WO2023198797A1 - Work machne with universal joint transmission - Google Patents

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WO2023198797A1
WO2023198797A1 PCT/EP2023/059589 EP2023059589W WO2023198797A1 WO 2023198797 A1 WO2023198797 A1 WO 2023198797A1 EP 2023059589 W EP2023059589 W EP 2023059589W WO 2023198797 A1 WO2023198797 A1 WO 2023198797A1
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WO
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work machine
axle
transmission shaft
machine according
box
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PCT/EP2023/059589
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French (fr)
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Alexis POUSSET
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Manitou Bf
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Definitions

  • the invention relates to the field of work machinery. More particularly, the invention concerns the transmission of mechanical power to the wheels of the work machine.
  • Work machines in particular load handling machines, are generally equipped with a transmission system including at least one motor, the transmission system rotating drive wheels connected by an axle.
  • US 2020/0406681 A1 describes an electric work machine equipped with an electric transmission, in which an axle is provided with an electric motor secured to an axle housing. A reduction gear and a transfer case are mounted in series with the electric motor. The electric motor thus drives the axle via the reduction gear and the transfer case.
  • the transfer case includes an output shaft and the output shaft of the transfer case is connected, via a Cardan joint, to a transmission shaft connecting the axle to a second axle of the machine of work.
  • An idea underlying the invention is to allow freer positioning of an electric motor within the chassis of a work machine.
  • the invention provides a work machine comprising a first axle and a second axle, a transfer box secured to one of the first axle and the second axle and configured to drive the first axle and the second axle , and at least one electric motor for driving the transfer case, wherein said electric motor drives the transfer case via a reduction gear, the reduction gear having an output shaft and the transfer case having an output shaft input, the output shaft being coupled to the input shaft via a transmission shaft, an axis of rotation of the transmission shaft and an axis of rotation of the input shaft being non-parallel and intersecting, and the transmission shaft and the input shaft being coupled by means of a first universal joint.
  • the coupling described by means of a universal joint allows the reducer and the electric motor to be placed more freely within the chassis, in particular because the output shaft of the electric motor and the output shaft of the reducer do not need to be aligned with, or even close to, the transfer case input shaft.
  • the electric motor and the reduction gear can be placed more freely, not being integral with the transfer case or the first axle or the second axle.
  • such a work machine may include one or more of the following characteristics.
  • the work machine further comprises two spars parallel to each other and parallel to a central longitudinal axis of the work machine.
  • batteries used to power the electric motor are arranged between the spars.
  • Such a central position of the batteries ensures better mass distribution within the vehicle and also allows protection of the batteries against damage caused by impacts.
  • the gearbox and the transmission shaft are connected by a second universal joint.
  • the first universal joint and/or the second universal joint is a Cardan joint.
  • said electric motor is mounted on the reduction gear.
  • the work machine further comprises a second electric motor also mounted on the reduction gear.
  • the first axle is a front axle
  • the second axle is a rear axle
  • a rear end of the transmission shaft is further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, particularly when the transfer case is integral with the front axle.
  • the reduction gear and the electric motor can be placed eccentrically within the chassis, while not forcing the first universal joint to support too large an angle which would be detrimental to its lifespan.
  • the rear end of the transmission shaft is placed at height, in a vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
  • the transfer case is integral with the rear axle.
  • a rear end of the transmission shaft may be further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, and/or the front end of the transmission shaft may be placed at height, following a vertical direction of the work machine, relative to the front axle.
  • a first angle between the input shaft of the transfer case and the transmission shaft is equal to a second angle between the transmission shaft and the output shaft of the reduction gear.
  • first universal joint and the second universal joint are constant velocity.
  • the first angle and the second angle have a value preferably between 0° and 15°. More preferably, the first angle and the second angle have a value between 11° and 15°. Even more preferably, the first angle and the second angle have a value of 14° each.
  • the first angle and the second angle add up to ensure maximum distance of the reducer from the central longitudinal axis.
  • the transmission shaft is coaxial with the output shaft of the gearbox.
  • the axes of rotation of the transmission shaft and the output shaft of the gearbox are the same, or the second angle is zero.
  • the first universal joint is preferably a constant velocity joint, allowing adjustment of the first angle.
  • the first angle is preferably between 12° and 20°. More preferably, the first angle is equal to 15°.
  • the output shaft of the gearbox and the transmission shaft can be connected by the aforementioned second universal joint or by other types of joints.
  • a rotation speed of the input shaft of the transfer case and a rotation speed of the output shaft of the reduction gear are identical.
  • the reduction gear is further away, in the longitudinal direction of the machine, from that of the first axle and the second axle to which the transfer case is attached than from the other of the first axle and the second axle.
  • the gearbox and the electric motor are placed in a box, the box being fixed on a side face of the work machine, between the first axle and the second axle.
  • the gearbox and the electric motor can be protected against external shocks by the box, while remaining easily accessible due to the positioning of the box.
  • the box has closable flaps.
  • the box is raised, following the vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
  • the reduction gear is placed in a rear half of the box following the longitudinal direction of the work machine, in particular when the transfer case is integral with the front axle.
  • the reduction gear is placed in a front half of the box following the longitudinal direction of the work machine.
  • the work machine further comprises a hydraulic motor and a hydraulic pump used to operate a lifting arm.
  • the hydraulic motor and the hydraulic pump are placed in the box.
  • the box is fixed to one of the two spars.
  • the reducer is fixed to said spar by means of a fixing element.
  • a passage space between an interior face of the box and said longitudinal member communicates an interior of the box and an underside of the chassis.
  • the transmission shaft connects the reduction gear and the first axle through the passage space in the box.
  • the transmission shaft is positioned at least partially under the side members.
  • FIG. 1 There is a perspective view of the chassis of the lifting machine according to one embodiment.
  • the lifting machine 1 comprises a chassis 2 and a lifting arm 20.
  • the arrow AA represents an axis median front-rear axis of the lifting machine 1, aligned with the middle of a front axle 3 and a rear axle 4.
  • the median front-rear axis corresponds to a longitudinal direction of the lifting machine 1.
  • An arrow A corresponds to this longitudinal direction.
  • An arrow B corresponds to a transverse direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and belonging to a plane of the chassis 2.
  • An arrow C corresponds to a vertical direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and the transverse direction.
  • the chassis 2 is mobile and movable on the surface of the ground (not shown), here by means of the front axle 3 carrying two front wheels 3A, one on the left and the other on the right, and the axle rear 4 carrying two rear wheels 4A, one on the left and the other right.
  • the chassis 2 comprises two longitudinal beams 30.
  • the longitudinal beams 30 are metal parts parallel to each other and perpendicular to a transverse direction of the lifting machine.
  • the longitudinal members 30 extend between a front face and a rear face of the lifting machine 1 and are thin flat parts, placed perpendicular to a plane of the chassis 2.
  • the lifting arm 20 is articulated to the two spars 30, between the two spars 30, so as to be pivotally movable relative to the two spars 30 around a pivot axis P.
  • the pivot axis P is in particular marked on the .
  • the pivot axis P is parallel to the transverse direction of the lifting machine 1.
  • the suitable means for making the lifting arm 20 movable to pivot are well known as such and are not described in detail here.
  • the lifting arm 20 can be produced in different ways, in particular in the form of several telescopic sections, or alternatively in the form of an arm of fixed length.
  • One end of the lifting arm 20 opposite the pivot axis P can carry a work tool or, as shown in the , a modular tool holder capable of receiving two working tools of several types, according to known technique.
  • work tool we mean for example a pair of forks, a bucket, a winch, a clamp, etc.
  • the lifting machine 1 further comprises a cabin 75 in which an operator of the lifting machine 1 can take place and a box 28 which can accommodate various equipment used for the operation of the lifting machine 1.
  • the cabin 75 is located on a first lateral side of the lifting machine 1 and the box 28 is located on a second lateral side of the lifting machine 1, the first lateral side and the second lateral side being on either side the other of the two longitudinal members 30 following the transverse direction of the lifting machine 1.
  • the front axle 3 and the rear axle 4 are connected by a connecting shaft 5 which is perpendicular to the front axle 3 and the rear axle 4.
  • a transfer case 6 is integral with the front axle 3.
  • the transfer case 6 is connected to a transmission shaft 8 via a first Cardan joint 7.
  • the transmission shaft 8 is further connected to a reducer 9 via a second Cardan joint 17 (not visible in Figures 2 and 3 but visible on the ).
  • the first Cardan joint 7 and/or the second Cardan joint 17 can be replaced by other types of universal joints, for example double Cardan joints or tripod joints.
  • the reducer 9 is integral with an electric motor 10 and a fixing element 11 is attached to the reducer 9, for example by means of bolts (not shown).
  • the fixing element 11 can also be attached to a fixed part of the machine, such as for example a spar 30, in order to stabilize a position of the reduction gear 9 and the electric motor 10.
