FR2706555A1

FR2706555A1 - Dispositif d'embrayage de moyeu.

Info

Publication number: FR2706555A1
Application number: FR9406808A
Authority: FR
Inventors: Itoh Kenichiro; Hori Isao
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1994-12-23
Anticipated expiration: 2014-06-03
Also published as: GB2278895B; DE4420410A1; KR950001129A; DE4420410C2; US5529158A; GB2278895A; FR2706555B1; GB9411157D0; KR100215261B1

Abstract

L'embrayage de moyeu A de la présente invention est capable d'embrayer et de débrayer automatiquement l'essieu de roue avant B des moyeux de roues C en fonction de la différence de vitesses de rotation entre eux. Il comporte une bague intérieure (2), une bague extérieure (1), un premier logement (12) et un second logement (13) et des pièces en forme de sabot (20). Un ressort interrupteur (27) est accouplé à une extrémité du premier logement (12). Un moyen de communication d'effort (6) est accouplé à son autre extrémité au moyen d'un embrayage unidirectionnel (28).

Description

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DISPOSITIF D'EMBRAYAGE DE MOYEU

Cette invention concerne un dispositif d'embrayage de moyeu pour transmettre et interrompre la force d'entraînement entre l'essieu de roue avant et les moyeux de roue avant et concerne un mécanisme de transmission de force

d'entraînement comprenant le dispositif d'embrayage de moyeu.

Dans un mode normal de parcours, un véhicule à quatre roues motrices à temps partiel est entraîné, plus souvent que non, uniquement par ses roues arrière, les roues avant n'étant pas entraînées. Dans ce cas, pendant le mode d'entraînement par roue arrière, si les roues avant tournaient simultanément avec le mécanisme d'entraînement du véhicule comprenant l'arbre de transmission, le différentiel avant et I'essieu de roue avant, il y aurait un effet négatif sur le

rendement du carburant et/ou sur le bruit pendant le parcours.

Un véhicule classique à quatre roues motrices est ainsi pourvu de dispositifs d'embrayage de moyeux pour interrompre et relier la transmission de la force d'entraînement entre les moyeux de roue avant et l'essieu de roue avant. Pendant un mode de parcours normal, les roues avant sont séparées du mécanisme

2 o d'entraînement du véhicule.

Mais un tel embrayage de moyeu classique a uniquement la fonction de relier simplement l'essieu et les moyeux de roue ensemble ou de les séparer l'un de l'autre, En fait, ce que ce dispositif peut réaliser est simplement de réduire la consommation de carburant et le bruit en séparant les roues avant du mécanisme

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d'entraînement de roue avant pendant un mode de parcours normal.

En fait, tant que l'embrayage de moyeu est embrayé, les roues avant et leur essieu sont directement accouplés ensemble en permanence. Lorsque le véhicule tourne dans un virage serré à ce stade, le phénomène de freinage va se produire à cause d'une différence de distances de rotation entre les roues avant et les roues

arrière et un glissement va ainsi se produire entre elles.

C'est pourquoi il était nécessaire de modifier le mode d'entraînement entre deux roues motrices et quatre roues motrices chaque fois que le véhicule passe d'un parcours normal sur une route pavée à un parcours tout terrain ou vice-versa en manoeuvrant manuellement le dispositif d'embrayage de moyeu ou la boîte de

transfert. Une telle opération manuelle était ennuyeuse et de longue durée.

Un but de cette invention est de procurer un dispositif d'embrayage de moyeu qui est débarrassé des problèmes ci dessus, et qui peut automatiquement relier et séparer l'essieu de roue avant et les moyeux de roue avant en fonction de

la différence de vitesse de rotation entre eux.

Un autre but de cette invention est de procurer un mécanisme de transmission de puissance pour un véhicule qui comprenne le dispositif d'embrayage de moyeu mentionné ci-dessus, qui est d'une structure simple et qui

permette un entraînement à quatre roues motrices à temps complet.

Afm de parvenir aux buts ci-dessus, le dispositif d'embrayage de moyeu comprend un élément d'entraînement, un élément entraîné monté de façon à pouvoir tourner autour de l'élément d'entraînement, une pluralité d'éléments d'embrayage disposés entre l'élément d'entraînement et l'élément entraîné et conçus pour embrayer l'élément d'entraînement et l'élément entraîné pour les

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accoupler ensemble lorsqu'ils tournent dans l'un et l'autre sens, des moyens de logement (de retenue) monté entre l'élément d'entraînement et l'élément entraîné pour maintenir les éléments d'embrayage écartés l'un de l'autre d'un angle prédéterminé, les moyens de logement étant accouplés avec l'élément d'entraînement de sorte que les moyens de logement vont tourner en même temps que l'élément d'entraînement, en laissant un jeu circonférentiel entre la totalité ou une partie du logement et l'élément d'entraînement pour leur permettre de tourner l'un par rapport à l'autre, deux moyens de communication d'effort de rotation pour communiquer au logement les efforts de rotation en sens inverse, et un moyen pour changer le sens de l'effort de rotation appliqué au logement en fonction du sens de

rotation de l'élément l'entraînement.

Le mécanisme de transmission de force d'entraînement pour un véhicule selon cette invention comprend deux dispositifs d'embrayage de moyeu du type

décrit ci-dessus, montés entre l'essieu de roue avant et les moyeux de roue avant.

i5 L'essieu de roue avant est accouplé à l'arbre de transmission, qui est à son tour

accouplé à l'essieu de roue arrière au moyen d'une différentiel.

Grâce au dispositif d'embrayage de moyeu selon la présente invention, lorsque le véhicule avance et que l'essieu de roue avant tourne, l'effort de rotation de l'un des deux moyens de communication d'effort de rotation agit sur le logement, obligeant ainsi le logement et l'élément d'entraînement à tourner l'un par rapport à l'autre sur une distance égale à la dimension du vide formé entre eux dans le sens de la rotation et en amenant les éléments d'embrayage à une position embrayée de marche avant. Au contraire, lorsque le véhicule recule et que l'essieu de roue avant est mis en rotation en sens inverse, le moyen de conversion fonctionne pour changer le sens de l'effort de rotation appliqué. A ce stade, l'effort de rotation de l'autre moyen de communication d'effort de rotation agit sur le

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logement, obligeant ainsi le logement et l'élément d'entraînement à tourner l'un par rapport à l'autre en sens inverses. Les éléments d'embrayage sont maintenant

déplacés jusqu'à une position embrayée de marche arrière.

