Brevet FR2700302A1 — publié le 19940713

DISPOSITIF DE TRANSMISSION MUNI D'UN DOUBLEUR DE GAMME POUR VEHICULE A OUATRE ROUES MOTRICES La présente invention se rapporte au domaine technique des transmissions, et notamment des différentiels utilisés pour l'entraînement des roues motrices d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de transmission muni d'un différentiel central, dont la fonction est d'assurer la répartition du couple entre l'essieu avant et l'essieu arrière d'un véhicule automobile. La publication FR 2593 754 de la demanderesse décrit un dispositif de transmission à quatre roues motrices, muni d'un différentiel central disposé en sortie de la boîte de vitesses, et intégré dans une architecture longitudinale. Selon cette architecture, une première sortie de mouvement du différentiel central entraîne un pignon d'attaque de la couronne de différentiel de l'essieu avant, tandis qu une seconde sortie de mouvement du différentiel central entraîne un arbre de renvoi arrière, coaxial et dans le prolongement dudit pignon d'attaque. Ce dispositif de transmission à quatre roues motrices s'adapte aux conditions d'adhérence de chacune des roues, grâce à la présence, entre les deux sorties de mouvement du différentiel, d'un système visqueux assurant le transfert du couple d'un essieu sur l'autre, en cas de perte d'adhérence. Par la publication FR 2613 015 de la demanderesse, on connaît un dispositif permettant de bénéficier d'un rapport supplémentaire sur une boîte de vitesses mécanique. Le rapport supplémentaire est obtenu par l'association d'un train épicycloidal verrouillable avec un pignon de vitesses de l'arbre primaire de la boîte. Cette disposition, spécifique d'une boîte de vitesses mécanique, implique une modification structurelle importante, excluant son extension à d'autres rapports de la transmission ou son adaptation sur une boîte de vitesses automatique. La présente invention propose de doubler la gamme des rapports de transmission d'un véhicule à quatre roues motrices. Elle concerne un dispositif de transmission pour véhicule à quatre roues motrices, comportant un différentiel central disposé en sortie du mécanisme de changement de vitesses, et assurant la répartition du couple entre l'essieu avant et l'essieu arrière du véhicule. Ce dispositif est caractérisé en ce que le différentiel central est pourvu d'un mécanisme permettant de doubler la gamme de rapports du mécanisme de changement de vitesses, indépendamment de la structure et du fonctionnement de celui-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément doubleur de gamme est constitué par un crabot pouvant être déplacé entre deux positions, sous la commande de l'utilisateur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le différentiel central comporte, à l'intérieur d'un boîtier, une couronne d'entrée recevant le mouvement du mécanisme de changement de vitesses, et transmettant celui-ci, d'une part au différentiel des roues avant, et d'autre part à une couronne de sortie de mouvement en direction du pont arrière. Selon un mode de réalisation de l'invention, le différentiel de roues avant est monté à l'intérieur du différentiel central, et la couronne d'entrée est montée autour du boîtier du différentiel de roues avant. Selon un mode de réalisation de l'invention, la couronne de sortie du mouvement est solidaire du boîtier de différentiel de roues avant. Selon un mode de réalisation de l'invention, le crabot se déplace entre une première position, dans laquelle, il immobilise la couronne d'entrée par rapport au boîtier de différentiel de roues avant, et une seconde position, dans laquelle, il transmet le mouvement de la couronne d'entrée au boîtier de différentiel de roues avant et à la couronne de sortie, par l'intermédiaire du porte-satellite et des satellites du différentiel central. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boîtier de différentiel de roues avant et la couronne de sortie tournent à la même vitesse. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de changement de vitesses est constitué par une boîte de vitesses automatique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de changement de vitesses est constitué par une boîte de vitesses mécanique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de changement de vitesses est disposé transversalement dans le véhicule, le mécanisme de changement de vitesses et le différentiel central étant logés à l'intérieur du même carter de mécanisme. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma d'architecture simplifié du dispositif de transmission de l'invention, et - la figure 2 est une coupe du différentiel central de cette transmission, dont les parties supérieure et inférieure illustrent respectivement deux positions de fonctionnement. Sur Ia figure 1, on a fait apparaître de façon schématique le volant 1 d'un moteur (non représenté), qui entraîne l'arbre primaire 2 d'une boîte de vitesses mécanique 3, présentant de façon classique, à l'intérieur d'un carter de mécanisme 4, deux arbres secondaires 5, 6, entraînés par I'arbre primaire 2. Chacun des trois arbres 2, 4, 6, supporte respectivement un ensemble de pignons, 2', 4', 6'. L'arbre secondaire 6, présente notamment un pignon de descente 7, sur une première couronne 8 du différentiel central 10, dont le boîtier 9 renferme le différentiel d'entraînement des roues avant, ou différentiel de roues avant 11. Ce dernier comporte de façon classique à l'intérieur d'un boîtier 12, un axe 13, des satellites 14, et deux planétaires de sortie 15, 16, entraînant respectivement deux arbres de sortie 17, 18, en direction des roues avant non représentées.Le différentiel central 10 porte par ailleurs, une seconde couronne ou couronne de sortie 19, en prise avec un pignon