FR3134608A1 - Dispositif d’entraînement différentiel - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un dispositif d’entraînement différentiel (2) d’un système de transmission (1) pour un véhicule automobile, ayant un axe de rotation (X) et comprenant : un porte-satellite (12) portant une denture de crabotage (20), notamment axiale, un planétaire de sortie (16) rotatif autour de l’axe de rotation (X) et portant une denture de crabotage (21), notamment radiale, un baladeur de blocage (24) mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment radiale, un baladeur de connexion (27) mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment axiale, le baladeur de connexion (27) et le baladeur de blocage (24) étant mobiles pour occuper trois positions axiales : une position déconnectée,une position connecté),une position bloquée . Figure à publier : 1

Description

Dispositif d’entraînement différentiel
L’invention concerne le domaine des chaînes de transmission pour véhicule automobile.
Elle concerne plus particulièrement un système de transmission comportant un dispositif d’entraînement différentiel visant à transmettre et distribuer un couple provenant d’un moteur vers deux arbres de roue d’un essieu du véhicule. Le dispositif d’entraînement différentiel comporte un premier élément destiné à être entrainé par un moteur et un deuxième élément destiné à entraîner l’un et/ou l’autre des deux arbres de roue de l’essieu du véhicule ainsi qu’un dispositif d’accouplement apte à sélectivement accoupler le premier élément au deuxième élément.
La demande de brevet US2006/0270510 décrit un ensemble de différentiel qui comprend un boîtier de différentiel et un boîtier de pignon. Le boîtier de pignon comprend un premier pignon et un second pignon. Un premier engrenage latéral et un second engrenage latéral sont couplés de manière fonctionnelle au premier pignon et au second pignon. Une frette coulissante engage sélectivement au moins l'un parmi le boîtier de pignon et les premier et second engrenages latéraux. La frette coulissante offre ainsi trois modes d'engagement qui sont un mode déconnecté, un mode ouvert et un mode verrouillé. L’ensemble de différentiel comprend un ensemble ressort qui est disposé entre le boîtier et la frette coulissante pour pousser cette frette dans la direction opposée à celle fournie par l’actionneur.
L’invention vise à améliorer ce type de dispositif.
L’invention a ainsi pour objet un dispositif d’entraînement différentiel d’un système de transmission pour un véhicule automobile, ayant un axe de rotation et comprenant :
  • un porte-satellite portant une denture de crabotage, notamment axiale,
  • un planétaire de sortie rotatif autour de l’axe de rotation et portant une denture de crabotage, notamment radiale,
  • un baladeur de blocage mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment radiale,
  • un baladeur de connexion mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment axiale,
le baladeur de connexion et le baladeur de blocage étant mobiles pour occuper trois positions axiales :
  • une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur de connexion est déconnectée de la denture de crabotage du porte-satellite, et la denture de crabotage du baladeur de blocage est déconnectée de la denture de crabotage du planétaire de sortie,
  • une position connectée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur de connexion est connectée à la denture de crabotage du porte-satellite, et la denture de crabotage du baladeur de blocage est déconnectée de la denture de crabotage du planétaire de sortie,
  • une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur de connexion est connectée à la denture de crabotage du porte-satellite, et la denture de crabotage du baladeur de blocage est connectée à la denture de crabotage du planétaire de sortie,
  • un ressort agencé pour exercer un effort sur le baladeur de connexion en direction du porte-satellite de manière à, lors du passage de la position déconnectée à la position connectée, favoriser l’engagement de la denture de crabotage du baladeur de connexion dans la denture de crabotage du porte-satellite.
Une denture de crabotage axiale comprend des dents qui font saillie axialement, dans la direction de l’axe de rotation.
Une denture de crabotage radiale comprend des dents qui font saillie radialement, et donc perpendiculaire à l’axe de rotation.
