FR3108375A1 - Differential device and self-propelled machine equipped with such a device - Google Patents
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Abstract
Dispositif (1) différentiel interposable entre des arbres de roues coaxiaux et le moteur d’un engin roulant, et comprenant un pignon (2), deux mécanismes d’embrayage, une enveloppe (6) logeant les mécanismes d’embrayages et définissant un passage (7) traversant de réception des arbres de roues, chaque mécanisme d’embrayage comprenant un premier élément (4) d’embrayage et un deuxième élément (5) d’embrayage rotatifs montés mobiles à rotation autour d’un axe confondu avec l’axe longitudinal du passage (7) traversant. L’enveloppe (6) affecte la forme d’un boîtier (8) comprenant un corps (9) et un couvercle (10) munis chacun d’une ouverture (91, 101) traversante, le pignon (2) est porté par le corps (9) qui comprend un fond (92) muni de l’ouverture (91) traversante dudit corps (9) et une paroi (93) latérale périphérique, le pignon (2), ou la couronne dentée, réalisé d’une seule pièce avec ledit corps (9) s’étendant au moins partiellement autour de la paroi (93) latérale périphérique dudit corps (9). Figure pour l’abrégé : Fig. 2Differential device (1) interposable between coaxial wheel shafts and the motor of a rolling machine, and comprising a pinion (2), two clutch mechanisms, a casing (6) housing the clutch mechanisms and defining a passage (7) passing through receiving the wheel shafts, each clutch mechanism comprising a first clutch element (4) and a second rotary clutch element (5) mounted so as to be able to rotate about an axis coincident with the longitudinal axis of the through passage (7). The casing (6) takes the form of a housing (8) comprising a body (9) and a cover (10) each provided with a through opening (91, 101), the pinion (2) is carried by the body (9) which comprises a base (92) provided with the opening (91) passing through said body (9) and a peripheral side wall (93), the pinion (2), or the ring gear, made of a single part with said body (9) extending at least partially around the peripheral side wall (93) of said body (9). Figure for the abstract: Fig. 2
Description
La présente invention concerne un dispositif différentiel ainsi qu’un engin automoteur, tel qu’un chasse-neige ou une tondeuse à gazon, équipé d’un tel dispositif différentiel.The present invention relates to a differential device as well as a self-propelled machine, such as a snowplow or a lawnmower, equipped with such a differential device.
L’invention concerne en particulier un dispositif différentiel interposable entre des arbres de roues coaxiaux et le moteur d’un engin roulant automoteur, ledit dispositif comprenant un pignon ou couronne dentée, deux mécanismes d’embrayage, une enveloppe logeant au moins partiellement les mécanismes d’embrayage et définissant un passage traversant pour permettre la réception des arbres de roue, chaque mécanisme d’embrayage comprenant un premier élément d’embrayage et un deuxième élément d’embrayage rotatifs montés mobiles à rotation autour d’un axe confondu avec l’axe longitudinal du passage traversant.The invention relates in particular to a differential device that can be interposed between coaxial wheel shafts and the engine of a self-propelled wheeled vehicle, said device comprising a pinion or ring gear, two clutch mechanisms, a casing at least partially housing the clutch and defining a through passage to allow the reception of the wheel shafts, each clutch mechanism comprising a first clutch element and a second rotary clutch element mounted rotatably about an axis coinciding with the axis longitudinal of the through passage.
Un tel dispositif différentiel permet une vitesse de rotation des arbres de roue différente d’un arbre à un autre de sorte qu’un risque de glissement de l’engin en particulier dans les virages est réduit. Jusqu’à présent, le montage d’un tel différentiel est fastidieux et la résistance mécanique d’un tel différentiel peut être considérée comme insuffisante.Such a differential device allows a speed of rotation of the wheel shafts which differs from one shaft to another so that the risk of the machine slipping, in particular on bends, is reduced. Until now, the assembly of such a differential has been tedious and the mechanical strength of such a differential can be considered insufficient.
