-à-vis du couvercle afin d'étan- cher le volume intérieur du premier viscocoupleur par rapport à celui du second viscocoupleur On évite ainsi que les deux viscocoupleurs s'influencent mutuellement.15 Selon une autre caractéristique, le différen- tiel répartiteur est placé d'un côté du différentiel d'essieu et les deux viscocoupleurs sont placés de l'autre côté de ce dernier Pour pouvoir réaliser les liaisons d'entraînement, une autre caractéristique de l'invention prévoit que le carter de coupleur est solidarisé en rotation avec un pot d'entraînement par l'intermédiaire d'une denture et ce pot est solidarisé en rotation, par l'intermédiaire d'une denture supplé- mentaire, avec une extrémité prolongée tubulaire du porte-satellites. Selon une variante de disposition possible, les deux viscocoupleurs sont placés entre le différen- tiel répartiteur et le différentiel d'essieu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'exemples de réalisation préférés mais nullement limitatifs dans le cadre de l'application de l'invention à un véhicule automobile à quatre roues motrices, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la fiagure 1 montre schématiquement le dispositif de propulsion d'un véhicule automobile dont la transmission comporte un système selon l'invention; la figure 2 est une coupe axiale d'un mode de réalisation préféré du dispositif de répartition dans la zone de l'essieu avant d'un véhicule automobile équipé d'un moteur frontal; la figure 3 montre le système selon la figure 2 sous une forme simplifiée, schématique; et la figure 4 est une représentation schéma- tique d'une variante de réalisation du système, selon laquelle les deux viscocoupleurs disposés l'un dans l'autre sont placés entre le différentiel répartiteur et le différentiel d'essieu. 13 La figure 1 montre un véhicule automobile 1 dont le moteur 2 et la boîte de vitesses 3 sont instal- lés dans la zone de l'essieu avant 4 La référence 5 désigne un dispositif constituant l'essentiel du système de transmission selon l'invention qui sert à répartir le couple moteur sur les roues avant 6 et les roues arrière 12 Le couple moteur est transmis aux roues arrière 12 à travers le dispositif de répartition , l'arbre longitudinal de transmission 8, le différen- tiel 10 de l'essieu arrière 9 et les arbres latéraux 11. Le dispositif de répartition 5 sera ci-après décrit plus en détail en référence aux figures 2-à 4. Pour commencer, il y a lieu de se référer aux figures 2 et 3, montrant un premier mode de réalisation Le dispositif de répartition 5, installé dans la zone de l'essieu avant 4, formant un premier essieu, comprend un boîtier 14 renfermant ce dispositif et réalisé en plusieurs parties, voir en particulier la figure 2 Une partie 14 a de ce boîtier contient un différentiel répartiteur 13; une partie 14 b contient le différentiel d'essieu avant 15; une partie 14 c contient le dispositif 1 c comprenant les viscocoupleurs et une partie 14 b contient un engrenage d'embranchement 26. Le différentiel répartiteur 13 est entraîné par un pignon mené 18 de la boîte de vitesses Le différentiel 13 comporte à cet effet une couronne dentée extérieure 17, avec les dents de laquelle le pignon 18 est en prise La couronne extérieure 17 fait partie d'une roue creuse 19 du différentiel répartiteur 13, roue qui représente la première partie de ce différen- tiel La roue creuse 19 est de construction divisée et comporte des prolongements maintenus dans des paliers Ces paliers servent au montage rotatif de la roue creuse 19 dans la partie 14 a du boîtier Le porte- satellites 21 est reçu dans un prolongement dirigé vers le différentiel d'essieu avant 15 de la roue creuse 19. Les satellites 22 sont montés rotatifs sur des touril- lons répartis dans le sens du pourtour Les satellites 22 sont en prise avec la denture de la roue creuse 19. Ils engrènent en plus avec le planétaire central 23, représentant la troisième partie du différentiel répar- titeur 13 Un appendice cylindrique creux du planétaire 23 s'étend coaxialement à travers