Brevet FR2610059A1 — publié le 19880729

DISPOSITIF DE DIFFERENTIEL L'invention concerne un différentiel à transfert de couple par voie mécanique entre les deux sorties lorsque le couple suscep- tible d'être transmis par une d'entre elles est limité. On appelle aussi ces différentiels des différentiels à glisse- ment limité. On connatt déjà des systèmes à frottements rapportés, par exemple des différentiels incluant des disques de frottements prétarés ou non entre les deux sorties ou entre une sortie et le bottier. On connait également des différentiels ayant un frottement naturel par l'utilisation dans leur chatne cinématique interne d'engrenages à axes perpendiculaires et non concourants comme roue et vis sans fin. On peut reprocher à ces réalisations leur encombrement, leur complexité et leur coût. - Le but de la présente invention est la création d'un différen- tiel compact, simple et n'utilisant pas d'élément supplémen- taire à ceux strictement nécessaires pour obtenir la fonction différentiel, donc à un faible coût. Conformément à l'invention, ce différentiel de type nouveau se compose essentiellement d'un planétaire et de satellites clas- siques pour une sortie, de planétaire et de satellites du type engrenage extérieur dont les éléments tournent dans le même sens décrits dans la demande de brevet ne 8700558 pour l'autre sortie qu'on appellera par la suite pignons spéciaux. A cet effet, le dispositif de différentiel selon l'invention -2- comporte un bottier portant des satellites d'axe parallèle à l'axe du bottier et deux sorties de mouvement, l'une des sorties de mouvement s'effectuant au moyen de pignons clas- siques: satellites et planétaire, tandis que l'autre sortie de mouvement se réalise au moyen de pignons spéciaux tournant dans le même sens: satellites et planétaire, les satellites qui sont montés sur le même axe étant solidaires l'un avec l'autre par exemple au moyen d'une soudure. Selon un mode de réalisation de l'invention des butées sont disposées sur les axes de satellites entre le bottier et les- dits satellites, ce qui permet d'obtenir des frottements sup- plémentaires dus à l'angle d'hélice de pignons spéciaux. Le différentiel, selon l'invention, présente ainsi l'avantage de se monter facilement à la place d'un différentiel classique tout en permettant d'obtenir la fonction transfert de couple. De plus, ce type de différentiel utilise un minimum d'éléments, c'est-à-dire ceux qui sont strictement nécessaires à la fonc- tion'différentiel. De ce fait, le dispositif, selon l'inven- tion, a un prix de revient particulièrement avantageux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit le mode de réalisation donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale de l'ensemble du dis- positif selon l'invention. Sur la figure 1, on voit le bottier 1 qui recoit le mouvement d'entrée. Ce bottier 1 porte des satellites référencés 2 dans leur ensemble d'axe 7 parallèle à l'axe du bottier 1, c'est-à-dire à l'axe du différentiel, chacun comportant un pignon de type classique ou satellite 3 et un pignon spécial 2610 0 5 9 - 3- ou satellite 4, ces deux satellites 3 et 4 étant liés ensemble en rotation au moyen d'une soudure. Les satellites 3 engrènent avec le planétaire de sortie 5 qui est un pignon de type classique. Les satellites 4 engrènent avec le planétaire de sortie 6 qui est aussi un pignon de type spécial. Par rapport au bottier 1 du différentiel, le planétaire 6 tour- nant dans un sens, les satellites 2 tournent dans le même sens (par l'intermédiaire de l'engrènement des pignons spéciaux, c'est-à-dire des satellites 4), le planétaire 5 tourne en sens inverse (par l'intermédiaire de l'engrènement des pignons clas- siques, c'est-à-dire des satellites 3). La fonction différentiel est bien ainsi réalisée avec le mini- mum de pièces. Il est à remarquer que les satellites 4, c'est-à-dire les pignons spéciaux et leur planétaire 6, peuvent avoir le même nombre de dents et une denture identique, par exemple des pignons à deux dents. Le partage du couple théorique (en l'absence de frottements) entre les deux scrties peut être choisi à volonté en jouant sur les nombres de dents de satel- lites 3 et du planétaire 5, c'est-à-dire des pignons clas- siques. Conformément à l'invention, les couples de pignons spéciaux (le planétaire 6 et un satellite 4) ont des caractéristiques géomé- triques: rayon de cercle de base et entraxes tels que le ren- dement de cet engrenage soit volontairement faible de manière à assurer la fonction transfert de couple. A titre d'exemple, un rapport entraxe sur rayon du cercle de base supérieur à 4 assure déjà, compte tenu d'un coefficient de frottement de 0,15, un rendement inférieur à 0,55. Ces pignons spéciaux ayant 26 16 059 -4 - de plus, par nature, un angle d'hélice assez élevé (hélice sur au moins