Un but de l’invention est de proposer un dispositif différentiel dont la conception permet en parallèle d’un montage simplifié, une augmentation de la résistance mécanique du dispositif différentiel.An object of the invention is to propose a differential device whose design allows, in parallel with a simplified assembly, an increase in the mechanical resistance of the differential device.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif différentiel interposable entre des arbres de roue coaxiaux et le moteur d’un engin roulant automoteur, ledit dispositif comprenant un pignon, ou couronne dentée, deux mécanismes d’embrayage, une enveloppe logeant au moins partiellement les mécanismes d’embrayage et définissant un passage traversant pour permettre la réception des arbres de roue, chaque mécanisme d’embrayage comprenant un premier élément d’embrayage et un deuxième élément d’embrayage rotatifs montés mobiles à rotation autour d’un axe confondu avec l’axe longitudinal du passage traversant, caractérisé en ce que l’enveloppe affecte la forme d’un boîtier comprenant un corps et un couvercle, en ce que le corps et le couvercle sont munis chacun pour la délimitation du passage traversant d’une ouverture traversante, en ce que le pignon, ou couronne dentée, est porté par le corps, et en ce que le corps comprend un fond muni de l’ouverture traversante dudit corps et une paroi latérale périphérique, le pignon, ou la couronne dentée, réalisé d’une seule pièce avec ledit corps s’étendant au moins partiellement autour de la paroi latérale périphérique dudit corps. La réalisation de l’enveloppe sous forme d’un boîtier permet un montage simplifié. Il suffit en effet de déposer les composants du différentiel à l’intérieur du corps du boîtier avant de refermer ledit boîtier à l’aide d’une seule et unique pièce formée par le couvercle du boîtier. Il en résulte une facilité de fermeture, une meilleure étanchéité, et une résistance mécanique accrue du boîtier.To this end, the subject of the invention is a differential device which can be interposed between coaxial wheel shafts and the engine of a self-propelled wheeled vehicle, said device comprising a pinion, or ring gear, two clutch mechanisms, a casing housing at the at least partially the clutch mechanisms and defining a through passage to allow the reception of the axle shafts, each clutch mechanism comprising a first clutch element and a second rotatable clutch element mounted rotatably about an axis coinciding with the longitudinal axis of the through-passage, characterized in that the casing takes the form of a box comprising a body and a lid, in that the body and the lid are each provided for the delimitation of the through-passage with a through opening, in that the pinion, or ring gear, is carried by the body, and in that the body comprises a bottom provided with the through opening of said body and a peripheral side wall, the pinion, or the ring gear , made in one piece with said body extending at least partially around the peripheral side wall of said body. The realization of the envelope in the form of a box allows a simplified assembly. It suffices in fact to deposit the components of the differential inside the body of the box before closing the said box using a single and unique part formed by the cover of the box. This results in ease of closing, better sealing, and increased mechanical strength of the case.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le boîtier présente un plan de symétrie confondu avec un plan circonférentiel médian du pignon ou de la couronne dentée. Grâce à cette conception, le montage du dispositif différentiel sur l’arbre est simplifié.According to one embodiment of the invention, the housing has a plane of symmetry coinciding with a median circumferential plane of the pinion or of the ring gear. Thanks to this design, mounting the differential device on the shaft is simplified.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les mécanismes d’embrayage sont disposés de part et d’autre dudit plan circonférentiel médian du pignon ou de la couronne dentée. A nouveau, cette disposition permet un montage simplifié du dispositif différentiel sur l’arbre.According to one embodiment of the invention, the clutch mechanisms are arranged on either side of said median circumferential plane of the pinion or of the ring gear. Again, this arrangement allows simplified mounting of the differential device on the shaft.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le boîtier est en matière de synthèse. Il en résulte un grand nombre de possibilités de fermeture du boîtier par collage, soudure, vissage ou autre.According to one embodiment of the invention, the housing is made of synthetic material. This results in a large number of possibilities for closing the case by gluing, welding, screwing or the like.