FR2610576A1 - Mechanical transmission device particularly for motor vehicles - Google Patents

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Abstract

According to the invention, the transmission takes place from a torque distributing selector 7 by means of flexible links 9, the torque applied to one wheel being measured at any time and the measurement being transmitted to a microprocessor which distributes the forces. Applications: particularly to four-wheel drive vehicles.

Description

DISPOSITIF DE TRANSMISSION MECANIQUE NOTAMMENT
POUR VEHICULES AUTOMOBILES
La présente invention a pour objet un dispositif de transmission mécanique d'un mouvement de rotation et, notamment d'un couple moteur, destiné en particulier, mais non exclusivement, aux véhicules automobiles et notamment aux véhicules à quatre roues tractrices.MECHANICAL TRANSMISSION DEVICE, ESPECIALLY
FOR MOTOR VEHICLES
The present invention relates to a device for mechanical transmission of a rotational movement and, in particular of a motor torque, intended in particular, but not exclusively, for motor vehicles and in particular for vehicles with four-wheel-drive wheels.

Dans les véhicules automobiles actuels, la force motrice délivrée par un moteur thermique est communiquée, à travers une botte de transmission à, habituellement, deux roues motrices qui peuvent ou non être également les roues directrices. Cette transmission est habituellement effectuée au moyen de mécanismes ingénieux et notamment par des transmissions du type cardan. Lorsque le moteur est à l'avant du véhicule et que les roues tractrices sont les roues arrière, il est nécessaire de prévoir, entre le moteur et les roues, un arbre de transmission qui s'étend à l'intérieur de l'habitacle. De plus, afin de compenser les différences de vitesse d'un ensemble de roues dans les virages, il est nécessaire de prévoir un différentiel. Mais ces dispositifs de transmission consomment, notamment par frottement, une quantité d!énergie notable.De plus, en raison de la structure du châssis et de la suspension, les voitures rapides sont survireuses ou sousvireuses.In current motor vehicles, the driving force delivered by a heat engine is communicated, through a transmission boot to, usually, two driving wheels which may or may not also be the steered wheels. This transmission is usually carried out by ingenious mechanisms and in particular by cardan type transmissions. When the engine is at the front of the vehicle and the driving wheels are the rear wheels, it is necessary to provide, between the engine and the wheels, a drive shaft which extends inside the passenger compartment. In addition, in order to compensate for the differences in speed of a set of wheels when cornering, it is necessary to provide a differential. However, these transmission devices consume, notably by friction, a significant amount of energy. In addition, due to the structure of the chassis and the suspension, fast cars are oversteer or understeer.

C'est pour cette raison que l'on préfère actuellement, notamment dans le domaine des sports mécaniques, des véhicules dits 4X 4 dans lesquels les quatres roues sont motrices. Les problèmes d'adhérence au sol sont ainsi un peu mieux résolus.It is for this reason that we currently prefer, especially in the field of mechanical sports, so-called 4X4 vehicles in which the four wheels are driven. The problems of grip on the ground are thus slightly better resolved.

Malheureusement, cette disposition se traduit, au niveau de l'entratnement mécanique et de la transmission du couple moteur aux roues, par une grande complexité. Un premier objet de la présente invention est de pallier cet inconvénient. Unfortunately, this arrangement results, in terms of mechanical drive and transmission of engine torque to the wheels, by great complexity. A first object of the present invention is to overcome this drawback.

Jusqu'à ce jour, dans le domaine de la transmission mécanique, il était admis que cette fonction devait être assurée par des organes rotatifs rigides et résistants et, par suite, lourds.Until now, in the field of mechanical transmission, it was recognized that this function had to be provided by rigid and resistant rotary members and, consequently, heavy.

