Brevet FR2643426A1 — publié le 19900824

La présente invention concerne un dispositif répartiteur de couple pour répartir entre deux organes de sortie, un couple appliqué à un organe d'entrée. Les répartiteurs de couple actuellement connus utilisés notamment dans les véhicules à quatre roues motrices pour répartir le couple entre les roues avant et les roues arrières sont soit des dispositifs à engrenage soit des dispositifs à couplage hydraulique. Dans tous les cas,il s'agit de dispositifs complexes, et par conséquent onéreux. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif répartiteur de couple pour répartir entre deux organes de sortie un couple appliqué à un organe d'entrée, caractérisé par le fait qu'il comprend un embrayage dont un premier élément est solidaire en rotation de l'organe d'entrée, et dont l'autre élément est solidaire en rotation du premier organe de sortie, et un organe de poussée pour actionner ledit embrayage, l'organe d'entrée étant agencé pour exercer sur l'organe de poussée une force fonction du couple d'entrée, dans le sens tendant à l'actionnement de l'embrayage, et le deuxième organe de sortie étant agencé pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste, fonction du couple résistant exercé sur cette sortie. Par conséquent aussi longtemps que la force exercée sur l'organe de poussée par le deuxième organe de sortie est supérieure à la force exercée sur ce meme organe de poussée par l'organe d'entrée, l'organe de poussée est maintenu dans une position où il n'exerce aucun effet sur ltembrayage. Si par contre le couple résistant sur la deuxième sortie descend en dessous d'une valeur prédéterminée, la force antagoniste exercée sur l'organe de poussée devient inférieure à celle exercée par l'organe d'entrée, de sorte que cet organe de poussée exerce une pression sur l'embrayage, amenant à une transmission du couple de l'organe d'entrée au premier organe de sortie. Un organe de précharge peut d'ailleurs être prévu pour exercer en permanence une charge sur l'embrayage, de manière qu'une partie de la puissance fournie à l'organe d'entrée soit en permanence transmise au premier organe de sortie et non pas uniquement au deuxième organe de sortie. Le même résultat pourrait être obtenu avec une force de poussée exercee par organe de sortie légèrement inférieure à celle exercée par l'organe d'entrée. Dans un mode de réalisation particulier de -l'invention, l'organe de poussée est agencé pour transmettre lui même -le couple de l'organe d'entrée au deuxième organe de sortie. Le premier élément de l'embrayage peut d'ailleurs être solidaire de l'organe d'entrée par l'intermédiaire de l'organe de poussée. Cet embrayage peut être de tout type connu, par exemple à disques, à cônes ou à crabots. Plus particulièrement les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force fonction du couple d'entrée comprennent au moins une première tige engagée dans une première rainure à section en V, la tige étant montée fixe dans l'un des éléments constitués par l'organe d'entrée et par l'organe de poussée, et la rainure étant formée dans l'autre de ces éléments, le couple d'entrée étant appliqué de l'organe d'entrée à l'organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la première tige sur l'un des flancs de la première rainure. En variante, les moyens pour exercer sur organe de poussée une force fonction du couple d'entrée comprennent au moins une première came à section sensiblement triangulaire dont un sommet est engagé au fond d'une première rainure et dort la base opposée est engagée dans un premier embrèvement formée dars l'un des éléments constitués par l'organe d'entrée et par l'organe de poussée, et la rainure étant formée dans l'autre organe, le couple d'entrée étant appliqué de l'organe d'entrée à l'organe de poussée par l'intermédfaire de la force d'appui exercée par la came sur l'un des bords de ltembrèverent d'une part, et sur l'un des flancs de la rainure d'autre part. L'axe de la tige entant parallèle à l'arête du V, les deux flancs de celui-ci forment des ranges, de sorte que lorsqu'un couple d'entrée est appliqué à l'entrée du dispositif, la tige a tendance à monter sur ses rampes. Co=me soit la tige, soit la rainure, est solidaire de l'organe d'entrée, elle ne peut se déplacer, ce qui a par conséquent pour effet d'exercer un effort sur l'organe de poussée. I1 en est de même avec un