Brevet FR3129899A1 — publié le 20230609

L'invention porte sur un ensemble pour un véhicule automobile comprenant: - un boîtier différentiel (10), - une couronne de pont (42) liée en rotation avec le boîtier différentiel (10), et - un baladeur (23) monté mobile en translation par rapport au boîtier différentiel (10) tout en étant lié en rotation avec le boîtier différentiel (10), ladite couronne mobile (17) du dispositif de frein de parking (16) étant portée par ledit baladeur (23), et - un dispositif de déconnexion de roues (33) apte à prendre un état fermé et un état ouvert dans lequel ladite couronne de pont (42) est découplée mécaniquement par rapport aux arbres de roues (12, 13), - ledit baladeur (23) étant apte à modifier un état du dispositif de frein de parking (16) et un état du dispositif de déconnexion de roues (33) en fonction de sa position. Figure 1 BOITIER DIFFÉRENTIEL INTÉGRANT UN DISPOSITIF DE FREIN DE PARKING ET UN DISPOSITIF DE DÉCONNEXION DE ROUES D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention porte sur un boîtier différentiel intégrant un dispositif de frein de parking et un dispositif de déconnexion de roues d'un véhicule automobile. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les véhicules électriques ou hybrides munis d'un moteur électrique apte à assurer la traction d'un des trains de roues du véhicule automobile. De façon connue en soi, un dispositif de frein de parking tel que décrit dans le document EP1910117 comporte une couronne fixe ainsi qu'une couronne mobile liée en rotation avec un arbre de moteur électrique. La couronne mobile est mobile en translation entre une position de repos dans laquelle les dents de la couronne mobile sont dégagées des dents de la couronne fixe et une position active dans laquelle les dents de la couronne mobile coopèrent avec les dents de la couronne fixe pour assurer l'immobilisation du véhicule à l'arrêt. Le véhicule peut également comporter un dispositif de déconnexion de roues apte à prendre un état fermé dans lequel l'arbre du moteur électrique est accouplé avec un arbre de roues du véhicule automobile et un état ouvert dans lequel l'arbre du moteur électrique est désaccouplé par rapport à l'arbre de roues. L'état ouvert est utile pour éviter l'entraînement de la machine électrique par l'arbre de roues à une vitesse élevée susceptible de créer un champ magnétique parasite. Dans les architectures connues, les deux dispositifs sont indépendants l'un de l'autre, de sorte qu'il est nécessaire d'utiliser des actionneurs distincts augmentant l'encombrement de l'ensemble. L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un ensemble pour un véhicule automobile comprenant: - un boîtier différentiel, - une couronne de pont liée en rotation avec le boîtier différentiel, - un arbre de roue droite et à un arbre de roue gauche montés rotatifs par rapport au boîtier différentiel, et - un dispositif de frein de parking comportant une couronne mobile et une couronne fixe, ledit dispositif de frein de parking étant apte à prendre un état ouvert dans lequel des dents de la couronne mobile sont dégagées de dents de la couronne fixe et un état fermé dans lequel les dents de la couronne mobile coopèrent avec les dents de la couronne fixe, - ledit ensemble comportant en outre un baladeur monté mobile en translation par rapport au boîtier différentiel tout en étant lié en rotation avec le boîtier différentiel, ladite couronne mobile du dispositif de frein de parking étant portée par ledit baladeur, et - un dispositif de déconnexion de roues apte à prendre un état fermé dans lequel ladite couronne de pont liée mécaniquement à un organe moteur est couplée mécaniquement avec les arbres de roues et un état ouvert dans lequel ladite couronne de pont est découplée mécaniquement par rapport aux arbres de roues, - ledit baladeur étant apte à modifier un état du dispositif de frein de parking et un état du dispositif de déconnexion de roues en fonction de sa position. L'invention permet ainsi, grâce à l'intégration du dispositif de frein de parking et du dispositif de déconnexion de roues à l'intérieur d'un seul et même élément fonctionnel commandable par un baladeur unique, de faire l'économie d'un actionneur afin d'améliorer la compacité et réduire le coût de l'ensemble. Selon une réalisation de l'invention, la couronne mobile est montée mobile en translation par rapport au baladeur, un organe élastique de plaquage étant apte à solliciter la couronne mobile en direction de la couronne fixe lorsque le dispositif de frein de parking est à l'état fermé, Selon une réalisation de l'invention, le