Lorsque le véhicule commence à tourner dans un virage, les éléments d'embrayage assurant l'une des deux positions embrayées ci-dessus, les moyeux de roues, qui tournent en même temps que les roues avant, commencent à tourner plus vite que l'essieu de roue avant, de sorte que l'élément entraîné accouplé à chaque moyeu de roue va se mettre en pièce en forme de sabot et se débrayer de l'élément d'entraînement. Le véhicule est entraîné ainsi uniquement par les roues

arrière.

Si les roues arrière glissent pendant que les éléments d'embrayage sont embrayés, la vitesse de rotation des moyeux de roues va chuter en dessous de celle de l'essieu, de sorte que les éléments d'embrayage vont embrayer à la fois avec l'élément d'entraînement et avec l'élément entraîné. A ce stade, la force d'entraînement est transmise aux roues avant et le véhicule est entraîné par les

quatre roues.

Le mécanisme de transmission de force d'entraînement destiné à un véhicule selon la présente invention comprend des dispositifs d'embrayage de moyeu du type mentionné ci dessus. Il sont montés entre les roues avant et leur essieu et sont utilisés en tant que différentiel central pour changer le mode d'entraînement en fonction de la différence de vitesse de rotation entre le côté d'entraînement et le côté entraîné. Avec cette disposition, il est possible d'obtenir un entraînement permanent à quatre roues motrices relié directement en supprimant un différentiel

dans le mécanisme d'entraînement de roue avant.

Le dispositif d'embrayage de moyeu de la présente invention utilise les

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caractéristiques d'embrayage et de course libre d'un mécanisme d'embrayage pour embrayer et débrayer automatiquement la liaison d'entraînement entre l'essieu de roue avant et les moyeux de roue avant en fonction de la différence de vitesse de rotation entre eux. Il est possible ainsi d'obtenir un entraînement permanent à quatre roues motrices directement relié sans que puisse se produire un freinage lorsque l'on tourne dans un virage serré même avec les quatre roues accouplées ensemble. Ainsi, puisque les éléments d'embrayage sont maintenus en permanence dans la position prêts à embrayer, lorsque l'essieu tourne plus vite que les moyeux de roue, même légèrement, à cause d'un glissement de roue arrière, etc, les éléments d'embrayage vont s'embrayer instantanément. Ainsi, avec cette disposition, le mode d'entraînement peut être changé avec une réponse rapide et

une force d'entraînement importante peut être transmise.

D'autres caractéristiques et buts de la présente invention vont apparaître

clairement à partir de la description suivante réalisée en référence aux dessins

annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de face partiellement en coupe verticale d'un premier mode de réalisation; La figure 2 est une vue partielle agrandie en coupe du même; 2 0 La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne Im-Il à la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV à la figure 2; La figure 5 est une vue suivant la ligne V-V à la figure 2; La figure 6 est une vue en coupe de l'embrayage unidirectionnel;

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La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII à la figure 2; La figure 8 est une vue en coupe illustrant comment les pièces en forme de sabot fonctionnement pendant que le véhicule avance; La figure 9 est une vue en coupe illustrant comment les pièces en forme de sabot fonctionnent pendant que le véhicule recule; La figure 10 est une vue illustrant un exemple du mécanisme de transmission de force d'entraînement d'un véhicule; La figure 11 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation; La figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne XII-XII à la figure 11; La figure 13 est une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation; La figure 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV à la figure 13 La figure 15 est une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation; La figure 16 est une vue en coupe d'un cinquième mode de réalisation; La figure 17 est une vue en coupe suivant la ligne XVII-XVII à la figure 16 La figure 18A est une vue en coupe verticale du ressort d'embrayage; La figure 18B est une vue en coupe du même suivant la ligne XVII-XVII; Les figures 19A et 19B sont des vues en coupe illustrant différent stades du fonctionnement des pièces en forme de sabot; La figure 20 est une vue partielle en coupe verticale d'un autre mode de

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réalisation du ressort d'embrayage; La figure 21 est une vue en coupe suivant la ligne XXI-XXI à la figure 20; La figure 22 est une vue en coupe d'un sixième mode de réalisation; La figure 23 est une vue en coupe suivant la ligne XXII-XXIII à la figure

22;

La figure 24 est une vue en coupe suivant la ligne XXIV-XXIV à la figure 22; La figure 25 est une vue en coupe d'un septième mode de réalisation; La figure 26 est une vue en coupe suivant la ligne XXVI-XXVI à la figure

25;

La figure 27 est une vue en coupe suivant la ligue XXVII-XXVII à la figure ; Les figures 28A et 28B sont des vues en coupe illustrant différents états de fonctionnement des rouleaux; et La figure 29 est une vue en coupe d'une huitième mode de réalisation

montrant comment il fonctionne.

Les figures 1-9 représentent le premier mode de réalisation de cette invention. La figure 1 représente un dispositif d'embrayage de moyeu A monté sur l'essieu de roue avant B d'un véhicule. Une articulation D est montée sur l'essieu

de roue avant B et est fixée à la carrosserie du véhicule mis à part sa partie avant.

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Un moyeu de roue C est supporté de façon à pouvoir tourner par l'articulation D

au moyen de roulements.

Le moyeu de roue C porte une roue E et un dispositif de freinage F. Un capuchon G étanche à l'eau et à la poussière est disposé à I'extrémité avant du moyeu de roue C. Une bague intérieure 2, qui est l'élément d'entraînement du dispositif d'embrayage de moyeu A est fixé à l'extrémité avant de l'essieu de roue avant B au moyen d'un crantage 7. Une bague extérieure 1 en tant qu'élément entrainé est montée de façon à pouvoir tourner sur la bague intérieure 2 au moyen d'un

roulement 3 (figure 2).

