FR2977290A1 - Dispositif de rattrapage de jeu pour differentiel autobloquant - Google Patents

Abstract

Un dispositif différentiel (1), comprend un boîtier externe (2) auquel est appliqué un couple moteur (C) autour d'un premier axe (xx'), relié par une rampe d'entrée (17) à un bloc central (13) interne mobile axialement à l'intérieur du boîtier (2) et portant deux planétaires (111, 112) coaxiaux au premier axe (xx'). Les deux planétaires (111, 112) engrènent avec au moins un satellite commun et engrènent chacun respectivement par une première rampe de sortie (18) et par une seconde rampe de sortie (19), avec un premier (11) et avec un second (12) arbre de sortie. Le premier arbre (11) de sortie est en appui axial sur le bloc central (13) et le second arbre de sortie (12) est en appui axial sur le boîtier externe (2). Le dispositif comprend un dispositif (10) de rattrapage de jeu axial interposé entre le boîtier (2) et le second arbre (12), exerçant un effort élastique tendant à comprimer axialement la seconde rampe (19).

Description

B11-2169FR 1 Dispositif de rattrapage de jeu pour différentiel autobloquant L'invention a pour objet les différentiels autobloquants, et plus particulièrement les différentiels autobloquants comportant un embrayage, actionné par une force qui résulte des forces axiales transmises au travers d'une rampe d'entrée du couple moteur, et des forces axiales développées au niveau de deux rampes de sortie distribuant le couple moteur vers deux arbres de sortie. Ces rampes comprennent un système de liaison angulaire par dents qui implique qu'un jeu angulaire s'installe quand un couple est appliqué. De tels différentiels sont par exemple décrits dans le brevet US 5 102 378 ou dans la demande de brevet EP 0 733 832. De par la construction des rampes, l'effort axial transmis par la rampe est proportionnel au couple appliqué à la rampe. Chacune des rampes comporte deux familles de surface d'appui, une première famille de surfaces étant active pour une direction de transmission du couple, et la seconde famille de surfaces étant sollicitée pour la direction inverse de transmission du couple. La rampe comporte des dents faisant saillie parallèlement à la direction de rotation, limitées sur une face d'appui par une surface oblique de la première famille, et sur la face d'appui opposée par une surface oblique de la seconde famille. La rampe comporte également des dents droites servant de limiteur de course. Quand le couple transmis par la rampe augmente, les surfaces actives glissent l'une par rapport à l'autres suivant une trajectoire sensiblement hélicoïdale, éloignant l'une de l'autre les deux pièces portant les dents complémentaires de la rampe, et augmentant le jeu angulaire entre chaque couple de surfaces appartenant à la famille de surfaces non sollicitées pour la direction de couple appliquée.

