FR2619767A1

FR2619767A1 - Boite de transfert du couple d'un vehicule pour un systeme d'entrainement a quatre roues motrices

Info

Publication number: FR2619767A1
Application number: FR8811183A
Authority: FR
Inventors: Wesley M Dick; David C Reuter
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1989-03-03
Also published as: DE3828083C2; DE3828083A1; US4860612A; JPS6470230A; GB8818276D0; CN1036252A; GB2209024A; BR8804114A

Abstract

L'invention concerne une boîte de transfert de véhicule. La boîte de transfert selon l'invention comprend un arbre d'entrée 41, un arbre de sortie arrière 43, et un arbre de sortie avant 44 qui sont supportés de façon rotative dans un logement 48, un moyen formant différentiel 42 pour la démultiplication du couple entre l'arbre d'entrée 41 et les arbres de sortie avant 44 et arrière 43, un moyen formant embrayage 46 pour bloquer de façon sélective le moyen différentiel 42, les arbres d'entrée 41 et de sortie arrière 43 étant disposés de façon sensiblement rectiligne, l'arbre de sortie avant 44 comportant un axe de rotation orienté de façon non parallèle et non concourante par rapport à l'axe de rotation de l'arbre de sortie arrière 43, et un agencement formant engrenage à axes concourants 19, 83 prévu entre le moyen différentiel 42 et l'arbre de sortie avant 44. L'invention s'applique à un véhicule du type à quatre roues motrices.

Description

La présente invention se rapporte généralement à une boite de transfert

d'un véhicule à quatre roues motrices et, en particulier, à une boîte de transfert, d'un système à quatre roues motrices, qui comporte un arbre de sortie avant incliné pour la liaison avec un

arbre d'entrée d'un différentiel avant.

Les mécanismes à quatre roues motrices, équipant les véhicules, deviennent de plus en plus répandus. Dans le passé, de tels systèmes comportaient classiquement une boîte de transfert reliée à la sortie d'une transmission du véhicule et qui était pourvue de moyens de commande sélectifs actionnables par le conducteur du véhicule pour

sélectionner la marche du véhicule soit en mode d'entraî-

nement à deux roues motrices ou soit en mode d'entraîne-

ment à quatre roues motrices. Récemment, certains véhicules ont été pourvus d'un système d'entraînement des quatre roues "à marche constante". Dans ces systèmes, les boîtes de transfert sont classiquement pourvues d'un

différentiel d'essieu intermédiaire pour la démultiplica-

tion du couple entre les différentiels avant et arrière du véhicule. De même, afin d'empêcher une variation de la vitesse angulaire ou patinage excessiveentre les roues avant etarrière, ces boîtes de transfert comportent classiquement un moyen d'embrayage engageable sélectivement qui peut être actionné pouT bloquer le différentiel d'essieu intermédiaire lors de la mesure d'un patinage prédéterminé entre les arbres de sortie avant et arrière

de la boîte de transfert.

Dans certains véhicules, il peut être difficile d'implanter ou de situer la boîte de transfert afin de fournir un transfert efficace du couple aux différentiels avant et arrière, tout en maintenant une garde au sol du

véhicule suffisante.

La présente invention concerne donc un système d'entraînement des quatre roues ou à quatre roues motrices qui, dans un mode de réalisation préféré, permet une liaison essentiellement rectiligne entre une boîte de transfert et un différentiel arrière du véhicule et entre

la boîte de transfert et un différentiel avant du véhicule.

En particulier, ce système à quatre roues motrices met en oeuvre une boite de transfert de couple unique qui comporte un arbre d'entrée du couple pour la réception d'un couple de sortie provenant de la transmission du véhicule, un arbre de sortie avant prévu pour être relié au différentiel avant du véhicule, et un arbre de sortie arrière prévu

pour être relié au différentiel arrière du véhicule.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise un différentiel à pignons satellites et planétaire pour démultiplier le couple entre les arbres de sortie avant et arrière. De même, un embrayage électromagnétique est prévu pour bloquer de façon sélective le différentiel à pignons satellites et planétaire dans le cas o un patinage ou glissement prédéterminé est détecté entre

les arbres de sortie avant et arrière.

La boite de transfert, selon l'invention, est positionnée à l'intérieur du véhicule de sorte que l'arbre d'entrée vers le différentiel avant du véhicule soit situé plus bas que l'arbre de sortie arrière de la boîte de transfert. Un arbre d'entraînement arrière est relié à et prévu entre l'arbre de sortie arrière de la boite de transfert et l'arbre d'entrée du différentiel arrière et est incliné vers le bas,de la boite de transfert vers le différentiel arrière. La boîte de transfert et le différentiel arrière sont orientés l'un par rapport à l'autre de sorte que, quand le véhicule est chargé d'un poids prédéterminé, l'angle entre l'arbre d'entrainement arrière et l'arbre de sortie arrière de la boite de transfert soit sensiblement égal à l'angle entre l'arbre d'entrainement arrière et l'arbre d'entrée arrière du différentiel arrière. Ceci équilibre la charge sur les dispositifs formant joints universels ou articulés disposés aux extrémités de l'arbre d'entraînement arrière. De

préférence, l'arbre de sortie arrière, l'arbre d'entraîne-

ment arrière, et l'arbre d'entrée arrière sont coaxiaux l'un par rapport à l'autre pour établir une liaison

d'entraînement sensiblement rectiligne.

