FR2464413A1

FR2464413A1 - Engrenage de transmission pour vehicules utilitaires lourds

Info

Publication number: FR2464413A1
Application number: FR8019310A
Authority: FR
Inventors: Bernhard Binger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1979-09-01
Filing date: 1980-09-01
Publication date: 1981-03-06
Also published as: US4448092A; GB2057626B; DE2935376A1; DE2935376C2; GB2057626A

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN ENGRENAGE POUR UN DISPOSITIF DE TRANSMISSION POUR VEHICULES UTILITAIRES LOURDS. CET ENGRENAGE COMPORTE UNE ROUE CREUSE 14 SOLIDAIRE D'UN ESSIEU MOTEUR B1 ET UN AXE D'ENTRAINEMENT A1. DEUX JEUX DE ROUES DENTEES 10, 20 SONT JUXTAPOSES ET SONT ASSOCIES A DEUX PARTIES 15 ET 25 DE LA BOITE DE LA TRANSMISSION. LES DEUX JEUX DE ROUES SONT CONSTITUES PAR DES ENGRENAGES A PLANETAIRES FIXES 10, 20, DANS LESQUELS LES PLANETAIRES 12, 12; 22, 22 ONT DES DIMENSIONS DIFFERENTES. CE DISPOSITIF EST ADAPTE AUX VEHICULES UTILITAIRES LOURDS, NOTAMMENT AUX VEHICULES A CHENILLES.

Description

1.

La présente invention concerne un engrenage pour dispositif d'en-

traînement de l'arbre moteur de véhicules utilitaires lourds, en particulier de

véhicules à chenilles, dans lequel une roue creuse est fixée à l'arbre d'entraî-

nement et la traverse/les traverses,est fixée/sont fixées à la boite, et dans lequel l'axe d'entraînement et l'essieu moteur sont disposés dans le même plan,

avec toutefois un décalage entre ces axes.

Les engrenages pour dispositifs d'entraînement de l'arbre moteur nécessitent souventun entre-axe extrêmement important entre l'axe d'entraînement et l'essieu moteur lorsque, sur les véhicules à chenilles, la roue à chaîne doit de préférence s'élever largement au-dessus du cadre, respectivement la cuve, ou

lorsque, sur les véhicules lourds, une garde au sol importante doit être respec-

tée. En outre, il est nécessaire de loger des dispositifs de démultiplication

importants dans un espace relativement petit, tout en respectant les caractéris-

tiques spécifiques d'un dispositif d'entraînement d'un arbre moteur. Par la de-

mande de brevet allemand n0 24 18 810 publiée après examen, on connaît un dis-

positif d'entraînement de ce type adaptable aux véhicules utilitaires lourds,

dans lequel une roue creuse est reliée à l'essieu moteur et un pignon d'entraî-

nement est agencé pour entraîner cette roue creuse directement et indirectement par des roues dentées intermédiaires. Ce dispositif comporte deux fois deux roues dentées intermédiaires disposées entre le pignon d'entraînement et la roue creuse ou couronne dentée, ces roues dentées étant symétriques par rapport au pignon

d'entraînement, respectivement à la couronne dentée, de sorte que cet entraîne-

ment indirect de la couronne engendre une démultiplication supplémentaire.

Ces systèmes d'engrenage sont en pratique fortement limités à cause de l'écart possible entre l'axe d'entraînement et l'essieu moteur et à cause de la démultiplication, qui sont dans une grande mesure dépendants l'un de

l'autre. La dimension de la roue creuse est limitée par les exigences spécifi-

ques imposées à un système d'entraînement de l'arbre moteur (par exemple par le tambour de roues à chaînes) et de même, il n'est guère possible de dimensionner le pignon d'entraînement de façon quelconque, à cause de la puissance destinée à être transmise par l'arbre d'entraînement. Par ailleurs il n'est guère possible

de modifier l'écart des axes sans modifier simultanément le rapport de démulti-

plication. La liberté d'action, dont on dispose en respectant toutes ces condi-

tions en liaison avec l'écartement des axes de transmission et avec les possi-

bilités pratiques, est très restreinte. Finalement, il n'est guère possible de modifier l'écartement des axes dans un dispositif d 'entraînement entièrement

conçu, si un tel voeu devait modifier les conditions d'entraînement liéesaux vé-

hicules et aux moyens d'entraînement.

