FR2690114A1 - Drive train for transverse engined passenger cars - has transfer box driven from gearbox and power shift controlling optional two and four-wheel drive - Google Patents

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Abstract

The crownwheel (1) is driven from the gearbox and drives the differential gear carrier (3) for the main wheels and the gearwheel (2) which drives the gear (9), the shaft (8) and the output shaft (16) to drive the second pair of wheels. The distance between the wheels (1,2) is fixed, and various means of fixing the wheel (2) to the differential carrier are described. The pinion (9) may be free on the shaft, with drive engagement by powered sideways movement of the sleeve (12). ADVANTAGE - The final drive gear ratio may be changed by changing the crownwheel alone, and will not upset the relationship between front and rear axle ratios.

Description

DISPOSITIF D'ENTRATNEMENT DE VEHICULE A OUATRE
ROUES MOTRICES
La présente invention se rapporte au domaine technique des transmissions pour véhicules à quatre roues motrices. Plus précisément, elle concerne un dispositif d'entraînement pour véhicule routier, notamment de tourisme, à motorisation transversale. Ce dispositif d'entraînement est destiné à assurer la transmission du couple entre le groupe motopropulseur et un ou deux essieux du véhicule, selon que le conducteur souhaite bénéficier de deux ou de quatre roues motrices.VEHICLE DRIVE DEVICE
DRIVE WHEELS
The present invention relates to the technical field of transmissions for four-wheel drive vehicles. More specifically, it relates to a drive device for a road vehicle, in particular for tourism, with transverse motorization. This drive device is intended to ensure the transmission of torque between the powertrain and one or two axles of the vehicle, depending on whether the driver wishes to benefit from two or four-wheel drive.

Sur la plupart des ensembles de transmissions développés actuellement, l'entraînement de la première paire de roues du véhicule, généralement les roues avant, s'effectue par l'intermédiaire d'un mécanisme différentiel, raccordé à l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. La sortie du mouvement en direction du second essieu s'effectue le plus souvent à partir du mécanisme différentiel du premier essieu. Selon un premier type de dispositif d'entraînement pour véhicule à quatre roues motrices connu, illustré notamment par la publication EP 0 030 120, le départ du mouvement en direction du pont arrière s'effectue directement sur la couronne du différentiel dans ce cas, le rapport de transmission imposé par la couronne du différentiel au train avant a une incidence sur le rapport de transmission entre l'essieu avant et l'essieu arrière. Par conséquent, l'adoption d'une couronne du différentiel de diamètre différent implique obligatoirement d'adapter à ce nouveau diamètre la pignonnerie de transmission vers le train arrière, faute de quoi le rapport de transmission entre l'essieu avant et l'essieu arrière est modifié.On most of the transmission systems currently developed, the drive of the first pair of vehicle wheels, generally the front wheels, is carried out by means of a differential mechanism, connected to the output shaft of the gearbox. of speeds. The output of the movement towards the second axle is most often made from the differential mechanism of the first axle. According to a first type of drive device for a known four-wheel drive vehicle, illustrated in particular by publication EP 0 030 120, the start of the movement towards the rear axle takes place directly on the crown of the differential in this case, the transmission ratio imposed by the differential crown gear on the front axle has an effect on the transmission ratio between the front axle and the rear axle. Consequently, the adoption of a differential crown of different diameter necessarily implies adapting the gearbox to the rear axle to this new diameter, failing which the transmission ratio between the front axle and the rear axle is changed.

Cet inconvénient n'apparaît pas avec le dispositif d'entraînement à quatre roues motrices faisant l'objet de la publication FR 2 562 976, selon lequel l'engrenage de départ en direction du pont arrière n'est pas en prise avec la couronne du différentiel, mais est vissé sur le flanc de celle-ci. La couronne et l'engrenage sont donc solidaires en rotation, mais la variation du rapport de transmission résultant d'un changement de couronne de train avant est sans incidence sur le rapport de transmission entre les deux essieux. Cette disposition est donc beaucoup plus avantageuse que la précédente. Toutefois, dans la pratique, sa mise en oeuvre implique de modifier en conséquence le carter de la boîte de vitesses, notamment pour permettre l'implantation de l'ensemble couronne-engrenage de descente, à proximité de l'arbre secondaire de la boîte.This drawback does not appear with the four-wheel drive device which is the subject of publication FR 2 562 976, according to which the starting gear in the direction of the rear axle is not engaged with the crown of the differential, but is screwed on the side of it. The crown and the gear are therefore integral in rotation, but the variation in the transmission ratio resulting from a change of front axle crown has no effect on the transmission ratio between the two axles. This arrangement is therefore much more advantageous than the previous one. However, in practice, its implementation involves modifying the gearbox casing accordingly, in particular to allow the installation of the crown-lowering gear assembly, near the secondary shaft of the gearbox.