Lorsque le couple transmis par la rampe s'annule puis change de signe, par exemple lorsque le conducteur du véhicule lève le pied de l'accélérateur, la liaison angulaire des rampes bascule d'une situation d'appui sur une famille de surfaces à une situation d'appui sur l'autre famille de surface, en franchissant brusquement la distance angulaire correspondant au jeu existant pour la famille de surfaces qui étaient auparavant inactives. Le franchissement de ce jeu provoque un bruit de claquement qui peut être perçu comme inquiétant, ou simplement désagréable, par le conducteur. Ce bruit de claquement peut être réduit en limitant, lors de la fabrication, le jeu à couple nul des rampes. Cependant, le principe même de fonctionnement des rampes implique qu'un jeu de fonctionnement existe à la mise sous couple de la rampe. Le jeu de la rampe d'entrée peut être partiellement réduit par des systèmes de précharge de l'embrayage. Le jeu des rampes de sortie pourrait en théorie être partiellement réduit grâce à un système élastique inséré dans les arbres de sortie. De tels systèmes sont connus, et tendant à rappeler les extrémités des deux arbres de sortie en position centrale par rapport au véhicule. Cependant, les forces exercées par ces systèmes élastiques de rappel, doivent répondre à des impératifs de montage sur le véhicule, et doivent assurer une souplesse suffisante de positionnement du différentiel en transversal par rapport au véhicule. De ce fait, ces forces ne peuvent être calibrées à des valeurs suffisantes pour ramener les jeux angulaires des rampes et le bruit engendré à des niveaux satisfaisants. Ainsi, les systèmes élastiques intégrés aux arbres de sortie exercent typiquement des efforts de l'ordre de 150 N, alors que des efforts bien supérieurs seraient nécessaires pour obtenir un rattrapage de jeu satisfaisant. L'invention a pour but de proposer un dispositif différentiel ne produisant pas de bruit de claquement perceptible, ni lors d'un changement de signe du couple d'entrée, ni lors d'un changement de signe d'un des couples de sortie. L'invention a également pour but de prévenir une usure prématurée des rampes liée au choc des surfaces de contact lors des inversions de couple. A cet effet, l'invention propose un dispositif permettant de réduire à la fois le jeu de la rampe d'entrée ainsi que les jeux des rampes de sortie au moment du changement de signe des couples transmis. Le dispositif à rattrapage de jeu selon l'invention doit donc assurer des efforts élastiques de rattrapage de jeu suffisants tout en étant aisément assemblable sur le véhicule. A cet effet, un dispositif différentiel comprend un boîtier externe auquel est appliqué un couple moteur autour d'un premier axe, relié par une rampe d'entrée à un bloc central interne mobile axialement à l'intérieur du boîtier et portant deux planétaires coaxiaux au premier axe. Les deux planétaires engrènent avec au moins un satellite commun et engrènent chacun respectivement par une première rampe de sortie et par une seconde rampe de sortie, avec un premier et avec un second arbre de sortie. Le premier arbre de sortie est en appui axial sur le bloc central et le second arbre de sortie est en appui axial sur le boîtier externe. Le dispositif comprend un dispositif de rattrapage de jeu axial interposé entre le boîtier et le second arbre, exerçant un effort élastique tendant à comprimer axialement la seconde rampe. Etant donnée la disposition coaxiale de la rampe d'entrée, des deux rampes de sortie et la mobilité axiale du bloc interne, l'effort élastique tend également à comprimer axialement la rampe d'entrée et la première rampe de sortie. On considère que le premier arbre de sortie est en appui axial sur le bloc central, si le premier arbre est disposé de manière à pouvoir exercer un effort axial de pression sur le bloc central sans que cet effort de pression transite par les planétaires ni par le boîtier. On considère que le second arbre de sortie est en appui axial sur le boîtier, si le second arbre est disposé de manière à pouvoir exercer un effort de axial de pression sur le boîtier sans que cet effort de pression transite par les planétaires ni par le bloc central.

De manière préférentielle, l'effort élastique est calibré de manière à pouvoir ramener les deux rampes de sortie (18, 19), voire de manière à ramener les trois rampes (17, 18, 19) à une position de jeu minimal lorsque le couple moteur s'annule. Par position de jeu minimal, on entend une position où l'écartement axial des parties de la rampe mobiles l'une par rapport à l'autre, est l'écartement minimal autorisé par la géométrie des deux parties de la rampe. Avantageusement, l'effort élastique est calibré de manière à ramener les rampes à leur jeu minimal dés que la valeur absolue du couple transmis est inférieure à une valeur seuil non nulle. Avantageusement, le premier arbre comporte un épaulement apte à venir en appui direct ou indirect sur une surface d'appui radiale du bloc central, et le second arbre comporte un épaulement apte à venir en appui direct ou indirect sur une surface d'appui radiale du boîtier externe.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré, la rampe d'entrée et les deux rampes de sortie sont réversibles, c'est-à-dire qu'elles comprennent au moins une première famille de surfaces d'appui et une seconde famille de surfaces d'appui, la première famille de surface d'appui étant active pour une direction d'application de couple sur la rampe, et la seconde famille de surfaces d'appui étant active pour une direction opposée d'application du couple à la rampe. Avantageusement, le dispositif de rattrapage de jeu comprend une coupelle disposée en appui axial contre, et autour d'un épaulement du second arbre, la coupelle étant mobile en rotation par rapport au second arbre. Selon un mode de réalisation préféré, le boîtier comporte un logement de guidage dans lequel la coupelle peut coulisser axialement. La coupelle et le boîtier présentent des portions en relief et/ou en creux aptes à empêcher une rotation de la coupelle par rapport au boîtier. De manière préférentielle, le dispositif de rattrapage de jeu comporte un ressort s'appuyant sur une portion de surface radiale de la coupelle, et sur une portion de surface radiale du boîtier. Le ressort peut être un ressort à rondelles multiples ondulées.