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le deuxième élément d’embrayage de chaque mécanisme d’embrayage est, pour son entraînement en rotation, couplable avec le pignon ou la couronne dentée, ce deuxième élément d’embrayage est monté mobile axialement entre une position rapprochée dite embrayée et une position écartée dite débrayée du premier élément d’embrayage auquel il est associé, ce deuxième élément d’embrayage est rappelé en position embrayée, et les deuxièmes éléments d’embrayage sont disposés entre les premiers éléments d’embrayage et décalables angulairement entre eux pour le passage d’une position à une autre. Ainsi, lorsque du fait d'une différence de vitesse entre les roues de l'engin au cours de la prise d'un virage, les deuxièmes éléments d'embrayage sont décalés angulairement l'un par rapport à l'autre, lesdits deuxièmes éléments d'embrayage ont la possibilité de se déplacer l'un par rapport à l'autre axialement dans le sens d'un rapprochement. Le rapprochement desdits deuxièmes éléments d'embrayage l'un par rapport à l'autre entraîne alors le débrayage des roues correspondantes de l'engin. Cette conception permet de réduire de manière simple et automatique le rayon de braquage de l’engin roulant automoteur équipé d’un tel dispositif différentiel afin de pouvoir prendre un virage très serré.According to one embodiment of the invention, the second clutch element of each clutch mechanism is, for its rotational drive, coupling with the pinion or the ring gear, this second clutch element is mounted axially movable between a close position called engaged and a separated position called disengaged of the first clutch element with which it is associated, this second clutch element is returned to the engaged position, and the second clutch elements are arranged between the first clutch elements and angularly shiftable between them for the passage from one position to another. Thus, when, due to a difference in speed between the wheels of the vehicle during cornering, the second clutch elements are angularly offset relative to each other, said second elements clutch have the ability to move relative to each other axially in the direction of approximation. The bringing together of said second clutch elements with respect to each other then causes the disengagement of the corresponding wheels of the machine. This design makes it possible to simply and automatically reduce the turning radius of the self-propelled wheeled vehicle equipped with such a differential device in order to be able to take a very tight turn.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps et le couvercle du boîtier sont couplés l’un à l’autre par vissage.According to one embodiment of the invention, the body and the lid of the box are coupled to each other by screwing.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le pignon, ou la couronne dentée, présente une denture circulaire, et la denture circulaire et le passage traversant de l'enveloppe sont coaxiaux.According to one embodiment of the invention, the pinion, or the ring gear, has circular teeth, and the circular teeth and the through passage of the casing are coaxial.
L’invention a encore pour objet un engin roulant automoteur comprenant des arbres de roues coaxiaux, un moteur et un dispositif différentiel interposable entre les arbres de roues coaxiaux et le moteur dudit engin roulant automoteur, caractérisé en ce que le dispositif différentiel est conforme à celui décrit ci-dessus.Another subject of the invention is a self-propelled rolling machine comprising coaxial wheel shafts, a motor and a differential device interposable between the coaxial wheel shafts and the motor of said self-propelled rolling machine, characterized in that the differential device conforms to that described above.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier élément d’embrayage de chaque mécanisme d’embrayage est monté solidaire en rotation de l’arbre de roue qui le porte, et le deuxième élément d’embrayage de chaque mécanisme d’embrayage qui, pour son entraînement en rotation, est couplable avec le pignon, ou la couronne dentée, est monté libre à rotation par rapport à l’arbre de roue qui le porte.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :According to one embodiment of the invention, the first clutch element of each clutch mechanism is mounted integral in rotation with the wheel shaft which carries it, and the second clutch element of each clutch mechanism which, for its drive in rotation, is coupling with the pinion, or the ring gear, is mounted free to rotate with respect to the wheel shaft which carries it.
The invention will be better understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings in which:
En référence aux figures et comme rappelé ci-dessus, l'invention concerne un dispositif différentiel pour engin 15 roulant motorisé.With reference to the figures and as recalled above, the invention relates to a differential device for a motorized wheeled vehicle.
Dans l'exemple illustré aux figures, ledit engin est du type à conducteur marchant. En variante, ledit engin peut être du type à conducteur embarqué.In the example illustrated in the figures, said machine is of the walk-behind type. As a variant, said machine can be of the on-board driver type.
Avantageusement, ledit engin 15 est un chasse-neige roulant automoteur à conducteur marchant. Le chasse-neige est muni de moyens de contrôle de direction tels que des poignées et/ou un guidon qui permettent au conducteur marchant d’appliquer un couple d’effort à l’engin pour le faire tourner, dans un sens ou dans l’autre, afin de prendre un virage à gauche ou à droite.Advantageously, said machine 15 is a self-propelled walk-behind rolling snowplow. The snow plow is provided with direction control means such as handles and/or handlebars which allow the walking driver to apply a force torque to the machine to make it turn, in one direction or in the another, in order to take a left or right turn.
