FR2479747A1

FR2479747A1 - MOTOR AXLE FOR A MOTOR VEHICLE WITH FOUR WHEELS

Info

Publication number: FR2479747A1
Application number: FR8106554A
Authority: FR
Inventors: Hans Rudolf Hertig
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1981-10-09
Anticipated expiration: 2001-04-01
Also published as: CH635542A5; IT8120973A0; GB2074513A; FR2479747B1; IT1137661B; GB2074513B; IT8120973A1

Abstract

A.ESSIEU MOTEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE A QUATRE ROUES MOTRICES. B.DEPUIS LES DISPOSITIFS D'ARTICULATION 27, 28 QUI LES RELIENT AUX ROUES DIRECTRICES 23, 24, LES DEUX PARTIES D'ESSIEU 25, 26, FIXES EN POSITION, SONT INCLINEES VERS LE BAS POUR FORMER CHACUNE UN ANGLE A AVEC LA DROITE 32 DE JONCTION DES DISPOSITIFS D'ARTICULATION ET SONT RELIEES ENTRE ELLES, A LEUR EXTREMITE 25.2, 26.2 OPPOSEE AUX DISPOSITIFS D'ARTICULATION, AU MOYEN D'UNE ARTICULATION A CARDAN 29. UNE DES DEUX PARTIES D'ESSIEU 26 EST COMMANDEE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT 30. C.VEHICULES TOUT TERRAIN, NOTAMMENT TRACTEURS.A. DRIVE AXLE FOR FOUR-WHEEL DRIVE MOTOR VEHICLES. B. FROM THE ARTICULATION DEVICES 27, 28 WHICH CONNECT THEM TO THE STEERING WHEELS 23, 24, THE TWO AXLE PARTS 25, 26, FIXED IN POSITION, ARE TILTED DOWN TO EACH FORM AN ANGLE A WITH THE RIGHT 32 JOINING THE ARTICULATION DEVICES AND ARE CONNECTED WITH ONE OF THEM, AT THEIR ENDS 25.2, 26.2 OPPOSED TO THE ARTICULATION DEVICES, BY MEANS OF A CARDAN JOINT 29. ONE OF THE TWO AXLE PARTS 26 IS CONTROLLED BY THE INTERMEDIATE OF A TRAINING DEVICE 30. C. ALL TERRAIN VEHICLES, ESPECIALLY TRACTORS.

Description

- 1 - Essieu moteur pour véhicule automobile à quatre roues motrices.- 1 - Drive axle for a four-wheel drive motor vehicle.

L'invention concerne un essieu moteur pour véhicule auto- The invention relates to a drive axle for a motor vehicle

mobile 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 movable four-wheel drive, of the type receiving steering wheels each connected, by means of a hinge device, to one end of one of two fixed axle parts in position capable of being controlled rotating together by a mechanism

d'entraînement.drive.

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 It is known to use these types of drive axles to drive in rotation the steering wheels of so-called four-wheel drive vehicles, that is to say vehicles such as all-terrain vehicles or tractors which

comportent un essieu moteur avant équipé de roues direc- have a front drive axle equipped with wheels

trices et au moins un essieu moteur arrière. at least one rear drive axle.

Dans les constructions connues, ces essieux moteurs a roues directrices, qui s'étendent horizontalement au -2- châssis du véhicule, sont généralement logés tournants, au moins sur une partie de leur longueur, dans un bottier 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 bottier. Des constructions de tels véhicules sont, par exemple, montrées dans le brevet USA nO 3 400 777 et dans la demande allemande publiée nO In known constructions, these axles with steered wheels, which extend horizontally to the chassis of the vehicle, are generally housed rotating, at least for part of their length, in a box connected to the chassis. They are rotated, from the vehicle engine or from the mechanism controlling the rear axle, via a drive mechanism usually comprising a differential also housed in the casing. Constructions of such vehicles are, for example, shown in US Pat. No. 3,400,777 and published German Application No.

