Brevet FR2853706A1 — publié le 20041015

La présente invention se rapporte, d'une part, à un procédé de blocage d'un différentiel sphérique destiné à être intégré dans un véhicule automobile, et d'autre part, à un différentiel sphérique bloquant obtenu selon ce procédé. Dans certains types de bancs d'essais, par exemple pour rechercher le couple maximal pouvant être affecté à chaque roue du véhicule, il est nécessaire de s'affranchir de l'effet différentiel des roues dudit véhicule. Récemment, les constructeurs automobiles ont mis au point un nouveau type 10 de différentiel, dit " différentiel sphérique ". Un tel différentiel comprend un boîtier comportant une cavité sphérique dans laquelle est logée une coque plastique déformable servant de support de glissement à des pignons planétaires et des pignons satellites, ces pignons présentant un fond sphérique épousant la forme de ladite coque. Il a alors été proposé, pour de tels différentiels sphériques, et afin de s'affranchir de l'effet différentiel, de réaliser un blocage par soudure des pignons planétaires sur les pignons satellites. Néanmoins, un tel procédé de blocage présente des inconvénients très importants. Tout d'abord, il a été 20 constaté que la chaleur générée au cours de la soudure provoque la fonte de la coque plastique déformable logée dans la cavité. De plus, il en résulte un hyperstatisme découlant du positionnement aléatoire des pignons planétaires lors de la soudure. Enfin, il est bien évidemment impossible de réutiliser le boîtier du différentiel après l'essai. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients cités précédemment, et concerne à cet effet un procédé de blocage d'un différentiel sphérique pour véhicule automobile, ce différentiel comprenant un boîtier comportant une cavité sensiblement sphérique destinée à servir de logement à 30 deux pignons planétaires et à deux pignons satellites partiellement sphériques, des ouvertures latérales permettant d'accéder à cette cavité depuis l'extérieur, et des perforations latérales opposées, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - tronquer chaque pignon planétaire dans deux zones diamétralement 35 opposées, - introduire les deux pignons planétaires dans la cavité, - réaliser deux pièces satellites présentant chacune un orifice central, - positionner chaque pièce satellite à l'intérieur de la cavité de façon à ce qu'elle vienne en butée contre une zone tronquée de chaque pignon planétaire, - faire pivoter les pignons planétaires autour de leur axe de rotation jusqu'à ce que les orifices centraux des deux pièces satellites soient alignés avec les perforations latérales opposées du boîtier, - glisser et fixer une tige de blocage dans les perforations latérales du boîtier et les orifices centraux des pièces satellites. Il est ainsi possible de bloquer un différentiel sphérique à l'issue du procédé selon l'invention. De plus, il doit être noté que ce procédé est tout à fait réversible puisque le boîtier du différentiel peut être réutilisé après démontage, tout d'abord, de la tige de blocage, puis des pièces satellites, et enfin des 15 pignons planétaires partiellement tronqués. Il suffit alors d'intégrer des pignons planétaires et des pignons satellites standards afin d'obtenir un différentiel sphérique pouvant fonctionner de façon classique. Dans le procédé selon l'invention, il doit être bien compris qu'une pièce satellite correspond à un pignon satellite sans denture. Par ailleurs, il doit être bien compris que les étapes du procédé selon l'invention ne doivent pas nécessairement être exécutées dans l'ordre évoqué précédemment. En effet, les pignons planétaires et les pièces satellites adéquats seront généralement fabriqués bien avant que les étapes de montage 25 proprement dites soient mises en oeuvre. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend une étape intermédiaire consistant à positionner une rondelle intercalaire entre chaque pièce satellite et les zones tronquées des deux pignons planétaires qui lui sont 30 associées. Ces rondelles sont avantageusement réalisées dans un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau dans lequel sont fabriqués les pièces satellites. Il est ainsi possible d'éviter que les pièces satellites soient prématurément endommagées dans les régions en contact avec les zones tronquées des pignons planétaires. 