Selon l’invention, par « favoriser l’engagement de la denture de crabotage du baladeur de connexion dans la denture de crabotage du porte-satellite », il faut entendre le fait que, lors du passage de la position déconnectée à la position connectée, lorsqu’il arrive que les dentures conjuguées se présentent en décalage angulaire relatif de sorte que leur engagement n’est pas possible immédiatement, le ressort, qui est comprimé, peut agir sur le baladeur de connexion dès que la rotation relative des dentures place ces dentures dans une position d’engagement mutuel. Le ressort aide ainsi à accélérer l’engagement mutuel des dentures conjuguées, ce qui améliore la dynamique du dispositif d’entraînement différentiel. En effet le ressort peut déplacer le baladeur de connexion plus rapidement que ne le ferait un actionneur seul car l’inertie du ressort est plus faible.
Dans la position déconnectée, la transmission de couple entre le moteur et les roues est déconnectée.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et les arbres de roue en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux arbres de roue.
Néanmoins, lorsque les deux roues opposées font face à une différence de frottement sur la route (enlisement…), il peut être nécessaire de bloquer le fonctionnement du différentiel pour faire tourner les deux arbres de roue à la même vitesse en transmettant des couples différents.
Dans la position bloquée, le mouvement relatif entre les planétaires de sortie est bloqué, et les deux roues sont forcées de tourner à la même vitesse que le boîter de différentiel.
Selon l’un des aspects de l’invention, le ressort est un ressort axial.
Selon l’un des aspects de l’invention, le ressort est un ressort précontraint. Dans ce cas, le ressort stocke de l’énergie élastique en permanence, quelle que soit sa position.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de blocage est fixe en rotation par rapport au porte-satellite dans la position connectée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de connexion est mobile axialement et fixe en rotation par rapport au porte-satellite dans la position connectée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de connexion et le baladeur de blocage sont agencés de manière à être déplacés par un même actionneur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le ressort est agencé entre un actionneur et le baladeur de connexion.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de blocage et le baladeur de connexion sont liés de manière rigide en translation suivant l’axe de rotation, étant par exemple réalisés sur une même pièce.
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, le baladeur de blocage et le baladeur de connexion sont mobiles axialement l’un par rapport à l‘autre, et le ressort est interposé entre le baladeur de blocage et le baladeur de connexion de sorte que le baladeur de connexion puisse être déplacé axialement par le baladeur de blocage par l’intermédiaire du ressort.
Dans ce cas, le ressort est notamment agencé entre les baladeurs de connexion et de blocage.
Dans ce cas, la raideur du ressort est notamment telle que le baladeur de blocage et le baladeur de connexion sont solidaires axialement lorsqu’aucun obstacle ne s’oppose au déplacement axial du baladeur de connexion et/ou du baladeur de blocage.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de connexion est agencé mobile axialement par rapport au baladeur de blocage, entre une position de butée sur une butée du baladeur de blocage et une position de recul axial, en recul de cette butée, dans laquelle le ressort est comprimé.
Selon l’un des aspects de l’invention, le ressort est précontraint lorsque le baladeur de connexion est en position de butée contre la butée du baladeur de blocage.
Le ressort précontraint tend à pousser le baladeur de connexion contre cette butée.
Selon l’un des aspects de l’invention, la butée sur le baladeur de blocage est formée par un circlip solidaire de ce baladeur de blocage.
Ainsi le baladeur de connexion vient buter contre ce circlip lorsque l’on est dans la position déconnectée.
Dans la position déconnectée, la denture de crabotage du baladeur de connexion et la denture de crabotage du porte-satellite ne se recouvrent pas, et la denture de crabotage du baladeur de blocage et la denture de crabotage du planétaire de sortie ne se recouvrent pas non plus. Le ressort peut alors être dans un état de moindre contrainte, notamment dans son état de précontrainte initial.
Dans la position connectée, la denture de crabotage du baladeur de connexion et la denture de crabotage du porte-satellite sont en recouvrement axial, et le ressort peut encore être dans un état de moindre contrainte, notamment dans son état de précontrainte initial.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du baladeur de connexion et la denture de crabotage du porte-satellite s’étendent axialement.