On connaît par ailleurs, par le brevet W0-86/03266, un dispositif de transmission mécanique d'un mouvement de rotation. Dans ce brevet, le mouvement et par suite le couple moteur est transmis par un flexible comprenant un noyau monté en rotation à l'intérieur d'une gaine, le noyau étant solidaire d'au moins un toron de monofilaments de polyamide aromatique enroulés en spirale sur le noyau, la spirale étant enrobée dans une couche de matériau anti-friction, le sens de bobinage de l'hélice des fibres de polyamide aromatique étant inverse du sens du mouvement de rotation à transmettre. Un tel dispositif peut transmettre un mouvement de rotation après pliage d'un angle de 3600.We also know, from patent W0-86 / 03266, a device for mechanical transmission of a rotational movement. In this patent, the movement and consequently the motor torque is transmitted by a hose comprising a core mounted for rotation inside a sheath, the core being integral with at least one strand of aromatic polyamide monofilaments wound in a spiral. on the core, the spiral being coated in a layer of anti-friction material, the direction of winding of the helix of the aromatic polyamide fibers being opposite to the direction of the rotational movement to be transmitted. Such a device can transmit a rotational movement after folding an angle of 3600.

L'avantage de ce dispositif flexible est que l'organe de transmission du mouvement tourne sur lui-même autour de son noyau, quelle que soit la configuration qui a été adoptée, en particulier, lorsque la transmission n'est pas rectiligne. I1 en résulte qu'il est possible de transmettre un mouvement de rotation à l'intérieur d'une gaine fixe dont la géométrie peut être pratiquement quelconque, et de relier très aisément les quatre roues d'un véhicule à l'arbre du moteur de celui-ci. De plus, la transmission du type décrit étant extrêmement légère, il en résulte un gain important de poids par rapport aux transmissions classiques actuellement utilisées.The advantage of this flexible device is that the movement transmission member turns on itself around its core, whatever the configuration which has been adopted, in particular, when the transmission is not rectilinear. I1 follows that it is possible to transmit a rotational movement inside a fixed sheath whose geometry can be practically arbitrary, and to connect very easily the four wheels of a vehicle to the motor shaft of this one. In addition, the transmission of the type described being extremely light, this results in a significant gain in weight compared to the conventional transmissions currently used.

Mais, l'application d'une liaison de type flexible à la transmission mécanique des couples moteur ne résoud pas le problème de la répartition de ces couples entre les quatre roues en fonction des sollicitations auxquelles elles sont soumises.However, the application of a flexible type connection to the mechanical transmission of engine torques does not solve the problem of the distribution of these torques between the four wheels as a function of the stresses to which they are subjected.

Ainsi, selon la présente invention, le dispositif de transmission d'un couple moteur pour véhicules automobiles, notamment à quatre roues motrices, est caractérisé en ce qu'il comprend un sélecteur répartiteur de couple comportant une entrée pour l'arbre moteur, et autant de sorties qu'il existe de roues motrices, le sélecteur de couple incluant un capteur pour chacune des roues motrices et un microprocesseur, une liaison flexible reliant une sortie du sélecteur de couple à une roue motrice.Thus, according to the present invention, the device for transmitting an engine torque for motor vehicles, in particular four-wheel drive, is characterized in that it comprises a torque distributor selector having an input for the engine shaft, and as much of wheel drive outputs, the torque selector including a sensor for each of the drive wheels and a microprocessor, a flexible connection connecting an output of the torque selector to a drive wheel.

Ainsi, lors de la mise en route du véhicule et ultérieurement pendant le fonctionnement, les capteurs ou senseurs mesurent la résistance qui est appliquée sur la roue correspondante et transmettent cette information au microprocesseur qui établit une répartition des forces disponibles en fonction des efforts demandés à chacune des roues.Thus, when the vehicle is started and later during operation, the sensors or sensors measure the resistance which is applied to the corresponding wheel and transmit this information to the microprocessor which establishes a distribution of the available forces according to the forces required from each. wheels.

