FR2675439A1 - Dispositif d'entrainement des roues arriere d'un vehicule par moteur hydraulique et vehicule a quatre roues motrices equipe d'un tel dispositif. - Google Patents

Abstract

Dispositif d'entraînement d'une roue non motrice d'un véhicule, comprenant un moteur hydraulique (1) dont l'arbre de sortie (11) entraîne en rotation un galet principal (12) qui entraîne à son tour, de façon débrayable, la roue en rotation via une pièce d'entraînement (19) solidaire de la roue. Application: transformer un véhicule de base à deux roues motrices en véhicule à quatres roues motrices avec possibilité de débrayage ou embrayage instantané des roues non motrices à tout instant, soit sous l'initiative du conducteur soit sous le contrôle d'un système électronique qui prend en compte la vitesse du véhicule.

Description

Dispositif d'entraùzement des roues arrière d'un véhicule par moteur hydraulique et véhicule à quatre roues motrices équipé d'u'z tel dispositif.

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement des roues par moteur hydraulique destiné à équiper un véhicule routier, notamment un véhicule automobile de façon à le rendre à quatre roues motrices.

Pour des véhicules automobiles par exemple, le mode de transmission le plus répandu consiste à rendre les deux roues avant ou arrière motrices par un moteur thermique d'entraînement du véhicule, tandis que les deux roues restantes ne sont pas entraînées directement par le moteur.

De tels véhicules sont appelés véhicules à deux roues motrices par opposition à des véhicules à quatre roues motrices pour lesquels les roues avant et arrière sont entraînées en rotation par le moteur. Ces deux catégories de véhicule sont distinctes l'une de l'autre sans aucune possibilité de convertir un véhicule d'une catégorie en véhicule de l'autre catégorie au niveau des utilisateurs jusqu'à présent.

En effet, pour un véhicule à quatre roues motrices, la transmission de puissance aux roues avant et arrière est réalisée, en partant de la boîte de vitesses et pour un véhicule à moteur avant par exemple, grâce à des arbres de transmission transversaux pour les roues avant et grâce à un arbre longitudinal, un pont et des arbres de transmission transversaux pour les roues arrière. Cette architecture employée à la quasi unanimité par les constructeurs automobiles implique, dans la plupart des cas, une structure globale du véhicule largement modifiée par rapport au même véhicule équipé seulement de deux roues motrices.

Pour transformer un véhicule à deux roues avant motrices en véhicule à quatre roues motrices selon la technique connue, il est nécessaire de modifier le plancher du véhicule afin de laisser le passage à l'arbre longitudinal de transmission et d'intégrer le pont arrière. La présence de ce dernier oblige en outre à redessiner un réservoir de carburant de petite contenance et à réduire le volume du coffre à bagages. n est également nécessaire de réétudier le train arrière du véhicule. L'ensemble de ces contraintes conduit à un surcoût non négligeable pour transformer un véhicule à deux roues motrices en véhicule à quatre roues motrices.

Pour un véhicule à deux roues motrices, la technique classique pour la transmission de puissance aux roues motrices est réalisée mécaniquement grâce à des arbres de transmission transversaux.

Mais on connaît également une technique de transmission différente pour l'entraînement des roues motrices. En particulier, le brevet français nO 2200 799 montre une transmission hydrostatique à circuit ouvert, destinée à l'entraînement des roues avant d'un véhicule à deux roues motrices, en utilisant une pompe hydraulique à cylindrée variable et un ou deux moteurs hydrauliques à pistons axiaux et à cylindrée variable. Ce document prévoit soit l'attaque des roues avant du véhicule directement ou par l'intermédiaire d'un réducteur si on utilise un moteur hydraulique par roue motrice, soit l'attaque d'un différentiel classique lorsque la transmission ne comporte qu'un seul moteur hydraulique.

Ce brevet antérieur propose une technique d'entraînement particulière pour un véhicule à deux roues motrices. La transmission hydrostatique présente une structure en forme d'un bloc enfermé dans un carter monté côte à côte avec le moteur thermique d'entraînement du véhicule.

La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement particulier actionné hydrauliquement pour entraîner en rotation les roues avant ou arrière d'un véhicule de façon débrayable pour rendre le véhicule soit à deux roues motrices soit à quatre roues motrices selon le besoin de l'utilisateur.

L'invention a également pour objet de réaliser un véhicule à quatre roues motrices à partir d'un véhicule à deux roues motrices à l'aide d'une adaptation structurelle mineure sans modifier l'architecture du véhicule de base.

Le dispositif d'entraînement selon l'invention comprend un galet principal rendu solidaire en rotation de l'arbre de sortie d'un moteur hydraulique, un moyen de support réglable pour le moteur hydraulique, et une pièce de révolution rendue solidaire d'une roue de façon coaxiale, ladite pièce pouvant être entraînée en rotation soit directement par le galet principal soit par l'intermédiaire de galets secondaires qui sont entraînés par le galet principal. L'entraînement de la roue par le moteur hydraulique est réalisé par friction entre une surface de révolution de la pièce et la surface circonférentielle du galet principal ou des galets secondaires, lesdites surfaces étant disposées tangentiellement l'une de l'autre.

