FR2585300A1 - Motor vehicle with integral transmission - Google Patents
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- B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
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Abstract
Description
VEHICULE AUTOMOBILE A TRANSMISSION INTEGRALE.AUTOMOTIVE VEHICLE WITH FULL TRANSMISSION.
L'invention concerne un nouveau type de véhicule automobile à transmission intégrale ; elle se rapporte plus particulièrement à un véhicule automobile dans lequel on répartit la puissance disponible fournie par le moteur sur les quatre roues et ce, dans une proportion fixe et prédéterminée, par exemple de 50/50. The invention relates to a new type of motor vehicle with all-wheel drive; it relates more particularly to a motor vehicle in which the available power supplied by the engine is distributed over the four wheels and this, in a fixed and predetermined proportion, for example 50/50.
I1 existe plusieurs solutions pour répartir la puissance du moteur sur les quatre roues du véhicule. De tels véhicules à quatre roues motrices sont généralement désignés sous l'expression 4 x 4. There are several solutions for distributing the power of the engine over the four wheels of the vehicle. Such four-wheel drive vehicles are generally referred to as 4 x 4.
Dans une première forme de réalisation, de manière connue, chaque train avant et arrière du véhicule est associé à un différentiel. Lorsque l'on désire occasionnellement transmettre la puissance aux quatre roues, on fait alors appel à un crabot. De la sorte, ces quatre roues sont entraînées à la même vitesse. Malheureusement, dans une courbe ou dans un virage, la vitesse relative des roues des trains avant et arrière n'est plus positivement corrigée, et cette correction s'effectue seulement par le patinage des roues sur le sol plus ou moins glissant. Ainsi, cette solution qui fait appel à deux différentiels associés à un crabot, n'est guère utile que sur des sols glissants. In a first embodiment, in known manner, each front and rear axle of the vehicle is associated with a differential. When you occasionally want to transmit power to the four wheels, you then use a dog clutch. In this way, these four wheels are driven at the same speed. Unfortunately, in a curve or in a bend, the relative speed of the front and rear axle wheels is no longer positively corrected, and this correction is only made by the wheels spinning on the more or less slippery ground. Thus, this solution which uses two differentials associated with a dog, is hardly useful except on slippery floors.
Dans une seconde forme de réalisation classique, dite "boite transfert", l'arbre de sortie du moteur est relié à une boite transfert, qui comporte un différentiel inter-ponts. Ce différentiel inter-ponts transmet ensuite le mouvement partie aux train avant, partie au train arrière. Si cette solution qui fait donc appel à trois différentiels dont un différentiel inter-pont, est largement répandue puisqu'elle permet de réguler la vitesse des deux trains, en revanche, lorsque l'un des trains patine, ce patinage peut absorber jusqu'à la totalité de la puissance disponible, de sorte que l'autre train ne reçoit pratiquement plus de puissance -et n'est donc pratiquement plus entraîné. In a second conventional embodiment, called a "transfer box", the motor output shaft is connected to a transfer box, which has an inter-axle differential. This inter-axle differential then transmits the movement, part to the front axle, part to the rear axle. While this solution, which therefore uses three differentials, including an inter-bridge differential, is widely used since it allows the speed of the two trains to be regulated, on the other hand, when one of the trains slips, this slippage can absorb up to all of the available power, so that the other train receives practically no more power - and is therefore practically no longer driven.
Pour pallier cet inconvénient, on a suggéré d'adjoindre à ce différentiel inter-ponts un organe de blocage, par exemple à crabot. On est alors amené à la solution précédente avec les inconvénients que cela comporte.To overcome this drawback, it has been suggested to add to this inter-bridge differential a blocking member, for example a dog clutch. We are then brought to the previous solution with the drawbacks that this entails.
Dans une version récente perfectionnée, les quatre roues sont entraînées en permanence et l'on se contente d'intervenir volontairement et occasionnellement sur le différentiel inter-pont. Cette transmission intégrale permanente est coûteuse et relativement fragile. In a recent improved version, the four wheels are continuously driven and we are content to intervene voluntarily and occasionally on the inter-axle differential. This permanent all-wheel drive is expensive and relatively fragile.
L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un véhicule du type en question à quatre roues motrices qui soit économique, facile à construire, fiable, résistant, adaptable à une très large gamme de puissance de moteurs même de faible puissance et qui permette de répartir la puissance disponible du moteur sur les quatre roues dans une proportion fixe et- prédéterminée, notamment de 50/50. The invention overcomes these drawbacks. It relates to a vehicle of the type in question with four-wheel drive which is economical, easy to build, reliable, resistant, adaptable to a very wide range of engine power even of low power and which makes it possible to distribute the available engine power over the four wheels in a fixed and predetermined proportion, in particular 50/50.
