Brevet FR2345628A1 — publié le 19771021

La présente invention concérne un diffé- rentiel à encliquetage automatique du type-prévoyant l'entraînement, avec la mobilité nécessaire, des deux roues porteuses motrices, la différence entre les nombres de tours par unité de temps des deux roues porteuses étant assurée automatiquement. Le mode de construction du différentiel permet la transmission de couples de torsion d'une grandeur disproportionnée, de sorte que ce différentiel convient pour un service dur et en particulier pour la commande de bulldozers, d'engine de chargement, d'excavateur8 sur roues, de tracteurs pour travaux forestiers, de machines de traction.8 moteur, etc.0. Les modes de construction connue jUBtUi ce jour reposent sur différents principes. Dans de nombreuses machines, on a employé un différentiel à encliquetage automatique, muni d'une transmission par vis sans fin. L'inconvénient de cette réalisation réside dans son prix élevé, de sorte qu elle n' est pas employée auJourd'hui. Dans un autre mode de construction, on utilise des embrayages à disques, manoeuvrés automatiquement par une force d'application croissante, qui est obtenue par la décomposition de la force circonférentielle.Ce principe ne convient pas pour un service comportant de grands couples de torsion, car les disques tournent habituellement dans un bain d'huile, Une autre réalisation utilise un différentiel muni d'axes, mais ce différentiel convient seulement pour la commande de voitures automobiles de tourisme, car il ne permet pas la transmission de couples de torsion importants. Actuellement, on emploie encore un autre type, en particulier pour les machines dont on fait Usage dans les travaux de bâtiment. I1 s'agit d'un différentiel à encliqetage au- tomatique qui utilise un accouplement denté que est muni, d'une part, de dentures droites et, d'autre part, de denture trapézoda- les. Ce différentiel nécessite une fabrication comportant UPe précision maximale afin qu'il y ait en prise le plus grand nombre pos- sible de dents. Les inconvénients indiqués sont supprimés par l'invention concernant un différentiel à mEchoives, automatique, débloqué d'une manière nouvelle, pour la transmission du couple de torsion aux roues porteuses motrices. Le différentiel de l'invention est caractérisé par un carter de différentiel muni suivant son pourtour intérieur de rainures transversales à gradins, deux corps de main tien disposés librement l'un à côté de l'autre, accouoplés au moyen d'un goujon et d'une rainure et au moins deux mâchoires impies ebar cune d'une tige et d'un ressort, ces mtchoires ayant sur leur face intérieure, une denture qui est en prise avec une denture à dévelop- pante ou autre prévue sur la surface de deux roues d'entraînement, qui sont assemblées rigidement avec deux arbres rainurés qui por- tent les roues porteuses motrices du véhicule. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels s - la figure 1 est une vue en élévation frontale du différentiel à mâchoires. - la figure 2 est une vue en coupe longi- tudinale du différentiel de la figure 1. Le différentiel à mâchoires à encliquetage automatique se compose du carter 1, qui est assemblé rigidement aveo la couronne dentée 13 supportée dans des paliers 14. Sur des arbre rainurés 12, sont calées des roues d'entraînement 9,qui comportant chacune sur sa surface une denture à développante 8 ou d'une autre nature. Cette denture est en prise avec la denture 7 des mâchoires 4. il existe au moins deux mâchoires 4 et leur nombre totsl dépend du diamètre de la roue d'entraînement 9 et de la charge. Dans lea mâchoires 4, sont disposés dea ressorts 6 et des tiges 5. L'extré- mité de chaque tige 5 est en contact avec la surface de la rainure transversale à gradins 2.Entre le carter 1 de différentiel et le roues d'entraînement 9, sont disposées librement des places de main- tien 3, sur lesquelles les mâchoires 4 sont montées de manière k pouvoir être déplacées. Une pièce de maintien 3 disposée librement possède un goujon 10 et la seconde pièce de maintien 3 disposée li- brement est munie d'une rainure Il dans laquelle le goujon 10 est engagé. Le mode de fonctionnement du différentiel à mâchoires ci-dessus est le suivant : 1.- Régime sur chaussée sèche. Le carter de différentiel I transmet, en tant que pièce menante, le couple de torsion, au moyen des rainures transversales 2, aux mâchoires 4, qui le transmettent elles-mêmes, par l'intermédiaire de la denture 7, aux roues d'entraînement 98 P partir desquelles ce couple est amené, par l'intermédiaire des ar- bres rainurés 12, aux roues porteuses motrices. Stant donné que es 'tentures 8 et7 ont un angle d'engrènement déterminé, il se produit à la denture une décomposition des forces. La force circon- férentielle engendre une composante radiale qui tend à pousser la mâchoire 4 hors de la denture 8.L'espace pour la mâchoire 4 et limité par le plafond 15 de la rainure transversale 2, de sorte que la mâchoire 4 re peut pas changer de position. De ce fait, tout le système est bloqué et le couple de torsion est transmis d'une manière uniforme aux deux roues porteuses motrices. 2.- Régime lors du glissement d'une roue porteuse. Lors du glissement de l'une des roues porteuses, il se produit essentiellement un renouvellement du régime n 1, avec cette différence que les roues porteuses, sur lesquelles agissent différents coefficients d'adhérence, assurent l'entraîne- ment du véhicule avec une force circonférentielle qui et propor- tionnelle aux différents coefficients d'adhérence. 3.