L'engin 15 comprend encore deux arbres 13 de roue coaxiaux, distincts l’un de l’autre, et aptes au cours d’un virage de l’engin comme détaillé ci-après à tourner librement l’un par rapport à l’autre. Chaque arbre 13 de roue porte une roue latérale de l’engin.The machine 15 also comprises two coaxial wheel shafts 13, separate from each other, and able during a turn of the machine as detailed below to rotate freely relative to each other. other. Each wheel shaft 13 carries a side wheel of the machine.
Comme détaillé ci-après, le conducteur peut en particulier, grâce au dispositif 1 différentiel selon l'invention, qui équipe l’engin 15, faire pivoter ledit engin autour d’un axe perpendiculaire au sol et situé entre les roues latérales de l’engin pour faire tourner l’engin sur lui-même et prendre un virage très serré.As detailed below, the driver can in particular, thanks to the differential device 1 according to the invention, which equips the machine 15, rotate said machine around an axis perpendicular to the ground and located between the side wheels of the machine to turn the machine on itself and take a very tight turn.
Ledit dispositif 1 différentiel comprend un pignon 2, ou couronne dentée, apte à être entraîné en rotation autour de son axe par le moteur 14 dudit engin 15, par l’intermédiaire d’un système de transmission interposé entre le pignon 2 ou couronne dentée et ledit moteur 14. A cet effet, le pignon 2 ou couronne dentée présente une denture externe 21 circulaire.Said differential device 1 comprises a pinion 2, or ring gear, capable of being driven in rotation about its axis by the motor 14 of said gear 15, via a transmission system interposed between the pinion 2 or ring gear and said motor 14. For this purpose, the pinion 2 or ring gear has external toothing 21 circular.
Le dispositif 1 différentiel comprend deux mécanismes d’embrayage 3.The differential device 1 includes two clutch mechanisms 3.
Le dispositif 1 différentiel comprend une enveloppe 6 logeant au moins partiellement les mécanismes 3 d’embrayage et définissant un passage 7 traversant pour permettre la réception des arbres 13 de roues. Cette enveloppe 6 affecte la forme d’un boîtier 8 comprenant un corps 9 et un couvercle 10. Le corps 9 et le couvercle 10 sont munis chacun, pour la délimitation du passage 7 traversant, d'une ouverture traversante représentée en 91 et 101 aux figures. Le pignon 2, ou couronne dentée, est porté par le corps 9. Il doit être noté que dans ce dispositif comme dans ce qui suit, les termes "pignon ou couronne dentée" doivent être considérés comme équivalents. Le corps 9 comprend un fond 92 muni de l’ouverture 91 traversante dudit corps 9 et une paroi 93 latérale périphérique entourant ledit fond 92. Le pignon 2, ou la couronne dentée, réalisé d’une seule pièce avec ledit corps 9 s’étend au moins partiellement autour de la paroi 93 latérale périphérique du corps 9.The differential device 1 comprises an envelope 6 at least partially housing the clutch mechanisms 3 and defining a through passage 7 to allow the reception of the wheel shafts 13. This casing 6 takes the form of a box 8 comprising a body 9 and a lid 10. The body 9 and the lid 10 are each provided, for the delimitation of the through passage 7, with a through opening shown at 91 and 101 at figures. The pinion 2, or ring gear, is carried by the body 9. It should be noted that in this device as in what follows, the terms "pinion or ring gear" must be considered equivalent. The body 9 comprises a bottom 92 provided with the through opening 91 of the said body 9 and a peripheral side wall 93 surrounding the said bottom 92. The pinion 2, or the ring gear, made in one piece with the said body 9 extends at least partially around the peripheral side wall 93 of the body 9.
Dans les exemples représentés, le boîtier 8 est en matière de synthèse et présente un plan P de symétrie confondu avec un plan P1 circonférentiel médian du pignon 2 ou de la couronne dentée. La denture 21 circulaire du pignon 2, ou couronne dentée, et le passage 7 traversant de l'enveloppe 6 sont coaxiaux. Le corps 9 et le couvercle 10 du boîtier 8 sont couplés l’un à l’autre par vissage à l'aide de vis 12. Les mécanismes 3 d’embrayage sont, quant à eux, disposés, à l'intérieur du boîtier 8, de part et d’autre du plan P1 circonférentiel médian du pignon 2 ou de la couronne dentée.In the examples shown, the housing 8 is made of synthetic material and has a plane P of symmetry coinciding with a median circumferential plane P1 of the pinion 2 or of the ring gear. The circular toothing 21 of the pinion 2, or ring gear, and the passage 7 passing through the casing 6 are coaxial. The body 9 and the cover 10 of the housing 8 are coupled to each other by screwing using screws 12. The clutch mechanisms 3 are, for their part, arranged inside the housing 8 , on either side of the median circumferential plane P1 of the pinion 2 or of the ring gear.