Ce véhicule automobile à transmission intégrale qui comprend
- un train avant et un train arrière, équipés chacun d'un différentiel avec un arbre d'entrée ;
- un moteur dont l'arbre de sortie est associé à un organe de transmission du mouvement auxdits arbres d'entrée de chacun des différentiels, se caractérise en ce que chaque train avant et arrière comporte un variateur interposé entre l'arbre d'entrée de chaque différentiel et l'organe de transmission du mouvement du moteur.This all-wheel drive vehicle which includes
- a front axle and a rear axle, each fitted with a differential with an input shaft;
a motor whose output shaft is associated with a member for transmitting the movement to said input shafts of each of the differentials, is characterized in that each front and rear axle comprises a variator interposed between the input shaft of each differential and the engine movement transmission device.
En d'autres termes, l'invention consiste
- d'une part, à répartir la puissance de l'arbre de sortie du moteur, partie sur le train avant, partie sur le train arrière dans un rapport fixe, prédéterminé et invariable
- d'autre part, à interposer un variateur entre l'arbre moteur et l'arbre d'entrée du différentiel de chaque train.In other words, the invention consists
- on the one hand, to distribute the power of the engine output shaft, part on the front axle, part on the rear axle in a fixed, predetermined and unchanging ratio
- on the other hand, to interpose a variator between the motor shaft and the differential input shaft of each train.
De la sorte, ces variateurs remplissent non seulement leur fonction classique et connue de boite à vitesse automatique, mais également la fonction nouvelle de différentiel régulateur des trains avant et arrière dans les virages. In this way, these variators fulfill not only their classic and known function of automatic gearbox, but also the new function of differential regulator of the front and rear undercarriages when cornering.
Comme on le sait, un "variateur" est un dispositif mécanique qui permet de transmettre le mouvement d'un arbre à un autre arbre avec la possibilité de modifier de façon continue la vitesse de rotation de ce dernier, c'est-à-dire d'adapter le couple moteur en fonction de la vitesse fournie par le moteur et de l'effort demandé par les roues. On utilise avantageusement soit des variateurs de couple ou de puissance, tels que par exemple des variateurs à courroies à poulies mobiles
De même, comme on le sait, un "différentiel" est un dispositif qui permet de répartir la puissance disponible et les couples de l'arbre d'entrée moteur entre deux arbres de sortie associés aux roues, pour permettre à ces roues de tourner à des vitesses différentes afin de compenser la différence de rayon dans les courbes et les virages.Le plus généralement, dans un véhicule automobile, les différentiels sont constitués par un ensemble de pignons coniques. D'autres solutions peuvent être également utilisées, par exemple du type de celle décrite dans la demande de brevet français n" 84.05 183 du 29 Mars 1984.As we know, a "variator" is a mechanical device which makes it possible to transmit the movement from one tree to another tree with the possibility of continuously modifying the rotation speed of the latter, that is to say adapt the engine torque as a function of the speed supplied by the engine and the force required by the wheels. Advantageously, either torque or power variators are used, such as for example belt drives with movable pulleys
Likewise, as is known, a "differential" is a device which makes it possible to distribute the available power and the torques of the motor input shaft between two output shafts associated with the wheels, to allow these wheels to turn at different speeds to compensate for the difference in radius in curves and turns. More generally, in a motor vehicle, the differentials are constituted by a set of bevel gears. Other solutions can also be used, for example of the type described in French patent application No. 84.05 183 of March 29, 1984.
Avantageusement, en pratique
- l'organe de transmission de la puissance du moteur est constitué de manière connue par un arbre rotatif répartissant partie de la puissance sur le train avant, partie sur le train arrière, notamment dans la proportion 50/50. Advantageously, in practice
- The engine power transmission member is constituted in a known manner by a rotary shaft distributing part of the power on the front axle, part on the rear axle, in particular in the 50/50 proportion.
- dans une variante, l'arbre de transmission du mouvement du moteur entraîne :
. d'une part le train avant par l'intermédiai
re d'un variateur dont les poulies et la
courroie trapézoïdale entraine l'arbre d'en
trée du différentiel avant,
. d'autre part, le train arrière par l'inter
médiaire d'une courroie synchrone qui en
traîne à son tour l'arbre d'entrée d'un va
riateur dont les poulies et la courroie en
traînent ensuite l'arbre d'entrée du diffé
rentiel arrière
- les courroies de transmission sont du type trapé zoïdale cranté.- in a variant, the motor movement transmission shaft drives:
. on the one hand, the front axle via
re of a variator whose pulleys and
V-belt drives the drive shaft
front differential input,
. on the other hand, the rear axle through the inter
medial of a synchronous belt which
in turn drags the input tree of a va
laughter including pulleys and belt in
then drag the input shaft of the diff
rentiel back
- the transmission belts are of the notched zoidal trapezoid type.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. The manner in which the invention can be implemented and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the embodiment which follows, given by way of non-limiting example, in support of the appended figures.