Les capteurs ou senseurs de couple sont connus et utilisés, notamment dans les systèmes de freinage anti-blocage dits "A.B.S". Ces capteurs peuvent être disposés, soit au voisinage des roues, et par exemple sur l'axe de celles-ci, soit encore dans le sélecteur de couple. Celui-ci est relié à l'arbre moteur, éventuellement par l'intermédiaire d'une boite de vitesses manuelle ou automatique, qui permet de sélectionner les rapports les plus appropriés en fonction notamment du régime moteur et de la configuration du terrain.Torque sensors or sensors are known and used, in particular in so-called "A.B.S" anti-lock braking systems. These sensors can be arranged either in the vicinity of the wheels, and for example on the axis thereof, or even in the torque selector. This is connected to the engine shaft, possibly via a manual or automatic gearbox, which makes it possible to select the most appropriate ratios depending in particular on the engine speed and the configuration of the terrain.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent : - la figure.1, en vue par-dessous, le schéma d'un véhicule
automobile équipé d'un dispositif selon la présente
invention - la figure 2, une vue partielle en coupe d'un conduit de
transmission dans un premier mode de réalisation - la figure 3, un autre mode de réalisation d'un conduit de
transmission. Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description of a particular embodiment, given solely by way of nonlimiting example, with reference to the drawings which represent: FIG. 1, in view from below, the diagram of a vehicle
automobile fitted with a device according to this
invention - Figure 2, a partial sectional view of a conduit
transmission in a first embodiment - Figure 3, another embodiment of a conduit
transmission.

Sur la figure 1, le véhicule désigné d'une manière générale par la référence 1, comporte deux roues avant 2, 3 et deux roues arrière 4, 5. Ce véhicule est muni d'un moteur 6 auquel est adjointe éventuellement une boite de vitesses, la sortie de l'arbre de cette boite de vitesses pénétrant à l'intérieur d'un sélecteur de couple 7. Ce sélecteur comporte dans l'exemple représenté, quatre sorties à l'intérieur desquelles est fixée l'une des extrémités de quatre conduits de transmission 9. Dans ces conditions, les roues 2 à 5 sont des roues motrices et, par exemple, les roues 2 et 3 peuvent être les roues directrices.Les quatre roues tournent toujours à la même vitesse, mais grâce à la répartition qui est effectuée par le microprocesseur, une puissance supérieure peut être appliquée sur une ou deux roues par le microprocesseur qui procède à tout moment à une répartition de l'énergie disponible. Au cours d'un trajet normal sur route en ligne droite, les roues tournent à la même vitesse. Mais, sur un parcours accidenté et un sol à consistance variable, les capteurs prennent en compte les différences d'adhérence qui peuvent se manifester et transmettent une énergie supérieure aux roues qui sont sur un sol dur, en réduisant l'énergie communiquée aux roues qui se trouvent sur un sol meuble. Il n'y a ainsi plus de risque de patinage de l'une ou de deux roues.In FIG. 1, the vehicle generally designated by the reference 1, comprises two front wheels 2, 3 and two rear wheels 4, 5. This vehicle is provided with a motor 6 to which is optionally a gearbox , the output of the shaft of this gearbox penetrating inside a torque selector 7. This selector comprises in the example shown, four outputs inside which one of the ends of four is fixed transmission conduits 9. Under these conditions, the wheels 2 to 5 are driving wheels and, for example, the wheels 2 and 3 can be the steered wheels. The four wheels always rotate at the same speed, but thanks to the distribution which is carried out by the microprocessor, a higher power can be applied to one or two wheels by the microprocessor which proceeds at any time to a distribution of the available energy. During a normal journey on a straight road, the wheels turn at the same speed. But, on a rough course and on a ground with variable consistency, the sensors take into account the differences in grip which can appear and transmit a higher energy to the wheels which are on hard ground, by reducing the energy communicated to the wheels which are on loose soil. There is thus no longer any risk of slipping of one or two wheels.

