Brevet FR2790051A1 — publié le 20000825

La présente invention concerne une transmission à différentiel comprenant une cage de différentiel en rotation dans un carter, deux engrenages d'arbres latéraux agencés coaxialement à ladite cage, et deux groupes de pignons de différentiel montés dans la cage de différentiel et en rotation avec celle-ci, et lesdits pignons de différentiel étant respectivement en engrènement avec les engrenages d'arbres latéraux. La forme la plus fréquente de transmission à différentiel sont les transmissions différentielles à engrenages coniques, que l'on utilise en particulier dans les entraînements d'arbres de véhicules automobiles. Des engrenages coniques montés sur des tourillons radiaux sont en engrènement simultané avec les deux engrenages d'arbres latéraux réalisés sous forme d'engrenages à plateau. Dans ce cas, lorsqu'on libère la cage de différentiel, les engrenages d'arbres latéraux tournent alors le cas échéant en sens opposés l'un par rapport à l'autre. On peut imaginer d'autres applications pour lesquelles il apparaît avantageux que les engrenages d'arbres latéraux tournent éventuellement dans le même sens lorsqu'on bloque la cage de différentiel. L'objectif sous-jacent à la présente invention, c'est de proposer des transmissions à différentiel simples qui présentent cette fonction. Une solution à cet effet, dans une transmission à différentiel comprenant une cage de différentiel, consiste en ce que les engrenages d'arbres latéraux sont des engrenages à plateau (engrenages en couronne), et les pignons de différentiels forment deux groupes de pignons droits, en rotation sur des tourillons radiaux dans la cage de différentiel, les pignons des deux groupes étant en engrènement direct par paires les uns avec les autres, de sorte que lorsque la cage de différentiel est à l'arrêt, les engrenages d'arbres latéraux peuvent tourner dans le même sens. Une solution à cet effet, dans une transmission comprenant deux porte- différentiels, consiste en ce que les engrenages d'arbres latéraux sont des engrenages creux, et les pignons de différentiel forment deux groupes de pignons droits (engrenages planétaires), en rotation sur des tourillons parallèles à l'axe dans les porte-différentiels et engrènent par leurs dentures avec un unique pignon central en rotation libre (engrenage solaire). Avec les solutions précitées, on propose des transmissions différentielles qui présentent un grand nombre de pièces identiques et de structure simple, en particulier les engrenages différentiels y sont réalisés sous forme de simples pignons droits. La structure essentiellement symétrique mène dans les deux cas à l'identité souhaitée du sens de rotation entre les engrenages d'arbres latéraux lorsque la cage de différentiel est maintenue fixe. Pour l'intégration préférée dans le train d'entraînement longitudinal d'un véhicule automobile qui présente un axe d'entraînement à entraînement permanent et un axe d'entraînement à entraînement selon les besoins, il convient de prévoir un agencement de freinage agissant entre la cage de différentiel et le carter, que l'on peut par exemple réaliser sous forme de frein à bande. Un tel agencement de freinage est réglable permet un enclenchement sans à-coups, c'est-à-dire un effet de blocage partiel entre les deux engrenages d'arbres latéraux, et donc entre les deux axes d'entraînement. Lorsqu'on libère l'agencement de freinage, la cage de différentiel peut alors tourner librement, de sorte que l'on ne peut transmettre aucun couple au deuxième axe d'entraînement. Des modes de réalisation préférés de l'invention sont illustrés dans les dessins ci-joints, dans lesquels: la figure 1 montre une transmission à différentiel selon la première solution citée; et la figure 2 montre une transmission à différentiel selon la deuxième solution citée. La figure 1 montre une transmission à différentiel 11, qui comprend un carter fixe 12, en particulier à relier à un véhicule automobile, dans lequel une cage de différentiel 13 est montée en rotation. La cage de différentiel 13 comprend des talons à douille 14 et 15, montés dans des manchons de guidage 16 et 17 du carter 12. Des tourillons d'arbres 18 et 19 de deux engrenages d'arbres latéraux 20 et 21 sont de leur côté montés en rotation dans les talons à douille 14 et 15. Les engrenages d'arbres latéraux 20 et 21 sont réalisés sous forme d'engrenages à plateau, lesquels présentent des dentures en couronne 22 et 23, respectivement dirigées vers le plan médian vertical. Des pignons de différentiel 24 et 25, réalisés sous forme de pignons droits, engrènent respectivement avec ces dentures en couronne, et sont de leur côté en engrènement mutuel par paires. Ces pignons de différentiel 24 et 25 sont montés sur des tourillons de montage 26 et 27 qui traversent radialement la cage de différentiel 13. Entre le carter 12 et la cage de différentiel 13 est prévu un dispositif de freinage 28, illustré de façon uniquement symbolique. Dans la moitié supérieure du dessin, le dispositif de freinage 28 agit entre le carter 12, contre lequel il s'appuie, et la cage de différentiel 13, contre laquelle