Brevet FR2643962A1 — publié le 19900907

L'invention concerne un différentiel comportant un boîtier de différentiel pouvant être entraîné et des pignons d'arbres d'entraqnement montés coaxiaux à ce boîtier et ayant des diamètres de denture différents, qui sont accouplés entre eux par des satellites montés rotatifs dans le boîtier de différentiel. Les différentiels de ce type produisent une répartition inégale du couple moteur sur les deux pignons d'arbres d'entraînement; pour cette raison, ils sont utilisés de préférence en tant que diffé- rentiel central dans les véhicules automobiles à quatre roues motrices pour la répartition de la puissance sur les deux arbres de transmission. Un différentiel du type indiqué au début est connu, par exemple par le document WO 87/00900, lequel prévoit des satellites qui sont chacun en prise, pour moitié, avec l'un des pignons d'arbres d'entraînement et sont disposés parallèles à l'axe de ceux-ci, les satellites étant accouplés entre eux par deux roues de vis sans fin, prévues dans des branches parallèles de transmission d'effort, qui sont disposées dans l'espace intermédiaire entre les faces d'extrémités des pignons d'arbres d'entraînement et dont les axes sont perpendiculaires aux axes - dont ils sont également espacés - des satellites et par suite des pignons d'arbres d'entraînement. La denture de la roue de vis sans fin implique une denture correspondante des satellites, laquelle se prolonge jusque dans la région d'engrènement avec les pignons d'arbres d'entraîne- ment, de sorte que ceux-ci ont le même type de denture. Le frotte- ment accru, apparaissant dans la zone d'engrènement entre les satellites et la roue de vis sans fin, provoque une action de blo- cage partiel du différentiel, laquelle est destinée à empêcher la disparition complète de la traction sur l'un des deux arbres entraînés. Cet effet est désiré et nécessaire sur les véhicules à quatre roues motrices. Le différentiel qui vient d'être décrit a plusieurs inconvénients. En raison de la forme de la denture, les pignons employés sont de fabrication relativement coûteuse. La position de la roue de vis sans fin entre les faces d'extrémités des pignons d'arbres d'entraînement augmente la longueur totale du différentiel de façon indésirable. Le type de la construction autorise seulement l'emploi de quatre satellites en combinaison avec deux roues de vis sans fin, dont seulement deux satellites sont chaque fois en prise avec l'un des pignons d'arbres d'entraînement, donc chargés -en parallèle par le couple moteur. Par conséquent, la denture et par suite Le diamètre des satellites doivent être relativement grands, de sorte qu'il y a également une influence nuisible sur le diamètre du différentiel. Partant de cet état de la technique, la présente inven- tion vise à apporter un différentiel, du type mentionné au début, qui puisse être fabriqué économiquement, qui soit court et possède un faible diamètre et qui puisse être réalisé comme un différentiel autobloquant ou à blocage partiel avec une répartition inégale du couple moteur. A cet effet, selon l'invention, les pignons d'arbres d'entraînement sont accouplés exclusivement par des satellites à axes parallèLes et les satellites sont maintenus dans des poches ou aLvéoLes de friction du boîtier de différentiel. Les pignons d'arbres d'entraînement sont réalisés comme des planétaires. La limitation à des satellites exclusivement à axes parallèles, assurant directement l'accouplement des pignons d'arbres d'entraînement ou par engrènement mutuel, autorise la dis- position d'un plus grand nombre de satellites sur la circonférence, de sorte que le diamètre global du différentiel peut être diminué. De plus, La limitation à des satellites exclusivement à axes parallèles, permet de rapprocher considérablement Les pignons d'arbres d'entraînement, de sorte que la Longueur du différentiel peut être réduite de façon avantageuse. La disposition selon l'invention des satellites dans des poches de friction, apporte non seulement l'action d'autoblocage recherchée, elle diminue également la place nécessaire dans le sens axial puisqu'il