Selon un mode de réalisation préféré, la portion de surface radiale de la coupelle servant d'appui au ressort, est déportée radialement à l'extérieur de l'épaulement du second arbre. Avantageusement, le boîtier comporte un logement sensiblement cylindrique apte à guider en translation une portion axiale de guidage de la coupelle. Ce logement comporte au moins une rainure axiale de forme complémentaire à une portion radiale de surface d'indexage de la coupelle, et la portion de surface d'indexage dépasse radialement de la portion axiale de la coupelle.

Selon un mode de réalisation préféré, la coupelle comprend une première pièce de coiffe monobloc, comprenant une portion radiale de maintien apte à venir en appui axial contre l'épaulement de l'arbre. La portion de maintien est prolongée radialement par une ou plusieurs portions radiales d'indexage. La pièce de coiffe monobloc comporte également la portion axiale de guidage. La coupelle comprend une seconde pièce de rondelle d'appui du ressort, de diamètre maximal supérieur au diamètre maximal de la portion axiale de guidage. La rondelle d'appui peut comprendre des ergots radiaux insérés dans des fentes de montage traversant une surface axiale de la portion de guidage de la pièce de coiffe. La portion axiale de guidage peut alors comporter plusieurs surfaces axiales entaillée chacune par une fente de montage débouchant sur un bord sensiblement axial de la surface de manière à pouvoir y insérer les ergots par rotation. Avantageusement, chaque fente peut être axiale ment plus large à son extrémité non débouchante qu'à son extrémité débouchante, la partie épaisse de la fente étant située axialement à l'opposé de la portion radiale de maintien. Selon un mode de réalisation avantageux, une rondelle de frottement est insérée dans la coupelle entre la portion axiale de maintien de la coupelle et la surface radiale d'appui de l'épaulement de l'arbre. Cette rondelle peut être métallique, présenter des rainures de distribution de fluides de graissage, ou comporter un traitement de surface améliorant la résistance à l'abrasion, ou encore un traitement de surface réduisant les efforts de frottement tangentiels. Cette rondelle peut être réalisée en matériau non métallique, ou en combinant des matériaux métalliques et non métalliques. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure la est une représentation schématique d'un différentiel autobloquant selon l'art antérieur, - la figure lb est une représentation schématique d'un différentiel autobloquant selon l'invention, - la figure 2 est une représentation en coupe d'un différentiel autobloquant selon l'invention, - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un élément du différentiel de la figure 2, muni d'un système de rattrapage de jeu selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de rattrapage de jeu appartenant au différentiel de la figure 2.

La figure la illustre de manière schématique un différentiel autobloquant selon l'art antérieur. Ce dispositif autobloquant la comprend un boîtier 2 mobile en rotation autour d'un axe x-x', fermé par un couvercle 3 engrenant par un système de rampe 17, avec un plateau de pression 4 solidaire en translation d'une cage 7 apte à coulisser à l'intérieur du boîtier 2. La cage 7 entraîne en rotation un ou plusieurs axes 8 de satellite (non représentés), chaque satellite engrenant avec deux planétaires 111 et 112 relie respectivement par un système de rampes 18 et par un système de rampe 19 avec un premier arbre de sortie 11 et avec un second arbre de sortie 12. A l'intérieur du boîtier 2 peut coulisser un système d'embrayage 14 qui, suivant l'écartement plus ou moins important du système de rampe 17, est mis en compression entre le plateau de pression 4, une paroi de fond 39 du boîtier 2. Le plateau de pression 4, la cage 7 et les axes de satellite 8 font partie d'un bloc central 13 coulissant à l'intérieur du boîtier 2. Chaque système de rampe 17, 18, 19 comporte une première famille de surfaces d'appui oblique 31 et une seconde famille de surfaces oblique 32. La première famille de surfaces 31 comprend un groupe de couples de surfaces. La première surface du couple appartient à une première pièce, portant une première moitié de la rampe, par exemple le premier arbre de sortie 1l, et la seconde surface du couple appartient à une seconde pièce engrenant par cette rampe avec la première pièce, par exemple le planétaire 111. Dans le dispositif différentiel selon l'invention, les rampes de sortie 18 et 19 comportent des systèmes limiteurs de course 29, qui comportent des surfaces d'appui sensiblement droites, c'est-à-dire engendrées par des droites parallèles à l'axe x-x'. Grâce à ces limiteurs de course, la force de sortie Fs varie proportionnellement au plus faible des deux couples de sortie transmis à l'un ou à l'autre arbre de sortie. On désigne dans le présent texte par "rampe", un système de rampe muni de deux familles de surfaces d'appui telles que décrites précédemment. Les deux surfaces sont disposées de manière à pouvoir venir en contact glissant proche d'un contact plan sur plan. Elles sont disposées de telle manière que lorsque le couple appliqué à la rampe augmente en valeur absolue, les efforts de pression s'exerçant sur les deux surfaces obliques tendent à écarter les deux pièces portant les deux moitiés de la rampe.

