Brevet FR2593873A1 — publié le 19870807

*La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement de deux arbres alignés, tels que deux arbres de transmission reliés à deux roues arrière d'un véhicule, du type comprenant un mécanisme différentiel dont une pièce maîtresse formant boîtier, et ainsi dési- gnée ci-après, est solidaire d'une roue dentée entraînée par un pignon d'un arbre d'entrée. Le mécanisme différentiel est soit mécanique, avec deux pignons planétaires respectivement solidaires des deux arbres entraînés et deux pignons satellites portés par le boîtier, soit du type dit visqueux avec des disques juxtaposés dans le boîtier empli de liquide, des disques solidaires du boîtier alternant avec des dis- ques respectivement solidaires de l'un ou de l'autre des deux arbres entraînés. Le dispositif étant contenu dans un carter qui le porte au moyen de paliers, les opérations de montage et de démontage sont généralement difficiles à cause de la so- lidarisation desdits boîtiers et roue dentée, ceux-ci constituant, une fois assemblés hors du carter, un ensem- ble volumineux délicat à mettre en place, surtout si l'en- grenage entre la roue dentée et le pignon associé est conique. Cette difficulté constitue un inconvénient dans le cas de l'entraînement des roues arrière d'un véhicule, o la dépose éventuelle du différentiel implique celle, parfois inutile et souvent malaisée, de la roue dentée. L'invention a pour but deréal'iser un dispositif entratnant deux arbres alignés au moyen d'un mécanisme différentiel aisément amovible ou interchangeable. Suivant l'invention, le dispositif comporte, pour réaliser cette solidarisation, des moyens de crabotage entre la roue dentée préalablement mise en place dans le carter, et ledit bottier introduit dans ce dernier, coa- xialement aux arbres alignés, par une ouverture latérale du carter. Selon d'autres caractéristiques avantageu- ses - le mécanisme différentiel étant du type visqueux, à disques solidaires du boîtier alternant avec des disques solidaires de l'un ou l'autre des deux arbres entraînés, ces derniers disques sont portés respectivement par deux manchons juxtaposés axialement, engagés l'un dans l'autre de façon étanche et libre en rotation et accouplés chacun à l'un des deux arbres entraînés, tandis que les moyens de crabotage compor- tent une couronne dentée ou encochée solidaire du bot- tier et engagée dans une denture complémentaire formée sur la roue dentée; - le mécanisme différentiel étant mécani- que, son bottier portant des pignons satellites qui coopèrent avec deux pignons planétaires respectivement accouplés à chacun des deux-arbres entraînés, les mo- yens de crabotage comprennent un manchon baladeur porté par le boîtier et mobile axialement sur celui-ci d'une position d'accouplement à une position de dégagement de moyens de crabotage entre la roue dentée et le man- chon baladeur; - dans ce dernier cas, des moyens de crabo- tage supplémentaires peuvent être prévus entre le man- chon baladeur et une pièce ancrée sur l'un des arbres entraînés, ces moyens étant susceptibles d'être accou- plés dans une position du manchon correspondant à son crabotage avec la roue dentée, de manière à assurer le blocage du différentiel. Trois exemples de réalisation d'un disposi- tif d'entraînement selon l'invention sont décrits ci- après, avec référence aux dessins annexes sur lesquels: - la Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'en- traînement selon l'invention, avec mécanisme différen- tiel visqueux; - les FigUres 2-Pet 3 sont des vues analogues de dispositifs selon un'second et un troisième modes de réalisation, avec mécanisme différentiel mécanique; - et la Figure. 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la Figure 2 d'un détail du second mode de réali- sation. On voit sur les Figures 1 à 3, monté dans un carter 1, un dispositif.d'entraînement de deux arbres alignés 2, 3 ou 2a, 3a ou 2b, 3b comprenant un mécanisme différentiel 4, 4a, 4b solidaire en rotation d'une roue dentée 5 coopérant avec un pignon 6 d'un arbre d'entrée 7. Les deux arbres alignés sont par exemple reliés respecti- vement à deux roues arrière d'un véhicule automobile, et l'arbre 7 est alors un arbre de transmission entraîné par le moteur du véhicule. L'arbre 7 étant perpendiculaire aux deux arbres alignés 2, 3; 2a, 3a; 2b, 3b, l'engrenage de la roue 5 et du pignon 6 est conique. La roue 5 est solidaire d'un mo- yeu tubulaire 8 tournant librement dans un palier 9 à deux roulements, et l'arbre 7 est porté par un palier 10 enga- gé et fixé dans, une ouverture appropriée 11 du carter 1. L'arbre 2, 2a, 2b est porté par le moyeu 8, sa portion 2d tournant librement dans une portée intérieure 8d du moyeu. L autre arbre entraîn% 3, 3a, 3b est porté indirectement par un palier 12, constitutant un couvercle qui ferme une large