Chaque mécanisme 3 d'embrayage comprend un premier élément 4 d'embrayage et un deuxième élément 5 d'embrayage rotatifs montés mobiles à rotation autour d’un axe confondu avec l’axe XX' longitudinal du passage 7 traversant. Le premier élément 4 d'embrayage de chaque mécanisme 3 d’embrayage est monté solidaire en rotation de l’arbre 13 de roue qui le porte. Le deuxième élément 5 d’embrayage de chaque mécanisme 3 d’embrayage qui, pour son entraînement en rotation, est couplable avec le pignon 2 ou la couronne dentée, est, quant à lui, monté libre à rotation par rapport à l’arbre 13 de roue qui le porte.Each clutch mechanism 3 comprises a first rotary clutch element 4 and a second rotary clutch element 5 mounted rotatably about an axis coinciding with the longitudinal axis XX' of the through passage 7. The first clutch element 4 of each clutch mechanism 3 is mounted integral in rotation with the shaft 13 of the wheel which carries it. The second clutch element 5 of each clutch mechanism 3 which, for its rotational drive, is coupleable with the pinion 2 or the ring gear, is, for its part, mounted free to rotate with respect to the shaft 13 wheel that carries it.
Lesdits deuxièmes éléments 5 d’embrayage sont positionnés entre lesdits premiers éléments 4 d’embrayage. Le dispositif 1 différentiel comprend aussi des moyens de rappel des deuxièmes éléments 5 d’embrayage vers les premiers éléments 4 d’embrayage correspondants. Avantageusement, lesdits moyens de rappel sont formés par un ressort 11 interposé entre les deuxièmes éléments 5 d’embrayage.Said second clutch elements 5 are positioned between said first clutch elements 4. The differential device 1 also comprises means for returning the second clutch elements 5 to the corresponding first clutch elements 4. Advantageously, said return means are formed by a spring 11 interposed between the second clutch elements 5.
Dans la suite de la description et en référence au mode de réalisation particulier illustré aux figures, les premiers éléments 4 d’embrayage sont formés par des moyeux, appelés moyeux d’embrayage et les deuxièmes éléments 5 d’embrayage sont formés par des plateaux d’embrayage. Bien entendu, lesdits premiers et deuxièmes éléments d’embrayage peuvent être réalisés sous d’autres formes de sorte que la description ci-dessous s’applique à d’autres formes de conception des premiers et deuxièmes éléments d’embrayage.In the following description and with reference to the particular embodiment illustrated in the figures, the first clutch elements 4 are formed by hubs, called clutch hubs and the second clutch elements 5 are formed by plates of 'clutch. Of course, said first and second clutch elements can be made in other shapes so that the description below applies to other design shapes of the first and second clutch elements.
Les moyeux d’embrayage 4, les plateaux d’embrayage et le pignon 2, ou couronne dentée, sont pris en sandwich entre le fond 92 et le couvercle 10 du boîtier 8, et traversés par les arbres 13 de roue. Ledit dispositif 1 comprend également un ensemble de bagues d’étanchéité, joints et rondelles.The clutch hubs 4, the clutch plates and the pinion 2, or ring gear, are sandwiched between the bottom 92 and the cover 10 of the housing 8, and crossed by the wheel shafts 13. Said device 1 also comprises a set of sealing rings, seals and washers.
Chacun desdits moyeux d’embrayage est monté solidaire en rotation de l’un desdits arbres de roue, de préférence par des cannelures de formes complémentaires ménagées sur l’arbre de roue correspondant et sur le pourtour interne du moyeu d’embrayage.Each of said clutch hubs is mounted integral in rotation with one of said wheel shafts, preferably by splines of complementary shapes provided on the corresponding wheel shaft and on the internal periphery of the clutch hub.