2 001 975.2,001,975.

Il est également connu de transformer des véhicules ini- It is also known to transform vehicles

tialement prévus avec des roues motrices seulement à tially provided with drive wheels only to

l'arrière, en véhicules à quatre roues motrices. Une mo- the rear, in four-wheel drive vehicles. A model

dification de ce genre, envisagée pour un tracteur, est par exemple à la base de la demande allemande publiée nO 2 405 718. Dans la plupart des cas la transformation This type of planning, envisaged for a tractor, is, for example, the basis of published German Application No. 2 405 718. In most cases

est relativement aisée à effectuer, par le fait que, glo- relatively easy to perform, by the fact that,

balement, il suffit d'adapter au châssis du véhicule le balancing, simply adapt to the chassis of the vehicle the

bottier de l'essieu moteur et, pour la commande en rota- motor axle casing and, for the control of

tion de ce dernier, d'ajouter les organes de transmission de mouvement nécessaires et/ou de modifier les organes de of the latter, to add the necessary movement transfer devices and / or to modify the

transmission de mouvement équipant le véhicule à trans- transmission of motion equipping the vehicle with trans-

former. 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 -3- form. 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 thereof in a four-wheeled vehicle

roues motrices a des chances d'être ultérieurement deman- driving wheels is likely to be

dée par l'utilisateur.by the user.

Pour certains véhicules à quatre roues motrices, en par- For certain four-wheel-drive vehicles, in par-

ticulier 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 especially those whose front wheels have a smaller diameter than the rear wheels, as is often the case in tractors, looking for a

meilleure traction conduit à équiper les roues avant di- better traction leads to equip the front wheels di-

rectrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, le cas échéant, de monter des roues avant de diamètre plus tires, or, if necessary, to mount front wheels of larger diameter

grand. Cette modification s'impose encore davantage lors- great. This modification is even more important when

qu'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 an diamètre sensiblement plus faible que celui des roues arrière et, par rapport à ces dernières, sont souvent équipées de pneumatiques différents, tant en that they are tractors originally designed with only rear-wheel drive and already transformed or converted 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 substantially smaller diameter than that of the rear wheels and, with respect to the latter, are often equipped with pneumatic tires. different, both in

forme qu'en dimensions.shape only in dimensions.

Une telle modification a toutefois l'inconvénient de sur- Such a modification, however, has the disadvantage of over-

élever 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 raise the front of the vehicle whose chassis is no longer horizontal. It follows that the connection between this frame and the various tools intended to be coupled to the vehicle is also modified, which can create serious difficulties when tools must

être tractés et/ou poussés dans le plan horizontal. Egale- be towed and / or pushed in the horizontal plane. Equal-

-4--4-

ment, lors de l'utilisation d'outils frontaux, par exem- when using front-end tools, for example

ple des chargeurs frontaux, ces derniers peuvent ne plus front loaders, these can no longer

être à même de toucher le sol. De plus, cette suréléva- to be able to touch the ground. In addition, this extra-

tion 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 of the chassis and, consequently, of the drive axle-the steered wheels with its drive mechanism may lead to poor stability of the vehicle when driving on uneven terrain or steep

centre de gravité se trouve plus élevé. center of gravity is higher.

L'inivention 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 The purpose of the inivention is to propose a drive 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

du véhicule lorsqu'il est nécessaire d'augmenter le dia- of the vehicle when it is necessary to increase the di-

mètre des roues directrices en vue d'obtenir une meil- steering wheels to obtain better

leure traction.their 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 This object is achieved by the driving axle of the invention as characterized in claim 1. Other advantageous embodiments of the invention emerge from the

revendications 2 et 3.claims 2 and 3.

