Brevet FR2516192A1 — publié le 19830513

On connait des mécanismes différentiels du type à bagues d'assistance, par exemple ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis 2 638 794, 3 397 593 et 3 791 238. Dans de tels différentiels, lors de l'entrée en survitesse d'un arbre de sortie par rapport à l'autre, l'élément d'embrayage mené qui est associé à l'arbre entrant en survitesse est désaccouplé du croisillon d'entraînement par une came centrale, une bague d'assistance associée étant tournée légèrement depuis une position de repos jusque dans une position de travail pour maintenir l'élé- ment d'embrayage mené en condition désaccouplée jusqu'à ce que la condition de survitesse soit terminée. Dans la demande de brevet en France N O 81 17 634, on revendique un mécanisme différentiel perfectionné dans lequel les bagues d'assistance sont disposées concentrique- ment respectivement entre les éléments d'embrayage menés et les engrenages latéraux et o les ressorts de poussée travaillant en compression sont disposés concentriquement respectivement entre les bagues d'assistance et les engre- nages latéraux, ce qui permet de diminuer les dimensions, le poids et le coût de l'ensemble et également de réduire simultanément les dimensions et le coût des ressorts de compression En association aux bagues d'assistance, il est prévu deux organes annulaires de retenue de ressorts qui sont montés concentriquement respectivement et dans une relation espacée entre les bagues d'assistance et les engrenages latéraux. La présente invention a été mise au point pour simplifier encore le mécanisme différentiel en réduisant le nombre de pièces en vue d'une facilité d'assemblage et d'une réduction de coût, tout en augmentant en outre la résistance des bagues d'assistance et en améliorant ainsi la durabilité du mécanisme. Conformément à un objectif principal de l'inven- tion, les bagues d'assistance sont renforcées structurale- ment par la prévision de collerettes de retenue de ressorts, ce qui améliore non seulement la durabilité et la durée de service des bagues d'assistance mais également ce qui élimine l'obligation de prévoir des éléments de retenue séparés Plus particulièrement, chaque bague d'assistance est formée d'un corps élastique annulaire qui est fendu axialement de manière à avoir dans l'ensemble une confi- guration en forme générale de C, ledit corps étant poussé élastiquement radialement vers l'extérieur de façon à entrer en contact frottant avec la surface circonféren- tielle intérieure de l'élément d'embrayage mené associé. La bague d'assistance comprend à une extrémité une colle- rette annulaire extérieure qui est engagée dans une rainure correspondante ménagée dans la surface intérieure de l'élément d'embrayage mené, de telle sorte que la bague d'assistance soit accouplée de manière à tourner avec l'élément d'embrayage mené associé tout en étant empêchée de se déplacer axialement En plus des pattes d'assistance, espacées circonférentiellement et qui coo- pèrent avec l'élément formant came centrale pour désac- coupler l'élément d'embrayage mené quand la roue associée entre en condition de survitesse, la bague d'assistance comprend une partie tubulaire centrale qui s'étend axia- lement vers l'intérieur en direction de l'autre bague d'assistance et dans une disposition concentrique et espacée par rapport à l'engrenage latéral associé A son extrémité libre, la partie tubulaire est pourvue d'une collerette de retenue de ressort qui est dirigée radiale- ment vers l'intérieur En conséquence, le ressort héli- coldal de poussée associé qui est monté concentriquement autour de l'encrenage latéral et qui est comprimé entre cet engrenage latéral et-la collerette de retenue de ressort prévue dans la bague d'assistance pousse cette bague d'assistance et l'élément d'embrayage mené associé dans la direction d'embrayage par rapport au croisillon central d'entraînement Bien que préférentiellement la bague d'assistance soit formée par un procédé d'estam- page, on peut utiliser d'autres procédés de fabrication pour fabriquer les bagues d'assistance élastiques. