Brevet FR2703306A1 — publié le 19941007

L'invention concerne un ensemble de transmission pour un véhicule automobile à quatre roues motrices, dans lequel aussi bien un différentiel de transfert sous forme de différentiel à roues droites, répartissant le couple d'entraînement entre les deux essieux moteurs, et un premier viscocoupleur qui lui est associé pour annuler au moins en partie sa fonction de différentiel, qu'un différentiel d'essieu et le second viscocoupleur qui lui est associé pour annuler au moins en partie sa fonction de différentiel, sont disposés dans la zone d'un essieu moteur, la roue creuse du différentiel de transfert étant reliée à la transmission principale du véhicule automobile, son porte- satellites étant relié à la transmission d'essieu du second essieu moteur, et sa roue centrale à la transmission d'essieu du premier essieu moteur, le premier viscocoupleur étant intercalé entre le porte- satellites et la roue centrale, et le second viscocoupleur étant intercalé entre le porte-satellites du différentiel d'essieu de la transmission d'essieu du premier essieu moteur et sa sortie vers une roue du premier essieu moteur, les deux viscocoupleurs étant disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre, sur un côté du différentiel d'essieu et coaxialement à la sortie de celui-ci réalisée sous la forme d'un arbre à emmanchement, et les deux viscocoupleurs comprenant chacun des disques intérieurs et des disques extérieurs, un support de disques intérieurs et un support de disques extérieurs, et entre les deux, un espace intérieur défini par des parties de carter, et rempli au moins partiellement, d'un fluide hautement visqueux, notamment une huile aux silicones. Il est connu, dans le cas de véhicules automobiles à quatre roues motrices, d'associer la boite transfert pour la répartition du couple moteur entre les deux essieux moteurs, à la ligne de transmission longitudinale L'association à l'essieu avant est également connue Elle conduit toutefois à des problèmes de place Comme dans la construction en série des véhicules automobiles, la réduction des coûts est de rigueur, on s'efforce actuellement d'obtenir le plus grand nombre de versions de véhicules par des solutions de construction, modulaires. Aussi, le but de l'invention consiste-t-il fournir un ensemble de transmission, nécessitant un emplacement de faible volume, qui puisse être logé dans un essieu moteur, en commun avec la boîte transfert, et qui puisse être adapté aux diverses utilisations, par un mode de construction modulaire Par ailleurs, l'ensemble doit permettre un échange simple des composants. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante, caractérisée en ce que les deux viscocoupleurs sont disposés côte à côte, en ce que les supports de disques intérieurs des deux viscocoupleurs sont liés en rotation l'un à l'autre, de manière rigide, et liés en rotation, également de manière rigide, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement, au porte-satellites du différentiel d'essieu du premier essieu moteur, en ce que le support de disques extérieurs du premier viscocoupleur, est relié, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement, à une cloche d'entraînement qui comporte une roue dentée d'un renvoi d'angle pour l'entraînement du second essieu moteur, en ce que l'arbre à emmanchement traverse les supports de disques intérieurs des deux viscocoupleurs et est lié en rotation, de manière rigide, d'une part au planétaire conique du différentiel d'essieu du premier essieu moteur, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement, et d'autre part au support de disques extérieurs du second viscocoupleur, et en ce que les liaisons à emmanchement sont disposées coaxialement les unes par rapport aux autres. Cette configuration est avantageuse, parce qu'elle permet d'obtenir un mode de construction compact Par ailleurs, le montage amovible des différents composants individuels, permet un échange