FR2493240A1 - Dispositif de commande de transmission pour vehicule a quatre roues motrices - Google Patents
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Abstract
CE DISPOSITIF COMPREND UNE BOITE DE VITESSES AUXILIAIRE POUR TRANSMETTRE LA PUISSANCE DU MOTEUR A UNE BOITE PRINCIPALE, UN REDUCTEUR FINAL POUR TRANSMETTRE LA SORTIE DE LA BOITE PRINCIPALE AUX ESSIEUX AVANT ET ARRIERE, UN ACCOUPLEMENT 27 RELIE AU REDUCTEUR FINAL POUR TRANSMETTRE LA SORTIE DE LA BOITE PRINCIPALE AFIN DE COUPLER SELECTIVEMENT OU DE DESACCOUPLER LA TRANSMISSION DE LA SORTIE A L'UN OU L'AUTRE DES ESSIEUX AVANT OU ARRIERE. UNE TIGE D'ACTIONNEMENT 43 EST MONTEE LOGITUDINALEMENT ET COULISSANTE POUR FAIRE OSCILLER UNE PREMIERE ET UNE SECONDE PLAQUES DE GUIDAGE 33, 39. CHAQUE PLAQUE DE GUIDAGE COMPORTE UNE RAINURE DE GUIDAGE AVEC LAQUELLE EST EN PRISE UNE PARTIE 32, 38 D'UNE FOURCHETTE 30, 36. EN ACTIONNANT LA TIGE D'ACTIONNEMENT LES PREMIERE ET SECONDE PLAQUES DE GUIDAGE OSCILLENT AFIN DE FORCER LES FOURCHETTES A SE DEPLACER EN PRISE AVEC LES FENTES DE GUIDAGE. CES FENTES DE GUIDAGE SONT AGENCEES DE FACON A ETABLIR UNE GAMME HAUTE D'ENTRAINEMENT PAR QUATRE ROUES, ET UNE GAMME LENTE D'ENTRAINEMENT PAR QUATRE ROUES.
Description
La présente invention est relative à un dis-
positff de commande de transmission d'un véhicule à
quatre roues motrices, et elle concerne plus particuliè-
rement un mécanisme de commande comprenant une boîte de vitesses auxiliaire présentant des rapports élevés et
faibles, une boite de vitesses principale et un embraya-
ge pour relier la sortie de la boîte principale aux roues avant ou aux roues arrière pour l'entraînement par les quatre roues, et comportant un seul levier sélecteur de rapport pour actionner la boite de vitesses auxiliaire et l'embrayage. Un tel dispositif de commande est décrit dans les brevets des Etats-Unis N0 4 170 273 et 4 241 621.Le dispositif de commande est prévu pour un véhicule dans lequel le moteur, la botte de vitesses et l'embrayage
sont disposés dans le sens longitudinal. La présente in-
vention concerne un véhicule dans lequel le moteur et la boite de vitesses sont disposés transversalement à l'avant ou à l'arrière du véhicule, un réducteur final pour les roues avant ou les roues arrière étant couplé à la boîte
de vitesses et un accouplement étant prévu pour transmet-
tre la puissance du réducteur final aux autres roues pour
l'entraînement par les quatre roues.
Dans un tel système de transmission pour un moteur disposé transversalement, une boite de vitesses
auxiliaire et la boite principale de vitesses sont dis-
posées dans le sens transversal sur le véhicule.