  • the transmission shaft 8 extends diagonally across one half of the chassis 2 delimited by the perpendicular connecting shaft 5.
  • the transmission shaft 8 forms an acute angle with the input shaft of the transfer case 6, thanks to the mechanical connection made by the first Cardan joint 7.
  • the reduction gear 9 and the electric motor 10 are positioned eccentrically, on the same side of the shaft 5 in the transverse direction. According to a preferred embodiment, the reduction gear 9 is closer to the rear axle 4 than to the front axle 3.
  • the transmission shaft 8 is not placed in the plane of the front axle 3 and the rear axle 4.
  • An elevation angle ⁇ between the transmission shaft 8 and the connecting shaft 5 is an acute angle making it possible to raise the reduction gear 9 and the electric motor 10 relative to the front axle 3 and the rear axle 4.
  • the transmission shaft 8 is linked to the transfer case 6 by a double Cardan joint 71.
  • a first electric motor 101 and a second electric motor 102 are linked to the reduction gear 9.
  • the first electric motor 101 and the second electric motor 102 are arranged on either side of the reduction gear 9.
  • a first angle ⁇ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8.
  • the first angle ⁇ is defined as an angle between the input shaft of the transfer case 6 and the transmission shaft 8.
  • the first angle ⁇ corresponds to an angle of the first Cardan joint 7.
  • a second angle ⁇ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8.
  • the second angle ⁇ is defined as an angle between the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9.
  • the second angle ⁇ corresponds to an angle of the second Cardan joint 17.
  • the second angle ⁇ is oriented so as to increase the distance between the reducer and the connecting shaft 5.
  • a total angle ⁇ between the reducer 9 and the connecting shaft 5 is equal to a sum of the first angle ⁇ and the second angle ⁇ .
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ are equal, which makes it possible to guarantee a homokinetic speed between an output shaft of the reducer 9 and an input shaft of the transfer case 6.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value preferably between 0° and 15°.
  • first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value between 11° and 15°.
  • the first angle ⁇ and the second angle ⁇ have a value of 14° each.
  • the total angle ⁇ has a value of 28°.
  • the first angle ⁇ , the second angle ⁇ and the total angle ⁇ being measured in an oblique plane, they each have a horizontal component and a vertical component.
  • the first angle ⁇ , the second angle ⁇ and the total angle ⁇ contribute both to eccentric the reducer 9 by moving it away from the connecting shaft 5, and to lifting the reducer 9 relative to the ground.
  • an angle ⁇ is defined as an angle between the horizontal axis and an axis passing through a projection of the input shaft of the transfer case 6 and the output shaft of the reducer 9 in a plane comprising the horizontal axis and vertical axis.
  • the angle ⁇ belongs to a range preferably between 15° and 40°. More preferably, the angle ⁇ has a value between 25° and 35°. According to a preferred embodiment, the angle ⁇ has a value of 30°. Such a value of ⁇ makes it possible to improve the ground clearance of the lifting machine 1.
  • the lifting machine 1 comprises a side box 28.
  • the side box 28 is attached to a side wall of one of the longitudinal members 30, more precisely that of the side opposite the cabin 75.
  • the box lateral 28 is placed between the front axle 3 and the rear axle 4.
  • the lateral box 28 receives the electric motor 10 and the reduction gear 9.
  • the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20 .
  • the side box 28 comprises several exterior faces, and a support surface 37 on which interior elements of the side box 28 are placed.
  • the support surface 37 is surrounded by the spar 30 and by one or more exterior faces.
  • the side box 28 comprises at least one closable flap 21.
  • the closable flap 21 can be locked, thus preventing any unauthorized access to the interior of the side box 28.
  • the electric motor 10 and the gearbox 9 are also protected against external shocks.
  • the reducer 9 is preferably placed near a rear face of the side box 28.
  • the fixing element 11, bolted to the reducer 9, is fixed to the spar 30 by any appropriate means.
  • a passage space 29 is provided between the side box 28 and the spar 30.
  • the transmission shaft 8 connects the reducer 9 located inside the side box 28 with the front axle 3 , through the passage space 29.
  • the passage space 29 consists of raising a lower limit of the spar 30 so that the lower limit of the spar 30 is higher than an upper limit of an interior face 38 of the side box 29.
  • the passage space 29 has a height at least equal to a diameter of the transmission shaft 8 and of a length such that the transmission shaft 8 passes diagonally through the passage space 29.
  • the side box 28 is raised relative to the front axle 3 and the rear axle 4, in accordance with the ground clearance provided by the first Cardan joint 7 and the second Cardan joint 17.
  • the side box 28 may contain an air cooling block and electric variators. Liquid cooling circuits can be connected to the electric motor 10 in order to prevent it from overheating. Power cables at the output of the electric drives can power the electric motor 10.
  • a set of batteries (not shown) can be placed between the longitudinal beams 30.
  • the set of batteries is made by combining together several battery elements, so as to achieve a sufficient terminal voltage to allow the operation of the lifting machine 1 , without the lifting machine 1 having to carry another motor such as an internal combustion engine.
  • the battery cells can in principle be of any known type, for example lead-acid or lithium-ion type, and can be combined together and installed between the beams 30 in various ways.
  • the set of batteries supplies direct current to the block of electric variators (not shown).
  • the power cables (not shown) at the output of the electric variator block supply the electric motor 10 with three-phase current.
  • the electric motor 10 is connected to the reducer 9, and the reducer 9 rotates the transmission shaft 8.
  • the transmission shaft 8 rotates the transfer case 6, which directly drives the front axle 3, and which drives the rear axle 4 via the connecting shaft 5.
  • first Cardan joint 7, disposed between the transmission shaft 8 and the transfer box 6, and the second Cardan joint 17, disposed between the transmission shaft 8 and the reduction gear 9, ensure a speed of homokinetic rotation of the output shaft of the reducer 9 and the input shaft of the transfer case 6, the first angle ⁇ and the second angle ⁇ being equal.
  • the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the gearbox 9, in other words the axes of rotation of the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9 are combined.
  • the transmission shaft 8 is connected to the output shaft of the reducer 9 via a Cardan joint 171; alternatively, the transmission shaft 8 can be connected to the output shaft of the reducer 9 by other types of universal joints, or more generally by other types of joints, as long as the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the reducer 9.
  • the transmission shaft 8 is connected to the transfer case 6 via a universal joint 717.
  • a transfer case 406 is integral with the rear axle 4.
  • the transfer case 406 is connected to the transmission shaft 8 via a universal joint 747, here a double Cardan joint.
  • a first electric motor 401 and a second electric motor 402 are linked to the reduction gear 9.
  • the first electric motor 401 and the second electric motor 402 are arranged on either side of the reduction gear 9.
  • the first electric motor 401 and the second electric motor 402 rotate the transmission shaft 8 via the reduction gear 9.
  • the transmission shaft drives the transfer case 406, which directly drives the rear axle 4 and drives the front axle 3 via a connecting shaft 405.
  • the reducer 9 is received in the lateral box 28 described previously, here shown in phantom on the .
  • the lateral box 28 receives the electric motors 401 and 402.
  • the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20.
  • a single electric motor 401, 402 can be linked to the reduction gear 9.
  • the reducer 9 is placed near a rear face of the side box 28.
  • the reducer 9 is placed near a front face of the side box 28, for example by being placed in a front half of the box lateral 28 following the longitudinal direction.
  • the reduction gear 9 can be placed in the side box 28 while making it possible to obtain a desired angle between the transmission shaft 8 and an input shaft of the transfer case 406.
  • a fixing element 11 bolted to the reducer 9 can be fixed to the spar 30 (partially shown on the ) by any appropriate means.

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Abstract

The invention relates to a work machine (1) having a first axle (3), a transfer gearbox (6; 406) that is rigidly attached to the first axle (3) and configured to drive the first axle (3) and at least one electric motor (10; 101, 102; 401, 402) for driving the transfer gearbox (6; 406), wherein the electric motor (10; 101, 102; 401, 402) drives the transfer gearbox (6) via a reduction gear (9), the reduction gear (9) having an output shaft and the transfer gearbox (6; 406) having an input shaft, the output shaft being coupled to the input shaft via a transmission shaft (8), an axis of rotation of the transmission shaft (8) and an axis of rotation of the input shaft being non-parallel and intersecting, and the transmission shaft (8) and the input shaft being coupled by means of a first universal joint (7; 71; 717; 747).

Description

Engin de travail avec transmission à joint universelWork machine with universal joint transmission
L’invention se rapporte au domaine des engins de travail. Plus particulièrement l’invention concerne la transmission de puissance mécanique vers les roues de l’engin de travail.The invention relates to the field of work machinery. More particularly, the invention concerns the transmission of mechanical power to the wheels of the work machine.
