Brevet FR2671842A1 — publié le 19920724

i Ensemble de différentiel pour entraîner deux roues de véhicule La présente invention concerne un ensemble de différentiel pour entraîner deux roues de véhicule, dans lequel un boîtier d'engrenages est monté rotatif dans un carter extérieur non rotatif et un organe d'engagement, réalisé en matériau non métallique et maintenu en posi- tion fixe par rapport au carter extérieur par un dispositif de retenue, peut être amené en contact, sous une faible pression d'application, avec une face annulaire solidaire en déplacement du boîtier d'engrenages et concentrique à l'axe de montage rotatif. Dans un ensemble connu de ce type (demande de brevet allemand 34 493), une couronne solidaire en rotation du boîtier d'engrenages et concentrique à l'axe de montage rotatif est soumise à une flexion axia- le lorsqu'elle est sollicitée par le pignon d'entraînement correspondant. Afin de limiter cette flexion à un degré défini, une butée, fixée sur le carter d'essieu non rotatif dans lequel le boîtier d'engrenages est- monté rotatif, coopère avec une face annulaire de la couronne Dans cet ensemble connu, l'organe d'engagement agit comme un écarteur, fixé à l'extrémité de la butée qui est tournée vers la face annulaire, et qui est d'une épaisseur telle qu'il s'applique contre la face annulaire. L'écarteur est réalisé en un matériau qui est abrasé par le contact avec la face annulaire, de sorte qu'une fente correspondant à l'épaisseur de l'écarteur est formée entre l'extrémité de la butée et la face annulaire de la couronne, à la suite de quoi l'extrémité de la bu- tée empêche la flexion axiale de la couronne d'être supérieure à la lar- geur de la fente. En dépit d'un effort de fabrication considérable, des bruits de roulement associés à l'engrènement ne cessent d'apparaître sur les différentiels d'essieu arrière de voitures particulières Des efforts im- portants -sont entrepris pour empêcher la transmission de ces bruits dans le compartiment des passagers, par exemple par la suspension flexible du différentiel d'essieu arrière dans le support d'essieu; ces efforts peuvent s'avérer néfastes au vu des coûts et des conséquences qu'ils engendrent, comme par exemple des vibrations et des trépida- tions du véhicule. La présente invention a essentiellement pour but de supprimer les bruits de roulement précités associés à l'engrènement. En partant d'un ensemble de différentiel du type mentionné en introduction, ce but est atteint d'une manière avantageuse par le fait qu'on utilise comme organe d'engagement un solide de révolution, réa- lisé en matériau amortissant les bruits et qui se trouve en contact permanent de rotation conjointe et libre. Dans l'ensemble de différentiel selon l'invention, un solide de révolution enduit de matériau amortisseur ou réalisé en ce matériau est, sous l'action d'une faible sollicitation, pressé contre la couronne ou le boîtier d'engrenages de manière à tourner librement avec elle/lui, et il empêche ainsi son oscillation libre, d'une manière approximativement comparable à l'abaissement du niveau de bruit obtenu par l'application d'un doigt sur une cloche. Le solide de révolution peut être reçu dans un couvercle de fermeture du carter extérieur, ou dans ce carter proprement dit. La pression d'application du solide de révolution peut être dé- terminée exclusivement par les propriétés élastiques de son matériau et par le choix des dimensions d'installation et des tolérances, par exemple de la distance entre l'axe de rotation du solide de révolution et la face annulaire, ou par un moyen de ressort. En vue de fournir la pression d'application, on peut prévoir en outre un moyen d'amortissement monté en parallèle avec le moyen de ressort. Le solide de révolution peut agir, par rapport à l'axe de palier du boîtier d'engrenages, soit radialement, soit axialement sur la cou- ronne ou le boîtier d'engrenages. D'une manière avantageuse, la face annulaire coopérant avec le solide de révolution est maintenue sans huile par un racleur d'huile A cet effet, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, ce racleur d'huile est disposé en amont du solide de révolution par rapport au sens de rotation du boîtier d'engrenages correspondant à la marche avant. L'exposé qui suit détaille l'invention à l'aide de deux exemples de réalisation représentés schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un premier exemple de réalisation d'un ensemble de différentiel d'un essieu arrière d'un véhicule automobile selon l'invention, dans un plan contenant l'axe de montage rotatif du boîtier d'engrenages correspondant à la ligne 1-1 de la figure 2, mais tourné de 900, et la figure 2 est une représentation de principe d'un second exemple de réalisation d'un ensemble de différentiel d'un essieu arrière d'un véhicule automobile selon l'invention, en coupe partielle dans un plan correspondant à la ligne II-II de la figure 1, perpendiculairement à l'axe de montage rotatif du bottier d'engrenages. Selon la figure 1, un carter d'essieu non rotatif 3 d'un essieu arrière d'un véhicule automobile est doté de deux ouvertures de palier 18, alignées pour définir un axe de montage rotatif ou de palier 6-6, qui sont destinées à soutenir chacune en rotation un tourillon de palier 19 d'un boîtier d'engrenages 4 d'un différentiel 20 au moyen d'un roule- ment respectif 21 à rouleaux coniques, la coupe partielle ne reprodui- sant que le côté de palier de l'ensemble