Brevet FR3049323A1 — publié le 20170929

"Couronne de différentiel équipée d'une cible de mesure de sa vitesse de rotation et agencement dans une boîte de vitesses" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une couronne de différentiel de transmission de véhicule automobile dont on veut mesurer de manière précise et fiable la vitesse de rotation. L'invention concerne aussi un agencement, dans une boîte de vitesses de véhicule automobile, pour la mesure de la vitesse de rotation d'une couronne de différentiel. ETAT DE LA TECHNIQUE Pour l'utilisation et notamment la commande d'une transmission de véhicule automobile, et notamment d'une boîte de vitesses appartenant à une telle transmission, il est nécessaire de disposer d'informations ou de données précises relatives à la vitesse ou régime de rotation de certains des composants, tels que par exemple un arbre de la boîte de vitesses et/ou la couronne d'un différentiel appartenant à une telle transmission et qui est par exemple au moins partiellement intégré à une boîte de vitesses. De tels besoins sont notamment présents dans le cadre des transmissions dites "hybrides" dans lesquels il est nécessaire de pouvoir piloter avec précision différentes sources de puissance, thermique et électrique, qui sont reliées à un ensemble commun de transmission. II est notamment nécessaire de pouvoir piloter ces sources en couple et/ou en régime ou vitesse de rotation en vue de la commande des changements de rapports de transmission. 3049323 2 En effet, un tel type de transmission hybride ne possédant pas d'embrayage, seule une parfaite synchronisation des régimes ou vitesses de rotation, notamment des arbres de la boîte de vitesses, peut permettre un passage fiable et de qualité des 5 différents rapports ou vitesses, tout particulièrement sans à-coups. Pour disposer de l'ensemble de ces informations précises sur les régimes de rotation des différents arbres dans la boîte de vitesses ou de composants intégrés pour tout ou partie dans la lo boîte de vitesses, il est connu de faire appel à l'association de couples comportant chacun un capteur de défilement "fixe" et d'une cible liée en rotation aux composants dont on désire mesurer le régime de rotation et qui défile devant le capteur. Quelle que soit la technique de détection utilisée par le 15 capteur (optique, magnétique, etc.), la cible associée se présente sous la forme d'un ensemble de dents réparties circonférentiellement qui est solidaire en rotation du composant dont on désire mesurer le régime de rotation. Un premier couple capteur-cible est par exemple associé à 20 l'arbre dit de couplage afin de fournir une information représentative du régime de rotation de l'arbre de couplage et de l'arbre primaire de la boîte de vitesses qui sont tous les deux en prise directe et donc représentative du régime de rotation du moteur thermique lié à la transmission. 25 Il est aussi connu d'associer un deuxième couple capteur- cible au niveau du différentiel afin de fournir une information représentative de la vitesse de rotation du différentiel et de l'arbre secondaire de la boîte de vitesses qui sont tous les deux en prise directe, l'arbre secondaire étant plus précisément en prise directe 30 avec la couronne du différentiel. S'agissant de ce dernier couple visant à mesurer la vitesses de rotation de la couronne du différentiel (elle-même liée 3049323 3 en rotation au boîtier différentiel), la conception et l'implantation de la cible doivent répondre à différents impératifs. La cible de mesure doit comporter un nombre suffisant de dents de manière à fournir une valeur précise du régime du 5 différentiel, et par exemple supérieur à cent dents. La conception et l'implantation de la cible ne doivent pas avoir d'impact sur l'ensemble de la fonction de lubrification des composants de la boîte de vitesses et du différentiel. L'implantation de la cible doit aussi permettre 10 l'implantation du capteur associé à l'intérieur de la boîte de vitesses, et par exemple à l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. Enfin, la conception, le dimensionnement et l'implantation de la cible de mesure doit permettre que le différentiel comporte 15 aussi une roue dite "de parking" sur le boîtier du différentiel et qui est apte à coopérer avec un doigt de verrouillage associé ou avec un arbre de la boîte de vitesses. L'invention vise à proposer une conception de la couronne de différentiel visant à satisfaire aux impératifs techniques 20 mentionnés ci-dessus. BREF RESUME DE L'INVENTION Dans ce but, l'invention propose une couronne de 25 différentiel de transmission de véhicule automobile, du type comportant une denture d'engrenage qui est agencée à sa périphérie radiale extérieure, la couronne étant caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une cible de mesure de la vitesse de rotation de la couronne, en forme d'anneau comportant une pluralité de 30 dents réparties circonférentiellement. Selon d'autres caractéristiques de la couronne de différentiel : 3049323 4 - la cible de mesure est agencée dans une face latérale d'orientation radiale de la couronne ; - la couronne comporte un corps annulaire périphérique qui comporte : 5 - la denture d'engrenage ; et - un logement dans lequel est agencée la cible de mesure ; - le logement est réalisé par usinage ; - le logement est délimité par une face cylindrique 10 annulaire concave ; - la cible de mesure est montée axialement à force dans le logement. L'invention propose aussi un agencement pour la mesure, dans une boîte de vitesses de véhicule automobile, de la vitesse 15 de rotation d'une couronne de différentiel selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur qui est fixe par rapport à une portion du carter de la boîte de vitesses, et qui est agencé en regard des dents de la cible de mesure. Selon d'autres caractéristiques de l'agencement : 20 - le capteur est agencé axialement en regard des dents de la cible de mesure ; - le capteur est agencé radialement en regard des dents de la cible de mesure. 