Arrière-plan technologiqueTechnology background
Les engins de travail, en particulier les engins de manutention de charge, sont généralement équipés d’un système de transmission incluant au moins un moteur, le système de transmission entraînant en rotation des roues motrices reliées par un essieu.Work machines, in particular load handling machines, are generally equipped with a transmission system including at least one motor, the transmission system rotating drive wheels connected by an axle.
L’intégration de considérations environnementales (baisse des émissions de gaz à effet de serre) et de contraintes réglementaires (pour la manutention en entrepôt par exemple) a conduit à l’électrification des véhicules de travail.The integration of environmental considerations (reduction in greenhouse gas emissions) and regulatory constraints (for warehouse handling, for example) has led to the electrification of work vehicles.
US 2020/0406681 A1 décrit un engin de travail électrique muni d’une transmission électrique, dans lequel un essieu est muni d’un moteur électrique solidaire d’un carter de l’essieu. Un réducteur et un boîtier de transfert sont montés en série avec le moteur électrique. Le moteur électrique entraîne ainsi l’essieu via le réducteur et le boîtier de transfert. D’autre part, le boîtier de transfert comporte un arbre de sortie et l’arbre de sortie du boîtier de transfert est relié, via un joint de Cardan, à un arbre de transmission reliant l’essieu à un deuxième essieu de l’engin de travail.US 2020/0406681 A1 describes an electric work machine equipped with an electric transmission, in which an axle is provided with an electric motor secured to an axle housing. A reduction gear and a transfer case are mounted in series with the electric motor. The electric motor thus drives the axle via the reduction gear and the transfer case. On the other hand, the transfer case includes an output shaft and the output shaft of the transfer case is connected, via a Cardan joint, to a transmission shaft connecting the axle to a second axle of the machine of work.
Cependant, pour alimenter le moteur électrique en électricité, il faut aussi positionner des batteries embarquées à bord de l’engin de travail. Un agencement où le moteur électrique est solidaire de l’essieu n’est pas toujours compatible avec le positionnement souhaité des batteries, notamment avec une configuration où des batteries doivent être positionnées au milieu du châssis.However, to supply the electric motor with electricity, it is also necessary to position on-board batteries on board the work machine. An arrangement where the electric motor is attached to the axle is not always compatible with the desired positioning of the batteries, in particular with a configuration where batteries must be positioned in the middle of the chassis.
RésuméSummary
Une idée à la base de l’invention est de permettre un positionnement plus libre d’un moteur électrique au sein d’un châssis d’un engin de travail.An idea underlying the invention is to allow freer positioning of an electric motor within the chassis of a work machine.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un engin de travail comportant un premier essieu et un deuxième essieu, une boîte de transfert solidaire de l’un du premier essieu et du deuxième essieu et configurée pour entraîner le premier essieu et le deuxième essieu, et au moins un moteur électrique pour entraîner la boîte de transfert, dans lequel ledit moteur électrique entraîne la boîte de transfert par l’intermédiaire d’un réducteur, le réducteur présentant un arbre de sortie et la boîte de transfert présentant un arbre d’entrée, l’arbre de sortie étant couplé à l’arbre d’entrée via un arbre de transmission, un axe de rotation de l’arbre de transmission et un axe de rotation de l’arbre d’entrée étant non parallèles et sécants, et l’arbre de transmission et l’arbre d’entrée étant couplés au moyen d’un premier joint universel.According to one embodiment, the invention provides a work machine comprising a first axle and a second axle, a transfer box secured to one of the first axle and the second axle and configured to drive the first axle and the second axle , and at least one electric motor for driving the transfer case, wherein said electric motor drives the transfer case via a reduction gear, the reduction gear having an output shaft and the transfer case having an output shaft input, the output shaft being coupled to the input shaft via a transmission shaft, an axis of rotation of the transmission shaft and an axis of rotation of the input shaft being non-parallel and intersecting, and the transmission shaft and the input shaft being coupled by means of a first universal joint.
Le couplage décrit au moyen d’un joint universel permet de placer le réducteur et le moteur électrique plus librement au sein du châssis, notamment parce que l’arbre de sortie du moteur électrique et l’arbre de sortie du réducteur n’ont pas besoin d’être alignés avec, ni même à proximité de, l’arbre d’entrée de la boîte de transfert. En d’autres termes, le moteur électrique et le réducteur peuvent être placés plus librement, n’étant pas solidaires de la boîte de transfert ou du premier essieu ou du deuxième essieu.The coupling described by means of a universal joint allows the reducer and the electric motor to be placed more freely within the chassis, in particular because the output shaft of the electric motor and the output shaft of the reducer do not need to be aligned with, or even close to, the transfer case input shaft. In other words, the electric motor and the reduction gear can be placed more freely, not being integral with the transfer case or the first axle or the second axle.
Selon des modes de réalisation, un tel engin de travail peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.According to embodiments, such a work machine may include one or more of the following characteristics.
Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre deux longerons parallèles entre eux et parallèles à un axe longitudinal central de l’engin de travail.According to one embodiment, the work machine further comprises two spars parallel to each other and parallel to a central longitudinal axis of the work machine.
Selon un mode de réalisation, des batteries servant à alimenter le moteur électrique sont disposées entre les longerons.According to one embodiment, batteries used to power the electric motor are arranged between the spars.
Une telle position centrale des batteries assure une meilleure répartition de masse au sein de l’engin et permet aussi une protection des batteries contre des dommages causés par des impacts.Such a central position of the batteries ensures better mass distribution within the vehicle and also allows protection of the batteries against damage caused by impacts.
Selon un mode de réalisation, le réducteur et l’arbre de transmission sont reliés par un second joint universel.According to one embodiment, the gearbox and the transmission shaft are connected by a second universal joint.
Selon un mode de réalisation, le premier joint universel et/ou le second joint universel est un joint de Cardan.According to one embodiment, the first universal joint and/or the second universal joint is a Cardan joint.
Selon un mode de réalisation, ledit moteur électrique est monté sur le réducteur. Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre un deuxième moteur électrique monté aussi sur le réducteur.According to one embodiment, said electric motor is mounted on the reduction gear. According to one embodiment, the work machine further comprises a second electric motor also mounted on the reduction gear.
Selon un mode de réalisation, le premier essieu est un essieu avant, et le deuxième essieu est un essieu arrière.According to one embodiment, the first axle is a front axle, and the second axle is a rear axle.
Selon un mode de réalisation, une extrémité arrière de l’arbre de transmission est plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission, notamment lorsque la boîte de transfert est solidaire de l’essieu avant.According to one embodiment, a rear end of the transmission shaft is further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, particularly when the transfer case is integral with the front axle.
Ainsi, le réducteur et le moteur électrique peuvent être placés de façon excentrée au sein du châssis, tout en n’imposant pas au premier joint universel de supporter un angle trop important qui serait nuisible à sa durée de vie.Thus, the reduction gear and the electric motor can be placed eccentrically within the chassis, while not forcing the first universal joint to support too large an angle which would be detrimental to its lifespan.
Selon un mode de réalisation, l’extrémité arrière de l’arbre de transmission est placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu.According to one embodiment, the rear end of the transmission shaft is placed at height, in a vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
Ceci permet de garantir que l’arbre de transmission n’affecte pas la garde au sol de l’engin.This ensures that the driveshaft does not affect the ground clearance of the machine.
Selon un mode de réalisation, la boîte de transfert est solidaire de l’essieu arrière. Dans ce cas, une extrémité arrière de l’arbre de transmission peut être plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission, et/ou l’extrémité avant de l’arbre de transmission peut être placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport à l’essieu avant.According to one embodiment, the transfer case is integral with the rear axle. In this case, a rear end of the transmission shaft may be further from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft, and/or the front end of the transmission shaft may be placed at height, following a vertical direction of the work machine, relative to the front axle.
Selon un mode de réalisation, un premier angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert et l’arbre de transmission est égal à un deuxième angle entre l’arbre de transmission et l’arbre de sortie du réducteur.According to one embodiment, a first angle between the input shaft of the transfer case and the transmission shaft is equal to a second angle between the transmission shaft and the output shaft of the reduction gear.
Ainsi, le premier joint universel et le second joint universel sont homocinétiques. Le premier angle et le deuxième angle ont une valeur préférentiellement comprise entre 0° et 15°. Plus préférablement, le premier angle et le deuxième angle ont une valeur comprise entre 11° et 15°. Plus préférablement encore, le premier angle et le deuxième angle ont une valeur de 14° chacun.Thus, the first universal joint and the second universal joint are constant velocity. The first angle and the second angle have a value preferably between 0° and 15°. More preferably, the first angle and the second angle have a value between 11° and 15°. Even more preferably, the first angle and the second angle have a value of 14° each.
