Brevet FR2023972A1 — publié le 19700821

L'invention concerne un engrenage différentiel pour véhicules automobiles comportant, pour le montage des pignons de différentiel et des pignons d'arbre d'essieu ainsi que des arbres d'essieu, un carter en plusieurs pièces, auquel est fixée une couronne d'angle. Le but de l'invention est de réaliser un engrenage différentiel de construction légère et de fabrication simple. Dans l'engrenage différentiel connu suivant le brevet français 1 253 298, les pignons de différentiel et d'arbre sont montés dans un carter de différentiel en forme de pot. Les pignons de différentiel sont portés par un tourillon d'entraSnement, qui est introduit dans le carter de différentiel et qui est empêché de tourner et de se déplacer axialement par une cheville introduite dans le carter. Parallèlement à l'axe du tourillon d'entrarnement, le carter de différentiel possède une bride de fixation, sur laquelle une couronne d'angle est disposée et fixée par des vis. La couronne d'angle possède un moyeu, dans lequel est monté l'un des pignons d'arbre, et qui sert en même temps de logement à un roulement à rouleaux coniques.Pour soutenir les pignons d'arbre en direction axiale, il est prévu des éléments métalliques insérés servant de paliers. Le soutien des pignons de différentiel est réalisé contre une cavité concave du carter de différentiel. Cette réalisation d'un engrenage différentiel a le défaut d'exiger, pour la fabrication du carter, un façonnage difficile et onéreux, et d'être un poids élevé.En oU- tre, la fixation de la couronne d'angle sur la bride du carter de différentiel impose de pourvoir de dispositifs de sécurité les vis de fixation. I1 est de plus désavantageux que le couple de rotation soit transmis par l'intermédiaire des vis de fixation de la couronne d'angle, ce qui impose d'employer des vis de fixation de haute qualité. I1 est cottes aussi de maintenir le tourillon d'entrainement par une cheville introduite dans le carter de différentiel-, ce qui fait perdre du temps pour le montage du tourillon. Du fait que la surface de butée pour les pignons de différentiel est constituée par une cavité concave du carter, un façonnage difficile et onéreux , qui doit être exécuté avec précision , est indispensable. L'invention a, par suite, pour but de réaliser un engrenage différentiel pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles, qui soit caractérisé par une construction simple, un poids faible et une hauteur réduite, et qui garantisse une transmission stre du couple de rotation. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que le carter de différentiel est composé d'au moins deux parties de carter fabriquées en tôle et combinées l'une avec l'autre, l'une desdites parties étant conformée en chapeau de palier et maintenue sur l'autre partie de carter au moyen de surfaces de centrage. L'agencement est avantageusement choisi de telle sorte que l'une des parties de carter possède une partie périphérique de bordure qui présente une bride pour l'adaptation et le montage d'une couronne d'angle. I1 est avantageux que la couronne d'angle soit maintenue sur la surface de bride de la partie périphérique de bordure par plusieurs vis régu- lièrement réparties, qui servent en même temps à fixer le chapeau de palier.De préférence, une ouverture de montage est pré- vue, dans la partie de carter, dans la zone des pignons d'arbre mis en place. I1 est, d'autre part, avantageux que le chapeau de palier combiné avec la partie périphérique de bordure possède une bride, qui présente dans la zone des perçages pour les vis de fixation des renfoncements élastiquement flexibles. La couronne d'angle présente avantageusement, à son diamètre intérieur, une denture qui coopère avec une surface extérieure, conformée de façon correspondante, de la partie de carter, ainsi qu'avec les faces frontales d'un tourillon d'entratnement servant au montage des pignons de différentiel.De plus, le tourillon d'entratnement est maintenu dans des échancrures de la partie de carter, par I'intermédiaire de crapaudines pour les surfaces portantes des pignons de différentiel. Les crapaudines combinées avec les pignons de différentiel possèdent avantageusement des talons qui s'engagent dans les échancrures de la partie de carter. Entre les surfaces portantes des pignons d'arbre d'essieu et le chapeau de palier ou la partie de carter, sont avantageusement placées des crapaudines qui sont maintenues dans des rainures du chapeau de palier ou de la partie de carter. Les avantages apportés par l'invention consistent notamment en ce que les parties de carter fabriquées en ttle ont un poids faible et présentent cependant, grâce à une conformation appropriée, un degré élevé de rigidité. La présence de surfaces de centrage permet de centrer mutuellement d'une façon simple les parties de carter. Du fait qu'une partie de carter présente un rebord sur toute sa périphérie, il existe une surface de bride pour le montage et la fixation de la couronne d'angle. Par ailleurs, il est prévu dans la partie de carter une ouverture de montage, à travers