La bague extérieure 1 comporte une face d'extrémité la disposée en face d'une face d'extrémité 9 du moyeu de roue C avec un vide entre elles. Sur les faces d'extrémité la et 9 sont disposés respectivement des bossages de transmission de couple 4 et 5, conçus pour se mettre en contact l'un avec l'autre. Tels que représentés à la figure 3, les bossages 4 et 5 sont alternativement disposés dans le sens de la rotation avec des jeux Y (Y = Y1 + Y2) formés entre eux. Lorsque le couple est transmis, la bague extérieure 1 et le moyeu de roue C ne sont pas directement accouplés ensemble, mais par l'intermédiaire des jeux Y dans le sens

de la rotation.

Telles que représentées aux figures 2 et 4, les faces cylindriques concentriques 10 et 11 sont formées respectivement sur la face périphérique intérieure de la bague extérieure 1 et sur la face périphérique extérieure de la bague intérieure 2. Un premier logement 12 et un second logement 13 sont montés entre

les faces cylindriques 10 et 11.

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Le premier logement 12 comporte un bras 14 d'un seul tenant qui s'étend à partir de son extrémité arrière. Le bras 14 est supporté par un roulement 8 de façon

à pouvoir tourner par rapport à la bague extérieure 1 et à la bague intérieure 2.

D'autre part, le second logement 13 est formé avec une partie courbe 15 qui s'étend radialement vers l'intérieur. La partie courbe 15 est en contact pour pouvoir glisser et tourner avec une face d'extrémité 2a de la bague intérieure 2. Un ressort de serrage 16 ayant la forme d'un ressort belleville destiné à pousser la partie courbe 15 contre la face d'extrémité 2a de la bague intérieure 2 est disposé entre la partie courbe 15 et un circlip 17. Le second logement 13 est poussé contre la bague intérieure 2 par la force de frottement produite à la partie de contact entre

la partie courbe 15 et la face d'extrémité 2a.

Tels que représentés aux figures 4 et 8, le premier logement 12 et le second logement 13 comportent respectivement une pluralité de cases 18 et 19 réciproquement inversées. Un sabot 20 en tant qu'élément embrayable et des ressorts 21 qui retiennent la pièce en forme de sabot 20 sont montés dans chaque

paire de cases inversées 18,19.

Les pièces en forme de sabot 20 comportent des faces 22a et 22b symétriques en forme d'arc sur la périphérie extérieure et la périphérie intérieure, les centres de courbure de celles-ci sont situés respectivement à l'intérieur ou à l'extérieur de la pièce en forme de sabot. Lorsque les pièces en forme de sabot 20 sont inclinées d'un angle prédéterminé dans l'un et l'autre sens, elles vont venir en contact avec les deux face cylindriques 10 et 11, accouplant par ce moyen la bague extérieure 1 et la bague intérieure 2 ensemble. Les ressorts 21 ont une de leur extrémité supportée par le premier logement 12 et ils poussent les pièces en forme de sabot respectives 20 des deux côtés. Les pièces en forme de sabot sont

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maintenues de sorte que lorsque le second Iogement 13 tourne par rapport au premier logement 10, les pièces en forme de sabot vont venir en contact avec les

faces cylindriques 10 et 11.

Tel que représenté aux figures 2 et 5, le second logement 13 comporte une goupille d'arrêt 23 à son extrémité avant, qui est montée dans un trou carré 24 formé dans le premier Iogement 12. Un vide X est formé autour de la goupille d'arrêt 23 dans le sens de la rotation. Le vide X est plus petit que les jeux Y dans le sens de la rotation formés entre les bossages de transmission de couple 4 et 5 (X < Y). Des rainures 25 et 26 sont formées respectivement dans les faces périphériques du premier logement 12 et du second logement 13. Un ressort interrupteur 27 en forme de C a ses deux extrémités introduites dans les rainures , 26. Le ressort interrupteur 27 est installé à l'état comprimé avec l'une de ses extrémités poussée contre le premier logement 12 et l'autre extrémité poussée contre le second logement 13 pour pousser les logements 12 et 13 dans des sens circonférenciels inverses. Le premier logement 12 est ainsi soumis à un effort de rotation dans le sens inverse au sens de l'effort de rotation appliqué à celui-ci lorsqu'un embrayage unidirectionnel 28, qui va être décrit plus tard, est embrayé, et tourne jusqu'à ce que la paroi du trou carré 24 vienne en butée contre la goupille

d'arrêt 23, qui est montée serrée dans le second logement 13.

Tel que représenté au figures 8 et 9, le vide X formé dans le sens de la rotation entre la goupille d'arrêt 23 et le trou carré 24 est suffisamment important pour permettre au pièces en forme de sabot 20 de s'incliner jusqu'à ce qu'elles viennent en contact avec les faces cylindriques 10, 11. Les logements 12, 13 et les pièces en forme de sabot 20 sont maintenus à une position d'embrayage prêts à

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embrayer lorsque la bague intérieure tourne quand le véhicule avance au moyen de la force du ressort interrupteur 27. Dans cette disposition, le ressort interrupteur 27 est utilisé comme premier moyen de communication d'effort de rotation pour

communiquer un effort de rotation au premier logement 12.

D'autre part, un embrayage unidirectionnel 28 pour mettre en place et interrompre l'accouplement du premier logement 12 et du second moyen de communication d'effort de rotation 6, qui va être décrit plus tard, est monté à l'extrémité arrière du bras 14 du premier logement 12. Tel que représenté à la figure 6, l'embrayage unidirectionnel 28 comporte une bague extérieure d'embrayage 29 montée serrée dans la bague d'entrée 31 et pourvue à sa périphérie intérieure d'une pluralité de faces de came 30 inclinées, disposées circonférenciellement à intervalles réguliers. Un logement annulaire 32 est disposé entre la bague extérieure d'embrayage 29 et le bras 14. Le logement 32 est formé avec des cases dans lesquelles des rouleaux 33 sont montés en tant qu'éléments d'embrayage ainsi que des ressorts 34 pour pousser les rouleaux 33 contre les faces

de came inclinées et le bras 14.