Selon un mode de réalisation, le premier angle et le deuxième angle s’additionnent pour assurer un éloignement maximal du réducteur par rapport à l’axe longitudinal central.According to one embodiment, the first angle and the second angle add up to ensure maximum distance of the reducer from the central longitudinal axis.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur. Autrement dit, les axes de rotation de l’arbre de transmission et de l’arbre de sortie du réducteur sont confondus, ou encore le deuxième angle est nul.According to one embodiment, the transmission shaft is coaxial with the output shaft of the gearbox. In other words, the axes of rotation of the transmission shaft and the output shaft of the gearbox are the same, or the second angle is zero.
Ainsi, le montage est plus aisé puisque seul le premier angle doit être réglé. Le premier joint universel est de préférence un joint de type homocinétique, permettant le réglage du premier angle. Le premier angle est de préférence compris entre 12° et 20°. Plus préférablement, le premier angle est égal à 15°. L’arbre de sortie du réducteur et l’arbre de transmission peuvent être reliés par le second joint universel précité ou bien par d’autres types de joints.Thus, assembly is easier since only the first angle must be adjusted. The first universal joint is preferably a constant velocity joint, allowing adjustment of the first angle. The first angle is preferably between 12° and 20°. More preferably, the first angle is equal to 15°. The output shaft of the gearbox and the transmission shaft can be connected by the aforementioned second universal joint or by other types of joints.
Selon un mode de réalisation, une vitesse de rotation de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert et une vitesse de rotation de l’arbre de sortie du réducteur sont identiques.According to one embodiment, a rotation speed of the input shaft of the transfer case and a rotation speed of the output shaft of the reduction gear are identical.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est plus éloigné, suivant la direction longitudinale de l’engin, de celui du premier essieu et du deuxième essieu duquel la boîte de transfert est solidaire que de l’autre du premier essieu et du deuxième essieu.According to one embodiment, the reduction gear is further away, in the longitudinal direction of the machine, from that of the first axle and the second axle to which the transfer case is attached than from the other of the first axle and the second axle.
Selon un mode de réalisation, le réducteur et le moteur électrique sont placés dans un caisson, le caisson étant fixé sur une face latérale de l’engin de travail, entre le premier essieu et le deuxième essieu.According to one embodiment, the gearbox and the electric motor are placed in a box, the box being fixed on a side face of the work machine, between the first axle and the second axle.
Ainsi, le réducteur et le moteur électrique peuvent être protégés contre des chocs extérieurs par le caisson, tout en restant aisément accessibles du fait du positionnement du caisson.Thus, the gearbox and the electric motor can be protected against external shocks by the box, while remaining easily accessible due to the positioning of the box.
Selon un mode de réalisation, le caisson comporte des volets refermables.According to one embodiment, the box has closable flaps.
Ainsi, un accès au réducteur et au moteur électrique est facilité pour des opérations de maintenance et le réducteur et le moteur électrique peuvent être protégés contre des interventions non autorisées.Thus, access to the gearbox and the electric motor is facilitated for maintenance operations and the gearbox and the electric motor can be protected against unauthorized interventions.
Selon un mode de réalisation, le caisson est surélevé, suivant la direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu.According to one embodiment, the box is raised, following the vertical direction of the work machine, relative to the first axle.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est placé dans une moitié arrière du caisson suivant la direction longitudinale de l’engin de travail, notamment lorsque la boîte de transfert est solidaire de l’essieu avant. Selon un mode de réalisation où la boîte de transfert est solidaire de l’essieu arrière, le réducteur est placé dans une moitié avant du caisson suivant la direction longitudinale de l’engin de travail.According to one embodiment, the reduction gear is placed in a rear half of the box following the longitudinal direction of the work machine, in particular when the transfer case is integral with the front axle. According to one embodiment where the transfer case is integral with the rear axle, the reduction gear is placed in a front half of the box following the longitudinal direction of the work machine.
Selon un mode de réalisation, l’engin de travail comporte en outre un moteur hydraulique et une pompe hydraulique servant à actionner un bras de levage.According to one embodiment, the work machine further comprises a hydraulic motor and a hydraulic pump used to operate a lifting arm.
Selon un mode de réalisation, le moteur hydraulique et la pompe hydraulique sont placés dans le caisson.According to one embodiment, the hydraulic motor and the hydraulic pump are placed in the box.
Selon un mode de réalisation, le caisson est fixé à l’un des deux longerons.According to one embodiment, the box is fixed to one of the two spars.
Selon un mode de réalisation, le réducteur est fixé audit longeron au moyen d’un élément de fixation.According to one embodiment, the reducer is fixed to said spar by means of a fixing element.
Selon un mode de réalisation, un espace de passage entre une face intérieure du caisson et ledit longeron fait communiquer un intérieur du caisson et un dessous du châssis.According to one embodiment, a passage space between an interior face of the box and said longitudinal member communicates an interior of the box and an underside of the chassis.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission relie le réducteur et le premier essieu à travers l’espace de passage dans le caisson.According to one embodiment, the transmission shaft connects the reduction gear and the first axle through the passage space in the box.
Selon un mode de réalisation, l’arbre de transmission est positionné au moins partiellement sous les longerons.According to one embodiment, the transmission shaft is positioned at least partially under the side members.
Brève description des figuresBrief description of the figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.The invention will be better understood, and other aims, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of several particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and not limitation. , with reference to the attached drawings.
La est une vue d’ensemble en perspective d’une machine de levage. There is a perspective overview of a lifting machine.
La est une vue de dessus de la transmission de la machine de levage de la . There is a top view of the transmission of the lifting machine of the .
La est une vue de côté de la transmission représentée sur la . There is a side view of the transmission shown on the .
La est une représentation schématique de la transmission représentée sur les figures 2 et 3, selon une variante. There is a schematic representation of the transmission shown in Figures 2 and 3, according to a variant.
La est une vue en perspective en projection dans le plan D de la transmission représentée sur la et la . There is a perspective view projected into plane D of the transmission shown on the and the .
La est une vue arrière de la transmission représentée sur la , la et la , ensemble avec le châssis de la machine de levage. There is a rear view of the transmission shown on the , there and the , together with the frame of the lifting machine.
La est une vue en perspective du châssis de la machine de levage selon un mode de réalisation. There is a perspective view of the chassis of the lifting machine according to one embodiment.
La est une vue par le bas du châssis de la machine de levage de la . There is a bottom view of the frame of the lifting machine of the .
La est une vue analogue à la , montrant une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. There is a view analogous to the , showing another variant of the transmission shown in Figures 2 and 3.
La est une vue analogue à la , montrant encore une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. There is a view analogous to the , showing yet another variation of the transmission shown in Figures 2 and 3.
La est une vue d’ensemble en perspective d’un engin de travail, réalisé ici sous la forme d’une machine de levage 1. La machine de levage 1 comprend un châssis 2 et un bras de levage 20. La flèche A-A représente un axe avant-arrière médian de la machine de levage 1, aligné avec le milieu d’un essieu avant 3 et d’un essieu arrière 4. L’axe avant-arrière médian correspond à une direction longitudinale de la machine de levage 1. Une flèche A correspond à cette direction longitudinale.There is an overall perspective view of a work machine, produced here in the form of a lifting machine 1. The lifting machine 1 comprises a chassis 2 and a lifting arm 20. The arrow AA represents an axis median front-rear axis of the lifting machine 1, aligned with the middle of a front axle 3 and a rear axle 4. The median front-rear axis corresponds to a longitudinal direction of the lifting machine 1. An arrow A corresponds to this longitudinal direction.
Une flèche B correspond à une direction transversale de la machine de levage 1, définie comme perpendiculaire à la direction longitudinale et appartenant à un plan du châssis 2.An arrow B corresponds to a transverse direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and belonging to a plane of the chassis 2.
Une flèche C correspond à une direction verticale de la machine de levage 1, définie comme perpendiculaire à la direction longitudinale et à la direction transversale.An arrow C corresponds to a vertical direction of the lifting machine 1, defined as perpendicular to the longitudinal direction and the transverse direction.
Le châssis 2 est mobile et déplaçable sur la surface du sol (non représentée), ici par le biais de l’essieu avant 3 portant deux roues avant 3A, l’une à gauche et l’autre à droite, et de l’essieu arrière 4 portant deux roues arrière 4A, l’une à gauche et l’autre droite.The chassis 2 is mobile and movable on the surface of the ground (not shown), here by means of the front axle 3 carrying two front wheels 3A, one on the left and the other on the right, and the axle rear 4 carrying two rear wheels 4A, one on the left and the other right.
En référence aux figures 1 et 6 à 8, le châssis 2 comporte deux longerons 30. Les longerons 30 sont des pièces métalliques parallèles entre elles et perpendiculaires à une direction transversale de la machine de levage.With reference to Figures 1 and 6 to 8, the chassis 2 comprises two longitudinal beams 30. The longitudinal beams 30 are metal parts parallel to each other and perpendicular to a transverse direction of the lifting machine.