De plus, le différentiel avant du véhicule comporte un arbre d'entrée qui est relié à l'arbre de sortie avant de la boîte de transfert par un arbre d'entraînement avant. Selon la présente invention, l'arbre de sortie avant et l'arbre d'entrée avant sont orientés l'un par rapport à l'autre de sorte que, quand le véhicule est chargé d'un poids prédéterminé, l'angle entre l'arbre d'entraînement avant et l'arbre de sortie avant de la boîte de transfert

soit sensiblement égal à l'angle entre l'arbre d'entraîne-

ment avant et l'arbre d'entrée avant du différentiel avant. De préférence, l'arbre de sortie avant, l'arbre d'entraînement avant, et l'arbre d'entrée avant, sont coaxiaux l'un par rapport à l'autre pour réaliser une liaison d'entraînement sensiblement rectiligne. Afin de réaliser un tel système d'entraînement, l'arbre de sortie avant de l'unité de transfert de couple est incliné par rapport à l'arbre de sortie arrière et comporte un axe de rotation qui est orienté de façon non parallèleet non concourante par rapport à l'axe de rotation de l'arbre de sortie arrière. L'inclinaison de l'arbre de sortie avant est réalisée par l'intermédiaire d'un

agencement d'engrenagesconcourants.

La présente invention de même comporte un système

de lubrification unique pour fournir une huile de lubrifi-

cation aux composants supérieurs de la boîte de transfert qui sont disposés au-dessus du niveau normal de l'huile

de lubrification dans la boîte de transfert. En particu-

lier, un premier pignon de sortie est supporté de façon rotative à l'intérieur d'un logement et est partiellement immergé dans l'huile de lubrification. Lors de sa rotation, le premier pignon de sortie est adapté à projeter l'huile de lubrification contre une partie de surface avant supérieure du logement. Un premier élément formant nervure,

qui est situé sur la partie formant surface avant supé-

rieure et qui est incliné vers le bas,vers l'avant de la boite de transfert, est prévu pour diriger l'huile de lubrification dans un réservoir avant auxiliaire. Du réservoir avant, l'huile est fournie pour lubrifier

certains composants avant supérieurs de la boîte de trans-

fert. Un deuxième élément formant nervure est situé sur la surface arrière interne supérieure du logement pour diriger l'huile dans un réservoir arrière auxiliaire,

duquel l'huile est fournie pour lubrifier certains compo-

sants arrière supérieurs.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de

l'invention apparaîtront mieux dans la description

détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un système d'entraînement de quatre roues ou à quatre roues motrices mettant en oeuvre la botte de transfert selon la présente invention afin de fournir une liaison d'entraînement sensiblement rectiligne aux deux différentiels avant et arrière du véhicule; - la figure 2 est une vue de côté de la figure 1, représentant la disposition inclinée entre les arbres d'entraînement avant et arrière; - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif formant boite de transfert, faite suivant la ligne III-III de la figure 5 et représentant la liaison de l'engrènement concourant avec l'arbre de sortie avant incliné de la boîte de transfert; - la figure 4 est une vue agrandie de la partie de la figure 3 représentant l'embrayage électromagnétique et le différentiel à pignons satellites et planétaire; la figure 5 est une vue de face de la boite de transfert selon l'invention, faite suivant la ligne V-V de la figure 2; - la figure 6 est un schéma illustrant un autre mode de réalisation d'un système à quatre roues motrices mettant en oeuvre la disposition inclinée des arbres de sortie de la boîte de transfert pour maintenir l'angle

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entre les arbres d'entraînement et la boîte de transfert respective et les arbres des différentiels,sensiblement égal, à chaque extrémité des arbres d'entraînement associés; - la figure 7 est une vue de c6té du système d'entrainement représenté sur la figure 6; et - la figure 8 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de la boite de transfert selon la présente invention, dans laquelle,en plus d'un pignon de sortie avant incliné, un pignon intermédiaire est de même incliné de sorte que les angles cumulés entre un premier pignon de sortie et le pignon de sortie avant procurent la disposition en angle voulueentre les arbres

de sortie avant et arrière de la boîte de transfert.

En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, il est représenté un système d'entraînement des quatre roues d'un véhicule ou à quatre roues mortices, qui met

en oeuvre la boite de transfert selon la présente inven-

tion. Comme il est montré sur les figures 1 et 2, une boîte de transfert 10 est fixée à l'arrière d'une unité de transmission 12 (représentée en traitsinterrompus)qui, à son tour, est accouplée à un moteur d'entraînement 14 (de même représenté en traits interrompus). Comme on l'examinera ci-après, la transmission 12 est pourvue d'un arbre de sortie qui est accouplé à un arbre d'entrée de la boîte de transfert 10. La boîte de transfert 10 comporte un arbre de sortie arrière ou collier 16 relié à l'extrémité avant d'un arbre d'entraînement arrière 18 par l'intermédiaire d'un accouplement à joint universel ou articulé 20. L'extrémité dirigée vers l'arrière de l'arbre d'entraînement 18 est reliée à un arbre d'entrée

ou collier 22 d'un différentiel arrière 24 par l'intermé-

diaire d'un accouplement à joint universel ou articulé 26. Le différentiel arrière 24 est prévu pour démultiplier le couple provenant de l'arbre d'entraînement 18, entre

les roues arrière 28.

La boite de transfert 10 est pourvue d'un arbre de sortie avant ou collier 30 qui est relié à l'extrémité dirigée vers l'arrière d'un arbre d'entraînement avant 32 par l'intermédiaire d'un accouplement à joint universel ou articulé 34. L'arbre d'entrainement avant 32 comporte une extrémité dirigée vers l'avant reliée à un arbre d'entrée ou collier 36 d'une unité formant différentiel avant 38,par l'intermédiaire d'un accouplement à joint universel ou articulé 39, qui est adaptée à diviser le couple reçu de l'arbre d'entrainement 32 entre les

roues avant 40 du véhicule.

