Brevet FR2635159A1 — publié le 19900209

On sait que si la présence d'un différentiel est indispensable å ta conduite d'un véhicule dans Lequel l'entrainement s'effectue par deux roues disposées de part et d'autre de t'axe de celui-ci, son intervention devient indésirable Lorsque L'adhérence de L'une des roues est inférieure au couple transmis (cas de circulation sur un terrain boueux, sablonneux, enneigé ou verglacé) puisque la roue à faible adhérence tourne folle alors que la roue opposée n'est pLus entrainée. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé des différentiels à effet autobloquant qui sont agencés de manière à faire automatiquement cesser l'entraînement différentiel dès que l'une des roues patine et à lier angulairement de manière rigide L'arbre moteur à L'un comme à L'autre des deux arbres de sortie du dispositif, et ce jusqu'à ce que L'adhérence redevienne normale au niveau des deux roues motrices. Le systeme auto-bloquant le plus couramment proposé consiste à monter, de part et d'autre de l'axe des satellites du différentiel, deux empilages de disques de friction, chacun desdits empilages renfermant une première série de disques angulairement solidaires du boitier Lié à l'arbre moteur, et une seconde série de disques rendus angulairement solidaires de L'arbre de sortie correspondant à travers un coulisseau cannelé, axialement mobile sur celui-ci.Par ailleurs, on associe à chacun des planétaires du différentiel un mécanisme de rampe, les deux mecanismes étant reliés l'un à l'autre de façon à ce que le couple résistant qui apparat au niveau du PLanétaire Lié à la roue qui reste angulairement immobile en cas de patinage, provoque le déplacement du coulisseau correspondant et le pressage axial des deux séries de disques de l'empilage associé à L'arbre de La roue immobile. De ce fait, cet arbre se trouve Lie angulairement au bottier et est en conséquence entrafné par suite de La disparition de L'effet différentieL, tandis que L'arbre opposé est Lui-même entratné à la même vitesse, sa roue tournant sans effort et sans patinage en favorisant de la sorte La reprise d'adhérence. Des différentiels à effet auto-bLoquant de ce type ont été notamment décrits dans Les documents FR-A-1 596 579 (DAIMLER-BENZ AG), FR-A-1 540 993 (TOKYO SUKUHAN K.K.), et FR-A-2 604 504 (PONCET). Dans Les constructions proposées, Les mécanismes de rampe sont gé neraLement constitués par des bilLes ou autres organes substantiellement spheriques maintenus entre des portees déterminées par des entailLes respectivement ménagées dans chaque coulisseau et dans le planétaire qui lui correspond. On conçoit que dans un tel agencement, le contact des billes entre ses portées n'est pas continu en ce sens que chaque bille change brusquement d'appui toutes les fois que le couple transmis par le différentiel est inversé, c'est-å-dire lors des freinages et des accélérations du véhicule.Comme par ailleurs l'intégralité de L'effort d'er.- traînement en rotation est transmis par les mécanismes de rampe, toute inversion du couple d'entraSnement engendre un å-coup violent qui outre le désagrément causé aux occupants du véhicule, provoque l'apparition rapide de jeux inadmissibles, nuisibles à La durée d'utilisation du différentiel. C'est à cet inconvénient qu'entend particulièrement remédier la présente invention, laquelle consiste essentiellement à réaliser chaque mécanisme de rampe sous la forme d'un système vis et écrou, assurant par nature un contact permanent. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, Les caractéristiques qu'elle présente et Les avantages qu'elle est susceptibLe de procurer : La figure unique de ce dessin est une coupe axiale schématique d'un différentiel à effet autobloquant établi conformément à l'invention. L'agencement général du différentiel représenté est analogue à celui décrit dans Le document FR-A-2 604 504 (PONCET), en ce sens qu'on trouve un boitier 1 qui est Lié à L'arbre moteur par une couronne dentée 2 et qui renferme deux satellites opposés 3 portés par des axes radiaux 4. Chaque satellite 3 engrène avec deux planétaires 5 et 6 qui prennent latéralement appui contre des rouLements axiaux 7 et dont Le moyeu est prévu cannelé afin d'assurer L'entrainement en rotation d'un coulisseau 8, respectivement 9.Chacun de ces coulisseaux 8 et 9 supporte une série de disques 10 qui sont entrainés en rotation par Les canneLures dudit coulisseau et entre Lesquels sont insérés Les disques 11 d'une seconde série, ces disques il étant retenus angulairement au niveau de leur périphérie par des canneLures ménagées dans la paroi interne du bottier 1. On observera que les deux disques latéraux 11 de chaque empilage 10-11 prennent appui l'un contre une cloison annulaire intérieure la du boitier 1, l'autre contre un plateau de pressage 12 engagé sur Les cannelures du coulisseau correspondant 8 ou 9 et commandé axialement par un épaulement annulaire terminal 8a, 9a de celui-ci. Conformément à l'invention, l'alésage intérieur de chaque couLisseau 8 ou 9 comporte un taraudage qui coopère avec un filetage prévu sur une bague d'entrainement 13 mobile axialement sur