Brevet FR2694357A1 — publié le 19940204

DIFFERENTIEL. L'invention concerne un différentiel comportant une cage de différentiel montée tournante dans un carter de différentiel, deux planétaires d'arbre d'essieu disposés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre et maintenus tournants dans des alésages cylindriques de la cage de différentiel, et plusieurs satellites disposés parallèlement à l'axe, montés sans axe dans des alésages de la cage de différentiel et en révolution avec celle-ci, les satellites étant pour une part en prise avec l'un des planétaires d'arbre d'essieu, et pour une autre part en prise avec l'autre des planétaires d'arbre d'essieu, et les satellites étant en prise réciproque au moins chacun avec l'un de l'autre part correspondante des satellites. De tels différentiels, dans lesquels les satellites sont montés par l'intermédiaire de leurs sommets de dents dans les alésages de la cage de différentiel, ont un effet autobloquant en raison des forces de frottement apparaissant au niveau des satellites, suite aux forces résultantes des dents, présentant une composante radiale. Dans le cas d'une répartition périphérique régulière des satellites, les planétaires d'arbre d'essieu sont maintenus de manière sensiblement centrée entre les satellites, de sorte qu'il s'établit un jeu périphérique de tous côtés au niveau de leurs sommets de dents, par rapport à leur alésage cylindrique; ainsi, les forces de frottement souhaitées sont produites exclusivement au niveau des sommets de dents des satellites, si l'on ne tient pas compte des conditions de frottement au niveau frontal. Par ailleurs, on a déjà proposé de répartir les satellites de manière irrégulière sur la périphérie, en vue de créer une force radiale résultante notable, en tant que produit des forces des dents, sur les planétaires d'arbre d'essieu, dans l'optique d'engendrer une augmentation sensible de l'effet de verrouillage du différentiel, par le frottement entre les sommets de dents des planétaires d'arbre d'essieu et leurs alésages cylindriques dans la cage de différentiel. En cours de fonctionnement, de tels différentiels produisent un bruit d'origine encore inexpliquée, dans les états de fonctionnement pour lesquels a lieu un mouvement de compensation différentiel, c'est à dire lorsque les satellites et les planétaires d'arbre d'essieu tournent dans -eleurs cavités, dans la cage de différentiel. Le but de la présente invention consiste à fournir des moyens permettant de remédier à cet état de fonctionnement, c'est à dire à cette apparition de bruit lors de mouvements de compensation différentiels. Une première solution permettant d'atteindre le but recherché, est caractérisée en ce qu'au moins les alésages ou cavités destinés aux satellites dans la cage de différentiel, sont pourvus de rainures, et le cas échéant, également les alésages destinés aux planétaires d'arbre d'essieu. Selon une autre configuration, les sommets de dents, au moins des satellites et, le cas échéant également des planétaires d'arbre d'essieu, sont pourvus de rainures. Le mode d'action de ces rainures sera explicité plus en détail dans la suite. En ce qui concerne la forme et l'allure de ces rainures, différentes possibilités d'exécution peuvent être prévues Lorsque les satellites sont à denture droite, il est nécessaire, dans le cas de rainures s'étendant dans la direction de l'axe, que le pas angulaire de ces rainures soit différent du pas de la denture Cet impératif est supprimé dans le cas d'une denture hélicoïdale D'autres possibilités de configuration consistent, par exemple, en des rainures s'étendant en forme d'hélice, qui, le cas échéant peuvent également se croiser, si elles sont en même temps prévues selon des orientations différentes, par exemple opposées Il est avantageux de réaliser les rainures de manière à les maintenir à une largeur de l'ordre de grandeur de la largeur des sommets de dents. Une autre solution conforme à l'invention, prévoit qu'au moins les surfaces des alésages pour les satellites sont pourvus de stries ou de traces de rodage Conformément au procédé employé dans ce cas, les stries ainsi produites, sont sensiblement hélicoïdales et s'établissent selon des orientations opposées, de sorte qu'elles se croisent également. Dans des cas d'utilisation, pour lesquels, grâce à des mesures appropriées, il apparaît également un frottement entre les sommets de dents des planétaires d'arbre d'essieu et leurs alésages, lors de mouvements de compensation dans le différentiel, il est intéressant et efficace de mettre en oeuvre les caractéristiques conformes à l'invention, également dans les alésages des planétaires d'arbre d'essieu et sur les sommets de dents des planétaires d'arbre d'essieu. Il est à supposer que les rainures ou traces de rodage conformes à l'invention, sous toutes leurs formes, engendrent des conditions de lubrification améliorées, permettant d'éviter les bruits mentionnés précédemment Malgré cela, on n'a pas pu constater de pertes notables de l'effet autobloquant du différentiel. Selon une autre caractéristique du différentiel, les surfaces des alésages pour les planétaires d'arbre d'essieu sont configurés en concordance avec les alésages pour les satellites. Un exemple de réalisation préféré de l'invention va être décrit en détail, dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig 1 un différentiel conforme à l'invention, en coupe longitudinale; Fig 2 un différentiel conforme à l'invention, en section transversale selon la ligne A B de la figure 1, toutefois sans les planétaires d'arbre d'essieu; Fig 3 un détail agrandi de la figure 2. Sur la figure 1 est représentée une cage de différentiel 1, qui comporte une portée de palier 2 sur laquelle est monté un