Brevet FR2741686A1 — publié le 19970530

DIFFERENTIEL AUTO-FREINE La présente invention concerne un différentiel auto-freiné, du type capable de transférer partiellement ou totalement le couple moteur sur une roue, en cas de patinage de l'autre roue. Par la publication FR-2.604.504, on connaît un différentiel dit à effet auto-bloquant, muni de deux groupes de disques de friction permettant de solidariser de façon temporaire le boîtier de différentiel avec l'un ou l'autre de ses arbres de sortie en cas de patinage de la roue opposée, sans que le couple ne transite par l'axe du différentiel. La publication EP-0.366.563 décrit un autre type de différentiel autofreiné, ou à effet auto-bloquant, ne comportant qu'un seul groupe de disques de friction. Selon cette publication, les disques de friction sont disposés entre le porte-satellite et un organe de contre-pression portant des tiges radiales engagées par ailleurs dans des rainures de l'extrémité de l'arbre de sortie du différentiel, l'organe de contre-pression en question flottant à l'intérieur du boîtier du différentiel, sous le contrôle desdites tiges radiales de façon à presser les disques les uns contre les autres en cas de diminution brutale du couple appliqué à l'une des roues. Ce différentiel présente donc une structure complexe, lui conférant un poids important. La présente invention vise à obtenir un différentiel de structure légère, ne comportant qu'un seul groupe de disques de friction. Elle concerne un différentiel auto-freiné du type comportant une couronne d'entrée de mouvement solidaire d'un boîtier de différentiel renfermant d'une part un axe de satellites entraînant par l'intermédiaire de satellites un premier et un second planétaires qui transmettent la moitié du couple moteur C à chacune des deux roues motrices du véhicule lorsque celles-ci ont une adhérence suffisante sur la chaussée, et d'autre part un groupe de disques de friction assurant le transfert d'au moins une partie du couple AC en direction d'une roue en cas de perte d'adhérence de l'autre roue.Ce différentiel est caractérisé en ce que les disques sont solidaires pour une part du premier planétaire et pour une autre part d'un organe d'entraînement central solidaire de l'axe de satellites, et sont repoussés les uns contre les autres par ces deux éléments, en cas de perte d'adhérence de l'une quelconque des roues, en réponse au déplacement d'autres éléments internes du différentiel, sous l'action du couple résistant de la roue ayant conservé son adhérence. De préférence, le différentiel comporte un premier et un second axe de planétaire reliés respectivement au premier et au second planétaire par un premier et un second entraîneur, les axes de planétaire et les entraîneurs se repoussant normalement sous l'effet du couple moteur C d'une part, et des couples résistants dus à l'adhérence des roues d'autre part. En cas de perte d'adhérence du côté opposé au premier planétaire, le premier axe de planétaire, repoussé par le premier entraîneur vient en contact avec le groupe de disques. En cas de perte d'adhérence du côté du premier planétaire le second axe de planétaire repoussé par le second entraîneur déplace l'organe d'entraînement central en direction des disques, de façon à rendre solidaires le premier planétaire et l'organe d'entraînement central. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale du différentiel proposé, parallèle à son axe de satellites, - la figure 2 est une coupe du même différentiel, perpendiculaire à son axe de satellites, - les figures 3 à 5, reproduisant la même coupe que la figure 1, illustrent le fonctionnement de ce différentiel. Le différentiel 1 représenté sur les figures 1 à 5, présente de façon classique un boîtier 2, sur lequel est rapporté une couronne d'entrée de mouvement 3. Le boîtier 2 est maintenu par des roulements 4 à l'intérieur d'un carter 6. H est traversé par un axe de satellites 7 supportant des satellites 8, de sorte que le couple moteur transite de la couronne 3 aux satellites 8 par le boîtier 2 et l'axe 7. Les satellites 8 transmettent le couple à un premier planétaire, ou planétaire gauche 9, et à un second planétaire 11, ou planétaire droit l l par les dentures 9a et i la de ces derniers.Les efforts reçus par celles-ci repoussent respectivement le premier et le second planétaire 9, 11 en direction d'un flasque de fermeture 13 du boîtier 2 à gauche, et d'une rondelle de friction 12, en appui sur le boîtier 2, à droite. Les planétaires 9 et 11, sont respectivement solidaires d'un premier entraîneur, ou entraîneur gauche 14, et d'un second