Le moyen de support réglable est de préférence commandé par un moyen hydraulique permettant de modifier la position relative du moteur hydraulique par rapport à l'axe de la roue, de façon à pouvoir obtenir l'embrayage ou le débrayage du dispositif et doser l'effort de pression exercé par le galet principal ou les galets secondaires sur la surface de révolution de la pièce pour les phases de transition entre le mode embrayage et le mode débrayage du dispositif.

Le moyen hydraulique pour actionner le support du moteur hydraulique peut être un vérin hydraulique commandé directement par le conducteur du véhicule.

La surface de révolution de la pièce d'entraînement de la roue est de préférence revêtue par une couche de matériau rigide ou semirigide présentant un coefficient de frottement élevé. La pièce d'entrâînement de la roue peut être constituée par une cloche concentrique au tambour de frein de la roue, ou par la jante de la roue proprement dite.

Le véhicule selon l'invention comprend un moteur thermique d'entraînement pour les roues avant ou arrière, deux dispositifs d'entraînement hydraulique de l'invention pour entrainer les roues restantes qui ne sont pas entraînées par le moteur thermique, une pompe hydraulique alimentant les moteurs hydrauliques desdits dispositifs via un circuit hydraulique. Le débit de la pompe hydraulique est de préférence proportionnel à la vitesse de rotation des roues entraînées par le moteur thermique.

A cet effet, la pompe hydraulique peut être entraînée par l'arbre secondaire de la boîte de vitesses via un multiplicateur de vitesses.

Selon l'invention, les dispositifs d'entraînement hydraulique peuvent être embrayés ou débrayés par les vérins hydrauliques des supports de moteurs hydrauliques correspondants pour rendre les roues correspondantes motrices ou non motrices. De la même façon, la pompe hydraulique du circuit hydraulique peut également être associée à un embrayage vis-à-vis de l'arbre secondaire de la boîte de vitesses.

De cette façon, l'utilisateur peut, à l'aide de moyens d'actionnement appropriés, à tout moment choisir la conduite du véhicule soit à deux roues motrices soit à quatre roues motrices. I1 est également possible de prévoir une unité de commande électronique qui actionne automatiquement le débrayage des dispositifs hydrauliques et éventuellement de la pompe hydraulique lorsque la vitesse du véhicule dépasse une valeur prédéterminée.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation particuliers pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels:
la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle du dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 2 est une vue de côté schématique du dispositif selon la figure 1,
la figure 3 est une vue partielle en coupe du dispositif de l'invention selon un deuxième mode de réalisation,
la figure 4 est un schéma montrant le dispositif de l'invention selon un troisième mode de réalisation, et
la figure 5 est une vue schématique en coupe selon V-V de la figure 4.

Le véhicule est à deux roues avant motrices et comprend un circuit hydraulique relié à une pompe hydraulique pour alimenter chacun des deux dispositifs d'entraînement associés aux roues arrière du véhicule.

Les figures 1 et 2 montrent un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention. Le moteur hydraulique 1 est supporté par un flasque 2 qui est monté de façon articulée autour d'un axe 3 par l'intermédiaire d'une chape 4 solidaire du bras de suspension 5 de la roue arrière correspondante du véhicule. L'angle d'articulation du flasque 2, et donc du moteur hydraulique 1 autour de l'axe 3 est réglé par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 6 qui est fixé de façon pivotante entre deux axes 7 et 8 des chapes 9 et 10 solidaires respectivement du flasque 2 et du bras de suspension 5.

Sur l'arbre de sortie 1 1 du moteur hydraulique 1 est monté un galet principal 12 en matériau métallique. Le galet 12 est entraîné en rotation solidairement avec l'arbre de sortie 11 au moyen d'une clavette 13. Le galet est immobilisé axialement sur l'arbre de sortie 1 1 au moyen d'une vis 14.

La roue arrière correspondante est matérialisée par sa jante 15 qui est montée solidaire du tambour de freins 16 au moyen des vis 17. Le tambour de freins 16 est monté en rotation libre autour du moyeu de roues 18. Sur le tambour de freins 16 est montée une cloche 19 à symétrie de révolution qui présente une surface de contact revêtue d'une couche 20 d'un matériau susceptible d'assurer la transmission des efforts lorsque le galet 12 est plaqué contre la surface de contact de la cloche 19 d'entraînement de la roue.