Ainsi, le ressort sert non seulement à faciliter l’engagement du baladeur de connexion en emmagasinant de l’énergie en cas d’interférence, mais il favorise aussi la mise en œuvre d’une denture axiale plutôt que radiale. La mise en œuvre d’une denture axiale est avantageuse car elle permet notamment d’avoir un profil de dent avec anti-lâcher. Sans ressort, avec de telles dentures axiales, la position connectée/ débloquée impliquerait la mise en œuvre de longues dents axiales avec un recouvrement axial partiel des dents de ces dentures, pour autoriser un déplacement axial supplémentaire pour atteindre l’autre position connectée/ bloquée, ce qui n’est pas optimal pour la transmission du couple. Il est en effet préférable que les dentures axiales s’engagent jusqu’au fond de la denture pour transmettre un couple. Grâce au ressort, il est possible de mettre en œuvre des dentures qui s’engagent complètement les unes dans les autres en position connectée/ débloquée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif comporte un dispositif de friction agencé pour créer un écart de couple entre deux roues liées au dispositif d’entraînement différentiel, notamment dans le mode connecté.
Un différentiel parfait, c’est-à-dire sans frottements internes, répartirait de façon parfaitement symétrique le couple d’entrée entre les deux roues liées à ce différentiel, dans un ratio de 50/50. Dans le cas où une roue perd son adhérence (en présence par exemple de plaque de verglas ou de boue), le couple sur l’autre roue s’annule également et le véhicule perd sa motricité. En ajoutant volontairement le dispositif de friction qui génère un frottement constant et/ou proportionnel entre des pièces mobiles du différentiel, on peut créer un écart de couple entre les deux roues, constant ou proportionnel au couple d’entrée, et améliorer la capacité de franchissement du véhicule. Sans dispositif additionnel, l’écart de couple entre les deux roues est notamment de l’ordre de 3 à 5%. Avec un dispositif de frottement additionnel, passif ou actif, on peut atteindre des écarts de l’ordre de 30%.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de friction comporte un empilage de disques de friction.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif comprend en outre un planétaire de sortie opposé au planétaire de sortie précité et le dispositif de friction est placé entre ce planétaire de sortie opposé et le porte-satellite. Un premier ensemble de disques de fiction sont solidaires en rotation du planétaire de sortie opposé, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Un deuxième ensemble de disques de fiction sont solidaires en rotation du porte satellite, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Les disques du premier ensemble et du deuxième ensemble sont disposés en alternance de façon à obtenir une multitude de surfaces de frottement. La denture conique du planétaire de sortie opposé permet, lors de la rotation de ce dernier, de plaquer les disques de frictions les uns contre les autres pour générer un couple de friction.
Dans une autre manière de faire, le premier ensemble de disques de friction peut être entrainé par le boîtier de différentiel. Ainsi, la fabrication du porte-satellite est simplifiée.
Dans la position bloquée, les dentures axiales du baladeur de connexion et du porte-satellite sont notamment en recouvrement axial, le baladeur de connexion est en butée axiale sur le boîtier différentiel ou le porte-satellite, le ressort est comprimé, et les dentures de crabotage radiales du baladeur de blocage et du planétaire de sortie sont en recouvrement radial. Le baladeur de connexion est dans une position de recul axial, en recul de la butée du baladeur de blocage.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture du porte satellite et la denture du planétaire de sortie sont disposées à l’intérieur du boitier de différentiel.
Ces dentures du baladeur de blocage et du planétaire de sortie, du fait qu’elles sont de type radial, permettent une longueur de recouvrement plus grande qui n’est pas pénalisante car la dynamique pour bloquer le dispositif d’entraînement différentiel, qui s’effectue à l’arrêt du véhicule, est moins critique que la dynamique pour la connexion/déconnexion.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif comprend un boîtier de différentiel et le porte-satellite peut tourner librement dans le boîtier de différentiel lorsque le baladeur de connexion est dans une position déconnectée.
Le dispositif comprend un boîtier de différentiel et le baladeur de blocage est en liaison prismatique avec le boitier de différentiel.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette liaison prismatique est réalisée par des cannelures axiales respectives du baladeur de blocage et du boitier de différentiel, cannelures qui sont engrenées pour permettre une translation relative tout en bloquant une rotation relative.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de blocage est muni de la denture de crabotage radiale.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du baladeur de connexion et la denture de crabotage du porte-satellite présentent des dentures de crabotage axiales, notamment de type anti-lâcher.
