Brevet FR2686958A1 — publié le 19930806

MECANISME DE TRANSMISSION DIFFERENTIEL POUR L'ENIRAINEMENT DES ROUES MOTRICES D'UN VEHICULE AUTOMOBILE L'invention se rapporte au domaine technique des différentiels de transmission, utilisés notamment pour l'entrainement des roues motrices de véhicules automobiles. Elle concerne un mécanisme différentiel trouvant son application sur un essieu avant ou arrière de véhicule à deux ou à quatre roues motrices, ainsi que l'intégration de ce mécanisme dans la transmission du véhicule. On connait de nombreux différentiels de transmission, dont les différentiels dits "sphériques". La plupart d'entre eux, comme celui qui est décrit dans la publication FR 2490764, comprennent un boitier renfermant deux planétaires coniques menés et des satellites coniques d'entrainement de ces derniers, montés fous sur un axe monté au travers d'orifices correspondants ménagés dans le boîtier. L'entrée du mouvement dans le différentiel s'effectue le plus souvent par une couronne constituant par ailleurs l'élément de fermeture du boîtier, tandis que la sortie du mouvement en direction des roues, s'effectue classiquement par l'intermédiaire de deux arbres coaxiaux, entrainés par les planétaires. Ces différentiels sphériques sont souvent intégrés dans la boîte de vitesses du véhicule. Or, le développement des motorisations transversales pose sur de nombreux véhicules des problèmes d'agencement et d'encombrement global du groupe motopropulseur, difficilement surmontables. De fait, si dans la plupart des architectures transversales actuelles, le différentiel reste intégré dans la bôite de vitesses, il peut s'avérer extrêmement avantageux, dans le cas de véhicules à traction avant, comme dans celui des véhicules à quatre roues motrices, de déporter le différentiel du train avant en direction de la roue opposée à la boîte de vitesses. Les différentiels tels que celui décrit dans la publication FR 2490764, ne sont pas forcément transposables dans le cas de nouvelles implantations. D'une part leur cinématique est incompatible avec un déport latéral en direction de la roue 'opposée à la boîte de vitesses , puisque dans ce cas, le mouvement ne peut pas entrer dans le différentiel directement par la couronne, mais doit obligatoirement emprunter un arbre assurant une liaison cinématique entre le différentiel et la boîte de vitesses, et d'autre part la présence obligatoire d'un boîtier relais entre le différentiel et la roue, laisse peu de place disponible à proximité de celle-ci pour l'implantation d'un organe supplémentaire. Le but de l'invention est de réaliser un mécanisme de transmission différentiel compact pour l'entraînement des roues motrices d'un véhicule automobile, pouvant notamment s'intégrer dans les architectures de transmission transerversales tout en étant désolidarisé de la boîte de vitesses, et déporté latéralement en direction de la roue avant opposée à celle-ci. Elle concerne un mécanisme de transmission différentiel , pour l'entrainement des roues motrices d'un véhicule automobile en sortie de la boîte de vitesses de celui-ci, comprenant une structure extérieure, qui renferme un boîtier comportant des satellites coniques montés fous sur leur axe et entrainant deux arbres d'entrainement de roues, coaxiaux, par l'intermédiaire de deux planétaires menés coaxiaux. Ce mécanisme est caractérisé en ce que l'entrée du mouvement dans le différentiel s'effectue par le boîtier de celui-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention l'entrée dans le différentiel, s effectue par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée, solidaire du boîtier. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'entrée est un arbre creux, entourant l'un des deux arbres de sortie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme différentiel comporte deux groupes de deux satellites, portés par deux axes orthogonaux maintenus par une noix de centrage. Selon un mode de réalisation de l'invention, la structure de support du boîtier de différentiel est le boîtier relais de transmision de la roue opposée à la boîte de vitesses. Selon un mode de réalisation de l'invention, le véhicule est un véhicule à deux roues motrices. Selon un mode de réalisation de l'invention le véhicule est un véhicule à quatre roues motrices. Selon un mode de réalisation de l'invention, la descente du mouvement de la boîte de vitesses sur le train avant, s'effectue par l'intermédiaire d'une première paire d'engrenages, dont le second pignon, est solidaire de l'arbre creux Selon un mode de réalisation de l'invention, la descente du mouvement à partir de la boîte de vitesses, s'effectue par l'intermédiaire d'une première paire d'engrenages , dont le second pignon , entrain, d'une part une première couronne solidaire de l'arbre d'entrainement des roues avant, et d'aure part un premier pignon de renvoi entrainant lui-même roues dentées, dont la première est solidaire d'une seconde couronne de descente sur l'arbre d'entraînement des roues avant, tandis que la seconde est en prise sur un troisième pignon assurant la sortie de mouvement en direction du train arrière. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, en liaisqn avec les dessins annexés, sur lesquels: - les figure lA et lB se rapportent à l'art antérieur, - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un mécanisme différentiel conforme à l'invention, - les figures 3 et 4 illustrent respectivement l'application de l'invention sur un mécanisme de transmission à deux et à quatre roues morices. Sur la figure 1A, on a représenté un différentiel 1, classique, tel que celui qui est décrit dans la publication Fur2490 764. Ce différentiel 1, reçoit le mouvement à partir d'une boîte longitudinale non représentée, et d'un arbre d'arrivée 2 longitudinal, par l'intermédiaire d'un pignon conique 3, attaquant la couronne 4 à denture conique du différentiel 1, qui ferme le boîtier 5 de ce dernier. Les deux planétaires, 6 1) et 7 (P2), entrainent respectivement deux arbres de sortie 8 et 9, en direction des roues non représentées. Ces arbres 8, 9 sont perpendiculaires à l'arbre d'arrivée 2. La figure 1B, se rapportant également à l'art antérieur, illustre un autre montage, utilisé avec les boîtes de vitesses transversales. Selon ce montage,utilisé aujourd'hui sur la plupart des véhicules à motorisation transversale, le différentiel 1 est solidaire de la boîte de vitesses non représentée. Une couronne de descente 10 assure la liaison entre la boîte et une couronne 4 du différentiel. La couronne 4 possède cette fois une denture droite ou hélicoïdale. Elle est maintenue par exemple par exemple par un circlips Il, autour du boîtier 5 du différentiel 1. La sortie du mouvement en direction des roues, s'effectue, comme dans l'exemple de la figure lA, par deux planétaires 6,7. Sur la coupe de la figure 2, relative au différentiel de l'invention, L'arbre d'entrée 2 du mouvement dans le boîtier 5, est un arbre creux. Dans l'exemple décrit, la structure extérieure de support 12 du boîtier 5 est constituée par le boîtier relais, de la roue opposée à la boîte de vitesses. Cette caractéristique, extrêment avantageuse, n'est bien entendu pas impérative car on peut envisager d'autres localisations du différentiel 1 sans sortir du cadre de l'invention. L'arbre d'entrée 2 est solidaire du boîtier 5 du différentiel 1, monté par l'intermédiaire de roulements 31 à l'intérieur de la structure 12. Le différentiel 1 décrit, comporte deux axes orthogonaux 13 et 14, montés sur une noix de centrage 15. Ces axes 13, 14 portent chacun un groupe de deux satellites coniques 16, entrainant deux planétaires (P1) et 0'2), 6,7 . La sortie de mouvement vers les roues s'effectue par deux arbres de sortie 8,9, coaxiaux à l'arbre d'entrée 2. L'un d'eux 0'arbre 8 sur la figure 2), s'étend à l'intérieur de l'arbre d'entrée creux 2. Le dispositif qui vient d'être décrit permet donc de sortir du boîtier 5, par deux arbres 8 et 9, coaxiaux à l'arbre d'entrée 2. Ce boîtier 5 est soudé sur le secteur 18, correspondant à la jonction de l'arbre creux 2, et du boîtier 5. Ce dernier est donc indémontable, contrairement aux boîtiers de différentiel connus. Cette disposition permet notamment de supprimer le contrôle des vis de serrage, indispensable sur les différentiels classiques. De plus, la suppression des vis de serrage, disposées habituellement à l'extérieur du boîtier, permet une réduction de l'encombrement global de celui, et donc un gain de place non négligeable quand on sait combien l'espace disponible à proximité des roues du véhicule pour loger tout mécanisme est réduit.. Par ailleurs, le boîtier 5 peut être graissé à vie. Enfin, la présence de quatre satellites, 16, rendue possible par la présence de deux axes orthogonaux est appréciable, notamment, lorsque des puissances élevées doivent être transmises aux roues. En se reportant aux schémas d'architecture simplifiés des figures 3 et 4, on comprend aisément comment le différentiel de l'invention peut s'intégrer dans un véhicule à groupe motopropulseur transversal. Sur la figure 3, relative à un véhicule à deux roues motrices, sont représentés l'arbre primaire 19 et l'arbre secondaire 20 de la boîte de vitesses 21, ainsi que 1' ensemble des pignons portés par ces deux arbres. La descente du mouvement sur le train avant, s'effectue par l'intermédiaire d'une paire d'engrenages droits ou hélicoîdaux 23, 24, entrainant directement l'arbre d'entrée de transnsmission 2, raccordé aux deux roues avant