Le dispositif d'entraînement de véhicule à quatre roues motrices proposé par l'invention a pour but de résoudre d'une façon simple et rationnelle les problèmes d'implantation du différentiel et du départ de la transmision en direction du train arrière. Ce dispositif s'intègre d'une façon particulièrement avantageuse dans les ensembles de transmission de petits véhicules routiers.The purpose of the four-wheel drive vehicle drive device proposed by the invention is to solve in a simple and rational manner the problems of setting up the differential and the start of the transmission in the direction of the rear axle. This device is particularly advantageously integrated into the transmission assemblies of small road vehicles.

L'invention concerne un dispositif d'entraînement de véhicule à quatre roues motrices comportant d'une part, une couronne reliée au dispositif de changement de vitesses de véhicule, montée sur un boîtier du différentiel entraînant une première paire de roues, et d'autre part, un mécanisme de transfert qui présente un engrenage d'entrée pouvant entraîner un arbre de transfert relié par l'intermédiaire d'un arbre de sortie à la seconde paire de roues du véhicule. Ce dispositif est caractérisé en ce que l'engrenage d'entrée est fixé rigidement sur le boîtier du différentiel, à distance de la couronne.The invention relates to a four-wheel drive vehicle drive device comprising on the one hand, a crown connected to the vehicle gear change device, mounted on a differential housing driving a first pair of wheels, and on the other hand, a transfer mechanism which has an input gear capable of driving a transfer shaft connected via an output shaft to the second pair of wheels of the vehicle. This device is characterized in that the input gear is rigidly fixed on the differential housing, at a distance from the crown.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le boîtier du différentiel renferme un planétaire creux.According to one embodiment of the invention, the differential housing contains a hollow sun gear.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage d'entrée est fixé sur le boîtier du différentiel entre deux roulements coniques assurant le maintien du boîtier vis-à-vis du carter d'embrayage de la transmission. According to one embodiment of the invention, the input gear is fixed to the differential housing between two tapered bearings ensuring the maintenance of the housing with respect to the clutch housing of the transmission.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la couronne et l'engrenage d'entrée sont disposés de part et d'autre d'un roulement conique.According to one embodiment of the invention, the crown and the input gear are arranged on either side of a tapered bearing.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation de l'engrenage sur le boîtier du différentiel est assurée par des cannelures serrées sur flancs.According to one embodiment of the invention, the fixing of the gear on the differential housing is ensured by grooves tightened on the sides.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage d'entrée est serti sur le boîtier du différentiel.According to one embodiment of the invention, the input gear is crimped onto the differential housing.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage est immobilisé en translation sur le boîtier du différentiel par un anneau d'arrêt.According to one embodiment of the invention, the gear is immobilized in translation on the differential housing by a stop ring.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau d'arrêt est associé à une rondelle de type rondelle Belleville.According to one embodiment of the invention, the stop ring is associated with a washer of the Belleville washer type.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage est fretté à chaud sur le boîtier du différentiel.According to one embodiment of the invention, the gear is shrunk hot on the differential housing.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage d'entrée est collé sur le boîtier du différentiel.According to one embodiment of the invention, the input gear is bonded to the differential housing.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage est immobilisé en translation par l'association d'une rondelle et d'un écrou.According to one embodiment of the invention, the gear is immobilized in translation by the association of a washer and a nut.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'engrenage d'entrée est en prise avec un pignon fou, tournant librement sur l'arbre de transfert. According to one embodiment of the invention, the input gear is engaged with an idler gear, freely rotating on the transfer shaft.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arbre de transfert porte un baladeur solidaire en rotation de celui-ci, et déplaçable en translation de façon à pouvoir être craboté sur le pignon fou.According to one embodiment of the invention, the transfer shaft carries a sliding carriage integral in rotation with the latter, and movable in translation so as to be able to be clutched on the idler gear.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe du dispositif d'entraînement de
l'invention, passant par l'axe de l'essieu avant et par l'axe de
renvoi de mouvement sur l'essieu arrière, - les figures 2, 3, 4, et 5 illustrent plusieurs modes de fixation de
l'engrenage d'entrée, sur le boîtier du différentiel.The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment thereof, in conjunction with the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a section through the drive device.
the invention, passing through the axis of the front axle and through the axis of
movement reference on the rear axle, - Figures 2, 3, 4, and 5 illustrate several methods of fixing
the input gear, on the differential housing.