De manière connue de l’état de l’art, les dentures de crabotage de type anti-lâcher présentent des dépouilles et contre-dépouilles avec des angles choisis pour assurer que les dents ne peuvent pas se désengager spontanément pendant qu'elles transmettent un couple, permettant d’éviter une déconnexion intempestive.
D’une manière générale, les couples de dentures conjugués peuvent être axial ou radial, avec ou sans angle d’anti-lâcher.
L’invention a encore pour objet un système de transmission comprenant le dispositif d’entraînement différentiel précité et un actionneur, cet actionneur étant agencé pour déplacer le baladeur de blocage et le baladeur de connexion dans les trois positions déconnectée, connectée et bloquée, et dans une séquence inverse.
Ainsi l’actionneur est agencé pour ramener les baladeurs dans la position déconnectée.
Le baladeur de blocage transmet l’effort de l’actionneur vers le baladeur de connexion, via le ressort.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur de blocage comporte une gorge agencée pour coopérer avec l’actionneur.
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La est une vue, en coupe, d’un système de transmission comportant un dispositif d’entraînement différentiel selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.
La est une vue, en perspective et en coupe, du dispositif d’entraînement différentiel de la , en position déconnectée.
La est une vue, en perspective et en coupe, du dispositif d’entraînement différentiel de la , en position connectée.
La est une vue, en perspective et en coupe, du dispositif d’entraînement différentiel de la , en position bloquée.
La est une vue, en perspective et en coupe, du baladeur de blocage du dispositif d’entraînement différentiel de la .
La est une vue en perspective de détail du boîtier de différentiel et des baladeurs de la .
La est une vue schématique d’un second mode de réalisation.
Dans la description et les revendications, par convention, l’axe X de rotation du boîtier de différentiel définit l’orientation « axiale ». L'orientation « radiale » est dirigée orthogonalement à l'axe X.
La illustre un système de transmission 1 selon un mode de réalisation. Le système de transmission 1 comporte un dispositif d’entraînement différentiel 2. Le dispositif d’entraînement différentiel 2 est destiné à entrainer en rotation deux arbres de roues 3, 4 d‘un essieu d’un véhicule et est configuré pour distribuer un couple provenant d’un moteur, non illustré, vers les deux arbres de roue 3, 4, en les autorisant à tourner à des vitesses différentes.
Un tel système de transmission 1 est par exemple destiné à un véhicule hybride. Ainsi, le système de transmission 1 est, par exemple, apte à transmettre un couple d’un moteur électrique vers un essieu arrière ou avant du véhicule tandis qu’un autre système de transmission accouplé à un autre moteur, tel qu’un moteur thermique, permet de générer un couple et de le transmettre entre cet autre moteur et les deux arbres de roue de l’autre essieu du véhicule. Le véhicule peut également être intégralement électrique.
Le dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte un premier ensemble 5, mobile en rotation autour de l’axe X, qui est destiné à être accouplé cinématiquement à un moteur par l’intermédiaire d’un dispositif réducteur, non représenté. Le dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte également un deuxième ensemble 6, également mobile en rotation autour de l’axe X et destiné à entrainer les arbres de roue 3, 4.
Le premier ensemble 5 du dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte un boîtier de différentiel 8. Le boîtier de différentiel 8 comporte deux parties 10, 11 qui sont fixées l’une à l’autre.
Le deuxième ensemble 6 du dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte un porte-satellite 12 de forme annulaire, qui est guidée en rotation, autour de l’axe X, à l’intérieur du boîtier de différentiel 8. Le deuxième ensemble 6 comporte, en outre, des satellites 14 à engrenages, ainsi que deux planétaires 15, 16 à engrenages.
Les satellites 14 sont montés en rotation sur le porte-satellite 12 autour d’un axe Y, perpendiculaire à l’axe X. De manière connue en soi, les satellites 14 comportent chacun une denture conique qui engrène avec une denture conique complémentaire des deux planétaires 15, 16. Les deux planétaires 15, 16 sont mobiles en rotation autour de l’axe X et sont chacun solidaires en rotation de l’un des deux arbres de roue 3, 4 respectivement. Le porte-satellite 12, les satellites 14 et les planétaires 15, 16 forment ainsi un différentiel permettant aux deux arbres de roue 3, 4 de tourner, le cas échéant, à des vitesses différentes.