dans la direction des flèches C et D. Conformément à l'invention, le différentiel 1 est déporté en direction de la roue opposée à la boîte de vitesses 21. Du différentiel 1, divergent deux arbres 8,9, d'entrainement des roues motrices, conformément à la figure 2. Sur la figure 4, relative à un véhicule à quatre roues motrices, on retrouve la même boîte de vitesses transerversale 21. En revanche, la descente d'engrenages en direction des roues présente davantage d'éléments. La première paire d'engrenages de descente 23, 24, est en effet raccordée à deux sorties de mouvement, entrainant respectivement l'essieu avant et ltessieu arrière du véhicule. Le second pignon 24 de la descente d'engrenages 23,24 entraine d'une part la première couronne 25, solidaire de l'arbre d'entrainement 2 des roues avant, sur lequel on retrouve le différentiel 1 de l'invention, dans une position correspondant à celle de la figure 3, et d'autre part un premier pignon de renvoi 26, entraînant deux roues dentées, 27,28. La première roue dentée 27 est solidaire d'une seconde couronne de descente , 29, sur l'arbre d'entrainement des roues avant, tandis que la seconde roue dentée 28 est en prise sur un troisième pignon 30, assurant dans la direction de la flèche E, la sortie du mouvement en direction du train arrière. En conlusion, le mécanisme de transmission différentiel de l'invention présente de nombreux avantages dont certains ont déja été évoqués plus haut. Ce mécanisme, de dimensions réduites, constitue un ensemble fermé, indémontable, pouvant être remplacé aisément. Un tel différentiel sphérique soudé, peut présenter quatre satellites, tout en étant affranchi des problèmes de contrôle de vis de fermeture extérieures. Son encombrement réduit permet de le localiser dans le boîtier relais de la roue opposée à la boîte de vitesse, et de réaliser ainsi la séparation de la boîte de vitesses et du différentiel des roues avant, souhaitée, sur de nombreux véhicules actuels et à venir. Enfin, ce mécanisme s'intègre aussi bien dans une architecture de véhicule à deux roues motrices qu'à quatre roues motrices. REVENDICATIONS 1) Mécanisme de transmission différentiel 1, pour l'entraînement des roues motrices d'un véhicule automobile en sortie de la boîte de vitesses (21) de celui-ci, comprenant une structure extérieure (12), qui renferme un boîtier (5) comportant des satellites coniques (16) montés fous sur leur axe (13, 14) et entrainant deux arbres d'entrainement de roues, (8,9) coaxiaux, par l'intermédiaire de deux planétaires (6) et (7) menés coaxiaux, caractérisé en ce que l'entrée du mouvement dans le différentiel (1), s'effectue par le boîtier (5). 2) Mécanisme de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée dans le différentiel (5), s'effectue par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée 2, solidaire du boîtier 1. 3) Mécanisme de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (2) est un arbre creux, entourant l'un des deux arbres de sortie (8,9) . 4) Mécanisme de transmission selon les revendication 1, 2, ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux groupes de deux satellites (16), portés par deux axes orthogonaux (13, 14), maintenus par une noix de centrage (15) . 5) Mécanisme de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracérisé en ce que l'arbre d'entrée (2) est soudé sur le boîtier (5). 6) Mécanisme de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé ence que la structure de support (12) du boîtier (5) est le boîtier relais de transmision de la roue opposée à la boîte de vitesses (21). 7) Mécanisme de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule à deux roues motrices. 8) Mécanisme de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule à quatre roues motrices. 9) Mécanisme de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que la descente du mouvement de la boîte de vitesses (21) sur le train avant, s'effectue par l'intermédiaire d'une première paire d'engrenages (23, 24), dont le second pignon (24), est solidaire de l'arbre creux (2). 10) Mécanisme de transmission selon la revendication 8, caractérisé en ce que la descente du mouvement à partir de la boîte de vitesses (21), s'effectue par l'intermédiaire d'une première paire d'engrenages (23,24), dont le second pignon (24), entraine, d'une part une première couronne (25) solidaire de l'arbre (2) d'entrainement des roues avant, et taure part un premier pignon de renvoi (26) entrainant lui-même deux roues dentées, (27,28), dont la première (27) est solidaire d'une seconde couronne (29) de descente sur l'arbre d'entrainement (2) des roues avant, tandis que la seconde (28), est en prise sur un troisième pignon (30), assurant la sortie de mouvement en direction du train arrière.