FR2696133A1 - Véhicule léger tout terrain à six roues motrices. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un véhicule à six roues motrices dont les essieux intermédiaire (2) et arrière (3) sont associés chacun à un système de suspension formé de deux ressorts à lames (8) longitudinaux. L'écartement des ressorts de l'essieu (3) est inférieur à celui de l'essieu (2) et les lames de l'essieu (3) sont croisées avec celles de l'essieu (2), ce qui permet le rapprochement de ces deux essieux. Le groupe moteur (7) est relié à trois arbres de transmission (13), (14), (15) couplés aux ponts (4), (5), (6) des essieux (1), (2), (3), l'arbre de transmission arrière (15) étant constitué de deux tronçons réunis par un relai (16) fixé sur l'essieu intermédiaire (2). Les roues de l'essieu arrière (3) pourront être directrices et associées à des moyens de commande en orientation eux-mêmes commandés par les éléments de direction des roues de l'essieu avant (1).

Description

La présente invention a pour objet un véhicule léger tout terrain à six roues motrices.

On connaît déjà des véhicules à six roues motrices conçus pour le transport, tant sur route que sur terrains accidentés de charge d'un poids égal à au moins une fois leur poids à vide.

Le principal intérêt de ces véhicules réside dans le fait qu qu'ils peuvent transporter des charges relativement importantes tout en restant dans la catégorie légale des véhicules légers.

Ce type de véhicule à six roues motrices est pourvu d'essieux avant, intermédiaire et arrière, dotés chacun d'un pont pour recevoir la puissance motrice délivrée par la boite à vitesse.

Généralement, l'essieu intermédiaire n'occupe pas une position centrale par rapport au châssis du véhicule mais se trouve déporté vers l'arrière, vers l'essieu arrière, ce qui conduit à réduire la distance entre ces deux essieux.

La suspension de chacun des essieux arrière et intermédiaire doit être particulièrement solide, ces derniers supportant la charge et doit présenter lorsque le véhicule est à vide, le degré de souplesse compatible avec un confort correct des passagers.

Les suspensions à ressorts à lames longitudinaux répondent à ces critères mais ces dernières sont d'un encombrement important alors que la distance entre les essieux intermédiaire et arrière est réduite.

Pour ces raisons, l'homme de l'art s'est détourné de ce type de suspension et à ce jour, aucune solution n'a été proposée quant à leur montage dans un intervalle réduit. L'homme de l'art a préféré utiliser des suspensions à ressorts hélicoidaux qui présentent l'avantage d'un faible encombrement. En corolaire, compte tenu du faible degré d'amortissement du ressort, ce dernier doit être couplé à un amortisseur qui est une pièce sujette à usure qutil faut remplacer périodiquement.

Il faut noter de plus que ce genre de suspension supporte moins de poids qu'une suspension à ressort à lames et cet inconvénient limite le poids de la charge transportée.

L'art antérieur enseigne également l'utilisation de suspension à ressorts à lames couplées chacune aux deux essieux.

Cette disposition, de montage d'essieux en tandem, bien qu'apportant une solution au problème lié au faible écartement entre les essieux, ne peut être utilisée sur un véhicule à six roues motrices tout terrain, en raison du fait que les essieux intermédiaire et arrière doivent être indépendants l'un de l'autre de façon que le mouvement vertical de l'un n'ait aucune influence sur le mouvement de l'autre.

En outre, ces suspensions dites en tandem sont particulièrement rigides et le montage sur un véhicule destiné également au transport des passagers en altérait le confort.

Dans les véhicules à six roues motrices, la transmission de puissance au pont de l'essieu arrière s'effectue par le pont de l'essieu intermédiaire. Si pour une raison quelconque, le pont de l'essieu intermédiaire vient à se rompre, aucune puissance motrice ne pourra être transmise aux roues arrière et intermédiaire.

Il est donc nécessaire que les ponts intermédiaire et arrière reçoivent la puissance motrice indépendamment l'un de l'autre afin que, si le pont de l'un des essieux arrière ou intermédiaire vient à céder, l'autre essieu et l'essieu avant puissent recevoir la puissance motrice.

