CH635542A5

CH635542A5 - MOTOR AXLE FOR A FOUR - WHEEL MOTOR VEHICLE.

Info

Publication number: CH635542A5
Application number: CH269380A
Authority: CH
Inventors: Hans Rudolf Hertig
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1980-04-08
Publication date: 1983-04-15
Also published as: GB2074513B; FR2479747A1; IT1137661B; GB2074513A; IT8120973A1; IT8120973A0; FR2479747B1

Description

L'invention concerne un essieu moteur pour véhicule automobile à quatre roues motrices, du type recevant des roues directrices reliées chacune, par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation, à l'une des extrémités d'une de deux parties d'essieu fixes en position capables d'être commandées ensemble en rotation par un mécanisme d'entraînement. The invention relates to a drive axle for a four-wheel drive motor vehicle, of the type receiving steered wheels each connected, by means of an articulation device, to one of the ends of one of two parts of axles fixed in position capable of being controlled together in rotation by a drive mechanism.

Il est connu d'utiliser ces types d'essieux moteurs pour entraîner en rotation les roues directrices de véhicules dits à quatre roues motrices, c'est-à-dire de véhicules tels que des véhicules tout terrain ou des tracteurs qui comportent un essieu moteur avant équipé de roues directrices et au moins un essieu moteur arrière. It is known practice to use these types of driving axles to rotate the steering wheels of so-called four-wheel drive vehicles, that is to say vehicles such as all-terrain vehicles or tractors which include a driving axle. front fitted with steered wheels and at least one rear drive axle.

Dans les constructions connues, ces essieux moteurs à roues directrices, qui s'étendent horizontalement au châssis du véhicule, sont généralement logés tournants, au moins sur une partie de leur longueur, dans un boîtier relié au châssis. Ils sont entraînés en rotation, depuis le moteur du véhicule ou depuis le mécanisme commandant l'essieu arrière, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraînement comportant habituellement un différentiel également logé dans le boîtier. Des constructions de tels véhicules sont, par exemple, montrées dans le brevet USA N° 3400777 et dans la demande allemande publiée No 2001975. In known constructions, these driving axles with steered wheels, which extend horizontally to the chassis of the vehicle, are generally housed rotating, at least over part of their length, in a housing connected to the chassis. They are driven in rotation, from the vehicle engine or from the mechanism controlling the rear axle, by means of a drive mechanism usually comprising a differential also housed in the housing. Constructions of such vehicles are, for example, shown in US Patent No. 3,400,777 and in published German application No. 2001975.

Il est également connu de transformer des véhicules initialement prévus avec des roues motrices seulement à l'arrière en véhicules à quatre roues motrices. Une modification de ce genre, envisagée pour un tracteur, est par exemple à la base de la demande allemande publiée N° 2405718. Dans la plupart des cas, la transformation est relativement aisée à effectuer, par le fait que, globalement, il suffit d'adapter au châssis du véhicule le boîtier de l'essieu moteur et, pour la commande en rotation de ce dernier, d'ajouter les organes de transmission de mouvement nécessaires et/ou de modifier les organes de transmission de mouvement équipant le véhicule à transformer. Cette relative facilité d'équipement constitue d'ailleurs un argument commercial non négligeable pour le constructeur qui, au stade de l'étude d'un nouveau modèle de véhicule à deux roues motrices, peut déjà tenir compte qu'une transformation de celui-ci en véhicule à quatre roues motrices a des chances d'être ultérieurement demandée par l'utilisateur. It is also known to transform vehicles initially provided with drive wheels only at the rear into four-wheel drive vehicles. A modification of this kind, envisaged for a tractor, is for example the basis of the published German application No. 2405718. In most cases, the transformation is relatively easy to perform, by the fact that, overall, it suffices to '' adapt the drive axle housing to the chassis of the vehicle and, for the rotary control of the latter, add the necessary movement transmission members and / or modify the movement transmission members fitted to the vehicle to be transformed . This relative ease of equipment is also a significant commercial argument for the manufacturer who, at the stage of studying a new model of two-wheel drive vehicle, can already take into account that a transformation of it in a four-wheel drive vehicle is likely to be later requested by the user.