le prolongement du porte-satellites 21 en direction du différentiel 15 de l'essieu avant Le prolongement cylindrique creux du planétaire 23 est solidarisé en rotation par une denture avec le porte-pignons de compensation 29 du diffé- rentiel d'essieu avant 15 Le porte-pignons 29 comporte un axe support 32 orienté à angle droit par rapport à l'axe de rotation X-X du système Les pignons de com- pensation 31 sont montés rotatifs sur cet axe support 32 Les pignons 31 engrènent avec des pignons coniques de sortie 33, 34 dont le premier, 33, peut être accouplé par un arbre emboîté 35 à l'arbre latéral gauche, par exemple, de l'essieu avant 4 Dans ce but, l'arbre emboîté 35 est sorti du boîtier 14 dans le sens de l'axe de rotation X-X et porte à son extrémité une bride à c laquelle peut être fixé l'arbre latéral Le porte- pignons de compensation 29 est reçu rotatif dans un pot d'entraînement 24 de construction divisée, comprenant deux parties 24 a et 24 b solidarisées en rotation Le pot D d'entraînement 24 est monté rotatif dans la partie 14 b du boîtier à l'aide de deux paliers 27 La partie 24 a du pot d'entraînement est solidarisée en rotation par une denture 37 avec une denture antagoniste correspondante prévue sur le prolongement cylindrique creux du porte- ID satellites 21 Le pot 24 est pourvu en outre d'une couronne de différentiel 25 avec laquelle est en prise une roue conique 28 Celle-ci porte un tourillon sorti de la partie 14 d du boîtier et servant à l'accouplement à l'arbre longitudinal 8 visible sur la figure 1 pour la transmission du couple moteur aux roues 12 de l'essieu arrière 9 La roue conique 28 et la couronne 25 consti- tuent l'engrenage d'embranchement 26. La seconde partie 24 b du pot d'entraînement 24 est solidarisée en rotation avec un carter 43 commun à deux viscocoupleurs 39, 40 par l'intermédiaire de dentures 47 mutuellement en prise Les deux viscocou- pleurs 39, 40 sont placés sur l'axe de rotation X-X et l'un dans l'autre Le viscocoupleur 39, appelé également premier viscocoupleur dans le présent mémoire, est disposé autour du second viscocoupleur 40 Un porte- lamelles 38 est monté rotatif à l'intérieur du carter de coupleurs 43 Le porte-lamelles 38 est formé d'un plateau 41 pourvu d'un prolongement cylindrique creux qui est solidarisé en rotation, par une denture 65, avec le porte-pignons de compensation 29. Le carter de coupleurs 43 est constitué d'un premier couvercle 44, d'un second couvercle 45 et d'un manchon de coupleur 46 reliant les deux Le porte- lamelles 38 est pourvu d'un manchon 42 s'étendant35 axialement jusque dans un logement 48 réalisé au tour dans le premier couvercle 44, o il est étanché vis-à-vis de ce couvercle par un joint 52 Le carter 43 est monté rotatif dans la partie 14 c du boîtier par des prolongements cylindriques creux prévus aux extrémités de ses couvercles 44 45 Le second couvercle 45 est 5 monté rotatif sur le prolongement cylindrique creux du plateau 41, vis-à-vis duquel il est étanché par un joint 64 Un moyeu de coupleur 49 est reçu rotatif dans le premier couvercle 44 d'une part et dans le plateau 41 du porte-lamelles 38 d'autre part et est étanché par des10 joints 63 Le manchon 42 du porte-lamelles 38 est pourvu de cannelures réceptrices 56, 61 sur sa surface exté- rieure et sa surface intérieure La cannelure 56, prévue sur la surface extérieure, sert à la réception solidaire en rotation mais axialement mobile de disques ou la-is melles intérieurs 54, voir également la figure 3, du premier viscocoupleur 39, situé à l'extérieur Le manchon 46 du carter 43 est intérieurement pourvu également d'une cannelure réceptrice 55 Celle-ci reçoit des lamelles extérieures 53 solidaires en rotation avec ce manchon Les lamelles extérieures 53 et les lamelles intérieures 54 alternent selon un ordre déterminé Les lamelles extérieures 53 sont maintenues axialement à une distance déterminée les unes des autres, par exemple au moyen de bagues d'espacement 57 Le volume intérieur non occupé par les lamelles 54 et 53 du premier visco- coupleur 