basculement de la came. Bien entendu la tige ne constitue pas obligatoirement un organe indépendant de l'élément dans lequel elle est montée. Elle peut par exemple être constituée d'une simple nervure, notamment de section semi-circulaire ou en V formée sur une surface de cet élément. De même les flancs de la rainure en V peuvent ne pas être symétriques et éventuellement ne pas être plans, par exemple en vue d'obtenir une progressivité du fonctionnement du dispositif. De la même manière, les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste fonction du couple résistant, peuvent comprendre au moins une deuxième tige engagee dans une deuxième rainure à section en V, la tige étant montée fixe dans un des éléments constitués par le deuxième organe de sortie et par l'organe de poussée, et le couple résistant de sortie de ce deuxième organe de sortie etant appliqué à 11 organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la deuxième tige sur l'un des flancs de la deuxième rainure. En variante les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste fonction du couple résistant comprennent au moins une deuxième came a section sensiblement triangulaire dont un sommet est engagé au fond d'une deuxième rainure et dont la base opposée est engagée dans un deuxième embrévement formé dans l'un des éléments constitués par le deuxième organe de sortie et par l'organe de poussée, er la rainure étant formée dans l'autre de ces éléments, le couple résistant de sortie de ce deuxième organe de sortie étant appliqué a l'organe da poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la cane sur l'un des flancs de I'embrèvement d'une part, et sur l'ur. des flancs de la rainure d'autre part. Le même phénomène que décrit ci-dessus en ce qui concerne l'application du couple d'entrée se produit par conséquent au niveau du couple résistant correspondant au deuxième organe de sortie. Ce couple résistant provoque, lorsqu'il est suffisant, la montée de la deuxième tige sur l'une des rampes formées par la deuxième rainure en V, ou un basculement de la deuxième came d'où un blocage de l'organe de poussée dans la position où il n'exerce aucun effort sur l'embrayage. Si par contre le couple résistant diminue, la deuxième tige reprend sa place au fond de la deuxième rainure, permettant ainsi à la première tige de monter sur l'un des flancs de la première rainure et par conséquent de provoquer un déplacement de l'organe de poussée qui vient actionner IenSrayage. Bien entendu le sens relatif d'ouverture des première et deuxième rainures doit être tel que les forces d'appui de la première tige sur la première rainure et de la deuxième tige sur la deuxième rainure soient de sens opposé. Dans les deux variantes précitées, l'organe dans lequel est formée la rainure et celui dans lequel est formé l'embrèvement peuvent comporter des butées pour limiter leur glissement angulaire relatif. On décrira maintenant à titre d'exemple non linitatif, des modes de réalisation particuliers de l'invention en référence aux dessins schématioues annexés dans lesquels - La figure I est une vue en demi-coupe axiale d'un dispositif selon l'invention, - La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, et - les figures 3 et 4 illustrent une variante de l'invention. Ce dispositif comprend un bottier 1 relié par des goujons 2 à un arbre creux d'entrée 3 sur lequel un pignon d'entrée 4 est monté par des cannelures 5. tter.semDie constitué par le bottier 1, l'arbre 3 et le pignon 4 est monté e rotation sur une structure fixe par l'intermédiaire de roulements à billes 6. Tses tiges radiales 7 sont montées solidaires du bottier I dans lequel elles sont maintenues par des goupilles 8 A son extrénfté opposée à l'arbre creux 3, le bottier 1 est fermé par un couvercle 9 maintenu par un circlip 10. L'arbre creux 3 est traversé par le premier arbre de sortie 11 du répartiteur de couple, solidarise en rotation d'un moyeu de sortie 12 par des cannelures 13. Le deuxième arbre de sortie 14 traverse le couvercle 9 à l'opposé au premier arbre de sortie 1 . Des tiges radiales sont montées dans un plateau 16, solidaire de l'arbre 14 et en appui sur le couvercle 9 par l'intermédiaire de butées à aiguille 17. Ln organe de poussée 18 est monté coulissant axialement dans le boîtier 1. Cet organe 18 est muni à une de ses extrémités de rainures radiales en V 19, dans lesquelles sont engagées les tiges 