Pour chaque mécanisme 3 d’embrayage, le plateau d’embrayage et le moyeu d’embrayage sont pourvus de moyens d’embrayage l’un avec l’autre. Lesdits moyens d’embrayage peuvent être des moyens d’embrayage par crabotage ou par friction.For each clutch mechanism 3, the clutch plate and the clutch hub are provided with means for engaging with each other. Said clutch means can be dog clutch or friction clutch means.
Dans l’exemple illustré aux figures, lesdits moyens d’embrayage sont formés par des dents 53 ménagées sur une face de chaque plateau. Ces dents 53 présentent des flancs opposés inclinés aptes à former des cames ou rampes avec les dents 41 de forme complémentaire ménagées sur la face du moyeu en regard dudit plateau. Les flancs des dents sont de préférence inclinés de 45° par rapport au plan transversal à l’axe du moyeu ou du plateau d’embrayage correspondant.In the example illustrated in the figures, said clutch means are formed by teeth 53 provided on one face of each plate. These teeth 53 have opposed inclined flanks capable of forming cams or ramps with the teeth 41 of complementary shape provided on the face of the hub facing said plate. The flanks of the teeth are preferably inclined by 45° with respect to the plane transverse to the axis of the hub or of the corresponding clutch plate.
Ledit plateau d’embrayage est apte à être déplacé axialement entre une position rapprochée dudit moyeu d’embrayage dans laquelle il est embrayé avec le moyeu d’embrayage, et une position écartée dudit moyeu 3 d’embrayage dans laquelle il est débrayé du moyeu d’embrayage. Dans ladite position rapprochée, le moyeu et le plateau sont plaqués l’un contre l’autre de sorte que leurs dents sont imbriquées les unes avec les autres. Le moyeu et le plateau tournent alors à la même vitesse. Dans ladite position écartée, leurs dents sont désengagées les unes des autres, de sorte que le moyeu et le plateau peuvent tourner à des vitesses différentes.Said clutch plate is adapted to be moved axially between a position close to said clutch hub in which it is engaged with the clutch hub, and a position spaced from said clutch hub 3 in which it is disengaged from the hub. 'clutch. In said close position, the hub and the chainring are pressed against each other so that their teeth are nested with each other. The hub and the platter then rotate at the same speed. In said separated position, their teeth are disengaged from each other, so that the hub and the chainring can rotate at different speeds.
Comme évoqué ci-dessus, le pignon 2, ou couronne dentée, et les plateaux d’embrayage sont munis de moyens de couplage entre eux en rotation. Lesdits moyens de couplage en rotation permettent de transmettre l’effort de rotation du pignon 2, ou couronne dentée, aux plateaux d’embrayage lorsque les plateaux sont menés par le pignon 2, ou couronne dentée. Lorsque les plateaux d’embrayage ont tendance à tourner plus vite que le pignon 2, ou couronne dentée, ou en sens opposé, le pignon 2, ou couronne dentée, forme grâce auxdits moyens de couplage un frein vis-à-vis du plateau d’embrayage.As mentioned above, the pinion 2, or ring gear, and the clutch plates are provided with means for coupling them in rotation. Said rotational coupling means make it possible to transmit the rotation force of the pinion 2, or ring gear, to the clutch plates when the plates are driven by the pinion 2, or ring gear. When the clutch plates tend to rotate faster than the pinion 2, or ring gear, or in the opposite direction, the pinion 2, or ring gear, forms thanks to said coupling means a brake vis-à-vis the plate d 'clutch.
Les moyens d’embrayage entre le pignon 2, ou couronne dentée, et les plateaux d’embrayage comprennent des dents 931 internes ménagées sur le pourtour interne du pignon 2, ou couronne dentée, et des dents 51 externes ménagées sur le pourtour externe de chacun des plateaux d’embrayage. Chaque paire de dents internes du pignon 2, ou couronne dentée, définit un espace de logement d’une dent de chaque plateau d’embrayage. La largeur de chacune des dents et la largeur du logement défini entre chaque paire de dents, lesdites largeurs étant prises selon une direction parallèle à l’axe de la couronne dentée, sont adaptées pour permettre aux paires de dents du pignon 2, ou couronne dentée, de loger les dents des deux plateaux d’embrayage, en particulier lorsque les deux plateaux sont en opposition.The clutch means between the pinion 2, or ring gear, and the clutch plates comprise internal teeth 931 arranged on the internal periphery of the pinion 2, or ring gear, and external teeth 51 arranged on the external periphery of each clutch plates. Each pair of internal teeth of pinion 2, or ring gear, defines a housing space for one tooth of each clutch plate. The width of each of the teeth and the width of the housing defined between each pair of teeth, said widths being taken in a direction parallel to the axis of the toothed crown, are adapted to allow the pairs of teeth of the pinion 2, or toothed crown , to house the teeth of the two clutch plates, in particular when the two plates are in opposition.