De même, une adaptation d'un dispositif d'entraînement existant à différents véhicules utilitaires, dans lesquels l'axe d'entraînement et l'essieu - 2 -

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moteur devraient avoir des écartements différents, est pratiquement irréali-

sable. C'est pourquoi la présente invention se propose de réaliser un

engrenage pour dispositif d'entraînement de l'arbre moteur de véhiculesutilitai-

res du type susmentionné, dans lequel il est possible d'obtenir un écartement des axes et des démultiplications différentes, indépendantes de l'écart entre

les axes, et qui s'adapte facilement à différentes conditions imposées par dif-

férents types de véhicules, en relation avec l'écartement des axes.

Ce but est atteint en ce que, dans l'engrenage susmentionné, deux jeux de roues dentées sont juxtaposées, en ce que la boîte se compose de deux parties de boîtes associées à ces jeux de roues, et en ce que ces parties

de boîtes peuvent être tournées en sens inverse, concentriquement à l'axe de liai-

son-couplage de ces deux jeux de roues.

Par la mise en place de deux jeux de roues juxtaposées, il est

possible d'utiliser l'écart entre les deux jeux de roues. En modifiant les posi-

tions relatives des parties de boites associées à ces deux jeux de roues, respec-

tivement rotatives autour de l'axe de liaison ou de couplage, il est pratiquement possible de modifier l'écart des axes d'une distance allant de zéro à 290 mm. De même, toutes les démultiplications d'intérêt pratique peuvent être obtenues, et l'écart entre les axes peut être modifié sans que l'on soit obligé de modifier le rapport de démultiplication. En conséquence, les pièces d'engrenage et leurs

dimensions, qui ont été déterminées par des calculs complexes, restent absolu-

ment inchangées.

Une forme de réalisation du dispositif d'entraînement comportant

des engrenages à planétaires fixes, est alors particulièrement intéressante lors-

que les deux jeux sont montés de façon correspondante et lorsque les roues den-

tées individuelles sont identiques. Par cette réalisation, on obtient des écarts

d'axes particulièrement importants et une démultiplication également relative-

ment élevée.

Lorsque les planétaires ont des dimensions différentes, on ob-

tient trèssimplement un éventail d'écartements d'axes relativement important, com-

binés avec des démultiplications très favorables.

Dans l'exemple de réalisation selon lequel un jeu d'engrenages

est réalisé sous la forme d'une chaîne de roues avec dérivation dé la transmis-

sion, et le second jeu de roues est constitué par un engrenage à planétaire fixe, on obtient des démultiplications tout-à-fait utilisables pour un entre-axe

extrêmement important.

En particulier, lorsqu'on entreprend le développement simultané d'un véhicule utilitaire lourd, d'un moteur d'entraînement et d'une transmission selon l'invention, et si l'on n'est plus obligé de tenir compte des modifications d'écartement des axes au cours de ce développement, une rotation limitée 3.

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des parties de boites engendre des avantages intéressants. Un boîtier,

réalisé d'une pièce et contenant les deux jeux de roues dentées, facilite la fa-

brication de la transmission, sans pour autant entraîner le renoncement aux avan-

tages acquis par la présente invention pendant la phase de développement. Ceci est alors particulièrement avantageux lorsqu'on est amené à réaliser un nombre

relativement important de transmissions différentes.

La forme de réalisation d'une transmission pour véhicules utili-

taires lourds, telle que décrite précédemment comportant un boîtier unique, peut également être mise en oeuvre avec un boîtier en deux parties pour différentes

utilisations particulières.

Des chaînes de roues ouvertes de conception simple, en liaison avec des jeux de planétaires simples dont les axes sont coaxiaux, sont connues

en soi et permettent d'atteindre un entre-axe de l'ordre de 200 mm. Une modifi-

cation de l'entre-axe, au cours du développement, engendre toutefois, dans cette réalisation, une modification simultanée de la démultiplication, de sorte que

la transmission devrait être réétudiée pour chaque modification.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la des-

cription d'exemples de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels:

La figure 1 représente un schéma de transmission selon l'inven-

tion, comportant deux engrenages à planétaires fixes,

La figure 2 représente une vue latérale d'un jeu d'engrenages se-

la fig. 1, La figure 3 représente un schéma de transmission comportant une

chaîne de roues ouvertes à denture intérieure et à engrenages planétaires fi-

xes selon la revendication 3, La figure 4 représente un schéma de transmission avec chaîne de

roues ouvertes avec dérivation de la puissance et un engrenage à planétaires fi-

xes,et La figure 5 représente une vue latérale de la chaîne de roues

avec dérivation de la transmission selon la fig. 4.