Enfin, il est nécessaire que les véhicules à six roues motrices possèdent un rayon de braquage faible et ce, malgré la présence d'un troisième essieu.

La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes sus-évoqués en proposant une nouvelle disposition pour les suspensions des essieux intermédiaire et arrière et de nouveaux aménagements pour la transmission de la puissance aux ponts des essieux avant, intermédiaire et arrière.

Un autre but de la présente invention est de proposer un véhicule qui puisse tourner suivant un rayon de braquage faible sans que ce mouvement induise un mouvement de glissement latéral par rapport au sol des roues des essieux arrière ou intermédiaire.

A cet effet, le véhicule selon l'invention à six roues motrices, tout terrain, comportant des essieux avant, intermédiaire et arrière équipés chacun d'un pont pour recevoir à la commande la puissance motrice délivrée par le groupe moteur, les dits essieux intermédiaire et arrière étant chacun associés à une suspension indépendante de la suspension de l'autre essieu et chaque suspension d'essieux intermédiaire et arrière comportant deux systèmes de ressorts à lames longitudinaux, solidaires des extrémités de l'essieu d'une part, et du châssis du véhicule d'autre part, se caractérise essentiellement en ce que l'intervalle entre les deux systèmes de ressort de la suspension de l'un des essieux arrière ou intermédiaire est plus faible que l'intervalle séparant les deux systèmes de ressorts de la suspension de l'autre essieu et que la suspension présentant le plus faible intervalle entre ses deux systèmes de ressort pénètre en partie dans l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort à lames de la suspension de l'autre essieu.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le groupe moteur présente au moins trois arbres de sortie couplés respectivement par l'intermédiaire d'arbres de transmission aux ponts de l'essieu avant, intermédiaire et arrière.

Grâce à cette disposition, la détérioration d'un des ponts n'a aucune influence sur la motricité des deux autres.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'arbre de transmission entre le pont de l'essieu arrière et l'arbre de sortie est constitué de deux tronçons d'arbre réunis l'un à l'autre par un relais assurant la transmission du couple moteur entre les deux dits tronçons, le dit relais étant fixé à l'essieu intermédiaire.

Ces aménagements apportent une solution au problème de la transmission de puissance entre l'essieu arrière et le groupe moteur situé en avant de l'essieu intermédiaire.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les roues de l'essieu arrière sont directrices et associées à des moyens de commande en orientation eux-mêmes commandés par les éléments de direction des roues de l'essieu avant.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation en se reférant aux dessins annexés en lesquels - la figure 1 est une vue de face d'un véhicule selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un véhicule selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus schématique montrant particulièrement la disposition des suspens ions des essieux intermédiaire et arrière, - la figure 4 est une vue partielle montrant la fixation au châssis des systèmes de ressort de la suspension de l'essieu intermédiaire et de la suspension de l'essieu arrière, - la figure 5 est une vue en coupe du relais fixé sur l'essieu intermédiaire, - la figure 6 est une vue schématique de la boite de transfert, - la figure 7 est une vue en plan montrant les moyens de commande de l'orientation des roues directrices de l'essieu arrière.

Tel que représenté, le véhicule selon l'invention à six roues motrices tout terrain, comprend un châssis 9 reposant par l'intermédiaire de suspensions indépendantes les unes des autres sur un essieu avant 1, un essieu intermédiaire 2 et un essieu arrière 3 dotés chacun de deux roues.

Chaque essieu comprend comme connu deux demi-arbres de roues montés chacun dans un fourreau et solidaires d'une part d'une des deux roues et d'autre part, d'un pont avec différentiel et couple conique destiné à recevoir à la commande la puissance motrice délivrée par le groupe moteur 7 du véhicule. Ce groupe moteur est fixé au châssis 9 du véhicule entre l'essieu avant 1 et l'essieu intermédiaire 2.