25 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 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 30 dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe par un plan passant par les axes de rotation des satellites et les axes des 3049323 5 planétaires d'un différentiel de transmission de véhicule automobile selon l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective illustrant notamment une couronne de différentiel selon l'invention 5 équipée d'une cible de mesure de sa vitesse de rotation associée à un capteur de mesure par lecture axiale ; - la figure 3 est une vue schématique en section analogue à celle de la figure 1 illustrant la conception et l'agencement de la cible de mesure en association avec la couronne de différentiel 10 représentées à la figure 2 ; et - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à celles des figures 3 et 4 qui illustrent un ensemble similaire dans lequel la cible de mesure est associée à un capteur à lecture radiale 15 DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Dans la description qui va suivre donnée à titre non limitatif, des composants identiques analogues, ou similaires seront désignés par les mêmes références. 20 Afin de faciliter la compréhension de la description et des revendications, on utilisera à titre non limitatif et sans référence à la gravité terrestre, les termes vertical, latéral, transversal, horizontal, etc. en référence au trièdre L, V, T indiqué sur les figures. 25 Selon une conception connue d'un différentiel 10 tel qu'illustré schématiquement à la figure 1, celui-ci est constitué d'un boîtier 12 de différentiel à l'intérieur duquel sont montés à rotation des satellites 14, autour d'un axe porte-satellites 16 qui est porté par le boîtier 12 de telle manière que les satellites 14 30 soient montés à rotation autour d'un axe géométrique vertical A2. Le boîtier de différentiel 12 loge aussi des planétaires 18 dont chacun est monté sur un axe horizontal 20 auquel il est lié 3049323 6 en rotation, les axes 20 étant coaxiaux selon un axe géométrique horizontal Al orthogonal à l'axe A2. Le boîtier de différentiel 12 est par exemple une pièce réalisée par moulage de fonderie dont la surface périphérique 5 externe est ici équipée de deux composants supplémentaires, agencés longitudinalement de la gauche vers la droite en considérant la figure 1; le boîtier de différentiel 12 équipé d'une couronne périphérique de différentiel 22; et une roue 24 dite de parking. 10 La couronne 22 et la roue 24 sont liées en rotation au boîtier de différentiel 12. La couronne 22 et la roue 24 sont chacune montée sur une portion cylindrique convexe d'orientation axiale Al qui est usinée, 26 et 28 respectivement, 15 La couronne 22 et la roue 24 sont séparées longitudinalement par un épaulement radial externe 30 du boîtier de différentiel 12 qui détermine notamment la position axiale relative de la couronne 22 et de la roue de parking 24 sur le boîtier de différentiel 12. 20 De manière connue, la couronne de différentiel 12 est une pièce métallique réalisée par exemple par forgeage et elle comporte à sa périphérie radialement intérieure un talon cylindrique de fixation 32 qui se prolonge, radialement vers l'extérieur, par un voile 34 d'orientation globalement radiale. 25 Enfin, la couronne de différentiel 22 comporte, à sa périphérie radialement extérieure, un corps de couronne 36 qui est un corps annulaire périphérique qui comporte la denture d'engrenage 38 permettant notamment la liaison en rotation du boîtier de différentiel 12 avec un arbre de transmission tel qu'un 30 arbre secondaire associé (non représenté) d'une boîte de vitesses (non représentée). Le corps annulaire périphérique 36 de la couronne de différentiel 22 est délimité axialement selon la direction 3049323 7 longitudinale par une face latérale arrière 40 qui s'étend dans un plan radial et par une face annulaire cylindrique concave intérieure 42. La face cylindrique 42 se prolonge par une face 5 transversale arrière 44 du voile 34 qui est ici de profil tronconique inclinée par rapport au plan radial. On a entouré à la figure 1 par un cadre en pointillés 46 la zone disponible de la couronne de différentiel 22 (et plus particulièrement du corps 36) dans laquelle, conformément à 10 l'invention et comme cela sera expliqué en détail par la suite, on prévoit d'implanter une cible 50 de mesure de la vitesse ou régime de rotation de la couronne de différentiel 22. Comme on peut le voir aux figures 2 et 3, ainsi de manière similaire qu'aux figures 4 