Les longerons 30 s’étendent entre une face avant et une face arrière de la machine de levage 1 et sont des pièces plates de faible épaisseur, placées perpendiculairement à un plan du châssis 2.The longitudinal members 30 extend between a front face and a rear face of the lifting machine 1 and are thin flat parts, placed perpendicular to a plane of the chassis 2.
En référence à la , le bras de levage 20 est articulé aux deux longerons 30, entre les deux longerons 30, de façon à être mobile à pivotement par rapport aux deux longerons 30 autour d’un axe de pivotement P. L’axe de pivotement P est notamment repéré sur la . L’axe de pivotement P est parallèle à la direction transversale de la machine de levage 1. Les moyens convenables pour rendre le bras de levage 20 mobile à pivotement sont bien connus en tant que tels et ne sont pas décrits en détails ici.In reference to the , the lifting arm 20 is articulated to the two spars 30, between the two spars 30, so as to be pivotally movable relative to the two spars 30 around a pivot axis P. The pivot axis P is in particular marked on the . The pivot axis P is parallel to the transverse direction of the lifting machine 1. The suitable means for making the lifting arm 20 movable to pivot are well known as such and are not described in detail here.
Le bras de levage 20 peut être réalisé de différentes manières, notamment sous la forme de plusieurs sections télescopiques, ou en variante sous la forme d’un bras de longueur fixe. Une extrémité du bras de levage 20 opposée à l’axe de pivotement P peut porter un outil de travail ou, comme représenté sur la , un porte-outil modulaire susceptible de recevoir deux outils de travail de plusieurs types, selon la technique connue. Par outil de travail, on désigne par exemple une paire de fourches, un godet, un treuil, une pince, etc.The lifting arm 20 can be produced in different ways, in particular in the form of several telescopic sections, or alternatively in the form of an arm of fixed length. One end of the lifting arm 20 opposite the pivot axis P can carry a work tool or, as shown in the , a modular tool holder capable of receiving two working tools of several types, according to known technique. By work tool, we mean for example a pair of forks, a bucket, a winch, a clamp, etc.
La machine de levage 1 comprend de plus une cabine 75 dans laquelle un opérateur de la machine de levage 1 peut prendre place et un caisson 28 pouvant accueillir divers équipements servant au fonctionnement de la machine de levage 1. The lifting machine 1 further comprises a cabin 75 in which an operator of the lifting machine 1 can take place and a box 28 which can accommodate various equipment used for the operation of the lifting machine 1.
La cabine 75 est située d’un premier côté latéral de la machine de levage 1 et le caisson 28 est situé d’un deuxième côté latéral de la machine de levage 1, le premier côté latéral et le deuxième côté latéral étant de part et d’autre des deux longerons 30 suivant la direction transversale de la machine de levage 1.The cabin 75 is located on a first lateral side of the lifting machine 1 and the box 28 is located on a second lateral side of the lifting machine 1, the first lateral side and the second lateral side being on either side the other of the two longitudinal members 30 following the transverse direction of the lifting machine 1.
En référence aux figures 2 et 3, l’essieu avant 3 et l’essieu arrière 4 sont reliés par un arbre de liaison 5 qui est perpendiculaire à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4.With reference to Figures 2 and 3, the front axle 3 and the rear axle 4 are connected by a connecting shaft 5 which is perpendicular to the front axle 3 and the rear axle 4.
Une boîte de transfert 6 est solidaire de l’essieu avant 3. La boîte de transfert 6 est reliée à un arbre de transmission 8 par l’intermédiaire d’un premier joint de Cardan 7. L’arbre de transmission 8 est de plus relié à un réducteur 9 par l’intermédiaire d’un deuxième joint de Cardan 17 (non visible sur les figures 2 et 3 mais visible sur la ).A transfer case 6 is integral with the front axle 3. The transfer case 6 is connected to a transmission shaft 8 via a first Cardan joint 7. The transmission shaft 8 is further connected to a reducer 9 via a second Cardan joint 17 (not visible in Figures 2 and 3 but visible on the ).
Le premier joint de Cardan 7 et/ou le deuxième joint de Cardan 17 peuvent être remplacés par d’autres types de joints universels, par exemple des joints de Cardan doubles ou des joints tripodes.The first Cardan joint 7 and/or the second Cardan joint 17 can be replaced by other types of universal joints, for example double Cardan joints or tripod joints.
Le réducteur 9 est solidaire d’un moteur électrique 10 et un élément de fixation 11 est attaché au réducteur 9, par exemple au moyen de boulons (non représentés). L’élément de fixation 11 peut être de plus attaché à une pièce fixe de l’engin, comme par exemple un longeron 30, afin de stabiliser une position du réducteur 9 et du moteur électrique 10.The reducer 9 is integral with an electric motor 10 and a fixing element 11 is attached to the reducer 9, for example by means of bolts (not shown). The fixing element 11 can also be attached to a fixed part of the machine, such as for example a spar 30, in order to stabilize a position of the reduction gear 9 and the electric motor 10.
L’arbre de transmission 8 s’étend en diagonale à travers une moitié du châssis 2 délimitée par l’arbre de liaison perpendiculaire 5. L’arbre de transmission 8 forme un angle aigu avec l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6, grâce à la liaison mécanique effectuée par le premier joint de Cardan 7.The transmission shaft 8 extends diagonally across one half of the chassis 2 delimited by the perpendicular connecting shaft 5. The transmission shaft 8 forms an acute angle with the input shaft of the transfer case 6, thanks to the mechanical connection made by the first Cardan joint 7.
Le réducteur 9 et le moteur électrique 10 sont positionnés de façon excentrée, d’un même côté de l’arbre 5 selon la direction transversale. Selon un mode de réalisation préféré, le réducteur 9 est plus proche de l’essieu arrière 4 que de l’essieu avant 3.The reduction gear 9 and the electric motor 10 are positioned eccentrically, on the same side of the shaft 5 in the transverse direction. According to a preferred embodiment, the reduction gear 9 is closer to the rear axle 4 than to the front axle 3.
En référence à la , l’arbre de transmission 8 n’est pas placé dans le plan de l’essieu avant 3 et de l’essieu arrière 4. Un angle d’élévation β entre l’arbre de transmission 8 et l’arbre de liaison 5 est un angle aigu permettant de surélever le réducteur 9 et le moteur électrique 10 par rapport à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4.In reference to the , the transmission shaft 8 is not placed in the plane of the front axle 3 and the rear axle 4. An elevation angle β between the transmission shaft 8 and the connecting shaft 5 is an acute angle making it possible to raise the reduction gear 9 and the electric motor 10 relative to the front axle 3 and the rear axle 4.
On a représenté sur la une variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. L’arbre de transmission 8 est lié à la boîte de transfert 6 par un joint de Cardan double 71. De plus, un premier moteur électrique 101 et un deuxième moteur électrique 102 sont liés au réducteur 9. Selon un mode de réalisation préféré, le premier moteur électrique 101 et le deuxième moteur électrique 102 sont disposés de part et d’autre du réducteur 9.We represented on the a variant of the transmission shown in Figures 2 and 3. The transmission shaft 8 is linked to the transfer case 6 by a double Cardan joint 71. In addition, a first electric motor 101 and a second electric motor 102 are linked to the reduction gear 9. According to a preferred embodiment, the first electric motor 101 and the second electric motor 102 are arranged on either side of the reduction gear 9.
En référence à la , un premier angle γ est défini et mesuré dans le plan comprenant l’arbre de liaison 5 et l’arbre de transmission 8. Le premier angle γ est défini comme un angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6 et l’arbre de transmission 8. Le premier angle γ correspond à un angle du premier joint de Cardan 7.In reference to the , a first angle γ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8. The first angle γ is defined as an angle between the input shaft of the transfer case 6 and the transmission shaft 8. The first angle γ corresponds to an angle of the first Cardan joint 7.
Un deuxième angle δ est défini et mesuré dans le plan comprenant l’arbre de liaison 5 et l’arbre de transmission 8. Le deuxième angle δ est défini comme un angle entre l’arbre de transmission 8 et l’arbre de sortie du réducteur 9. Le deuxième angle δ correspond à un angle du deuxième joint de Cardan 17.A second angle δ is defined and measured in the plane comprising the connecting shaft 5 and the transmission shaft 8. The second angle δ is defined as an angle between the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9. The second angle δ corresponds to an angle of the second Cardan joint 17.
