Brevet FR2742512A1 — publié le 19970620

La présente invention concerne un dispositif de moyeux blocable par friction,destiné au controle des différentiels pour tout véhicuk auto-propulsé Les systèmes différentiel actuellement cnnus comportent généra ralement des pignons coniques controlés par un blocage mécanique, ce type de blocage trop rigide est source de vibrations,et il agit négativement sur la maniabilité du véhicule D'autres systèmes,notament en se référant à la demande Wo/89/03775 ) du présent inventeurJet concernant un dispositif de blocage à friction,lequel comporte des frictions à disques plats .C'e dispositif plus souple qu'un blocage mécanique ,mais ce système c'est avéré peu fiable a tout point de vue,la courbe de serrage dynamique trop importente,pour un taux de frottement insuffisant,c'est deux points ont une action négative sur les organes mécanique en pression ou en mouvement Contrairement à cela le nouveau dispositif selon l'invetion, comporte un dispositif à friction conique lequel présente en révérence un cône d'environ 50' cette disposition permet d'obi niIe un coéficiant de frottement positif,pour un coéficient d serrage dynamique très faible sans effets négatifs pour les organes en mouvement Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénéents,et de façon générale le système différentiel comporte selon une première caractéristique,un axe ménagé d'un détail destiné à recevoire une vis de fixation d'un premier planétaire,une extrémité libre du dit axe comporte une assise dt. réception d'un cone récepteur lequel dit cone récepteur contribut à la fixation rotative d'un deuxième demi-arbre, dont une extrémité porte un deuxième planétaire l'autre extrémité reçoit un moyeux lequel est agencé d'un compartiment fermé par un plateau de roue .Un boitier renfermant des satellites portés par des axes est intercalé à rotation sur les deux planétaires caractérisé en ce que le dit cane récepteur contenu dalls dans le compartiment du moyeux reçoit un dispositif de blocage à friction conique,coinmendé par un système de contrôle (porté par un plateau de roue ) lequel permet de libérer ou de neutraliserX.train de pignons différetiel Selon des modes particuliers de réalisation La friction conique est fixée sur la paroi intérieure de moyeux La dite friction conique peut ètre fixée sur le dit cone récepteur Le dit cone de pression peut recevoire à fixation la friction conique La vis de pression peut comporter un élément télescopique Un ressort à spirales peut ètre associé à la vis de pression. Le dispositif de controle peut différament ètre commendé manuel ou par différents systèmes électriques. Une commende à distance reliée au tableau de bord peut comporun système de réostat gradué. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente dans sa totalté l'axe différentiel, à propulsion par chaine La figure 2 représente une variante d'un différentiel à axe articulé et propulsé par cardan La figure 3 représente une vue en coupe partielle suivant une ligne A A de la fig.l La figure 4 représente une vue en coupe partielle suivant une ligne B B de la fig.2 La figure 5 montre une vue de face du plateau de roue La figure 6 représente une coupe longitudinale .suivant une ligne C C de la fig.5) du moyeux blocable La figure 7 présente en coupe ,une variante du moyeux blocable, suivant une ligne D D de la piy. 5 La figure 8 représente en coupe,une autre variante du moyeux blocable par friction,suivant une ligne E E de laf5 La figure 9 représente en coupe partielle le dispositif selon l'invention La figure 10 représente une vue en relief du cone de pression La figure 11 représente une vue en relief de la friction conique .La figure 12 représente une vue en relief du cone récepteur. Les figures 13 et 14 représentent des tableux de courbes comparatives En référence a ces dessins annexés à titre non limitatif les-quels montrent de façon globale,un axe (1) formant un premier demi-arbre (là) lequel comporte un détail (4b) délimitant de façon précise la fixation d'un premier planétaire (4) par l'inter médiaire d'une vis pointeau (4à),le dit planétaire 4) reçoit à rotation un boitier (2) contenant des satellites (7) adossés à des amortisseurs (7à) et portés par des axes (8),les entrés du boitier (2) son protégés ermétiquement par des joints (2c) .Le dit premier demi-arbre (là) sur lequel vient se glisser un deuxième demi-arbre (6) lequel porte à une extrémité un deuxième planétaire (5) l'autre extrémité reçoit