Grâce à la disposition de l'embrayage unidirectionnel 28, lorsque le premier logement 12 est mis en rotation dans le sens de la flèche A à la figure 6, les rouleaux 33 vont mordre entre les faces de came 30 et le bras 14, accouplant le logement 12 et la bague d'entrée 31 du moyen de communication d'effort de rotation 6. Au contraire, lorsque le premier logement 12 tourne dans le sens de la flèche B à la figure 6, les rouleaux 33 sont débrayés, supprimant ainsi le contact

entre le premier logement 12 et la bague d'entrée 31.

Le second moyen de communication d'effort de rotation 6 comporte, tel que représenté aux figures 2 et 7, une bague d'entrée 31 et un boîtier résisteur 36

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encastré de façon à ne pas pouvoir tourner dans une rainure axiale formée dans l'articulation D. La bague d'entrée 31 comporte une bride 35 disposée entre le boîtier résisteur 36 et un élément de réglage de couple 37 et qui est en contact avec eux au moyen des éléments résisteurs 38. Une partie de contact de frottement 39 est poussée par un ressort 41 monté entre l'élément de réglage de couple 37 et un

circlip 40.

Le ressort 41 a une force suffisante pour produire une force de frottement prédéterminée à la partie de contact de frottement 39. Un couple d'entraînement est produit à la partie de contact de frottement 39 au moyen de la force de frottement ainsi produite. Le couple d'entraînement ainsi produit communique un effort de rotation en sens inverse pour retarder la rotation de la bague d'entrée 31, laquelle

autrement a tendance à tourner en même temps que le premier logement 12.

L'effort de rotation P1 produit à la partie de contact de frottement 39 est établi pour être plus important que l'effort de rotation P2 appliqué au premier logement 12 par la force du ressort interrupteur 27 et être moins important que l'effort de rotation P3 qui agit sur un essieu de roue avant B du circuit d'entraînement. En fait, on doit satisfaire à la relation P2 < P1 < P3. Dans cette disposition, lorsque l'embrayage unidirectionnel embraye de façon à ce que le premier logement 12 et la bague d'entrée 31 tournent ensemble, l'effort de rotation 2 0 produit à la partie de contact de frottement 39 compense l'effort de rotation produit par le ressort interrupteur 27, mettant par ce moyen les phases de travail du

premier logement 12 et du second logement 13 dans des sens inverses.

Le dispositif d'embrayage de moyeu de ce mode de réalisation est monté tel que représenté aux figures 1 et 2. En fait, sa bague intérieure 2 est accouplée à l'essieu de roue avant B, tandis que sa bague extérieure 1 est accouplée au moyeu

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de roue C au moyen des bossages de transmission de couple 4, 5. Il est monté de façon à ce que, lorsque le véhicule avance, la bague intérieure 2 va tourner dans un sens tel que l'embrayage unidirectionnel 28 débraye (sens de la flèche B à la figure 6), et à ce que, lorsque le véhicule recule, elle va tourner dans un sens tel que l'embrayage unidirectionnel embraye (sens de la flèche A à la figure 6). La figure 10 représente la transmission de la force d'entraînement d'un véhicule à quatre roues motrices pourvu des dispositifs d'embrayage de moyeu A. L'essieu de roue avant B, qui est accouplé aux dispositifs d'embrayage de moyeu A est accouplé directement au moyen d'une couronne J et d'un pignon K à un arbre de transmission avant I branché sur une boîte de transfert H. Un arbre de transmission arrière L qui s'étend à partir de la boîte de transfert S est accouplé à l'essieu de roue arrière N au moyen d'un différentiel arrière M. Lorsque le véhicule commence à avancer, la bague intérieure 2 tourne, entraînée par l'essieu de roue avant B. Le second logement 13, intégralement

accouplé à la bague intérieure 2 tourne en même temps que la bague intérieure 2.

Le premier logement 12 tourne aussi, rappelé par le ressort interrupteur 27 (figure 8). Mais, puisque le véhicule avance, l'embrayage unidirectionnel 28 est maintenu débrayé, de sorte que la bague d'entrée 31 du moyen de communication d'effort de

rotation 6, de même que le boîtier résisteur 36 et le ressort 41, restent immobiles.

2 0 Lorsque le véhicule recule, la bague intérieure 2 et le second logement 13 commencent à tourner. Le premier logement 12 tourne aussi, rappelé par le ressort interrupteur 27, en même temps que le second logement 13. A ce stade, l'embrayage unidirectionnel 28 est embrayé, de sorte que le premier logement 12 et la bague d'entrée 31 tournent ensemble. Puisque l'effort de rotation P1 à la partie de contact de frottement 39, à laquelle est accouplée la bague d'entrée 31,

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est établi pour être plus important que l'effort de rotation P2 produit par le ressort interrupteur 27, le premier logement 12 est décéléré par la résistance appliquée au moyen de communication d'effort de rotation 6. Les pièces en forme de sabot 20 vont ainsi s'incliner dans le sens inverse à celui ci dessus, jusqu'à une position prêtes à embrayer pour venir en contact entre les faces cylindriques 10, 11 telle que représentée à la figure 9. Ensuite, le premier logement 12 continue de tourner grâce à l'effort de rotation par la partie de contact de frottement 39, maintenant par

ce moyen les pièces en forme de sabot 20 dans la position prêtes à embrayer.

Lorsque le véhicule avance, l'embrayage unidirectionnel 28 est maintenu en marche à vide, de sorte que uniquement la résistance produite par le ressort interrupteur 27 agit sur le premier logement 12 qui est utilisé pour changer la phase de travail des pièces en forme de sabot 20. Lorsque le véhicule recule, la résistance au glissement à la partie de contact de frottement 39 dépasse la résistance produite par le ressort interrupteur 27 et agit sur le premier logement 12. Ainsi, lorsque le véhicule avance, les roulements et les parties de contact de frottement 39 ne vont jamais chauffer et l'usure de la partie de contact de frottement est supprimée, même si la bague intérieure 2 tourne en même temps que l'essieu de roue avant B. Ainsi, puisque la partie de contact de frottement 39, qui est maintenue en contact de glissement, est poussée par le ressort 41 pour produire un couple d'entraînement, même si la face de contact devient usée, la force de rappel du ressort 41 ne va jamais changer, de sorte qu'il est possible d'éviter toute

fluctuation puissante de couple.

