FR2630055A1 - Vehicule a quatre roues motrices pouvant etre commandees mecaniquement - Google Patents

Vehicule a quatre roues motrices pouvant etre commandees mecaniquement Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un véhicule à quatre roues motrices pouvant être commandées mécaniquement. Le véhicule comporte deux roues motrices 4 et deux roues normalement entraînées 6 qui sont montées folles aux extrémités d'arbres respectifs 9 de l'essieu correspondant, reliés à des sorties respectives d'un différentiel 8 accouplé à un ensemble moteur-transmission 3 par l'intermédiaire d'un arbre de propulsion 10 et d'un premier embrayage débrayable 11, un second embrayage débrayable 12 étant disposé entre chaque roue entraînée 6 et l'arbre d'essieu respectif 9 et chaque embrayage 11, 12 étant actionné entre une position d'activation et une position de désactivation au moyen d'un dispositif de commande comportant un organe électromécanique d'actionnement linéaire pourvu d'un accouplement à vis sans fin et noix et recirculation de billes. Application au domaine automobile.

Description

La présente invention concerne un véhicule
à quatre roues motrices pouvant être commandées mécanique-
ment. Dans des véhicules, en particulier des véhicules automobiles, comportant quatre roues motrices pouvant être commandées, la source d'énergie comporte usuellement un ensemble moteur-transmission, deux roues motrices montées aux deux extrémités de deux arbres d'essieu dont un premier arbre est accouplé
sensiblement directement audit ensemble moteur-transmis-
sion, deux roues normalement entraînées et un mécanisme d'entraînement assurant la liaison desdites roues
entraînées avec ledit ensemble moteur-transmission.
Ledit mécanisme d'entraînement comprend usuellement deux arbres d'un second essieu, qui sont accouplés d'une manière normalement folle avec lesdites roues entraînées ainsi qu'avec des sorties respectives d'un ensemble différentiel, un arbre de propulsion accouplé à une entrée dudit ensemble différentiel, et trois embrayages débrayables, dont un premier est conçu pour accoupler l'arbre de propulsion avec l'ensemble moteurtransmission tandis que les deux autres assurent l'accouplement des roues entraînées avec les arbres
d'essieu respectifs.
Dans des véhicules connus du type mentionné ci-dessus, chacun desdits embrayages comporte usuellement
un dispositif de commande pneumatique comprenant usuelle-
ment un réservoir sous vide conçu, au moyen d'électro-
valves, pour permettre une déformation axiale d'un diaphragme commandant l'activation et la désactivation de l'embrayage et pourvu de circuits électroniques de commande pour déterminer la position d'embrayage
et la fréquence d'actionnement.
En addition à la structure de coût relative-
ment élevé du dispositif de commande pneumatique mentionné ci-dessus, la réponse du diaphragme varie également en correspondance à la pression extérieure et à la température extérieure, avec pour résultat que, lorsqu'un fonctionnement avec les quatre roues motrices est nécessaire dans la plupart des cas (à haute altitude
et pour une faible température extérieure), l'enclenche-
ment est invariablement rendu difficile par la rigidité des diaphragmes (qui augmente lors d'une baisse de la température) ainsi que par la différence minimale existant. entre la pression extérieure et celle régnant
à l'intérieur du réservoir sous vide.
L'objet de la présente invention est de créer un véhicule comportant un système à quatre roues motrices commandées, qui soit conçu pour remédier
aux inconvénients mentionnés ci-dessus.