- Régime lors du franchissement d'un virage par le véhicule ou du passage du véhicule sur un terrain accidenté. Lorsque le véhicule franchit un virage, il y a augmentation du nombre de tours par unité de temps de a roue porteuse extérieure et les mâchoires 4 qui se trouvent du cô- t de la roue extérieure se déplacent vers le milieu de la aînure transversale 2 et quittent l'espace se trouvant au dessus le- fond 15. Dans la position correspondant au milieu de la raînure transversale 2, il se produit un blocage de la pièce de maistien 3, disposée librement, ce blocage étant effectué par le goujon 10, à l'extrémité de la raînure 11.De ce fait, tout autre mouvement de l'une des pièces de maintien 3, disposées librement, se t oswv pêché. Le couple de torsion de la roue porteuse extérieure c continue e agir et il soulève, au moyen de la denture 7 et 8, les mâchoires 4, pour les amener dans l'espace libre de la rainure trasversale 1, de sorte que la roue porteuse peut continuer à avancer. Lors 1 avancement de la roue porteuse opposée, l'ensemble J e l'opération se renouvelle, avec cette différence que ce travail concerne eléments de l'autre roue porteuse et que le blocage du corps de maintien 3 disposé librement assure l'immobilisation de l'extrémite opposée de la rainure 11, extrémité qui vient heurter le gonjon 11. Lors d'une synchronisation des deux roues porteuses, les mâchoires 4 reviennent dans les positions suivait les régimes 1 et 2, cas les mâchoires 4 sont repoussées par les ressorts 6 dans la denture 8. Les ressorts 6 doivent avoir des dimensions appropriées,afir que puisse être surmontée la force centrifuge, provoquée fa la nasse des mâchoires 4 et par le nombre de tours par unité de temps du d4f- férentiel, avec une sécurité qui corresponde au moins au double de cette force. 4.- Régime lors d'un changement de la direction de marche. Lors d'un changement de la direction de marche, il se produit une rotation du carter de differentiel 1 iar- la direction opposée. La position axiale des mâchoires ne change pas, car les roues porteuses n'exercent pas de couple de torsion0 Cela signifie que le carter 1 de différentiel recouvre les mâchoi- res 4 au moyen du plafon 16, de sorte que le différentiel est bloqué et que la marche peut être poursuivie dans la direction opposée. Lors du franchissement de virages pendant ce régime, il se produit une répétition de l'opération suivant le régime 3. 5.- Régime lors de la descente d'une côte et du freinage avec le moteur. Lors de la descente d'une côté et du freinage avec le moteur, il se déroule une opération analogue à celle qui est exécutée lors du changement de la direction de marche, avec cette différence seulement que le carter 1 de différentiel présente un nombre de tours par unité de temps qui est à peu près const ntO Toutefois, les mâchoires 4 et les roues d'éntraînement 9 commencent autre en avance sur le carter 1 de différentiel, jusqu'à ce que les mâchoires 4, sortant de leur position au dessous du plafond 15, privent au dessous du plafond 16, de sorte que le différentiel se trouve de nouveau bloqué.Lors du franchissement d'un virage pen dant ce régime, les mEchoires 4 du côté extérieur sont en avance avec le carter 1 de différentiel et les mâchoires 4, du côté irté- rieur de la roue porteuse, demeurent en arrière et glissent pour venir dans le milieu de la rainure transversale 2. 6.- Régime dans le cas du remorquage du véhicule. Le carter 1 de différentiel est séparé du moteu-, Les résistances existant dans le mécanisme et autres, provoquent un entranement du carter 1 de différentiel par les sMchai- res 4, de sorte que le régime 3 se renouvelle. Toutefois, dans le cas où le carter de différentiel arrive dans la position neutre, il en résulte aussi, dans ce cas, la possibilité delr. soulèvement des mâchoires 4, car les positions d'extrémité des pièces de maintien 3 disposées librement sont bloquées mutuellement par le goujon 10 et la rainure 11. La conception du différentiel à mâchoires offre de larges possibilités de construction pour différents couples de torsion, m8me pour les plus grands. Ce mode de construction convient particulièrement pour des véhicules lourds tous terrains, sans que la longévité du différentiel à mâchoires ait à souffrir d'une telle utilisation. Dans la transmission du couple de torsion, il y a toujours quelques dents des mâchoires 4 et des roues dlen- traînement 9 gui sont en prise, de sorte qu'est établie une liaison statique. On peut obtenir une surface d'appui plus grande de la rainure transversale 2 et de la mtchoire 4 au moyen d'une modification du diamètre extériéur des pièces de maintien 3, disposées librement. La pression du ressort 6 peut être quelconque, mais il faut qu'elle soit au moins égale au double de la force centrifuge de la mâchoire 4 pour un nombre de tours maximal par unité de temps. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N Différentiel à mâchoires automatique, caractérisé par un carter de différentiel (1) muni suivant son pourtour intérieur de rainures transversales (2) à gradins, deux corps de maintien (3) disposés librement l'un à caté de l'autre, accouplés au moyen d'un goujon (10) et d'une rainure (il), et au moins deux mâchoires (4) munies chacune d'une-tige (5) et d'un ressort (6), ces mtchoires (4) ayant sur leur face intérieure une denture (7) qui est en prise avec une denture à développante Ju autre (8) prévue sur la surface de deux roues d'entratnement (9), qui sont assemblées rigidement avec deux arbres rainurés (12) qui portent les roues porteuses motrices du véhicule.