Sur la figure 1, on a fait apparaître la couronne 1 du boîtier du différentiel 3, qui reçoit le mouvement de 1' arbre secondaire de la boîte de vitesses, non représenté. Le différentiel assurant le transfert du mouvement sur le train, est ici un différentiel à planétaire creux 4, mais on peut bien entendu envisager l'application de l'invention à d'autres types de différentiels, notamment les différentiels de type sphérique, sans sortir du cadre de l'invention. Sur le boîtier du différentiel 3 est fixé l'engrenage d'entrée 2, assurant la transmission du mouvement en direction du train arrière. Les roulements coniques 6, 6', supportent le boîtier du différentiel 3, vis-à-vis du carter d'embrayage 19. L'engrenage d'entrée 2 est en prise avec un pignon fou 9, tournant librement sur l'arbre de transfert 8. Ce dernier est retenu à l'intérieur du carter d'embrayage 19 et du carter de palier 15, par un second jeu de roulements coniques 7, 7'. Un pignon de renvoi conique 21, solidaire en rotation de 11 arbre de transfert 8, et immobilisé en translation sur celui-ci par la rondelle 23 et l'écrou 14, engrène avec l'extrémité conique de l'arbre de sortie 16, perpendiculaire à arbre de transfert 8. L'arbre de sortie 16 est maintenu vis-à-vis du carter de renvoi 22, par un troisième jeu de roulements coniques 17, 17'. Le mouvement est ensuite transmis par l'intermédiaire d'une bride de sortie 18, à un arbre de transmission longitudinal non représenté, assurant le transfert du mouvement vers l'essieu arrière.In Figure 1, there is shown the crown 1 of the differential housing 3, which receives the movement of one secondary shaft of the gearbox, not shown. The differential ensuring the transfer of movement to the train is here a hollow planetary differential 4, but it is of course possible to envisage the application of the invention to other types of differentials, in particular spherical type differentials, without going out of the scope of the invention. On the differential housing 3 is fixed the input gear 2, ensuring the transmission of movement towards the rear axle. The tapered bearings 6, 6 'support the differential housing 3, opposite the clutch housing 19. The input gear 2 is engaged with a idler gear 9, freely rotating on the shaft of transfer 8. The latter is retained inside the clutch housing 19 and the bearing housing 15, by a second set of tapered bearings 7, 7 '. A conical bevel gear 21, integral in rotation with 11 transfer shaft 8, and immobilized in translation thereon by the washer 23 and the nut 14, meshes with the conical end of the output shaft 16, perpendicular transfer shaft 8. The output shaft 16 is held vis-à-vis the gearbox 22, by a third set of tapered bearings 17, 17 '. The movement is then transmitted via an output flange 18, to a longitudinal drive shaft not shown, ensuring the transfer of the movement to the rear axle.

Comme indiqué plus haut, la transmission de mouvement vers le train arrière, permettant au conducteur de disposer de quatre roues motrices peut être établie ou supprimée par celui-ci. Le conducteur dispose à cet effet d'une commande électropneumatique non représentée, assurant par l'intermédiaire d'une capsule à dépression 13 la translation d'un axe de commande de crabotage 11. L'axe de commande 11 porte une fourchette 10 sur laquelle est monté un baladeur 12 par l'intermédiaire d'un moyeu de crabotage 20. La translation de l'axe de commande 11 permet au baladeur 12 de venir s'engager sur les crabots (non représentés) du pignon fou 9. Dans cette situation la liaison est assurée entre l'engrenage d'entrée 2, le pignon fou 9, le baladeur 12, le moyeu 20, l'arbre de transfert 8 et l'arbre de sortie 16.As indicated above, the transmission of movement to the rear axle, enabling the driver to have four-wheel drive, can be established or eliminated by the latter. The driver has for this purpose an electropneumatic control not shown, ensuring by means of a vacuum capsule 13 the translation of a dog clutch control pin 11. The control pin 11 carries a fork 10 on which is mounted a sliding gear 12 via a clutch hub 20. The translation of the control pin 11 allows the sliding gear 12 to come to engage the dogs (not shown) of the idler gear 9. In this situation the connection is ensured between the input gear 2, the idler gear 9, the sliding gear 12, the hub 20, the transfer shaft 8 and the output shaft 16.