Pour certains véhicules à quatre roues motrices, en particulier ceux dont les roues avant directrices ont un diamètre inférieur à celui des roues arrière, comme c'est souvent le cas dans les tracteurs, la recherche d'une meilleure traction conduit à équiper les roues avant directrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, le cas For certain four-wheel drive vehicles, in particular those whose front steering wheels have a diameter smaller than that of the rear wheels, as is often the case in tractors, the search for better traction leads to equipping the front wheels larger tire guidelines or, if applicable

échéant, de monter des roues avant de diamètre plus grand. Cette modification s'impose encore davantage lorsqu'il s'agit de tracteurs prévus à l'origine avec des roues motrices seulement à l'arrière et déjà transformés ou à transformer en tracteurs à quatre roues motrices. Dans ces tracteurs, en effet, notamment dans le but de réduire l'empattement et de faciliter le braquage, les roues avant ont généralement un diamètre sensiblement plus faible que celui des roues arrière et, par rapport à ces dernières, sont souvent équipées de pneumatiques différents, tant en forme qu'en dimensions. if necessary, fit larger diameter front wheels. This change is even more necessary in the case of tractors originally intended with drive wheels only at the rear and already transformed or to be transformed into four-wheel drive tractors. In these tractors, in fact, in particular with the aim of reducing the wheelbase and facilitating turning, the front wheels generally have a diameter substantially smaller than that of the rear wheels and, compared to the latter, are often fitted with tires different, both in shape and in size.

Une telle modification a toutefois l'inconvénient de surélever la partie avant du véhicule dont le châssis ne se présente plus à l'horizontale. Il s'ensuit que la liaison entre ce châssis et les différents outils destinés à être attelés au véhicule se trouve aussi modifiée, ce qui peut créer de sérieuses difficultés, lorsque des outils doivent être tractés et/ou poussés dans le plan horizontal. Egalement, lors de l'utilisation d'outils frontaux, par exemple des chargeurs frontaux, ces derniers peuvent ne plus être à même de toucher le sol. De plus, cette surélévation du châssis et, partant, de l'essieu moteur des roues directrices avec son mécanisme d'entraînement risquent de conduire, lors de parcours en terrain accidenté ou à forte déclivité, à une mauvaise stabilité du véhicule dont le centre de gravité se trouve plus élevé. However, such a modification has the disadvantage of raising the front part of the vehicle, the chassis of which is no longer horizontal. It follows that the connection between this chassis and the various tools intended to be coupled to the vehicle is also modified, which can create serious difficulties, when tools have to be towed and / or pushed in the horizontal plane. Also, when using front tools, for example front loaders, they may no longer be able to touch the ground. In addition, this elevation of the chassis and, consequently, of the driving axle of the steered wheels with its drive mechanism risks leading, when traveling on uneven terrain or with steep gradients, to poor stability of the vehicle, the center of which gravity is found higher.

L'invention a pour but de proposer un essieu moteur du type précité pour véhicules à quatre roues motrices, qui permette aussi bien d'améliorer la stabilité du véhicule que de maintenir la garde au sol prévue pour le châssis du véhicule lorsqu'il est nécessaire d'augmenter le diamètre des roues directrices en vue d'obtenir une meilleure traction. The object of the invention is to provide a driving axle of the aforementioned type for four-wheel drive vehicles, which makes it possible both to improve the stability of the vehicle and to maintain the ground clearance provided for the chassis of the vehicle when necessary. increase the diameter of the steered wheels in order to obtain better traction.

Ce but est atteint par l'essieu moteur de l'invention tel que caractérisé dans la revendication 1. D'autres formes avantageuses d'exécution de l'invention ressortent des revendications 2 et 3. This object is achieved by the drive axle of the invention as characterized in claim 1. Other advantageous embodiments of the invention emerge from claims 2 and 3.

Deux formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Two embodiments of the invention are described below by way of examples, with reference to the accompanying drawings in which:

la fig. 1 est une vue schématique frontale, partiellement en coupe, d'une partie d'un véhicule équipé d'un essieu moteur réalisé selon une première forme d'exécution de l'invention; fig. 1 is a schematic front view, partially in section, of a part of a vehicle equipped with a driving axle produced according to a first embodiment of the invention;

la fig. 2 montre, en vue de dessus, l'essieu moteur représenté sur la fig. 1, et la fig. 3 représente, de manière plus détaillée et à une échelle agrandie par rapport à celle de la fig. 1, un essieu moteur réalisé selon une seconde forme d'exécution de l'invention. fig. 2 shows, in top view, the driving axle shown in FIG. 1, and fig. 3 shows, in more detail and on an enlarged scale compared to that of FIG. 1, a driving axle produced according to a second embodiment of the invention.