Comme montré sur la figure 2, en mode embrayé du dispositif, le vérin hydraulique 6 plaque la surface périphérique du galet principal 12 sur la couche de revêtement 20 de la cloche 19 d'entraînement de la roue. Ainsi, le galet 12 transmet son mouvement de rotation animé par le moteur hydraulique 1 à la cloche d'entraînement 19 de la roue. Pour débrayer le dispositif, le vérin hydraulique 6 s'étend pour basculer le flasque 2 supportant le moteur hydraulique 1 autour de la chape 4 de façon à écarter le galet principal 12 de la surface de contact de la cloche 19. Ainsi, la roue correspondante redevient libre et n'est plus entraînée par le moteur hydraulique 1.En jouant sur le contrôle du vérin hydraulique 6, il est possible de doser la pression exercée par le galet principal 12 sur la surface de contact de la cloche 19 de façon à pouvoir éviter des à-coups lors de l'embrayage ou du débrayage du dispositif.

Le mode de réalisation illustré sur la figure 3 diffère du mode précédemment décrit en ce que l'entraînement de la roue par le moteur hydraulique 1 est effectué via le galet principal 12 et la jante 15 de la roue. A cet effet, la jante 15 présente de préférence une surface de contact revêtue d'une couche 21 de matériau de transmission, telle que le caoutchouc, équivalente à la couche 20 de transmission dans le premier mode de réalisation. Ainsi, on peut supprimer la cloche 19 autour du tambour de freins 16. En comparant avec la figure 2, le mode embrayage du dispositif est obtenu ici grâce à une extension du vérin hydraulique 6 contrairement au mode de réalisation précédent.

Sur les figures 4 et 5 est montré une variante du dispositif de l'invention qui consiste à introduire deux galets secondaires 22, 23 associés au galet principal 12 pour l'entraînement de la roue correspondante. De cette façon, au lieu d'avoir un contact direct entre le galet principal 12 et la couche de transmission 20, 21 de la pièce d'entraînement 19, 15 de la roue, la transmission du mouvement de rotation du moteur hydraulique 1 à la roue est décomposée en deux étapes: du galet principal 12 aux galets secondaires 22, 23 et des galets secondaires à la pièce d'entraînement 19, 15 de la roue. Ainsi la transmission du mouvement de rotation à la roue est réalisée en deux points de contact correspondant respectivement aux galets secondaires 22 et 23 sur la couche de transmission 20, 21.

Les galets secondaires 22, 23 sont maintenus à entr'axe constant par une pièce de maintien 24 et peuvent être libérés des contraintes exercées par le galet principal 12 en mode de débrayage du dispositif, grâce au jeu entre les axes 25 des galets secondaires et les alésages 26 correspondants du flasque 2 pour supporter lesdits axes 25. Le mode de transmission par les galets secondaires peut évidemment être adapté au mode de réalisation de l'invention illustré par les figures 1 à 3.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'entraînement de roues non motrices d'un véhicule, caractérisé par le fait qu'il comprend un galet principal (12) solidaire de l'arbre de sortie (11) d'un moteur hydraulique (1), un moyen de support réglable (2, 6) du moteur hydraulique, une pièce d'entraînement (19, 15) solidaire en rotation et coaxiale de la roue, ladite pièce (19, 15) pouvant être entraînée en rotation soit directement par le galet principal (12) soit par l'intermédiaire des galets secondaires (22, 23) qui sont entraînés par le galet principal.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de support réglable du moteur hydraulique (1) comprend un flasque (2) monté de façon pivotante sur le bras de suspension (5) de la roue, et un vérin hydraulique (6) pour régler l'angle de pivotement du flasque (2) de façon à réaliser l'embrayage ou le débrayage du dispositif.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la pièce (19, 15) d'entraînement de la roue présente une surface de contact équipée d'une couche de revêtement (20, 21) pour assurer la transmission des mouvements de rotation.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pièce d'entraînement de la roue est constituée par la jante (15) de la roue proprement dite.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la pièce d'entraînement de la roue est constituée par une cloche (19) rendue solidaire du tambour de freins (16) de la roue.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les galets secondaires (22, 23) sont au nombre de deux à entr'axe constant et supportés par le moyen de support du moteur hydraulique.

7. Véhicule comprenant un moteur thermique d'entraînement pour les roues avant ou arrière, caractérisé par le fait qu'il comprend un circuit hydraulique fonctionnant avec une pompe hydraulique et des dispositifs d'entraînement selon l'une des revendications précédentes dont les moteurs hydrauliques sont alimentés par le circuit hydraulique, lesdits dispositifs permettant de rendre motrices, de façon débrayable, les roues du véhicule non entraînées directement par le moteur thermique.

8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pompe hydraulique est entraînée par l'arbre secondaire de la boîte de vitesses du véhicule via un multiplicateur de vitesse.

9. Véhicule selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité de commande électronique qui actionne le débrayage des dispositifs d'entraînement et éventuellement de la pompe hydraulique lorsque la vitesse du véhicule dépasse une valeur prédéterminée.