Brevet FR2527291A1 — publié le 19831125

L'invention est relative aux dispositifs de transmission de mouvement destinés à relier par l'intermédiaire d'un différentiel blocable un arbre moteur tubulaire à deux arbres récepteurs alignés ou à l'un seulement de ceux-ci, l'arbre moteur entourant l'un des deux arbres récepteurs. Ces dispositifs s'utilisent notamment dans les véhicules automobiles où l'arbre moteur est un arbre de sortie de boîte de vitesses coaxial aux deux arbres récepteurs, eux-mêmes alignés et entraînant respectivement les roues de deux essieux. Pour autoriser d'éventuelles différences de vitesses de rotation entre les deux arbres récepteurs, il est courant de les rendre chacun solidaires de l'un de deux pignons planétaires d'un différentiel dont le portesatellites est entraîné par l'arbre moteur. Un moyen de blocage de ce différentiel, consistant à solidariser l'un des planétaires avec l'autre ou avec le porte-satellites, est généralement prévu pour permettre de rendre égales, quand on le désire, les vitesses de rotation des deux arbres récepteurs afin d'éviter que les roues d'un des essieux ne patinent quand le sol est glissant, en particulier quand le véhicule se déplace en tout-terrain. Par ailleurs, lorsqu'on désire n'assurer l'entraîne- ment que de l'un des deux arbres récepteurs, notamment pour que le véhicule roulant sur bonne route ne soit propulsé que par un essieu moteur, l'arbre récepteur à entraîner doit être accouplé à l'arbre moteur ou au portesatellites qui y est habituellement relié, et l'autre arbre récepteur doit être désaccouplé du planétaire associé. Le dispositif comporte à cet effet des moyens d'accouplement, avantageusement actionnés par une même commande que les moyens de blocage du différentiel. Cependant, dans les agencements connus, l'ensemble du dispositif comportant le différentiel et lesdits moyens de blocage et d'accouplement est généralement encombrant et relativement couteaux à réaliser, notamment à cause des accouplements successifs susmentionnés nécessités par la liaison permanente du porte-satellites à l'arbre moteur. L'invention a pour but d'aménager de manière simple et compacte un dispositif de transmission propre à relier un arbre moteur à deux arbres récepteurs qui lui sont coaxiaux, par l'intermédiaire d'un différentiel blocable, ou à l'un seulement de ces deux arbres. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du genre en question, caractérisé en ce que les deux arbres récepteurs sont respectivement ancrés sur chacun des deux pignons planétaires du différentiel, et en ce que l'arbre moteur est solidaire en rotation de moyens coulissants de crabotage propres à l'accoupler sélectivement au premier arbre récepteur, au porte-satellites du différentiel ou à ces deux organes à la fois. Selon quelques caractéristiques avantageuses de l'invention: - l'arbre moteur étant un arbre tubulaire de sortie d'une boîte de vitesses, le différentiel étant notamment du type sphérique à pignons coniques, les moyens coulissants de crabotage sont interposés axialement entre la boîte de vitesses et le différentiel; - les moyens de crabotage comportent un manchon fixé sur une extrémité de l'arbre moteur et muni sur sa périphérie de cannelures coopérant avec des cannelures interieures d'un baladeur, ce manchon portant intérieurement, notamment par l'intermédiaire d'éléments roulants, le premier arbre récepteur; - les cannelures du baladeur sont propres à coopérer avec des cannelures complémentaires formées d'une part sur une bague solidaire du premier arbre récepteur, d'autre part sur le porte-satellites;; - le baladeur est muni intérieurement d'une gorge annulaire formant une. échancrure dans ses cannelures et propre à contenir sans contact la partie cannelée de la bague lorsque le baladeur est dans une position de coopération de ses cannelures avec celles du porte-satellites; - le différentiel étant du type sphérique, son boîte tier porte-satellites comporte d'un côté lesdites cannelures complémentaires, et est porté de l'autre cté par un pilier fixe, notamment à éléments roulants. Un exemple de réalisation d'un dispositif de transmission selon l'invention est décrit ci-après, avec référence au dessin annexé sur lequel: la Fig. 1 représente ce