Lorsque le véhicule avance ou recule sans glissement, les pièces en forme de sabot 20 étant maintenues dans la position prêtes à embrayer, la bague extérieure 1 et la bague intérieure 2 vont tourner à la même vitesse, maintenant les pièces en forme de sabot dans la position prêtes à embrayer. Aucune force

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d'entraînement n'est transmise de la bague intérieure 2 à la bague extérieure 1 à ce stade et le véhicule est apparemment entraîné uniquement par les deux roues arrière (en fait, cependant, une certaine quantité de couple est distribuée aux roues avant

puisque les roues arrière glissent légèrement).

Lorsque le véhicule tourne avec un certain angle de braquage, puisque la bague extérieure 1, accouplée à la roue avant, tourne plus vite que la bague intérieure 2, elle va être en pièce en forme de sabot par rapport aux pièces en forme de sabot 20. Ainsi, les roues avant et les roues arrière vont tourner indépendamment les unes des autres. Ceci évite le phénomène de freinage lorsque

l'on tourne dans un virage serré.

D'autre part, si la roue arrière glisse pendant que le véhicule avance ou recule, la vitesse du véhicule et ainsi la vitesse de roue avant va chuter, de sorte que la rotation de la bague intérieure 2 accouplée à l'essieu de roue avant B dépasse la vitesse de rotation des roues avant. Ceci oblige les pièces en forme de sabot 20 à venir en contact avec les faces cylindriques 10, 11, accouplant ainsi ensemble la bague extérieure 1 et la bague intérieure 2. La force d'entraînement est maintenant transmise aux roues avant, de sorte que le véhicule est entraîné par les

quatre roues.

Si un couple important est appliqué aux pièces en forme de sabot 20, les 2 0 pièces en forme de sabot 20 et les faces cylindriques 10 et 11 vont être déformées élastiquement et les pièces en forme de sabot 20 vont interférer avec le second

logement 13. Une force importante agit ainsi sur le second logement 13.

Si cette force dépasse la force de frottement produite à la partie de contact entre la partie courbe 15 du second logement 13 et la bague intérieure 2 à cause de la force de rappel du ressort de serrage 16, le second logement 13 va commencer à

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glisser par rapport à la bague intérieure 2 d'une distance égale à la quantité de l'interférence avec les pièces en forme de sabot 20. Ceci réduit la force qui agit sur le second logement 13 protégeant par ce moyen le second logement 13 et les pièces en forme de sabot 20 des forces excessives. Ceci, à son tour, permet d'éviter la rupture du logement et l'usure anormale des pièces en forme de sabot. Si le second logement 13 glisse et tourne par rapport à la bague intérieure 2,

alors que la quantité de sa rotation est faible, le premier logement reste immobile.

Si la quantité de rotation dépasse la dimension du vide X formé dans le sens de la rotation entre la goupille d'arrêt 23 et le trou carré 24, le premier logement 12 va être entraîné par la goupille d'arrêt 23 et tourner en même temps que le second logement 13. A ce stade, la position relativeentre le premier logement 12 et le second logement 13 reste sensiblement inchangée, de sorte que leur fonction de

mise en route des pièces en forme de sabot va être maintenue.

Dans ce mode de réalisation, au lieu de relier directement la bague extérieure 1 au moyeu de roue C, le couple est transmis par l'intermédiaire de bossages de transmission de couple 4, 5, des jeux Y étant formés entre eux dans le sens de la rotation. Cette disposition a la même fonction que la disposition dans laquelle des jeux sont formés dans le sens de la rotation entre l'essieu de roue avant B et le moyeu de roue C et elle fonctionne comme suit: Lorsque le véhicule qui avance est arrêté dans une pente, les pièces en forme de sabot 20 sont maintenues dans la position de marche avant prêtes à embrayer. Si le véhicule commence à reculer spontanément sous l'effet de la pesanteur, uniquement le moyeu de roue C et la bague extérieure 1 vont tourner vers l'arrière, l'essieu de roue avant B restant immobile. A ce stade, les pièces en forme de sabot 20 vont être mises en rotation vers l'avant en conservant leur

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position prêtes à embrayer. Ainsi, si l'on tourne le volant de direction à ce stade

pour tourner dans un virage serré, le véhicule peut être freiné.

Au contraire, en créant les jeux Y dans le sens de la rotation entre la bague extérieure 1 et le moyeu de roue C (en fait, entre l'essieu de roue avant B et le moyeu de roue C), même si le moyeu de roue C est mis en rotation vers l'arrière, par rapport à l'essieu de roue avant B immobile, l'essieu de roue avant B va être mis en rotation par l'arbre de transmission tandis que le moyeu de roue 52 tourne d'une distance égale à la dimension des jeux Y (en fait, avant que la rotation soit transmise à la bague extérieure 1). Ainsi, les pièces en forme de sabot sont déplacées de la position de marche avant prêtes à embrayer jusqu'à la position de marche arrière prêtes à embrayer. La bague extérieure 1 est maintenant capable de

se mettre en pièce en forme de sabot par rapport aux pièces en forme de sabot 20.

Ainsi, aucun freinage ne va se produire pendant que le véhicule tourne dans un

virage serré.

Les figures 11 et 12 représentent le second mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, un carter extérieur 43 est monté de façon à pouvoir tourner autour de la bague extérieure 1 au moyen d'une roulement 42. Le carte extérieur 43 est fixé sur la face d'extrémité du moyeu de roue C au moyen

d'un élément annulaire 44.