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du mécanisme différentiel conforme à la présente inven- tion; la figure 2 est une vue en élévation et en bout de l'élément formant came centrale de la figure 1; les figures 3 et 4 sont des vues en coupe faites suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en bout d'un des embrayages de la figure 1; la figure 6 est une vue en coupe faite suivant la ligne 6-6 de la figure 5; la figure 7 est une vue en bout des bagues d'assistance de la figure 1; et la figure 8 est une vue en coupe faite sui- vant la ligne 8-8 de la figure 7. En considérant plus particulièrement la figure 1, on voit que le mécanisme différentiel 2 conforme à l'invention peut fonctionner de manière à entrainerdeux arbres de sortie ou menés 4 et 6 à partir d'un arbre d'entrée ou menant 8 par l'intermédiaire d'un pignon d'attaque 10, d'une couronne dentée 12, d'un carter 14, d'un élément annulaire menant 16 monté de façon non tour- nante à l'intérieur du carter 14 et de deux éléments d'embrayage menés 18 et 20 qui sont cannelés de façon à pouvoir se déplacer axialement sur les engrenages laté- raux 22 et 24 qui sont accouplés de façon non tournante aux arbres de sortie respectifs 4 et 6 A l'intérieur du croisillon d'entraînement 16 est monté concentriquement un élément formant came centrale 28 qui est empêché d'exécuter un mouvement axial relatif par la bague élasti- que 30 fendue à enclenchement instantané L'élément d'embrayage mené 18 comporte des dents 18 a ayant en section droite le profil indiqué sur la figure 6, lesdites dents correspondant en nombre et en profil de section droite à des dents prévues sur le croisillon menant 16 De même l'élément d'embrayage mené 20 comporte des dents d'embrayage d'une configuration semblable, des- tinées à entrer en prise avec des dents correspondantes prévues sur la face adjacente du croisillon menant 16. Des cannelures 18 b prévues sur l'élément d'embrayage mobile axialement 18 sont en prise avec des cannelures correspondantes prévues sur l'engrenage latéral 22 et une liaison cannelée semblable est établie entre l'élé- ment d'embrayage 20 et l'engrenage latéral 24. Conformément à la présente invention, deux bagues d'assistance 34, 36 identiques, de profil général annulaire, fendues et élastiques sont montées concentri- quement à l'intérieur des éléments d'embrayage menés correspondants 18 et 20 et elles sont poussées élasti- quement radialement vers l'extérieur en contact frottant contre lesdits éléments d'embrayage La bague d'assis- tance 34 comprend une collerette annulaire 34 a dirigée radialement vers l'extérieur et qui est engagée dans une rainure continue ménacée dans la surface circonféren- tielle intérieure de l'élément d'embrayage mené 18, afin que la bague d'assistance soit accouplée de façon tour- nante à l'élément d'embrayage 18 tout en étant empêchée d'effectuer un déplacement axial par rapport à celui-ci. La bague d'assistance 34 comprend également un corps annulaire 34 b dirigé radialement vers l'intérieur et qui porte plusieurs pattes 34 c espacées circonférentiellement et s'étendant axialement de façon à pénétrer dans des fentes correspondantes 28 b ménagées dans la surface péri- phérique intérieure de l'élément formant came centrale. L'autre bague d'assistance 36 est pourvue d'une façon semblable d'une collerette dirigée radialement vers l'extérieur et d'une partie dirigée vers l'intérieur et en outre elle est pourvue de plusieurs pattes 36 c répar- ties circonférentiellement et s'étendant axialement dans les autres extrémités des fentes traversantes 28 b qui sont ménagées dans l'élément à came centrale Comme indiqué sur la figure 4, les fentes 28 b ont un profil de section droite qui est étagé afin de définir les épaulements 28 c. L'élément formant came centrale 28 comporte à chaque extrémité des dents 28 a qui entrent normalement en prise avec les dents des éléments d'embrayage menés 18 et 20. Comme indiqué sur la figure 3, les dents 28 a de la came centrale ont un profil de section droite différent de celui des dents des éléments d'embrayage menés en vue de produire un désaccouplement de l'élément d'embrayage mené associé à un arbre de sortie entrant en survitesse, comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite. Les bagues d'assistance élastiques fendues com- portent en outre des parties tubulaires alignées 34 d et 36 d qui sont orientées axialement l'une vers l'autre dans une relation concentriquement espacée autour des extrémités adjacentes des engrenages latéraux 22 et 24 et des arbres de sortie 4 et 6 A leurs extrémités adjacentes, les bagues d'assistance sont pourvues de collerettes de retenue 34 e et 36 e, dirigées radialement vers l'intérieur Les