Les figures 1 et 2 montrent une première forme de réalisation de l'invention avec courroies, respectivement vue en coupe longitudinale (figure 1) et en vue de dessus (figure 2). Figures 1 and 2 show a first embodiment of the invention with belts, respectively seen in longitudinal section (Figure 1) and in top view (Figure 2).
Les figures 3 et 4 représentent une seconde forme de réalisation de l'invention avec arbres rigides de transmission, également respectivement vue en coupe longitudinale (figure 2) et en vue de dessus (figure 4). Figures 3 and 4 show a second embodiment of the invention with rigid transmission shafts, also respectively viewed in longitudinal section (Figure 2) and in top view (Figure 4).
Le véhicule automobile conforme à l'invention comprend un train avant désigné par la référence générale (1) et un train arrière désigné par la référence générale (2). Chaque train (1) et (2) comprend essentiellement un différentiel (3) et (4) avec son réducteur intégré, et son arbre d'entrée respectivement (5) et (6) qui, par des cardans (7,8,9,10) transmet à des demi-arbres rotatifs coulissants (11,12,13,14) le mouvement à d'autres cardans (15,16,17,18) et delà aux roues respectivement avant (19,20) et arrière (21,22). The motor vehicle according to the invention comprises a front axle designated by the general reference (1) and a rear axle designated by the general reference (2). Each train (1) and (2) essentially comprises a differential (3) and (4) with its integrated reduction gear, and its input shaft respectively (5) and (6) which, by universal joints (7,8,9 , 10) transmits the movement to other sliding cardan shafts (11,12,13,14) and to other universal joints (15,16,17,18) and beyond to the front (19,20) and rear wheels respectively ( 21.22).
Le moteur (30), placé par exemple à l'avant du véhicule, présente un arbre moteur de sortie (31) sur lequel est montée une première poulie motrice fixe (32). The motor (30), placed for example at the front of the vehicle, has an output motor shaft (31) on which is mounted a first fixed drive pulley (32).
En série, sur cet arbre, est monté un variateur (43) dont la poulie mobile (33) est voisine de la poulie fixe (32). La poulie motrice (32) entraine de façon synchrone la poulie (36) par deux courroies trapézoïdales crantées (34) et (34') connectées par un relais (60). La poulie (33) de sortie du variateur (43) entraîne également par une courroie (35) la poulie réceptrice (42) montée sur l'arbre d'entrée (5) du différentiel (3) du train avant (1).In series, on this shaft, is mounted a variator (43) whose movable pulley (33) is close to the fixed pulley (32). The drive pulley (32) synchronously drives the pulley (36) by two notched V-belts (34) and (34 ') connected by a relay (60). The output pulley (33) of the variator (43) also drives by a belt (35) the receiving pulley (42) mounted on the input shaft (5) of the differential (3) of the front axle (1).
Ainsi, grâce aux courroies (34,34'), la poulie motrice (32) entraîne une poulie réceptrice (36) crantée qui, par un arbre entraîné (37) agit sur la poulie (38) d'un premier variateur (39). Sur cette poulie (38) du variateur (39), par exemple à courroies et à billes, agit une troisième courroie trapézoïdale crantée (40) qui commande une poulie (41) à joues, variables, fixée sur l'arbre d'entrée (6) du différentiel arrière (4). Thus, thanks to the belts (34,34 '), the driving pulley (32) drives a receiving pulley (36) notched which, by a driven shaft (37) acts on the pulley (38) of a first variator (39) . On this pulley (38) of the variator (39), for example with belts and balls, acts a third toothed V-belt (40) which controls a pulley (41) with variable cheeks, fixed on the input shaft ( 6) rear differential (4).
D'une façon analogue, la courroie trapézoïdale (35) entraîne une poulie réceptrice (42) à joues variables, fixée sur l'arbre d'entrée (5) du différentiel avant (3). Si avantageusement, les courroies (35,40) sont en caoutchouc ou en un autre élastomère armé, notamment en fibres résistant à haute température, ces courroies peuvent être également métalliques, type Van Dorne. In an analogous manner, the V-belt (35) drives a receiving pulley (42) with variable cheeks, fixed on the input shaft (5) of the front differential (3). If advantageously, the belts (35.40) are made of rubber or of another reinforced elastomer, in particular of fibers resistant to high temperature, these belts can also be metallic, of the Van Dorne type.
Dans une variante, le diamètre des poulies (32,33) peuvent être différent, ce qui permet de répartir dans un rapport prédéterminé la puissance disponible sur le train avant et sur le train arrière et ce, en fonction de la répartition, par exemple des charges, sur ces deux trains. Cette répartition peut être soit fixée préalablement soit varier en cours de marche grâce à un dispositif mécanique électronique ou autre. In a variant, the diameter of the pulleys (32.33) can be different, which makes it possible to distribute in a predetermined ratio the power available on the front axle and on the rear axle and this, according to the distribution, for example of the loads, on these two trains. This distribution can either be fixed beforehand or vary during operation by means of an electronic or other mechanical device.