Une translation inverse de I'axe de commande Il imposée par l'intermédiaire de la capsule à dépression 13 permet de dégager le crabot 12 du pignon fou 9, et d'interrompre la transmission du couple aux roues arrières.A reverse translation of the control axis II imposed by means of the vacuum capsule 13 makes it possible to disengage the dog clutch 12 from the idler gear 9, and to interrupt the transmission of the torque to the rear wheels.

L'engrenage d'entrée 2 est de préférence fixé sur le boîtier du différentiel 3, entre les deux roulements coniques 6, 6', assurant le maintien du boîtier 3 vis-à-vis du carter d'embrayage 19. La fixation de cet engrenage sur le boîtier 3 peut être réalisée par des cannelures 23 (n'apparaissant pas sur la figure 1) serrées sur flanc, associées à l'anneau d'arrêt 5, mentionné sur la figure 1. Un autre mode de fixation, illustré par la figure 2 sur laquelle on a représenté, la couronne 1, l'engrenage d'entrée 2 et le boîtier du différentiel 3, consiste à sertir le boîtier 3 sur l'engrenage 2.The input gear 2 is preferably fixed on the differential housing 3, between the two tapered bearings 6, 6 ', ensuring the maintenance of the housing 3 vis-à-vis the clutch housing 19. The fixing of this gear on the housing 3 can be produced by grooves 23 (not shown in FIG. 1) tightened on the side, associated with the stop ring 5, mentioned in FIG. 1. Another method of fixing, illustrated by FIG. 2 in which the crown 1, the input gear 2 and the differential housing 3 have been represented, consists in crimping the housing 3 on the gear 2.

Conformément à la figure 3, l'immobilisation en translation de l'engrenage 2 engagé au moyen des cannelures 25 sur le boîtier 3, peut être assurée au moyen d'un anneau d'arrêt 5 et d'une rondelle élastique 5' de type "rondelle Belleville".In accordance with FIG. 3, the immobilization in translation of the gear 2 engaged by means of the grooves 25 on the housing 3 can be ensured by means of a stop ring 5 and an elastic washer 5 ′ of the type "Belleville washer".

Selon le mode de réalisation illustré par la figure 4, la liaison de l'engrenage 2 sur le boîtier du différentiel 3 est assurée soit par frettage à chaud, soit par collage de l'engrenage 2 sur le boîtier 3.According to the embodiment illustrated by FIG. 4, the connection of the gear 2 on the differential housing 3 is ensured either by hot shrinking, or by gluing of the gear 2 on the housing 3.

Enfin, la figure S illustre un dernier mode de fixation possible de l'engrenage 2 sur le boîtier 3 grâce à des cannelures 25 serrées sur flancs, associées à une rondelle 5' et à un écrou d'immobilisation 24.Finally, FIG. S illustrates a last possible method of fixing the gear 2 to the housing 3 by means of grooves 25 tightened on the sides, associated with a washer 5 ′ and with a locking nut 24.

Le dispositif d'entraînement pour véhicule à quatre roues motrices qui vient d'être décrit présente un faible encombrement. Son adaptation sur un ensemble de transmission de véhicule routier est simple à mettre en oeuvre. Ce dispositif peut s'intégrer sans difficulté sur la plupart des petits véhicules. The drive device for a four-wheel drive vehicle which has just been described has a small footprint. Its adaptation to a road vehicle transmission assembly is simple to implement. This device can be easily integrated on most small vehicles.