Avec cet objectif en vue, conformément à la présente invention, il est prévu un véhicule comportant un système d'entraînement à quatre roues
motrices commandées et comportant un ensemble moteur-
transmission, deux roues normalement entraînées et un mécanisme d'entraînement assurant la liaison desdites roues entraînées avec l'ensemble moteur-transmission, ledit mécanisme d'entraînement comprenant un ensemble différentiel, deux arbres d'essieu reliés d'une manière normalement folle avec lesdites roues entraînées ainsi qu'avec des sorties respectives dudit ensemble différentiel, un arbre de propulsion accouplé à une entrée dudit ensemble différentiel, trois embrayages débrayables, dont un premier est placé entre ledit arbre de propulsion et ledit ensemble moteur-transmission, tandis que les deux autres sont placés entre lesdites roues entraînées et des arbres d'essieu respectifs, et un dispositif de commande pour chaque embrayage, conçu pour assurer son actionnement entre une position d'activation et une position de désactivation, caractérisé en ce que chaque dispositif de commande comprend un organe électromécanique d'actionnement linéaire pourvu d'un moyen pour assurer l'activation d'un élément de sortie mobile axialement, un accouplement à vis sans fin-noix et recirculation de billes étant disposé entre ledit moyen d'actionnement et ledit
élément de sortie.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite
de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif
en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente en vue en plan la source d'énergie montée sur un véhicule agencé conformément aux principes de la présente invention; la Figure 2 représente en vue en plan à échelle agrandie un premier détail de la Figure 1; la Figure 3 représente en vue latérale à échelle agrandie un second détail de la Figure 1; la Figure 4 représente une vue de face d'un détail des Figures 2 et 3; la Figure 5 est une vue en coupe faite
selon la ligne V-V de la Figure 4.
La référence numérique 1 désigne un véhicule automobile comportant une source d'énergie 2 comprenant un ensemble moteur-transmission 3, deux roues motrices 4 montées aux extrémités d'arbres respectifs 5 d'un
essieu, et accouplés à une sortie de l'ensemble moteur-
transmission 3, et deux roues normalement entraînées
6 pouvant être reliées à la sortie de l'ensemble moteur-
transmission 3 par l'intermédiaire d'un mécanisme
d'entraînement désigné dans son ensemble par 7.
Le mécanisme d'entraînement 7 comprend un ensemble différentiel 8 pourvu de deux sorties reliées à deux arbres d'essieu 9 et d'une entrée reliée à un arbre de propulsion 10. Le mécanisme d'entraînement 7 comporte également un premier embrayage débrayable 11 de type connu, usuellement un embrayage à roues dentées d'accouplement, qui est placé entre une extrémité de l'arbre de propulsion 10 et la sortie de l'ensemble moteurtransmission 3, ainsi que deux autres embrayages débrayables 12 de types connus, et également usuellement des embrayages à roues dentées d'accouplement, chaque embrayage étant placé entre un arbre d'essieu 9 respectif et une roue 6 respective, qui est supportée par l'arbre d'essieu 9 respectif de manière à tourner normalement
folle par rapport à celui-ci.
Comme le montre la Figure 2, l'embrayage 11 comprend un carter extérieur 13 pourvu de deux brides extérieures sensiblement coaxiales 14 et 15 ainsi qu'une broche transversale 16 s'étendant au travers du carter 13 et placée sur le côté de la bride 15, qui est opposé à celui dirigé vers la bride 14. Une rotation de la broche 16 dans une direction ou dans l'autre (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la Figure 2) autour de son propre axe et par rapport au carter 13, assure d'une manière
connue et respectivement une activation ou une désactiva-
tion de l'embrayage 11. L'extrémité extérieure de la broche 16 est montée sur la partie centrale d'un bras culbuteur 17, dont une première branche 18 comporte
une plaquette extrême 19 coopérant avec un bouton-
poussoir 20 d'un microcontacteur 21 supporté par une console 22, ellemême reliée à la bride 14 par l'intermédiaire d'une vis 23. Une seconde branche 24 du bras culbuteur 17 coopère avec une butée de limitation 25, qui est reliée à la surface 26 de la bride 15 en regard de la broche 16. La surface 26 est également reliée à une première branche d'une console 27 sensiblement en forme de L, dont la seconde branche, placée sur le côté extérieur et sensiblement parallèlement à l'axe du carter 13, supporte un dispositif de commande ou un organe d'actionnement linéaire 28a, relié à la branche 18 au voisinage de la plaquette 19 par l'intermédiaire d'un pivot 29 et conçu pour faire tourner le bras 17 et la broche 16 entre une position d'activation et une position de désactivation, en contact avec la butée de limitation 25, comme indiqué respectivement par des lignes en trait plein
et en pointillé sur la Figure 2.
