Différentiel La présente invention a pour objet un différen tiel, comprenant une couronne dentée d'entraînement servant de support à une cage dans laquelle sont logés des pignons satellites engrenant avec des pignons planétaires montés sur les extrémités de deux demi-arbres entraînés, disposés concentrique ment à ladite couronne dentée. Lorsqu'un tel diffé rentiel est monté sur un tracteur, par exemple un tracteur agricole, il arrive parfois, selon la nature du sol sur lequel celui-ci est amené à se déplacer, qu'une des roues se met à patiner, ce qui supprime tout effet de traction. On connaît déjà certains diffé rentiels munis d'un mécanisme de blocage permettant d'assurer une liaison rigide entre les deux roues de traction du véhicule.
Toutefois, dans la plupart des différentiels connus de ce genre, le mécanisme de blocage doit être commandé manuellement.
Il -existe d'autres différentiels dans lesquels le blocage se fait automatiquement. Toutefois, ces dif férentiels sont de construction très compliquée et délicate et, en général, le mouvement transmis par ceux-ci n'est par régulier, mais par saccades.
La présente invention vise à remédier aux incon vénients précités. Elle a pour objet un différentiel qui est caractérisé en ce que la position de l'ensemble des axes géométriques des pignons satellites possède un certain degré de liberté de mouvement angulaire entre deux positions extrêmes par rapport à la cou ronne dentée, ce degré de liberté étant destiné à per mettre la commande dans l'une au moins des posi tions extrêmes, de moyens de blocage automatique des pignons satellites par rapport aux pignons plané taires pour établir une liaison d'entraînement rigide entre la couronne dentée et les deux demi-arbres tant que le véhicule est en marche rectiligne.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du diffé- rentiel selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe axiale de ce différentiel, la fig. 2 étant une coupe transversale selon II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue développée d'un détail. La fig. 4 est une vue, semblable à la précédente, d'une variante de détail.
Ce différentiel, qui est applicable à n'importe quel véhicule tracteur, tel que tracteur agricole ou véhicule automobile de tout genre, comprend une couronne dentée 1 servant de support à une cage 2 dans laquelle sont logés des pignons satellites 3 engrenant avec des pignons planétaires 4, clavetés sur les extrémités de deux demi-arbres 5 et 6. C'est donc à l'extrémité extérieure de ces demi-arbres 5 et 6 que sont montées les roues motrices du véhicule.
La couronne dentée 1 est entraînée par le moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un pignon 7, fixé à l'extrémité de l'arbre de transmission 8.
Les pignons satellites 3, qui sont au nombre de quatre dans l'exemple représenté, sont tubulaires et sont guidés les uns par rapport aux autres par un support 9 en forme de croisillon sur les bras 10 duquel les pignons 3 sont engagés.
Chacun des pignons satellites 3 est solidaire rigi dement d'un tourillon 11.
La cage 2 présente des ouvertures allongées 12 dans chacune desquelles est engagé un tourillon 11. De ce fait, la position de l'ensemble des axes géo métriques des pignons satellites 3 possède un certain degré de liberté de mouvement angulaire entre deux positions extrêmes par rapport à la couronne dentée 1. Ce degré de liberté est destiné à permettre la commande dans .l'une au moins de ces positions extrêmes, de moyens de blocage automatique des pignons satellites 3 par rapport aux pignons plané taires 4 pour établir une liaison d'entraînement rigide entre la couronne dentée 1 et les deux demi-arbres 5 et 6 tant que le véhicule est en marche rectiligne.
Comme le montre la fig. 1, la section de chaque tourillon 11 est de forme non circulaire. En effet, cette section, dans l'exemple représenté, est de for me générale carrée à angles arrondis.
Quant à la forme des ouvertures allongées 12 représentées en vue développée à la fig. 3, celle-ci a une largeur au moins égale à la diagonale de ladite section carrée à angles arrondis des tourillons 11. Comme le montre la fig. 3, l'extrémité 13 des ouvertures allongées 12 est, elle aussi, non circulaire et de forme correspondant sensiblement à celle de la section des tourillons 11. Dans cet exemple, cette extrémité a une forme générale en V correspondant aux deux côtés formant le même angle d'un carré.
On comprend sans autre, de la description qui pré cède, que lorsque les tourillons 11, sous l'effet du couple transmis par le différentiel, s'engagent dans l'extrémité 13 des ouvertures allongées 12, les tou rillons 11 sont bloqués par rapport à la cage 2, et il en résulte donc que les pignons satellites 3 sont bloqués par rapport aux pignons planétaires 4, et qu'ainsi le différentiel ne peut plus travailler comme tel et qu'une liaison d'entraînement rigide s'établit entre la couronne dentée 1 et les deux demi-arbres 5 et 6.
Donc, toutes les fois que le véhicule se dépla cera selon un trajet rectiligne, en marche normale avant, le différentiel sera bloqué et la liaison d'en traînement rigide entre la couronne dentée 1 et les deux demi-arbres 5 et 6 empêchera tout glissement de l'une des roues motrices par rapport à l'autre.