Dans la forme de réalisation montrée aux figures 3 et 4,les mêmes éléments qu'à la figure 1 ont été désignés par les mêmes références, notamment les deux variateurs respectivement avant (43) et arrière (41), ainsi que le moteur (30). L'arbre d sortie (31) de ce moteur, par exemple placé transversalement entraîne par une chaîne transfert (50) un renvoi (51) associé à des cardans (52,53) eux-mêmes connectés à des demi-arbres rotatifs rigides (54,55) qui, par des pignons coniques (56,57) transmettent le mouvement aux variateurs (41,43). In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the same elements as in FIG. 1 have been designated by the same references, in particular the two variators respectively front (43) and rear (41), as well as the motor (30 ). The output shaft (31) of this motor, for example placed transversely drives by a transfer chain (50) a gear (51) associated with cardan shafts (52,53) themselves connected to rigid rotary half-shafts ( 54,55) which, by bevel gears (56,57) transmit the movement to the variators (41,43).
Avantageusement, les variateurs (41,43) sont accolés aux différentiels (3,4) de chacun des trains roulants (1,2) afin de limiter les pertes de transmission. Advantageously, the variators (41,43) are attached to the differentials (3,4) of each of the running gear (1,2) in order to limit the transmission losses.
En d'autres termes, la fonction répartitrice des différentiels (3,4) doit être située le plus près possible mais en aval des variateurs (39,43).In other words, the distribution function of the differentials (3,4) must be located as close as possible but downstream of the variators (39,43).
Dans une autre variante, les deux variateurs caractéristiques (39,-43) peuvent être disposés de suite à la sortie du moteur (30) et ce, de façon à ce que l'ensem- ble puisse être placé dans un même carter pour protéger cet ensemble contre les boues, la neige, etc.. In another variant, the two characteristic variators (39, -43) can be arranged immediately at the outlet of the motor (30), so that the whole can be placed in the same casing to protect this set against mud, snow, etc.
Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux solutions commercialisées à ce jour. On peut citer
- le fait que la traction soit intégrale sur les quatre roues et dans un rapport prédéterminé ; de la sorte, si un train (1) ou (2) patine, il n'absorbe alors que la puissance qui lui est transmise et l'autre train (2,1) continue à être entraîné, ce que l'on ne savait pas faire jusqu'alors, sauf à faire appeL à un crabot ; en outre, les vitesses rotatives des trains avant (1) et (2) en virage sont réglées comme si on avait fait appel à un différentiel inter-ponts
- le cumul- des avantages de la répartition de la puissance invariable et du différentiel inter-pont sans en avoir aucun des inconvénients
- la facilité de construction à partir d'éléments standards existants bien connus
- la réduction considérable du risque de fausse manoeuvre
- le fait qu'il n'est plus utile ni même indispensable de s'arrêter ou de ralentir pour que l'ensemble soit opérationnel sur les quatre roues motrices
- enfin, la possibilité d'utiliser un matériel standard même de petites dimensions, donc économique et ce, dans toute la chaîne cinématique.The device according to the invention has many advantages compared to the solutions marketed to date. We can cite
- the fact that traction is integral on all four wheels and in a predetermined ratio; in this way, if a train (1) or (2) skates, it then only absorbs the power transmitted to it and the other train (2,1) continues to be driven, which we did not know do not do so far, except to call a dog; in addition, the rotary speeds of the front axles (1) and (2) when cornering are adjusted as if an inter-axle differential were used
- the combination of the advantages of the distribution of invariable power and the inter-bridge differential without having any of the disadvantages
- ease of construction from well known existing standard elements
- the considerable reduction in the risk of false operation
- the fact that it is no longer useful or even essential to stop or slow down for the unit to be operational on all four-wheel drive
- finally, the possibility of using standard equipment, even small, therefore economical, throughout the kinematic chain.
De la sorte, cette disposition peut être utilisée avec succès sur tous les véhicules automobiles à quatre roues motrices, notamment sur les véhicules de petite puissance, à usage polyvalent In this way, this arrangement can be used successfully on all four-wheel drive motor vehicles, in particular on small power vehicles, for general-purpose use.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8511421A FR2585300A1 (en) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | Motor vehicle with integral transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8511421A FR2585300A1 (en) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | Motor vehicle with integral transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2585300A1 true FR2585300A1 (en) | 1987-01-30 |
Family
ID=9321653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8511421A Pending FR2585300A1 (en) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | Motor vehicle with integral transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2585300A1 (en) |
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