FR2925137A1 - Differentiel de boite de vitesses, pour un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Différentiel de transmission du mouvement d'un moteur vers les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (2) contenant un axe transversal (8) comportant un perçage axial, cet axe transversal portant deux pignons satellites (10) qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie (12) centrés sur l'axe du différentiel (16), caractérisé en ce que l'axe transversal porte-satellites (8) reçoit une épingle (34) qui le traverse de part en part, cette épingle comportant à chaque extrémité un rebord (38, 40) prenant appui sur les faces extérieures du boîtier (2).

Description

DIFFERENTIEL DE BOITE DE VITESSES, POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE

La présente invention concerne un différentiel de transmission, en particulier pour une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Les boîtes de vitesses montées dans l'axe d'un moteur disposé transversalement 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 un différentiel. Les arbres moteur et récepteur peuvent être reliés entre 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 vitesse. Les changements de vitesses peuvent être manuels ou automatisés. L'arbre récepteur comporte généralement un pignon de sortie, engrenant sur une couronne liée à un différentiel de sortie qui répartit le mouvement vers le deux roues motrices.

Le différentiel de sortie comporte un boîtier supportant la couronne, et contenant un axe transversal de guidage de deux pignons satellites qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie centrés sur l'axe du différentiel. Ces pignons planétaires entraînent chacun un arbre de sortie qui transmet le mouvement du différentiel à une roue motrice, tout en permettant des débattements angulaires dus à la direction et à la suspension du véhicule. Le différentiel de sortie permet de répartir inégalement le mouvement sortant de la boîte de vitesses vers les roues motrices, dans les virages notamment où la roue intérieure parcourt une trajectoire plus courte, et possède donc une vitesse réduite.

De même pour un véhicule comportant un moteur disposé longitudinalement à l'avant, avec un arbre de transmission relié à un pont arrière, on trouve dans ce pont un boîtier de différentiel supportant une couronne comportant une denture conique, entraînée par un pignon conique placé en bout de cet arbre de transmission. La couronne transmet par le boîtier le couple du moteur à l'axe porte-satellites, puis les satellites transmettent ce couple aux deux pignons planétaires 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 baisse correspondante de la vitesse de l'autre roue. Pour bloquer l'axe porte-satellites dans le boîtier, une disposition connue est proposée dans le document US-A-5647814. II présente un boîtier de différentiel comportant deux axes porte-satellites perpendiculaires, un axe étant retenu par une vis le traversant longitudinalement, cette vis étant bloquée par un écrou, et l'autre axe étant maintenu par une goupille transversale qui traverse à la fois cet axe et une paroi du boîtier. Ces dispositifs comportent des inconvénients. La vis longitudinale de maintien demande des opérations de mise en place de l'écrou et de vissage, qui sont relativement longues, et la goupille transversale nécessite de la place sur le boîtier pour supporter des usinages complémentaires recevant la goupille, ainsi qu'une gamme de montage particulière pour assembler cette goupille, ce qui représente un encombrement et un coût additionnel. Un autre dispositif connu est décrit dans le document US-B1-6976929, présentant un boîtier de différentiel entouré par un anneau qui recouvre les extrémités de l'axe porte-satellites, cet anneau comportant deux pattes maintenues par des vis de fixation de la couronne. Ce dispositif a pour inconvénient de nécessiter une fixation de la couronne particulière, ce qui ne peut se généraliser sur tous les différentiels.

Une autre solution consistant à utiliser des vis spécifiques pour maintenir l'axe porte-satellites, nécessite aussi des opérations additionnelles, et ajoute un encombrement supplémentaire. D'autres dispositifs utilisent par exemple, un jonc placé dans deux gorges réalisées aux extrémités de l'alésage recevant l'axe porte-satellites.

Ces gorges on pour inconvénient de nécessiter des usinages complémentaires, et de fragiliser le boîtier du différentiel. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un moyen simple, peu encombrant et économique, pouvant facilement être mis en place pour maintenir un axe porte-satellites dans un boîtier de différentiel. Elle propose à cet effet un différentiel de transmission du mouvement d'un moteur vers les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier contenant un axe transversal comportant un perçage axial, cet axe transversal portant deux pignons satellites qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie centrés sur l'axe du différentiel, caractérisé en ce que l'axe transversal porte-satellites reçoit une épingle qui le traverse de part en part, cette épingle comportant à chaque extrémité un rebord prenant appui sur les faces extérieures du boîtier. Un avantage du différentiel selon l'invention, est qu'avec un montage simple et ne nécessitant pas d'usinage spécifique, les rebords des extrémités de l'épingle peuvent réaliser un calage axial de cet épingle, et donc de l'axe porte-satellites qu'elle traverse. Le différentiel selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.