Il est en conséquence prévu un dispositif de changement de rapport pour la boite de vitesses auxiliaire
et un dispositif de changement de rapport pour l'embraya-
ge, qui sont actionnés dans le sens transversal du véhi-
cule. Par conséquent le mécanisme de commande bien connu pour la disposition longitudinale précitée, dans lequel les dispositifs de changement de rapport sont actionnés dans le sens longitudinal ne peut pas être utilisé pour
une transmission disposée dans le sens transversal.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif de commande pour une transmission à boite de vitesses montée
transversalement, dans lequel une boite de vitesses auxi-
liaire et un accouplement sont actionnés par un dispositif manuel longitudinal à levier sélecteur unique. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif de commande pour une transmission d'un véhicule à quatre roues motrices, comprenant un arbre d'entraînement adapté
pour être relié au vilebrequin d'un moteur par l'intermé-
diaire d'un embrayage, une boîte de vitesses auxiliaire disposée adjacente à l'arbre d'entraînement, un arbre d'entrée monté adjacent à la boite de vitesses auxiliaire, cette boite de vitesses auxiliaire comprenant des trains d'engrenages réducteurs, des moyens d'accouplement pouvant être actionnés manuellement pour sélectionner les rapports de la boite de vitesses afin de transmettre la sortie de l'arbre d'entraînement à l'arbre d'entrée, et une première fourchette pour actionner l'embrayage, un arbre de sortie monté parallèle à l'arbre d'entrée, une boite de vitesses
principale montée sur l'arbre d'entrée et l'arbre de sor-
tie, des moyens pour transmettre la sortie de l'arbre de
sortie aux essieux avant et arrière, un accouplement pré-
vu dans les moyens transmettant la sortie de l'arbre de sortie afin d'accoupler sélectivement ou de désaccoupler la transmission de la sortie à l'un ou l'autre des essieux avant ou arrière, une seconde fourchette pour actionner
l'accouplement, une tige d'actionnement coulissant axia-
lement prévue pour actionner lesdits moyens d'accouplement dans la boite de vitesses auxiliaire et pour actionner l'accouplement, une première plaque de guidage rotative pour la première fourchette, une seconde plaque de guidage rotative pour la seconde fourchette, la première et la seconde plaques de guidage étant en liaison positive avec
la tige d'actionnement, chacune desdites plaques de gui-
dage comportant une fente de guidage dans laquelle glisse une partie de la fourchette, de telle sorte que lesdites première et seconde fourchettes puissent être déplacées
sélectivement en déplaçant la tige d'actionnement à tra-
vers les plaques de guidage et les fentes de guidage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention apparaîtront au cours de la description qui va
suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe d'un dispositif de transmission d'un véhicule à quatre roues motrices,
dans lequel est monté un dispositif de commande sui-
vant l'invention; la Fig.2 est une vue en section transversale montrant un dispositif de changement de rapport suivant l'invention; la Fig. 3 en est une vue en bout de face la Fig.4 en est une vue en perspective; les Fig.5a à 5c sont des diagrammes montrant les
différentes opérations de changement de rapport.
En se référant à la Fig.l qui montre un disposi-
tif de transmission d'un véhicule à quatre roues motri-
ces, un moteur 1 est monté transversalement sur le
véhicule, à la partie arrière de celui-ci. La transmis-
sion comprend une boite de vitesses principale 4 et une boîte de vitesses auxiliaire 9. Un réducteur final ou différentiel 5 pour les roues arrière est disposé sur le côté avant de la boite de vitesses principale 4 et un dispositif de transfert 6 est en outre disposé sur
le côté avant du réducteur final 5.
La botte de vitesses auxiliaire 9 comprend un arbre d'entraînement 8 qui est en liaison positive avec un vilebrequin 2 du moteur 1 par l'intermédiaire d'un embrayage 3, un pignon menant 16 de gamme lente est monté rotatif sur l'arbre d'entraînement 8. Un pignon mené 17 de gamme lente est formé sur un arbre d'entrée
de la boîte de vitesses principale 4, et il est pré-
vu un mécanisme 18 d'accouplement comportant un manchon 19 et un pignon 20 tournant en sens inverse monté rotatif sur un arbre de sortie 11 de la boite principale 4. La La boite 4 comportant quatre rapports et un arbre d'entrée portant plusieurs pignons d'entraînement 12, un arbre de sortie 11, plusieurs pignons menés 13 montés rotatifs sur l'arbre de sortie 11 et engrenant avec des pignons d'entraînement 12 respectivement, deux mécanismes 14 d'ac- couplement étant montés sur l'arbre de sortie 11 afin de solidariser chaque pignon mené 13 avec l'arbre, et un
pignon de sortie 15 calé sur l'arbre 11.
Lorsque le manchon 19 du mécanisme 18
d'accouplement est déplacé vers la gauche par actionne-
ment manuel, l'arbre menant 8 est couplé au pignon mené
16 de gamme lente par l'intermédiaire du mécanisme d'ac-
couplement, de sorte que la puissance de l'arbre d'entrée 8 est transmise à l'arbre d'entrée 10 par l'intermédiaire
des engrenages 16,20, 17 avec un rapport de réduction.