simple des composants Suivant le cas d'utilisation, le véhicule peut être équipé en tant que véhicule à quatre roues motrices sans aucune possibilité de verrouillage pour le différentiel de transfert et le différentiel d'essieu Il est toutefois également possible de réaliser une solution selon laquelle seulement l'un des différentiels peut en supplément être verrouillé par un viscocoupleur Le mode de construction de faible encombrement est particulièrement favorable dans le cas de la mise en place dans l'essieu avant, parce que dans le cas de moteurs transversaux, les conditions d'emplacement disponible sont très restreintes. Selon une configuration de l'invention, le premier viscocoupleur est disposé plus près du différentiel d'essieu du premier essieu moteur, que le second viscocoupleur. On obtient une imbrication particulièrement favorable, et ainsi une disposition d'encombrement réduit des pièces constitutives, si conformément à un complément de l'invention, le support de disques intérieurs du second viscocoupleur est prolongé en direction du différentiel d'essieu, par un embout, au moyen duquel il s'engage, en réalisant une liaison rigide de rotation, par l'intermédiaire de la liaison à emmanchement, dans un alésage de liaison de configuration correspondante du porte-satellite, et si le support de disques intérieurs du premier viscocoupleur est monté, par l'intermédiaire d'une denture, sur la surface extérieure de l'embout du support de disques intérieurs du second viscocoupleur, comprenant une denture conjuguée correspondante, en y réalisant une liaison rigide de rotation. La liaison à emmanchement entre l'arbre à emmanchement et le support de disques extérieurs du second viscocoupleur, est de préférence réalisée à l'extrémité de l'arbre à emmanchement, opposée à celle o est réalisée la liaison à emmanchement de cet arbre à emmanchement, dans le planétaire conique Cela simplifie le montage de l'arbre à emmanchement. Selon une configuration de l'invention, les deux viscocoupleurs et l'arbre à emmanchement sont logés dans un carter commun, qui est relié de manière amovible au carter du différentiel d'essieu. En vue de d'obtenir une unité prête au montage, il est prévu que le support de disques extérieurs du premier viscocoupleur comporte un embout par lequel il est monté tournant dans un alésage du carter, en direction du différentiel d'essieu, et que l'arbre à emmanchement soit monté tournant dans un couvercle de palier faisant partie du carter Cela permet de garantir que le carter, y compris les viscocoupleurs et l'arbre à emmanchement qui y sont montés, puissent être remplacés d'un bloc, et être reliés à la transmission, dans le différentiel d'essieu. Le montage de palier du support de disques extérieurs du premier viscocoupleur est résolu par le fait que le support de disques extérieurs repose en rotation libre sur l'embout du support de disques intérieurs du second viscocoupleur Ainsi, l'embout assure également le centrage du support de disques extérieurs du premier viscocoupleur. L'invention va maintenant être décrite plus en détail, à l'aide d'un exemple de réalisation préféré, représenté de manière schématique sur les dessins annexés, qui montrent: Fig 1 un véhicule automobile comportant l'ensemble de transmission conforme à l'invention, Fig 2 un mode de réalisation préféré de l'ensemble de transfert, dans la zone de l'essieu avant d'un véhicule automobile équipé d'un moteur à l'avant, en coupe longitudinale. Dans le véhicule automobile 1 représenté sur la figure 1, le moteur 2 avec la boite de transmission 3 sont disposés dans la zone de l'essieu avant 4. L'ensemble de transfert 5 est destiné à répartir le couple moteur entre les roues avant 6 et les roues arrière 12 Les roues avant 6 sont entraînées par l'intermédiaire du différentiel d'essieu avant 15 non représenté en détail, et par l'intermédiaire des arbres de roues latéraux 7 Le couple moteur est transmis aux roues arrière 12 de l'essieu