intermédiaire 20, lui-même solidaire d'un arbre intermédiaire 21, qui entraîne au moyen d'un renvoi d'angle 22, 23, l'arbre de sortie arrière 24, de la transmission. En se reportant à la figure 2, on reconnait à l'intérieur du boîtier 9 la première couronne 8, et la seconde couronne 19, du différentiel central 10. La partie de la figure s'étendant au dessus de l'axe de symétrie 25, et la partie de la figure s'étendant au dessous de celuici, correspondent respectivement à deux positions de fonctionnement du différentiel central 10. Entre la première et la seconde de ces positions, le crabot 26 s'est déplacé vers la gauche, de façon à craboter la couronne d'entrée 8 sur le boîtier 12 du différentiel de roues avant 11. Dans la partie supérieure de la figure, le mouvement entrant par la couronne 8, est transmis par le crabot 26 au portesatellite 27 du différentiel central 9. I1 transite ensuite par les satellites 28, et ressort du différentiel 9 par la couronne de sortie 19. Celle-ci étant solidaire du boîtier 12, le différentiel central 9 impose à la transmission, une démultiplication, s'appliquant simultanément aux deux essieux, par l'intermédiaire du différentiel de roues avant 11, et de l'arbre de sortie arrière 24. Cette situation correspond à une première gamme de rapports de transmission. Dans sa seconde position de fonctionnement (partie inférieure de la figure), le crabot 26 immobilise la couronne d'entrée, 8 par rapport au boîtier 12 du différentiel de roues avant 11. Celui-ci étant toujours solidaire de la couronne de sortie 19, le différentiel central 9 est bloqué; les satellites 28 ne tournent pas, et le mouvement est transmis aux deux essieux sans être démultiplié à l'intérieur du différentiel 9. Le véhicule bénéficie ainsi d'une seconde gamme de rapports de transmission. Dans l'une et l'autre des positions de fonctionnement du différentiel central 10, le mouvement sort de celui-ci par le boîtier du différentiel avant 12 et par la couronne arrière 19. Par ailleurs, le changement de gamme de rapports est sans incidence sur la répartition du couple entre les deux essieux. Selon la géométrie du différentiel, cette répartition pourra être de 50 % pour l'essieu avant et 50 % pour l'essieu arrière, ou être différente. Dans tous les cas, le différentiel sera avantageusement associé à un organe de transfert de couple, tel qu'un système visqueux, intégré par exemple dans la transmission au niveau du pont arrière. Enfin, selon le type de véhicule équipé, le doubleur de gamme proposé par l'invention sera exploité sur tous les rapports, ou seulement sur les rapports inférieurs de la transmission. En conclusion, l'invention permet de doubler la gamme de rapports d'une transmission à quatre roues motrices, indépendamment de la boîte de vitesses de celui-ci. Elle trouve une application privilégiée, mais non exclusive, sur un véhicule à quatre roues motrices toutterrain, muni d'un différentiel centrai, et équipé d'une boîte de vitesses mécanique ou automatique. REVENDICATIONS 1) Dispositif de transmission pour véhicule à quatre roues motrices, comportant un différentiel central (10), disposé en sortie d'un mécanisme de changement de vitesses (3), et assurant la répartition du couple entre l'essieu avant et l'essieu arrière du véhicule, caractérisé en ce que le différentiel central (10) est pourvu d'un élément (26) permettant de doubler la gamme de rapports du mécanisme de changement de vitesses (3), indépendamment de la structure et du fonctionnement de celui-ci. 2) Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (26) est constitué par un crabot, pouvant être déplacé entre deux positions, sous la commande de l'utilisateur. 3) Dispositif de transmission selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le différentiel central (10) comporte, à l'intérieur d'un boîtier (9), une couronne d'entrée (8), recevant le mouvement du mécanisme de changement de vitesses (3), et transmettant ce mouvement, d'une part au différentiel des roues avant (11) et d'autre part à une couronne de sortie de mouvement (19), en direction du pont arrière. 4) Dispositif de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le différentiel de roues avant (11), est monté à l'intérieur du différentiel central (9), et en ce que la couronne d'entrée (8) est montée autour du boîtier (12), du différentiel de roues avant (11). 5) Dispositif de transmission selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couronne de sortie (19) est solidaire du boîtier (12) du différentiel de roues avant (11). 6) Dispositif de transmission selon les revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le crabot (26) se déplace entre une première position dans laquelle, il immobilise la couronne d'entrée (8), par rapport au boîtier (12) du différentiel de roues avant (11), et une seconde position, dans laquelle il transmet le mouvement de la couronne d'entrée (8) au boîtier (12) et à la couronne de sortie (19), par l'intermédiaire du porte-satellite (27) et des satellites (28) du différentiel central (9). 7) Dispositif de transmission selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (12) et la couronne de sortie (19) tournent à la même vitesse. 8) Dispositif de transmission selon 1' une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesses (3) est constitué par une boîte de vitesses automatique. 9) Dispositif de transmission selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesses (3) est constitué par une boîte de vitesses mécanique. 10) Dispositif de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesses (3) est disposé transversalement par rapport au véhicule, et en ce que le mécanisme de changement de vitesses (3) et le différentiel central (9) sont logés à l'intérieur du même carter de mécanisme (4).