Claims (1)

REVENDICATIONS [1J Dispositif d'entraînement de véhicule à quatre roues motrices [1J Four-wheel drive vehicle driving device comportant d'une part, une couronne (1) reliée au dispositif de comprising on the one hand, a crown (1) connected to the device changement de vitesses de véhicule, montée sur un boîtier de vehicle gear change, mounted on a gearbox différentiel (3) entraînant une première paire de roues, et d'autre differential (3) driving a first pair of wheels, and the other part, un mécanisme de transfert (2, 8, 16) qui présente un part, a transfer mechanism (2, 8, 16) which presents a engrenage d'entrée (2) pouvant entraîner un arbre de transfert input gear (2) which can drive a transfer shaft (8), relié par l'intermédiaire d'un arbre de sortie (16) à la (8), connected via an output shaft (16) to the seconde paire de roues du véhicuIe, caractérisé en ce que second pair of vehicle wheels, characterized in that l'engrenage d'entrée (2) est fixé rigidement sur le boîtier de the input gear (2) is rigidly fixed on the housing différentiel (3) à distance de la couronne (1). differential (3) remote from the crown (1). L2] Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en L2] Drive device according to claim 1, characterized in ce que le boîtier du différentiel (3) renferme un planétaire creux that the differential housing (3) contains a hollow sun gear (4). (4). [3J Dispositif d'entraînement selon les revendications 1 ou 2, [3J Drive device according to claims 1 or 2, caractérisé en ce que l'engrenage d'entrée (2) est fixé sur le characterized in that the input gear (2) is fixed to the boîtier de différentiel (3) entre deux roulements coniques (6, 6') differential housing (3) between two tapered bearings (6, 6 ') assurant le maintien du boîtier (3) vis-à-vis du carter ensuring the housing (3) vis-à-vis the housing d'embrayage (19) de la transmission. clutch (19) of the transmission. [4J Dispositif d'entraînement selon les revendications 1, 2 ou 3, [4J Drive device according to claims 1, 2 or 3, caractérisé en ce que la couronne (1) et l'engrenage d'entrée (2) characterized in that the crown (1) and the input gear (2) sont disposés de part et d'autre d'un roulement conique (6). are arranged on either side of a tapered bearing (6). L51 Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications L51 Driving device according to one of claims précédentes, caractérisé en ce que la fixation de l'engrenage (2) previous, characterized in that the fixing of the gear (2) sur le boîtier du différentiel (3) est assurée par des cannelures on the differential housing (3) is provided by splines (25) serrées sur flancs. (25) tightened on the sides. [6J Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des [6J Drive device according to any one of revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'engrenage d'entrée Claims 1 to 4, characterized in that the input gear (2) est serti sur le boîtier du différentiel (3).  (2) is crimped onto the differential housing (3). t7] Dispositif d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en t7] Drive device according to claim 5, characterized in ce que l'engrenage (2) est immobilisé en translation sur le boîtier that the gear (2) is immobilized in translation on the housing du différentiel (3) par un anneau d'arrêt (5). of the differential (3) by a stop ring (5). [8] Dispositif d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en[8] Drive device according to claim 7, characterized in ce que l'anneau d'arrêt (5) est associé à une rondelle (5') de type that the stop ring (5) is associated with a washer (5 ') of the type rondelle Belleville. Belleville washer. [9] Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des[9] Drive device according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage (2) previous claims, characterized in that the gear (2) est fretté à chaud sur le boîtier du différentiel (3). is shrunk on the differential case (3). [10] Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des [10] Drive device according to any one of revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'engrenage Claims 1 to 4, characterized in that the gear d'entrée (2) est collé sur le boîtier du différentiel (3). input (2) is glued to the differential housing (3). [11] Dispositif d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé [11] Drive device according to claim 5, characterized en ce que I'engrenage (2) est immobilisé en translation par in that the gear (2) is immobilized in translation by l'association d'une rondelle (5') et d'un écrou (24). the combination of a washer (5 ') and a nut (24). tl2] Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des tl2] Drive device according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage previous claims, characterized in that the gear d'entrée (2) est en prise avec un pignon fou (9) tournant input (2) is engaged with a idler gear (9) rotating librement sur l'arbre de transfert (8). freely on the transfer shaft (8). [13] Dispositif d'entraînement selon la revendication 12, [13] A drive device according to claim 12, caractérisé en ce que l'arbre de transfert porte un baladeur characterized in that the transfer shaft carries a walkman (12) solidaire en rotation de celui-ci et déplaçable en (12) integral in rotation with the latter and movable in translation, de façon à pouvoir craboté sur le pignon fou (9).  translation, so that it can be clutched to the idler gear (9).
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