Chaque plateau d’embrayage est aussi muni de moyens de contact d’appui avec l’autre plateau d’embrayage. Lesdits moyens de contact d’appui permettent aux plateaux d’interagir l’un sur l’autre pour adapter leur position axiale en fonction de la différence de vitesse de rotation des arbres de roue.Each clutch plate is also provided with bearing contact means with the other clutch plate. Said bearing contact means allow the plates to interact with each other to adapt their axial position according to the difference in speed of rotation of the wheel shafts.
Lesdits moyens de contact d’appui de chaque plateau d’embrayage comprennent des dents 52, orientées vers l’autre plateau d’embrayage. Dans l'exemple illustré aux figures, lesdites dents 52 de chaque plateau sont formées d’une seule pièce avec les dents dudit plateau qui forment une partie des moyens de couplage entre le pignon 2, ou couronne dentée, et ledit plateau.Said bearing contact means of each clutch plate comprise teeth 52, oriented towards the other clutch plate. In the example illustrated in the figures, said teeth 52 of each plate are formed in one piece with the teeth of said plate which form part of the coupling means between the pinion 2, or ring gear, and said plate.
Lorsque les arbres de roue tournent à la même vitesse, les plateaux sont dans une première configuration angulaire. Dans ladite première configuration angulaire des plateaux, les dents desdits plateaux se font face et sont à contact d’appui par leur sommet avec les dents de l’autre plateau, en empêchant un déplacement axial des plateaux d’embrayage l’un vers l’autre.When the wheel shafts rotate at the same speed, the platters are in a first angular configuration. In said first angular configuration of the plates, the teeth of said plates face each other and are in bearing contact by their top with the teeth of the other plate, preventing an axial displacement of the clutch plates one towards the other. other.
Lesdites dents comprennent chacune deux flancs opposés inclinés formant des rampes. Le sommet de chaque dent est plat pour permettre un appui stable avec le sommet plat de la dent correspondante de l’autre plateau lorsque les plateaux sont dans ladite première position angulaire.Said teeth each comprise two opposed inclined flanks forming ramps. The top of each tooth is flat to allow stable support with the flat top of the corresponding tooth of the other chainring when the chainrings are in said first angular position.
Lorsque les arbres 13 de roue tournent à des vitesses différentes l’un par rapport à l’autre, il se produit un décalage angulaire des plateaux entre eux. Les plateaux sont alors dans une deuxième configuration angulaire, différente de la première configuration. Dans la deuxième configuration angulaire, les dents d’un plateau sont décalées angulairement par rapport aux dents de l’autre plateau, en autorisant ainsi un déplacement axial des plateaux l’un vers l’autre. Le plateau peut alors être débrayé du moyeu correspondant si la vitesse de la roue correspondante de l’engin est différente de celle du pignon 2 ou couronne dentée.When the wheel shafts 13 rotate at different speeds relative to each other, there is an angular shift of the plates between them. The plates are then in a second angular configuration, different from the first configuration. In the second angular configuration, the teeth of one plate are angularly offset with respect to the teeth of the other plate, thus allowing axial movement of the plates towards each other. The chainring can then be disengaged from the corresponding hub if the speed of the corresponding machine wheel is different from that of pinion 2 or ring gear.
En particulier, dans ladite deuxième configuration des plateaux pour laquelle les dents de l’un des plateaux sont décalées angulairement par rapport aux dents de l’autre plateau, les dents des plateaux se font face par une de leurs rampes. Lesdites rampes sont aptes en fonction de la vitesse relative des plateaux à venir à contact d’appui l’une avec l’autre au cours du passage des plateaux de la deuxième configuration angulaire à la première configuration angulaire. Les plateaux peuvent ainsi être déplacés axialement dans le sens d’un écartement l’un de l’autre, par appui d’un flanc d’une dent d’un plateau sur le flanc correspondant de la dent de l’autre plateau, en combinaison avec l’effort de rappel des moyens de rappel, jusqu’à ce que les dents se fassent face et soient à contact d’appui par leur sommet.In particular, in said second configuration of the plates for which the teeth of one of the plates are angularly offset with respect to the teeth of the other plate, the teeth of the plates face each other by one of their ramps. Said ramps are capable, depending on the relative speed of the plates, of coming into bearing contact with each other during the transition of the plates from the second angular configuration to the first angular configuration. The trays can thus be moved axially in the direction of spacing from each other, by pressing a flank of a tooth of one tray on the corresponding flank of the tooth of the other tray, in combination with the return force of the return means, until the teeth face each other and are in bearing contact at their apex.