dispositif en coupe longitudinale; et la Fig. 2 est une vue de -détail du baladeur de ce dispositif. On voit sur la Fig. 1 une partie d'une boite de vitesses 1 d'un véhicule et un différentiel 2 logés dans un carter commun 3. Entre la boîte 1 et le différentiel 2 est interposé un dispositif de crabotage 4. L'arbre de sortie 5 de la boite de vitesses est tubulaire, porté par un roulement 6, etentoure un premier arbre récepteur 7 qu'il porte par au moins deux roulements 8 et 9 dont'l'un, 9, est conique, convergeant vers la boîte de vitesses et est logé dans un manchon 10 fixé par un emmanchement dentelé. il à une extrémité de l'arbre 5 située entre la boîte de vitesses 1 et le différentiel 2. Le différentiel 2, du type sphérique à pignons coniques, comporte un boîtier porte-satellites 12 porté,du côté opposé à la boîte de vitesses, par un palier fixe 13 à éléments roulants; ses deux pignons planétaires 14, 15 sont respectivement ancrés, l'un 14 sur l'arbre 7, l'autre 15 sur un second arbre recepteur coaxial 16 qui prolonge l'arbre 7. L'arbre recepteur 7 est relie aux roues de l'un des deux essieux, non représentés, du véhicule, et l'arbre récepteur 16 est relié aux roues de l'autre essieu, la liaison entre chaque arbre 7 et 16 et les roues associées pouvant s'effectuer par l'intermédiaire d'un autre différentiel (non représenté). Le manchon 10 est muni sur sa périphérie de cannelures qui coopèrent avec des cannelures intérieures d'un baladeur coulissant 17 susceptible d'être déplacé par un organe de commande 18. Divers pignons tels que 19, 20 de la boite de vitesses, engrenant avec des pignons tels que 21, 22 montés fous sur l'arbre 5, sont susceptibles d'entraîner ce dernier sous l'action de synchroniseurs tels que 23, 24,qui réalisent l'engagement des divers rapports de la bote de vitesses. Le manchon 10 constitue au-delà de ses cannelures, du côté opposé au différentiel, le moyeu de l'un 23 de ces synchroniseurs. Une bague 25 est ancrée sur l'arbre 7 par un emmanchement à dentelures 26 et appliquée contre le roulement 9 par un écrou 27 vissé sur l'arbre 7 et freiné par une languette 27A, l'écrou 27 assurant en même temps le positionnement axial du manchon 10 sur l'arbre 5. De plus, une bague 28 est fixée, par exemple par soudage, sur le portesatellites 10, du côté opposé au palier 13. Ces deux bagues 25 et 28 sont munies à leur périphérie de cannelures identiques à celles du manchon 10 et propres à coope- rer avec celles du baladeur 17. Au droit de leur périphérie, la bague 25 est très proche du manchon 18, sans le toucher; les bagues 25 et 28 sont espacées d'une distance e légèrement supérieure à la largeur e de la partie extérieure cannelée de la bague 25; et la largeur de la bague 28 est environ double de celle de l'autre bague. Comme on le voit aux Fig. 1 et 2, la largeur de la partie cannelée du manchon 10 est d'environ 3e et celle du baladeur 17 est d'environ 5e. Ce dernier est muni intérieurementd'unegorge annulaire 29, de largeur e2 légèrement supérieure à e, formant dans ses cannelures une échancrure propre à contenir sans contact la partie cannelée de la bague 25. La distance entre la gorge 29 et le bord du baladeur tourné vers le différentiel est d'environ 3e. Ainsi, dans la position représentée, où le baladeur 17 est déplacé au maximum vers la boîte de vitesses 1, le baladeur assure par ses cannelures l'accouplement du manchon 10, donc de l'arbre 5 constituant l'arbre moteur, avec la bague 25 seulement, donc avec l'arbre récepteur 7. Par conséquent, seul l'essieu associé à cet arbre est entrainé. Dans la même position, l'extrémité du baladeur opposée à la boîte de vitesses est très voisine de la bague 28. Lorsque le baladeur 17 est déplacé d'une course légèrement supérieure à e vers le différentiel, les cannelures du baladeur coopèrent avec celles du manchon 10 et avec celles des deux bagues 25 et 28; l'arbre moteur 5 est ainsi accouplé d'une part à l'arbre 7, donc au pignon planétaire 14, et d'autre part au porte-satellites 12; par suite le différentiel est bloqué, c'est-à-dire qu'il tourne en bloc, entraînant l'arbre 16 à la même vitesse que l'arbre 7. Les deux arbres récepteurs 7 et 16 tournent dpnc à la même vitesse, évitant tout risque de patinage des roues de l'un des essieux, notamment