Comme il est représenté sur les figures 1 et 2, l'arbre d'entraînement arrière 18 est adapté à tourner autour d'un axe R, tandis que l'arbre d'entraînement avant 32 est adapté à tourner autour d'un axe F. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, et comme il est représenté sur les figures 1 et 2, l'arbre d'entraînement arrière 18 est incliné vers le bas,de la boîte de transfert 10 vers le différentiel arrière 24, tandis que l'arbre d'entraînement avant 32 est incliné

vers le bas>de la boîte de transfert 10 vers le diffé-

rentiel avant 38. Comme on le précisera ci-après, et de préférence, l'arbre de sortie arrière 16 de la boite de transfert 10, l'arbre d'entraînement arrière 18, et l'arbre d'entrée 22 du différentiel arrière 24, sont tous disposés sensiblement de façon rectiligne le long de l'axe R. De même, l'arbre de sortie avant 30 de la boite de transfert 10, l'arbre d'entraînement avant 32, et l'arbre d'entrée 36 du différentiel avant 38 sont, de même, disposés de façon sensiblement rectiligne le long de l'axe avant F. De plus, dans ce mode de réalisation préféré, les axes R et F sont situés dans des plans parallèles orientés verticalement et espacés l'un de l'autre. Comme on le précisera ci-après, et afin de réaliser cet agencement d'entraînement, l'arbre de sortie avant 30 doit être espacé latéralement de, et incliné par rapport à, l'arbre de sortie arrière 16, comme il est représenté sur la figure 2, de telle sorte que l'axe de l'arbre de sortie avant 30 ne soit pas parallèle ni concourant par rapport et avec l'axe de l'arbre de sortie arrière 16. Cette disposition en angle est réalisée par l'intermédiaire d'un agencement d'engrènement à axes

croisés ou concourants.

En se reportant désormais aux figures 3, 4, et 5, la structure spécifique de la boite de transfert 10 sera maintenant examinée de façon détaillée. Brièvement, comme il est représenté sur la figure 3, la boîte de transfert comporte un arbre d'entrée 41 pour recevoir le couple

de sortie de la transmission du véhicule, et un diffé-

rentiel à pignons planétaire et satellites, représenté de façon générale par la référence numérique 42, permettant la démultiplication du couple entre un arbre de sortie arrière 43 et un arbre de sortie avant 44. La vitesse de l'arbre de sortie arrière est contrôlée par un capteur de vitesse 45a, tandis que la vitesse de l'arbre de

sortie avant est contrôlée par un capteur de vitesse 45b.

Les sorties des capteurs de vitesse 45a et 45b sont reliées à une commande électronique (non représentée sur la figure 3), pour contrôler le glissement ou écart de vitesse angulaire entre les arbres de sortie avant et arrière. Normalement, un écart ou glissement prédéterminé entre les arbres de sortie avant et arrière est permis pour adapter les vitesses de rotation des roues avant et arrière qui sont sensiblement différentes, et qui se

produisent, entre autres, lorsque le véhicule tourne.

Cependant, quand un glissement ou écart entre les roues avant et arrière dépasse une valeur prédéterminée, la commande électronique génère un signal de sortie fourni à un accouplement à friction électromagnétique, représenté de façon générale par la référence numérique 46, qui

entraîne le blocage du différentiel 42 à pignons satel-

lites et planétaire et qui fournit une liaison d'entraî-

nement directe entre l'arbre d'entrée 41 et les arbres

de sortie avant 44 et arrière 43.

Plus précisément, la boîte de transfert 10 comporte un logement extérieur 48 comprenant une partie avant 48a et une partie arrière 48b qui sont fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un certain nombre de vis, telles qu'une vis 49. L'arbre d'entrée 41 de la boite de transfert comporte une extrémité avant reliée à l'extrémité arrière d'un arbre de sortie de transmission 51 par l'intermédiaire d'une liaison cannelée,en 52, qui

empêche la rotation relative entre les arbres 41 et 51.

L'extrémité avant de l'arbre d'entrée 41 est supportée de façon rotative dans le logement 48 par l'intermédiaire

d'un dispositif formant roulement à billes 53. Un assem-

blage formant joint annulaire 54 est maintenu à l'intérieur d'une ouverture prévue sur la face avant de la partie de logement 48a, et engage de façon étanche une surface

annulaire extérieure de l'arbre d'entrée 41.

L'arbre d'entrée 41 s'étend à l'intérieur du logement ou carter de la boîte de transfert et comporte une extrémité dirigée vers l'arrière qui est accouplée à un porte-satellites 55 du différentiel à pignons satellites et planétaire 42 par l'intermédiaire d'une liaison cannelée, en 56. La liaison cannelée 56 empêche la rotation relative entre l'arbre d'entraînement 41 et le porte-satellites 55. Le porte-satellites 55 supporte un certain nombre de pignons satellites 57 espacés de façon circonférentielle l'un de l'autre et qui sont chacun montés de façon rotative sur un arbre indépendant 58. Comme il est représenté sur la vue agrandie de la figure 4, un anneau de retenue ou circlips 59 est fixé à l'extrémité dirigée vers l'arrière de l'arbre d'entrée 41

pour limiter le mouvement axial du porte-satellites 55.

Le différentiel à pignons satellites et planétaire 42 comporte un logement 61 formant couronne dentée qui est utilisé pour transmettre la puissance,de l'arbre d'entrée 41,par l'intermédiaire des pignons satellites 57,à l'arbre de sortie arrière 43. En particulier, le logement formant couronne dentée 61 comporte un manchon cylindrique 62 pourvu de dents formant couronne dentée interne 62a qui s'engrènent avec les dents d'entraînement de chacun des pignons satellites 57. Le logement 61 comporte un plateau ou disque extrême circulaire 63 pourvu d'une périphérie extérieure fixée à l'extrémité arrière du manchon 62 par l'intermédiaire d'un anneau de retenue et comportant une extrémité interne fixée à l'extrémité dirigée vers

l'avant de l'arbre de sortie arrière 43 par l'intermé-

diaire d'une liaison cannelée représentée par la référence numérique 64. La liaison cannelée 64 empêche toute rotation relative entre le logement formant couronne dentée 61 et l'arbre de sortie,arrière 43. Le manchon 62 de même comporte une zone indicative annulaire formée de dents externes 62b dont le déplacement est capté par le capteur de vitesse 45a pour contrôler la vitesse de

l'arbre de sortie arrière 43.