bagues d'assistance 34, 36 sont formées de préférence par estam- page et on pourrait également utiliser aussi bien d'autres techniques de fabrication. Les éléments d'embrayage menés 18 et 20 sont normalement poussés vers l'intérieur dans une condition d'accouplement de dents avec le croisillon menant 16 par des ressorts de compression 40, 42 qui sont disposés con- centriquement autour des extrémités adjacentes des engre- nages latéraux 22 et 24 A leurs extrémités éloignées, les ressorts sont en contact avec des épaulements fixes prévus sur les engrenages latéraux associés et, à leurs extrémités adjacentes, les ressorts transmettent la force désirée de poussée dirigée vers l'intérieur des éléments d'embrayage menés 18 et 20 par l'intermédiaire des colle- rettes annulaires de retenue 34 e et 36 e des bagues d'assis- tance 34 et 36. On va maintenant décrire le fonctionnement du différentiel selon l'invention. En fonctionnement, tant que les arbres de sortie 4 et 6 sont entraînés à la même vitesse de rotation, un couple d'entraînement est transmis de l'arbre menant d'en- trée 8 aux arbres menés de sortie 4 et 6 par l'intermé- diaire du pignon 10, de la couronne dentée 12, d carter 14, du croisillon menant 16, des éléments d'embrayage menés 18 et 20 et des engrenages latéraux 22 et 24 Les bagues d'assistance 34 et 36 se trouvent maintenant dans des positions de repos o les pattes prévues sur lesdites bagues sont engagées axialement dans les parties centra- les des fentes traversantes 28 b ménagées dans l'élément formant came centrale Les dents prévues sur les éléments d'embrayage menés 18 et 20 sont en prise avec les dents correspondantes du croisillon 16 et de l'élément formant came centrale 28. On va maintenant supposer que l'arbre de gauche 4 entre en survitesse par rapport à l'arbre de droite 6 (par exemple pendant un virage) Du fait de la configura- tion des dents de gauche 28 a de l'élément formant came centrale par rapport à la configuration des dents de l'é- lément d'embrayage mené 18 de gauche, l'élément 18 est déplacé progressivement vers la gauche par rapport à l'engrenage latéral 22 en opposition à la force antago- niste du ressort 40, en vue de produire ainsi un désaccou- plement des dents menantes du croisillon 16 et des dents de l'élément mené 18 Lors du désaccouplement de l'élément d'embrayage mené 18, il se produit une rotation relative entre le croisillon 16 et l'élément mené 18, ce qui pro- voque un déplacement rotatif de la bague d'assistance 34 (qui est en contact frottant avec l'élément d'embrayage mené 18) jusque dans la position de travail représentée en trait mixte sur la figure 4, ol l'extrémité libre de la patte 34 c vient s'appuyer contre la surface d'épaule- ment 28 c de la fente 28 b ménagée dans l'élément formant came centrale, ce qui retient l'élément d'embrayage 18 dans une condition désaccouplée et exempte de flottement. Quand la vitesse de l'arbre 4 a été ramenée à une valeur correspondant à celle de l'autre arbre de sortie 6 (virage terminé), la bague d'assistance est déplacée en frottement jusque dans la position de repos par rapport aux fentes ménagées dans l'élément formant came centrale et il en résulte que l'élément d'embrayage mené 18 est déplacé vers la droite pour que ses dents entrent en prise avec le croisillon menant 16. La bague d'assistance de droite 36 fonctionne d'une manière semblable dans le cas o l'arbre de sortie de droite 6 entre en condition de survitesse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré- sentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDI CATIONS 1 Mécanisme différentiel comportant deux arbres de sortie ( 4, 6) alignés de façon colinéaire, un croisillon annulaire d'entraînement ( 16) disposé concen- triquement et espacé des extrémités adjacentes des arbres de sortie, un embrayage établissant normalement une liai- son d'entraînement entre ledit élément menant et lesdits arbres de sortie, ledit embrayage comprenant deux engre- nages latéraux annulaires ( 22, 24) qui sont montés de façon non tournante sur les extrémités adjacentes des arbres de sortie, deux éléments d'embrayage menés ( 18, 20) montés sur lesdits engrenages latéraux de façon à se déplacer axialement*sur des côtés opposés dudit élément menant, et des ressorts ( 40, 42) poussant les éléments d'embrayage menés vers l'intérieur dans la direction d'enclenchement d'embrayage vers l'élément menant, un moyen