35 Préférentiellement, avant de faire pivoter les pignons planétaires autour de leur axe de rotation afin d'aligner les orifices centraux des deux pièces satellites avec les perforations latérales opposées du boîtier, on glisse une première tige dans les deux orifices centraux desdites pièces satellites. Par conséquent, 5 lorsque l'alignement est obtenu, en glissant la tige de blocage dans l'une des deux perforations latérales du boîtier, la première tige est chassée par la perforation latérale opposée. Préférentiellement encore, on positionne un anneau de serrage autour du 10 boîtier afin de maintenir la tige de blocage en place. La présente invention se rapporte également à un différentiel sphérique bloquant pour véhicule automobile, ce différentiel comprenant un boîtier comportant une paroi interne délimitant une cavité sensiblement sphérique 15 destinée à servir de logement à deux pignons planétaires et à deux pièces satellites partiellement sphériques, des ouvertures latérales permettant d'accéder à cette cavité depuis l'extérieur, et des perforations latérales opposées, caractérisé en ce que: - chaque pignon planétaire présente deux zones tronquées 20 diamétralement opposées, chacune des deux pièces satellites présente un orifice central et est positionnée à l'intérieur de la cavité de façon à venir en butée contre une zone tronquée de chaque pignon planétaire, - les orifices centraux des deux pièces satellites sont placés dans 25 l'alignement des deux perforations latérales du boîtier après pivotement adéquat des deux pignons planétaires autour de leur axe de rotation, - une tige de blocage est glissée et bloquée dans les perforations latérales du boîtier et les orifices centraux des pièces satellites. 30 Avantageusement, une coque déformable est préalablement introduite dans la cavité et est apte, d'une part, à rester plaquée contre la paroi interne dudit boîtier, et d'autre part, à servir de support de glissement aux deux pignons planétaires. Avantageusement encore, une rondelle intercalaire est positionnée entre chaque pièce satellite et les zones tronquées des deux pignons planétaires qui lui sont associées. Ces rondelles sont de préférence réalisées dans un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau dans lequel sont réalisés les pièces satellites. Préférentiellement, un anneau de serrage est positionné autour du boîtier afin de maintenir la tige de blocage en place. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue en perspective de la coque déformable servant de support aux pignons planétaires et aux pièces satellites. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du boîtier du différentiel selon l'invention après insertion de la coque représentée à la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'un pignon planétaire partiellement 20 tronqué. La figure 4 est une vue similaire à celle représentée à la figure 2, après positionnement des pignons planétaires. La figure 5 est une vue en perspective d'une rondelle intercalaire. La figure 6 est une vue similaire à celle représentée à la figure 4, après positionnement des rondelles intercalaires et des pièces satellites. La figure 7 est une vue similaire à celle représentée à la figure 6, après insertion de la première tige et pivotement de 900des pignons planétaires autour de leur axe de rotation. La figure 8 est une vue similaire à celle représentée à la figure 7, après 35 insertion et fixation de la tige de blocage. Un différentiel sphérique 1 bloquant selon la présente invention est représenté aux figures 2, 4 et 6 à 8. Ce différentiel sphérique 1 est réalisé à partir d'un boîtier 2 comportant deux ouvertures latérales 3 opposées de grandes dimensions donnant accès à une cavité 4 sensiblement sphérique délimitée par 5 une paroi interne dudit boîtier 2. Ce dernier présente également deux perforations 6 pour le passage de l'axe relatif aux pignons planétaires, ainsi que deux perforations latérales circulaires opposées 7 qui sont décalées angulairement de 900 par rapport aux deux ouvertures latérales 3. Une coque 8 déformable en matière plastique telle que représentée à la figure 1 est tout d'abord introduite dans la cavité 4 sensiblement sphérique et est apte à rester plaquée contre la paroi interne délimitant la cavité 4. Plus précisément, cette coque 8 est constituée par une couronne fendue possédant, au repos, un diamètre supérieur à celui de la cavité 4. Par ailleurs, cette coque 8 présente 15 quatre ouvertures 9 uniformément réparties sur son pourtour qui sont chacune destinées à servir de socle de glissement à un pignon planétaire ou à un pignon satellite. Lorsque cette coque 8 déformable