lors d'un usage du véhicule en tout-terrain. Lorsque le baladeur 17 est déplacé d'une course supplémentaire e vers le différentiel, les cannelures du baladeur coopèrent avec celles du manchon 10 et avec celles de la bague 28, tandis que la gorge 29 entoure sans la toucher la partie cannelée de la bague 25; L'arbre moteur 5 est ainsi accouplé seulement au porte-satellites 12, qui entraîne les pignons planétaires 14, 15, donc les deux arbres i et 16, à des vitesses égales ou éventuellement différentes. Ceci permet notamment, lors d'un usage du véhicule sur route, d'éviter une usure excessive des pneumatiques équipant les roues, ou une réduction de leur adhérence sur le sol, que provoquerait, en particulier en virage serré, une rigoureuse égalité des vitesses de rotation de toutes les roues oumême des deux arbres 7 et 16. Comme on le voit, les diverses fonctions remplies par le dispositif décrit ne nécessitent qu'un nombre relativement réduit de pièces, formant un ensemble particuSid- rement compact, surtout en dimension radiale, ce qui est avantageux pour l'adaptation d'une transmission à quatre roues motrices à un véhicule de tourisme. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de transmission de mouvement destiné à relier par l'intermédiaire d'un différentiel blocable (2) un arbre moteur tubulaire (5) a deux arbres récepteurs alignés (7, 16) ou à l'un seulement (7) de ceux-ci, l'arbre moteur entourant l'un (7) des deux arbres récepteurs, caractérisé en ce que les deux arbres récepteurs (7, 16) sont respectivement ancrés sur chacun des deux pignons planétaires (14, 15) du différentiel, et en ce que l'arbre moteur (5) est solidaire en rotation de moyens coulissants de crabotage (10, 17) propres à l'accoupler sélectivement au premier arbre récepteur (7) seul, au porte-satellites (12) du différentiel ou à ces deux organes (7, 12) à la fois. 2.- Dispositif de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre moteur (5) étant un arbre tubulaire de sortie d'une boîte de vitesses (1), le différentiel (2) étant notamment du type sphérique à pignons coniques, les moyens coulissants de crabotage (10, 17) sont interposés axialement entre la boîte de vitesses et le différentiel. 3.- Dispositif de transmission suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de crabotage (10, 17) comportent un manchon (10) fixé sur une extrémité de l'arbre moteur (5) et muni sur sa péripherie de cannelures coopérant avec des cannelures intérieures d'un baladeur (17), ce manchon portant intérieurement, notamment par l'intermédiaire d'éléments roulants (9), le premier arbre récepteur (7). 4.- Dispositif de transmission suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les cannelures du baladeur (17) sont propres à coopérer avec des cannelures complémentaires formées d'une part sur une bague (25) solidaire du premier arbre récepteur (7), d'autre part sur le portesatellites (12). 5.- Dispositif de transmission suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le baladeur (17) est muni intérieurement d'une gorge annulaire (29) formant une échancrure dans ses cannelures et propre à contenir sans contact la partie cannelée de la bague (25) lorsque le baladeur est dans une position de coopération de ses cannelures avec celles du porte-satellites (12). 6.- Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le différentiel (2) étant du type sphérique, son boîtier portesatellites (12) comporte d'un coté lesdites cannelures complémentaires et est porté de l'autre coté par un palier fixe (13), notamment à éléments roulants. 7.- Dispositif de transmission suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la bague (25) est disposée à proximité immédiate du manchon (10), sans toucher celui-ci. 8.- Dispositif de transmission suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'un écrou (27) vissé sur le premier arbre récepteur (7) positionne axialement la bague (25) et le manchon (10), lesquels sont tous deux montés par emmanchement dentelé (11, 26) sur l'arbre moteur (5) et sur le premier arbre récepteur (7) respectivement. 9.- Dispositif de transmission suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le manchon (10) forme le moyeu d'un synchroniseur (23) de la boîte de vitesses (1).