Dans la fig. 1, la référence 1 désigne le châssis d'un véhicule à quatre roues motrices, tel qu'un tracteur. La référence 2 désigne le boîtier porte-essieu, ou carter, relié par des moyens non représentés, par exemple de manière oscillante et/ou à l'aide de ressorts à la base 1.1 de la partie avant du châssis 1. In fig. 1, reference 1 designates the chassis of a four-wheel drive vehicle, such as a tractor. Reference 2 designates the axle carrier housing, or casing, connected by means not shown, for example in an oscillating manner and / or by means of springs to the base 1.1 of the front part of the chassis 1.

L'essieu moteur, d'entraînement en rotation des roues avant directrices 3 et 4 du tracteur, est constitué d'une partie d'essieu centrale 5 et de deux parties d'essieu latérales 6 et 7. La partie d'essieu centrale 5 est montée tournante dans la partie centrale 2.1 du boîtier porte-essieu 2 et est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraînement différentiel, non représenté, à partir d'un arbre moteur 8 (fig. 2). Les parties d'essieu latérales 6 et 7 sont reliées par une de leurs extrémités 6.1,7.1 à l'extrémité respective 5.1,5.2 de la partie d'essieu centrale 5 au moyen de dispositifs d'articulation 9, 10, tels que des joints de cardan. A leur autre extrémité 6.2,7.2, les parties d'essieu latérales 6,7 sont reliées chacune, par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation 11,12 tel qu'un joint de cardan, à l'un des axes moteurs 13,14 respectivement associés aux roues 3 et 4. The driving axle, for driving the front steering wheels 3 and 4 of the tractor in rotation, consists of a central axle part 5 and two lateral axle parts 6 and 7. The central axle part 5 is rotatably mounted in the central part 2.1 of the axle carrier housing 2 and is rotated by means of a differential drive mechanism, not shown, from a motor shaft 8 (fig. 2). The lateral axle parts 6 and 7 are connected by one of their ends 6.1,7.1 to the respective end 5.1,5.2 of the central axle part 5 by means of articulation devices 9, 10, such as seals gimbal. At their other end 6.2,7.2, the lateral axle parts 6,7 are each connected, by means of an articulation device 11,12 such as a universal joint, to one of the driving axes 13.14 respectively associated with wheels 3 and 4.

Les références 2.2,2.3 désignent les extrémités du boîtier porte-essieu 2, qui présentent chacune une branche supérieure et une branche inférieure engagées à pivotement entre les branches analogues d'une des fusées tubulaires 15 et 16 dans lesquelles sont respectivement centrés les axes moteurs 13,14 des roues 3 et 4. L'orientation des fusées tubulaires 15 et 16 par rapport au boîtier porte-essieu 2 et, en conséquence, le braquage des roues 3 et 4 s'opèrent à partir d'une installation de commande de direction non représentée. References 2.2, 2.2.3 designate the ends of the axle-bearing housing 2, which each have an upper branch and a lower branch pivotally engaged between the similar branches of one of the tubular rockets 15 and 16 in which the motor axes 13 are respectively centered. , 14 of the wheels 3 and 4. The orientation of the tubular rockets 15 and 16 relative to the axle carrier 2 and, consequently, the turning of the wheels 3 and 4 takes place from a steering control installation not shown.

La fig. 1 montre que, depuis les dispositifs d'articulation 11,12 qui les relient aux axes moteurs 13,14 des roues 3 et 4, les parties Fig. 1 shows that, from the articulation devices 11, 12 which connect them to the motor axes 13, 14 of the wheels 3 and 4, the parts

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

635 542 635,542

d'essieu latérales 6, 7 sont inclinées vers le bas et forment chacune un angle de même valeur a avec la droite imaginaire 17 de jonction des dispositifs d'articulation 11 et 12, autrement dit des centres des roues 3 et 4. Ces derniers se trouvent ainsi surélevés par rapport à l'emplacement qu'ils auraient si l'essieu moteur s'étendait à l'horizontale, au 5 niveau de la partie d'essieu centrale 5. lateral axle 6, 7 are inclined downward and each form an angle of the same value a with the imaginary straight line 17 of junction of the articulation devices 11 and 12, in other words of the centers of the wheels 3 and 4. These are thus raised relative to the location they would have if the driving axle extended horizontally, at the level of the central axle part 5.

