Brevet FR2809153A1 — publié le 20011123

présente invention concerne un différentiel planétaire composé deux engrenages parallèles pour limiter les jeux angulaires de fonctionnement pour répartir couple moteur suivant les besoins. Une transmission intégrale pour véhicule automobile utilise trois différentiels planétaires; un premier pour répartir le couple moteur entre le train avant et le train arrière suivant un rapport qui est fonction des caractéristiques du véhicule automobile, et deux autres pour répartir le couple moteur suivant un rapport 50150 entre les deux roues d'un même train. Souvent employé, le différentiel planétaire représenté figure 01 comporte neuf contacts entre dentures et son jeu angulaire de fonctionnement est important. Les systemes mécaniques automatiques ou commandés par le conducteur pour gérer glissements de ces trois différentiels sont lourds, encombrants et manquent de souplesse et de rapidité; pour palier à ces défauts et améliorer le comportement dynamique du véhicule automobile, les glissements sont de plus en plus souvent gérés en freinant de manière individuelle et appropriée chaque axe de roue à partir d'une vitesse de rotation théorique. Des capteurs informent le système électronique qui gère le comportement dynamique du véhicule automobile des déplacements angulaires des quatre roues motrices et le cumul des jeux de fonctionnement des trois différentiels planétaires perturbe l'efficacité du système. Le différentiel planétaire composé de deux engrenages parallèles selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient car il est composé deux engrenages parallèles et un engrenage parallèle peut fonctionner avec jeu entre dentures limité et même nul avec l'utilisation d'un mécanisme de rattrapage de jeu. Selon des modes particuliers de réalisation - Les deux engrenages qui composent le différentiel planétaire associent un pignon à denture extérieure et un pignon à denture intérieure. - Le satellite peut être d'une seule pièce avec une denture extérieure et une denture intérieure ou formé par l'assemblage de deux pignons l'un à denture extérieure et l'autre à denture intérieure. - Le porte satellite qui est un excentrique doit être équilibré dynamiquement. Les dessins annexés illustrent l'invention Le différentiel planétaire suivant la figure 02 est composé de deux engrenages parallèles dont les pignons tournent deux par deux autour d'un même axe; un premier engrenage parallèle associe la couronne à denture intérieure Ç et le pignon à denture extérieure SE; un deuxième engrenage parallele associe le planétaire à denture extérieure P et le pignon à denture intérieure la couronne C et le planétaire P tournent autour d'un même axe de rotation; deux pignons, à denture extérieure SE et à denture intérieure SI sont liés en rotation pour former le satellite qui assure la rotation du porte satellite S, qui à équilibrer dynamiquement par une masse M. C : nombre de dents de la couronne C. Ç : déplacement angulaire de la couronne Ç. P : nombre de dents du planétaire P. P : déplacement angulaire du planétaire P. SE: nombre de dents du satellite SE à denture extérieure. SI : nombre de dents du satellite SI à denture intérieure. S : déplacement angulaire du porte satellite S. Pour les pignons, le même repère représente non souligné le nombre de dents et souligné son déplacement angulaire. Regle de montage à respecter: SI - P = C - SE, avec un même module pour tous pignons. La formule de taillis ( Ç - S ) I ( P - S ) _ + ( P I C ) s'applique aussi bien train épicycloïdal communément employé de la figure 01 qu'au train épicycloïdal suivant l'invention de la figure 02, et la relation des déplacements angulaires entre la couronne Ç, le planétaire P et le porte satellite S, s'établit suivant: Ç = + ( P I C )P+(C-PIC)S. plupart du temps, la couronne Ç est entraînée par le couple moteur alors que le planétaire P et le porte satellite S sont soumis aux deux couples résistants; lorsque couronne Ç ne tourne pas, la relation qui lie les déplacements angulaires entre planétaire P et le porte satellite S s'établit dans les deux cas suivant P = - ( C - P I P ) S, ce qui indique qu'il s'agit bien d'un différentiel a répartition de couple le déplacement angulaire du planétaire P provoque un déplacement angulaire sens inverse du porte satellite S, et vice versa. La répartition