L'arbre de sortie arrière 43 est supporté de façon rotative à l'intérieur de la partie formant logement arrière 48b par l'intermédiaire d'un dispositif formant roulement à billes 65 qui est fixé par rapport au logement par l'intermédiaire d'un anneau de retenue ou circlips 66 et qui est fixé par rapport à l'arbre de sortie 43 par

l'intermédiaire d'un anneau de retenue ou circlips 67.

Une partie intermédiaire de l'arbre de sortie 43 est supportée de façon rotative par rapport à la partie formant logement arrière 48b par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles68. L'extrémité dirigée vers l'arrière de l'arbre de sortie arrière 43 est pourvue de cannelures externes 43a prévues pour recevoir une section cannelée interne du collier de sortie arrière 16. Un ensemble formant joint annulaire 70 est fixé à l'intérieur d'une ouverture arrière pourvue dans la partie de logement 48b et est adapté à s'engager de façon étanche avec une surface annulaire extérieure du collier 16. Une douille ou coussinet formant palier annulaire 71 est espacée vers l'intérieur,de l'ensemble formant élément d'étanchéité 70 et supporte de façon rotative le collier 16. De même, une douille ou coussinet formant palier annulaire 72 est montée à l'intérieur d'une cavité annulaire formée dans l'extrémité avant de l'arbre arrière 43 pour supporter de façon

rotative l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 41.

Le différentiel à pignons planétaire et satellites 42 comporte un manchon 73 formant pignon planétaire qui est supporté de façon rotative par rapport à l'arbre d'entrée 41 et qui est utilisé pour transmettre le couple à l'arbre de sortie avant 44. Plus particulièrement, un ensemble formant roulement à aiguilles 74 supporte de façon rotative l'extrémité dirigée vers l'arrière du manchon 73 par rapport à l'arbre d'entrée 41, tandis que l'extrémité dirigée vers l'avant du manchon 73 est, pourvue d'une surface de support annulaire interne 75 formant palier qui coopère avec une surface de support annulaire externe rainurée formant palier 76 formée sur l'arbre 41 pour permettre la rotation relative entre le manchon 73 et l'arbre d'entrée 41. On remarquera que, normalement, s'il n'y avait aucun glissement ou écart de vitesse angulaire entre les arbres de Sortie avant et arrière de la boite de transfert, il n'y aurait aucune rotation

relative entre le manchon 73 et l'arbre d'entrée 41.

L'extrémité dirigée vers l'arrière du manchon 73 est pourvue d'une périphérie annulaire constituée de dents externes 73a formant pignon planétaire qui s'engrènent avec chacun des pignons satellites 57. L'extrémité dirigée vers l'avant du manchon 73 supporte un premier pignon

de sortie 78 qui est accouplé au manchon 73 par l'inter-

médiaire d'une liaison cannelée en 78a qui empêche la

rotation relative entre le manchon 73 et le pignon 78.

Le premier pignon de sortie 78 entrainé un deuxième pignon de sortie intermédiaire 79. Le deuxième pignon de sortie intermédiaire 79 comporte des parties d'arbre 79a et 79b venant de matière, qui sont supportées de façon rotative par des ensembles 81 et 82 formant roulements à rouleaux coniques, respectivement montés à l'intérieur de parties évidées annulaires pourvues dans les parties de logement 48a et 48b. Le second pignon de sortie intermédiaire 79 est prévu pour entraîner un pignon de ll sortie avant 83 qui forme partie intégrante avec l'arbre de sortie avant 44. Selon la présente invention, l'arbre

de sortie avant est prévu à un angle prédéterminé N (re-

présenté sur la figure 3) par rapport à l'arbre de sortie arrière 43. Ceci est réalisé en employant un agencement J d'engrenages concourants, représenté par la référence numérique 84. Comme représenté sur la figure 5, quand il est installé sur un véhicule le bottier de transfert est incliné vers le bas,vers le côté gauche du véhicule d'un angle M, qui est pris en référence par rapport à un plan horizontal H. Dans ce cas, l'axe du premier pignon de sortie 78, l'axe du pignon intermédiaire 79, et le point X (de même représenté -sur la figure 3) du pignon de sortie avant 83, seront situés dans un plan incliné A. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3, 4 et 5, l'arbre de sortie avant 44 est incliné dans un plan vertical B, comme représenté sur la figure 5, de sorte que les points X et Z (de même représentés sur la figure 3) soient situés dans le plan B. Le plan B est parallèle aux axes des pignons 78 et 79. La liaison d'engrènement concourant, en 84, peut être réalisée en formant les dents du pignon 83 avec un biais déterminé par l'angle d'inclinaison M (représenté sur la figure 5), et avec une configuration en hélice déterminée par

l'angle N (représenté sur la figure 3).

L'arbre de sortie avant 44 est supporté de façon rotative par l'intermédiaire d'une paire d'ensembles 85 et 86 formant roulements à rouleaux coniques montés respectivement à l'intérieur des parties de logement 48a et 48b. L'extrémité dirigée vers l'avant de l'arbre de sortie avant 44 est pourvue de cannelures externes 44a pour recevoir des cannelures internes prévues sur une

partie formant manchon 30a du collier de sortie avant 30.

Un ensemble formant joint annulaire 87 est fixé à l'intérieur d'une ouverture prévue dans la partie de logement 48a et s'engage de façon étanche avec une surface

annulaire extérieur du manchon de collier 30a.