Le deuxième angle δ est orienté de manière à accroître un éloignement du réducteur par rapport à l’arbre de liaison 5. Ainsi, un angle total ε entre le réducteur 9 et l’arbre de liaison 5 est égal à une somme du premier angle γ et du deuxième angle δ.The second angle δ is oriented so as to increase the distance between the reducer and the connecting shaft 5. Thus, a total angle ε between the reducer 9 and the connecting shaft 5 is equal to a sum of the first angle γ and the second angle δ.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier angle γ et le deuxième angle δ sont égaux, ce qui permet de garantir une vitesse homocinétique entre un arbre de sortie du réducteur 9 et un arbre d’entrée de la boîte de transfert 6.According to a preferred embodiment, the first angle γ and the second angle δ are equal, which makes it possible to guarantee a homokinetic speed between an output shaft of the reducer 9 and an input shaft of the transfer case 6.
Le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur préférentiellement comprise entre 0° et 15°.The first angle γ and the second angle δ have a value preferably between 0° and 15°.
Plus préférentiellement, le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur comprise entre 11° et 15°.More preferably, the first angle γ and the second angle δ have a value between 11° and 15°.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier angle γ et le deuxième angle δ ont une valeur de 14° chacun.According to a preferred embodiment, the first angle γ and the second angle δ have a value of 14° each.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, l’angle total ε a une valeur de 28°.Thus, according to a preferred embodiment, the total angle ε has a value of 28°.
Le premier angle γ, le deuxième angle δ et l’angle total ε étant mesurés dans un plan oblique, ils ont chacun une composante horizontale et une composante verticale. Ainsi, le premier angle γ, le deuxième angle δ et l’angle total ε contribuent à la fois à excentrer le réducteur 9 en l’éloignant de l’arbre de liaison 5, et à soulever le réducteur 9 par rapport au sol.The first angle γ, the second angle δ and the total angle ε being measured in an oblique plane, they each have a horizontal component and a vertical component. Thus, the first angle γ, the second angle δ and the total angle ε contribute both to eccentric the reducer 9 by moving it away from the connecting shaft 5, and to lifting the reducer 9 relative to the ground.
En particulier, en référence à la , un angle θ est défini comme un angle entre l’axe horizontal et un axe passant par une projection de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6 et de l’arbre de sortie du réducteur 9 dans un plan comportant l’axe horizontal et l’axe vertical.In particular, with reference to the , an angle θ is defined as an angle between the horizontal axis and an axis passing through a projection of the input shaft of the transfer case 6 and the output shaft of the reducer 9 in a plane comprising the horizontal axis and vertical axis.
L’angle θ appartient à une plage préférentiellement comprise entre 15° et 40°. Plus préférentiellement, l’angle θ a une valeur comprise entre 25° et 35°. Selon un mode de réalisation préféré, l’angle θ a une valeur de 30°. Une telle valeur de θ permet d’améliorer une garde au sol de la machine de levage 1.The angle θ belongs to a range preferably between 15° and 40°. More preferably, the angle θ has a value between 25° and 35°. According to a preferred embodiment, the angle θ has a value of 30°. Such a value of θ makes it possible to improve the ground clearance of the lifting machine 1.
En référence aux figures 7 et 8, la machine de levage 1 comprend un caisson latéral 28. Le caisson latéral 28 est attaché à une paroi latérale de l’un des longerons 30, plus précisément celui du côté opposé à la cabine 75. Le caisson latéral 28 est placé entre l’essieu avant 3 et l’essieu arrière 4.With reference to Figures 7 and 8, the lifting machine 1 comprises a side box 28. The side box 28 is attached to a side wall of one of the longitudinal members 30, more precisely that of the side opposite the cabin 75. The box lateral 28 is placed between the front axle 3 and the rear axle 4.
Le caisson latéral 28 reçoit le moteur électrique 10 et le réducteur 9. En complément, le caisson latéral 28 peut également accueillir d’autres éléments, comme par exemple une pompe hydraulique (non représentée) permettant d’actionner un mouvement du bras de levage 20.The lateral box 28 receives the electric motor 10 and the reduction gear 9. In addition, the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20 .
Le caisson latéral 28 comprend plusieurs faces extérieures, et une surface de support 37 sur laquelle sont posés des éléments intérieurs du caisson latéral 28. La surface de support 37 est entourée par le longeron 30 et par une ou des faces extérieures.The side box 28 comprises several exterior faces, and a support surface 37 on which interior elements of the side box 28 are placed. The support surface 37 is surrounded by the spar 30 and by one or more exterior faces.
Le caisson latéral 28 comprend au moins un volet refermable 21. Dans une position de fermeture, le volet refermable 21 peut être verrouillé, empêchant ainsi tout accès non autorisé à l’intérieur du caisson latéral 28. Dans une position de fermeture du volet refermable 21, le moteur électrique 10 et le réducteur 9 sont de plus protégés contre les chocs extérieurs.The side box 28 comprises at least one closable flap 21. In a closed position, the closable flap 21 can be locked, thus preventing any unauthorized access to the interior of the side box 28. In a closed position of the closable flap 21 , the electric motor 10 and the gearbox 9 are also protected against external shocks.
Dans une position d’ouverture du volet refermable 21, un accès au moteur électrique 10 et au réducteur 9 est facilité, rendant ainsi des opérations de maintenance plus aisées.In an open position of the closable flap 21, access to the electric motor 10 and the reduction gear 9 is facilitated, thus making maintenance operations easier.
Le réducteur 9 est de préférence placé près d’une face arrière du caisson latéral 28. L’élément de fixation 11, boulonné au réducteur 9, est fixé au longeron 30 par tout moyen approprié.The reducer 9 is preferably placed near a rear face of the side box 28. The fixing element 11, bolted to the reducer 9, is fixed to the spar 30 by any appropriate means.
En référence aux figures 7 et 8, un espace de passage 29 est aménagé entre le caisson latéral 28 et le longeron 30. L’arbre de transmission 8 relie le réducteur 9 situé à l’intérieur du caisson latéral 28 avec l’essieu avant 3, à travers l’espace de passage 29.With reference to Figures 7 and 8, a passage space 29 is provided between the side box 28 and the spar 30. The transmission shaft 8 connects the reducer 9 located inside the side box 28 with the front axle 3 , through the passage space 29.
L’espace de passage 29 consiste en un rehaussement d’une limite inférieure du longeron 30 afin que la limite inférieure du longeron 30 soit plus haute qu’une limite supérieure d’une face intérieure 38 du caisson latéral 29.The passage space 29 consists of raising a lower limit of the spar 30 so that the lower limit of the spar 30 is higher than an upper limit of an interior face 38 of the side box 29.
L’espace de passage 29 est d’une hauteur au moins égale à un diamètre de l’arbre de transmission 8 et d’une longueur telle que l’arbre de transmission 8 passe en diagonale à travers l’espace de passage 29.The passage space 29 has a height at least equal to a diameter of the transmission shaft 8 and of a length such that the transmission shaft 8 passes diagonally through the passage space 29.
En référence aux dessins et en particulier à la , on comprend que grâce au positionnement du réducteur 9 près d’une face arrière du caisson latéral 28 (ou, de façon plus générale, dans une moitié arrière du caisson latéral 28 suivant la direction longitudinale) combiné avec la présence de l’espace de passage 29, il est aisé de placer le réducteur 9 et le moteur électrique 10 à un emplacement souhaité dans la machine de levage 1, tout en n’imposant pas aux joints de Cardan 7, 17 de supporter des angles γ, δ trop importants qui seraient nuisibles à leur durée de vie.With reference to the drawings and in particular to the , we understand that thanks to the positioning of the reducer 9 near a rear face of the side box 28 (or, more generally, in a rear half of the side box 28 in the longitudinal direction) combined with the presence of the space of passage 29, it is easy to place the reducer 9 and the electric motor 10 in a desired location in the lifting machine 1, while not requiring the Cardan joints 7, 17 to support excessively large angles γ, δ which would be detrimental to their lifespan.
Le caisson latéral 28 est surélevé par rapport à l’essieu avant 3 et à l’essieu arrière 4, en accord avec la garde au sol assurée par le premier joint de Cardan 7 et le deuxième joint de Cardan 17.The side box 28 is raised relative to the front axle 3 and the rear axle 4, in accordance with the ground clearance provided by the first Cardan joint 7 and the second Cardan joint 17.
D’autres éléments peuvent être inclus au sein du caisson latéral 28. Par exemple, le caisson latéral 28 peut contenir un bloc de refroidissement par air et des variateurs électriques. Des circuits de refroidissement par liquide peuvent être reliés au moteur électrique 10 afin d’éviter une surchauffe de celui-ci. Des câbles d’alimentation en sortie des variateurs électriques peuvent alimenter le moteur électrique 10.Other elements may be included within the side box 28. For example, the side box 28 may contain an air cooling block and electric variators. Liquid cooling circuits can be connected to the electric motor 10 in order to prevent it from overheating. Power cables at the output of the electric drives can power the electric motor 10.