Lorsque le manchon 19 est déplacé vers la droite pour coupler l'arbre d'entraînement 8 au pignon mené 17 de gamme lente, la puissance sur l'arbre d'entraînement 8 est directement transmise à l'arbre 10. Ainsi la puissance du
moteur est transmise à l'arbre d'entrée 10 avec une vites-
se élevée ou lente en actionnant la boîte auxiliaire 9.
La vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 10 peut être modifiée suivant quatre rapports en changeant les rapports de la boite principale 4. Ainsi en actionnant les boîtes de vitesses auxiliaire et principale 9 et 4, on obtient une transmission à quatre rapports en gamme haute et
quatre rapports de vitesses dans la gamme lente. On com-
prend que dans le mode de réalisation représenté, le pignon mené 17 de gamme lente et le pignon 20 agissent également comme pignon menant et mené pour la transmission du quatrième rapport, qui est la vitesse la plus élevée
de la boîte principale de vitesses 4.
Le réducteur final 5 comprend un pignon réducteur final 21 qui est en prise avec le pignon de sortie 15. Le réducteur final 21 est calé sur une cage 50 d'un différentiel 22. Le différentiel comprend des pignons 51 et des pignons satellites 52 dont chacun comporte un arbre de sortie 23. Chaque arbre de sortie 23 est relié à un essieu arrière (non représenté). Le différentiel
est disposé sur le côté interne du réducteur final 21.
Le pignon final 21 engrène avec un pignon 25 du dispositif de transfert 6. Le pignon 25 est monté rotatif sur un arbre 24. Le dispositif de transfert 6 comprend un accouplement 26 qui comporte un moyeu 53 qui est en prise avec un arbre 24 par des cannelures, un manchon 27 monté coulissant sur le moyeu 53, au moyen de cannelures, et des cannelures 54 prévues sur le côté du pignon 25. Le manchon 27 est déplacé au moyen d'un levier de commande (non représenté) pour engager les cannelures du manchon 27 avec les cannelures 54 et coupler ainsi le pignon 25 à l'arbre 24. Un pignon d'angle 28 est fixé sur l'arbre 24 à l'extrémité de celui- ci et est attaqué par un pignon d'angle 29 fixé à un arbre d'entraînement 7 qui est disposé longitudinalement suivant l'axe médian du véhicule, et relié à l'essieu avant pour entraîner
les roues avant.
Lorsque le manchon 19 de la boite de vitesses auxiliaire 9 est déplacé vers la droite pour amener l'arbre d'entraînement 8 en liaison directe avec la boite de vitesses principale, la puissance dans la gamme haute est produite par le pignon de sortie 15 et est transmise au réducteur final 5.Si le manchon 27 de
l'accouplement 26 est déplacé vers la gauche pour libé-
rer le pignon 25 de l'arbre 24, la puissance est trans-
mise du réducteur final seulement aux roues arrière. On
obtient ainsi l'entraînement par les roues arrière.
Par ailleurs lorsque le manchon 27 de l'accouplement 26 est déplacé vers la droite pour solidariser le pignon 25 et l'arbre 24, la puissance est également transmise du réducteur final 5 au dispositif de transfert et en outre aux roues avant par l'intermédiaire de l'arbre d'enraînement 7. On obtient ainsi l'entraînement par
quatre roues motrices.
Lorsque le manchon 19 de la boîte auxiliai-
re 9 est déplacé vers la gauche pour relier l'arbre d'entraînement 8 à l'arbre 10 par l'intermédiaire du pignon menant 16 de gamme lente, du pignon 20 et du pignon mené 17 de gamme lente, la puissance du pignon de sortie de la botte de vitesses principale 4 est fournie dans la gamme lente. Ainsi la puissance est transmise depuis le réducteur final 5 à l'arbre 7 par
l'intermédiaire du dispositif de transfert 6 pour obte-
nir un entraînement par quatre roues motrices.
On décrira maintenant le dispositif sui-
vant l'invention en se référant aux Fig. 2 à 4.