Sur le châssis 9 est monté une cabine avec poste de pilotage en avant et plate-forme de transport de charge en arrière du véhicule et au-dessus des essieux intermédiaire 2 et arrière 3.

On peut voir en figure 1 que l'essieu intermédiaire est déporté vers l'arrière et vers l'essieu arrière.

L'écart entre les essieux intermédiaire et arrière est plus faible que l'écart entre l'essieu avant et l'essieu intermédiaire.

A titre d'exemple, non limitatif, l'écart entre l'essieu intermédiaire et l'essieu arrière est environ trois fois plus faible que l'écart entre l'essieu avant et l'essieu intermédiaire.

Selon une forme avantageuse de réalisation, la suspension de chaque essieu intermédiaire ou arrière comporte deux systèmes 8 de ressorts à lames longitudinaux fixés chacun de manière connue au fourreau d'essieu correspondant et au châssis 9.

Conformément à l'invention, l'intervalle entre les deux systèmes de ressort 8 de la suspension de l'un des essieux arrière 3 ou intermédiaire 2 est plus faible que l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort de la suspension de l'autre essieu. De plus, la suspension qui présente le faible intervalle entre ses deux systèmes de ressort 8 pénètre en partie dans l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort à lames de la suspension de l'autre essieu.

Grâce à cette disposition, il est possible de loger dans un intervalle réduit des suspensions d'un encombrement relativement important.

Selon la forme préférée de réalisation, la suspension de l'essieu arrière 3 pénètre en partie dans l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort 8 de la suspension de l'essieu intermédiaire.

En figure 4, on a représenté le détail de la fixation au châssis 9 de deux systèmes de ressort à lames dont un est un élément de la suspension de l'essieu intermédiaire et l'autre un élément de la suspension de l'essieu arrière.

On peut voir sur cette figure que l'attache de l'extrémité avant du système de ressort 8 de la suspension de l'essieu arrière est située en avant de l'attache de l'extrémité arrière du système de ressort de la suspension de 1' essieu intermédiaire.

On peut voir également que ces deux attaches sont décalées latéralement.

Préférentiellement, chaque système de ressort 8, par son extrémité avant, est monté en articulation dans une chape 25 fixée rigidement au châssis 9 et par son extrémité arrière coopère en articulation avec au moins un bras articulé au châssis 9.

Selon une forme préférée de réalisation, telle qu'illustrée en figure 2, le groupe moteur présente au moins trois arbres de sortie 10, 11, 12, couplés respectivement par l'intermédiaire d'arbres de transmission 13, 14, 15 aux ponts 4, 5, 6 de l'essieu avant 1, intermédiaire 2 et arrière 3.

Chaque arbre de transmission est couplé à l'arbre de sortie correspondant et à un couple conique du pont correspondant par l'intermédiaire de joints cardan.

En outre, les arbres de transmission sont télescopiques.

En raison de la présence de l'essieu intermédiaire, l'arbre de transmission de la puissance motrice ne peut être continu.

Pour cette raison, cet arbre de transmission 15 entre le pont 6 de l'essieu arrière 3 et l'arbre de sortie 12 est constitué de deux tronçons d'arbre réunis l'un à l'autre par un relais assurant la transmission du couple moteur entre les deux dits tronçons, le dit relais étant fixé à l'essieu intermédiaire.

Le relais comprend un corps percé d'un alesage dans lequel est monté au moins un palier à bille recevant un tourillon comportant à chaque extrémité, extérieurement au corps du relais, une platine à laquelle se fixe un joint cardan fixé en extrémité du tronçon correspondant de l'arbre 15. Il est particulièrement avantageux de fixer le relais à l'essieu intermédiaire 2. De cette façon, il n n'est plus soumis aux vibrations de la caisse.

En outre, cette disposition permet de réduire l'angle entre le tourillon du relais et les tronçons d'arbre 15.

Avantageusement, le relais 16 est pourvu d'un collier de serrage 17 pour se fixer à l'essieu intermédiaire 2 de manière réglable en position angulaire autour de l'axe géométrique dudit essieu 2.