A cette fin, la famille de surfaces de contact peut par exemple être disposée de manière à permettre une trajectoire de glissement, d'une surface sur une autre surface associée de la famille, qui suit sensiblement une hélice s'enroulant autour de l'axe x-x'. Lorsque la valeur absolue du couple transmis augmente, les deux moitiés de la rampe s'écartent l'une de l'autre et la seconde famille de surfaces de contact, disposée de manière à assurer des fonctions similaires à la première famille de surfaces de contact pour transmettre des couples de signes opposés voit apparaître un jeu entre chaque couple de surfaces associées, dans le cas décrit, entre chaque couple de surfaces 32. Le premier arbre de sortie 11 et le second arbre de sortie 12 sont munis d'éléments élastiques 20 permettant de faire varier la distance entre l'extrémité de l'arbre fixée à la roue et l'extrémité de l'arbre portant la rampe 18 ou 19. Ce dispositif élastique a pour effet de rapprocher les deux moitiés de la rampe 18 et les deux moitiés de la rampe 19 au moment où le couple transmis par la rampe s'annule. Le dispositif tend ainsi à réduire les jeux j l et j2 apparaissant respectivement au niveau des rampes de sortie 18 et 19, lorsque celles- ci transmettent un couple élevé. Cependant, la valeur de la pression appliquée n'est pas suffisante pour annuler les claquements liés aux jeux jl et j2 des rampes de sortie. En effet, les valeurs d'efforts du système élastique 20 compatibles avec le montage des arbres de sortie 11 et 12 ne permettent pas de ramener le jeu à sa valeur minimale pendant que le couple appliqué change de signe. Au niveau de la rampe d'entrée 17, le jeu j3 lié à l'écartement des deux moitiés de la rampe 17 lors des transmissions de couple élevé peut être partiellement réduit si l'embrayage 14 est doté d'un système de précharge 23 exerçant un effort élastique entre le fond 39 du boîtier 2 et l'embrayage 14. Cependant un dispositif de précharge 23 ne compense que le jeu de la rampe d'entrée 17. En outre, le calibrage de l'effort nécessaire au bon fonctionnement de l'embrayage n'est pas toujours compatible avec la fonction de rattrapage de jeu de la rampe d'entrée. La figure lb illustre de manière schématique un système de différentiel selon l'invention. On retrouve sur la figure lb des éléments communs à la figure la, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références. Dans le dispositif décrit sur la figure lb, les systèmes élastiques 20 et 23 peuvent être présents mais ne sont pas indispensables. Dans le système de différentiel selon l'invention, un dispositif 10 de rattrapage de jeu axial est interposé entre une surface radiale du second arbre de sortie 12 et une surface radiale du boîtier 2, de manière à exercer un effort élastique tendant à comprimer axialement la seconde rampe 19. De ce fait, la seconde rampe 19 comprime à son tour un croisillon du bloc central 13 qui s'appuie à son tour sur la première rampe 18 et qui, au travers du plateau de pression 4, vient comprimer la rampe d'entrée 17.

On notera que, par surface axiale, on entend dans tout le présent texte, une surface engendrée par des portions de droites parallèles à l'axe xx'. Par surface radiale, on entend dans tout le présent texte, une surface engendrée par des droites perpendiculaires à l'axe xx', et coupant toutes l'axe xx' en un même point. A l'aide du dispositif 10 localisé entre un épaulement du second arbre 12 et une surface radiale du boîtier 2, on peut ainsi amener à leur position de jeu minimale, chacune des rampes d'entrée ou de sortie au moment où le couple transmis par celle-ci se rapproche de zéro. Ainsi, lors des inversions de couples, les bruits de claquement sont-ils sensiblement réduits. La figure 2 illustre plus en détails, en vue en coupe, un exemple de réalisation de dispositif différentiel selon l'invention. On retrouve sur la figure 2 des références communes aux figures la et lb, les mêmes éléments étant alors désignés par les mêmes références. Tel qu'illustré sur la figure 2, le dispositif différentiel 1 comprend un boîtier 2 entraîné en rotation autour d'un premier axe x-x' par une couronne 6, et fermé par un couvercle 3 au moyen de vis 5. Le différentiel comprend également un plateau de pression 4, une cage 7, un groupe de satellites 9, deux planétaires 111 et 112, un premier arbre de sortie 11, un second arbre de sortie 12 et un embrayage ou système d'embrayage 14, apte à solidariser en rotation totalement ou partiellement des deux planétaires 111, 112, et la cage 7. A l'intérieur du boîtier 2, coulisse axialement la cage 7 dans laquelle sont agencés des axes 8 (non visibles sur la figure 2) de satellites 9, perpendiculairement au premier axe de rotation x-x'. Les satellites 9 sont disposés entre une partie extérieure de la cage 7 et un croisillon de bloc central 13 du dispositif différentiel, de manière à pouvoir tourner autour des axes de satellites 8. Selon les variantes de réalisation, le dispositif peut comporter deux, quatre, ou plus de quatre satellites.