entraîneur, ou entraîneur droit 16, par leurs cannelures 9b, 1 lb. Par ailleurs, les entraîneurs gauche et droit 14, 16 sont en prise avec des axes de planétaires gauche et droit, 17, 18, ou premier et second axes de planétaires, conduisant aux roues, par leurs dentures en V 14b, 17b et 16b, 18b. Sous l'effet du couple moteur d'une part et des couples résistants des axes de planétaires 17, 18 dus à l'adhérence des roues d'autre part, les entraîneurs 14, 16 et les axes de planétaires 17, 18, se repoussent. L'entraîneur gauche 14 prend appui sur une rondelle de réglage 23 retenue sur le flasque 13, tandis que l'entraîneur droit 16 prend appui sur la rondelle de friction 12 mentionnée ci-dessus. Par ailleurs, le second axe de planétaire 18 prend appui sur une rondelle de fiction centrale 19 qui repousse elle-même le premier axe planétaire 17, par l'intermédiaire d'un organe d'entraînement central 21. L'organe 21 présente une rainure 21 a (cf. figure 2) qui reçoit l'axe de satellites 7, de sorte qu'il est solidaire en rotation de celui-ci.Le second axe de planétaire 18 agit à l'inverse du premier 17, si bien que lorsque les adhérences des deux roues sont suffisantes pour recevoir le couple moteur (réparti de manière égale à gauche et à droite) les réactions des deux axes de planétaire 17, 18 sont égales et opposées, et les dentures 14b, 16b des entraîneurs 14, 16 supportent le couple résistant des deux roues. En raison de la cohérence mécanique du différentiel, les couples résistants des roues se neutralisent donc au sein du différentiel qui fonctionne alors comme un différentiel classique, pour des vitesses de rotation égales ou identiques à gauche et à droite. Les schémas font également apparaître un groupe de disque de friction 22, constitué en réalité d'une première série de disques fixés sur le premier planétaire, intercalée avec une seconde série de disques, fixés sur l'organe d'entraînement central 21. Enfin, une rondelle d'appui 24 est prévue entre les disques 22 et l'organe 21. Le fonctionnement du différentiel 1 va maintenant être décrit en se référant plus particulièrement aux figures 3 à 5. En situation de roulage normal (cf. figure 3), c'est-à-dire lorsque les couples résistants des deux roues se neutralisent, les disques de fiction 22 ne sont pas sollicités, car le couple moteur C, transitant par le boîtier, l'axe 7 et les satellites 8, est transmis pour moitié au premier planétaire 9 et pour moitié au second planétaire 11, d'où il passe aux entraîneurs 14, 16 et aux axes de planétaires 17, 18, de sorte qu'aucun couple ne passe par l'entraîneur central 21 et que, comme indiqué plus haut, le premier et le second entraîneurs 14, 16 prennent respectivement appui sur la rondelle de réglage 23 et la rondelle de friction 12. Lors d'une perte d'adhérence à droite, c'est-à-dire du côté opposé au premier planétaire 9 (cf. figure 4), la réaction du second axe de planétaire 18 chute, alors que celle du premier axe de planétaire 17 ne diminue pas. N'étant plus neutralisée, la réaction du premier axe de planétaire 17 entraîne celui-ci vers la droite, en direction du groupe de disques 22, de sorte qu'il vient en contact avec ces derniers par sa première face 17a. Les disques 22 viennent alors progressivement en contact les uns avec les autres, jusqu'à prendre appui sur la rondelle 24. Cette dernière rentre à son tour en contact avec le premier planétaire 9, par la face 9c de celui-ci. Le premier planétaire 9 devient solidaire de l'élément central 21 par serrage du groupe de disques 22. Grâce à sa rainure 21a recevant l'axe de satellites 7, et maintenant ce dernier axialement, l'organe 21 est solidaire en rotation de l'axe de satellites 7 et du boîtier 2. Le serrage des disques 22 crée ainsi un couple de freinage entre le boîtier 2 et le premier planétaire 9, dont la valeur dépend du nombre de disques 22, de leur coefficient d'adhérence, et de l'angle de la denture de liaison 14b, 17b, entre le premier entraîneur 14 et le premier axe de planétaire 17. Une partie du couple moteur Ac est alors transmis par l'entraîneur central 21 et les disques 22 à la roue gauche qui présente une bonne adhérence. A l'inverse, lors d'une perte d'adhérence de la roue gauche (cf. figure 5) la réaction du premier axe de planétaire 17 diminue, alors que celle du second axe de planétaire 18 (axe de planétaire droit) se maintient. Ce dernier, repoussé par le second entraîneur 16, se déplace alors vers la gauche, en repoussant la rondelle de friction centrale 19 et l'organe d'entraînement central 21, qui s'appuie sur la face 24a de la rondelle