un moyeux (3) ménagé d'un compartiment (3à) fermé par un plateau de roue (14) et des vis de fixation (14d) et les gougeon de roue (13) ,une bague (6b) et un joint étanche (6à) sont interposés entre les deux demiarbres (1à et 6) .L'assemblage des deux demi-arbres est réalisé en introduisant la buté a aiguilles (16) et éventuellement des cales de réglage) contre la paroi de fond du compartiment (3à) ,puis successivement le cone récepteur (11) appliqué au contacte de la buté (16),et fixé sur l'extremitb concave (llb) à l'aide de la vis (12) et du plot (lla),le taraudage (lib) contribut a la fonction d'extraction du dit cone récepteur (11) Dans un deuxième temps on glisse simultanément dans le compartiment (3à) cylindrique le cône de pression (9) lequel comporte la friction conique (10) dont une face (lOd) vient au contacte de la paroi (llc) du dit corne récepteur (11) puis ont introduit par coulissement dans les glissières (9b,3b,fig.4) les rouleaux (9à),cette disposition simple permet l'entrainement et le coulissement longitudinale du dit c6ne de pression (9) luimême associé à la plaque relai (15),ce système permet de compenser l'usure de la friction conique (10) interchengeable. Suivant une variante la dite garniture conique (10) est fixée par collas sur le cone récepteur (îi,fig.6) le frottement s'effectut par le contacte simultané de la paroi coniaue intérieure (9f) du dit cone d'appuit 9) et de la fa c de 1a dite friction conique (10) Selon encore une autre variante la dite friction conique (10) est fixé par collage dans un détail (3c) circulaire de la paroi (3d) du compartiment (3à) fig,8) ,la dite friction conique étant disposé différament,le cone intérieure (lOd) renverse reçoit la face (32a) du cone de pression (32) leauel XJirnt se glisscr sur un plot (33) d'entrainement des glissières Ont peutp présent assembler le dispositif de controle par l'intermédiaire des vis (14à) les-quelles permettent la fermeture du compartiment (3à) La description du dispositif de controle dans la forme de réalisation selon la figure (6) ,le plateau de roue (14) comporte audela des gougeons (13) une molette (23,23à) divisée en deux partie ,la première partie (23à) comporte une tige (24) exagonale laquelle s'intègre dans des analogues de la vis (19) l'autre partie (23) de la molette est fixée à rotation (dans un palier du plateau 14) par l'intermédiaire d'un circlips (22) le prolongegement (23d) de la molette (23) comporte dans sa partie libre une tige d'entrainement (21à) d'un ressort à spirale (21) l'autre extrémité du ressort (21) viens se fixer sur une deuxième tige (21b) elle-mème fixée dans la masse du plateau (14) On peut comprendre que grace a cette disposition particulière on peut agire sur la molette (23) tout en immobilisant la dexième partie de la molette (23à) ou diférament pour les opérations de réglages les-quels consistent a la pré-charge du ressort à spirales (21),dans un deuxième temps on lie les parties de molette (23,23à) par l'intermédiaire du centrage (23) et de la vis (23b) ,la molette ainsi assemblée permet de transmettre la pré-charge du ressort (21) en traction rotative sur la vis de pression (19) puis successivement sur le pivot (17) la plaque intermédiaire (15) ,le cone de pression (9, 32),la friction conique (10),le cone récepteur (11) la buté a aiguilles (16) contre l'action de la paroi de fond du compartiment (3a,fig 6) cette description permet de démontrer le fonctionnement d'un dispositif de rattrapge d'usure par pression constante sur la friction (10) .Le blocage du dispositif s'obtient en agissant sur la molette (23,23à),laquelle est directement liée à la vis de pression (19,fig 6). Selon une variante illustrée par la figure (7) le blocage du dispositif est obtenu par un électro-aimant (30) appuyé sur des leviers (27) articulés dans des détails (27b) en appuit sur des pivots (27c) ,lesquels transmettent l'action à un collecteur flottant (26)par l'intermédiaire des axes (27à) ,le dit collecteur flottant (26) lui-mème associé à la vis de pression (19) ,fig 7). Selon encore une autre variante illusté par la figure (8) le blocage du dispositif est obtenu par un moteur réducteur (34,35) directement lié à la dite vis de pression (19) en appuit sur le cône de pression (9,32,fig:8) Aventageusement,on peut utiliser une commnnde à distance (non illustrée)reliée au tableau de bord et éventuellement associée à un réostat à graduation ,digitale ou autre Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au