Les satellites engrènent chacun avec les deux planétaires 111 et 112, qui sont assemblés sur le croisillon de bloc central 13 de manière à pouvoir tourner autour du premier axe de rotation x-x'. Un premier planétaire 111 engrène par l'intermédiaire d'une première rampe de sortie 18 avec le premier arbre 11, et un second planétaire 112 engrène par un seconde rampe de sortie 19 avec le second arbre 12. La cage 7 est solidaire en rotation du plateau de pression 4. Le bloc central 13 est apte à coulisser axialement à l'intérieur du boîtier 2, et est solidaire en rotation de la cage 7.

Le plateau de pression 4 engrène avec le couvercle 3 du boîtier 2 par une rampe d'entrée 17. Sous l'effet d'un couple moteur C appliqué au boîtier 2, le plateau de pression 4 subit une force axiale d'entrée Fez qui tend à déplacer le plateau de pression de manière à raccourcir la distance entre le plateau de pression 4 et une paroi de fond 39 du boîtier opposée axialement au couvercle 3. Ce faisant, le plateau de pression 4 vient appuyer sur le système d'embrayage 14 apte à solidariser en rotation la cage 7 et les deux planétaires 111 et 112. De manière classique, le système d'embrayage 14 est un embrayage multidisques comportant un premier groupe 15 de disques solidaires en rotation de la cage et aptes à coulisser axialement à l'intérieur de celle-ci, et un second groupe de disques 16 solidaires en rotation du premier ou du second planétaire, et aptes à coulisser axialement par rapport au planétaire. Au niveau des rampes de sortie 18 et 19, les planétaires 111 et 112 transmettent au premier arbre 11 et au second arbre 12 respectivement un premier couple de sortie co et un second couple de sortie S2 ainsi qu'une première force axiale de sortie et une seconde force axiale de sortie dépendant notamment des inclinaisons des surfaces de contact 31 et 32 de la première et de la seconde rampe de sortie 18 et 19. Les rampes 17, 18 ou 19 peuvent être par exemple des rampes de type hélicoïdal, c'est-à-dire des rampes dont les surfaces d'appui 31 et 32 sont des portions de surfaces hélicoïdales, ou peuvent être par exemple des rampes obliques, dont les surfaces d'appui sont planes, inclinées de manière à permettre une glissement suivant une trajectoire tangente à une trajectoire hélicoïdale. Le premier arbre comporte un épaulement 21 par lequel il est en appui axial sur le plateau de pression 4. Le second arbre comporte un épaulement 22 par lequel il est en appui axial sur le boîtier 2. L'épaulement 21 du premier arbre peut être en contact direct avec le plateau de pression 4, ou peut être par exemple en contact par l'intermédiaire d'une rondelle de frottement ou d'une butée axiale à aiguilles. Entre l'épaulement 22 du second arbre et le boîtier, est interposé un dispositif de rattrapage de jeu 10. La figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de rattrapage 10, des figures lb et 2, disposé autour de l'épaulement 22 de l'arbre 12. On retrouve sur la figure 3 des éléments communs aux figures 1 et 2, les mêmes éléments étant désignés par les Le dispositif de rattrapage de jeu 10 comprend un ressort 25 et une coupelle 27 réalisée par exemple en tôle emboutie, et comprenant une pièce de coiffe 24 ainsi qu'une rondelle d'appui 26. La pièce de coiffe 24 comprend une portion radiale de maintien 33 qui vient en appui axial contre une surface radiale de l'épaulement 22 de l'arbre 12. La pièce de coiffe 24 comprend également une portion axiale 28 de guidage comprenant plusieurs portions de surfaces axiales, ces surfaces axiales 28a, 281), 28c définissent un diamètre extérieur de la pièce de coiffe 24, qui peut ainsi être guidée en glissement axial à l'intérieur d'un logement 30 du boîtier 2, sensiblement de même diamètre visible sur la figure 2. Lors d'un déplacement axial de la pièce de coiffe 24 à l'intérieur du logement 30, la pièce de coiffe 24 est maintenue en rotation par des portions de surfaces d'indexage 34 s'étendant au-delà du diamètre extérieur de la pièce de coiffe 24.

