Brevet FR3032395A1 — publié le 20160812

SYSTEME DE TRANSMISSION AVEC MODULE HYDRAULIQUE L'invention concerne les systèmes de transmission de couple pour les véhicules automobiles. En particulier, elle concerne les systèmes de transmission de couple pour les véhicules automobiles pouvant sélectivement passer de un à plusieurs essieux motorisés. Dans des situations de conduite particulière, notamment sur sol meuble, il est parfois nécessaire de posséder plusieurs essieux motorisés pour maintenir le véhicule automobile en mouvement. Il est donc utile de pouvoir choisir le nombre d'essieux motorisés selon la situation de conduite. De manière standard, un véhicule possède un seul essieu motorisé, généralement l'essieu situé à proximité du groupe motopropulseur. Cet essieu peut donc être alternativement à l'avant ou à l'arrière du véhicule. On appellera cet essieu, l'essieu principal. Un essieu est, historiquement, un arbre s'étendant transversalement entre des roues placées de part et d'autres d'un véhicule. Cependant, en raison des développements de l'industrie automobile, on entend par essieu l'ensemble des pièces reliant transversalement les roues situées de part et d'autre du véhicule. De manière standard, les roues portées par l'essieu principal sont entrainées par le groupe motopropulseur par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage comprenant un embrayage, une boite de vitesses et un différentiel. Le différentiel est alors placé entre deux demi-arbres formant l'essieu de manière à permettre une vitesse de rotation différente entre les deux demi-arbres. Le différentiel comprend habituellement un pignon conique entraîné par l'arbre moteur. Ce pignon s'engrène perpendiculairement avec une couronne, solidaire d'une cage portant des pignons coniques appelés satellites. Les satellites sont liés cinématiquement avec deux demi-arbres formant un essieu. Ces demi-arbres sont appelés planétaires. Chaque demi-arbre porte au moins une roue du véhicule. 3032395 2 Lorsque la couronne est entrainée en rotation, la cage tourne et entraine, par l'intermédiaire des satellites, les deux demi-arbres à la même vitesse. Dans cette situation, les pignons satellites ne tournent pas sur leur axe propre et sont simplement entrainés par la cage. Si des 5 efforts résistants différents sont appliqués aux deux demi-arbres, alors les deux demi-arbres prennent des vitesses différentes. La différence de vitesse entre les deux demi-arbres est rendue possible par la mise en rotation des pignons satellites sur leur propre axe. Selon le type de véhicule, le ou les essieux complémentaires à 10 l'essieu principal sont également motorisés. Afin de motoriser également cet essieu complémentaire, il est nécessaire d'extraire une partie du couple issu du groupe motopropulseur pour entrainer ledit essieu. Pour ce faire, différents systèmes de transmission peuvent être 15 utilisés. On connait notamment des systèmes de transmission utilisant un arbre longitudinal liant cinématiquement les essieux entre eux. Ces solutions sont cependant couteuses car elles nécessitent des changements profonds dans l'architecture du véhicule automobile. 20 On connait également des transmissions basées sur l'hydraulique, dans lesquelles une partie du couple moteur est utilisée pour entrainer une pompe hydraulique. Le fluide sous pression est ensuite détendu dans une turbine entraînant un essieu complémentaire. Les solutions hydrauliques connues requièrent cependant certaines 25 modifications architecturales, notamment au niveau du dispositif de couplage du premier essieu. Le but de l'invention est de proposer un système de transmission du couple capable d'entrainer une pompe hydraulique en effectuant un minimum de modification dans l'architecture du 30 dispositif de couplage. L'invention a donc pour objet un système de transmission pour véhicule automobile muni d'au moins deux essieux motorisés, comprenant un dispositif de couplage entre un arbre moteur entrainé par le groupe motopropulseur et un essieu motorisé comprenant deux 3032395 3 demi-arbres portant des roues et un module hydraulique comprenant une pompe et un arbre apte à entraîner ladite pompe. Le module hydraulique est fixé sur le dispositif de couplage, à l'extérieur dudit dispositif, l'arbre du module hydraulique étant entrainé par le 5 dispositif de couplage Cet agencement du module hydraulique permet de prélever à l'essieu