roulement 3 Grâce à ce dernier, la cage de différentiel 1 peut être montée tournante dans un carter de différentiel non représenté Un second palier sera évoqué plus loin. Sur le côté axialement opposé au palier 3, la cage de différentiel 1 comporte une denture intérieure 4, dans laquelle peut s'engager un arbre tubulaire d'entraînement Le second palier peut être réalisé indirectement par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement dont il est ici question, mais qui n'est pas représenté. Dans la cage de différentiel sont prévus deux alésages ou cavités 5, 6 coaxiaux, de diamètre différent, dans lesquels sont montés tournants deux planétaires d'arbre d'essieu 7, 8 coaxiaux et présentant un jeu radial dans leurs alésages Les planétaires d'arbre d'essieu sont liés en rotation à des arbres d'essieu 9, 10, qui ne sont représentés qu'en trait interrompu, et qui sortent de la cage de différentiel. Entre les planétaires d'arbre d'essieu 7, 8 est disposée une rondelle de butée 15 insérée dans la cage de différentiel Dans la cage de différentiel, sont en outre prévus deux groupes d'alésages 11, 12, qui se recoupent au moins par paires Les alésages sont situés sur des cercles de base différents Dans ces alésages sont montés des satellites 13, 14 glissant dans les alésages par l'intermédiaire de leur sommets de dents. Les alésages ou cavités 11, 12 coupent respectivement les alésages 5, 6, de sorte que les satellites 13 sont en prise avec le planétaire d'arbre d'essieu 7, et les satellites 14 avec le planétaire d'arbre d'essieu 8 Les satellites 13, 14 présentent des longueurs axiales différentes L'engrènement réciproque des dentures des satellites 13, 14, s'effectue, pris axialement, dans la zone du plus petit planétaire d'arbre d'essieu 7. La figure 2 laisse entrevoir une répartition périphérique régulière des satellites 13, 14, quatre paires de satellites étant prévues dans le cas présent. Conformément à l'invention, les alésages il situés sur le cercle de base le plus petit, comportent une rainure longitudinale 16, et les alésages 12 situés sur le cercle de base le plus grand, comportent chacun trois rainures longitudinales 17 Ces dernières présentent un pas angulaire irrégulier le long de la périphérie. La figure 3 montre une paire de satellites 13, 14 dans leurs cavités 11, 12 Les rainures longitudinales 16, 17 sont à nouveau visibles En section droite, celles-ci sont délimitées par un arc de cercle, leur largeur de base étant environ égale à la largeur des sommets de dents des satellites 13, 14. REVENDICATIONS. 1 Différentiel comportant une cage de différentiel ( 1) montée tournante dans un carter de différentiel, deux planétaires d'arbre d'essieu ( 7, 8) disposés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre et maintenus tournants dans des alésages cylindriques ( 5, 6) de la cage de différentiel, et plusieurs satellites ( 13, 14) disposés parallèlement à l'axe, montés sans axe dans des alésages ( 11, 12) de la cage de différentiel et en révolution avec celle-ci, les satellites étant pour une part en prise avec l'un des planétaires d'arbre d'essieu, et pour une autre part en prise avec l'autre des planétaires d'arbre d'essieu, et les satellites étant en prise réciproque au moins chacun avec l'un de l'autre part correspondante des satellites, caractérisé en ce qu'au moins les alésages ou cavités ( 11, 12) destinés aux satellites ( 13, 14) dans la cage de différentiel ( 1), sont pourvus de rainures. 2 Différentiel comportant une cage de différentiel ( 1) montée tournante dans un carter de différentiel, deux planétaires d'arbre d'essieu ( 7, 8) disposés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre et maintenus tournants dans des alésages cylindriques ( 5, 6) de la cage de différentiel, et plusieurs satellites ( 13, 14) disposés parallèlement à l'axe, montés sans axe dans des alésages ( 11, 12) de la cage de différentiel et en révolution avec celle-ci, les satellites étant pour une part en prise avec l'un des planétaires d'arbre d'essieu, et pour une autre part en prise avec l'autre des planétaires d'arbre d'essieu, et les satellites étant en prise réciproque au moins chacun avec l'un de l'autre part correspondante des satellites, caractérisé en ce qu'au moins les sommets de dents des satellites ( 13, 14) sont pourvus de rainures. 3 Différentiel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures s'étendent parallèlement à l'axe. 4 Différentiel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures s'étendent en forme d'hélice. Différentiel selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que des rainures en forme d'hélice d'orientation opposée, se croisent. 6 Différentiel comportant une cage de différentiel ( 1) montée tournante dans un carter de différentiel, deux planétaires d'arbre d'essieu ( 7, 8) disposés de manière coaxiale l'un par rapport à l'autre et maintenus tournants dans des alésages cylindriques ( 5, 6) de la cage de différentiel, et plusieurs satellites ( 13, 14) disposés parallèlement à l'axe, montés sans axe dans des alésages ( 11, 12) de la cage de différentiel et en révolution avec celle-ci, les satellites étant pour une part en prise avec l'un des planétaires d'arbre d'essieu, et pour une autre part en prise avec l'autre des planétaires d'arbre d'essieu, et les satellites étant en prise réciproque au moins chacun avec l'un de l'autre part correspondante des satellites, caractérisé en ce qu'au moins les alésages ( 11, 12) pour les satellites ( 13, 14) sont pourvus de traces de rodage. 7 Différentiel selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les surfaces des alésages ( 5, 6) pour les planétaires d'arbre d'essieu ( 7, 8) sont configurés en concordance avec les alésages pour les satellites.