controle des diférentiels de tous véhicules REVENDICATIONS 1) Dispositif de moyeux blocable par friction ,adaptable à tout différentiel et plus particulièrement du type comportant un axe (1) lequel forme un premier demi-arbre (là) sur lequel vient se fixer un premier planétaire (4) puis sur le dit premier demiarbre (la) on glisse à rotation un deuxième demi-arbre (6) dont une extrémité reçoit un deuxième planétaire (5) l'autre extrémité porte un moyeux (3) un boitier renfermant des satellites (7) est monté à rotation sur les planétaires (4,5) un dipositif situé dans le moyeux (3) est destiné à la neutralisation ou la liberation du train de pignons différentiel (4,5,7,fig.3) caractérisé en ce qu'un axe (1) forme un premier demi-arbre (là) lequel comporte un détail (4b) destiné à la fixation précise d'un premier planétaire (4) à l'aide d'une vis (4à) le dit premier demi-arbre (là) reçoit a rotation un deuxième demi-arbre (6) dont une partie porte un deuxième planétaire (5) l'autre extrémité reçoit un moyeux (3) un boitier (2) renfermant des satellites (7) adossés a des amortisseurs (7à) et portés des axes (8) le dit boitier (2) est monte à rctation sur les planetaires (4,5) un dispositif de blocage à friction conique (10) contenu dans un compartiment (3à) du moyeux 3) fermé par un plateau de roue (14) et lequel dit plateau de roue porte un dispositif de controle semi-automatique a commande manuelle ou électrique (fig 6,7,8). 2 ) Dispositif de moyeux blocable par friction selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité conique (llb du dit premier demi-arbre la) débouchant au centre de la paroi de fond du compartiment cylindrique (3à) reçoit à fixation le dit cone récepteur(ll) et sa buté à aiguilles (16) contre l'action de la paroi de fond du dit compartiment cylidrique (3à) lequel dit compartiment cylindrique comporte des glissières (3b,fig 4) 3 ) Dispositif de moyeux blocable par friction selon la revendi cation 2 caractérisé en ce que le dit cone cécepteur (11) comporte une paroi conique (lac) à plus ou moin 50"(et de largeure variable) laquelle dite proi est destinée à recevoir la face (IOd) de la friction conique (l0,fig.ll,12) 4 ) Dispositif de moyeux blocable par friction suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dit cone d'appuit (9) comporte un cone ouvert (9f) destiné à recevoir la face (lOà) de la dite friction conique (10) le dit cone d'appuit (9) comporte sur sa surface circulaire (9d) des glissières (9b) débouchant dans la surface transversale (9e) laquelle est ménageé d'une ouverture pourvue d'un détail circulaire (9c) de réception de la plaque de relai (15)fig.lO) 5 ) Dispositif de moyeux blocable selon l'une ou plusieures des revendications précédentes caractérisé en ce que le dit comparti ment (3à) reçoit de manière coulissante/sa paroi cylindrique (3d) la paroi circulaire (9d) du dit cone de pression (9) j'usqu'au contacte des deux parois (lOd,et llc) puis on aligne les glis sières en y introduisant les rouleaux d'entrainement (9à) fig.4,7 6 ) Dispositif de moyeux blocable par friction selon la revendication 1 caratérisé en ce que la fermeture du compartiment (3à) est obtenue par la fixation du plateau de roue (14) sur le moyeux (3) le dit plateau de roue (14) comporte un dispositif de controlc à commende manuelle ou électrique (fig 5,6,7 7 ) Dispositif de blocage par friction selon l'une queltonqufies revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif de controle est mu par un ressort à spirales dont une extrémité est fixée au plateau de roue (14) l'autre extrémité est reliée au prolongement (23d) de la molette (23,23à,fig.6) 8 ) Dispositif de moyeux blocable par friction suivant la revendication 7 caractérisé en ce que la deuxième partie de molette (23à) comporte une tige (24) exagonale laquelle coulisse dans des analogues (24a) de la vis de pression (19) dont une extrémité porte un pivot (17)en appuit sur le centre de la dite plaque de liaison (15). 9 ) Dispositif de moyeux blocable par friction selon les reven dications 7 ou 8 caractérisé en ce que les deux partie de molette (23,23a) liées par des moyens (23,23b) ont une disposition apte à permettre la pré-charge du dit ressort à spirales (21,fig. 10 ) Dispositif de moyeux blocable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit moyeux blocable par friction peut comporté différament un dispositif de controle manuelle (fig 6) ou un système électrique commendé à distance (fig 7 et 8)