Par le fait qu'elle permet d'abaisser la position du mécanisme d'entraînement par rapport aux axes des roues, une telle disposition présente un intérêt dans le cas où une meilleure stabilité est recherchée pour le tracteur. Elle se révèle particulièrement avantageuse 10 lorsque, pour un tracteur en service ou à transformer, il est nécessaire d'équiper les roues directrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, la cas échéant, de monter des roues de plus grand diamètre. Dans ce cas, non seulement la garde au sol du châssis 1 peut être maintenue, c'est-à-dire que celui-ci peut rester horizontal, mais le 15 centre de gravité initial du tracteur peut être également maintenu ou abaissé, ce qui contribue à assurer, voire à améliorer, la stabilité du tracteur ainsi modifié. By the fact that it makes it possible to lower the position of the drive mechanism relative to the axes of the wheels, such an arrangement is of interest in the case where better stability is sought for the tractor. It turns out to be particularly advantageous when, for a tractor in service or to be transformed, it is necessary to equip the steered wheels with tires of larger dimension or, if necessary, to mount wheels of larger diameter. In this case, not only the ground clearance of the chassis 1 can be maintained, i.e. it can remain horizontal, but the initial center of gravity of the tractor can also be maintained or lowered, which contributes to ensuring, even improving, the stability of the tractor thus modified.

De la fig. 2, qui représente schématiquement en vue de dessus l'essieu moteur de la fig. 1, il ressort que les deux parties d'essieu latérales 6 et 7 sont aussi inclinées vers l'avant en direction de la marche avant du tracteur, et qu'elles forment chacune un angle ß avec la ligne imaginaire 17 joignant les dispositifs d'articulation 11 et 12 des axes moteurs des roues 3 et 4. From fig. 2, which schematically represents a top view of the driving axle of FIG. 1, it appears that the two lateral axle parts 6 and 7 are also inclined forward towards the forward direction of the tractor, and that they each form an angle ß with the imaginary line 17 joining the devices for articulation 11 and 12 of the motor axes of the wheels 3 and 4.

25 25

Une telle mesure, qu'il est déjà connu en soi d'adopter pour des véhicules pourvus d'un essieu moteur avant en vue d'améliorer le braquage des roues, a l'inconvénient de déporter quelque peu vers l'avant le centre de gravité du véhicule, ce qui peut être gênant dans le cas d'un tracteur appelé à se déplacer sur des terrains à forte décli- 30 vité. Du fait qu'elle conduit à abaisser légèrement la position du mécanisme d'entraînement, notamment du mécanisme différentiel, l'inclinaison vers le bas des deux parties d'essieu latérales 6 et 7 permet de remédier, au moins en partie, à l'inconvénient précité. Such a measure, which it is already known per se to adopt for vehicles provided with a front driving axle in order to improve the steering of the wheels, has the drawback of shifting the center of the steering somewhat forward. gravity of the vehicle, which can be annoying in the case of a tractor called upon to travel on terrain with a high gradient. Because it leads to slightly lower the position of the drive mechanism, in particular of the differential mechanism, the downward inclination of the two lateral axle parts 6 and 7 makes it possible to remedy, at least in part, the aforementioned drawback.

Dans la forme d'exécution de l'invention représentée par la fig. 3, 35 la référence 33 désigne le châssis d'un tracteur à quatre roues motrices. La référence 18 désigne un boîtier porte-essieu, ou carter, relié par des moyens non représentés, par exemple de manière oscillante et/ou à l'aide de ressorts, à la base 33.1 de la partie frontale du châssis 33. Le boîtier porte-essieu 18 est pourvu de deux parties d'extrémité 18.1,18.2 qui présentent chacune une branche supérieure et une branche inférieure engagées à pivotement entre les branches analogues d'une fusée tubulaire non rotative 19,20 dans laquelle est centré l'axe moteur 21,22 d'une des roues avant directrices 23,24 du tracteur. L'orientation des fusées tubulaires 19,20 par rapport au boîtier porte-essieu 18 s'opère à partir d'un mécanisme de commande de direction non représenté. In the embodiment of the invention shown in FIG. 3, 35 the reference 33 designates the chassis of a four-wheel drive tractor. The reference 18 designates an axle-carrying casing, or casing, connected by means not shown, for example in an oscillating manner and / or by means of springs, to the base 33.1 of the front part of the chassis 33. The casing carries axle 18 is provided with two end parts 18.1, 18.2 which each have an upper branch and a lower branch pivotally engaged between the similar branches of a non-rotating tubular rocket 19,20 in which the motor axis 21 is centered , 22 from one of the front steering wheels 23, 24 of the tractor. The orientation of the tubular rockets 19,20 with respect to the axle carrier 18 is effected from a steering control mechanism not shown.