Des bossages de transmission de couple 4 et 5, conçus pour se mettre en contact l'un avec l'autre dans le sens de la rotation, sont disposés respectivement sur une face intérieure d'extrémité 43a du carter extérieur 43 et sur une face d'extrémité la de la bague extérieure 1. Les jeux Y = Y1 + Y2 sont formés dans

le sens de la rotation entre les bossages de transmission de couple 4 et 5.

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Le carter extérieur 43, recouvrant entièrement l'embrayage de moyeu A, est utilisé pour éviter l'introduction d'eau de pluie, de terre et de sable et aussi pour

éviter au dispositif d'être frappé par des petites pierres ou analogue.

Les figures 13 et 14 représentent le troisième mode de réalisation, dans lequel un carter extérieur 45 recouvrant la bague extérieure 1 est fixé directement

sur le moyeu de roue C au moyen de boulons 46.

Une pluralité de rainures 47 destinées à la transmission du couple sont formées dans la face intérieure périphérique du carter extérieur 45. Des bossages 48 pour la transmission du couple, qui sont en contacts avec les rainures respectives 47, sont disposés sur la face extérieure périphérique de la bague extérieure 1. Des jeux Y = Y1 + Y2 sont formés dans le sens de la rotation entre

les bossages 48 et les rainures 47.

Mis à part le fait que le carter extérieur 43 ou 45 est fixé au moyeu de roue C, les deuxième et troisième modes de réalisation sont fondamentalement les mêmes en structure et fonctionnent comme le premier mode de réalisation. Ainsi,

les mêmes composants sont désignées par les mêmes numéros et leur description

est supprimée.

La figure 15 représente le quatrième mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, la bague extérieure 1, comme l'élément 2 o d'entraînement du dispositif d'embrayage de moyeu A, est accouplée intégralement au moyeu de roue C au moyen de boulons 49, de sorte que le couple transmis par l'intermédiaire de la bague intérieure 2 et des pièces en forme de sabot 20 est transmis directement de la bague extérieure 1 au moyeu de roue C sans jeux entre eux.

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Puisque la bague extérieure 1 et le moyeu de roue C sont accouplés ensemble directement, si le véhicule recule, les pièces en forme de sabot 20 étant maintenues dans la position de marche avant prêtes à embrayer, le véhicule pourrait être freiné si le volant de direction est manoeuvré pour tourner dans un virage serré. Mais, en fait, un telle possibilité est extrêmement faible et, même si le phénomène se produit, le niveau de freinage reste dans la plupart des cas dans une plage admissible. Ainsi, le dispositif d'embrayage de moyeu ayant une telle

structure de liaison directe va montrer une performance pratiquement suffisante.

Les figures 16 à 19 représentent le cinquième mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, un carter extérieur 51 accouplé au moyeu de

roue C est monté sur la bague extérieure 1.

Le premier logement 12 comporte des cases 18, dans lesquelles aucun ressort pour maintenir les positions des pièces en forme de sabot 20 ne sont disposés. Les cases 18 et 19 du premier logement r2 et du second logement 13 ont des largeurs telles que les côtés des cases 18 et 19 viennent directement en butée et inclinent les pièces en forme de sabot 20 jusqu'à ce qu'elles se mettent en contact

telles que représentées à la figure 19.

I Un ressort d'embrayage 52 est monté- à la place de l'embrayage unidirectionnel contenant des rouleaux entre le premier logement 12 et le moyen de

2 0 communication d'effort de rotation 6.

Tel que représenté aux figures 18A et 18B, le ressort d'embrayage 52 est un ressort hélicoïdal constitué par un nombre important de spires 53 disposées en continu dans le sens de la longueur et il est monté de façon à enjamber le bras 14 du premier logement 12 ainsi que la bague d'entrée 31 du moyen de

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communication d'effort de rotation 6. Dans ce cas, la spire 53a, à la partie avant du ressort d'embrayage 52, est montée serrée avec une faible force sur le bras 14, tandis que la spire 53b, à la partie arrière, est montée fortement serrée sur la bague d'entrée 31. Puisque la spire avant 53a est montée serrée avec une force faible, sa face intérieure est en contact léger avec la face extérieure du bras 14. Grâce à la force de frottement produite par cette pression de contact, la spire 53a est conçue

pour tourner à la fois dans le sens du serrage ou du desserrage.

Grâce à cet embrayage 52, lorsque le premier logement 12 est mis en rotation au moyen de la bague intérieure 2 dans le sens de la flèche A à la figure 18B, le bras 14 et la bague d'entrée 31 vont tourner l'un par rapport à l'autre dans des sens tels que la spire 53 est serrée (bloquée), de sorte que le ressort d'embrayage 52 est serré contre la périphérie extérieure du bras 14. Ainsi, le premier logement 12 et le moyen de communication d'effort de rotation 6 sont accouplés ensemble, de sorte qu'un couple peut être transmis par leur intermédiaire. Au contraire, lorsque le premier logement 12 tourne dans le sens de la flèche B à la figure 18B, le ressort d'embrayage 52 est déformé dans un sens tel que la spire se desserre, de sorte que la spire 53 et le bras 14 vont débrayer l'une de l'autre. Le premier logement 12 va se séparer ainsi du moyen de communication

d'effort de rotation 6.

Ce dispositif d'embrayage de moyeu doit être monté sur un véhicule de sorte que, lorsque le véhicule avance, la bague intérieure 2 va tourner dans un sens tel que le ressort d'embrayage 52 est débrayé (sens de la flèche B à la figure 18B) et, lorsque le véhicule recule, elle va tourner dans un sens tel que le ressort

d'embrayage 52 est serré (sens de la flèche A à la figure 18B).

Les figures 20 et 21 représentent un autre mode de réalisation du ressort

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d'embrayage 52. Sa spire 53b à la partie arrière a son extrémité libre introduite dans un trou 54 formé dans la bague d'entrée 31, accouplant ainsi le ressort d'embrayage 52 à la bague d'entrée 31. La spire 53a à la partie avant est montée serrée avec une force faible sur la périphérie extérieure du bras 14 comme dans le mode de réalisation ci-dessus. Les figures 22 à 24 représentent le sixième mode de réalisation du dispositif

d'embrayage de moyeu.