arrière 9, par l'intermédiaire de l'ensemble de transfert 5, de l'arbre de transmission longitudinal 8, du différentiel d'essieu arrière 10, et des arbres de roues latéraux 11. L'ensemble de transfert 5 comprend le différentiel de transfert 13, le différentiel d'essieu avant 15 et l'ensemble à viscocoupleurs 16, qui sont disposés dans le carter 14 composé de plusieurs tronçons. L'ensemble de transfert 5 est explicité plus en détail dans la suite, au regard de la figure 2. L'ensemble de transfert 5 disposé dans la zone de l'essieu avant 4 formant le premier essieu moteur, comprend un carter de transmission 14 en plusieurs parties Dans la partie 14 a du carter est logé le différentiel de transfert 13, dans la partie de carter 14 b le différentiel d'essieu avant 15, dans la partie de carter 14 c l'ensemble à viscocoupleurs 16, et dans la partie de carter 14 d, le renvoi d'angle 17. Le différentiel de transfert 13 est entraîné par le pignon d'entraînement 18 de la transmission principale 3 A cet effet, le différentiel de transfert 13 comporte une couronne dentée extérieure 19 a avec les dents de laquelle est en prise le pignon d'entraînement 18 La couronne extérieure 19 a fait partie de la roue creuse 19 du différentiel de transfert 13, qui constitue le premier organe du différentiel de transfert 13 La roue creuse 19 est divisée et présente, des deux côtés, des embouts de prolongement qui sont maintenus dans des roulements 20 Les roulements 20 sont destinés au montage tournant de la roue creuse dans la partie de carter 14 a Dans l'embout de prolongement de la roue creuse 19, dirigé vers le différentiel d'essieu avant , est logé le porte-satellites 21 Sur des tourillons du porte-satellites 21, répartis sur la périphérie, sont montés tournant, les satellites 22 Par l'intermédiaire de leur denture, ceux-ci sont en prise avec la denture de la roue creuse 19 Les satellites 22 engrenent également avec la roue centrale 23 formant le troisième organe du différentiel de transfert 13 Un embout de prolongement 23 a, cylindrique creux, de la roue centrale 23, s'étend coaxialement au travers de l'embout 21 a du porte-satellites 21, en direction du différentiel d'essieu avant 15 Le porte-satellites 29 du différentiel d'essieu avant 15 est lié en rotation, de manière rigide, à l'embout de prolongement 23 a de la roue centrale 23, par l'intermédiaire d'une denture 30. Dans le porte-satellites 29 est disposé un axe de palier 32 s'étendant perpendiculairement à l'axe de rotation X- X Sur cet axe de palier sont montés tournants les satellites 31 Les satellites 31 engrenent avec des planétaires coniques 33, 34, dont le planétaire conique 33 est relié par exemple à l'arbre de roue latéral gauche de l'essieu avant 4, par l'intermédiaire d'un arbre à emmanchement 35 A cet effet, l'arbre à emmanchement 35 sort du carter 14, dans la direction axiale de l'axe de rotation X-X, et porte, à son extrémité, une bride sur laquelle peut être fixé l'arbre de roue latéral Le porte-satellite 29 est logé tournant dans une cloche d'entraînement 24 qui est elle-même divisée et constituée des deux parties 24 a et 24 b qui sont liées en rotation, de manière rigide La cloche d'entraînement 24 est montée tournante dans la partie de carter 14 b, dans les deux roulements 27 La partie de cloche d'entraînement 24 a est liée en rotation, de manière rigide, par l'intermédiaire d'une denture 37, à une denture conjuguée correspondante qui est réalisée sur un embout de prolongement cylindrique creux 21 a du porte-satellites 21 Par ailleurs, la cloche d'entraînement 24 est pourvue d'une couronne 25, qui engrene avec la denture d'un pignon conique 28 disposé perpendiculairement à la couronne Le pignon conique 28 comporte un tourillon 26, qui sort de la partie de carter 14 d, et qui est destiné à être relié à l'arbre de transmission longitudinal 8 visible sur la figure 1, pour la transmission du couple moteur aux roues 12 de l'essieu arrière 9 Le pignon conique 28 