de couple entre les deux sorties est fonction du nombre de dents de la couronne Ç et du planétaire P, et à titre d'exemple non limitatif - Lorsque couronne C possède 40 dents et le planétaire P possède 22 dents, répartition de 55I45 ce qui peut correspondre à un différentiel planétaire a répartition de couple situé entre le train avant et le train arrière d'un véhicule automobile à transmission intégrale. - Lorsque la couronne Ç possède deux fois plus de dents que le planétaire P la répartition est de 50I50, ce qui correspond à un différentiel à répartition de couple symétrique entre deux roues d'un même train de véhicule automobile. Selon une première variante illustrée par la figure 03, le différentiel planétaire à répartition de couple représenté figure 02 est complété par un mécanisme de rattrapage de jeu RJC, sur les dentures de l'engrenage parallèle formé couronne à denture intérieure Ç et le pignon à denture extérieure SE, et d'un mécanisme de rattrapage de jeu RJP, sur les dentures de l'engrenage parallèle formé par le planétaire à denture extérieure P et le pignon à denture intérieure SI. Selon une deuxième variante non illustrée, le différentiel planétaire répartition de couple est complété par un système mécanique automatique commandé par le conducteur pour gérer ou supprimer les déplacements angulaires entre ses trois éléments qui sont : la couronne Ç, le planétaire P et porte satellite S. Selon une troisième variante non illustrée, le différentiel planétaire répartition de couple possède un satellite d'une seule pièce avec une denture extérieure et une denture intérieure. différentiel planétaire selon l'invention est particulièrement destiné à équiper les véhicules automobiles à deux ou à quatre roues motrices qui utilisent un système électronique pour gérer le comportement dynamique en freinant de manière individuelle et appropriée chaque axe de roue à partir des valeurs théoriques des vitesses de rotation. REVENDICATIONS Différentiel planétaire composé de deux engrenages parallèles pour limiter jeux angulaires de fonctionnement pour répartir un couple moteur suivant besoins caractérisé en ce qu'il est formé de trois éléments dont les déplacements angulaires sont liés de telle sorte que lorsque la couronne Ç est entraînée par le couple moteur, le planétaire P et le porte satellites S peuvent être soumis à deux couples résistants. 2) Différentiel planétaire pour répartir un couple moteur selon revendication 1 caractérisé en ce que, par rapport à la couronne Ç, déplacement angulaire d'un élément soumis à un couple résistant provoque déplacement angulaire en sens inverse de l'autre élément également soumis à couple résistant. 3) Différentiel planétaire pour répartir un couple moteur selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'il est composé de deux engrenages parallèles dont les pignons tournent deux par deux autour d'un même axe; un premier engrenage parallèle associe la couronne à denture intérieure Ç et le pignon à denture extérieure SE; un deuxième engrenage parallèle associe le planétaire à denture extérieure P et le pignon à denture intérieure SI; la couronne Ç et le planétaire P tournent autour d'un même axe de rotation; les deux pignons, à denture extérieure SE et à denture intérieure SI sont liés en rotation pour former le satellite qui assure la rotation du porte satellite S. 4) Différentiel planétaire pour répartir un couple moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le porte satellite S doit être équilibré dynamiquement. 5) Différentiel planétaire pour répartir un couple moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il autorise un mécanisme de rattrapage de jeu entre dentures RJC, pour équiper le premier engrenage parallèle qui associe la couronne à denture intérieure Ç et le pignon à denture extérieure SE, et un mécanisme de rattrapage de jeu entre dentures RJP, pour équiper le deuxième engrenage parallèle qui associe le planétaire à denture extérieure P et pignon à denture intérieure SI. 6) Différentiel planétaire pour répartir un couple moteur selon l'une quelconque revendications précédentes caractérisé en ce qu'il autorise système mécanique automatique ou commandé par le conducteur pour limiter supprimer les déplacements angulaires entre ses trois éléments qui sont : la couronne Ç, le planétaire P et le porte satellite S.