comprenant un élément annulaire formant came cen- trale ( 28) qui est monté concentriquement à l'intérieur de l'élément menant et qui est accouplé de manière à tourner avec lui, ledit élément formant came centrale assurant, lorsqu'un des arbres de sortie entre en sur- vitesse par rapport à l'autre, un désaccouplement dudit élément menant l'élément d'embrayage mené qui est asso- cié à l'arbre en survitesse; et un ensemble de bagues d'assistance ( 34, 36) servant à maintenir l'élément d'embrayage mené associé dans la condition désaccouplée tant que le premier arbre de sortie est -en survitesse par rapport à l'autre arbre, caractérisé en ce que: 1) Ledit ensemble de bagues d'assistance comprend: (a) deux bagues d'assistance ( 34, 36) de forme générale annulaire, fendues, élastiques, disposées sur des côtés opposés dudit élément formant came centrale, et s'étendant à leurs extrémités distales concentrique- ment entre lesdits éléments d'embrayage menés et lesdits engrenages latéraux: (b) lesdites bagues d'assistance étant poussées élastiquement radialement vers l'extérieur en contact frottant avec les surfaces circonférentielles intérieures desdits éléments d'embrayage menés; (c) lesdites bagues d'assistance comportant à leurs extrémités distales des collerettes annulaires extérieures ( 34 a, 36 a) qui s'étendent dans des rainures correspondantes ménagées dans les surfaces circonféren- tielles intérieures desdits éléments d'embrayage menés de manière que lesdites bagues d'assistance soient accou- plées pour exécuter un mouvement de rotation, sans pouvoir cependant exécuter un mouvement axial, par rapport à l'élément d'embrayage mené associé; (d) lesdites bagues d'assistance comportant à leurs extrémités adjacentes plusieurs pattes d'assis- tance ( 34 c, 36 c) espacées circonférentiellement et s'éten- dant axialement dans des fentes correspondantes ménaaées dans les extrémités adjacentes dudit élément à came cen- trale ( 28), lesdites fentes ayant en coupe longitudinale une configuration définissant des épaulements d'assistance, lesdites pattes étant dimensionnées et ayant une configu- ration telle que, lorsqu'un des arbres entre en condition de survitesse, la bague d'assistance associée soit légè- rement déplacée axialement et angulairement par rapport à l'élément formant came centrale depuis une position centrale de repos par rapport à la fente associée jusque dans une position d'assistance prévue sur un des épaule- ments et dans laquelle l'élément d'embrayage mené associé est maintenu désaccouplé dudit croisillon d'entraînement; (e) lesdites bagues d'assistance comportant à leurs extrémités adjacentes des parties tubulaires ( 34 d, 36 d) s'étendant axialement et disposées radialement vers l'intérieur par rapport auxdites pattes, lesdites parties tubulaires étant dirigées l'une vers l'autre, étant dis- posées concentriquement et en relation espacée autour des extrémités adjacentes desdits arbres et se terminant dans des zones adjacentes et espacées l'une de l'autre; (f) lesdites bagues d'assistance comportant également, sur les extrémités adjacentes desdites parties tubulaires, des collerettes annulaires intérieures de retenue de ressorts ( 34 e, 36 e) qui sont dirigées radiale- ment vers l'intérieur; 2) Lesdits ressorts comprenant deux ressorts de compression ( 40, 42) qui sont montés concentriquement entre les bagues d'assistance et les engrenages latéraux, chacun desdits ressorts réagissant à ses extrémités oppo- sées avec l'engrenage latéral associé et avec la colle- rette de retenue de ressort prévue sur la bague d'assis- tance associée, en vue de pousser ainsi les éléments d'embrayage menés vers l'intérieur pour les amener en contact avec ledit croisillon. 2 Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que: ( 3) chacun desdits éléments d'embrayage menés comprend une série de dents menées de configura- tion uniforme, ledit croisillon comportant des dents d'entraînement qui ont la même configuration et qui sont en prise avec des premières parties des dents dudit élément d'embrayage mené, ledit élément à came centrale comportant des dents de désaccouplement d'emlzrayage en survitesse qui sont en prise avec des secondes parties desdites dents de l'élément d'embrayage mené. 3 Différentiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque extrémité de chaque fente est étagée de façon à définir une paire desdits épaulements d'assistance.