La fig. 1 représente un schéma de l'engrenage de transmission pour véhicules utilitaires lourds, en particulier pour véhicules à chenilles selon l'invention. Les deux jeux de roues dentées se présentent sous la forme de deux engrenages planétaires fixes simples 10, 20, dont les roues dentées sont de construction identique. L'entraînement se fait par un premier axe d'entraînement Al et une première roue centrale 11, chaque traverse S1, S2 est reliée de façon fixe à la partie correspondante 15, 25 de la boite. Les planétaires 12, 12'; 22,

22', montés sur des paliers solidaires//des traverses S1, S2, peuvent tourner li-

brement et ont des dimensions égales, mais plus petites que les gros planétaires 13 et 23, de façon à engendrer un écart entre l'axe d'entraînement Al et l'arbre 4.

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moteur Bi du premier dispositif d'entraînement à planétaires 10, et entre l'axe d'entraînement A2 et l'essieu moteur B2 du second dispositif d'entraînement à

planétaires 20.

Le moment d'entraînement est transmis par l'intermédiaire du pre-

mier axe d'entraînement Ai et du premier pignon central 11, avec dérivation de la puissance sur les petits planétaires 12 et 12', et par l'intermédiaire du

gros planétaire 13 sur la roue creuse 14, et par l'intermédiaire du premier es-

sieu moteur Bl qui constitue simultanément l'axe de liaison des deux engrenages à planétaires, et de ce fait constitue le second axe d'entraînement A2 du second engrenage correspondant à planétaires2O. Dans ce second engrenage à planétaires fixessimples20, a également lieu la dérivation de transmission du second pignon central 21 par les planétaires 22, 22' et 23 sur la seconde roue creuse 24, et de ce fait sur le second essieu moteur B2, qui est également l'essieu moteur de

la transmission.-

Sans aucune modification de la démultiplication de cette transmis-

sion, qui est fonction des démultiplications unitaires des engrenages à plané-

taires correspondants, il est possible, par rotation relative des parties 15 et de la boite autour de l'axe de couplage-essieu moteur Bl/axed'entraînement A2, d'obtenir n'importe quel entre-axe entre l'axe d'entraînement Al et l'essieu moteur B2, entre une valeur supérieure à zéro et égale à la somme des entre-axes

des deux engrenages à planétaires 10, 20.

Pour différentes raisons, par exemple pour des questions de mon-

tage, il peut être important de réaliser des parties de boîtier 15, 25, qui sont en principe en une pièce comme c'est le cas pour la partie 15, ou en plusieurs parties comme c'est le cas pour la partie de boîtier 25, en deux variantes 25a,

b et 25c, 25d.

En prenant en considération des critères de réalisation particu-

lièrement favorables pour la fabrication des engrenages à planétaires, et en

respectant les mesures les plus appropriées à une réalisation pratique, l'exem-

ple représenté par la figure 1 permet d'atteindre les buts suivants: rJeu de Sens de rotation Démultiplication Entre-axe a (mm) roues dentées Simple engrenage à planétaires fixes 10 2,1 - 3,5 30 - 70 Simple engrenage à planétaires simples 20 - 2,1 - 3,5 30 - 70 Total 4,5 - 12 0 - 140 La fig. 2 est une vue de côté illustrant la disposition des roues dentées d'un

engrenage à planétaires fixes simples. Les références correspondent aux réfé-

rences utilisées sur la fig. 1.

La fig. 3 représente une autre forme de réalisation de la présente 5.