d'appui 24, venant elle-même en contact avec le groupe de disques 22. Les disques 22 viennent alors progressivement en contact les uns avec les autres, jusqu'à prendre appui sur la face 14a du premier entraîneur 14. Ce déséquilibre entraîne donc le serrage des disques 22, et créé un couple de freinage entre le boîtier et le premier planétaire 9, si bien qu'au moins une partie du couple Ac transitant par celui-ci est transmise par l'intermédiaire de l'organe 21, de l'axe 7 et du second planétaire 11, en direction de la roue droite qui présente une bonne adhérence. Conformément à l'invention, la perte d'adhérence de l'une ou l'autre des roues reliées au premier et au second axe de planétaire 17, 18 se traduit par le déplacement axial d'éléments internes du différentiel (17, 22, 24, 21, 19, 18) provoquant un transfert de couple, au moins partiel, en direction de la roue ayant conservé une adhérence normale, grâce au serrage du même groupe de disques 22. Ce transfert s'effectue toujours par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement central 21 et de l'axe de satellites 7. Les dispositions proposées par l'invention permettent donc d'obtenir un différentiel auto-freiné de structure légère et particulièrement compacte. REVENDICATIONS [1] Différentiel auto-freiné (1) du type comportant une couronne d'entrée de mouvement (3) solidaire d'un boîtier de différentiel (2) renfermant d'une part un axe de satellites (7) entraînant par l'intermédiaire de satellites (8) un premier et un second planétaires (9, 11) qui transmettent la moitié du couple moteur C à chacune des deux roues motrices du véhicule lorsque celles-ci ont une adhérence suffisante sur la chaussée, et d'autre part un groupe de disques de friction (22) assurant le transfert d'au moins une partie du couple AC en direction d'une roue en cas de perte d'adhérence de l'autre roue, caractérisé en ce que les disques (22) sont solidaires pour une part du premier planétaire (9) et pour une autre part d'un organe d'entraînement central (21) solidaire de l'axe de satellites (7), et sont repoussés les uns contre les autres par ces deux éléments (9, 21), en cas de perte d'adhérence de l'une quelconque des roues, en réponse au déplacement d'autres éléments internes (17, 18, 22, 24) du différentiel, sous l'action du couple résistant de la roue ayant conservé son adhérence. [2] Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second axe planétaire (17, 18), reliés respectivement au premier et au second planétaire (9, 11) par un premier et un second entraîneur (14, 16), les axes de planétaire (18, 19) et les entraîneurs (14, 16) se repoussant normalement sous l'effet du couple moteur C d'une part, et des couples résistants dus à l'adhérence des roues d'autre part. [3] Différentiel selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'en cas de perte d'adhérence du côté opposé au premier planétaire (9) le premier axe de planétaire (17), repoussé par le premier entraîneur (14) vient en contact avec le groupe de disques (22). [4] Différentiel selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'en cas de perte d'adhérence du côté du premier planétaire (9) le second axe de planétaire (18) repoussé par le second entraîneur (16) déplace l'organe d'entraînement central (21) en direction des disques (22), de façon à rendre solidaires le premier planétaire (9) et l'organe d'entraînement central (21). [5] Différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraîneur central (21) prend appui sur les disques (22) par l'intermédiaire d'une rondelle (24). [6] Différentiel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier entraîneur (14) est repoussé par le premier axe de planétaire (17), et prend appui sur le flasque (13) de fermeture du boîtier (2) par l'intermédiaire d'une rondelle de réglage (23). [7] Différentiel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second axe de planétaire (18) prend appui sur une rondelle de friction centrale (19), qui repousse le premier axe de planétaire (17) par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement central (21). [8] Différentiel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second planétaire (11) est repoussé à l'opposé de l'axe de satellite (7) contre une rondelle (12) en appui sur le boîtier (2). [9] Différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second entraîneur (16) est repoussé par le second axe de planétaire (18), et prend appui sur la rondelle (12). [10] Différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (21) présente une rainure (2 la) qui reçoit l'axe de satellites (7).