Comme celà apparaît sur la figure 1, le centre de l'habitacle peut être dégagé quelle que soit la position du moteur sur le châssis du véhicule, et les conduits 9 peuvent adopter une configuration plus sinueuse que celle qui est représentée, de manière à s'étendre le long des bords latéraux de la caisse. As shown in FIG. 1, the center of the passenger compartment can be cleared whatever the position of the engine on the chassis of the vehicle, and the conduits 9 can adopt a more sinuous configuration than that which is represented, so as to s 'extend along the side edges of the body.

Les figures 2 et 3 représentent des exemples de conduits flexibles à gaine rigide pouvant être utilisés dans un dispositif selon la présente invention. Dans les deux cas, la gaine 10 est rigide ou semi-rigide et est fixée au châssis.Figures 2 and 3 show examples of flexible ducts with a rigid sheath that can be used in a device according to the present invention. In both cases, the sheath 10 is rigid or semi-rigid and is fixed to the chassis.

Elle n'a pour but que de servir de guide au flexible proprement dit, dans une configuration déterminée, et de protéger celui-ci. Its purpose is only to serve as a guide for the hose itself, in a given configuration, and to protect it.

Comme celà apparaît sur la figure 2, le flexible proprement dit 11, constitué comme indiqué précédemment par des spirales de Kevlar, est supporté à l'intérieur de la gaine 10 par un ensemble de roulements à billes 14, répartis en des endroits appropriés. C'est-à-dire que dans les zones à forte courbure, on trouvera plus de roulements 14 que dans les zones sensiblement rectilignes. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les cages des roulements peuvent se déplacer légèrement l'une par rapport à l'autre en fonction des efforts transmis par le flexible 11. A cet effet, les cages des roulements sont avantageusement reliées entre elles par des ressorts 13 qui les rappellent en permanence vers la position de repos des roulements 14 définie à l'origine.As shown in FIG. 2, the actual hose 11, constituted as indicated above by Kevlar spirals, is supported inside the sheath 10 by a set of ball bearings 14, distributed in suitable locations. That is to say that in the zones with strong curvature, there will be more bearings 14 than in the zones which are substantially rectilinear. In the example shown in Figure 2, the bearing cages can move slightly relative to each other depending on the forces transmitted by the hose 11. For this purpose, the bearing cages are advantageously connected together by springs 13 which permanently remind them towards the rest position of the bearings 14 defined at the origin.

Avantageusement, le flexible est solidaire des noyaux des roulements à billes 12. Les différences des efforts que le flexible est amené à transmettre lors de la circulation du véhicule, peuvent être ainsi légèrement compensées par un déplacement des cages 14 des roulements l'une par rapport à l'autre. Ces cages retrouvent leur position d'origine, lorsque l'effort devient moindre. Dans tous les cas, l'épaisseur des roulements est telle que la partie du flexible 11 qui passe à leur intérieur puisse être assimilée à un segment de droite, bien que le flexible soit habituellement courbé. Bien entendu, l'intérieur de la gaine peut être lubrifié autant qu'il est nécessaire.Advantageously, the hose is integral with the cores of the ball bearings 12. The differences in the forces that the hose is required to transmit during the movement of the vehicle, can thus be slightly compensated for by a displacement of the cages 14 of the bearings relative to one another. to the other. These cages return to their original position, when the effort becomes less. In all cases, the thickness of the bearings is such that the part of the hose 11 which passes inside them can be assimilated to a straight line segment, although the hose is usually curved. Of course, the inside of the sheath can be lubricated as much as necessary.