n'est pas néces- saire de prévoir des tourillons particuliers sur les satellites. Dans la mesure o seulement une action d'autoblocage faible ou limitée est nécessaire, Les dentures peuvent être réa- lisées, pour des motifs économiques, comme des dentures droites, c'est-àdire parallèles. Au cas o L'action d'autoblocage doit être portée audelà de celle assurée dans les poches de friction, on peut prévoir des dentures héLicoidaLes. Pour ce qui concerne la forme et l'engrènement des pignons d'arbres d'entraînement et des satellites, différentes con- figurations sont possibles et réalisables sous différentes variantes. Selon une première variante, les satellites sont en nombre pair, ils sont disposés dans le bottier de différentiel en étant répartis circonférentieLlement et alternativement décalés axialement l'un par rapport à l'autre et ils engrènent chacun alternativement avec L'un des pignons d'arbres d'entraînement et entre eux, par paire, chacun avec un satellite voisin. Ce mode de réalisation autorise la distance minimale pos- sible des pignons d'arbres d'entraînement l'un de l'autre, dont les faces d'extrémités peuvent se toucher presque. Un exemple d'une telle conception - bien que seulement avec une répartition égale du couple moteur - est connu par le document US 3 706 239. Selon une deuxième variante, basée essentiellement sur les mêmes principes, les satellites sont en nombre pair, ils sont disposés dans le boYtier de différentiel en étant répartis circon- férentiellement et alternativement décaLés axialement l'un par rap- port à l'autre, et ils engrènent chacun alternativement avec l'un des pignons d'arbres d'entraînement et entre eux, chacun avec les deux satellites voisins. Comparativement à l'exécution précitée, ce dernier mode de réalisation permet de réduire l'action d'auto- blocage en raison des efforts de sens contraires transmis par les dents des satellites voisins. Un exemple de cette conception, éga- lement avec une répartition uniforme du couple seulement, est connu par le document GB 1 099 717. Surtout la première des exécutions mentionnées - mais aussi la deuxième, quoique avec des limitations - a l'avantage que certaines conditions de répartition du couple moteur peuvent être établies selon les désirs, grâce au choix relativement libre des grandeurs des pignons. Dans ces exécutions, il est préférable que Le boîtier de différentiel ou porte-satellites présente un plan de joint, par exemple entre Les pignons d'arbres d'entraînement. Selon une variante des exécutions précitées, les stal- Lites peuvent avoir un diamètre étagé entre les pignons d'arbres d'entraînement. Il est possible d'insérer dans le boîtier de différentiel un corps de remplissage qui peut constituer des parties des poches de friction, ou compléter celles-ci, et qui s'appuie vers l'exté- rieur, tout au moins par des portions semblables à des rayons. D'autres caractéristiques et avantages de t'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation préférés mais nullement limitatifs de l'invention, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre un différentiel dans lequel les satellites sont mutuellement en prise par paires; la figure la représente plus précisément une coupe transversale de ce différen- tiel, prise suivant la ligne A-B de la figure lb, tandis que la figure lb représente une coupe axiale correspondant à la ligne C-D de la figure la; - la figure 2 montre un différentiel dans lequel chacun des satellites est en prise avec les deux satellites voisins, la figure 2a étant de nouveau une coupe transversale suivant la ligne A-B de la figure 2b et cette dernière étant une coupe axiale prise suivant la ligne C-D de la figure 2a. La figure la représente un pignon d'arbre d'entraînement 1 relativement petit, un pignon d'arbre d'entraînement 2 relative- ment grand, quatre satellites 3 répartis circonférentiellement et qui sont en prise avec le premier pignon 1, ainsi que quatre sateL- lites 4, également répartis uniformément dans le sens circonféren- tiel et qui sont en prise avec le pignon 2. Les satellites engrè- nent entre eux par paires. Les références 5 et 6 