laquelle on peut séparer les arbres d'essieu des pignons d'arbre sans avoir à démonter l'engrenage différentiel0 Les renfoncements élastiquement flexibles, pratiqués dans le chapeau de palier, dans la zone de perçages pour ces vis de fixation, rendent inutiles des dispositifs supplémentaires de sécurité des vis, de sorte que la fixation du chapeau de palier et de la couronne d'angle sur la partie de carter est possible de façon simple et économique, avec un poids réduit.Le fait que la couronne d'angle présente une denture sur son diamètre intérieur et se trouve ainsi reliée aux faces frontales du tourillon d'entrarnement ou à la surface extérieure de la partie de carter permet d'employer des vis plus faibles pour la fixation de la couronne d'angle, car la transmission du couple de rotation est assurée par la denture. L'agencement dans des é chancrures de la partie de carter, de crapaudines, qui servent à monter et à fixer le tourillon d'entrainement et les pignons de différentiel, permet un montage simple et rapide. Les crapaudines introduites entre les surfaces portantes des pignons d'arbre et la partie de carter ou le chapeau de palier servent à diminuer le frottement de glissement et consistent en des pièces façonnées simples. On obtient ainsi une fabrication et un montage simples et économiques des crapaudines. Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention ; la figure est une coupe longitudinale d'un engrenage différentiel suivant l'invention. Le carter 1 du différentiel consiste essentiellement en deux parties de carter 2, 3 qui servent à la réception et au montage des pignons de différentiel 4,4' et des pignons d'arbre 5,5', ainsi que des arbres d'essieu 6,6'. La partie de carter 2 est conformée en chapeau de palier 7, et présente un rebord de centrage 8o La partie de carter 3 pos sède une surface formant bride 9, qui est prévue sur une partie périphérique de bordure 10. Sur son pourtour extérieur, la bordure 10 est recourbée perpendiculairement à la bride 9, et forme une surface de centrage 11 pour le rebord 8 du chapeau de palier 7. Sur la bride 9 de la bordure 10 est disposée une cou- ronne d'angle 12, et sur la face opposée 13 de la bordure 10 est fixé le chapeau de palier 7. Dans la partie de carter 3 est prévue une ouverture de montage 14. Une bride 15 du chapeau de palier 7 et la partie périphérique de bordure 10 présentent, sur leur pourtour, des perçages 16, 16' régulièrement répartis pour des. vis de fixation 17.Dans la zone des perçages 16 de la bride 15 du chapeau de palier 7, la bride 15 est pourvue de renfoncements 18. La couronne d'angle 12 présente, sur son diamètre intérieur 19, une denture 20, qui est reliée aux faces frontales 21 d'un tourillon d'entraSnement 22 portant les pignons de différentiel 4,4'. La surface extérieure 23 de la partie de carter 3 peut également titre reliée à la denture 20 sans intermédiaire et sans possibilité de tourner. Le tourillon d'entratnement 22 est maintenu entre deux échancrures opposées 24 de la partie de carter 3. Les échancrures 24 sont disposées de façon que le tourillon d'entrainement 22 vienne, après montage, se placer au milieu de la largeur B de la couronne d'angle 12. rour empêcher le tourillon 22 de se déplacer latéralement, celui-ci est maintenu par des crapaudines insérées 25, 25'.Ces crapaudines 25,25' servent également de butées pour les surfaces portantes 26,26' des pignons de différentiel 4,42, et poUr les empêcher de tourner, elles sont munies de talons 27, 27' qui, dans la région du bord périphérique 10 de la partie de carter 3, s'engagent dans les échancrures ?4. La bride 15 du chapeau de palier 7 maintient les crapaudines 25, 25' et par suite le tourillon d'entrainement 22 dans la partie de carter 3. Les pignons de différentiel 4,4' sont en prise avec les pignons d'arbre 5,5'. Les pignons d'arbre 5, 5' sont empêchés de tourner sur les axes d'essieu 6, 6' par une denture 28, 28', et empêchés de se déplacer axialement par une sécurité 29. Aux surfaces portantes 30, 30' les pignons d'arbre 5,5' sont combinés avec des crapaudines 31t31'o Les crapaudines 31, 31' sont adaptées à la forme de la partie de carter 3 ou du chapeau de palier 7, et présentent des talons 32, 32' qui s'engagent dans des rainures 33,33' de la partie de carter 3 ou du chapeau de palier 7 ; elles-sont ainsi empéchées de tourner. Pour le montage de l'engrenage différentiel 1, l'arbre d'essieu 6' et la crapaudine 31' sont d'abord montés dans la partie de carter 3, le chapeau 2 étant retiré, et le talon 32' de la crapaudine 31' étant introduit dans la rainure 33'0 Le pignon d'arbre 5' est placé sur la denture 28' de l'arbre d'essieu 6', et maintenu par la sécurité 29. le pignon d'arbre 5t vient ainsi buter, par sa surface portante 30', sur la crapaudine 31'o Sur le tourillon d'entraînement 22, sont placés les pignons de différentiel 4,4' ainsi que les crapaudines associées 25,25to Le tourillon 22, ainsi complété, est introduit dans les échancrures 24 de la partie de carter 3, jusqu'à ce qu'il vienne buter aux extrémités des échancrures 24, et que les talons 27, 