La figure 3 représente un autre mode de réalisation analogue à celui de la figure 2, mais dans lequel les roulements à billes 14 sont inclus à l'intérieur de logements 15 formés dans la gaine. La souplesse de la gaine peut donner aux roulements une certaine latitude de déplacement en fonction des efforts transmis. Bien entendu, cette gaine lorsqu'elle est semi-flexible, peut être elle-même incluse dans un carter de protection ou analogue. Comme précédemment, le flexible 11 est solidaire des moyeux des roulements à billes 12, et le flexible peut tourner sur les billes 12, ce qui réduit notablement les efforts de frottement. FIG. 3 represents another embodiment similar to that of FIG. 2, but in which the ball bearings 14 are included inside housings 15 formed in the sheath. The flexibility of the sheath can give the bearings a certain freedom of movement depending on the forces transmitted. Of course, this sheath when it is semi-flexible, can itself be included in a protective casing or the like. As before, the hose 11 is integral with the hubs of the ball bearings 12, and the hose can rotate on the balls 12, which significantly reduces the friction forces.

Grâce à un dispositif selon la présente invention, on voit que lorsque l'une des roues se trouve dans le vide, le capteur de couple correspondant décèle qu'aucun couple n'est appliqué et par suite la force disponible est répartie entre les trois autres roues. Grâce au microprocesseur, cette répartition est instantanée. De même, en cas de rupture de l'un des conduits 9, lorsque les capteurs se trouvent dans le sélecteur 7, le sélecteur répartit les efforts uniquement sur les trois autres roues. Thanks to a device according to the present invention, it can be seen that when one of the wheels is in a vacuum, the corresponding torque sensor detects that no torque is applied and consequently the available force is distributed among the other three wheels. Thanks to the microprocessor, this distribution is instantaneous. Similarly, in the event of a break in one of the conduits 9, when the sensors are in the selector 7, the selector distributes the forces only on the other three wheels.

I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention.  It goes without saying that many variants can be introduced, in particular by replacing technically equivalent means without going beyond the ambit of the invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission et de répartition du couple1. Torque transmission and distribution device moteur à au moins deux roues d'un véhicule automobile, motor with at least two wheels of a motor vehicle, caractérisé en ce qu'il comprend un sélecteur characterized in that it includes a selector répartiteur (7) de couple comprenant au moins une entrée torque distributor (7) comprising at least one input pour l'arbre de sortie d'un moteur (6) et une sortie pour for the output shaft of a motor (6) and an output for chaque roue motrice (2, 3, 4, 5), une liaison flexible (9) each driving wheel (2, 3, 4, 5), a flexible connection (9) entre une sortie du sélecteur (7) et une roue motrice between an output of the selector (7) and a driving wheel (2, 3, 4, 5), un capteur de couple (8) pour chaque roue (2, 3, 4, 5), a torque sensor (8) for each wheel motrice, les capteurs étant reliés à un microprocesseur drive, the sensors being connected to a microprocessor déterminant la répartition des couples entre les determining the distribution of couples between différentes sorties. different outputs. 2. Dispositif de transmission selon la revendication 1, 2. Transmission device according to claim 1, caractérisé en ce que les capteurs (8) sont disposés dans characterized in that the sensors (8) are arranged in le sélecteur (7). the selector (7). 3. Dispositif de transmission selon la revendication 1,3. Transmission device according to claim 1, caractérisé en ce que les capteurs (8) sont disposés au characterized in that the sensors (8) are arranged at the voisinage des roues (2 à 5). neighborhood of the wheels (2 to 5). 4. Dispositif de transmission selon l'une quelconque des4. Transmission device according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que la previous claims, characterized in that the liaison flexible (9) est constituée par une gaine (10) flexible connection (9) is constituted by a sheath (10) rigide ou semi-rigide à l'intérieur de laquelle un rigid or semi-rigid inside which a flexible (11) est monté sur des paliers (14) à billes. flexible (11) is mounted on ball bearings (14). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que5. Device according to claim 4, characterized in that les paliers (14) sont rappelés dans leur position de repos the bearings (14) are returned to their rest position par des ressorts (13). by springs (13). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que6. Device according to claim 4, characterized in that les paliers (14) sont inclus dans des logements (15) formés the bearings (14) are included in housings (15) formed dans la gaine (10).  in the sheath (10).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3069812A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-08 France Reducteurs ROLLER

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