Ces surfaces d'indexage 34 ont un contour extérieur adapté pour pouvoir coulisser dans des rainures axiales ménagées dans le logement 30. Ces rainures axiales peuvent par exemple avoir une section en forme d'arc de cercle, la rainure associée étant obtenue par un fraisage avant le perçage du logement 30 lui-même, à l'intérieur du boîtier 2 lui-même réalisé par fonderie. Autour de la portion axiale de guidage 28, est enroulé un ressort 25. Le ressort 25 peut être choisi parmi de nombreux modèles circulaires, par exemple un ressort hélicoïdal, une rondelle Belleville ou un empilement de rondelles Belleville, ou, dans le mode de réalisation préconisé à la figure 3, une rondelle ondulée à spires multiples semblables aux ressorts "ondufilTM" fabriquées par la société Borrelly. Ces rondelles ondulées à spires multiples peuvent être obtenue par exemple en enroulant sur lui-même un fil plat auquel sont comprimées des ondulations suivant le sens axial et en créant des jonctions ponctuelles, de manière à ce que les ondulations de chaque spire servent de support élastique aux ondulations de la spire suivante. Elles permettent de transmettre un effort important dans un encombrement axial réduit par rapport à des ressorts hélicoïdaux aptes à transmettre les mêmes efforts. La rondelle d'appui 26 a un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de la portion axiale de guidage 28, et a un diamètre extérieur supérieur ou égal au diamètre intérieur du ressort 25, et de préférence supérieur ou égal au diamètre extérieur du ressort 25. La rondelle d'appui 26 est assemblée autour de la portion axiale de guidage 28 de manière à laisser une portion de cette portion de guidage 28 disponible entre la rondelle 26 et les surfaces d'indexage 34 pour le guidage axial de la coupelle 27 à l'intérieur du logement 30. Autour de cette surface de guidage est disposé le ressort 25, de manière à être en appui axial sur la rondelle d'appui 26, sur une face d'appui 26a de la rondelle. Le ressort 25 a une hauteur axiale au repos supérieure ou égale à la distance axiale entre la face d'appui 26a et la face libre 33a de la portion radiale 33. Les ondulations du ressort dépassent donc axialement, au repos, de la coupelle 27 entre les surfaces d'indexage 34. De fait, sur les figures 3 et 4, le ressort 25 est représenté à l'état comprimé.