et la couronne forment le renvoi d'angle 17. A la deuxième partie 24 b de la cloche d'entraînement 24, est lié en rotation, de manière rigide, le support de disques extérieurs 38 d'un premier viscocoupleur 39, par l'intermédiaire de dentures 47 en prise réciproque Le support de disques extérieurs 38 possède deux couvercles 42, 43 qui s'étendent radialement vers l'intérieur, et dont l'un comporte la denture de la liaison à emmanchement 40 Le support de disques extérieurs 38 présente, sur sa surface intérieure, une denture dans laquelle sont reçus, en assurant une liaison en rotation, rigide, les disques extérieurs 41, par une denture conjuguée correspondante, sur leur périphérie extérieure. Entre les deux couvercles 42, 43 est guidé axialement le support de disques intérieurs 45 Il est par ailleurs guidé, par l'intermédiaire de sa surface extérieure, dans un alésage du couvercle 42, et par l'intermédiaire d'un alésage, sur un embout du couvercle 43 Le diamètre de la surface extérieure du support de disques intérieurs 45, par l'intermédiaire duquel il est guidé dans l'alésage du couvercle 42, et le diamètre d'alésage de l'alésage par lequel le support de disques intérieurs est guidé sur l'embout du second couvercle 43, sont de même grandeur Entre le support de disques intérieurs 45 et les deux couvercles 42, 43 du support de disques extérieurs 38, sont disposés des joints d'étanchéité Par ailleurs, le support de disques intérieurs 45 présente également une denture dans laquelle sont reçus les disques intérieurs 46, en assurant une liaison en rotation, rigide Les disques intérieurs 46 alternent avec les disques extérieurs 41 selon une suite déterminée Ils se chevauchent L'espace intérieur formé entre le support de disques extérieurs 38 et le support de disques intérieurs 45, et non occupé par les disques intérieurs 46 et les disques extérieurs 41, est rempli, au moins partiellement, d'un fluide hautement visqueux, par exemple une huile aux silicones, de sorte que lors d'un mouvement relatif entre le support de disques extérieurs 38 et le support de disques intérieurs 45, il s'établisse un couple de réaction correspondant Le support de disques intérieurs du premier viscocoupleur 39, par l'intermédiaire d'une denture, est lié en rotation, de manière rigide, à une denture correspondante 47 sur la surface extérieure 48 d'un embout 49 du support de disques intérieur 50 du second viscocoupleur 51 Le support de disques extérieurs 38 du premier viscocoupleur 39 est monté tournant dans le carter 14 c, par l'intermédiaire d'un palier 44 L'embout 49 du support de disques intérieurs 50 du second viscocoupleur 51 est lié en rotation, de manière rigide mais amovible, au porte-satellites 29 du différentiel d'essieu avant 15, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement 52 réalisée sous la forme d'une denture Sur des embouts du support de disques intérieurs 50 du second viscocoupleur 51, est monté tournant le support de disques extérieurs 53 du second viscocoupleur A cet effet, le support de disques extérieurs 53 possède deux couvercles 54, 55, s'étendant radialement vers l'intérieur Ceux-ci sont montés, par l'intermédiaire de leur alésage, sur les embouts, à savoir les surfaces de guidage, du support de disques intérieurs 50 Au support de disques intérieurs 50 sont associés, en y étant liés en rotation, de manière rigide, des disques intérieurs 56 Le support de disques extérieurs 53 du second viscocoupleur reçoit les disques extérieurs 57, par une liaison en rotation, rigide. L'espace intérieur du second viscocoupleur 51, formé entre le support de disques extérieurs 53 et le support de disques intérieurs 50, et non occupé par les disques intérieurs 56 et les disques extérieurs 57 se succédant selon une suite déterminée et se chevauchant, est également rempli, au moins partiellement, par un fluide hautement visqueux, par exemple une huile aux silicones, de sorte que lors d'un mouvement relatif entre le support de