Brevet FR3025851A1 — publié le 20160318

"Différentiel de transmission" L'invention concerne un différentiel de transmission. L'invention concerne plus particulièrement un différentiel de transmission, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins : - un carter qui est lié en rotation à une couronne d'entrée et qui délimite une cavité à l'intérieur de laquelle sont agencés deux planétaires de sortie et deux satellites respectivement liés par engrènement, - les planétaires de sortie, centrés sur un axe du différentiel, entraînant chacun par engrènement un arbre de sortie pour transmettre le couple à une roue motrice, - les satellites étant montés à rotation sur un axe bloqué en translation par rapport au carter par des moyens d'arrêt, et - ledit carter comportant au moins une première portée et une deuxième portée qui, séparées axialement l'une de l'autre par au moins un chambrage, coopèrent avec l'un des arbres de sortie. On connaît de l'état de la technique un différentiel de transmission de ce type équipant des véhicules automobiles. Dans certaines situations particulières, l'une des deux roues reliées au différentiel peut être soumise à des conditions d'adhérence très différentes par rapport à l'autre des roues, tel sera notamment le cas si l'une des roues n'est plus en contact avec le sol ou encore lorsqu'une motricité intense est recherchée dans de la neige. De telles situations ont pour conséquence une perte de rendement imputable aux frottements importants qui surviennent alors et engendrent une forte hausse de la température par dissipation thermique. Dans certains cas, si la situation perdure trop longtemps, les échauffements peuvent provoquer des grippages entre les pièces du différentiel et conduire à l'immobilisation du véhicule. 3025851 2 Pour limiter les risques de défaillance, il est connu d'usiner un chambrage dans la portée du carter du différentiel associée à chacun des arbres de sortie de manière limiter les surfaces de contact à l'interface et à lubrifier ces surfaces. 5 Le but de la présente invention est notamment d'améliorer encore le fonctionnement d'un différentiel de transmission. Dans ce but, l'invention propose un différentiel de transmission du type décrit précédemment, caractérisé en ce que chaque portée est revêtue d'une couche en polytétrafluoro- 10 éthylène interposée radialement entre ladite portée et l'arbre de sortie associé pour réduire les frottements. Avantageusement, le revêtement en polytétrafluoroéthylène (PTFE) permet de limiter les frottements au niveau des portées. 15 En effet, le coefficient de frottement de l'ordre de 0.15 entre un carter en fonte et un arbre de sortie en acier est susceptible d'être réduit à des valeurs comprises entre 0.05 et 0.08 grâce au revêtement en PTFE présent sur les portées. Avantageusement, le rendement du différentiel de 20 transmission est d'une manière générale amélioré et les risques de grippage sont diminués. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 25 dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale qui représente un exemple de réalisation d'un différentiel de transmission ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale analogue à la figure 1 qui représente en détail le revêtement en PTFE interposé 30 radialement entre les portées du carter et l'un des arbres de sortie du différentiel. 3025851 3 Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1, à titre non limitatif, un 5 exemple d'un différentiel 10 de transmission, notamment pour une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Le différentiel 10 présente un axe X qui détermine par convention une direction axiale dans la suite de la description. Les boîtes de vitesses montées dans l'axe d'un moteur 10 disposé entre les roues motrices d'un véhicule, comportent généralement un arbre lié au moteur du véhicule par un dispositif d'embrayage, et un arbre parallèle récepteur qui entraîne les roues motrices du véhicule par l'intermédiaire d'un tel différentiel. Les arbres moteur et récepteur peuvent être reliés entre 15 eux par différents dispositifs d'engrenages, comportant des dentures externes ou des trains planétaires, pour transmettre le mouvement suivant différents rapports de démultiplication correspondant respectivement à autant de rapports de vitesses, les changements de vitesses étant manuels ou automatisés. 20 L'arbre récepteur comporte généralement un pignon de sortie (non représenté), engrenant sur une couronne 12 d'entrée liée au différentiel 10 qui répartit en sortie le mouvement vers le deux roues motrices. Le différentiel 10 comporte un carter 14 comportant un 25 flasque 16 sur lequel la couronne 12 d'entrée est rapportée à fixation, par exemple ici par vissage au moyen de vis 18, le carter 14 supportant ainsi la couronne 12 d'entrée du différentiel 10. En variante, la couronne 12 est liée au carter 14 du différentiel 10 par rivetage. 30 La couronne 12 d'entrée est liée en rotation au carter 14 du différentiel et est apte à entraîner le carter 14 en rotation pour assurer la transmission du couple moteur. 3025851 4 Le carter 14 comporte des parois 20 dont les faces 22 internes délimitent une cavité 24 qui est globalement sphérique. Par convention, les termes "interne" et "externe" sont utilisés ci-après pour désigner des éléments du différentiel 10 5 selon leur position radiale par rapport à l'axe X du différentiel, un élément proche de l'axe étant qualifié d'interne par opposition à un élément externe qui en sera plus éloigné. Le différentiel 10 comporte deux planétaires 26 de sortie qui sont centrés sur l'axe X du différentiel. Les deux planétaires 10 26 de sortie sont liés par engrènement à au moins deux satellites 28. Les deux planétaires 26 et les satellites 28 sont respectivement agencés à l'intérieur de la cavité 24 délimitée par le carter 14. 