39, est rempli au moins partiellement d'un milieu visqueux, par exemple d'une huile silicone de haute viscosité La cannelure réceptrice intérieure 61, appartenant au manchon 42 du porte-lamelles 38, sert à30 la réception solidaire en rotation de lamelles exté- rieures 58 faisant partie du second viscocoupleur 40, situé à l'intérieur. Les lamelles extérieures 58 alternent égale- ment selon un ordre déterminé avec des lamelles inté- -5 rieures 59 et sont maintenues à distance les unes des autres, de préférence au moyen de bagues d'espacement c J Les lamelles intérieures 59 sont maintenues soli- daires en rotation dans la cannelure réceptrice 62 du moyeu de coupleur 49 Le volume intérieur non occupé par les lamelles 59 et 58 du second viscocoupleur 40, est également rempli en partie au moins d'un milieu visqueux Un arbre 36 est emboîté de l'extérieur à travers le moyeu 39, auquel il est accouplé en rotation par une cannelure 50 L'arbre emboîté 36 traverse également le prolongement du plateau 41 du porte- lamelles 38 et est solidarisé en rotation avec le second pignon conique d'entraînement 34 L'arbre 36 est monté rotatif dans un palier 51. Dans le cas normal, c'est-à-dire lorsque les quatre roues du véhicule roulent sur un sol offrant les mêmes conditions d'adhérence à toutes les roues, par exemple sur une route sèche, il n'y a pas de différence de vitesse de rotation Au cas o une différence de vitesse de rotation est créée entre les deux roues de l'essieu avant 4, il se produit une rotation relative 2 \ entre le moyeu 49 et le porte-lamelles 38, de sorte qu'un couple est établi en raison de l'action de ci- saillement entre les lamelles intérieures 59 et les lamelles extérieures 58 dans le second viscocoupleur 40. Par contre, s'il se produit une différence de vitesse de rotation entre les roues de l'essieu arrière 9 et celles de l'essieu avant 4, le premier viscocoupleur 39 réagit à la différence de vitesse de rotation apparaissant entre le porte-lamelles 38 et le carter de coupleurs 43. La disposition coaxiale et à emboîtement mutuel des deux viscocoupleurs 39, 40 a pour conséquence que lorsque les quatre roues du véhicule se trouvent sur un sol pro- curant la même adhérence, il n'y pas de rotation rela- tive dans les deux viscocoupleurs 39, 40 Par voie de conséquence, le carter 43, le porte-lamelles 38 et le 5 moyeu de coupleur 49 doivent alors tourner à la même vitesse. Alors que, dans l'exemple de réalisation selon Les figures 2 et 3, les deux viscocoupleurs 39, 40 sont placés d'un seul et même côté du différentiel 15 de l'essieu avant et le différentiel répartiteur 13 se trouve de l'autre côté du différentiel d'essieu avant , dans l'exemple de réalisation selon la figure 4, montré seulement schématiquement, les deux visco- coupleurs 39, 40 et le différentiel répartiteur 13 sont tous placés d'un seul et même côté du différentiel d'essieu avant 15 Les viscocoupleurs 39, 40, qui sont également coaxiaux et disposés l'un dans l'autre, se trouvent dans ce cas entre le différentiel répartiteur 13 et le différentiel d'essieu avant 15 On obtient ainsi une simplification supplémentaire de la construc- tion puisque l'on peut supprimer le pot d'entraînement 24 prévu dans l'exécution selon les figures 2 et 3 De plus, la couronne de différentiel 25 peut être coor- donnée directement au carter de coupleurs 43 La troi- sième partie du différentiel répartiteur est dans ce cas également constituée par le planétaire 23, lequel est relié directement au porte-lamelles 38, lui-même ac- couplé de nouveau en rotation au porte-pignons de compensation 29 Ici également, le moyeu de coupleur 49 est relié d'un côté à l'arbre emboîté pour la roue avant -5 gauche et de l'autre côté au pignon conique de sortie 33 Le carter 43 des coupleurs est solidarisé en -rota- tion avec le porte-satellites 21. REVENDICATIONS l Système de transmission pour un véhicule automobile à quatre roues motrices, dans lequel le différentiel répartiteur ( 13) qui répartit le couple moteur entre les deux essieux ( 4, 9) et un premier coupleur