Deux formes d'exécution de l'invention sont décrites ci- Two embodiments of the invention are described below.

après à titre d'exemples, en référence aux dessins an- after, by way of example, with reference to the drawings

nexés dans lesquelsnexes in which

la figure 1 est une vue schématique frontale, partiel- FIG. 1 is a front schematic view, partially

lement en coupe, d'une partie d'un véhicule -5- équipé d'un essieu moteur réalisé selon une première forme d'exécution de l'invention; la figure 2 montre, en vue de dessus, l'essieu moteur représenté sur la figure 1; la figure 3 représente, de manière plus détaillée et à une échelle agrandie par rapport à celle de la figure 1, un essieu moteur réalisé selon in section, a portion of a vehicle -5- equipped with a driving axle made according to a first embodiment of the invention; Figure 2 shows, in top view, the driving axle shown in Figure 1; FIG. 3 represents, in greater detail and on an enlarged scale with respect to that of FIG. 1, a driving axle produced according to FIG.

une seconde forme d'exécution de l'inven- a second form of execution of the invention

tion. Dans la figure 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, tion. In Figure 1, the reference 1 designates the chassis of a four-wheel drive vehicle, such as a tractor. Reference 2 designates the axle carrier, or housing,

relié par des moyens non représentés, par exemple de ma- connected by means not shown, for example by

nière oscillante et/ou à l'aide de ressorts à la base 1.1 oscillating and / or using springs at the base 1.1

de la partie avant du châssis 1.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 The driving axle, driving in rotation of the front wheels 3 and 4 of the tractor, consists of a central axle portion 5 and two axle portions.

latérales 6 et 7. La partie d'essieu centrale 5 est mon- 6 and 7. The central axle portion 5 is

tée tournante dans la partie centrale 2.1 du boîtier rotating head in the middle part 2.1 of the housing

porte-essieu 2 et est entraînée en rotation par l'inter- axle carrier 2 and is rotated through the

médiaire 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 -6- 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'in- termédiaire d'un dispositif d'articulation 11, 12 tel qu'un joint de cardan, à l'un des axes moteurs 13, 14 a differential drive mechanism, not shown, from a drive shaft 8 (FIG 2). The lateral axle portions 6 and 7 are connected at one end 6.1, 7.1 to the respective ends 5.1, 5.2 of the central axle portion 5 by means of articulation devices 9, 10, such as than cardan joints. At their other end 6.2, 7.2, the lateral axle parts 6, 7 are each connected, by means of a hinge device 11, 12 such as a universal joint, to one of the motor axes 13, 14

respectivement associés aux roues 3 et 4. respectively associated with wheels 3 and 4.

Les références 2.2, 2.3 désignent les extrémités du bol- References 2.2, 2.3 denote the ends of the bowl

tier porte-essieu 2, qui présentent chacune une branche axle carrier 2, which each have a branch

supérieure et une branche inférieure engagées à pivote- upper and lower limb engaged to pivot-

ment entre les branches analogues d'une des fusées tubu- between the similar branches of one of the tubular

laires 15 et 16 dans lesquelles sont respectivement cen- 15 and 16 in which respectively are cen-

trés les axes moteurs 13, 14 des roues 3 et 4. L'orien- the motor axes 13, 14 of the wheels 3 and 4. The

tation des fusées tubulaires 15 et 16 par rapport au bottier porte-essieu 2 et, en conséquence, le braquage des roues 3 et 4 s'opère à partir d'une installation de tubular rockets 15 and 16 with respect to the axle carrier 2 and, consequently, the turning of the wheels 3 and 4 is effected from an installation of

commande de direction non représentée. steering control not shown.

La figure 1 montre que, depuis les dispositifs d'articu- Figure 1 shows that since the articulating devices

lation 11, 12 qui les relient aux axes moteurs 13, 14 des roues 3 et 4, les parties 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 7 - l'essieu moteur s'étendait à l'horizontale, au niveau de 11, 12 which connect them to the motor axes 13, 14 of the wheels 3 and 4, the side axle portions 6, 7 are inclined downwards and each form an angle of the same value with the imaginary line 17 of the junction of articulation devices 11 and 12, that is to say centers of the wheels 3 and 4. These are thus raised above the location they would have if 7 - the driving axle extended horizontally, at the level of

la partie d'essieu centrale 5.the central axle portion 5.