disques extérieurs 53 et le support de disques intérieurs 50, il se produit un cisaillement du fluide visqueux et il s'établit un couple de réaction correspondant. L'arbre à emmanchement 36 est reçu dans un alésage 58 du support de disques intérieurs 50 et de son embout 49 L'une de ses extrémités s'étend jusqu'à l'intérieur du planétaire conique 34 et y est liée en rotation, de manière rigide, par l'intermédiaire de la liaison à emmanchement 59 A l'extrémité sortant hors du carter 14 c, l'arbre à emmanchement 36 est pourvu d'une bride, qui est destinée au raccordement, par exemple d'une bride correspondante d'un arbre de roue latéral 7 conduisant à la roue avant droite du véhicule automobile, conformément à la figure 1 L'arbre à emmanchement 36 comporte une autre liaison à emmanchement 60 pour le raccordement du support de disques extérieurs 53 du second viscocoupleur 51 Il s'agit également d'une denture s'étendant parallèlement à l'axe de rotation X-X, comme pour les autres liaisons à emmanchement 40, 47, 52, 59 L'arbre à emmanchement 36 est monté par l'intermédiaire d'un roulement 61, dans le couvercle de carter 62 faisant partie du carter 14 c Le carter 14 c reçoit les deux viscocoupleurs 39, 51 disposés côte à côte Les deux viscocoupleurs 39, 51 sont disposés coaxialement par rapport à l'axe de rotation X-X Le carter 14 c est centré sur la partie de carter 14 b, par l'intermédiaire d'un embout de centrage 63 qui s'engage dans un alésage correspondant 64 de la partie de carter 14 b en y étant relié de manière amovible, par l'intermédiaire de vis 65 Grâce à l'association des viscocoupleurs sous forme d'unité il distincte, à un carter 14 c et leur équipement en liaisons à emmanchement, il est possible d'équiper un véhicule automobile, au choix, d'un entraînement à quatre roues motrices permanent, sans verrouillages pour le différentiel de transfert 13 et le différentiel d'essieu avant 15, ou bien de prévoir des verrouillages correspondants Ainsi, il est possible de prévoir une configuration selon laquelle le carter 14 c ne renferme qu'un seul viscocoupleur, par exemple le premier viscocoupleur destiné à annuler, au moins partiellement, la fonction de différentiel du différentiel de transfert 13 agissant entre les deux essieux moteurs; mais le carter 14 c peut également renfermer en supplément le second viscocoupleur 51 destiné à annuler, au moins en partie, la fonction de différentiel du différentiel d'essieu avant 15. REVENDICATIONS. 1 Ensemble de transmission pour un véhicule automobile à quatre roues motrices, dans lequel aussi bien un différentiel de transfert ( 13) sous forme de différentiel à roues droites, répartissant le couple d'entraînement entre les deux essieux moteurs ( 4, 9), et un premier viscocoupleur ( 39) qui lui est associé pour annuler au moins en partie sa fonction de différentiel, qu'un différentiel d'essieu ( 15) et le second viscocoupleur ( 51) qui lui est associé pour annuler au moins en partie sa fonction de différentiel, sont disposés dans la zone d'un essieu moteur ( 4), la roue creuse ( 19) du différentiel de transfert ( 13) étant reliée à la transmission principale ( 3) du véhicule automobile, son porte-satellites ( 21) étant relié à la transmission d'essieu du second essieu moteur ( 9), et sa roue centrale ( 23) à la transmission d'essieu du premier essieu moteur ( 4), le premier viscocoupleur ( 39) étant intercalé entre le porte-satellites ( 21) et la roue centrale ( 23), et le second viscocoupleur ( 51) étant intercalé entre le porte-satellites ( 29) du différentiel d'essieu ( 15) de la transmission d'essieu du premier essieu moteur ( 4) et sa sortie vers une roue du premier essieu moteur ( 4), les deux viscocoupleurs ( 39, 51) étant disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre sur un côté du différentiel d'essieu ( 15) et coaxialement à la sortie de celui-ci réalisée sous la forme d'un arbre à emmanchement ( 36), et les deux viscocoupleurs ( 39, 51) comprenant