un demi-tour pour un pignon à deux dents) vont générer sous couple une poussée axiale créant ainsi sur des butées de frottement 8 une perte de rendement supplémentaire. Il est à remarquer de plus que la continuité de rotation des satellites 2 est assurée de toute façon par les engrènements de la sortie à pignons classiques. Il n'est donc pas nécessaire, et c'est une des caractéristiques de l'invention, dès lors qu'on a plusieurs satellites 2, qu'une continuité totale soit assurée au niveau de chaque couple de pignons spéciaux pour avoir quand même la continuité totale au niveau de la sortie planétaire. On pourra donc au choix réduire l'angle d'hélice pour diminuer la poussée axiale ou réduire l'épaisseur des pignons spéciaux pour diminuer l'encombrement axial. Ceci permet d'ajuster les frottements dans une archi- tecture donnée. Il résulte de la description les points suivants qui sont carac- téristiques de l'invention. - En première caractéristique, le différentiel objet de l'inven- tion se compose d'un bottier 1 portant des satellites 2 d'axes parallèles à l'axe du bottier 1 et deux sorties par plané- taire 5 et 6. - En deuxième caractéristique, l'une des sorties est composée de pignons classiques, c'est-à-dire des satellites 3 et du pla- nétaire 5. L'autre sortie est composée de pignons spéciaux, c'est-à-dire des satellites 4 et du planétaire 6, les satel- lites 3 et 4 des 2 types étant liés en rotation sur chacun de leurs axes au moyen d'une soudure. 26 1 0 0 5 9 -- 5 -- - En troisième caractéristique, les pignons spéciaux, c'est-à- dire les satellites 4 et leur planétaire 6, sont des pièces identiques, en ce sens qu'elles ont un même nombre de dents et la même denture. - En quatrième caractéristique, le partage du couple théorique sans frottement est donné par les seuls rapports de dents de l'ensemble des pignons classiques, c'est-à-dire satellites 3 et planétaire 5. - En cinquième caractéristique, la fonction transfert de couple est assurée par un choix judicieux du rapport entre l'entraxe et le rayon du cercle de base de l'engrenage spécial plané- taire 6, satellite 4. Ce rapport étant de préférence supérieur à 4. - En sixième caractéristique, des butées 8 permettent d'obtenir des frottements supplémentaires générés par l'angle d'hélice des pignons spéciaux, angle important de part la nature de ces pignons. - En septième caractéristique, la continuité totale d'engrè- nement au niveau de chaque pignon spécial ou satellite 4 n'est pas nécessaire pour avoir la continuité totale au niveau de la sortie, ce qui permet de moduler les efforts supplémentaires ou de réduire l'encombrement. - En huitième caractéristique, tous les pignons peuvent être usinés et contrôlés sur machines traditionnelles à tailler les engrenages cylindriques à développante de cercle. 2610 0 5 9 - 6 - REVENDICATIONS 1. Dispositif de différentiel caractérisé en ce qu'il comporte un bottier (1) portant des satellites (2) d'axe parallèle à l'axe du bottier (1) et deux sorties de mouvement s'effectuant chacune par un planétaire (5) et (6), l'une des sorties de mou- vement s'effectuant au moyen de pignons classiques: satel- lite (3) et planétaire (5), tandis que l'autre sortie de mou- vement se réalise au moyen de pignons spéciaux tournant dans le même sens: satellite (4) et planétaire (6), les satellites (3) et (4) montés sur le même axe (7) étant solidaires l'un avec l'autre. 2. Dispositif de différentiel selon la revendication 1 carac- térisé en ce que les pignons spéciaux tournant dans le m me sens, c'est-àdire les satellites (4) et le planétaire (6), ont le même nombre de dents et une denture identique. 3. Dispositif de différentiel selon la revendication 1 carac- térisé en ce que le rapport des dents des pignons classiques, c'est-àdire les satellites (3) et le planétaire (5), est établi de manière à répartir le couple théorique sans frottement qu'il faut transmettre. 4. Dispositif de différentiel selon la revendication 1 carac- térisé en ce que la fonction transfert de couple est donnée par la détermination de l'entraxe et des rayons des cercles de bases des pignons spéciaux, c'est-à-dire les satellites (4) et le planétaire (6). 5. Dispositif de différentiel selon la revendication 4 carac- térisé en ce que des butées (8) sont disposées sur les axes (7) entre les satellites (3) et (4) et le bottier (1), de manière à obtenir des frottements supplémentaires générés par l'angle d'hélice des pignons spéciaux, c'est-à-dire les satellites (4) - 7 - et le planétaire (6). 6. Dispositif de différentiel selon la revendication 1 caractérisé en ce que le satellite (3) et le satellite (4) montés sur le même axe (7) sont soudés. 7. Dispositif de fixation selon les revendications 2 et 4 caractérisé en ce que le rapport entre l'entraxe et le rayon du cercle de base est supérieur à 4.