Par le fait qu'elle permet d'abaisser la position du mé- By the fact that it makes it possible to lower the position of the

canisme d'entraînement par rapport aux axes des roues, une telle disposition présente un intérêt dans le cas ou drive mechanism relative to the axes of the wheels, such a provision is of interest in the case where

une meilleure stabilité est recherchée pour le tracteur. better stability is sought for the tractor.

Elle se révèle particulièrement avantageuse lorsque, pour It is particularly advantageous when, for

un tracteur en service ou àAtransformer, il est'néces- tractor in service or to transform, it is

saire d'équiper les roues directrices de pneumatiques de plus grande dimension ou, le cas échéant, de monter des roues de plus grand diamètre. Dans ce cas, non seulement to equip the steering wheels with larger tires or, if necessary, to mount larger diameter wheels. In this case, not only

la garde au sol du châssis 1 peut être maintenue, c'est- the ground clearance of chassis 1 can be maintained, that is,

à-dire que celui-ci peut rester horizontal, mais le cen- to say that it can remain horizontal, but the center

tre de gravité initial du tracteur peut être également maintenu ou abaissé, ce qui contribue à assurer, voire à Tractor initial gravity can also be maintained or lowered, which helps to ensure or even

améliorer, la stabilité du tracteur ainsi modifié. improve the stability of the tractor thus modified.

De la figure 2, qui représente schématiquement en vue de dessus l'essieu moteur de la figure 1, il ressort que les FIG. 2, which schematically shows a view from above of the driving axle of FIG. 1, shows that the

deux parties d'essieu latérales 6 et 7 sont aussi incli- two side axle parts 6 and 7 are also inclined.

nées vers l'avant en direction de la marche avant du trac- forward towards the forward march of the trac-

teur, et qu'elles forment chacune un angle e avec la each of them form an angle e with the

ligne Imaginaire 17 joignant les dispositifs d'articula- line Imaginaire 17 joining the articula-

tion 11 et 12 des axes moteurs des roues 3 et 4. 11 and 12 of the motor axes of the wheels 3 and 4.

Une telle mesure, qu'il est déjà connu en soi d'adopter pour des véhicules pourvus d'un essieu moteur avant en -8- 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 déclivité. Du fait qu'elle conduit à abaisser légèrement la position du mécanisme d'entraînement, notamment du mécanisme différentiel, l'inclinaison vers le bas des Such a measure, which is already known per se to adopt for vehicles provided with a front drive axle in order to improve the steering of the wheels, has the disadvantage of deporting somewhat forward the center of gravity of the vehicle, which can be inconvenient in the case of a tractor called to move on steep terrain. Because it leads to slightly lowering the position of the drive mechanism, especially the differential mechanism, the downward inclination of

deux parties d'essieu latérales 6 et 7 permet de remé- two lateral axle parts 6 and 7 make it possible to

dier, au moins en partie, à l'inconvénient précité. at least partly to the above-mentioned disadvantage.

Dans la forme d'exécution de l'invention représentée par la figure 3, 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 In the embodiment of the invention shown in Figure 3, the reference 33 designates the chassis of a four-wheel drive tractor. The reference 18 designates an axle carrier housing, or housing, connected by means not shown, for example oscillatingly and / or

à l'aide de ressorts, à la base 33.1 de la partie fron- with the help of springs, at the base 33.1 of the frontier

tale 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 The axle carrier housing 18 is provided with two end portions 18.1, 18.2 each having an upper leg and a lower leg pivotally engaged between the like branches of a non-rotating tubular spindle 19, 20. in which is

centré l'axe moteur 21, 22 d'une des roues avant direc- centered the motor axis 21, 22 of one of the front wheels

trices 23, 24 du tracteur. L'orientation des fusées tubu- tractors 23, 24 of the tractor. The orientation of the tube rockets

laires 19, 20 par rapport au boîtier porte-essieu 18 s'opère à partir d'un mécanisme de commande de direction 19, 20 relative to the axle carrier housing 18 operates from a steering control mechanism

non représenté.not shown.