ouverture laterale 13 du carter 1. L'arbre 3,3a,3b est en fait porté par une portion extrême 14, 14a,14b du mécanisme différentiel, elle-même portée par le palier 12, tandis qu'une portion extrême opposée 15,15a,15b de ce mécanisme est por- tée par le moyeu 8 en tournant librement dans une portée intérieure 8e de ce moyeu. Dans le premier mode de réalisation (Figure 1), le mécanisme différentiel 4 est du type visqueux, comportant, dans deux chambres annulaires 16,17 séparées par une cloison radiale 18 et délimitées axialement par deux flasques 19, 20 un empilage de disques 21 solidaires d'un tambour extérieur 22 alternant avec des disques 23, 24 respectivement solidaires, dans la chambre 16, d'un manchon intérieur 25, et dans la chambre 17, d'un manchon intérieur 26. Ces manchons 25, 26 sont reliés, au droit de la cloison 18, par engagement coulissant et étanche d'un embout extrême 25a de l'un 25 dans un alé- sage extérieur de l'autre 26, tandis que leurs extrémi- tés opposées constituent respectivement les susdites portions 15, 14, cellas-ci étant de plus accouplées par des cannelures 27, 28 l'une à l'arbre 2 et l'autre à l'ar- bre 3. Les deux flasques 19, 20 tournent librement et de façon étanche sur les deux manchons 25, 26 et cons- tituent autour de ceux-ci, avec le tambour 22, un bottier tournant en bloc avec la roue dentée 5. A cet effet, l'extrémité du tambour 22 tournée vers la roue 5 est munie sur toute sa circonférence d'en- coches 22a crabotant avec une denture 29 complémentaire formée sur la roue 5. La couronne encochée ainsi formée à l'extrémité du tambour 22 pourrait en variante être remplacée par une couronne dentée, par exemple fixée à cette extrémité. Dans tous les cas, le moyen de crabota- ge 29, 22a ainsi réalisé est engageable par coulissement axial du boîtier 19, 20, 22, ce qui est compatible avec un montage aisé, par l'ouverture 13,du mécanisme différen- tiel 4 préalablement assemblé sur les deux manchons 25, 26. Dans le second mode de réalisation (Figure 2), le mécanisme différentiel 4a est du type mécanique, com- prenant un boîtier sensiblement sphérique 30 qui porte au moyen d'un axe 31 deux pignons satellites 32 engrenant avec deux pignons planétaires 33, 34 accouplés respective- ment à chacun des arbres 2a et 3a. Le bottier 30 comporte deux embouts tubulaires constituant les susdites por- tions extrêmes 14a, 15a portées l'une par le moyeu 8 de la roue 5, l'autre par le palier 12. Un manchon baladeur 35 coulisse axialement sur une portée cylindrique 36 du boîtier 30, son immobilisa- tion en rotation étant assurée par engagement des ex- trémités saillantes 37 de l'axe 31 des satellites 32 dans deux rainures diamétralement opposées 38 du man- chon 35. Celui-ci est pourvu, à son extrémité tournée vers la roue 5, d'une couronne encochée 39 propre à cra- boter avec une denture complémentaire 40 de la roue 5. Le moyen de crabotage 39, 40 ainsi réalisé entre le manchon baladeur 35 et la roue 5 est soit accouplé, soit dégagé selon que le manchon 35 est place, par un moyen de commande usuel non visible sur la Figure 2, dans une première position représentée à la Figure 2, ou dans une seconde position l'éloignant de la roue 5. Celle-ci, toujours en prise avec le pignon 6, n'est reliée aux arbres 2a et 3a par le mécanisme 4a que lors- que le moyen de crabotage 39, 40 est accouplé. Dans le cas de l'application susmentionnée du dispositif à un véhicule, les roues arrière reliées aux arbres 2a et 3a sont ainsi sélectivement motrices ou non. Le troisième mode de réalisation (Figure 3) diffère du précédent par l'interposition, entre le boî- tier 41 du différentiel 4b et la roue dentée 5, d'une pièce annulaire 42 ancrée sur l'arbre 2b au moyen de cannelures 43 et munie à sa périphérie d'une denture 44 propre à craboter avec des cannelures internes 45 du manchon baladeur 46, cannelures par lesquelles ce der- nier coulisse sur le boîtier 41 dont la périphérie est pourvue de cannelures complémentaires. La pièce 42 com- porte un moyeu tubulaire 15b qui constitue la susdite portion extrême, tournant librement sur un embout 41a du boîtier 41 et dans la portée 8e intérieure à la roue 5. Le manchon 46 comporte, comme dans le mode de réali- sation précédent, une couronne 39 propre à être accou- plée à la roue 5 par un moyen de crabotage constitué par la denture 40. Les dents 44 et les cannelures 45 constituent des moyens de crabotage supplémentaires 47 destinés à accoupler le bottier 41 à la pièce 42, donc à l'arbre 2b, "bloquant" ainsi le différentiel, quand le manchon 46 est déplacé vers la gauche, à partir de la position représentée à la Figure 3, les moyens de crabotage 39, restant alors accouplés. Ainsi, dans le cas précité de l'application du dispositif à un véhicule automobile, et en se reportant à la Figure 3, dans la position représentée du baladeur 46, le