Comme mentionné ci-avant, un embrayage ou accou-

plement 46 à friction électromagnétique est prévu pour bloquer de façon sélective le différentiel 61 à pignons satellites et planétaire quand une valeur prédéterminée du glissement ou écart de vitesse angulaire des roues est captée,entre les arbres de sortie avant et arrière. En particulier, l'ensemble formant embrayage 46 est prévu

pour bloquer le logement formant couronne dentée inté-

rieurement 61 par rapport au manchon formant pignon planétaire 73 pour empêcher la rotation relative entre eux. Ainsi, un état d'entraînement direct existe entre l'arbre d'entrée 41 et l'arbre de sortie arrière 43 et

entre l'arbre d'entrée 41 et l'arbre de sortie avant 44.

Quand le logement formant couronne dentée intérieurement 61

est bloqué par rapport au manchon formant pignon plané-

taire 73, les pignons satellites 57 sont empêchés de tourner par rapport aux arbres correspondants 58, ce qui permet d'empêcher la rotation du porte-satellites 55 (qui est bloqué sur l'arbre d'entrée 41) par rapport soit au logement 61 formant couronne dentée soit au

manchon 73 formant pignon planétaire.

L'embrayage ou accouplement électromagnétique 46 est représenté de façon plus détaillée sur la vue agrandie de la figure 4. Comme représenté sur la figure 4, l'embrayage 46 comporte un logement de bobine 91 qui supporte une bobine 92 et qui est fixé en rotation par rapport au manchon 73 formant pignon planétaire par l'intermédiaire d'un ensemble formant palier ou roulement 93. Le logement 91 est pourvu d'une languette de mise à la masse ou élément formant bride s'étendant radialement 94 qui s'étend dans une partie évidée 94a formée dans la partie de logement 48b pour empêcher la rotation relative du logement de bobine 91 par rapport au, et à l'intérieur du, logement 48 de la boite de transfert. Ceci facilite la liaison électrique de la bobine 92 par l'intermédiaire

d'un ou plusieurs fils de connexion ou éléments électrique-

ment conducteurs 92a. Un disque 95 formant induit annulaire est espacé axialement de,et positionné de façon adjacente par rapport à,la bobine 92 d'un espace ou jeu d'air prédéterminé représenté sur la figure 4 par la distance G. Le disque formant induit 95 est fixé par rapport à une plaque de pression 96 par l'intermédiaire d'un certain nombre d'éléments 97 formant vis,espacés de façon circonférentielle. Un manchon d'espacement indépendant 98 entoure chaque élément formant vis 97 et comporte des parties d'extrémité qui sont prévues pour s'engager avec les surfaces formant faces du disque formant induit 95 et du disque ou plaque de pression 96 afin de réaliser un espacement prédéterminé entre ces disques, tandis que ces manchons d'espacement permettent de même de maintenir

les disques ou plaques certainement de façon parallèle.

La plaque ou disque de pression 96 est pourvu d'une ou plusieurs dents internes 96a qui s'engrènent avec les dents 73a du pignon planétaire et qui empêchent la rotation de l'ensemble disque formant induit/disque de pression par rapport au manchon 73 formant pignon

planétaire.

Un disque 99 de réaction annulaire est positionné entre le disque formant induit 95 et la plaque ou disque de pression 96. La plaque de réaction 99 est fixée au manchon 73 formant pignon planétaire par l'intermédiaire d'anneaux de retenue ou circlips 99a et 99b qui sont disposés à l'intérieur de gorges formées dans le manchon formant pignon planétaire sur les côtés opposés du disque ou plaque de réaction 99. Un certain nombre d'éléments 101 et 102 formant disques de friction alternés sont positionnés entre la plaque ou disque de réaction 99 et la plaque ou disque de pression 96. Les disques de friction 101 sont pourvus d'une partie dentée externe

annulaire qui coopère avec les dents formées intérieure-

ment sur le logement 61 formant couronne dentée intérieu-

rement pour empêcher la rotation relative entre les disques de friction 101 et le logement formant couronne dentée 61. De façon similaire, les disques de friction 102, qui sont disposés de façon alternée avec les disques

de friction 101, sont pourvus de dents internes qui enga-

gent les dents 73a formées sur le manchon 73 formant pignon planétaire pour empêcher la rotation relative entre eux. Normalement, l'embrayage ou accouplement 46 n'est

pas actionné, et un glissement ou écart de vitesse angu-

laire relatif peut se produire entre les plaques ou disques de friction 101 et 102, ce qui permet ainsi au logement 61 formant couronne dentée (et ainsi à l'arbre de sortie 43) et au manchon 73 formant pignon planétaire (et ainsi à l'arbre de sortie avant 44) de tourner l'un par rapport à l'autre. Quand un courant est fourni à la bobine 92, le champ magnétique généré permet ainsi d'actionner le disque formant induit 95 de façonaxiale vers la bobine, ce qui entraîne ainsi les disques ou.plaques de pression 96 à actionner ou comprimer les disques de friction 101 et 102 vers la plaque de réaction 99 et l'un contre l'autre. Ceci entraîne le logement 61 formant couronne dentée intérieurement à se bloquer par rapport au manchon

73 formant pignon planétaire.

De même, la présente invention comporte un système de lubrification unique pour la lubrification de certains éléments de la boite de transfert qui sont au-dessus du niveau normal de l'huile de lubrification contenue dans le logement. Comme représenté sur la figure 5, le niveau du liquide de lubrification est approximativement situé le long de la ligne L, de sorte que l'extrémité inférieure

du premier pignon de sortie 77, et que l'extrémité infé-

rieure du différentiel à pignons satellites et planétaire 42 soent immergées dans l'huile de lubrification. En

particulier, un élément formant nervure avant 110 (repré-

senté sur la figure 3) est formé sur la partie supérieure de la partie de logement 48a et comporte une extrémité supérieure ll0a située immédiatement au-dessus du premier pignon de sortie 78. L'élément formant nervure 110 s'étend vers le bas et se termine en un point ll0b. La partie de logement avant 48a est pourvue d'un élément de retenue 111 qui coopère avec les parois avant et latérale du logement pour définir un réservoir d'huile avant 112. Le réservoir 112 comporte une ouverture 112a formée dans l'extrémité inférieure de celui-ci qui conduit dans une région 114 au

proche de l'avant de l'ensemble formant roulement 53.