15 Le différentiel 10 comporte un axe 30 sur lequel les satellites 28 sont montés à rotation et dont chacune des extrémités est reçue dans un perçage 32 du carter 14, les deux perçages 32 guidant l'axe 30 dans le carter 14 étant alignés rad ialement. 20 L'axe 30 des satellites 28 s'étend suivant un axe A géométrique qui, orthogonal à l'axe X du différentiel 10, détermine par convention une direction radiale. Les planétaires 26 et les satellites 28 forment des pignons qui sont respectivement pourvus de dentures pour réaliser une 25 liaison par engrènement, la denture 34 des deux satellites 28 guidés sur l'axe 30 commun engrenant avec la denture 36 des deux planétaires 26 de sortie centrés sur l'axe X du différentiel. Les planétaires 26 entraînent chacun par engrènement un arbre 38 de sortie, chaque arbre 38 de sortie transmettant le 30 couple à une roue motrice, tout en permettant des débattements angulaires dus à la direction et à la suspension du véhicule. 3025851 5 Le carter 14 comporte deux parties 40 qui s'étendent axialement de part et d'autre de la cavité 24 et reçoivent chacune l'un des arbres 38 de sortie. Chaque partie 40 axiale du carter 14 comporte au moins 5 une portée 42 qui coopère avec l'un des arbres 38 de sortie. De préférence, chaque portée 42 comporte au moins une première portée 42A et une deuxième portée 42B qui sont séparées axialement l'une de l'autre par au moins un chambrage 44. 10 Le chambrage 44 forme un évidement dans la portée 42 grâce auquel la surface de contact avec l'arbre 38 de sortie est avantageusement réduite. Le chambrage 44 est obtenu par usinage du carter et présente ici un fond plat. Les première portée 42A et deuxième portée 42B de 15 chacune des partie 40 axiale du carter 14 coopèrent avec l'un des arbres 38 de sortie relié par engrènement avec un planétaire 26. Chaque planétaire 26 comporte une denture 46 interne qui coopère avec une denture 48 complémentaire de l'arbre 38 de sortie. 20 La denture 48 est ménagée dans la partie de l'arbre 38 de sortie pénétrant axialement à l'intérieur du carter 14. Des moyens 50 d'arrêt sont interposés entre chaque arbre 38 de sortie et le planétaire 26 qui lui est associé pour réaliser un blocage axial. 25 Les moyens 50 d'arrêt sont par exemple constitué par un jonc d'arrêt monté dans une gorge 52 de l'arbre 38 de sortie. Avantageusement, le différentiel 10 de transmission permet de répartir inégalement le mouvement sortant de la boîte de vitesses vers les roues motrices, dans les virages notamment où 30 la roue intérieure parcourt une trajectoire plus courte, et possède donc une vitesse réduite. La couronne 12 transmet par le carter 14 le couple du moteur à l'axe 30 des satellites 28, puis les satellites 28 3025851 6 transmettent ce couple aux deux planétaires 26 et arbres 38 de sortie tout en répartissant le mouvement entre les deux roues, par rapport à une vitesse moyenne du véhicule. De cette manière, un accroissement de la vitesse d'une roue est compensé par une 5 baisse correspondante de la vitesse de l'autre roue. Le différentiel 10 comporte des moyens 54 d'arrêt destinés à bloquer au moins en translation l'axe 30 des satellites 28 par rapport au carter 14, l'axe 30 étant guidé dans les perçages 32 du carter 14. 10 Les moyens 54 d'arrêt de l'axe 30 des satellites 28 sont formés par au moins une goupille qui traverse axialement l'axe 30 et une partie du carter 14 au voisinage du perçage 32. En variante non représentée, les moyens 54 d'arrêt de l'axe 30 des satellites 28 sont réalisés par déformation plastique 15 de la matière du carter 14, notamment par sertissage. De préférence, le différentiel 10 comporte encore des moyens 56 de friction qui sont respectivement associés aux planétaires 26 et satellites 28. Avantageusement, les moyens 56 de friction sont réalisés 20 en une ou plusieurs parties, par exemple sous la forme d'une coquille de friction en matière plastique obtenue par moulage ou d'au moins deux demi-coquilles. Les moyens 56 de friction sont interposés entre une portion de la face 22 interne du carter 14 et chaque planétaire 26 25 et chaque satellite 28 respectivement. Chaque portée 42A, 42B est revêtue d'une couche 60 en polytétrafluoroéthylène (PTFE) qui est interposée radialement entre ladite portée 42A, 42B et l'arbre 38 de sortie associé de manière à réduire les frottements. 30 Avantageusement, le revêtement en polytétrafluoro- éthylène (PTFE) permet de limiter les frottements entre lesdites portées 42A, 42B et la surface 58 cylindrique externe de l'arbre 38 de sortie. REVENDICATIONS1. Différentiel (10) de transmission, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins : - un carter (14) qui est lié en rotation à une couronne (12) d'entrée et qui délimite une cavité (24) à l'intérieur de laquelle sont agencés deux planétaires (26) de sortie et deux satellites (28) respectivement liés par engrènement, - les planétaires (26) de sortie, centrés sur un axe (X) du différentiel, entraînant chacun par engrènement un arbre (38) de sortie pour transmettre le couple à une roue motrice, - les satellites (28) étant montés à rotation sur un axe (30) bloqué en translation par rapport au carter (14) par des moyens (40) d'arrêt, et - ledit carter (14) comportant au moins une première portée (42A) et une deuxième portée (42B) qui, séparées axialement l'une de l'autre par au moins un chambrage (44), coopèrent avec l'un des arbres (38) de sortie, caractérisé en ce que chaque portée (42A, 42B) est revêtue d'une couche (60) en polytétrafluoroéthylène (PTFE) interposée radialement entre ladite portée (42A, 42B) et l'arbre (38) de sortie associé pour réduire les frottements.