baladeur comporte une butée contre laquelle l'organe élastique de plaquage sollicite la couronne mobile lorsque le dispositif de frein de parking est dans un état ouvert. Selon une réalisation de l'invention, ledit dispositif de déconnexion de roues comporte un crabot de déconnexion, au moins un basculeur apte à pivoter autour d'un axe de pivotement correspondant, et au moins un organe élastique de basculeur sollicitant le crabot de déconnexion contre le porte-satellites par l'intermédiaire du basculeur de façon à lier mécaniquement ledit crabot de déconnexion et ledit porte-satellites lorsque le dispositif de déconnexion de roues est à l'état fermé, Selon une réalisation de l'invention, ledit ensemble comporte une pluralité de basculeurs répartis angulairement de façon régulière suivant une circonférence du crabot de déconnexion. Selon une réalisation de l'invention, ledit ensemble comporte un actionneur apte à déplacer en translation le baladeur par l'intermédiaire d'une fourchette. Selon une réalisation de l'invention, l'actionneur est un motoréducteur associé à un système de vis sans fin. Selon une réalisation de l'invention, le baladeur est apte à prendre une position neutre dans laquelle le dispositif de frein de parking est à l'état ouvert par défaut et le dispositif de déconnexion de roues est à l'état fermé par défaut. Selon une réalisation de l'invention, le baladeur est apte à prendre une première position active dans laquelle le baladeur se situe du côté de la couronne fixe de sorte que la couronne mobile vient en prise avec la couronne fixe pour faire passer le dispositif de frein de parking à l'état fermé, tandis que le dispositif de déconnexion de roues est à l'état fermé. Selon une réalisation de l'invention, le baladeur est apte à prendre une deuxième position active dans laquelle le baladeur est en appui contre une extrémité du basculeur de façon à faire basculer le basculeur autour de l'axe de pivotement en comprimant l'organe élastique du basculeur pour libérer le crabot de déconnexion par rapport au porte-satellites de sorte que le dispositif de déconnexion de roues est à l'état ouvert, tandis que le dispositif de frein de parking est à l'état ouvert. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. La est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble selon l'invention intégrant un dispositif de frein de parking et un dispositif de déconnexion de roues; La est une vue en perspective d'un ensemble selon l'invention intégrant un dispositif de frein de parking et un dispositif de déconnexion de roues; La est une vue en perspective montrant le baladeur en position neutre; La est une vue en perspective montrant le baladeur dans une première position active faisant passer le dispositif de frein de parking dans un état fermé; La est une vue en perspective montrant le baladeur dans une deuxième position active faisant passer le dispositif de déconnexion de roues dans un état ouvert. Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d’une figure à l’autre. Les figures 1 et 2 montrent un boîtier différentiel 10 contenant un porte-satellites 11. Un arbre de roue droite 12 et un arbre de roue gauche 13 sont montés rotatifs, ici par l'intermédiaire de coussinets, par rapport au boîtier différentiel 10. Un couronne de pont 42 est liée en rotation avec le boîtier différentiel 10, par exemple par soudage ou tout autre technique de fixation adaptée à l'application (vissage, rivetage, collage ou autre). La couronne de pont 42 est liée mécaniquement par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse à un organe moteur, tel qu'un moteur électrique. Le carter de moteur porte la référence 15. Un dispositif de frein de parking 16 comporte une couronne mobile 17 et une couronne fixe 19 fixée sur le carter de moteur 15. Le dispositif de frein de parking 16 est apte à prendre un état ouvert dans lequel les dents de la couronne mobile 17 sont dégagées des dents de la couronne fixe 19 et un état fermé dans lequel les dents de la couronne mobile 17 sont dégagées des dents de la couronne fixe 19. Plus précisément, un baladeur 23 est monté mobile en translation par rapport au boîtier différentiel 10. A cet effet, le baladeur 23 est monté sur une portion 24 en forme de manchon du boîtier différentiel 10 par l'intermédiaire de cannelures axiales 26 de formes complémentaires. Ces cannelures 26 assurent une liaison en rotation du baladeur 23 avec le boîtier différentiel 10 tout en autorisant un déplacement en translation du baladeur 23 par rapport au boîtier différentiel 10. La couronne mobile 17 est montée mobile en translation par rapport au baladeur 