Cette disposition lors du montage du relais et avant blocage sur le fourreau d'essieux intermédiaire, permet l'orientation correcte des deux tronçons d'arbre 15 l'un par rapport à l'autre.

Selon la forme préférée de réalisation, l'arbre de transmission 15 passe au-dessus de l'essieu intermédiaire 2 et le relais 16, toujours monté en fixation sur l'essieu intermédiaire, se développe au-dessus de ce dernier.

Les trois arbres de sortie 10, 11, 12 du groupe moteur sont les trois arbres de sortie d'une boite de transfert 18 comportant par ailleurs un arbre d'entrée 19 couplé à l'arbre de sortie 20 de la boite à vitesse 21 du groupe moteur, lequel comporte de plus un moteur thermique connu en soi dont l'arbre de sortie est couplé à l'arbre d'entrée de la boite à vitesse.

La boite de transfert 18 comporte au moins deux lignes de transmission de puissance motrice entre son arbre d'entrée 19 et ses arbres de sortie 10, 11, 12 et un moyen de sélection 22 de la ligne de transmission par laquelle la puissance motrice doit être transmise aux arbres de sortie.

Chaque ligne de transmission lorsqu'elle est sélectionnée, distribue la puissance motrice aux différents arbres.

Avantageusement, une des lignes de transmission est démultiplicatrice tandis que l'autre présente une raison égale à l'unité.

De cette façon, les plages de vitesse sont, soit démultipliées ou conservées telles quelles selon que l'une ou l'autre des lignes de transmission est sélectionnée.

Par sélection de la ligne de transmission démultiplicatrice sont obtenues des plages de vitesse dites courtes, ce qui permet l'évolution du véhicule sur des terrains accidentés sans que le moteur soit amené à peiner.

En figure 6, est représentée sous forme schématique une boite transfert.

Les deux lignes de transmission sont en prise chacune avec l'arbre 19 pour recevoir de ce dernier la puissance à transmettre.

La première ligne de transmission comprend un premier pignon denté 27 calé sur l'arbre 19, un second pignon denté 28 monté fou sur un arbre 29 et une chaine 30 tendue entre les pignons 27 et 28 et coopérant en engrènement avec ces derniers.

Les pignons 27 et 28 présentent le même diamètre.

La seconde ligne de transmission comprend un pignon 31 calé sur l'arbre 19, un second pignon 32 monté fou sur l'arbre 29 et une chaine 33 tendue entre les pignons 31 et 32 et coopérant en engrènement avec ces derniers.

Le pignon 31 est de plus faible diamètre que le pignon 32.

L'arbre 29 est monté en rotation dans la boite de transfert et s'étend parallèlement à l'arbre 19.

Cet arbre 29 est prolongé axialement à l'avant par l'arbre de sortie 10 et à l'arrière, par l'arbre de sortie 11.

Sur l'arbre 29 est calé un pignon 34 coopérant en engrènement avec une chaîne 35 s'enroulant sur un pignon denté 36 calé sur un arbre 37 monté à rotation dans la boite de transfert et s'étendant parallèlement à l'arbre 19. Les pignons 34 et 36 présentent le même diamètre.

L'arbre 37 est prolongé axialement vers l'arrière par l'arbre 12.

Les lignes de transmission présentent une partie qui leur est commune, à savoir celle constituée par l'arbre 29, les pignons 34 et 36, la chaîne 35 et l'arbre 37. Cette disposition simplifie grandement la boite transfert.

Entre les pignons 28 et 32, sur l'arbre 29, est monté le moyen de sélection 22. Ce moyen de sélection est constitué par un manchon avec crans, monté de manière fixe en rotation sur l'arbre 29 et libre en translation.

Les pignons 28 et 32 présentent également des crans destinés à recevoir en engrènement ceux du manchon.

Ce manchon peut occuper une position centrale entre les pignons 28 et 32 selon laquelle les crans qu'il comporte ne sont pas en prise avec ceux des pignons 28 et 32 et deux positions latérales selon lesquelles il coopère en engrènement avec, soit le pignon 28, soit le pignon 32.