Comme le montre la Figure 3, chaque embrayage 12 est logé à l'intérieur d'un carter 30 placé à l'intérieur de la roue respective 6 et comportant une broche transversale 31 s'étendant au travers du carter 30 et conçue, lorsqu'elle est tournée dans une direction ou dans l'autre (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la Figure 3) par rapport au carter , pour assurer respectivement l'activation ou la
désactivation de l'embrayage 12, d'une manière connue.
L'extrémité extérieure de la broche 31 est montée sur une extrémité d'un levier 32 dont l'autre extrémité est accouplée par l'intermédiaire d'un pivot transversal 33 avec un dispositif de commande ou un organe d'actionnement linéaire 28b, conçu pour faire tourner le levier 32 et la broche 31 entre une position d'activation et une postion de désactivation, comme indiqué respectivement par des lignes en trait
continu et en pointillé sur la Figure 3.
L'organe d'actionnement 28b est supporté d'une manière fixe sur une console 34 solidaire d'un tube 35 protégeant l'arbre d'essieu respectif 9 et faisant partie de l'arbre arrière du véhicule automobile 1. Comme le montrent les Figures 4 et 5, chacun des organes d'actionnement 28a et 28b, qui sont désignés dans leur ensemble par 28, comprend un carter extérieur 36 sensiblement en forme de cuvette, fermé à une extrémité par un couvercle 37 et comportant une paroi latérale définie par une plaque en saillie 38 qui est pourvue de goujons 39 pour la fixation
de l'organe d'actionnement 28 sur un support.
Une paroi intérieure 40 divise le carter 36 en deux chambres axiales, dont une première contient un moteur électrique réversible 41 pourvu d'un arbre de sortie 42, accouplé à l'entrée d'un réducteur, désigné dans son ensemble par 43. La seconde chambre du carter 36 contient un dispositif cylindrique à vis sans fin et noix 44 et à recirculation de billes, comportant des dents extérieures 45 constituant la roue dentée de sortie du réducteur 43. Comme le montre la Figure 5, les extrémités opposées de la noix 44 comporte deux rainures annulaires 46 constituant les voies de déplacement des billes 47 de paliers de butée axiale 48 respectifs assurant la liaison du dispositif à vis-noix 44, d'une manière tournante, avec la surface intérieure du carter 46 et du couvercle 37. Une vis sans fin 50 est montée, avec interposition des billes 49, pour tourner dans la noix 44, une extrémité de la vis 50 traversant un trou 51 ménagé dans le couvercle 37 et étant pourvue d'une barre 52 constituant l'élément
de sortie de l'organe d'actionnement 28.
La barre 52 est reliée au bras culbuteur 17 ou au levier 32 avec interposition d'un élément d'amortissement et, dans ce but, l'extrémité libre de la barre 52 est montée de manière coulissante, au moyen d'un ressort hélicoïdal 53 coaxial à la barre 52, dans un accouplement 54 dont la course par rapport à la barre 52 est déterminée par une goupille 55, dont la partie intermédiaire s'engage dans un trou diamétral 56 ménagé au travers de la barre 52 et dont les parties extrêmes s'engagent, d'une manière coulissante, dans des fentes axiales respectives 57, formées au travers de l'accouplement 54. L'accouplement 54 est monté à une extrémité d'un soufflet 58 dont l'autre extrémité et reliée au couvercle 37 et il est fermé à son extrémité libre par un chapeau 59 associé à
une bague 60 sollicitée par la broche 29 ou 33.