chacun des disques intérieurs ( 46, 56) et des disques extérieurs ( 41, 57), un support de disques intérieurs ( 45, 50) et un support de disques extérieurs ( 38, 53), et entre les deux, un espace intérieur défini par des parties de carter, et rempli au moins partiellement, d'un fluide hautement visqueux, notamment une huile aux silicones, caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, 51) sont disposés côte à côte, en ce que les supports de disques intérieurs ( 45, 50) des deux viscocoupleurs ( 39, 51) sont liés en rotation l'un à l'autre de manière rigide, et liés en rotation, également de manière rigide, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement ( 52), au porte- satellites ( 29) du différentiel d'essieu ( 15) du premier essieu moteur ( 4), en ce que le support de disques extérieurs ( 38) du premier viscocoupleur ( 39), est relié, par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement ( 40), à une cloche d'entraînement ( 24) qui comporte une roue dentée ( 25) d'un renvoi d'angle ( 17) pour l'entraînement du second essieu moteur ( 9), en ce que l'arbre à emmanchement ( 36) traverse les supports de disques intérieurs ( 45, 50) des deux viscocoupleurs ( 39, 51) et est lié en rotation, de manière rigide, d'une part au planétaire conique ( 34) du différentiel d'essieu ( 15) du premier essieu moteur ( 4), par l'intermédiaire d'une liaison à emmanchement ( 59), et d'autre part au support de disques extérieurs ( 53) du second viscocoupleur ( 51), et en ce que les liaisons à emmanchement ( 40, 52, 59) sont disposées coaxialement les unes par rapport aux autres. 2 Ensemble de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier viscocoupleur ( 39) est disposé plus près du différentiel d'essieu ( 15) du premier essieu moteur ( 4), que le second viscocoupleur ( 51). 3 Ensemble de transmission selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le support de disques intérieurs ( 50) du second viscocoupleur ( 51) est prolongé en direction du différentiel d'essieu ( 15), par un embout ( 49), au moyen duquel il s'engage, en réalisant une liaison rigide de rotation, par l'intermédiaire de la liaison à emmanchement ( 52), dans un alésage de liaison de configuration correspondante du porte- satellites ( 29), et en ce que le support de disques intérieurs ( 45) du premier viscocoupleur ( 39) est monté, par l'intermédiaire d'une denture ( 47), sur la surface extérieure ( 48) de l'embout ( 49) du support de disques intérieurs ( 50) du second viscocoupleur ( 51) comprenant une denture conjuguée correspondante, en y réalisant une liaison rigide de rotation. 4 Ensemble de transmission selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la liaison à emmanchement ( 60) entre l'arbre à emmanchement ( 36) et le support de disques extérieurs ( 53) du second viscocoupleur ( 51), est réalisée à l'extrémité de l'arbre à emmanchement ( 36), opposée à celle o est réalisée la liaison à emmanchement ( 59) de cet arbre à emmanchement ( 36), dans le planétaire conique ( 34). Ensemble de transmission selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux viscocoupleurs ( 39, 51) et l'arbre à emmanchement ( 36) sont logés dans un carter commun ( 14 c) qui est relié de manière amovible au carter ( 14 b) du différentiel d'essieu ( 15). 6 Ensemble de transmission selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support de disques extérieurs ( 38) du premier viscocoupleur ( 39) comporte un embout ( 42 a) par lequel il est monté tournant dans un alésage du carter ( 14 c), en direction du différentiel d'essieu ( 15), et en ce que l'arbre à emmanchement ( 36) est monté tournant dans un couvercle de palier ( 62) faisant partie du carter ( 14 c). 7 Ensemble de transmission selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support de disques extérieurs ( 38) du premier viscocoupleur ( 39) repose en rotation libre sur l'embout ( 49) du support de disques intérieurs ( 50) du second viscocoupleur ( 51).