Les ondulations du ressort 25 sont disposées de manière à ce que le ressort vienne s'appuyer, entre les surfaces d'indexage 34, sur une portion radiale 30a du boîtier 2 entourant une extrémité du logement de guidage 30. Entre l'épaulement 22 de l'arbre 12 et la pièce de coiffe 24, peut être disposée une rondelle de frottement 40. Ainsi, quand le deuxième arbre 12 transmet du couple, les efforts axiaux transmis au niveau de la rampe19 compriment le ressort 25, la coupelle 27 s'enfonce dans le logement 30, maintenue en rotation par les surfaces d'indexage 34, et l'arbre 12 tourne par rapport à la pièce de coiffe 24. L'arbre 12 est espacé radialement de la pièce de coiffe 24 dont il est espacé d'un jeu radial j4, ce qui permet de confiner les zones de frottement de l'arbre 12 avec le dispositif 10 de rattrapage de jeu, à la portion radiale de l'épaulement 22, qui est en appui sur la rondelle de frottement 40. La rondelle de frottement 40 peut être une rondelle métallique avec un traitement de surface adapté, ou avec des rainures permettant un graissage local de la rondelle. L'épaisseur de cette rondelle peut être sélectionnée en fonction des dimensions effectives des autres pièces du différentiel, de manière à minimiser la valeur à couple nul des jeux j1 et j2 des deux rampes de sortie 18 et 19. La rondelle d'appui 26 est solidaire axialement de la pièce de coiffe 24 grâce à la géométrie d'assemblage détaillée sur la figure 4. La figure 4 est une vue en perspective de la coupelle 27 munie du ressort 25. On retrouve sur la figure 4 des éléments communs aux figures précédentes, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références. La portion axiale de guidage 28 se compose de quatre portions de surface axiale 28a, 281), 28c, 28d limitées chacune par un premier bord sensiblement axial 41 et par un second bord sensiblement axial 42. Chacune de ces surfaces axiales 28a, 281), 28c, 28d est entaillée par une fente 36 sensiblement circonférentielle, et traversant toutes l'épaisseur de la tôle. Chaque fente 36 comporte une extrémité non débouchante 38 et une extrémité débouchante 37 rendant la fente 36 accessible depuis un bord axial 42 de la surface axiale 28a, 281), 28c ou 28d. La rondelle d'appui 26 comporte des ergots 35 s'étendant radialement vers l'axe x-x' à partir de la circonférence intérieure de la rondelle d'appui 26. L'épaisseur axiale de ces ergots est inférieure à l'épaisseur axiale des fentes 36, si bien que les ergots 35 peuvent être insérés à l'intérieur des fentes 36 par rotation. Une fois que les ergots sont insérés dans les fentes 36, le déplacement axial de la rondelle d'appui 6 est limité à l'épaisseur de la fente 36. En particulier quand le dispositif de rattrapage de jeu 10 est monté à l'intérieur du dispositif différentiel, et quand le ressort 25 est en arc-bouté entre la rondelle 26 et la surface axiale 30a du boîtier 2, la distance entre la rondelle d'appui 26 et la portion radiale de maintien 33 de la pièce de coiffe reste constante. Afin d'éviter que les ergots 37 ne se désengagent des fentes 36, chaque fente peut présenter un décrochement s'accompagnant d'une réduction d'épaisseur axiale du coté de son extrémité débouchante, la partie épaisse de la fente étant située axialement à l'opposé de la portion radiale de maintien 33. Ainsi la pression du ressort maintient chaque ergot à l'intérieur de la fente quand le ressort appuie sur la rondelle d'appui 26. Cette configuration permet un montage aisé du dispositif de rattrapage de jeu 10. En effet, le ressort 25 est passé autour de la portion axiale de guidage 28 avant l'assemblage de la rondelle d'appui 26. I1 est alors maintenu axialement, du côté de la portion radiale de maintien 33, par les surfaces d'indexage 34, qui sont choisies de diamètre maximal supérieur au diamètre du ressort 25. La rondelle d'appui 26 est ensuite assemblée par rotation sur la pièce de coiffe 24. La rondelle d'appui 26 maintien le ressort 25 pour qu'il ne puisse pas se dégager de la coupelle 27 par son extrémité opposée à la portion radiale de maintien 33. Le dispositif de rattrapage de jeu peut alors être manipulé dans son ensemble pour être mis en position dans le logement 30, sans risque de coincement intempestif ou de glissement du ressort 25 le long de l'arbre 12. L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en de nombreuses variantes.