est correctement positionnée dans la cavité 4, chaque ouverture 9 est située face à l'une des perforations 6 ou face à l'une des perforations latérales 7 du boîtier 2. Comme on peut le déduire de la figure 4, il est ensuite procédé à l'incorporation, à l'intérieur de la cavité 4, de deux pignons planétaires 10 tronqués tels que représentés à la figure 3. Plus précisément, chaque pignon planétaire 10 est, d'une part, muni d'un fond sensiblement sphérique afin 25 d'épouser la forme de la coque 8 et donc la forme de la paroi interne de la cavité 4, et d'autre part, réalisé de préférence à partir d'un pignon standard possédant une denture 11 qui est partiellement tronquée en deux zones 12 diamétralement opposées. Chacune de ces zones 12 correspond ainsi à un évidement comportant une première surface plane 14 sensiblement 30 perpendiculaire à une seconde surface plane 15. Les pignons planétaires 10 sont positionnés de façon à ce que les zones tronquées 12 soient situées en regard des ouvertures latérales 3 du boîtier 2. Comme on peut le voir à la figure 5, deux rondelles 16 sont placées dans la 35 cavité 4 du boîtier 2. Plus particulièrement, chacune de ces rondelles 16 présente un contour sensiblement circulaire hormis en deux régions 17 diamétralement opposées dans lesquelles il a été procédé à une découpe droite. Une rondelle 16 est introduite par l'une des deux ouvertures latérales 3, et l'autre rondelle 16 est introduite par l'autre ouverture latérale 3. Chaque rondelle 16 est finalement positionnée de façon à ce que, d'une part, chaque 5 région 17 repose sur la première surface plane 14 de l'un des pignons planétaires 10, et d'autre part, l'une de ses faces vienne en appui contre les secondes surfaces planes 15 qui sont situées en regard de l'ouverture latérale 3 correspondante. Comme représenté à la figure 6, une pièce satellite 18 est alors introduite dans le boîtier 2 par chaque ouverture latérale 3. Plus précisément, chaque pièce satellite 18 comporte un orifice central 19, est dotée d'un fond sphérique afin d'épouser la forme de la coque 8 et donc la forme de la paroi interne de la cavité 4, et comporte un pourtour intégralement lisse de façon à interdire toute 15 liaison par engrenage avec la denture 11 des pignons planétaires 10. Une fois correctement positionnée, chaque pièce satellite 18, d'une part, est en appui contre la rondelle 16 correspondante, et d'autre part, repose sur les premières surfaces planes 14 correspondantes des pignons planétaires 10. Les rondelles 16 sont avantageusement réalisées dans un matériau présentant une dureté 20 supérieure à celui dans lequel sont réalisées les pièces satellites 18. Les risques de détérioration des pièces satellites 18 sont donc très fortement réduits puisqu'ils sont protégés par les rondelles 16 au cours du fonctionnement. Afin de faciliter le montage, il est conseillé de positionner, tout d'abord, l'une des deux rondelles 16, puis la pièce satellite 18 qui lui est associée. Il convient alors d'insérer une première tige 20 à travers l'orifice central 19 de ladite pièce satellite 18 et la perforation de ladite rondelle 16. Comme on peut le déduire de la figure 7, cette première tige 20 possède une longueur très légèrement 30 inférieure au diamètre intérieur de la cavité 4. Il est alors possible de procéder au montage de l'autre rondelle 16 et de l'autre pièce satellite 18 en s'aidant de cette première tige 20. Cette dernière permet en définitive de maintenir, au sein de la cavité 4, les deux pignons planétaires 10, les deux pièces satellites 18, et les deux rondelles 16 sous la forme d'un sous-ensemble compact. Ce sous35 ensemble compact peut alors être forcé à pivoter de 90 autour de l'axe des pignons planétaires 10 jusqu'à ce que les orifices centraux 19 des pièces satellites soient alignés avec les perforations latérales 7 du boîtier 2. Une tige de blocage 21, dont la longueur est légèrement supérieure au 5 diamètre interne de la cavité 4, est ensuite glissée dans l'une des deux perforations latérales 7, ce qui a pour effet, dans un premier temps, de chasser la première tige 20 par la perforation latérale 7 opposée, et dans un deuxième temps, de bloquer totalement le différentiel sphérique 1 puisque les pignons planétaires 10 ne peuvent plus pivoter autour de leur axe de rotation. Un anneau de serrage 22 est finalement rapporté autour du boîtier 2 de façon à interdire toute extraction de la tige de blocage 21. Cet anneau de serrage est avantageusement logé dans une nervure creusée sur toute la périphérie du boîtier 2. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. 20 REVENDICATIONS 1.- Procédé de blocage d'un différentiel sphérique (1) pour véhicule automobile, ce différentiel comprenant un boîtier (2) comportant une cavité (4) sensiblement sphérique destinée à servir de logement à deux pignons planétaires (10) et à deux pignons satellites (18) partiellement sphériques, des ouvertures latérales (3) permettant d'accéder à cette cavité depuis l'extérieur, 10 et des perforations latérales opposées (7), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - tronquer chaque pignon planétaire dans deux zones (12) diamétralement opposées, introduire les deux pignons planétaires dans la cavité, - réaliser deux pièces satellites présentant chacune un orifice central (19), positionner chaque pièce satellite à l'intérieur de la cavité de façon à ce qu'elle vienne en butée contre une zone tronquée (12) de chaque pignon planétaire, - faire pivoter les pignons planétaires autour de leur axe de rotation jusqu'à ce que les orifices centraux des deux pièces satellites soient alignés avec les perforations latérales opposées du boîtier, glisser et fixer une tige de blocage (21) dans les perforations latérales du boîtier et les orifices centraux des pièces satellites. 25 2.- Procédé de blocage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape intermédiaire consistant à positionner une rondelle (16) intercalaire entre chaque pièce satellite (18) et les zones tronquées (12) des deux pignons planétaires (10) qui lui sont associées. 30 3. Procédé de blocage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, avant de faire pivoter les pignons planétaires (10) autour de leur axe de rotation afin d'aligner les orifices centraux (19) des deux pièces satellites (18) avec les perforations latérales opposées (7) du boîtier (2), on 35 glisse une première tige (20) dans les deux orifices centraux desdites pièces satellites. 4. Procédé de blocage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, en glissant la tige de blocage (21) dans l'une des deux perforations latérales (7) du boîtier (2), on chasse la première tige (20) du boîtier par la perforation latérale opposée. 5. Procédé de blocage selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que l'on positionne un anneau de serrage (22) autour du boîtier (2) afin de maintenir la tige de blocage (21) en place. 6.- Différentiel sphérique (1) bloquant pour véhicule automobile, ce différentiel comprenant un boîtier (2) comportant une paroi interne délimitant une cavité (4) sensiblement sphérique destinée à servir de logement à deux pignons planétaires (10) et à deux pièces satellites (18) partiellement sphériques, des ouvertures latérales (3) permettant d'accéder à cette cavité depuis l'extérieur, 15 et des perforations latérales opposées (7), caractérisé en ce que: - chaque pignon planétaire présente deux zones tronquées (12) diamétralement opposées, - chacune des deux pièces satellites présente un orifice central (19) et est positionnée à l'intérieur de la cavité de façon à venir en butée 20 contre une zone tronquée de chaque pignon planétaire, - les orifices centraux des deux pièces satellites sont placés dans l'alignement des deux perforations latérales opposées du boîtier après pivotement adéquat des deux pignons planétaires autour de leur axe de rotation, - une tige de blocage (21) est glissée et bloquée dans les perforations latérales du boîtier et les orifices centraux des pièces satellites. 7.- Différentiel sphérique (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une coque (8) déformable est introduite dans la cavité (4) et est apte, d'une part, à 30 rester plaquée contre la paroi interne dudit boîtier (2), et d'autre part, à servir de support de glissement aux deux pignons planétaires (10). 8.- Différentiel sphérique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une rondelle (16) intercalaire est positionnée entre chaque 35 pièce satellite (18) et les zones tronquées (12) des deux pignons planétaires (10) qui lui sont associées. 9.- Différentiel sphérique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque rondelle (12) est réalisée dans un matériau présentant une dureté supérieure à celle du matériau dans lequel sont réalisés les pièces satellites (18). 10.- Différentiel sphérique (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'un anneau de serrage (22) est positionné autour du boîtier (2) afin de maintenir la tige de blocage (21) en place.