23. A cet effet, la couronne mobile 17 est montée sur une face externe d'une portion tubulaire du baladeur 23 par l'intermédiaire de cannelures axiales 27 de formes complémentaires assurant une liaison en rotation de la couronne mobile 17 avec le baladeur 23 tout en autorisant un déplacement en translation de la couronne mobile 17 par rapport au baladeur 23. Un organe élastique de plaquage 29 est monté entre la couronne mobile 17 et le baladeur 23. Cet organe élastique 29 est apte à solliciter la couronne mobile 17 contre la couronne fixe 19 lorsque le dispositif de frein de parking 16 est à l'état fermé. Le baladeur 23 comporte une butée 30 contre laquelle l'organe élastique 29 sollicite la couronne mobile 17 lorsque le dispositif de frein de parking 16 est dans un état ouvert. La butée 30 pourra être constituée par un jonc d'arrêt. L'organe élastique 29 prend la forme d'un ressort à diaphragme de forme annulaire muni d'une pluralité de pattes en saillie espacées circonférentiellement de manière régulière. Outre le maintien à l'état fermé du dispositif de frein de parking 16, l'organe élastique de plaquage 29 permet d'absorber les chocs lorsque les dents de la couronne mobile 17 viennent buter contre les dents de la couronne fixe 19 lors de la phase de fermeture du dispositif 16. Par ailleurs, un dispositif de déconnexion de roues 33 est apte à prendre un état fermé dans lequel la couronne de pont 42 est couplée mécaniquement avec les arbres de roues 12, 13 et un état ouvert dans lequel la couronne de pont 42 est découplée mécaniquement par rapport aux arbres de roues 12, 13. A cet effet, le dispositif de déconnexion de roues 33 comporte un crabot de déconnexion 34 mobile en translation par rapport au boîtier différentiel 10, ainsi que au moins un basculeur 35 apte à pivoter autour d'un axe de pivotement 36 correspondant. De préférence, le dispositif de déconnexion de roues 33 comporte une pluralité de basculeurs 35 répartis angulairement de façon régulière suivant une circonférence du crabot de déconnexion 34. Un basculeur 35 est maintenu en contact contre le crabot de déconnexion 34 au moyen d'une agrafe 38 correspondante. Un organe élastique de basculeur 41 est monté entre la couronne de pont 42 et le basculeur 35. L'organe élastique de basculeur 41 sollicite le crabot de déconnexion 34 contre le porte-satellites 11 par l'intermédiaire du basculeur 35. Cela permet de lier mécaniquement, par coopération de dents de formes complémentaires, le crabot de déconnexion 34 et le porte-satellites 11 lorsque le dispositif de déconnexion de roues 33 est à l'état fermé. Comme on peut le voir sur la , un actionneur 44 est apte à déplacer en translation le baladeur 23 par l'intermédiaire d'une fourchette 45. A cet effet, la fourchette 45 coopère avec une gorge 46 réalisée en périphérie externe du baladeur 23. En l'occurrence, l'actionneur 44 comporte un motoréducteur 48 associé à un système de vis sans fin 49 lié mécaniquement à la fourchette 45. Le baladeur 23 est apte à prendre une position neutre montrée sur la , une première position active montrée sur la , ainsi qu'une deuxième position active montrée sur la . Le déplacement du baladeur 23 d'une position à une autre est assuré par la fourchette 45 laquelle est entraînée par l'actionneur 44. Plus précisément, dans la position neutre montrée sur la , le baladeur 23 se trouve dans une position milieu à distance de la couronne fixe 19 et à distance des basculeurs 35. Le dispositif de frein de parking 16 est alors à l'état ouvert par défaut et le dispositif de déconnexion de roues 33 est à l'état fermé par défaut du fait de l'action de l'organe élastique de basculeur 41 qui pousse le basculeur 35 de sorte que ce dernier plaque le crabot de déconnexion 34 contre le porte-satellites 11. Dans la première position active montrée sur la , le baladeur 23 est déplacé du côté de la couronne fixe 19 de sorte que les dents de la couronne mobile 17 portée par le baladeur 23 viennent en prise avec les dents de la couronne fixe 19. L’organe élastique pousse la couronne mobile 17 contre la couronne fixe 19 pour maintenir le dispositif de frein de parking 16 à l'état fermé. Le dispositif de déconnexion de roues 33 reste à l'état fermé. Dans la deuxième position active montrée sur la , le baladeur 23 est en appui contre une extrémité du basculeur 35 de façon à faire basculer le basculeur 35 autour de l'axe de pivotement 36 en comprimant l'organe élastique du basculeur 35 pour libérer le crabot de déconnexion 34 par rapport au porte-satellites 11. Le dispositif de déconnexion de roues 33 est alors à l'état ouvert de sorte que la