En service effectif, lorsque le mécanisme d'entraînement à quatre roues motrices est débrayé et lorsque le bras culbuteur 17 et les leviers 32 sont positionnés comme indiqué par les lignes en pointillé sur les Figures 2 et 3, une manoeuvre par l'utilisateur d'un dispositif d'accouplement (non représenté) produit d'abord un enclenchement du moteur 41 de l'organe d'actionnement 28a. Le moteur 41 fait tourner la noix 44 de façon à déplacer axialement la barre 52 de la position de retrait (désactivation) jusque dans la position de sortie (activation) pour amener ainsi le bras culbuteur 17 dans la position d'activation représentée par une ligne en trait plein sur la Figure 2. Dans cette position, la paquette 19 du bras culbuteur 17 pousse le bouton 20 du microcontacteur 21, qui fournit à un circuit de commande connu (non représenté) un signal indiquant l'enclenchement de l'embrayage 11. Ce signal agit comme un signal de validation pour l'enclechement séquentiel des organes d'actionnement 28b, ce qui produit une activation des embrayages respectifs 12, et par conséquent également un entraînement
des roues 6.
Le processus décrit ci-dessus est effectué
dans le sens inverse pour une désactivation.
Les organes électromécaniques d'actionnement 28, permettent par conséquent de façon évidente d'éliminer
pratiquement toute possibilité d'inhibition d'enclenche-
ment par une pression externe et une température externe.
En outre, du fait de la prévision du réducteur 43 et de l'accouplement à vis sans fin et noix 44-50, qui permet par lui-même d'établir un grand rapport de réduction, les organes d'actionnement 28 permettent d'opérer à une puissance élevée tout en utilisant simultanément un moteur 41 relativement rapide et
de faible coût.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation. décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte
de l'esprit de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Véhicule comportant un système d'entraî-
nement à quatre roues motrices commandées et comportant
un ensemble moteur-transmission (3), deux roues normale-
ment entraînées (6) et un mécanisme d'entraînement (7) assurant la liaison desdites roues entraînées (6) avec l'ensemble moteur-transmission (3), ledit mécanisme d'entraînement (7) comprenant un ensemble différentiel (8), deux arbres d'essieu (9) reliés d'une manière normalement folle avec lesdites roues entraînées (6) ainsi qu'avec des sorties respectives dudit ensemble différentiel (8), un arbre de propulsion (10) accouplé à une entrée dudit ensemble différentiel (8),r trois embrayages débrayables (11, 12) dont un premier (11) est placé entre ledit arbre de propulsion (10) et ledit ensemble moteur- transmission (3), tandis que les deux autres (10) sont placés entre lesdites roues entraînées et des arbres d'essieu respectifs (9), et un dispositif de commande pour chaque embrayage (10, 12), conçu pour assurer son actionnement entre une position d'activation et une position de désactivation, caractérisé en ce que chaque dispositif de commande comprend un organe électromécanique d'actionnement linéaire (28) pourvu d'un moyen (41) pour assurer l'activation d'un élément de sortie (52) mobile axialement, un accouplement à vis sans fin et noix (50, 44) et recirculation de billes étant disposé entre ledit moyen d'actionnement (41) et ledit élément de sortie (52).
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits dispositifs de commande comprend également un élément formant levier 17, 32, qui est articulé sur ledit élément de sortie (52) et qui est monté sur une broche (16, 31) conçue, lorsqu'elle est tournée entre deux positions angulaires distinctes autour de son propre axe, pour assurer l'activation ou la désactivation de l'embrayage respectif
(11, 12).
3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément de sortie (52) est accouplé à l'élément formant levier respectif (17, 32) par interposition d'un moyen d'amortissement
(53, 54).
4. Véhicule selon une quelconque des
1 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif
commandant le premier embrayage (11) comprend un disposi-
tif pour déterminer lesdites positions d'activation
et de désactivation.
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