motorisé principal le couple nécessaire pour actionner un module hydraulique. Le couple est prélevé de manière simple sur le dispositif de couplage, sans modifier en profondeur l'architecture 10 dudit dispositif. Dans un mode de réalisation, l'arbre du module hydraulique est pourvu de cannelures et le dispositif de couplage comprend un différentiel placé entre les deux demi-arbres de l'essieu motorisé, ledit différentiel comprenant une cage liée cinématiquement à l'arbre 15 moteur, la cage étant pourvue de cannelures aptes à recevoir les cannelures de l'arbre du module hydraulique. Avantageusement, l'arbre du module hydraulique est creux et configuré pour le passage d'un des demi-arbres de l'essieu motorisé. Le positionnement de l'arbre creux de la pompe autour du 20 demi-arbre offre une solution de transmission compacte. Dans un mode de réalisation, le dispositif de couplage comprend un différentiel placé entre les deux demi-arbres de l'essieu motorisé, ledit différentiel comprenant une cage liée cinématiquement à l'arbre moteur et une couronne solidaire de la cage. En outre, l'arbre 25 du module hydraulique porte un pignon, la couronne solidaire de la cage engrainant le pignon porté par l'arbre du module hydraulique. Dans un mode de réalisation, le dispositif de couplage du système de transmission comprend une boîte de vitesses comprenant au moins deux arbres, un arbre primaire entrainé par l'arbre moteur et un 30 arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux demi-arbres de l'essieu motorisé. L'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte une première poulie et l'arbre du module hydraulique porte une deuxième poulie, liée cinématiquement avec la première poulie moyen d'une courroie. 3032395 4 Dans un mode de réalisation, le dispositif de couplage du système de transmission comprend une boîte de vitesses comprenant au moins deux arbres, un arbre primaire entrainé par l'arbre moteur et un arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux 5 demi-arbres de l'essieu motorisé. L'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte un premier pignon et l'arbre du module hydraulique porte un deuxième pignon, lié cinématiquement avec le premier pignon au moyen d'une chaine. Dans un mode de réalisation, le dispositif de couplage du 10 système de transmission comprend une boîte de vitesses comprenant au moins deux arbres, un arbre primaire entrainé par l'arbre moteur et un arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux demi-arbres portant les roues. L'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte un premier pignon et l'arbre du module hydraulique 15 porte un deuxième pignon, lié cinématiquement avec le premier pignon au moyen d'au moins un autre pignon intermédiaire. Avantageusement, le module hydraulique et le dispositif de couplage comprennent chacun au moins un carter, le carter du module hydraulique étant assemblé sur le carter du dispositif de couplage. 20 La fixation du module hydraulique à l'extérieur du carter du dispositif de couplage permet une facilité de montage. Cela permet en outre de changer ou réparer les éléments du module hydraulique sana devoir démonter le dispositif de couplage. Préférentiellement, le système de transmission comprend des 25 garnitures étanches placées entre le carter du module hydraulique et le carter du dispositif de couplage. Les garnitures étanches permettent d'éviter le mélange des fluides contenus dans les différents carters, améliorant ainsi la fiabilité du système. 30 Avantageusement, le module hydraulique comprend un dispositif d'embrayage placé entre l'arbre dudit module et la pompe dudit module apte à coupler ou désaccoupler l'arbre et la pompe. Un tel embrayage permet de pouvoir choisir de prélever ou non du couple sur le dispositif de couplage. Cela permet par exemple de 3032395 5 pouvoir activer ou non la pompe en vue d'un passage de un à deux essieux moteurs. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de trois modes de 5 réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un système de transmission du couple selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente un détail du système de transmission selon le premier mode de réalisation présenté en figure 1, 10 - la figure 3 représente un système de transmission selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et - la figure 4 représente un système de transmission selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un système de transmission 1 apte à 15 transmettre un couple moteur issu d'un groupe motopropulseur 2 à une pompe 3a d'un module hydraulique 3. Le système 1 est prévu pour équiper des véhicules automobiles munis d'au moins deux essieux motorisés. On a représenté, sur la figure 1, le système de transmission 1 dans le cas d'un véhicule à traction comprenant un 20 essieu avant 4. Le système de transmission 1 a pour but d'entrainer la pompe du module hydraulique 3 afin que cette dernière puisse alimenter un circuit hydraulique sous pression permettant de motoriser un deuxième essieu non représenté. 25 Le système de transmission 1 comprend un dispositif de couplage 5 monté entre un arbre moteur 6 entrainé par le groupe motopropulseur 2 et un arbre 7 du module hydraulique 3. Le dispositif de couplage 5 comprend un embrayage 8, une boite à vitesses 9 et un différentiel 10. La boite à vitesses 9 comprend 30 un arbre principal 11 et un arbre secondaire 12. Les arbres 11 et 12 peuvent être couplés en rotation, avec différents rapports de réduction, par engrènement des pignons 13a solidaires de l'arbre 11 et des pignons 13b solidaires de l'arbre 12. L'arbre principale 11 peut être 3032395 6 couplé à l'arbre moteur 6 au moyen de l'embrayage 8 placé entre lesdits arbres 6 et 11. L'arbre secondaire 12 porte un pignon de descente 14 apte à engrener le différentiel 10. Le différentiel 10 comprend à cet effet une 5 couronne 15 solidaire d'une cage 16 du différentiel 10 et engrenant le pignon de descente 14. Le différentiel 10 est placé entre deux demi-arbres 17 et 18 formant l'essieu 4. Le différentiel 10 a pour fonction de lier cinématiquement l'arbre secondaire 12 aux deux demi-arbres 17 et 18 10 en autorisant une vitesse de rotation différente entre le demi-arbre 16 et le demi-arbre 17. L'arbre 7 du module hydraulique 3 est lié cinématiquement à la cage 16 du différentiel 10. La figure 2 représente un vue de détail de la liaison entre 15 l'arbre 7 et la cage 16 du différentiel 10. L'arbre 7 est creux permettant le passage du demi-arbre 17. Un espace 19 sépare l'arbre 7 et le demi-arbre 17, ce qui autorise un mouvement relatif entre les deux arbres 7 et 17. L'arbre 7 comprend des cannelures 20 sur sa surface intérieure. 20 Les cannelures 20 sont compatibles avec des cannelures 21 disposés sur une la surface extérieur d'une portion cylindrique 22 de la cage 16 du différentiel 10. L'arbre 7 s'étend donc autour de la portion cylindrique 22, les cannelures 21 et 20 s'engrenant. La cage 16 du différentiel 10 est monté rotatif dans un 25 carter 23 du dispositif de couplage 5 au moyen des paliers 24. Un joint à lèvre 24b placé entre le carter 23 et la portion cylindrique 22 garantit l'étanchéité du différentiel 10. L'arbre 7, l'embrayage 3b et la pompe 3a du module hydraulique 3 sont contenus dans un carter 25. L'arbre creux 7 est 30 monté rotatif dans le carter 25 au moyen d'un palier 26. Le carter 25 et le carter 23 sont fixés au moyen d'éléments de fixation 27. La fixation est rendue étanche par la présence d'un joint plat 28 placé entre les carter 25 et 23 et d'un joint à lèvre 29 placé entre l'arbre 7 et le carter 25. 3032395 7 Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de couplage comprend également un deuxième carter 30 contenant la boîte de vitesses 9. La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de 5 l'invention. Les éléments communs aux figures 1 et 3 portent les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, une couronne supplémentaire 31 est montée fixe sur la cage 16 du différentiel. Un pignon 32 porté par un arbre 33 engrène la couronne 31. L'arbre 33 est lié cinématiquement à une pompe 34 d'un module hydraulique 35. Le 10 module hydraulique 35 comprend également un embrayage 34 apte à coupler ou non la pompe 34 à l'arbre 33. Le module hydraulique 35 comprend un carter 37. Le carter 37 est fixé mécaniquement sur le carter 23 du dispositif de couplage 5. Des garnitures étanches, non représentées, assurent l'étanchéité de l'assemblage. 15 La figure 4 représente un troisième mode de réalisation. Les éléments communs aux figures 1, 3 et 4 portent les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, le carter 30 est pourvu d'un passage 38 permettant le passage d'un arbre secondaire 39 de la boîte de vitesse 9. L'arbre 39 est plus long que l'arbre 12 des figures 1 et 3. 