Normalement, et en fonctionnement, le pignon de sortie avant 78 est partiellement immergé dans de l'huile de lubrification de sorte que l'huile soit envoyée ou projetée

vers le haut contre la partie fQrmant nervure 110a.

L'huile devra alors sécouler. vers le bas de l'élément

formant nervure 110 et dans le réservoir d'huile 112.

A ce stade, l'huile devra s'écouler au travers de l'ouver-

ture 112a et dans la région 114 adjacente à l'ensemble 53 formant roulement avant. L'huile est empêchée de s'écouler

au travers de l'ensemble formant roulement par l'intermé-

diaire d'une bague annulaire 53a fixée au roulement. Dès

lors, l'huile doit s'écouler axialement le long de l'exté-

rieur de l'arbre d'entrée 41, en lubrifiant premièrement les surfaces d'appui ou formant paliers, rainurées 75 et 76, ensuite le roulement à aiguilles 74, et finalement la douille ou coussinet de palier 72 ainsi que quelques-uns des composants du différentiel 42 à pignons satellites et planétaire. Il est apparu qu'un tel système fournit une

lubrification efficace du roulement 53.

De façon similaire, la partie de logement arrière 48b est pourvue d'un élément formant nervure arrière 115 comportant une partie avant 115a disposée au-dessus du logement 61 formant couronne dentée. L'élément formant nervure s'étend vers l'arrière et vers le bas et se termine en un point 115b. La partie de logement arrière 48b est pourvue d'un élément de retenue 116 qui intervient pour définir un réservoir d'huile arrière 117 pourvu d'un conduit de passage 116a dans l'extrémité inférieure de celuici, qui conduit dans une région 118 entourant l'arbre arrière. Quand il est en rotation, le logement 61 formant couronne dentée intérieurement, qui est partiellement immergé dans l'huile de lubrification, doit projeter de l'huile de lubrification vers la partie avant a de la nervure 115. Ainsi, de l'huile s'écoulera vers le bas le long de la nervure et dans le réservoir arrière 117. L'huile doit alors s'écouler au travers du conduit de passage 116a dans la région 118 pour lubrifier l'ensemble 85 formant roulement arrière, le roulement à

aiguilles 68 et la douille ou coussinet de palier 71.

L'huile doit donc quitter la région 118 au travers de l'ensemble formant roulement 65, et sera captée par un élément en forme de coupelle 119 fixé au logement 61 formant couronne dentée intérieurement. Dès que la région entre l'élément en forme de coupelle 119 et le disque ou plateau circulaire 63 est remplied'huile, l'huile doit être forcée de passer au travers d'un certain nombre d'orifices espacés circonférentiellement 119a formés dans le disque 63 pour lubrifier les composants internes du

différentiel à pignons satellites et planétaire.

En se référant désormais aux figures 6 et 7, il est représenté un autre mode de réalisation d'un système d'entraînement selon la présente invention. Comme il a été précisé ci-avant, en référence au système d'entraînement des figures 1 et 2, il a été spécifié qu'il est préférable d'aligner les arbres de sortie avant et arrière de la boite de transfert de façon sensiblement rectiligne par rapport aux arbres d'entraînement respectifs et aux arbres

d'entrée respectifs des unités formant différentiels.

Cependant, dans certains cas, tels que dans l'exemple représenté sur la figure 6, à cause des obstacles (non représentés) que peuvent représenter cetrains autres composantsdu véhicule, il peut ne pas être possible

d'aligner les trains d'entraînement d'une telle façon.

Dans ces circonstances, on a trouvé qu'il était souhaitable d'orienter les arbres de sortie de la boite de transfert et les arbres d'entrée des différentiels respectifs pour rendre égaux les angles des joints universels ou articulés

à chaque extrémité des arbres d'entraînement associés.

Quand ceci est réalisé, la charge sur les joints universels

ou articulés à chaque extrémité doit être équilibrée.

Comme représenté sur la vue de côté représentée par la figure 6, un arbre de sortie avant 30' est incliné par rapport à un arbre de sortie arrière 16'. Cependant, l'arbre de sortie avant 30' est représenté comme formant un angle Fa avec un arbre d'entraînement avant 32', tandis qu'un arbre d'entrée du différentiel avant 36' forme un angle identique Fa avec l'arbre d'entrainement avant 32'. Ainsi, l'arbre d'entrainement avant 32' sera incliné vers le bas, de la boite de transfert vers le différentiel avant. De façon similaire, dans la vue de côté représentée sur la figure 6, l'arbre de sortie arrière 16' forme un angle Ra avec un arbre d'entrainement arrière 18', tandis qu'un arbre d'entrée de différentiel arrière 22' forme un angle identique Ra avec l'arbre d'entraînement arrière 18'. De préférence, les angles F a

et Ra sont inférieurs à 4 . Sur la vue de dessus représen-

tée sur la figure 7, les arbres avant 30', 32', et 36' apparaissent comme étant dans une relation rectiligne générale, tandis que les arbres arrière 16', 18' et 22' apparaissent comme étant dans une relation rectiligne générale. De même, on remarquera que la figure 6 représente une commande électronique 130 qui est connectée de sorte de recevoir des signaux d'un capteur de vitesse de l'arbre arrière 45a' et d'un capteur de vitesse avant 45b', et est connectée pour générer un signal d'actionnement vers

une bobine d'embrayage 92'.