couronne de pont 42 est découplée des arbres de roues 12, 13. Par ailleurs, du fait de son déplacement vers le porte-satellites 11, le baladeur 23 a dégagé les dents de la couronne mobile 17 par rapport au dents de la couronne fixe 19 de sorte que le dispositif de frein de parking 16 est à l'état ouvert. Ensemble pour un véhicule automobile comprenant: - un boîtier différentiel (10), - une couronne de pont (42) liée en rotation avec le boîtier différentiel (10), - un arbre de roue droite (12) et à un arbre de roue gauche (13) montés rotatifs par rapport au boîtier différentiel (10), et - un dispositif de frein de parking (16) comportant une couronne mobile (17) et une couronne fixe (19), ledit dispositif de frein de parking (16) étant apte à prendre un état ouvert dans lequel des dents de la couronne mobile (17) sont dégagées de dents de la couronne fixe (19) et un état fermé dans lequel les dents de la couronne mobile (17) coopèrent avec les dents de la couronne fixe (19), caractérisé en ce que ledit ensemble comporte en outre un baladeur (23) monté mobile en translation par rapport au boîtier différentiel (10) tout en étant lié en rotation avec le boîtier différentiel (10), ladite couronne mobile (17) du dispositif de frein de parking (16) étant portée par ledit baladeur (23), et - un dispositif de déconnexion de roues (33) apte à prendre un état fermé dans lequel ladite couronne de pont (42) liée mécaniquement à un organe moteur est couplée mécaniquement avec les arbres de roues (12, 13) et un état ouvert dans lequel ladite couronne de pont (42) est découplée mécaniquement par rapport aux arbres de roues (12, 13), - ledit baladeur (23) étant apte à modifier un état du dispositif de frein de parking (16) et un état du dispositif de déconnexion de roues (33) en fonction de sa position. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne mobile (17) est montée mobile en translation par rapport au baladeur (23), un organe élastique de plaquage (29) étant apte à solliciter la couronne mobile (17) en direction de la couronne fixe (19) lorsque le dispositif de frein de parking (16) est à l'état fermé, Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le baladeur (23) comporte une butée (30) contre laquelle l'organe élastique de plaquage (29) sollicite la couronne mobile (17) lorsque le dispositif de frein de parking (16) est dans un état ouvert. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de déconnexion de roues (33) comporte un crabot de déconnexion (34), au moins un basculeur (35) apte à pivoter autour d'un axe de pivotement (36) correspondant, et au moins un organe élastique de basculeur (41) sollicitant le crabot de déconnexion (34) contre un porte-satellites (11) par l'intermédiaire du basculeur (35) de façon à lier mécaniquement ledit crabot de déconnexion (34) et ledit porte-satellites (11) lorsque le dispositif de déconnexion de roues (33) est à l'état fermé, Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de basculeurs (35) répartis angulairement de façon régulière suivant une circonférence du crabot de déconnexion (34). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur (44) apte à déplacer en translation le baladeur (23) par l'intermédiaire d'une fourchette (45). Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'actionneur (44) est un motoréducteur (48) associé à un système de vis sans fin (49). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le baladeur (23) est apte à prendre une position neutre dans laquelle le dispositif de frein de parking (16) est à l'état ouvert par défaut et le dispositif de déconnexion de roues (33) est à l'état fermé par défaut. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le baladeur (23) est apte à prendre une première position active dans laquelle le baladeur (23) se situe du côté de la couronne fixe (19) de sorte que la couronne mobile (17) vient en prise avec la couronne fixe (19) pour faire passer le dispositif de frein de parking (16) à l'état fermé, tandis que le dispositif de déconnexion de roues (33) est à l'état fermé. Ensemble selon les revendications 4 et 9, caractérisé en ce que le baladeur (23) est apte à prendre une deuxième position active dans laquelle le baladeur (23) est en appui contre une extrémité du basculeur (35) de façon à faire basculer le basculeur (35) autour de l'axe de pivotement (36) en comprimant l'organe élastique du basculeur (35) pour libérer le crabot de déconnexion (34) par rapport au porte-satellites (11) de sorte que le dispositif de déconnexion de roues (33) est à l'état ouvert, tandis que le dispositif de frein de parking (16) est à l'état ouvert.