Brevet FR2878304A1 — publié le 20060526

DIFFERENTIEL AVEC PIGNON PLANETAIRE ET SATELLITE LEGER La présente invention se rapporte à un différentiel de transmission notamment pour automobile comportant une couronne d'entrée de mouvement, solidaire en rotation d'un boîtier de différentiel, fermé par un couvercle, et renfermant deux planétaires de sortie coaxiaux entraînés par des satellites. L'invention possède une application privilégiée mais non 15 limitative sur les planétaires de sortie ou les satellites d'un différentiel de transmission. Dans un boîtier de différentiel, notamment de type sphérique, des éléments de friction sont généralement utilisés pour faire une interface entre les pignons métalliques, souvent en acier et le boîtier qui peut être en fonte ou en aluminium. Aujourd'hui, les pignons internes d'un tel différentiel occupent l'ensemble du volume sphérique disponible, et les éléments de friction sont réduits à de minces coupelles. La masse du différentiel peut être réduite en dimensionnant au plus juste le boîtier et la couronne de pont. Ceci est illustré, par exemple, par la publication FR 2 7'76 042, qui décrit un boîtier de différentiel de transmission pour véhicule comportant une partie latérale de forme cylindrique. Pour alléger le boîtier, cette partie latérale présente des évidements dégagés dans sa masse, et au rnoins un élément d'obturation de forme complémentaire ayant une ruasse volumique inférieure à celle du reste du boîtier et occupant le même volume que s'il ne présentait pas d'évidements. Selon cette publication, la coupelle présente entre le boîtier et les pignons est réalisée dans un matériau approprié pour réduire la friction. Cependant, les mesures d'allègement proposées par cette publication limitent le couple transmissible par le différentiel. La présente invention vise donc à alléger un différentiel sans limiter le couple transmissible. Elle propose dans ce but que les pignons internes de transmission de couple du différentiel présentent une première partie, par exemple en acier, pour transmettre le couple et une seconde partie en matériau allégé pour remplir le volume du pignon. Les pignons peuvent être des planétaires de sortie ou des satellites. De préférence, la partie de remplissage en matériau allégé est réalisée dans un matériau lui permettant de servir d'élément de 20 friction avec le boîtier du différentiel tel que du polyamide. Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit matériau allégé, par exemple du polyamide, peut être alvéolé ou poreux et son insertion peut être réalisée par injection. Dans un mode de réalisation non limitatif de l'invention, la partie en matériau allégé peut être maintenue solidaire de la partie métallique par clipsage ou par collage. En outre, conformément à l'invention, la rotation entre les deux parties du pignon est empêchée par des ergots. Ces derniers sont, par exemple, des plots sphériques s'emboîtant dans une contre forme sphérique. 2878304 -3- Enfin, l'invention porte aussi sur un différentiel comportant au rnoins un tel pignon interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue extérieure de profil d'un pignon planétaire de différentiel selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 1-1 de la figure 1; et La figure 3 est un agrandissement partiel de la figure 2. 15 Classiquement, un mécanisme de différentiel comporte quatre pignons au minimum: deux planétaires et deux satellites. A titre d'exemple, les figures 1 à 3 représentent un planétaire de sortie de différentiel. La figure 1 illustre la présence de dentures 4. Ces dentures sont, par exemple, en acier et leur mouvement est lié à celui des satellites (non représentés). Sur la figure 2, on voit que le planétaire possède deux parties. Conformément à l'invention, la première partie 1, dite de transmission de couple, comprenant la denture 4, nécessaire pour transmettre le couple, est conçue, par exemple en acier, par forgeage. La seconde partie 2, dite de remplissage, est réalisée 3o dans un matériau allégé. Plus précisément, la partie 2 en matériau allégé sert non seulement de remplissage du pignon planétaire mais également 2878304 -4-d'élément de friction permettant ainsi de supprimer la coupelle qui servait classiquement d'élément de friction. En outre, les coûts de fabrication du nouveau pignon proposé sont équivalents à ceux de l'ensemble pignon/coupelle de l'état de la technique. En effet, ï géométriquement, le pignon planétaire allégé selon l'invention, possède des interfaces identiques à celles du pignon planétaire standard accompagné de sa coupelle. Conformément à l'invention, le matériau de la partie de remplissage 2, par exemple, le polyamide plus ou moins chargé, peut être inséré par injection. Le matériau utilisé peut aussi dans sa partie interne être alvéolé ou poreux afin d'augmenter le gain en masse. Dans l'exemple non limitatif de réalisation de l'invention illustré par la figure 2, le gain en masse peut être d'environ 20% par pignon. Ainsi, si la masse moyenne du mécanisme est de 850 grammes, le gain en acier pourra être de 170 grammes par véhicule. La partie 2 en matériau allégé peut être maintenue solidaire de la partie 1 en acier par clipsage ou par collage en tenant compte que l'interface acier/plastique est laissée brute de forge. Comme illustré sur la figure 3, des ergots 3 empêchent la rotation relative entre la partie 1 métallique et la partie 2 en matériau allégé. On peut ainsi exécuter en une seule opération l'assemblage de ces deux parties. De façon non limitative, l'antirotation entre les parties 1 et 2 du pignon interne est réalisée par des plots sphériques appartenant à la partie 2 s'emboîtant dans une contre forme sphérique de la partie 1. 2878304 -5- Bien évidemment, toutes les caractéristiques décrites précédemment pour le planétaire de différentiel peuvent s'appliquer sans réserve aux satellites et présenter les mêmes avantages. Ainsi, grâce à l'invention, tout différentiel de transmission, comportant au moins un pignon interne, planétaire ou satellite tel que décrit cidessus, peut être allégé sans réduction du couple transmissible. 2. 3. 4. 5. 6. 7. -6-REVENDICATIONS Pignon interne de transmission de couple de différentiel caractérisé en ce qu'il comporte une première partie de transmission du couple (1) métallique et une seconde partie de remplissage (2) en matériau allégé. Pignon interne selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie de remplissage (2) sert d'élément de friction avec le boîtier de différentiel. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit matériau de remplissage (2) est alvéolé ou poreux. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'insertion du matériau de remplissage (2) est réalisée oar injection. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie en matériau allégé (2) est maintenu solidaire de la partie métallique (1) par clipsage. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie en matériau allégé (2) est maintenu solidaire de la partie métallique (1) par collage. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la rotation entre les deux parties du pignon est empêchée par des ergots (3). - 7 - 8 Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits ergots (3) sont des plots sphériques s'emboîtant dans une contre forme sphérique. 9 Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il s'agit d'un planétaire de sortie, 10. Pignon interne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il s'agit d'un satellite. 11. Différentiel de transmission notamment pour automobile comportant une couronne d'entrée de mouvement, solidaire en rotation d'un boîtier de différentiel, fermé par un couvercle, et renfermant des pignons internes dont deux planétaires de sortie coaxiaux entraînés par des satellites caractérisé en ce que au moins un pignon interne comporte une première partie de transmission du couple (1) métallique et une seconde partie de remplissage (2) en matériau allégé. 12. Différentiel de transmission selon la revendication 11 25 caractérisé en ce que ledit pignon interne en deux parties est un planétaire de sortie. 13. Différentiel de transmission selon l'une quelconque des revendication 11 ou 12 caractérisé en ce que ledit pignon 30 interne en deux parties est un satellite.