En se référant désormais à la figure 8, il est représenté un schéma d'un autre mode de réalisation d'une boite de transfert 140 selon la présente invention. La boite de transfert représentée sur la figure 8 est essentiellement identique à la boite de transfert des figures 3, 4, et 5, et comporte un arbre d'entrée 142, un arbre de sortie arrière 144, et un arbre de sortie avant incliné 146. Cependant, sur la figure 8, un pignon intermédiaire 152 est monté pour tourner autour d'un axe qui est incliné d'une valeur T1 par rapport à l'axe d'un premier pignon de.sortie 154. De même, un pignon de sortie avant 156 est incliné d'une valeur T2 par rapport à l'axe du pignon intermédiaire 152. Ainsi, un agencement d'accouplements concourants se trouve entrejà la foisile premier pignon de sortie 154 et le pignon intermédiaire 152jet entre le pignon intermédiaire 152 et le pignon de sortie avant 156. Dans cet agencement, l'angle total T entre l'arbre de sortie arrière et l'arbre de sortie avant est déterminé par la somme des deux angles T1 et T2,

représentés sur la figure 8.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés et qui

1.5 n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant

son esprit.

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Système d'entraînement de quatre roues pour un véhicule comportant des roues d'entraînement avant et arrière, un moteur et un ensemble de transmission pour fournir un couple de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend: une unité de transfert de couple (10) comportant un arbre d'entrée de couple (41) pour recevoir le couple de sortie provenant du moteur du véhicule et de l'ensemble de la transmission, un arbre de sortie avant (30, 44), un arbre de sortie arrière (43, 16), et des moyens (42, 73, 78, 79, 83) pour relier de façon entraînée ledit arbre d'entrée de couple (41) auxdits arbres de sortie avant (30, 44) et arrière (16, 43) ; ledit arbre de sortie avant (30, 44) comportant un axe de rotation qui est orienté de façon non parallèle et non concourante par rapport à l'axe de rotation dudit arbre de sortie arrière (16, 43); un différentiel arrière (24) connecté pour entraîner les roues arrière (28) du véhicule et comportant un arbre d'entrée arrière (22) positionné plus bas que ledit arbre de sortie arrière (16, 43) de ladite unité (10) de transfert de couple; un arbre d'entraînement arrière (18) relié à et prévu entre ledit arbre de sortie arrière (43, 16) et ledit arbre d'entrée arrière (22) et incliné vers le bas, de l'arbre de sortie arrière (16, 43) vers ledit arbre d'entrée arrière (22); ledit arbre de sortie arrière (16, 43) et ledit arbre d'entrée arrière (22) étant orientés de sorte que quand le véhicule est chargé d'un poids prédéterminé l'angle entre ledit arbre d'entraînement arrière (18) et

ledit arbre de sortie arrière (16, 43) soit essentiel-

lement égal à l'angle entre ledit arbre d'entraînement

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arrière (18) et ledit arbre d'entrée arrière (22), un différentiel avant (38) comportant un arbre d'entrée avant (36) et connecté pour entraîner les roues avant (40) du véhicule, un arbre d'entraînement avant (32) relié à et prévu entre ledit arbre de sortie avant (30, 44) de ladite unité de transfert (10) et ledit arbre d'entrée avant (36) dudit différentiel avant (38), et ledit arbre de sortie avant (30, 44) et ledit arbre d'entrée avant (36) étant orientés de sorte que quand le véhicule est chargé d'un poids prédéterminé l'angle entre ledit arbre d'entraînement avant (32) et ledit arbre de sortie avant (30, 44) soit sensiblement égal à l'angle entre ledit arbre d'entraînement avant (32) et ledit arbre

d'entrée avant (36).

2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit arbre de sortie arrière (16, 43), ledit arbre d'entraînement arrière (18), et ledit arbre d'entrée arrière (22) sont tous orientés de façon généralement

rectiligne.

3.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit arbre de sortie avant (30, 44), ledit arbre d'entraînement avant (32), et ledit arbre d'entrée avant (36) sont tous orientés de façon généralement

rectiligne.

4.- Système selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que l'unité (10) de transfert de couple comporte un ensemble d'engrenages à axes concourants pour

l'entraînement dudit arbre de sortie avant (30, 44).

5.- Système selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que ladite unité de transfert de couple comporte un moyen différentiel (42) pour la démultiplication du couple entre lesdits arbres de sortie avant (30, 44) et arrière (16, 43) et permettant un glissement ou écart de vitesse angulaire entre lesdits arbres de sortie avant

(30, 44) et arrière (16, 43).

6.- Système selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité

(10) de transfert de couple comprend un moyen formant accouplement ou embrayage (46) pour bloquer de façon sélective ledit moyen différentiel (42) pour empêcher le glissement ou écart de vitesse angulaire entre les arbres

de sortie avant (30, 44) et arrière (16, 43).

7.- Boîte de transfert vers quatre roues caractérisée en ce qu'elle comporte: un logement (48); un arbre d'entrée (41),supporté de façon rotative à l'intérieur du logement (48); un arbre de sortie arrière (43) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement; un arbre de sortie avant (44) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement; un moyen différentiel (42) pour relier de façon entraînée ledit arbre d'entrée (41) auxdits arbres

de sortie avant (44) et arrière (43) et pour la démulti-

plication du couple entre ceux-ci; un moyen formant accouplement ou embrayage (46) pour bloquer de façon sélective ledit moyen différentiel (42) pour empêcher le glissement ou écart de vitesse angulaire entre lesdits arbres de sortie avant (44) et arrière (43), ledit arbre d'entrée (41) et ledit arbre de sortie arrière (43) étant alignés d'une façon généralement rectiligne; ledit arbre de sortie avant (44) comportant un axe de rotation qui est crienté d'une façon non parallèle et non concourante avec l'axe de rotation dudit arbre de sortie arrière (43), et un agencement à axes concourants agencé entre ledit moyen différentiel (42) et ledit arbre de sortie avant (44) pour fournir un couple audit arbre de sortie

avant (44).