Ce mode de réalisation est le même que le cinquième mode de réalisation, mis à part que des éléments amortisseurs 55, réalisés par exemple en caoutchouc, sont fixés sur les deux côtés des rainures 47 destinées à la transmission du couple, formées dans la périphérie intérieure du carter extérieur 51 pour absorber les chocs produits lorsque les bossages 48 de la bague extérieure 1 viennent buter contre les parois latérales des rainures 47, afin d'assurer une transmission de couple plus régulière. Le ressort d'embrayage 52 utilisé ici est un ressort hélicoïdal formé en plaçant en couches des spirales 56 dans le sens radial. La spirale 56 a son extrémité intérieure introduite dans le bras 14 du premier logement 12 et son extrémité

extérieure est introduite dans la bague intérieure 31.

Dans cette disposition, lorsque le premier logement 12 tourne dans le sens de la flèche A à la figure 24, la spire 56 du ressort d'embrayage 52 est desserrée, obligeant le premier logement 12 et le moyen de communication d'effort de rotation 6 à être accouplés ensemble. Au contraire, lorsque le premier logement 12 tourne dans le sens de la flèche B à la figure 24, la spire 56 du ressort d'embrayage 52 va se serrer, désaccouplant le premier logement 12 du moyen de communication

d'effort de rotation 6.

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Les figures 25 à 28 représentent le septième mode de réalisation, dans lequel les éléments d'embrayage ne sont pas des pièces en forme de sabot mais des rouleaux. En fait, la bague extérieure 1 est formée avec une face cylindrique 61 sur sa périphérie intérieure. La bague intérieure 2 est pourvue sur sa périphérie extérieure d'une pluralité de faces de came plates 62 à intervalles prédéterminés de façon à faire face à la face cylindrique 61. Chaque face de came 62 définit, en coopération avec la face cylindrique 61 de la bague extérieure 1, un espace en forme de coin

qui se rétrécit progressivement des deux côtés.

Un logement annulaire 64 est disposé entre la bague extérieure 1 et la bague intérieure 2 au moyen d'un roulement 63. Des goupilles d'arrêt 66, qui sont réceptionnées dans un trou de goupille 65 formé sur la paroi périphérique de la

bague intérieure 2, sont accouplées au logement 64.

Le logement 64 est formé avec des cases 67 disposées sur sa circonférence en aussi grand nombre que les faces de came 62. Chaque case 67 loge un rouleau 68 et des ressorts 69. C'est-à-dire, qu'un rouleau 68 est disposé sur chaque face de came 62 de la bague intérieure 2. Lorsque les rouleaux 68 sont déplacés circonférenciellement d'une distance prédéterminée par le logement 64, il vont venir en contact avec les faces de came 62 et la face cylindrique 61, accouplant 2 o ensemble la bague extérieure 1 et la bague intérieure 2. Les ressorts 69 sont montés entre les rouleaux 68 et les parois latérales des cases 67 pour pousser les rouleaux 68 des deux côtés et les maintenir en positions neutres o ils ne sont pas en contact. Lorsque le logement 64 se déplace circonférenciellement d'une distance prédéterminée par rapport à la face de came 62, uniquement les ressorts sur l'un des côtés des rouleaux 68 agissent sur eux, les poussant ainsi contre les faces de

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contact. Un siège de ressort 74 est formé sur la face d'extrémité avant de la bague intérieure 2. Un ressort hélicoïdal de torsion 70 est monté entre la périphérie intérieure du logement 64 et la périphérie extérieure de la bague intérieure 2. Le ressort hélicoïdal de torsion 70 a l'une de ses extrémités fixée au siège de ressort 74 et l'autre fixée sur le logement 64. La force du ressort agit pour pousser le logement 64 à tourner dans le sens inverse au sens dans lequel tourne la bague intérieure 2 lorsque le véhicule avance. (En fait, le ressort hélicoïdal de torsion 70 agit comme le premier moyen de communication d'effort de rotation.) D'autre part, le logement 64 comporte un bras 71 qui s'étend vers l'arrière à partir de son extrémité arrière pour former un embrayage unidirectionnel 72. Un second moyen de communication d'effort de rotation 73 est accouplé à l'embrayage

unidirectionnel 72.

L'embrayage unidirectionnel 72 et le second moyen de communication d'effort de rotation 73 ont la même structure que l'embrayage unidirectionnel 28 et que le moyen de communication d'effort de rotation 6 du premier mode de réalisation. L'effort de rotation produit par le second moyen de communication d'effort de rotation 73 est établi pour être plus important que l'effort de rotation

communiqué au logement 64 par le ressort hélicoïdal de torsion 70.

2 0 Dans la disposition du septième mode de réalisation, que le véhicule avance ou recule, la rotation du logement 64 est retardée par rapport à la rotation de la bague intérieure 2. Les rouleaux 68 sont ainsi déplacés jusqu'à la position, représentée à la figure 28, o ils viennent en contact avec la face cylindrique 61 et

les faces de came 62.

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La figure 29 représente le huitième mode de réalisation. Ce mode de réalisation est similaire au septième mode de réalisation, mais il en diffère en ce que deux rouleaux 75 et 76 sont disposés entre chaque face de came 62 et la face cylindrique 61. Un ressort 77 est monté entre les rouleaux 75 et 76 pour les éloigner l'un de l'autre. Dans cette disposition, lorsque la bague intérieure 2 tourne dans le sens de la flèche, telle que représentée à la figure 29, le Iogement 64 qui décélère pousse le

rouleau 76 à travers le ressort 77 jusqu'à une position d'embrayage.

Du premier jusqu'au sixième mode de réalisation, nous avons montré des pièces en forme de sabot d'embrayage dans les deux sens en tant qu'éléments d'embrayage pour embrayer la bague extérieure à la bague intérieure. Mais, de tels éléments d'embrayage peuvent comprendre des paires de pièces en forme de sabot disposées symétriquement, l'une de chacune des paires étant embrayable dans un

sens et l'autre étant embrayable dans le sens inverse.