à fluide visqueux ou premier viscocoupleur ( 39) coordonné à ce différentiel répartiteur et servant à la suppression au moins partielle de sa fonction de diffé- rentiel, sont disposés dans la zone d'un essieu ( 4 > 1 ' comportant un différentiel d'essieu ( 15) dont la fonc- tion de différentiel peut également être supprimée en partie au moins, par un second coupleur à fluide vis- queux ou second viscocoupleur ( 40), système de trans- mission dans lequel la première partie ( 19) du diffé- rentier répartiteur est reliée à la boîte de vitesses ( 3) du véhicule automobile, la deuxième partie ( 21) de ce différentiel est reliée à l'entraînement du second essieu ( 9) et la troisième partie ( 23) de ce différen- tiel est reliée à l'entraînement du premier essieu ( 4), et le premier viscocoupleur ( 39) est interposé entre la deuxième ( 21) et la troisième ( 23) partie du différen- tiel répartiteur ( 13), et dans lequel le second visco- coupleur ( 40) est interposé entre le porte-pignons de compensation ( 29) du différentiel d'essieu ( 15) de l'entraînement du premier essieu ( 4) et sa sortie vers une roue du premier essieu ( 4), - caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, 40) sont disposés coaxialement et l'un dans l'autre, les lamelles inté-30 rieures ( 54) du viscocoupleur extérieur ( 39) et les lamelles extérieures ( 58) du viscocoupleur intérieur ( 40) étant coordonnées solidaires en rotation à un porte-lamelles commun ( 38), lui-même relié solidaire en rotation à la troisième partie ( 23) du différentiel répartiteur ( 13), et que le rapport de transmission du différentiel répartiteur ( 13) est choisi de manière que la deuxième ( 21) et la troisième ( 23) partie de ce différentiel tournent à la même vitesse lorsque les conditions d'adhérence sur les roues des deux essieux ( 4, 9) du véhicule automobile sont les mêmes. 2 Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le différentiel répartiteur ( 13) est réalisé comme un différentiel droit dont la roue creuse ( 19) représente la première partie, dont le porte-satellites ( 21) représente la deuxième partie et r dont le planétaire ( 23) représente la troisième partie. 3 Système de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyeu de coupleur ( 49), portant les lamelles intérieures ( 59) du second visco- coupleur ( 40), est reçu rotatif par une extrémité dans un plateau ( 41) et par l'autre extrémité dans un premier couvercle ( 44) d'un carter de coupleur ( 43), le plateau ( 41) étant solidarisé en rotation avec un manchon ( 42) du porte-lamelles ( 38) d'une part et le porte-pignons de compensation ( 29) du différentiel d'essieu ( 15) d'autre no part, des couvercles ( 44, 45) étant raccordés sans rotation possible aux deux extrémités d'un manchon de coupleur ( 46) faisant partie du premier viscocoupleur ( 39), l'un ( 44) de ces couvercles étant constitué par le couvercle dans lequel est monté mobile le moyeu de coupleur ( 49) et l'autre ( 45) de ces couvercles servant au montage du porte-lamelles ( 38). 4 Système de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte-lamelles ( 38) est guidé par son extrémité éloignée du plateau ( 41) dans un o logement ( 48) réalisé au tour dans le premier couvercle ( 44). Système de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, 40) sont étanchés l'un vis-à-vis de l'autre. 6 Système de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter de coupleur ( 43) est solidarisé en rotation avec un pot d'entraînement ( 24) par l'intermédiaire d'une denture ( 47) et ce pot est D solidarisé en rotation, par l'intermédiaire d'une denture ( 30) supplémentaire, avec une extrémité pro- longée tubulaire du porte-satellites ( 21). 7 Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, IL 40) sont placés entre le différentiel répartiteur ( 13) et le différentiel d'essieu ( 15). 8 Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, ) sont placés d'un côté du différentiel d'essieu ( 15) et le différentiel répartiteur ( 13) est placé de l'autre côté de ce différentiel d'essieu.