8.- Boite de transfert selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen différentiel comporte un différentiel (42) à pignons planétaire et satellites comportant un porte-satellites (55) relié audit arbre d'entrée (41), une couronne dentée (61) reliée audit arbre de sortie arrière (43) et un pignon planétaire

(73) relié audit arbre de sortie avant (44).

9.- Boite de transfert selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier pignon de sortie (78) prévu pour recevoir le couple de sortie avant dudit moyen différentiel (42), un pignon intermédiaire rotatif (79) s'engrenant avec ledit premier pignon de sortie (78), et un pignon de sortie avant (83) fixé audit arbre de sortie avant (44) pour tourner avec celui-ci et s'engrenant avec ledit pignon intermédiaire (79).

10.- Boite de transfert selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit pignon intermédiaire (79) et ledit pignon de sortie avant (83) sont disposés en

rapport concourant.

11.- Boite de transfert selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que ledit premier pignon de sortie et ledit pignon intermédiaire sont prévus dans un

rapport concourant.

12.- Système de lubrification destiné à équiper une boite de transfert d'un ensemble à quatre roues motrices, caractérisé en ce qu'il comprend: un logement (48); un arbre d'entrée (41) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement (48); un arbre de sortie arrière (16, 43) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement (48); un premier pignon de sortie (78) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement (48); des moyens (42) pour relier de façon entraînée ledit arbre d'entrée (41) audit arbre de sortie arrière (43) et audit premier pignon de sortie (78); un arbre de sortie avant (44) supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement (48); des moyens (79, 83) pour lier de façon entraînée ledit premier pignon de sortie (78) avec ledit arbre de sortie avant (44); ledit logement (48) contenant une certaine quantité d'huile de lubrification dans laquelle est au moins partiellement immergé ledit premier pignon de sortie (78); ledit premier pignon de sortie (78) étant situé de façon adjacente à une surface interne avant supérieure dudit logement (48); un réservoir d'huile avant (112) situé au-dessus dudit arbre d'entrée (41); ledit logement (48) comportant un élément formant nervure (110) disposé sur ladite surface interne supérieure dudit logement (48) pour recevoir l'huile de lubrification projetée contre ladite nervure (110) par ledit premier pignon de sortie (78) dès que ledit premier pignon de sortie (78) est entraîné en rotation, ledit élément formant nervure (110) étant incliné vers le bas vers ledit réservoir d'huile avant (112) pour diriger l'huile de lubrification dans ledit réservoir avant d'huile (112); et des moyens pour diriger l'huile de lubrification dudit premier réservoir (112) vers au moins un composant

pouvant tourner par rapport audit arbre d'entrée (41).

13.- Système de lubrification selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen annulaire de rotation (61) coaxial audit arbre de sortie arrière (43), ledit moyen annulaire (61) comportant une partie supérieure disposée de façon adjacente à une partie de surface interne arrière supérieure dudit logement (48) et comportant une partie inférieure au moins partiellement immergée dans ladite huile de lubrification, un réservoir d'huile arrière (117) disposé au-dessus dudit arbre de sortie arrière (43), ledit logement (48) comportant un élément formant nervure arrière (115) disposé sur ladite partie de surface interne arrière supérieure dudit logement (48) pour recevoir l'huile de lubrification projetée contre ledit élément formant nervure arrière (115) par ledit moyen annulaire de rotation (61), ledit élément formant nervure arrière (115) étant incliné vers le bas vers ledit réservoir d'huile arrière (117) pour diriger l'huile de lubrification dans ledit réservoir d'huile arrière (117), et des moyens (116a) pour diriger l'huile de lubrification,dudit réservoir arrière (117) vers au moins un composant (65) pouvant tourner par

rapport audit arbre de sortie arrière (43).

14.- Ensemble formant transmission caractérisé en ce qu'il comprend: un logement (48); un arbre d'entrée (41) définissant un axe d'un arbre d'entrée et suppporté de façon rotative dans ledit logement (48); au moins un arbre de sortie (30, 44; 16, 43) définissant un axe d'un arbre de sortie et supporté de façon rotative à l'intérieur dudit logement (48) par un ensemble formant palier ou roulement extérieur (71, 72;

, 86);

des moyens pour relier de façon entraînée ledit arbre d'entrée (41) avec ledit arbre de sortie (16, 43;

, 44);

un moyen annulaire (78, 61) coaxial, et supporté de façon rotative par rapport,è l'axe de l'arbre d'entrée (41) ledit logement (48) comportant une certaine quantité d'une huile de lubrification à un niveau disposé sous ledit ensemble formant roulement avant; ledit moyen annulaire comportant une partie supérieure disposée de façon adjacente à la partie de

surface interne supérieure dudit logement (48) et compor-

tant une partie inférieure au moins partiellement immergée dans ladite huile de lubrification; un réservoir d'huile (112, 117) disposé au-dessus dudit arbre d'entrée (41); ledit logement (48) comportant au moins un élément formant nervure (110, 115) disposé sur ladite partie de surface interne supérieure dudit logement (48) pour recevoir l'huile de lubrification projetée contre ledit élément formant nervure (110, 115) par ledit moyen annulaire (78, 61) dès que ledit moyen annulaire (78, 61) est entraîné en rotation, ledit élément formant nervure (110, 115) étant incliné vers le bas vers ledit réservoir d'huile (112, 117) pour diriger l'huile de lubrification dans ledit réservoir d'huile (112, 117); et des moyens (112a, 116a) pour diriger l'huile de lubrification dudit réservoir d'huile (112, 117) vers au moins un composant pouvant tourner par rapport audit

arbre d'entrée (41).