L'essieu moteur d'entraînement en rotation des roues -9- directrices 23, 24 est constitué de deux demi-essieux , 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 demiessieux 25 et 26 The driving axle for driving the steering wheels 23, 24 consists of two half-axles, 26. At one of its ends 25. 1, 26.1, each half-axle 25, 26 is connected to the motor shaft 21, 22 of the corresponding wheel 23, 24 by means of a hinge device 27, 28, such as a universal joint. The free ends 25.2 and 26.2 of the half-stresses 25 and 26

sont reliées entre elles au moyen d'un dispositif d'arti- interconnected by means of a device

culation 29, tel qu'un joint de cardan, disposé dans l'axe du tracteur. Un des demi-essieux 26 est entraîné Culation 29, such as a universal joint, arranged in the axis of the tractor. One of the half-axles 26 is driven

en rotation par un mécanisme d'entraînement à différen- rotating by a different drive mechanism

tiel 30 logé dans un compartiment 18.3 du bottier porte- 30 housed in a compartment 18.3 of the

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 axle 18 and whose driving ring gear 31 is controlled from the rotation of a motor shaft and a control gear not shown. Since the hinge devices 27, 28 which connect them to the

axes moteurs 21, 22 des roues 23, 24, les deux demi- motor axes 21, 22 of the wheels 23, 24, the two half

essieux sont inclinés vers le bas et forment chacun un angle a de même valeur avec une droite imaginaire 32 de axles are inclined downwards and each form an angle α of the same value with an imaginary line 32 of

jonction des dispositifs d'articulation 27 et 28 respec- junction of the articulation devices 27 and 28 respectively

tivement des centres des roues 23, 24. of the wheel centers 23, 24.

Une telle forme d'exécution de l'arbre d'essieu, qui Such an embodiment of the axle shaft, which

nécessite la mise en oeuvre d'un seul dispositif d'arti- requires the implementation of a single device

culation, est d'une réalisation relativement simple et tion, is of a relatively simple

avantageuse en prix de revient.advantageous in cost price.

Dans les deux formes d'exécution montrées, les parties d'essieu considérées font l'objet d'une disposition In both embodiments shown, the axle parts considered are the subject of a provision

- 10 -- 10 -

symétrique par rapport à l'axe du véhicule. Il va de soi que les angles respectifs qu'elles forment avec la droite symmetrical with respect to the axis of the vehicle. It goes without saying that the respective angles they form with the right

de jonction des dispositifs d'articulation qui les re- joining the hinge devices

lient 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 qu'au lieu d'être constitué de plusieurs parties 18, 18.1, 18.2, bind to the wheels could be different. Likewise, instead of being simple joints, as shown, the hinge devices could be double universal joints. It is also self-evident that instead of being made up of several parts 18, 18.1, 18.2,

le bottier porte-essieu 18 pourrait être monobloc. the stacker axle carrier 18 could be monobloc.

il11 - 2479747il11 - 2479747

Claims

claims

1. Drive axle for four-wheeled motor vehicle

of the type receiving steering wheels

each linked, by means of a hinge device, to one end of one of two fixed axle parts in position capable of being

controlled together in rotation by a mechanism of

dragging, characterized in that, from the hinge devices (27, 28), the two axle portions (25, 26-) are inclined downwards to each form an angle (a) with the straight line (32) connecting the hinge devices (27, 28) and wheel centers (23, 24) respectively, and

at their end (25.2, 26.2) opposite to the

the two axle parts are connected to each other by a universal joint (29, one of the axle parts (26) being controlled by

via the drive mechanism (30).

2. driving axle according to claim 1, c a r a c -

characterized in that the two axle portions (25, 26) are inclined forwards towards the front of the vehicle relative to the right (32).

connecting the hinge devices (27, 28).