désignent les poches ou alvéoLes de friction. On voit également sur cette figure que les satellites 3, 4 - pouvant avoir deux diamètres différents - 35. se trouvent sur des cercles primitifs de grandeurs différentes. Sur la figure lb, on peut voir que le boîtier de diffé- rentiel 7 est constitué de deux demi-boitiers 8, 9 assemblés par des vis 10; Le demi-boitier 8 reçoit Le pignon d'arbre d'entraine- ment 1, tandis que le demi-boitier 9 reçoit le pignon d'arbre d'entraînement 2. Un corps de remplissage 11 est inséré dans le boîtier entre les faces d'extrémités des deux pignons 1 et 2. Les satellites se recouvrent axialement dans La région du corps inséré 11 à l'intérieur du demi-bottier 9. La coupe transversale de la figure 2a montre de nouveau un pignon d'arbre d'entraînement 1 relativement petit et un pignon d'arbre d'entraînement 2 plus grand, quatre satellites 3 répartis circonférentiellement et en prise avec le petit pignon 1, ainsi que quatre satellites 4 également répartis circonférentiellement et en prise avec le grand pignon 2. A la différence de l'exécution des figures la et lb, chacun des satellites est en prise avec les deux satellites voisins, engrenant avec l'autre des deux pignons d'arbres d'entraînement. La figure 2b montre que le boîtier de différentiel 7 de ce mode de réalisation est également constitué de deux demi- boîtiers 8, 9 dont le premier reçoit le petit pignon d'arbre d'entraînement 1 et le dernier reçoit le pignon d'arbre d'entraîne- ment 2 plus grand. A la différence de la disposition visible sur la figure lb, les satellites 3, en prise avec le premier pignon 1, sont situés complètement à l'intérieur.du demi-boitier 8 et le recouvrement axial avec les satellites 4, en prise avec le grand pignon 2, est réalisé exclusivement dans ce demi-boitier 8. De cette manière, le corps de remplissage 11 possède un volume nette- ment plus faible. REVENDICATIONS 1. Différentiel comportant un boîtier de différentiel pouvant être entraîné et des pignons d'arbres d'entraînement montés coaxiaux à ce boîtier et ayant des diamètres de denture diffé- rents, qui sont accouplés entre eux par des satellites montés rota- tifs dans le boîtier de différentiel, caractérisé en ce que les pignons (1, 2) d'arbres d'entraînement sont accouplés exclusivement par des satellites (3, 4) à axes parallèles et que les satellites (3, 4) sont maintenus dans des poches ou alvéoles de friction (5, 6) du boîtier de différentiel (7). 2. Différentiel selon la revendication 1., caractérisé en ce que les satellites (3, 4) sont en nombre pair, sont disposés dans le boîtier de différentiel (7) en étant répartis circonféren- tiellement et alternativement décaLés axialement l'un par rapport à l'autre, et engrènent chacun alternativement avec l'un des pignons (1, 2) d'arbres d'entraînement et entre eux, par paire, chacun avec un satellite voisin (figure 1). 3. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les satellites (3, 4) sont en nombre pair, sont disposés dans le boîtier de différentiel (7) en étant répartis circonféren- tiellement et alternativement décalés axialement l'un par rapport à L'autre, et engrènent chacun alternativement avec l'un des pignons (1, 2) d'arbres d'entraînement et entre eux, chacun avec les deux satellites voisins (figure 2). 4. Différentiel selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que les satellites (3, 4) ont deux dia- mètres différents. 5. Différentiel selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les satellites (3, 4) sont situés sur des cercles primitifs de grandeurs différentes. 6. Différentiel seLon L'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le boîtier de différentiel (7) est divisé (8, 9) dans un plan situé entre les pignons d'arbres d'entraînement (1, 2). 7. Différentiel selon la revendication 6, caractérisé en ce que les faces d'extrémités des pignons d'arbres d'entrainement (1, 2) sont axialement espacées l'une de L'autre et que, entre elles, un corps de remplissage (11) est inséré dans le boitier de différentiel (7), corps qui forme partiellement Les poches de friction (5, 6) pour les satellites (3, 4).