Une fourchette 30 pour déplacer le man-
chon 19 du mécanisme 18 d'accouplement dans la boite auxiliaire 9 est montée coulissante sur un arbre 31. Un doigt 32 prévu sur la tige 30a de la fourchette 30 est engagé à glissement dans une fente 34 formée dans une plaque de guidage 33 en forme de palette. La plaque de guidage 33 est fixée à une extrémité d'un arbre 35 et adaptée pour osciller avec ce dernier suivant un angle prédéterminé. La fente 34 comprend une partie incurvée 34a qui correspond à une partie d'un cercle ayant son centre sur l'arbre 35, et une partie rectiligne 34b continue s'étendant depuis une extrémité de l'arc de cercle 34a suivant un certain angle par rapport à celui-ci. Lorsque le doigt 32 se trouve dans la portion d'arc 34a de la fente 34, la plaque de guidage 33 oscille librement, tandis que le doigt 32 vient en prise dans la partie rectiligne 34b, la plaque 33 oscille avec le mouvement du doigt 32 afin de déplacer la fourchette 30
et de ce fait le manchon 19.
Dans l'accouplement 26 une fourchette 36
pour déplacer le manchon 27 est également montée coulis-
sante sur un arbre 37. Au voisinage de l'arbre 37 est prévue un doigt 38 sur la fourchette 36, qui est engagé dans une fente 40 formée dans une plaque de guidage 39 en forme de palette. La plaque de guidage 39 est fixée sur une extrémité d'un arbre 41 monté rotatif dans un bâti. La fente 40 comporte également une partie 40a en arc de cercle et une partie rectiligne 40b. Le doigt 38 coopère avec la partie rectiligne 40b pendant une moitié de l'angle d'oscillation de la plaque de guidage 39, de sorte que le manchon 27 est déplacé avec la fourchette 36 par l'oscillation de la plaque de guidage 39. Une tige
d'actionnement 43 s'étendant à partir d'un levier sélec-
teur est couplée avec l'arbre 41 du dispositif d'actionne-
ment de l'accouplement par l'intermédiaire d'un levier 42.
L'arbre 41 est relié à l'arbre 35 dans la boite de vitesses auxiliaire 9 par l'intermédiaire d'un levier 44, d'une biellette 45 et d'un levier 46 pour faire osciller la plaque 33 de guidage dans une direction opposée à celle
de l'oscillation de la plaque de guidage 39.
La Fig.5 montre le fonctionnement du mé-
canisme du dispositif suivant l'invention.
La tige d'actionnement 43 peut être dé-
placée dans trois positions RR, 4WDH et 4WDL représentées à la Fig.4, qui sont disposées dans le sens longitudinal
du véhicule. Lorsque la tige d'actionnement 43 est dé-
placée dans la position la plus en avant RR à partir de la position 4WDH comme représenté à la Fig. 5b et à la Fig.5a, la plaque de guidage 39 est tournée par l'arbre 41 dans le sens des aiguilles d'une montre et la fourchette 36 est déplacée vers la gauche par la venue en prise du doigt 38 avec la Partie rectiligne 40b. Ainsi l'accouplement 26 est libéré pour obtenir l'entraînement par deux roues
arrière motrices. Par ailleurs, en raison de ce fonction-
nement, la plaque de guidage 33 de la boîte auxiliaire 9 est tournée avec l'arbre 35 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par l'intermédiaire de la biellette et du levier 46 pour engager le doigt 32 en prise avec la portion d'arc 34a. Le manchon 19 de la boite auxiliaire 9 est ainsi maintenu en prise avec l'arbre
10. On établit par conséquent la gamme haute d'entrai-
nement par les roues arrière. La tige d'actionnement 43 est déplacée
vers l'arrière jusque dans la position 4WDH, la pla-
que de guidage 39 de l'accouplement 26 est tournée dans
le sens inverse des aiguilles d'une montre en considé-
rant la Fig.5b et la fourchette 36 et le manchon 27 sont déplacés vers la droite avec le coulissement du doigt 38 dans la fente rectiligne 40b. L'accouplement 26 est ainsi engagé pour assurer un entraînement par quatre roues motrices. Par ailleurs, la plaque de guidage 33 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre et le doigt 32 vient en prise avec la portion d'arc 34a. On
maintient ainsi la gamme haute de la boite auxiliaire 9.
De plus lorsque la tige d'actionnement 43
est déplacée vers l'arrière dans la position 4WDL re-
présentée à la Fig.5c, la plaque de guidage 39 oscille encore dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et le doigt 38 se dégage de la portion rectiligne 40b
et vient en prise avec la portion d'arc 40a sans chan-
gement. Par conséquent la plaque de guidage 39 tourne
fou pour maintenir l'accouplement 26 engagé. Par ail-
leurs du fait que la plaque de guidage 33 de la boite
auxiliaire continue d'osciller dans le sens des aiguil-
les d'une montre, le doigt 32 se dégage de la portion
d'arc 34a et vient en prise avec la partie rectili-
gne 34b provoquant un déplacement vers la gauche de la fourchette 30 et du manchon 19 et faisant passer la boite auxiliaire 9 dans la gamme lente. On obtient ainsi l'entraînement par quatre roues motrices dans la
gamme lente.