Suivant une caractéristique principale de l'invention, l'épingle est réalisée par pliage d'un fil métallique, comportant deux parties longitudinales droites qui sont au repos légèrement écartées. Avantageusement, l'épingle comporte une tête constituant un premier rebord, formée d'une boucle qui relie les deux parties droites.

Avantageusement, l'épingle comporte un deuxième rebord, constitué par un pli réalisé à une extrémité de chaque partie longitudinale droite.

L'épingle peut être mise en place dans le perçage de l'axe porte-satellites, après un rapprochement des deux parties longitudinales droites, réalisé par déformation élastique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en coupe axiale, une vue partielle d'une première version d'un différentiel suivant l'art antérieur ; - la figure 2 présente en coupe axiale, une vus partielle d'une deuxième version d'un différentiel suivant l'art antérieur ; - la figure 3 présente pour le différentiel selon la deuxième version, une plaque de maintien ; - la figure 4 présente en vue éclatée, les composants d'un différentiel suivant l'invention ; - la figure 5 est une vue de détail de l'épingle - la figure 4 est une vue du différentiel assemblé. La figure 1 présente un différentiel 1 comprenant un boîtier 2 supportant une couronne 4 centrée sur un axe de sortie 16, et comportant des dentures externes. Cette couronne 4 est fixée au boîtier 2 par une série de vis 6 réparties angulairement sur le pourtour de ce boîtier. Le boîtier 2 comporte une cavité sensiblement sphérique centrée sur l'axe de sortie 16, cette cavité étant traversée dans son milieu par un axe porte-satellites 8 disposé perpendiculairement à l'axe du différentiel 16, ces deux axes étant dans un même plan.

L'axe porte-satellites 8 guide deux pignons satellites 10 disposés en opposition, comportant chacun une face arrière en appui par une rondelle de frottement sur une face interne de la cavité, et une face avant comprenant une denture conique. De part et d'autre de l'axe porte-satellites 8, deux pignons planétaires 12 sont centrés sur l'axe du différentiel 16. Ils comportent comme pour les pignons satellites 10, chacun une face arrière en appui par une rondelle de frottement sur une face interne de la cavité, et une face avant comprenant une denture conique. La denture conique de chaque pignon planétaire 12, engrène simultanément avec celle des deux pignons satellites 10, pour transmettre un couple.