l'arbre de sortie correspondant 14 ou 15 du différentiel, la périphérie de cet arbre et l'ouverture axiale de chaque bague 13 étant cannelées de façon å assurer une liaison angulaire permanente ; on notera d'une part que l'angle de chaque filet est tel qu'il y a réversibilité de l'entraSnement, d'autre part que les pas des deux filets 8-13 et 9-13 sont inversés.Par ailleurs et tout en disposant d'un jeu axial propre à permettre la commande du pressage des disques de chaque empilage latéral 10-11, Les deux coulisseaux 8 et 9 sont maintenus axialement en butée l'un contre l'autre dans la partie centrale du bottier 1, et ce par L'intermédiaire d'un ensemble comprenant deux roulements 16 qui sont pincés entre deux disques 17 solidaires du coulisseau 9 et un disque central 18 fixé à la paroi interne de l'extrémité, en forme de cloche, du coulisseau 8. Cet agencement assure La liaison des coulisseaux dans les deux sens de déplacement axial tout en les Laissant Libres de tourner indépendamment l'un de l'autre. Le fonctionnement du différentiel ci-dessus décrit est dans son ensemble identique à celui des dispositifs du même genre rappelés dans le préambule, le pressage axial de l'un ou L'autre des deux empilages latéraux de disques 10-11 contre La cloison annuLaire la assurant la solidarisation du boitier 1, entrainé par L'arbre moteur, et de celui des deux arbres de sortie 14 ou 15 qui tend à rester immobile lorsque la roue associée à l'arbre 15 ou 14 opposé tend à patiner par manque d'adherence. Ce pressage axial est opéré par suite du déplacement du plateau 12 envisage qui intervient sous L'effet du glissement axial de L'ensemble formé par Les coulisseaux 8 et 9. Ce gLissement est engendré par l'un des deux systèmes vis-écrou formés par les bagues 13 coopérant avec Les coulisseaux 8 et 9 ; on conçoit en effet qu'étant donnés Les pas inverses des filetages considéres et La liaison axiale rigide des deux coulisseaux, ceux-ci se déplacent dans un sens ou dans l'autre (visage et devissage simultanés) des qu'apparaSt au niveau de l'un des coulisseaux un déséquilibre créé en coupLe résistant résultant d'une amorce de patinage au niveau de l'une des deux roues motrices du véhicuLe. En circulation normale, c'est-à-dire Lorsque les deux roues motrices du véhicule rencontrent la meme adhérence, il y a équilibre des couples résistants au niveau des planétaires 7, de telle sorte que l'ensemble formé par les deux coulisseaux 8 et 9 reste axialement immobile. Les empilages de disques 10-11 n'interviennent donc pas et L'effet dif férentiel apparat. Le montage suivant l'invention diminue évidemment dans de grandes proportions les pressions locales contraignantes développées dans les systèmes usuels du type à billes. Par ailleurs il assure, au niveau des filetages de Liaison, un contact permanent, s'opposant à toute apparition d'å-coups dans la transmission Lorsque le couple s'inverse (freinages ou accélérations), puisque par sa conception même, Le système suivant l'invention ne comporte aucun jeu fonctionnel autre que le jeu de coulissement défini par Les tolérances d'usinage. Il va de soi qu'en vue d'améliorer encore la souplesse du fonctionnement, le filet hélicoïdal qui assemble L'un à l'autre La bague 15 (faisant fonction de vis) et Le coulisseau 8 ou 9 correspondant (faisant fonction d'écrou) peut être avantageusement réalisé sous la forme d'une succession de billes jointives logées dans des rainures homologues pratiquées dans les parois internes qui se font face. Il doit d'ailleurs etre entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATION Différentiel à effet auto-bloquant pour transmissions de véhicules et applications analogues, du genre dans lequel le boîtier (1) qui est lie à l'arbre moteur et qui entraine Les deux arbres de sortie (14, 15) de manière différentielle par L'intermédiaire de satellites (3) et de deux planétaires (5, 6), renferme, de part et d'autre de l'axe transversal de ces satellites, deux empilages de disques coulissants dont une série (10) est angulairement solidaire dudit boitier tandis qu'une autre série (11) est portée par des coulisseaux (8, 9) respectivement liés à l'un et à l'autre des deux arbres de sortie (14, 15), lesquels coulisseaux sont réunis aux planétaires (5, 6) par des mécanismes de rampe qui sous L'effet du couple resistant qui apparait au niveau de l'un des planétaires Lorsque l'un des arbres de sortie reste angulairement immobile alors que l'autre continue à être entrainé, assurent le déplacement des coulisseaux et le pressage axial des disques de l'un des deux empilages (10-11) contre le bottier (1) qui se trouve alors lié angulairement à l'arbre de sortie (14 ou 15) consideré, caractérisé en ce que chaque mécanisme de rampe est agencé a la manière d'un système vis et écrou et comprend un filetage reversible, à pas inversé d'un coulisseau à l'autre, interposé entre chaque coulisseau et une bague (13) solidaire de l'arbre de sortie correspondant, les deux coulisseaux étant rigidement rendus solidaires L'un de L'autre dans Les deux sens de déplacement axial tout en étant libres de tourner indépendamment l'un de L'autre.