et 5, l'invention prévoit l'implantation sur 15 la couronne de différentiel 22d'une cible de mesure 50 en forme générale d'anneau et comportant une pluralité de dents réparties circonférentiellement. Selon les modes de réalisation illustrés aux figures 2 à 5, la cible 50 est agencée globalement dans la face latérale arrière 20 40 du corps annulaire périphérique 36 de la couronne de différentiel 22. A cet effet, notamment en vue de permettre son montage et sa fixation par emboîtement axial à force, par exemple par frettage - en assurant un centrage correct et en évitant toute 25 déformation intempestive de la cible de mesure 50 - la cible 50 peut être agencée dans un logement complémentaire 52 réalisé à la faveur d'un usinage, dans la zone 46, d'une face cylindrique axiale concave dans la face 42 du brut forgé de la couronne de différentiel 22. 30 Pour le montage, le centrage et la fixation sur le corps annulaire 36 de la couronne de différentiel 22, la cible 50 peut comporter une partie complémentaire 54 sous la forme d'une 3049323 8 virole axiale qui s'étend longitudinalement de l'arrière vers l'avant. Outre sa virole de fixation et de montage 54, la cible 50 comporte ici une série de dents 56 de mesure qui s'étendent dans 5 un plan radial, radialement vers l'intérieur en direction de l'axe Al et qui sont réparties circonférentiellement ici de manière régulière selon un pas déterminé. Le nombre de dents 56 est par exemple supérieur à cent. Les dents 56 sont chacune délimitée par une face arrière 10 57, toutes les faces 57 étant situées sensiblement dans un même plan radial. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, la détection et la lecture de la mesure de la vitesse de rotation de la cible 50 sont effectuées au moyen d'un capteur associé 58 qui est 15 agencé longitudinalement en regard des faces 57, c'est-à-dire que le capteur 58 effectue ici une lecture dite "axiale" de la rotation de la cible 50. Le capteur 58 est fixe par rapport à la cible tournante 50 et il est par exemple fixé à une portion de carter de boîte de 20 vitesses (non représentée) par rapport auquel la couronne de différentiel 22 entraîne la cible de mesure 50 en rotation à la vitesse de rotation du boîtier de différentiel 12. Dans le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 4 et 5, la conception générale de la cible 50 et de sa fixation et 25 implantation dans le corps annulaire périphérique 36 de la couronne de différentiel 22 sont identiques à ce qui a été décrit et représenté en référence au premier mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3. Les dents 56 de mesure appartenant à la cible de mesure 30 50 s'étendent ici globalement radialement et chacune est délimitée par une face radiale interne 57. Toutes les faces 57 s'étendent globalement dans une même surface cylindrique annulaire concave de manière à 3049323 9 permettre ici une lecture dite radiale au moyen du capteur 58 dont l'élément actif s'étend ici en regard des faces 57 en étant reçu radialement "à l'intérieur" du corps de la couronne de différentiel 22 et à l'intérieur de la cible 50. 5 La conception selon l'invention qui vient d'être décrite n'est pas limitée aux exemples de réalisation et de conception de la cible 50, notamment sous la forme d'un élément en tôle plié et découpé. La cible peut être réalisée selon toute solution connue 10 compatible avec la nature du capteur 58 qui lui est associé. REVENDICATIONS1. Couronne (22) de différentiel (10) de transmission de véhicule automobile comportant une denture d'engrenage (38) agencée à sa périphérie radiale extérieure, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une cible (50) de mesure de la vitesse de rotation de la couronne, en forme d'anneau comportant une pluralité de dents (56) réparties circonférentiellement. 2. Couronne de différentiel selon la revendication 1, 10 caractérisée en ce que la cible (50) de mesure est agencée dans une face latérale d'orientation radiale de la couronne (12). 3. Couronne de différentiel selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps annulaire périphérique (36) qui comporte : 15 - la denture d'engrenage (38) ; et - un logement (52) dans lequel est agencée la cible de mesure (50). 4. Couronne de différentiel selon la revendication 3, caractérisée en ce que le logement est réalisé par usinage. 20 5. Couronne de différentiel selon la revendication 4, caractérisée en ce que le logement (52) est délimité par une face cylindrique annulaire concave (52). 6. Couronne de différentiel selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la cible de mesure 25 (50) est montée axialement à force dans le logement. 7. Agencement pour la mesure, dans une boîte de vitesses de véhicule automobile, de la vitesse de rotation d'une couronne de différentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (58) qui 30 est fixe par rapport à une portion du carter de la boîte de vitesses, et qui est agencé en regard des dents de la cible de mesure. 3049323 11 8. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur (58) est agencé axialement en regard des dents (56, 57) de la cible de mesure (50). 9. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce 5 que le capteur est agencé radialement en regard des dents (56, 57) de la cible de mesure (50).