Par contre, dés que le véhicule amorcera un virage, la roue extérieure au virage qui aura ten dance à être entrainée à une vitesse supérieure pro voquera, par l'intermédiaire de son demi-arbre et de son pignon planétaire 4 correspondant, un déca lage angulaire des pignons satellites par rapport à la cage 2. qui mettra les tourillons 11 dans une posi tion intermédiaire dans leurs ouvertures allongées respectives 12. De ce fait, ces tourillons 11 seront libres de tourner dans leurs ouvertures allongées respectives 12, et le différentiel pourra fonctionner normalement.
Dès la fin du virage, et lorsque le véhicule reprendra un trajet rectiligne, les tourillons 11 se réengageront dans l'extrémité 13 de leurs ouvertures allongées 12 respectives en provoquant le blocage du différentiel.
Dans l'exemple représenté à la fig. 3, comme l'autre extrémité 14 de l'ouverture 12 est de forme semi-circulaire, aucun blocage du différentiel ne se produira lorsque le véhicule se déplacera en marche arrière selon un trajet rectiligne. Toutefois, en variante et comme montré à la fig. 4, on pourrait aussi obtenir un blocage du différentiel à marche arrière en donnant à l'extrémité 14 des ouvertures 12 une forme semblable à celle donnée aux extré mités 13.
De nombreuses variantes d'exécution du diffé rentiel décrit ci-dessus pourraient être imaginées. Ainsi, la forme de la section des tourillons 11 pour rait être polygonale quelconque, ou même circulaire sur sa plus grande partie, en présentant toutefois un ou plusieurs méplats. Cette section des touril lons 11 pourrait aussi être de forme elliptique, dans chacun de ces cas envisagés, l'une au moins des extrémités 13 ou 14 des ouvertures allongées 12 étant de forme correspondante. En variante encore, le blocage de chaque tourillon 11 en direction de l'une au moins des extrémités des ouvertures allon gées 12 pourrait se faire par friction.
Il suffirait, en effet, dans ce cas, qu'une partie de chaque ouver ture allongée 12 constitue une rampe contre laquelle viendrait frotter le tourillon 11 respectif de section circulaire, lorsqu'il serait engagé contre cette rampe par le couple transmis par le différentiel. Une telle rampe pourrait être formée sur l'un des côtés des ouvertures allongées 12 en disposant celle-ci de biais, par exemple hélicoïdalement, dans la cage 2.
Dans une autre forme d'exécution, la cage 2, au lieu d'être solidaire rigidement de la couronne dentée 1, pourrait être susceptible de se déplacer entre deux positions extrêmes par rapport à la cou ronne dentée d'entraînement 1. Dans ce cas, les pignons satellites 3 seraient guidés dans des paliers solidaires de cette cage mobile sans qu'il soit néces saire de prévoir un support en forme de croisillon 9.
Toutefois, l'un au moins des pignons satellites 3 serait prolongé par un tourillon du genre des tou rillons 11 qui s'engagerait dans une ouverture allon gée que présenterait une partie solidaire de la cou ronne dentée 1.
Dans le cas d'un différentiel à pignon satellite 3, ou planétaire 4 conique, la partie solidaire de la couronne dentée 1 présentant la ou les ouvertures allongées pourrait être formée par une seconde cage fixe entourant la cage mobile.
Il est à noter, toutefois, que le principe du diffé rentiel à blocage automatique est applicable aussi aux différentiels comprenant des pignons satellites et planétaires de forme cylindrique, par exemple à denture droite. Dans une telle application, les pignons satellites pourraient être montés dans une cage mobile formée de deux flasques, les tourillons prolongeant l'un ou tous les pignons satellites s'en gageant alors dans des ouvertures allongées ména gées dans le flanc de la couronne dentée 1.
Differential The present invention relates to a differential, comprising a drive toothed ring serving as a support for a cage in which are housed planet gears meshing with planetary gears mounted on the ends of two driven half-shafts, arranged concentrically. to said ring gear. When such a differential is mounted on a tractor, for example an agricultural tractor, it sometimes happens, depending on the nature of the soil on which it is required to move, that one of the wheels starts to slip, which removes any pulling effect. Certain differentials are already known provided with a locking mechanism making it possible to ensure a rigid connection between the two traction wheels of the vehicle.
However, in most known differentials of this type, the locking mechanism must be manually operated.
There are other differentials in which the locking is done automatically. However, these dif ferentials are very complicated and delicate in construction and, in general, the movement transmitted by them is not regular, but jerks.
The present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks. Its object is a differential which is characterized in that the position of all the geometric axes of the planet gears has a certain degree of freedom of angular movement between two extreme positions with respect to the toothed crown, this degree of freedom being intended to allow the control in at least one of the extreme positions of automatic locking means of the planet gears relative to the planetary gears to establish a rigid drive connection between the ring gear and the two half-shafts as that the vehicle is running straight.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the differential according to the invention.
Fig. 1 is an axial sectional view of this differential, FIG. 2 being a cross section along II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is an expanded view of a detail. Fig. 4 is a view, similar to the previous one, of a detail variant.