En référence aux figures 5 à 8, le fonctionnement de la machine de levage 1 sera décrit.With reference to Figures 5 to 8, the operation of the lifting machine 1 will be described.
Un ensemble de batteries (non représenté) peut être placé entre les longerons 30. L’ensemble de batteries est réalisé en combinant ensemble plusieurs éléments de batteries, de façon à atteindre une tension aux bornes suffisante pour permettre le fonctionnement de la machine de levage 1, sans que la machine de levage 1 doive emporter une autre motorisation telle qu’un moteur à combustion interne. Les éléments de batteries peuvent être en principe de tout type connu, par exemple du type plomb-acide ou lithium-ion, et peuvent être combinés ensemble et installés entre les longerons 30 de diverses manières.A set of batteries (not shown) can be placed between the longitudinal beams 30. The set of batteries is made by combining together several battery elements, so as to achieve a sufficient terminal voltage to allow the operation of the lifting machine 1 , without the lifting machine 1 having to carry another motor such as an internal combustion engine. The battery cells can in principle be of any known type, for example lead-acid or lithium-ion type, and can be combined together and installed between the beams 30 in various ways.
L’ensemble de batteries alimente en courant continu le bloc de variateurs électriques (non représenté). Les câbles d’alimentation (non représentés) en sortie du bloc de variateurs électriques alimentent le moteur électrique 10 en courant triphasé.The set of batteries supplies direct current to the block of electric variators (not shown). The power cables (not shown) at the output of the electric variator block supply the electric motor 10 with three-phase current.
Le moteur électrique 10 est relié au réducteur 9, et le réducteur 9 entraîne en rotation l’arbre de transmission 8. L’arbre de transmission 8 entraîne en rotation la boîte de transfert 6, qui entraîne directement l’essieu avant 3, et qui entraîne l’essieu arrière 4 par l’intermédiaire de l’arbre de liaison 5.The electric motor 10 is connected to the reducer 9, and the reducer 9 rotates the transmission shaft 8. The transmission shaft 8 rotates the transfer case 6, which directly drives the front axle 3, and which drives the rear axle 4 via the connecting shaft 5.
En particulier, le premier joint de Cardan 7, disposé entre l’arbre de transmission 8 et la boîte de transfert 6, et le deuxième joint de Cardan 17, disposé entre l’arbre de transmission 8 et le réducteur 9, assurent une vitesse de rotation homocinétique de l’arbre de sortie du réducteur 9 et de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6, le premier angle γ et le deuxième angle δ étant égaux.In particular, the first Cardan joint 7, disposed between the transmission shaft 8 and the transfer box 6, and the second Cardan joint 17, disposed between the transmission shaft 8 and the reduction gear 9, ensure a speed of homokinetic rotation of the output shaft of the reducer 9 and the input shaft of the transfer case 6, the first angle γ and the second angle δ being equal.
La est une vue analogue à la , sur laquelle on a représenté une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes signes de référence et ne sont pas décrits à nouveau.There is a view analogous to the , on which another variant of the transmission shown in Figures 2 and 3 is shown. In this figure, the elements similar or identical to those described above bear the same reference signs and are not described again.
Dans cette variante, l’arbre de transmission 8 est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur 9, autrement dit les axes de rotation de l’arbre de transmission 8 et de l’arbre de sortie du réducteur 9 sont confondus. Dans l'exemple représenté, l’arbre de transmission 8 est relié à l’arbre de sortie du réducteur 9 par l’intermédiaire d’un joint de Cardan 171 ; en variante, l’arbre de transmission 8 peut être relié à l’arbre de sortie du réducteur 9 par d’autres types de joints universels, ou plus généralement par d’autres types de joints, tant que l’arbre de transmission 8 est coaxial avec l’arbre de sortie du réducteur 9. L’arbre de transmission 8 est relié à la boîte de transfert 6 par l’intermédiaire d’un joint universel 717.In this variant, the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the gearbox 9, in other words the axes of rotation of the transmission shaft 8 and the output shaft of the gearbox 9 are combined. In the example shown, the transmission shaft 8 is connected to the output shaft of the reducer 9 via a Cardan joint 171; alternatively, the transmission shaft 8 can be connected to the output shaft of the reducer 9 by other types of universal joints, or more generally by other types of joints, as long as the transmission shaft 8 is coaxial with the output shaft of the reducer 9. The transmission shaft 8 is connected to the transfer case 6 via a universal joint 717.
On comprend que de cette manière, on a δ = 0° et ε = γ, et que le réglage de ε = γ est déterminé par le réglage du joint universel 717, plutôt que par le réglage combiné des joints de Cardan 7 et 17. Ainsi, le montage de la transmission est plus aisé. Notamment, il est plus aisé d'assurer une vitesse de rotation homocinétique de l’arbre de sortie du réducteur 9 et de l’arbre d’entrée de la boîte de transfert 6. De préférence, le joint universel 717 est un joint de type homocinétique, permettant le réglage de ε = γ.We understand that in this way, we have δ = 0° and ε = γ, and that the adjustment of ε = γ is determined by the adjustment of the universal joint 717, rather than by the combined adjustment of the Cardan joints 7 and 17. This makes mounting the transmission easier. In particular, it is easier to ensure a homokinetic rotation speed of the output shaft of the reducer 9 and the input shaft of the transfer case 6. Preferably, the universal joint 717 is a joint of the type homokinetic, allowing the adjustment of ε = γ.
De préférence, ε est compris entre 12° et 20°. Plus préférablement, ε = 15°.Preferably, ε is between 12° and 20°. More preferably, ε = 15°.
Dans cette variante, le positionnement de l’arbre de transmission 8, du réducteur 9 et du moteur électrique 10, ainsi que la fixation du réducteur 9 et le passage de l’arbre de transmission 8 à travers l’espace de passage 29, sont identiques à ce qui a été décrit précédemment en référence aux figures 2, 3, et 5 à 8.In this variant, the positioning of the transmission shaft 8, the gearbox 9 and the electric motor 10, as well as the fixing of the gearbox 9 and the passage of the transmission shaft 8 through the passage space 29, are identical to what was described previously with reference to Figures 2, 3, and 5 to 8.
La est une vue analogue à la , sur laquelle on a représenté encore une autre variante de la transmission représentée sur les figures 2 et 3. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes signes de référence et ne sont pas décrits à nouveau.There is a view analogous to the , on which yet another variant of the transmission shown in Figures 2 and 3 is shown. In this figure, the elements similar or identical to those described above bear the same reference signs and are not described again.
Dans cette variante, une boîte de transfert 406 est solidaire de l'essieu arrière 4. La boîte de transfert 406 est reliée à l’arbre de transmission 8 par l’intermédiaire d’un joint universel 747, ici un joint de Cardan double. Un premier moteur électrique 401 et un deuxième moteur électrique 402 sont liés au réducteur 9. Selon un mode de réalisation préféré, le premier moteur électrique 401 et le deuxième moteur électrique 402 sont disposés de part et d’autre du réducteur 9.In this variant, a transfer case 406 is integral with the rear axle 4. The transfer case 406 is connected to the transmission shaft 8 via a universal joint 747, here a double Cardan joint. A first electric motor 401 and a second electric motor 402 are linked to the reduction gear 9. According to a preferred embodiment, the first electric motor 401 and the second electric motor 402 are arranged on either side of the reduction gear 9.
En fonctionnement, le premier moteur électrique 401 et le deuxième moteur électrique 402 entraînent en rotation l’arbre de transmission 8 par l’intermédiaire du réducteur 9. L’arbre de transmission entraîne la boîte de transfert 406, qui entraîne directement l’essieu arrière 4 et entraîne l’essieu avant 3 par l’intermédiaire d’un arbre de liaison 405.In operation, the first electric motor 401 and the second electric motor 402 rotate the transmission shaft 8 via the reduction gear 9. The transmission shaft drives the transfer case 406, which directly drives the rear axle 4 and drives the front axle 3 via a connecting shaft 405.
Le réducteur 9 est reçu dans le caisson latéral 28 décrit précédemment, ici représenté en trait mixte sur la . En outre, le caisson latéral 28 reçoit les moteurs électriques 401 et 402. En complément, le caisson latéral 28 peut également accueillir d’autres éléments, comme par exemple une pompe hydraulique (non représentée) permettant d’actionner un mouvement du bras de levage 20.The reducer 9 is received in the lateral box 28 described previously, here shown in phantom on the . In addition, the lateral box 28 receives the electric motors 401 and 402. In addition, the lateral box 28 can also accommodate other elements, such as for example a hydraulic pump (not shown) making it possible to activate a movement of the lifting arm 20.
En variante, un seul moteur électrique 401, 402 peut être lié au réducteur 9.Alternatively, a single electric motor 401, 402 can be linked to the reduction gear 9.