qui est associé à la roue arriè- re gauche, attendu que l'autre côté de palier, aligné avec le premier côté, peut d'une manière connue être d'une configuration identique Le boîtier d'engrenages 4 est assemblé solidairement en rotation à une cou- ronne 22 qui est centrée par rapport à l'axe de palier 6-6 et s'engrène avec un pignon d'entraînement 23, dont l'arbre de pignon 24 (dont l'axe de rotation 25-25 est perpendiculaire à l'axe de palier 6-6) est égale- ment soutenu dans le carter d'essieu 3 par l'intermédiaire de roulements à rouleaux coniques 26. Pour l'introduction du différentiel 20, l'extrémité arrière du car- ter d'essieu 3 présente une large ouverture de montage 27, qui est fermée par un couvercle de carter 28 fixé par son bord 29 sur le carter d'essieu 3, en 30. Sur son côté arrière éloigné du pignon d'entraînement 23, la couronne 22 est dotée d'une face annulaire 7, qui est centrée par rap- port à l'axe de palier 6-6 et avec laquelle l'enveloppe extérieure d'un solide de révolution 9 annulaire est en contact permanent sous une lé- gère pression d'application En ce qui concerne son axe de rotation 12- 12, le solide de révolution 9 est maintenu en position fixe par rapport au carter d'essieu 3 par un dispositif de retenue 5 Dans cette forme de réalisation, le dispositif de retenue 5 est constitué essentiellement d'un tourillon de palier 32, qui est inséré fixement dans un oeil de pa- lier associé 31 du couvercle de carter 28 et sur lequel le solide de ré- volution 9 est, au moyen d'un palier à roulement 33, monté rotatif mais cependant essentiellement fixe en déplacement dans les directions de l'axe de rotation 12-12 De cette manière, lorsque la couronne 22 est entraînée, le solide de révolution 9 tourne en permanence avec elle et, grâce aux propriétés d'amortissement de son matériau élastomère, il supprime les bruits qui proviennent de l'engrènement entre la cou- ronne 22 et le pignon d'entraînement 23 Dans le présent exemple de réalisation, la pression d'application entre la face annulaire 7 et le so- lide de révolution 9 est essentiellement déterminée par l'élasticité du matériau, par la distance d'installation 11 entre l'axe de rotation 12- 12 du solide de révolution 9 et la face annulaire 7, et par des tolérances. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, le différentiel et son montage dans le carter d'essieu 3 ainsi que son entraînement par l'intermédiaire de la couronne 22 et du pignon d'entraînement 23, sont identiques au premier exemple de réalisation de la figure 1. Dans le premier exemple de réalisation, les forces d'application du solide de révolution 9 agissent essentiellement dans la direction. axiale, c'est-à-dire dans la direction de l'axe de palier 6-6; par contre, dans le second exemple de réalisation, un solide de révolution 10 exerce des forces d'application radiales par rapport à l'axe de palier 6-6 sur une face annulaire concentrique 8 de la couronne 22 Ici, les forces d'application sont déterminées par un moyen de ressort 13 et un moyen d'amortissement 15, monté en parallèle avec le moyen 13, d'un dispositif de retenue 14 destiné à maintenir le solide de révolu- tion 10 en position fixe par rapport au carter d'essieu 3 ou encore au couvercle de carter 28 A cet effet, le dispositif de retenue 14 pré- sente une console 34 qui est articulée à une extrémité au carter d'essieu 3 par un palier pivotant 35 et qui, à son autre extrémité, maintient le solide de révolution 10 rotatif dans un palier 36 Le moyen de ressort 13 et le moyen d'amortissement 15 sont ainsi insérés entre la console 34 et le carter d'essieu 3 La face annulaire 8 est nettovée par un racleur d'huile 16, qui est disposé en amont du solide de révo- lution 10 par rapport au sens de rotation 17 de la couronne 22 correspondant à la marche avant, le solide de révolution 10 étant à nouveau constitué, aux fins d'amortissement, d'un matériau élastomère. REVENDICATIONS 1 Ensemble de différentiel pour entraîner deux roues de vé- hicule, dans lequel un boîtier d'engrenages est monté rotatif dans un carter extérieur non rotatif et un organe d'engagement, réalisé en ma- tériau non métallique et maintenu en position fixe par rapport au car- ter extérieur par un dispositif de retenue, peut être amené en contact, sous une faible pression d'application, avec une face annulaire soli- daire en déplacement du boîtier d'engrenages et concentrique à l'axe de montage rotatif, caractérisé en ce qu'on utilise comme organe d'engagement un solide de révolution ( 9 ou 10), réalisé en matériau amortissant les bruits et qui se trouve en contact permanent de rota- tion conjointe et libre. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'application est déterminée essentiellement par l'élasticité du solide de révolution ( 9) et la distance ( 11) entre l'axe de rotation ( 12- 12) du solide de révolution ( 9) et la face annulaire ( 7). 3 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'application est déterminée par un moyen de ressort ( 13) du dispositif de retenue ( 14). 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un moyen d'amortissement ( 15) est monté en parallèle avec le moyen de ressort ( 13). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce qu'un racleur d'huile ( 16) coopère avec la face annu- Faire ( 8) et est disposé en amont du solide de révolution ( 10) par rap- port au sens de rotation ( 17) du boîtier d'engrenages ( 4) correspon- dant à la marche avant.