D'une façon analogue lorsque la tige d'actionnement 43 est déplacée de la position 4WDL dans la position 4WDH, on obtient l'entraînement par quatre
roues motrices dans la gamme haute.
Ainsi, suivant l'invention, même si les mécanismes de changement de rapport de la botte auxi-
liaire 9 et l'accouplement 26 de passage de l'entraî-
nement par deux roues à l'entraînement par quatre roues sont disposés suivant un agencement en parallèle, le
levier sélecteur peut être disposé de façon à être ac-
tionné suivant une droite pour actionner les mécanismes
de changement des deux dispositifs.
En conséquence l'actionnement du levier
sélecteur est ainsi rendu très simple.
Claims (5)
1. Dispositif de commande de transmission pour véhicule à quatre roues motrices caractérisé en ce qu'il comprend un arbre d'entraînement(8) adapté pour être relié
à un vilebrequin d'un moteur par l'intermédiaire d'un em-
brayage (3), une boîte de vitesses auxiliaire (9) dispo- sée adjacente audit arbre d'entraînement (8), un arbre
d'entrée (10) adjacent à ladite botte de vitesses auxi-.'.
liaire (9), cette dernière comprenant des trains d'engre-
naaes réducteurs (16, 17, 20), des moyens d'accouplement
(18) pouvant être actionnés manuellement PDour sélection-
ner les rapports de la boîte de vitesses (9) pour trans-
mettre la Duissance de sortie dudit arbre d'entraînement (8) audit arbre d'entrée (10), une première fourchette
(30) pour actionner lesdits movens d'accouplement, un ar-
bre de sortie (11) disposé en parallèle avec ledit arbre
d'entrée (10), une boîte de vitesses principale (4) dis-
posée sur lesdits arbres d'entrée et de sortie, des moyens (5,6) pour transmettre la sortie dudit atbre de sortie
(11) à l'essieu avant (23) et à l'essieu arrière, un dis-
positif d'accouplement (26) prévu dans lesdits moyens
pour transmettre la puissance de sortie de l'arbre de sor-
tie afin d'accoupler sélectivement ou de désaccouDler la transmission de la sortie à l'un ou l'autre des essieux
avant ou arrière, une seconde fourchette (36) pour action-
ner le dispositif d'accouplement, une tige d'actionnement (43) coulissant axialement prévue pour actionner les moyens d'accouplement (18) de la botte de vitesses auxiliaire (9) et pour actionner le dispositif d'accouplement (26), une première plaque de guidage (33) montée rotative pour ladite première fourchette (30), une seconde plaque de
guidage (39) montée rotative pour ladite seconde fourchet-
te (36), lesdites première et seconde plaques de guidage étant en liaison positive vers ladite tige d'actionnement 143), chacune desdites plaques de guidage comportant une
fente de guidace (34, 40) dans laquelle coulisse une par-
il tie (32, 38) de ladite fourchette, de telle sorte que lesdites première et seconde fourchettes puissent être
déplacées sélectivement par un déplacement de ladite ti-
ge d'actionnement (43) à travers lesdites plaques et les fentes de guidage.
2. Dispositif de commande suivant la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que lesdites fentes de guidage (34, 40) des plaques de guidage (33, 39) sont agencées de façon à établir un entraînement par deux roues dans la gamme haute, par quatre roues dans la gamme haute et par
quatre roues dans la gamme lente.
3. Dispositif de commande suivant la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que ladite fente de guidage (34, 40) de chaque plaque de guidage (33, 39) comprend une portion d'arc centrée par un pivot de la plaque de
guidage, et une portion rectiligne (34a, 40a).
4. Dispositif de commande suivant la revendi-
cation 1, caractérisé en ce que ladite boite de vitesses auxiliaire (9) et ladite boite de vitesses principale
(4) sont montées transversalement sur ledit véhicule.
5. Dispositif de commande suivant la revendi-
cation 1, caractérisé en ce que ladite tige de commande
(43) est disposée suivant un axe longitudinal du véhicu-
le.
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