20 Il porte une poulie 40 située à l'extérieur du carter 30. La poulie 40 est liée cinématiquement à une poulie 41 d'un module hydraulique 42. La liaison est effectuée au moyen d'une courroie 43. La poulie 41 du module hydraulique 42 est montée sur un arbre 44 solidaire d'une pompe 45. Un embrayage 46 permet de coupler ou non la pompe 45 25 avec l'arbre 44. Le module hydraulique 42 comprend également un carter 47 fixé sur le carter 30 de la boite de vitesses 9. REVENDICATIONS1. Système de transmission de couple (1) pour véhicule automobile muni d'au moins deux essieux motorisés, comprenant un dispositif de couplage (5) entre un arbre moteur (6) entrainé par le groupe motopropulseur et un essieu motorisé (4) comprenant deux demi-arbres portant des roues et un module hydraulique (3, 35, 42) comprenant une pompe et un arbre apte à entraîner ladite pompe, caractérisé en ce que le module hydraulique est fixé sur le dispositif de couplage, à l'extérieur dudit dispositif, l'arbre du module hydraulique étant entrainé par le dispositif de couplage. 2. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel l'arbre (7) du module hydraulique est pourvu de cannelures et dans lequel le dispositif de couplage (5) comprend un différentiel (10) placé entre les deux demi-arbres de l'essieu, ledit différentiel comprenant une cage (16) liée cinématiquement à l'arbre moteur, la cage étant pourvue de cannelures aptes à recevoir les cannelures de l'arbre (7) du module hydraulique. 3. Système de transmission selon la revendication 2, dans lequel l'arbre du module hydraulique est creux et configuré pour le passage d'un des demi-arbres de l'essieu. 4. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de couplage (5) comprend un différentiel placé entre les deux demi-arbres de l'essieu, ledit différentiel comprenant une cage liée cinématiquement à l'arbre moteur et une couronne solidaire de la cage, et dans lequel l'arbre (33) du module hydraulique (35) porte un pignon (32), la couronne solidaire de la cage engrainant le pignon porté par l'arbre du module hydraulique. 5. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de couplage (5) comprend une boîte de vitesses (9) comprenant au moins deux arbres (11, 39), un arbre primaire entrainé par l'arbre moteur et un arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux demi-arbres de l'essieu et dans lequel l'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte une première poulie (40) 3032395 9 et l'arbre (44) du module hydraulique (42) porte une deuxième poulie (41), liée cinématiquement avec la première poulie moyen d'une courroie. 6. Système de transmission selon la revendication 1, dans 5 lequel le dispositif de couplage (5) comprend une boîte de vitesses (9) comprenant deux arbres, un arbre primaire entrainé par le groupe motopropulseur et un arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux demi-arbres de l'essieu motorisé et dans lequel l'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte un premier 10 pignon et l'arbre du module hydraulique porte un deuxième pignon, lié cinématiquement avec le premier pignon au moyen d'une chaine. 7. Système de transmission selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de couplage (5) comprenant une boîte de vitesses (9) comprenant deux arbres, un arbre primaire entrainé par le 15 moteur et un arbre secondaire lié cinématiquement à l'arbre primaire et aux deux demi-arbres portant les roues et dans lequel l'un des deux arbres de ladite boite de vitesses porte un premier pignon et l'arbre du module hydraulique porte un deuxième pignon, lié cinématiquement avec le premier pignon au moyen d'au moins un autre pignon 20 intermédiaire. 8. Système de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le module hydraulique et le dispositif de couplage (5) comprennent chacun au moins un carter (23, 30, 25, 37, 47) le carter du module hydraulique étant assemblé sur le carter du 25 dispositif de couplage. 9. Système de transmission selon la revendication 8, comprenant des garnitures étanches (29) placées entre le carter du module hydraulique et le carter du dispositif de couplage. 10. Système de transmission selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 9 dans lequel le module hydraulique comprend un dispositif d'embrayage (3b, 36, 46) placé entre l'arbre dudit module et la pompe dudit module apte à coupler ou désaccoupler l'arbre et la pompe.