7, et à son autre extrémité de rainures radiales en V 20, dans lesquelles sont engagées les tiges 15. Un embrayage à disques est composé d'un empilement de disques alternés extérieurs 2i et intérieurs 22. Les disques extérieurs 21 sont solidarisés en rotation de l'organe de poussée 18 par des saillies engagées dans une rainure 23 formée à la surface intérieure de l'organe 18, tandis que les disques 22 sont solidarisés du moyeu 12 par des saillies engagées dans une rainure 24 formée à la surface extérieure de ce moyeu. L'empilement de disques 21 et 22 est appliqué contre le plateau 16 du deuxième arbre de sortie 14 par une rondelle Bellevile 25 intercalée entre une rondelle de réglage de précharge 26 et un plateau 27 solidaire de l'organe de poussée 18. Lorsque le boiter 1 est entralné en rotation par le pignon d'entrée 4, par exemple dans le sens de la flèche F1, les tiges 7 s'appliquent contre les rampes 28 des rainures 19, entraînant ainsi elles-memes l'organe de poussée 18. Les rampes 29 des rainures 20 viennent alors s'appliquer sur les tiges 19 comme représenté en pointillés à la figure 2, pour entralner le deuxième arbre de sortie 14. L' effort exercé par les tiges 7 sur les rampes 28 comporte une composante axiale F2 qui s'oppose à la composante axiale F3 de la force exercée par les tiges 15 sur les rampes 29. La force F2 est proportionnello au couple d'entrée, tandis que la force F3 est proportionnelle au couple résistant sur l'arbre de sortie 14. Tant que ce couple résistant est suffisant, la force F3 est supérieure a la force F2 de sorte que l'organe de poussée 18 demeure dans la position représentée aux figures, le seul couple transmissible à l'arbre 11 l'étant par l'intermédiaire de la précharge exercée par la rondelle Belleville 25 sur les disques de l'embrayage. Si le couple résistart sur l'arbre 14 diminue en dessous d'une certaine valeur, la force F3 devient inferieure à la force F2, l'organe de poussée 18 se déplace dans le sens de la fleche F4, de sorte que les tiges 7 montent sur les rampes 28 tandis que les tiges 15 redescendent des rampes 29 jusqu'au fond des rainures 20. Il s' ensuit une augmentation de la pression exercée sur les disques de l'embrayage, et par conséquent une augmentation du couple transmis de l'organe 18 au moyeu 12, et par conséquent à l'arbre de sortie 11. Les figures I et 2 prévoiert dans deux cas un organe solidaire d'une tige engagée dans une nervure formée dans un autre organe, l'un de ces organes étant moteur et l'autre organe étant entratné, la réaction de la tige sur les flancs de la nervure provoquant un effort axial utilisé pour assurer le fonctionnement du dispositif. Selon les variantes des figures 3 et 4, la tige qui était solidaire d'un organe 100 est remplacée par une came 101 de forme sensiblement triangulaire, dans ce cas particulier isocele, dont la base 102 est engagée dans un embrèvement 103 de l'organe 100, et dont le sommet 104 opposé à la base 102 est engagé au fond de la rainure 105 de l'organe en vis-à-vis 10o. Si l'on suppose que l'organe menant est l'organe 100 et qu'il tourne dans le sens indiqué par la flèche Fi, l'ensemble adoptera la configuration de la figure 2 dans laquelle la cane 101 a basculé, dans la mesure où le couple résistant appliqué à l'organe 106 est suffisant. Deux butées coopérantes 107 et 108 peuvent être prévues sur les organes 100 et 106 respectivenent pour limiter le glissement relatif de ces organes. Dans cette position les pièces 100 et 106 sont écartées. Si par contre cet écartement est contrarié, on récupère un effort axial dans le sens de la flèche F2 comme représenté à la figure 1. On comprend par conséquent qu'un tel agencement peut remplacer l'un quelconque des agencements ç tiges et rainures des figures l et 2. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu etre apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. C'est ainsi que la précharge peut être supprimée, auquel cas la totalité du couple d'entrée est appliquée à l'arbre de sortie 14, tant que le couple résistant sur cet arbre est suffisant, ie couple d'entrée n'étant transmis à l'arbre li qu'en cas de chute du couple résistant sur l'arbre 14. De merle, dans le cas représenté, la précharge a une action antagcnlste à F2, mais on pourrait aussi bien la prévoir antagoniste à F3. En outre, la première sortie sur le moyeu 12 peut être divisée en plusieurs sorties dès l'embrayage. Enfin on peut ajouter un dispositif visant à faire varier la précharge, par exemple un dispositif hydraulique comportant un piston annulaire ou un dispositif nécanique à masselotte. REVENDICATIONS 1. Dispositif répartiteur de couple, pour répartir entre deux organes de sortie (11,14) un couple appliqué à un organe d'entrée (1), caractérisé par le fait qu'il comprend un embrayage (21,22) dont un premier élément (21) est solidaire en rotation de l'organe d'entrée et dont l'autre élément (22) est solidaire en rotation du premier organe de sortie (11), et un organe de poussée (18) pour actionner ledit embrayage, l'organe d'entrée étant agencé pour exercer sur l'organe de poussée une force (F2), fonction du couple d'entrée, dans le sens tendant à l'actionnement de l'embrayage, et le deuxième organe de sortie (14) étant agencé pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste (F3) fonction du couple résistant exercé sur cette sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de poussée est agencé pour transmettre le couple de organe d'entrée au deuxième organe de sortie. 3. Dispositif selon llune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit premier élément de ltembrayage est solidaire de l'organe d'entrée par l'intermédiaire de l'organe de poussée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force fonction du couple d'entrée comprennent au moins une première tige (7) engagée dans une première rainure (19) à section en V, la tige étant montée fixe dans l'un des éléments constitués par l'organe d'entrée et par l'organe de poussée, et la rainure étant formée dans l'autre de ces éléments, le couple d'entrée étant appliqué de l'organe d'entrée à organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la première tige sur l'un des flancs (28) de la première rainure. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste fonction du couple résistant comprennent au moins une deuxième tige (15) engagée dans une deuxième rainure (20) à section en V, la tige étant montée fixe dans l'un des éléments constitués par le deuxième organe de sortie et par l'organe de poussée, et la rainure étant formée par l'autre de ces éléments le couple résistant de sortie de ce deuxième organe de sortie étant appliqué à l'organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la deuxième tige sur l'un des flancs (29) de la deuxième rainure. 6. Dispositif selon l'une'quelconque- des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un organe de précharge (25)-est agencé pour exercer en permanence une charge sur itembrayage, 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 et 6, caractérisé par le fait que les mitoyens pour exercer sur l'organe de poussée une force fonction du couple d'entrée comprennent au moins une première came (101) à section sensiblement triangulaire dont un sommet (104) est engagé au fond d'une première rainure (105) et dont la base opposée (102) est engagée dans un premier embrèvement (103) formé dans l'uni des éléments constitués par l'organe d'entrée et par l'organe de poussee, et la rainure étant formée dans l'autre organe, le couple d'entrée étant appliqué de l'organe d'entrée à l'organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la came sur l'un des bords de l'embrèvement d'une part, et sur i'un des flancs de la rainure d'autre part. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, 6 et 7, crracttrisé par le fait que les moyens pour exercer sur l'organe de poussée une force antagoniste fonction du couple résistant comprennent au moins une deuxième came (101) à section sensiblement triangulaires dont un sorbet (10;;) est engagé au fond d'une deuxième rainure (105) et dont la base opposée est engagée dans un deuxième embrèvement (103) formé dans l'un des éléments constitués par le deuxième organe de sortie et par l'organe de poussée, et la raInure étant formée dans l'autre de ces éléments, le couple résitant de sortie de ce deuxième organe de sortie étant appliqué à l'organe de poussée par l'intermédiaire de la force d'appui exercée par la cane sur l'un des flancs de l'enbrèvement d'une part, et sur l'un des flancs de la rainure d'autre part. c Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que l'organe (106) dans lequel est formée la rainure et l'organe (100) dans lequel est formé l'embrèvement comportent des butées (107,108) pour limIter leur glissement angulaire relatif.