il vient s'appuyer par l'intermédiaire d'une garniture de friction 29, comme montré par une flèche radiale, tandis que dans la moitié inférieure du dessin la garniture de friction 29 du dispositif de freinage 28 est soulevée vis-à- vis de la cage de différentiel 13, comme également symbolisé par une flèche radiale. Lorsque le dispositif de freinage est actif, les tourillons d'arbres 18 et 19 sont capables de tourner dans le même sens. La figure 2 montre une transmission à différentiel 41 comprenant un carter fixe 42, à relier en particulier à un véhicule automobile, dans lequel deux porte-différentiels 43 et 44 parallèles à l'axe sont agencés en rotation. Les porte-différentiels 43 et 44 sont respectivement composés de disques intérieurs 61 et 62, de disques extérieurs 65 et 66, et de tourillons 55 et 55, assemblés les uns aux autres par pressage, par soudage, ou d'une toute autre manière. Au préalable, les engrenages différentiels 54 et 55 sont enfilés sur les tourillons. Les engrenages différentiels 43 et 44 sont montés conjointement sur un axe d'enfichage 67, et sur lequel un pignon central 64 est monté en rotation libre. Les extrémités de l'axe d'enfichage 67 sont montées en rotation libre dans les tourillons d'arbres 48 et 49. Une douille 63 soutient axialement et radialement les porte- différentiels l'un par rapport à l'autre. Deux engrenages d'arbres latéraux 50 et 51 sont respectivement reliés aux tourillons d'arbres 48 et 49. Les engrenages d'arbres latéraux 50 et 51 sont réalisés sous forme de roues creuses, ouvertes en direction du plan vertical médian. Les engrenages différentiels 54 et 55, réalisés sous forme de pignons droits, engrènent respectivement avec les engrenages d'arbres latéraux. Un dispositif de freinage 58, illustré de façon seulement symbolique, est prévu entre le carter 42 et les portedifférentiels 43 et 44. Dans la moitié supérieure du dessin, le dispositif de freinage 58 agit entre le carter 42, contre lequel il s'appuie, et les porte- différentiels 43 et 44, contre lesquels il s'appuie au moyen d'une garniture de friction 59, comme montré par une flèche radiale, tandis que dans la moitié inférieure du dessin, la garniture de friction 59 du dispositif de freinage 58 est soulevée des porte-différentiels 43 et 44, comme également symbolisé par une flèche radiale. Lorsque le dispositif de freinage agit, les tourillons d'arbres 48 et 49 peuvent tourner dans le même sens. Revendications 1. Transmission à différentiel (11), comprenant une cage de différentiel (13) en rotation dans un carter (12), deux engrenages d'arbres latéraux (20, 21) agencés coaxialement à ladite cage, et deux groupes de pignons de différentiel (24, 25) montés dans la cage de différentiel et en rotation avec celle-ci, et lesdits pignons de différentiel étant respectivement en engrènement avec les engrenages d'arbres latéraux (20, 21), caractérisée en ce que les engrenages d'arbres latéraux (20, 21) sont des engrenages à plateau (engrenages en couronne), et les pignons de différentiel (24, 25) forment deux groupes de pignons droits, en rotation sur des tourillons radiaux (26, 27) dans la cage de différentiel (13), les pignons des deux groupes étant en engrènement direct par paires les uns avec les autres, de sorte que lorsque la cage de différentiel est à l'arrêt (13) les engrenages d'arbres latéraux (20, 21) peuvent tourner dans le même sens. 2. Transmission à différentiel (41), comprenant deux porte-différentiels (43, 44) en rotation dans un carter (42), deux engrenages d'arbres latéraux (50, 51) agencés coaxialement auxdits porte-différentiels, et deux groupes de pignons de différentiel (54, 55) montés dans les porte- différentiels (43, 44) et en rotation avec ceux-ci, lesdits pignons de différentiel étant respectivement en engrènement avec les engrenages d'arbres latéraux (50, 51), caractérisée en ce que les engrenages d'arbres latéraux (50, 51) sont des engrenages creux, et les pignons de différentiel (54, 55) forment deux groupes de pignons droits (engrenages planétaires), en rotation sur des tourillons parallèles à l'axe (56, 57) dans les porte-différentiels (43, 44), et engrènent par leurs dentures avec un unique pignon central (64) en rotation libre (engrenage solaire), de sorte que lorsque les porte- différentiels (43, 44) sont à l'arrêt, les engrenages d'arbres latéraux (50, 51) peuvent tourner dans le même sens. 3. Transmission à différentiel selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu un agencement de freinage (28, 29), en particulier un frein à bande, susceptible d'agir entre la cage de différentiel (13) et le carter (12). 4. Transmission à différentiel selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un agencement de freinage (58, 59), en particulier un frein à bande, susceptible d'agir entre les porte- différentiels (43, 44) et le carter (42). 5. Utilisation d'une transmission à différentiel selon l'une des revendications 1 à 4 à titre de blocage dans le train d'entraînement longitudinal d'un véhicule automobile comprenant un axe d'entraînement à entraînement permanent et un axe d'entraînement à entraînement selon les besoins.