This differential, which is applicable to any tractor vehicle, such as an agricultural tractor or motor vehicle of any kind, comprises a toothed ring 1 serving as a support for a cage 2 in which are housed planet gears 3 meshing with planetary gears 4, keyed on the ends of two half-shafts 5 and 6. It is therefore at the outer end of these half-shafts 5 and 6 that the driving wheels of the vehicle are mounted.
The ring gear 1 is driven by the vehicle engine via a pinion 7, fixed to the end of the transmission shaft 8.
The planet gears 3, of which there are four in the example shown, are tubular and are guided with respect to each other by a support 9 in the form of a spider on the arms 10 of which the gears 3 are engaged.
Each of the planet gears 3 is rigidly secured to a journal 11.
The cage 2 has elongated openings 12 in each of which is engaged a journal 11. As a result, the position of all the geometrical axes of the planet gears 3 has a certain degree of freedom of angular movement between two extreme positions with respect to to the toothed ring gear 1. This degree of freedom is intended to allow control, in at least one of these extreme positions, of automatic locking means of the planet gears 3 with respect to the planetary gears 4 to establish a connection between rigid drive between the ring gear 1 and the two half-shafts 5 and 6 as long as the vehicle is running straight.
As shown in fig. 1, the section of each journal 11 is of non-circular shape. Indeed, this section, in the example shown, is generally square shape with rounded angles.
As for the shape of the elongated openings 12 shown in developed view in FIG. 3, the latter has a width at least equal to the diagonal of said square section with rounded angles of the journals 11. As shown in FIG. 3, the end 13 of the elongated openings 12 is also non-circular and of a shape corresponding substantially to that of the section of the journals 11. In this example, this end has a general V-shape corresponding to the two sides forming the same. angle of a square.
It will be understood without further, from the preceding description, that when the journals 11, under the effect of the torque transmitted by the differential, engage in the end 13 of the elongated openings 12, the journals 11 are blocked with respect to to the cage 2, and it therefore follows that the planet gears 3 are blocked with respect to the planetary gears 4, and that thus the differential can no longer work as such and that a rigid drive connection is established between the crown gear 1 and the two half-shafts 5 and 6.
Therefore, whenever the vehicle travels in a straight path, in normal forward travel, the differential will be locked and the rigid drag connection between the ring gear 1 and the two half-shafts 5 and 6 will prevent any slipping. of one of the driving wheels relative to the other.
On the other hand, as soon as the vehicle initiates a turn, the wheel outside the turn which will tend to be driven at a higher speed will trigger, by means of its half-shaft and its corresponding planetary gear 4, an offset angular of the planet gears with respect to the cage 2. which will put the journals 11 in an intermediate position in their respective elongated openings 12. As a result, these journals 11 will be free to rotate in their respective elongated openings 12, and the differential may operate normally.
Upon completion of the turn, and when the vehicle resumes a straight path, the journals 11 will re-engage in the end 13 of their respective elongated openings 12, causing the differential to lock.
In the example shown in FIG. 3, since the other end 14 of opening 12 is semicircular in shape, no differential lock will occur when the vehicle is moving in reverse in a straight path. However, as a variant and as shown in FIG. 4, it would also be possible to lock the differential in reverse by giving the end 14 of the openings 12 a shape similar to that given to the ends 13.
Numerous variants of execution of the differential described above could be imagined. Thus, the shape of the section of the journals 11 could be any polygonal, or even circular over most of it, however having one or more flats. This section of the turrets 11 could also be elliptical in shape, in each of these cases considered, at least one of the ends 13 or 14 of the elongate openings 12 being of corresponding shape. As a further variant, the locking of each journal 11 in the direction of at least one of the ends of the extended openings 12 could be effected by friction.
In fact, in this case, it would suffice for a part of each elongated opening 12 to constitute a ramp against which the respective journal 11 of circular section would rub, when it was engaged against this ramp by the torque transmitted by the differential. . Such a ramp could be formed on one of the sides of the elongated openings 12 by arranging the latter at an angle, for example helically, in the cage 2.
In another embodiment, the cage 2, instead of being rigidly secured to the toothed ring 1, could be able to move between two extreme positions with respect to the toothed drive ring 1. In this case , the planet gears 3 would be guided in bearings integral with this movable cage without it being necessary to provide a support in the form of a spider 9.
However, at least one of the planet gears 3 would be extended by a journal of the type of journals 11 which would engage in an elongated opening which would be presented by a part integral with the toothed crown 1.
In the case of a differential with satellite pinion 3, or bevel gear 4, the part integral with the toothed ring 1 having the elongated opening (s) could be formed by a second fixed cage surrounding the movable cage.
It should be noted, however, that the principle of the automatic locking differential is also applicable to differentials comprising planetary and planet gears of cylindrical shape, for example with straight teeth. In such an application, the planet gears could be mounted in a movable cage formed of two flanges, the journals extending one or all of the planet gears then engaging them in elongated openings made in the side of the ring gear 1 .