L'essieu moteur d'entraînement en rotation des roues directrices 23,24 est constitué de deux demi-essieux 25,26. A l'une de ses extrémités 25.1,26.1, chaque demi-essieu 25,26 est relié à l'axe moteur 21, 22 de la roue correspondante 23,24 au moyen d'un dispositif d'articulation 27,28, tel qu'un joint de cardan. Les extrémités libres 25.2 et 26.2 des demi-essieux 25 et 26 sont reliées entre elles au moyen d'un dispositif d'articulation 29, tel qu'un joint de cardan, disposé dans l'axe du tracteur. Un des demi-essieux 26 est entraîné en rotation par un mécanisme d'entraînement à différentiel 30 logé dans un compartiment 18.3 du boîtier porte-essieu 18 et dont la couronne dentée d'entraînement 31 est commandée à partir de la rotation d'un arbre moteur et d'un pignon de commande non représentés. Depuis les dispositifs d'articulation 27,28 qui les relient aux axes moteurs 21,22 des roues 23,24, les deux demi-essieux sont inclinés vers le bas et forment chacun un angle a de même valeur avec une droite imaginaire 32 de jonction des dispositifs d'articulation 27 et 28, respectivement des centres des roues 23,24. The driving axle for driving the steering wheels 23,24 in rotation consists of two half-axles 25,26. At one of its ends 25.1,26.1, each half-axle 25,26 is connected to the drive axle 21, 22 of the corresponding wheel 23,24 by means of an articulation device 27,28, such as 'a universal joint. The free ends 25.2 and 26.2 of the half-axles 25 and 26 are interconnected by means of an articulation device 29, such as a universal joint, arranged in the axis of the tractor. One of the half-axles 26 is driven in rotation by a differential drive mechanism 30 housed in a compartment 18.3 of the axle-carrying housing 18 and whose drive ring gear 31 is controlled from the rotation of a shaft motor and a control gear not shown. From the articulation devices 27, 28 which connect them to the driving axes 21, 22 of the wheels 23, 24, the two half-axles are inclined downward and each form an angle a of the same value with an imaginary straight line 32 of junction. articulation devices 27 and 28, respectively of the centers of the wheels 23, 24.

Une telle forme d'exécution de l'arbre d'essieu, qui nécessite la mise en œuvre d'un seul dispositif d'articulation, est d'une réalisation relativement simple et avantageuse en prix de revient. Such an embodiment of the axle shaft, which requires the implementation of a single articulation device, is of a relatively simple embodiment and advantageous in cost price.

Dans les deux formes d'exécution montrées, les parties d'essieu considérées font l'objet d'une disposition symétrique par rapport à l'axe du véhicule. Il va de soi que les angles respectifs qu'elles forment avec la droite de jonction des dispositifs d'articulation qui les relient aux roues pourraient être différents. De même, au lieu d'être des articulations simples, comme représenté, les dispositifs d'articulation pourraient être des joints de cardan doubles. Il va également de soi que, au lieu d'être constitué de plusieurs parties 18,18.1,18.2, le boîtier porte-essieu 18 pourrait être monobloc. In the two embodiments shown, the axle parts considered are the subject of a symmetrical arrangement with respect to the axis of the vehicle. It goes without saying that the respective angles which they form with the straight line joining the articulation devices which connect them to the wheels could be different. Likewise, instead of being simple joints, as shown, the articulation devices could be double universal joints. It also goes without saying that, instead of being made up of several parts 18,18.1,18.2, the axle carrier 18 could be in one piece.

R R

2 feuilles dessins 2 drawings sheets

Claims

635,542

1. Driving axle for a four-wheel drive motor vehicle, of the type receiving steered wheels each connected by an articulation device to one of the ends of one of two fixed axle parts in position capable of being controlled together in rotation by a drive mechanism, characterized in that, from the articulation devices (11,12; 27, 28), the two axle parts (6,7; 25, 26) are inclined downward to each form an angle (a) with the straight line (17,32) joining the articulation devices (11,12; 27,28), respectively of the centers of the wheels (3,4; 23.24).

2. Driving axle according to claim 1, characterized in that, at their end (25.2,26.2) opposite the articulation devices (27, 28), the two axle parts (25,26) are interconnected by a universal joint (29), one of the two axle parts (26) being controlled by the drive mechanism (30).

2

3. Driving axle according to claim 1 or claim 2, characterized in that the two axle parts (6,7) are inclined towards the front, in the direction of the forward movement of the vehicle, relative to the right ( 17) connecting the articulation devices (11,12).