Dans l’exemple représenté sur la , le réducteur 9 est placé près d’une face arrière du caisson latéral 28. Toutefois, il est préférable que le réducteur 9 soit placé près d’une face avant du caisson latéral 28, par exemple en étant placé dans une moitié avant du caisson latéral 28 suivant la direction longitudinale. Par analogie avec la et la , on comprend que de cette manière, le réducteur 9 peut être disposé dans le caisson latéral 28 tout en permettant d’obtenir un angle souhaité entre l’arbre de transmission 8 et un arbre d’entrée de la boîte de transfert 406.In the example shown on the , the reducer 9 is placed near a rear face of the side box 28. However, it is preferable that the reducer 9 is placed near a front face of the side box 28, for example by being placed in a front half of the box lateral 28 following the longitudinal direction. By analogy with the and the , we understand that in this way, the reduction gear 9 can be placed in the side box 28 while making it possible to obtain a desired angle between the transmission shaft 8 and an input shaft of the transfer case 406.
Dans cette variante également, un élément de fixation 11 boulonné au réducteur 9 peut être fixé au longeron 30 (représenté partiellement sur la ) par tout moyen approprié.Also in this variant, a fixing element 11 bolted to the reducer 9 can be fixed to the spar 30 (partially shown on the ) by any appropriate means.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is quite obvious that it is in no way limited and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. The use of the verb “include”, “understand” or “include” and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or other steps than those set out in a claim.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any parenthetical reference sign shall not be construed as a limitation of the claim.

Claims (20)

  1. Engin de travail (1) comportant un premier essieu (3) et un deuxième essieu (4), une boîte de transfert (6 ; 406) solidaire de l’un du premier essieu (3) et du deuxième essieu (4) et configurée pour entraîner le premier essieu (3) et le deuxième essieu (4), et au moins un moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401, 402) pour entraîner la boîte de transfert (6 ; 406), dans lequel ledit moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401, 402) entraîne la boîte de transfert (6 ; 406) par l’intermédiaire d’un réducteur (9), le réducteur (9) présentant un arbre de sortie et la boîte de transfert (6 ; 406) présentant un arbre d’entrée, l’arbre de sortie étant couplé à l’arbre d’entrée par l’intermédiaire d’un arbre de transmission (8), un axe de rotation de l’arbre de transmission (8) et un axe de rotation de l’arbre d’entrée étant non parallèles et sécants, et l’arbre de transmission (8) et l’arbre d’entrée étant couplés au moyen d’un premier joint universel (7 ; 71 ; 717 ; 747).Work machine (1) comprising a first axle (3) and a second axle (4), a transfer box (6; 406) secured to one of the first axle (3) and the second axle (4) and configured for driving the first axle (3) and the second axle (4), and at least one electric motor (10; 101, 102; 401, 402) for driving the transfer case (6; 406), in which said electric motor (10; 101, 102; 401, 402) drives the transfer case (6; 406) via a gearbox (9), the gearbox (9) having an output shaft and the transfer case (6) ; 406) having an input shaft, the output shaft being coupled to the input shaft via a transmission shaft (8), an axis of rotation of the transmission shaft (8 ) and an axis of rotation of the input shaft being non-parallel and intersecting, and the transmission shaft (8) and the input shaft being coupled by means of a first universal joint (7; 71; 717; 747).
  2. Engin de travail (1) selon la revendication 1, comportant deux longerons (30) parallèles entre eux et parallèles à un axe longitudinal central de l’engin de travail (1).Work machine (1) according to claim 1, comprising two spars (30) parallel to each other and parallel to a central longitudinal axis of the work machine (1).
  3. Engin de travail (1) selon la revendication précédente, dans lequel des batteries (40, 140) servant à alimenter le moteur électrique (10) sont disposées entre les longerons (30).Work machine (1) according to the preceding claim, in which batteries (40, 140) used to power the electric motor (10) are arranged between the longitudinal members (30).
  4. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le réducteur (9) et l’arbre de transmission (8) sont reliés par un second joint universel (17, 171).Work machine according to one of the preceding claims, in which the reduction gear (9) and the transmission shaft (8) are connected by a second universal joint (17, 171).
  5. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier joint universel (7) et/ou le second joint universel (17, 171) est un joint de Cardan.Work machine according to one of the preceding claims, in which the first universal joint (7) and/or the second universal joint (17, 171) is a Cardan joint.
  6. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moteur électrique (10 ; 101, 102 ; 401) est monté sur le réducteur (9).Work machine according to one of the preceding claims, in which the electric motor (10; 101, 102; 401) is mounted on the reduction gear (9).
  7. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une extrémité arrière de l’arbre de transmission (8) est plus éloignée de l’axe longitudinal central qu’une extrémité avant de l’arbre de transmission.Work machine according to one of the preceding claims, in which a rear end of the transmission shaft (8) is further away from the central longitudinal axis than a front end of the transmission shaft.
  8. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité arrière de l’arbre de transmission (8) est placée en hauteur, suivant une direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu (3).Work machine according to one of the preceding claims, in which the rear end of the transmission shaft (8) is placed in height, in a vertical direction of the work machine, relative to the first axle (3) .
  9. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel un premier angle entre l’arbre d’entrée de la boîte de transfert (6) et l’arbre de transmission (8) est identique à un deuxième angle entre l’arbre de transmission (8) et l’arbre de sortie du réducteur (9).Work machine according to one of the preceding claims, in which a first angle between the input shaft of the transfer case (6) and the transmission shaft (8) is identical to a second angle between the shaft transmission (8) and the output shaft of the reducer (9).
  10. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel une inclinaison de l’arbre de sortie du réducteur (9) par rapport à l’axe longitudinal central est plus élevée qu’une inclinaison de l’arbre de transmission (8) par rapport à l’axe longitudinal central.Work machine according to the preceding claim, in which an inclination of the output shaft of the reducer (9) relative to the central longitudinal axis is greater than an inclination of the transmission shaft (8) relative to the central longitudinal axis.
  11. Engin de travail selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le réducteur (9) et le moteur électrique (10) sont placés dans un caisson (28), entre le premier essieu (3) et le deuxième essieu (4) suivant une direction longitudinale de l’engin de travail.Work machine according to one of the preceding claims, in which the reduction gear (9) and the electric motor (10) are placed in a box (28), between the first axle (3) and the second axle (4) along a longitudinal direction of the work machine.
  12. Engin de travail selon la revendication 11, dans lequel le caisson (28) comporte des volets refermables (21).Work machine according to claim 11, in which the box (28) comprises closable flaps (21).
  13. Engin de travail selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le caisson (28) est surélevé, suivant la direction verticale de l’engin de travail, par rapport au premier essieu (3).Work machine according to claim 11 or 12, in which the box (28) is raised, in the vertical direction of the work machine, relative to the first axle (3).
  14. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 13, dans lequel le réducteur (9) est placé dans une moitié arrière du caisson (28) suivant la direction longitudinale de l’engin de travail.Work machine according to one of claims 11 to 13, in which the reduction gear (9) is placed in a rear half of the box (28) in the longitudinal direction of the work machine.
  15. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 14, lequel comporte en outre un moteur hydraulique et une pompe hydraulique servant à actionner un bras de levage (20), le moteur hydraulique et la pompe hydraulique étant de préférence placés dans le caisson (28).Work machine according to one of claims 11 to 14, which further comprises a hydraulic motor and a hydraulic pump used to actuate a lifting arm (20), the hydraulic motor and the hydraulic pump being preferably placed in the box ( 28).
  16. Engin de travail selon l’une des revendications 11 à 15 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le caisson (28) est fixé à l’un des deux longerons (30).Work machine according to one of Claims 11 to 15 in combination with Claim 2, in which the box (28) is fixed to one of the two longitudinal members (30).
  17. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel le réducteur (9) est fixé audit longeron (30) au moyen d’un élément de fixation (11).Work machine according to the preceding claim, in which the reduction gear (9) is fixed to said spar (30) by means of a fixing element (11).
  18. Engin de travail selon la revendication 16 ou 17, dans lequel un espace de passage entre une face intérieure du caisson et ledit longeron (30) fait communiquer un intérieur du caisson (28) et un dessous du châssis (2).Work machine according to claim 16 or 17, in which a passage space between an interior face of the box and said longitudinal member (30) communicates an interior of the box (28) and an underside of the chassis (2).
  19. Engin de travail selon la revendication 18, dans lequel l’arbre de transmission (8) relie le réducteur (9) et le premier essieu (3) à travers l’espace de passage (29).Work machine according to claim 18, in which the transmission shaft (8) connects the reduction gear (9) and the first axle (3) through the passage space (29).
  20. Engin de travail selon la revendication précédente, dans lequel l’arbre de transmission (8) est positionné au moins partiellement sous les longerons (30).Work machine according to the preceding claim, in which the transmission shaft (8) is positioned at least partially under the longitudinal members (30).
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