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invention particulièrement importante, du fait qu'un des jeux de roues n'est constitué que de deux roues. Cet engrenage se distingue de celui de la fig. 1,

en ce qu'un jeu de joues 100 (dans cet exemple, c'est celui qui se trouve à pro-

ximité de l'axe d'entraînement Ai) se compose uniquement d'un pignon d'entraîne-

ment 111 et d'une roue creuse 114, tandis que tous les autres éléments subsistent

comme décrit en référence à la fig. 1. Toutefois, on notera que, dans cette cons-

truction, il se produit une inversion du sens de rotation, qui en soi n'est pas

trop importante en considération des nombreuses possibilités qu'offre par ail-

leurs ce dispositif. Le montage selon la fig. 3 permet d'obtenir les résultats suivants: roues dentées Sens de rotation Démultiplication Entreaxe a (mm) Chaîne ouverte de roues dentées droites + 1,5 - 2 50 -

avec denture inté-

rieure 100 Simple engrenage à 2,1 - 3,5 30 - 70 planétaires fixes 20 2 5 Total 3 - 6 20 - 160

Les formes de réalisation, illustrées par les fig. 4 et 5, compor-

tent, en plus d'un simple engrenage à planétaires fixes 20 décrit précédemment,

une chaîne ouverte de roues dentées avec dérivation de la transmission 300.

Comme précédemment, ces formes de réalisation permettent d'obtenir des démulti-

plications intéressantes, mais surtout un très gros écart entre les axes Al et B2. Les résultats pouvant être obtenus par ces dispositifs sont consignés dans le tableau suivant: Jeu de Sens de rotation Démultiplication Entre-axe a (mm) roues dentées S d Chaine-ouverte de roues dentées avec + 0,75 - 1,3 150 - 220 dérivation de la transmission Simple engrenage à 2a1 - 3,5 30 - 70 planétaires fixes 20 2 3 Total 1,6 4,6 120 - 290

L'invention n'est bien entendu pas limitée aux formes de réalisa-

tion décrites, mais il est également possible d'interchanger les jeux de roues.

En outre, il est possible d'inverser, pour chaque jeu de roues dentées, l'axe

36 d'entraînement et l'arbre moteur Al, Bl et A2, B2.

6.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Engrenage de transmission pour véhicules lourds, en particu-

lier pour véhicules à chenilles, dans lequel une roue creuse est fixée à un es-

sieu moteur, et o la traverse/les traverses est fixée/sont fixées à la boite, et dans lequel l'axe d'entraînement et l'essieu moteur sont disposés dans le même plan, avec toutefois un écart ou entre-axe, caractérisé en ce que - deux jeux de roues dentées (10, 20) sont juxtaposées, - la boîte se compose de deux parties de boîtes (15, 25) associées à ces jeux de roues (10, 20),

- ces parties de boîtes (15, 25) peuvent être tournées en sens inverse concen-

triquement à l'axe de liaison-couplage (Bi + A2) de ces deux jeux de roues

(10, 20).

2. Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que - les deux jeux de roues dentées sont constitués par de simples engrenages à planétaires fixes (10, 20), - les deux engrenages à planétaires (10, 20) ont des planétaires de dimensions différentes(12, 12'; 22, 22', respectivement 13, 23), - l'entraînement (Ai) se fait par l'intermédiaire d'une roue centrale (11) ou

par l'intermédiaire d'une roue creuse (14).

3. Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que

- un jeu de roues dentées est constitué par un engrenage (20) à planétaires fi-

xes, dont les planétaires ont des dimensions différentes (22, 22', respecti-

vement 23), - le second jeu de roues dentées est une chaîne ouverte d'engrenages droits (100) à denture intérieure,

- l'entraînement (Ai) se fait par l'intermédiaire d'un pignon (111)-roue cen-

trale (21) ou par l'intermédiaire d'une roue creuse (114, 24).

4. Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que

- un jeu de roues est constitué par un simple engrenage (20) à planétaires fi-

xes, dont les planétaires (22, 22', respectivement 23) ont des dimensions dif-

férentes,

- le second jeu de roues est une chaîne ouverte d'engrenages (300) avec dériva-

tion de la transmission,

- l'entraînement (Ai) se fait par l'intermédiaire d'un pignon (301)-roue cen-

trale (21) ou par l'intermédiaire d'une roue creuse (24).

5. Engrenage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca-

ractérisé en ce que: - la faculté qu'ont les parties de boîtes (15, 25) de tourner l'une par rapport à l'autre est limitée par les tolérances de montage de la transmission aux véhicules,

- l'engrenage de la transmission comporte une boîte réalisée en une partie.