La transmission de la force d'entraînement du véhicule représentée à la figure 10 est d'un type dans lequel l'arbre avant de transmission I est directement accouplé à l'essieu de roue avant B. Mais, ils peuvent être accouplés ensemble au

moyen d'un différentiel avant.

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Claims

REVENDICATION

1. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) comprenant un élément d'entraînement, un élément entraîné monté de façon à pourvoir tourner autour dudit élément d'entraînement, une pluralité d'éléments d'embrayage disposés entre ledit élément d'entraînement et ledit élément entraîné et conçus pour embrayer ledit élément d'entraînement et ledit élément entraîné pour les accoupler ensemble lorsqu'ils tournent dans l'un et l'autre sens, des moyens de logement montés entre ledit élément d'entraînement et ledit élément entraîné pour maintenir écartés l'un de l'autre, d'un angle prédéterminé, les éléments d'embrayage, lesdits moyens de logement étant accouplés avec ledit élément d'entraînement de façon à ce que lesdits moyens de logement tournent en même temps que ledit élément d'entraînement, un jeu circonférenciel étant laissé entre la totalité ou une partie desdits moyens de logement et ledit élément d'entraînement pour leur permettre de tourner l'un par rapport à l'autre, deux moyens de communication d'effort de rotation (6) pour communiquer audit moyen de logement des efforts de rotation en sens inverse, et un moyen pour changer le sens de l'effort de rotation appliqué auxdits moyens de logement en fonction du sens de rotation dudit élément d'entraînement.

2. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 1 dans 2 0 lequel lesdits éléments d'embrayage ont la forme de pièces en forme de sabot (20) ayant à leurs deux extrémités des faces de contact en forme d'arc (22a et 22b) dans lequel ledit élément d'entraînement et ledit élément entraîné sont formés avec des faces cylindriques (10, 11) concentriques sur les faces opposées de ceux-ci, dans lequel ledit moyen de logement comprend un premier logement (12) accouplé audit élément d'entraînement avec un jeu Y défini entre eux dans le sens de la rotation et un second logement (13) maintenu au moyen dudit élément d'entraînement, et dans

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lequel ledit premier logement (12) et ledit second logement (13) sont formés avec une pluralité de cases (18) qui sont diamétralement opposées l'une par rapport à

l'autre pour réceptionner les extrémités desdites pièces en forme de sabot (20).

3. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 2 dans lequel ledit second logement (13) est accouplé audit élément d'entraînement de sorte qu'ils vont tourner l'un par rapport à l'autre lorsqu'un couple prédéterminé est appliqué audit second logement (13), et dans lequel un élément pour maintenir élastiquement la position relative entre ledit premier logement (12) et ledit second

logement (13) est monté entre lesdits premier et second logements (12, 13).

4. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 2 ou 3 dans lequel l'un desdits deux moyens de communication d'effort de rotation (6) est un élément élastique disposé entre ledit premier logement (12) et ledit second logement (13) pour communiquer audit premier logement (12) un effort de rotation dans un sens, et dans lequel l'effort de rotation produit par l'autre desdits deux moyens de communication d'effort de rotation (6) est établi pour être plus

important que l'effort de rotation produit par ledit élément élastique.

5. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 4 dans lequel un ressort d'embrayage (52) comportant des spires (53) est disposé sur la partie d'accouplement entre ledit autre moyen de communication d'effort de 2 0 rotation (6) et ledit premier logement (12) de sorte que, lorsque ledit autre moyen de communication d'effort de rotation (6) et ledit premier logement (12) tournent l'un par rapport à l'autre dans un sens, les spires (53) dudit ressort d'embrayage (52) vont se serrer, interrompant par ce moyen la transmission du couple entre eux et, lorsqu'ils tournent l'un par rapport à l'autre dans l'autre sens, les spires (53) dudit ressort d'embrayage (52) sont serrées, permettant par ce moyen la

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transmission entre eux du couple.

6. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 4 ou 5 dans lequel lesdites cases (18) formées dans ledit premier logement (12) et dans ledit second logement (13) ont leurs parois latérales disposées à l'opposé des deux extrémités desdites pièces en forme de sabot (20) avec un jeu (Y) laissé entre elles, de sorte que lorsque lesdits logements tournent l'un par rapport à l'autres, lesdites pièces en forme de sabot (20) sont poussées directement par les parois latérales

desdites cases (18) et inclinées pour assurer les positions d'embrayage.

7. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon la revendication 1 dans lequel lesdits éléments d'embrayage sont des rouleaux (68), et dans lequel l'une des faces opposées dudit élément d'entraînement et dudit élément entraîné est de forme cylindrique alors que l'autre des faces opposées a une forme polygonale pour défminir une pluralité d'espaces en forme de coin entre lesdites faces opposées, lesdits rouleaux (68) pouvant être déplacés jusqu'à des positions d'embrayage dans

lesdits espaces en forme de coin.

8. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon l'une quelconque des

revendications 1-7 dans lequel un jeu plus important que ledit jeu entre ledits

moyens de logement et ledit élément d'entraînement est formé dans le sens de la rotation à la partie d'accouplement entre ledit élément entraîné et ledit moyeu de

2 o roue (C).

9. Dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon l'une quelconque des

revendications 1-8, comprenant en outre un carter extérieur (53) monté autour

dudit élément entraîné et accouplé audit moyeu de roue (C), ledit carter extérieur (53) et ledit élément entraîné étant accouplés ensemble de façon à pouvoir être mis en rotation en même temps, en laissant un jeu entre eux dans le sens de la rotation,

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ledit jeu entre le carter extérieur (53) et ledit élément entraîné étant plus important

que ledit jeu entre lesdits moyens de logement et ledit élément d'entraînement.

10. Mécanisme de transmission de force d'entraînement pour un véhicule comprenant ledit dispositif d'embrayage de moyeu (A) selon l'une quelconque des

revendications 1-9, monté entre un essieu de roue avant (B) et des moyeux de roue

avant (C), ledit essieu de roue avant (B) étant accouplé à un arbre de transmission, et l'essieu de roue arrière (N) étant accouplé audit arbre de transmission au moyen

d'un différentiel.