Le ressort de rattrapage de jeu peut être disposé de manière à appuyer directement sur une surface axiale de l'épaulement 22 de l'arbre 12, ou sur une surface axiale intermédiaire de même diamètre extérieur que l'épaulement de l'arbre 12. L'usage d'une pièce intermédiaire est cependant recommandé, cette pièce intermédiaire étant fixe en rotation par rapport au boîtier, de manière à éviter une usure prématurée du ressort par frottement avec l'arbre en rotation. Le dispositif selon l'invention permet de ramener au minimum les jeux angulaires de chacune des rampes 17, 18, ou 19 à chaque fois que le couple transmis par la rampe concernée se rapproche de zéro, de manière à limiter les bruits de claquement quand le couple transmis par cette rampe change de signe. Le calibrage du ressort nécessaire pour ce dispositif de rattrapage de jeu est indépendant d'autres calibrages fonctionnels, tels que la souplesse de débattement transversal du différentiel par rapport aux roues, ou un éventuel effort de précontrainte de l'embrayage du différentiel. Le volume nécessaire pour loger le dispositif de rattrapage de jeu est sensiblement égal au volume nécessaire pour insérer un système élastique de précharge de l'embrayage. Le système de rattrapage de jeu peut donc être intégré à des géométries existantes de différentiels, notamment en utilisant des géométries existantes de boîtier 2 de différentiel qui sont réalisées par moulage. L'usinage intérieur du boîtier est alors légèrement modifié pour mettre en place le logement de guidage 30. L'intégration du dispositif de rattrapage de jeu selon l'invention ne nécessite donc pas de définir une nouvelle géométrie pour le moulage du boîtier 2, sous réserve de n'utiliser dans le différentiel qu'un système de précharge de l'embrayage de volume réduit tel des rondelles Belleville, ou d'utiliser un embrayage ayant une qualité de résistance à l'usure telle qu'il ne nécessite pas de système de précharge. Des matériaux de friction compatibles avec de tels embrayages sans précharge de rattrapage de jeu sont actuellement disponibles sur le marché.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif différentiel (1), comprenant un boîtier externe (2) auquel est appliqué un couple moteur (C) autour d'un premier axe (xx'), relié par une rampe d'entrée (17) à un bloc central (13) interne mobile axialement à l'intérieur du boîtier (2) et portant deux planétaires (111, 112) coaxiaux au premier axe (xx'), les deux planétaires (111, 112) engrenant avec au moins un satellite commun (9) et engrenant chacun respectivement par une première rampe de sortie (18) et par une seconde rampe de sortie (19), avec un premier (11) et avec un second (12) arbre de sortie, le premier arbre (11) de sortie étant en appui axial sur le bloc central (13) et le second arbre de sortie (12) étant en appui axial sur le boîtier externe (2), caractérisé en ce que le dispositif comprend un dispositif (10) de rattrapage de jeu axial interposé entre le boîtier (2) et le second arbre (12), exerçant un effort élastique tendant à comprimer axialement la seconde rampe (19).
2. 2. Dispositif différentiel selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif (10) de rattrapage de jeu comprend une coupelle (27) disposée en appui axial contre, et autour d'un épaulement (22) du second arbre (12), la coupelle (27) étant mobile en rotation par rapport au second arbre (12).
3. 3. Dispositif différentiel selon la revendication précédente, le boîtier (2) comportant un logement (30) de guidage dans lequel la coupelle (27) peut coulisser axialement, la coupelle (27) et le boîtier (2) présentant des portions en relief (34) et/ou en creux aptes à empêcher une rotation de la coupelle (27) par rapport au boîtier (2).
4. 4. Dispositif différentiel selon la revendication précédente, comportant un ressort (25) s'appuyant sur une portion de surface radiale (26a) de la coupelle, et sur une portion de surface radiale (30a) du boîtier.
5. 5. Dispositif différentiel selon la revendication précédente, dans lequel le ressort (25) est un ressort à rondelles multiples ondulées.
6. 6. Dispositif différentiel selon la revendication 4, dans lequel la portion de surface radiale (26a) de la coupelle servant d'appui au ressort (25), est déportée radialement à l'extérieur de l'épaulement (22) du second arbre (12).
7. 7. Dispositif différentiel selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel le boîtier comporte un logement (30) sensiblement cylindrique apte à guider en translation une portion axiale (28) de guidage de la coupelle (27), ce logement comportant au moins une rainure axiale de forme complémentaire à une portion radiale (34) de surface d'indexage de la coupelle, la portion de surface d'indexage (34) dépassant radialement par rapport à la portion axiale de la coupelle.
8. 8. Dispositif différentiel selon les revendications 6 et 7, dans lequel la coupelle (27) comprend une première pièce de coiffe (24) monobloc, comprenant une portion radiale (33) de maintien apte à venir en appui axial contre l'épaulement (22) de l'arbre (12), la portion de maintien (33) étant prolongée radialement par une ou plusieurs portions radiales d'indexage (34), la pièce de coiffe monobloc comportant également la portion axiale de guidage (28), et la coupelle (27) comprend une seconde pièce de rondelle d'appui (26) du ressort (25), de diamètre maximal supérieur au diamètre maximal de la portion axiale (28) de guidage.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la rondelle d'appui (26) comprend des ergots radiaux (35) insérés dans des fentes de montage (36) traversant une surface axiale de la portion de guidage (28) de la pièce de coiffe (24).
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel la portion axiale de guidage (28) comporte plusieurs surfaces axiales (28a, 281), 28c, 28d) entaillée chacune par une fente de montage (36) débouchant sur un bord sensiblement axial (42) de la surface de manière à pouvoir y insérer les ergots (35) par rotation.
11. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'effort élastique est calibré de manière à pouvoir ramener lestrois rampes (17, 18, 19) à une position de jeu minimal lorsque le couple moteur s'annule.