moyen de crabotage 39, 40 étant seul accouplé, les roues arrière sont motrices, entrainées par le dif- férentiel fonctionnant normalement. Le baladeur 46 étant déplacé vers la droite, les deux moyens de crabo- tage 40, 47 étant dégagés, le boîtier 41 n'est plus re- lié à la roue 5 et les roues arrière ne sont donc plus motrices et tournent de façon indépendante. Le baladeur étant déplacé vers la gauche, les moyens de crabotage et 47 étant tous deux en état d'accouplement, les roues sont motrices, avec blocage du différentiel, c'est-à-dire les deux arbres 2b, 3b tournant en bloc avec le bottier 41, donc les deux roues tournant à la même vitesse. Dans une variante non représentée, le crabotage entre un bottier de différentiel mécanique et la roue dentée 5 s'effectue en permanence, comme dans le premier mode susmentionné. Une couronne encochée en prise avec la denture 40 de la roue 5 est alors fixée audit boîtier, par exemple au moyen d'au moins une vis, celle-ci pou- vant être disposée de façon à immobiliser l'axe 31 des satellites. Dans les divers modes de réalisation décrits, la roue dentée 5 est d'abord mise en place dans le car- ter 1, son moyeu 8 étant calé dans le palier à roule- ments 9, puis le mécanisme différentiel 4, ha, 4b est introduit axialement par l'ouverture 13 du carter 1 jusqu'à engagement de la portion extreme 15, 15a, 15b dans le moyeu 8 de la roue 5. Le palier 12 formant cou- vercle est fixé au carter 1 au droit de l'ouverture 13,' et les arbres entraînés 2,3 ou 2a, 3a pu 2b, 3b sont engagés jusqu'à accouple- ment de leur extrémité cannelée dans les manchons 25, 26 (Figure 1), ou dans les pignons planétaires 33, 34 (Figures 2 et 3). Le mécanisme différentiel est, par opérations inverses, démontable aisément sans déplacer la roue dentée 5. Il est de plus interchangeable, c'est- à-dire que dans un même carter 1 équipé d'un renvoi co- nique 5, 6, on peut monter alternativement l'un ou l'au- tre des mécanismes différentiels décrits. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'entraînement de deux arbres alignés (2, 3; 2a, 3a; 2b, 3b), tels que deux arbres de transmission reliés à deux roues arrière d'un véhi- cule, comprenant un mécanisme différentiel (4; 4a; 4b) dont une pièce maîtresse formant boîtier (19, 20, 22; 30; 41) logée dans un carter (1) est solidaire d'une roue dentée (5) entraînée par. un pignon (6) d'un arbre d'en- trée (7), caractérisé en ce qu'il comporte, pour réaliser cette solidarisation,des moyens de crabotage (22a, 29; 39, 40) entre la roue dentée (5) préalablement mise en place dans le carter (1), et ledit boîtier introduit dans ce dernier coaxialement aux arbres alignés (2, 3; 2a, 3a; 2b, 3b) par une ouverture latérale (13) du carter (i). 2 - Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens de crabotage comprennent une couronne encochée (22a, 39) solidaire en rotation du boîtier (19, 20, 22; 30; 41) et une denture complé- mentaire formée sur la roue dentée (5). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne (22a) est rigidement solidaire du boîtier (19, 20, 22). 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne (39) est accouplée au bottier (30, 41) par des moyens coulissants (37, 38; 45, 46). - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme différentiel étant du type visqueux (4) à disques (21) solidaires du boîtier alter- nant avec des disques (23- 24) solidaires de l'un ou l'autre des deux arbres entraînés (2, 3), ces derniers disques sont portés respectivement par deux manchons (25, 26) juxtaposés axialement, engagés l'un dans l'au- tre de façon étanche et libre en rotation, et accouplés chacun à l'un des deux arbres entraînés (2, 3), tandis que les moyens de crabotage comportent une couronne den- tée ou pourvue d'encoches (22a) solidaire du boîtier (19, 20, 21) et engagée dans une denture complémentaire (29) formée sur la roue dentée (5) . 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que le mécanisme différentiel étant mécani- que (4a), son boîtier (30) portant des pignons satellites (32) qui coopèrent avec deux pignons planétaires (33, 34) respectivement accouplés à chacun des deux arbres entraî- nés (2a, 3a), les moyens de crabotage comprennent un man- chon baladeur (35) porté par le boîtier (30) et mobile axialement sur celui-ci d'une position d'accouplement à une position de dégagement de moyens de cabotage (39, 40) entre la roue dentée (5) et le manchon baladeur (35). 7 - Dispositif selon la revendication 6, ca- ractérisé en ce que des moyens de crabotage supplémentai- res (47) sont prévus entre le manchon baladeur (46) et une pièce (42) ancrée sur l'un (2b) des arbres entraînés, ces moyens (47) étant susceptibles d'être accouplés dans une position du manchon (46) correspondant à son crabotage avec la roue dentée (5), de manière à assurer le blocage du différentiel.