27' s'engagent dans ces échancrures 24.Ainsi, les pignons de différentiel 4, 4t viennent simultanément en prise avec le pignon d'arbre 5'o Les crapaudines 25,25' sont maintenues contre la partie de carter 3 par les surfaces portantes 26,26' des pignons de différentiel 4,4, grâce à la conformation conique des pignons de différentiel 4,4' et du pignon d'arbre 5'. A ce moment, la couronne d'angle 12 est placée sur la surface extérieure 13 de la partie de carter 3, et amenée à buter sur la surface de bride 9 du bord périphérique 10. La couronne d'angle 12 est alors simultanément reliée, sans pouvoir tourner, par la denture 20 avec les faces frontales 21 du tourillon d'entraSne- ment 22 et avec la surface intérieure 23 de la partie de carter 3. Dans le chapeau de palier 7 la cra paludine 31 est introduite avec son talon 32 dans la-rainure 33 du chapeau de palier 7. Puis, le pignon d'arbre 5 est monté dans le chapeau de palier 7 avec sa surface portante 30 contre la crapaudine 31, et l'arbre d'essieu 6 est relié au pignon d'arbre 5 au moyen de la denture 28 et de la sécurité 290 Le chapeau de palier 7, ainsi préparé, est alors monté contre la face 13 de la partie périphérique de bordure 10 de la partie de carter 3, de façon que la bride 15 s'appuie sur les crapaudines 25, 25' et maintienne en place le tourillon d'entrat- nement 22. Grâce à la surface de centrage 11 de la bordure 10, le chapeau de palier 7 est centré dans la partie de carter 3 par le rebord de centrage 8, les vis de fixation 17. Dans les perçages 16, 16' introduites et la couronne d'angle 12 est, ainsi, maintenue sur la surface de bride g, et le chapeau de palier 7 contre la face 13 de la bordure 10. la fixation de sécurité des vis 17 est assurée par les renfoncements 18 pratiqués dans la zone des perçages 16 de la bride 15 du chapeau de palier 70 L'ouverture de montage 14 pratiquée dans la partie de carter 3 permet de monter les arbres d'essieu 6,6-, lorsque l'engrenage différentiel 1 est assemblé : il suffit de retirer les sécurités 29 des arbres d'essieu 6,6o Le démontage de l'engrenage différentiel s'exécute bien entendu en sens inverse. REVENDICBIONS 1. Engrenage différentiel pour véhicules en particulier pour véhicules automobiles, comportant pour le montage des pignons de différentiel et des pignons d'arbre ainsi que des arbres d'essieu, un carter en plusieurs pièces, auquel est fixée une couronne d'angle, caractérisé en ce que le carter de différentiel (1) est composé d'au moins deux parties de carter (2, 3) en t81e et combinées l'une avec l'autre, l'une desdites parties de carter (2) étant conformée en chapeau de palier (7) et maintenue sur l'autre partie de carter (3) au moyen de surfaces de centrage (8,11). 2. Engrenage différentiel suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'une des parties de carter (3) présente une partie périphérique de bordure (10) qui possède une surface formant bride (9) pour l'adaptation et le montage d'une couronne d'angle (12). 30 Engrenage différentiel suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la couronne d'angle (12) est maintenue sur la bride (9) de la partie périphérique de bordure (10) par plusieurs vis (17) régulièrement réparties, qui servent simultanément à la fixation du chapeau de palier (7)o 4. Engrenage différentiel suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'une ouverture de montage (14) est prévue dans la partie de carter (3) dans la zone des pignons d'arbre(5,5') mis en place. 5. Engrenage différentiel suivant les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le chapeau de palier (7) combiné avec la partie périphérique de bordure (10) possède une bride (15) qui présente, dans la zone des perçages (16) pour les vis de fixation (17), des renfoncements (18) élastiquement flexibles. 6o Engrenage différentiel suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la couronne d'angle (12) présente, sur son diamètre intérieur (19), une denture (20) qui coopère avec une surface extérieure (23), conformée de façon correspondante, de la partie de carter (3), ainsi qu'a- vec les faces frontales (21) d'un tourillon d'entrainement (22) servant au montage des pignons de différentiel (4,4t). 7. Engrenage différentiel suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le tourillon d'entrane- ment (22) est maintenu dans des échancrures (24) de la partie de carter (3) par l'intermédiaire de crapaudines (25,25') pour les surfaces portantes (26,26') des pignons de différentiel (4,4'). 80 Engrenage différentiel suivant la revendication 7 caractérisé en ce que les crapaudines (25,25') combinées avec les pignons de différentiel (4,4') possèdent des talons (27,27') qui s'engagent dans les échancrures (24) de la partie de carter (3). 9. Engrenage différentiel suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'entre les surfaces portantes (30, 30') des pignons d'arbre d'essieu (5,5') et le chapeau de palier (7) ou la partie de carter (3), sont placées des crapaudines (31,31') qui sont maintenues dans les rainures (33,33') du chapeau de palier (7) ou de la partie de carter (3).