Ce manchon coopère avec une tringle de manoeuvre 38 pour être manoeuvré de l'une à l'autre position par le conducteur.

Lorsque le moyen 22 est en position centrale, aucune puissance motrice ne peut être transmise à l'arbre 29 et donc aux arbres 10, 11 et 12.

Par contre, lorsque le manchon 22 est poussé contre l'un des pignons 28 ou 32 et que les crans qu'il comporte sont en prise avec ceux du pignon, ce dernier se trouve solidarisé en rotation de l'arbre 29 et lui transmet donc la puissance disponible sur l'arbre 19.

On peut remarquer que si le pignon 28 est en prise avec le manchon 22, les arbres 29, 37, 10, 11 et 12 se trouvent entrainés à la même vitesse angulaire que celle de l'arbre 19.

Par contre, dans le cas où le pignon 32 est en prise avec le manchon 22, les arbres 29, 37, 10, 11 et 12 sont entraînés suivant une vitesse angulaire moindre que celle de l'arbre 19.

Au moins deux arbres de sortie de la boite de transfert sont associés chacun à un manchon mobile d'accouplement 23 commandé afin d'être solidarisé ou désolidarisé de la ligne de transmission sélectionnée pour transmettre la puissance motrice.

Selon la forme préférée de réalisation, seuls les arbres 10 et 12 sont désolidarisables des lignes de transmission, l'arbre 11, constitué par la partie terminale de l'arbre 29 demeurant toujours en prise avec ces lignes.

Chaque manchon mobile d'accouplement connu en soi est commandé par une tringle 23 par le conducteur du véhicule.

La boite de transfert pourra comporter un quatrième arbre de sortie affecté à la transmission de puissance à divers organes tels que pompes, treuil et autres.

Cet arbre de sortie sera couplé par l'intermédiaire d'une transmission démultiplicatrice à chaîne et pignons à l'arbre 19.

Selon la forme préférée de réalisation, les roues de l'essieu arrière 3 sont directrices et associées à des moyens 24 de commande en orientation eux-mêmes commandés par les éléments de direction des roues de l'essieu avant.

A titre d'exemple non limitatif, les moyens de com mande en orientation comprennent une première crémaillère 41 située à l'avant du véhicule, guidée en translation et liée par une biellette 42 à l'un des éléments de direction avant pour être actionnée en translation par ce dernier, un pignon denté 43 coopérant en engrènement avec la crémaillère 41 et calé en rotation en extrémité avant d'un arbre 44 sur l'extrémité arrière duquel est calé un pignon denté 45 coopérant en engrènement avec une crémaillère 46 qu'il actionne en translation, la dite crémaillère 46 étant solidaire par une bielle articulée 47 des éléments, de direction arrière, lesquels coopère par ailleurs avec un vérin d'assistance 48 commandé par une valve de servo-direction d'assistance 49 montée sur l'arbre 44.

On comprend donc que ces moyens de commande constituent transmission de mouvement entre les roues avant et arrière du véhicule. Il y a lieu de noter que cette transmission de mouvement s'effectue avec une réduction de façon que les axes horizontaux de rotation des roues arrière coupent l'axe vertical instantanné de rotation commun des roues avant et intermédiaire.

Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du présent brevet.

Claims (13)

REVENDICATIONS :

1. Véhicule à six roues motrices, tout terrain comportant des essieux avant (1), intermédiaire (2) et arrière (3) équipés chacun d'un pont (4), (5) ou (6) pour recevoir à la commande la puissance motrice délivrée par le groupe moteur (7), les dits essieux intermédiaire (2) et arrière (3) étant chacun associés à une suspension indépendante de la suspension de l'autre essieu et chaque suspension d'essieux intermédiaire et arrière comportant deux systèmes de ressorts à lames (8) longitudinaux solidaires des extrémités de l'essieu d'une part, et du châssis (9) du véhicule d'autre part caractérisé en ce que l'intervalle entre les deux systèmes de ressort (8) de la suspension de l'un des essieux arrière (3) ou intermédiaire (2) est plus faible que l'intervalle séparant les deux systèmes de ressorts (8) de la suspension de l'autre essieu et que la suspension présentant le plus faible intervalle entre ses deux systèmes de ressort pénètre en partie dans l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort à lames de la suspension de l'autre essieu.

2. Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que la suspension de l'essieu arrière (3) pénètre en partie dans l'intervalle séparant les deux systèmes de ressort (8) de la suspension de l'essieu intermédiaire.

3. Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le groupe moteur (7) présente au moins trois arbres de sortie (10), (11), (12) couplés respectivement par l'intermédiaire d'arbres de transmission (13), (14), (15) aux ponts (4), (5) (6) de l'essieu avant (1), intermédiaire (2) et arrière (3).

4. Véhicule selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'arbre de transmission (15) entre le pont (6) de l'essieu arrière (3) et l'arbre de sortie (12) constitué de deux tronçons d'arbre (15A), (15B) réunis l'un à l'autre par un relais (16) assurant la transmission du couple moteur entre les deux dits tronçons (15A), (15B), le dit relais (16) étant fixé à l'essieu intermédiaire (2).

5. Véhicule selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'arbre de transmission (15) entre le pont de l'essieu arrière (3) et l'arbre de sortie (12) correspondant du groupe moteur passe au-dessus de l'essieu intermédiaire (2) et que le relais (16) toujours monté en fixation sur l'es- sieu intermédiaire (2) se développe au-dessus de ce dernier.

6. Véhicule selon la revendication 4 caractérisé en ce que le relais 16 est pourvu d'un collier de serrage 17 pour se fixer à l'essieu intermédiaire (2) de manière réglable en position angulaire autour de l'axe géométrique dudit essieu (2).

7. Véhicule selon la revendication 3 caractérisé en ce que les trois arbres de sortie (10), (11), (12) du groupe moteur sont les trois arbres de sortie d'une boite transfert (18) comportant par ailleurs un arbre d'entrée (19) couplé à l'arbre de sortie (20) de la boite à vitesse (21) du groupe moteur.

8. Véhicule selon la revendication 7 caractérisé en ce que la boite de transfert (18) comporte au moins deux lignes de transmission de puissance motrice entre son arbre d'entrée (19) et ses arbres de sortie (10), (11), (12) et un moyen de sélection (22) de la ligne de transmission par laquelle la puissance motrice doit être transmise aux arbres de sortie.

9. Véhicule selon la revendication 8 caractérisé en ce que la première ligne de transmission présente une raison de un.

10. Véhicule selon la revendication 8 caractérisé en ce que la deuxième ligne de transmission est démultiplicatrice.

11. Véhicule selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'au moins deux des arbres de sortie de la boite de transfert sont associés chacun à un manchon mobile d'accouplement (23) commandé afin d'être solidarisé de la ligne de transmission sélectionnée pour transmettre la puissance motrice.

12. Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que les roues de l'essieu arrière (3) sont directrices et associées à des moyens (24) de commande en orientation euxmêmes commandés par les éléments de direction des roues de l'essieu avant.

13. Véhicule selon la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens de commande en orientation comprennent une première crémaillère (41) située à l'avant du véhicule, guidée en translation et liée par une biellette (42) à l'un des éléments de direction avant pour être actionnée en translation par ce dernier, un pignon denté (43) coopérant en engrènement avec la crémaillère (41) et calé en rotation en extrémité avant d'un arbre (44) sur 1 ' extrémité arrière duquel est calé un pignon denté (45) coopérant en engrènement avec une crémaillère (46) qu'il actionne en translation, la dite crémaillère (46) étant solidaire par une bielle articulée (47) des éléments, de direction arrière, lesquels coopèrent par ailleurs avec un vérin d'assistance (48) commandé par une valve de servo-direction d'assistance (49) montée sur l'arbre (44).