Lors d'une conduite en ligne droite avec les deux roues motrices tournant à la même vitesse, le couple moteur venant de la couronne 4 est transmis au boîtier 2 puis à l'axe porte-satellites 8, qui entraîne en rotation les pignons satellites 10 autour de l'axe du différentiel 16. Ces pignons satellites 10 qui restent fixes sur l'axe porte-satellites 8, entraînent à leur tour les pignons planétaires 12 reliées aux roues motrices. Dans le cas d'une différence de vitesse des roues motrices, et donc des pignons planétaire 12, on ajoute au mouvement des pignons satellites 10 autour de l'axe du différentiel 16, une rotation propre autour de l'axe porte-satellites 8, pour compenser la différence de vitesse relative de ces deux pignons planétaires 12. Pour l'assemblage du différentiel, l'axe porte-satellites 8 est inséré dans un alésage du boîtier 2, puis maintenu en position par des goupilles 14 disposés transversalement à l'alésage, ces goupilles s'ajustant dans des perçages réalisés en bout de l'axe porte-satellites 8, pour former des butées axiales. Les figures 2 et 3 présentent un différentiel 11 comportant un boîtier 2 supportant une couronne 4, fixée par une série de rivets 20 répartis angulairement sur le pourtour de ce boîtier. Pour le maintien en position de l'axe porte-satellites 8, deux rivets 20 de fixation de la couronne 4, sont engagés dans deux perçages d'une tôle 22 pour la maintenir près de l'axe porte-satellites 8. Cette tôle 22 comporte une patte pliée 24, qui vient fermer l'alésage recevant l'axe porte- satellites 8 pour empêcher un mouvement de cet axe. Ce dispositif impose notamment lors de l'assemblage, de monter d'abord l'axe porte-satellites 8 avant d'achever la fixation de la couronne 4 sur le boîtier 2, ce qui n'est pas compatible avec certaines gammes d'assemblage. La figure 4 présente un différentiel 31 en vue éclatée, comprenant un boîtier 2 supportant une couronne dentée 4 fixée par des rivets 20, et recevant à l'intérieur l'axe porte-satellites 8 comportant un perçage longitudinal, les deux pignons satellites 10 ainsi que les deux pignons planétaires 12. Le boîtier 2 est maintenu dans le carter de la boîte de vitesses, par deux roulements 32 disposés de part et d'autre. Pour maintenir axialement l'axe porte-satellites 8 dans le boîtier 2, une épingle 34 détaillée figure 5, est réalisée par pliage d'un fil métallique pour former à chaque extrémité un rebord. Cette épingle 34 est insérée dans le perçage de cet axe, et le traverse de part en part. Un premier rebord 38 formant la tête de l'épingle, est constitué par une boucle réalisée dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'épingle, cette boucle reliant deux parties longitudinales 36, droites, parallèles et légèrement écartées au repos. Cette première boucle 38 a une largeur supérieure à celle du diamètre de l'axe porte-satellites 8. Les autres extrémités de ces parties longitudinales 36, comportent chacune un pli 40 comprenant une courte longueur. Ces plis 40 disposés en opposition l'un par rapport à l'autre, forment le deuxième rebord. L'utilisation de l'épingle 34 est la suivante. Après le montage de l'axe porte-satellites 8 dans le boîtier 2, les parties longitudinales 36 sont rapprochées en resserrant les plis 40 l'un à cheval sur l'autre, par déformation élastique de l'épingle, pour pouvoir les faire rentrer dans le perçage de cet axe. L'épingle 34 est ensuite entièrement insérée dans ce perçage, jusqu'à ce que les plis 40 ressortent de l'autre côté, puis s'écartent l'un de l'autre par un retour élastique. On prévoit une longueur des plis 40 suffisante, pour que leurs extrémités puissent après écartement, dépasser du diamètre de l'axe porte-satellites 8, et prendre appui sur la face extérieure du boîtier 2.

On prévoit comme présenté figure 6, une longueur de l'épingle 34 de manière à ce qu'après mise en place, ses deux extrémités 38, 40 soient ajustées sur les faces extérieures du boîtier 2. De cette façon, cette épingle 34 est axialement calée, et maintient aussi axialement par ses rebords 38, 40, l'axe porte-satellites 8 qui est ainsi immobilisé. La fixation de l'axe porte-satellites 8 suivant l'invention, est réalisée sans aucun usinage spécifique du boîtier 2, ce qui représente un moyen économique. De plus, cette fixation est très peu encombrante, ne dépassant quasiment pas du boîtier 2. Elle peut être mise en place indépendamment du montage de la couronne 4, elle peut aussi être facilement démontée sans outillage particulier. En variante, l'épingle 34 pourrait avoir une autre forme, ou être réalisée avec d'autres matières, comme par exemple avec un moulage d'une matière plastique.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 û Différentiel de transmission du mouvement d'un moteur vers les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (2) contenant un axe transversal (8) comportant un perçage axial, cet axe transversal portant deux pignons satellites (10) qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie (12) centrés sur l'axe du différentiel (16), caractérisé en ce que l'axe transversal porte-satellites (8) reçoit une épingle (34) qui le traverse de part en part, cette épingle comportant à chaque extrémité un rebord (38, 40) prenant appui sur les faces extérieures du boîtier (2).

2 û Différentiel de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épingle (34) est réalisée par pliage d'un fil métallique, comportant deux parties longitudinales droites (36) qui sont au repos légèrement écartées.

3 û Différentiel de transmission suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'épingle (34) comporte une tête constituant un premier rebord, formée d'une boucle (38) qui relie les deux parties droites (36).

4 û Différentiel de transmission suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épingle (34) comporte un deuxième rebord, constitué par un pli (40) réalisé à une extrémité de chaque partie longitudinale droite (36).

5 û Différentiel de transmission suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'épingle (34) est mise en place dans le perçage de l'axe porte-satellites (8), après un rapprochement des deux parties longitudinales droites (36), réalisé par déformation élastique.