Ainsi, lorsque l’un des deux arbres tend à tourner à une vitesse différente de celle du pignon 2 ou couronne dentée et différente de celle de l’autre arbre et lorsque le plateau correspondant est en prise avec le pignon 2 ou couronne dentée, ledit plateau se décale angulairement de l’autre plateau et est repoussé axialement par le jeu des moyens d’embrayage entre le moyeu et le plateau pour échapper audit moyeu de sorte que la roue correspondante couplée audit moyeu par l’intermédiaire de l’arbre correspondant est débrayée.Thus, when one of the two shafts tends to rotate at a speed different from that of the pinion 2 or ring gear and different from that of the other shaft and when the corresponding plate is engaged with the pinion 2 or ring gear, said plate shifts angularly from the other plate and is axially pushed back by the play of the clutch means between the hub and the plate to escape from said hub so that the corresponding wheel coupled to said hub via the corresponding shaft is disengaged.
Selon une variante de l’invention non illustrée aux figures, les moyens d’embrayage entre les plateaux d’embrayage et les moyeux d’embrayage correspondants peuvent être formés par des cônes de friction mâles et des cônes de friction femelles.According to a variant of the invention not illustrated in the figures, the clutch means between the clutch plates and the corresponding clutch hubs can be formed by male friction cones and female friction cones.
Le fonctionnement d’un engin équipé d’un dispositif 1 différentiel selon l'invention est tel que suit :The operation of a machine equipped with a differential device 1 according to the invention is as follows:
Lorsque les arbres de roue sont menés par le pignon 2, ou couronne dentée, et tournent à la même vitesse, ce qui correspondant à une trajectoire en ligne droite de l’engin automoteur (marche avant ou arrière), les moyens de rappel rappellent les plateaux en position d’embrayage avec les moyeux. Les plateaux se maintiennent l’un l’autre plaqués contre les moyeux respectifs par opposition axiale de leurs dents au niveau de leur sommet plat.When the wheel shafts are driven by the pinion 2, or ring gear, and rotate at the same speed, which corresponds to a straight line trajectory of the self-propelled vehicle (forward or reverse), the return means recall the chainrings in the clutch position with the hubs. The chainrings hold each other pressed against the respective hubs by axial opposition of their teeth at their flat top.
Lorsque le conducteur amorce un virage en tournant le guidon, la roue latérale extérieure tourne plus vite que la roue latérale intérieure de sorte que les plateaux sont décalés angulairement l’un par rapport à l’autre.When the rider initiates a turn by turning the handlebars, the outer side wheel rotates faster than the inner side wheel so that the chainrings are angularly offset from each other.
Les sommets des dents de contact d’appui des plateaux ne sont plus en opposition et lesdits plateaux peuvent ainsi translater axialement l’un vers l’autre pour permettre le débrayage des roues correspondantes.The tops of the bearing contact teeth of the plates are no longer in opposition and said plates can thus translate axially towards each other to allow the corresponding wheels to be disengaged.
Le dispositif selon l'invention fonctionne de la même façon lors de la prise d’un virage en marche arrière et lors de la prise d’un virage en marche avant. Les éléments d’embrayage du dispositif sont identiques d’un côté et de l’autre de la couronne dentée, de sorte que l’ensemble des éléments d’embrayage du dispositif présente un plan de symétrie passant par le plan moyen de la couronne dentée.The device according to the invention operates in the same way when cornering in reverse gear and when cornering in forward gear. The clutch elements of the device are identical on one side and the other of the ring gear, so that all of the clutch elements of the device have a plane of symmetry passing through the mean plane of the ring gear. .
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Patent Citations (2)
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| WO2014060667A1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | France Reducteurs | Differential device for a motorised wheeled vehicle |
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