Le dispositif d’entraînement différentiel 2 comprend :
  • le porte-satellite 12 portant une denture de crabotage axiale 20,
  • le planétaire de sortie 16 rotatif autour de l’axe de rotation X et portant une denture de crabotage radiale 21,
  • un baladeur de blocage 24 mobile axialement et muni d’une denture de crabotage radiale 25, comme mieux visible sur la ,
  • un baladeur de connexion 27 mobile axialement et muni d’une denture de crabotage axiale 28,
Le baladeur de connexion 27 et le baladeur de blocage 24 sont mobiles pour occuper trois positions axiales :
  • une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 est déconnectée de la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12, et la denture de crabotage 25 du baladeur de blocage 24 est déconnectée de la denture de crabotage 21 du planétaire de sortie 16 (position illustrée sur les figures 1 et 2),
  • une position connectée dans laquelle la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 est connectée à la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12, et la denture de crabotage 25 du baladeur de blocage 24 est déconnectée de la denture de crabotage 21 du planétaire de sortie 16 (position illustrée sur la ),
  • une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 est connectée à la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12, et la denture de crabotage 25 du baladeur de blocage 24 est connectée à la denture de crabotage 21 du planétaire de sortie 16 (position illustrée sur la ).
Le dispositif 2 comprend en outre un ressort axial précontraint 30 agencé pour exercer un effort sur le baladeur de connexion 27 en direction du porte-satellite 12 de manière à, lors du passage de la position déconnectée à la position connectée, favoriser l’engagement de la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 dans la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12.
Ce ressort 30 est, dans l’exemple décrit, à spires.
Les dentures de crabotage axiale 20 et 28 comprennent des dents qui font saillie axialement, dans la direction de l’axe de rotation.
Les dentures de crabotage radiale 21 et 25 comprennent des dents qui font saillie radialement, et donc perpendiculaire à l’axe de rotation.
Dans la position déconnectée, la transmission de couple entre le moteur et les roues est déconnectée.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et les arbres 2, 3 de roue en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux arbres de roue.
Dans la position bloquée, le mouvement relatif entre les planétaires de sortie est bloqué, et les deux roues sont forcées de tourner à la même vitesse que le boîter de différentiel, indépendamment de toute différence de traction entre les roues.
Le baladeur de blocage 24 est fixe en rotation par rapport au boitier de différentiel 8. Le baladeur de blocage 24 est fixe en rotation par rapport au porte-satellite 12 dans la position connectée.
Le baladeur de connexion 27 est fixe en rotation par rapport au boitier de différentiel 8. Le baladeur de connexion 27 est mobile axialement et fixe en rotation par rapport au porte-satellite 12 dans la position connectée.
Le baladeur de connexion 27 et le baladeur de blocage 24 sont agencés de manière à être déplacés par un même actionneur 32.
Dans l’exemple décrit, le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 sont mobiles axialement l’un par rapport à l‘autre, et le ressort 30 est interposé entre le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 de sorte que le baladeur de connexion 27 puisse être déplacé axialement par le baladeur de blocage 24 par l’intermédiaire du ressort 30.
Dans ce cas, le ressort 30 est agencé entre les baladeurs de connexion 27 et de blocage 24.
La raideur du ressort 30 est choisie telle que le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 sont solidaires axialement lorsqu’aucun obstacle ne s’oppose au déplacement axial du baladeur de connexion 27 et/ou du baladeur de blocage 24.
Le baladeur de connexion 27 est agencé mobile axialement par rapport au baladeur de blocage 24, entre une position de butée sur une butée 33 du baladeur de blocage 24 et une position de recul axial, en recul de cette butée 33, dans laquelle le ressort 30 est comprimé.
Le ressort 30 est précontraint lorsque le baladeur de connexion 27 est en position de butée contre la butée 33 du baladeur de blocage 24.
Le ressort précontraint 30 tend à pousser le baladeur de connexion 27 contre cette butée 33 formée par un circlip solidaire de ce baladeur de blocage 24.
Ainsi le baladeur de connexion 27 vient buter contre ce circlip 33 lorsque l’on est dans la position déconnectée.
Le ressort 30 s’appuie, à son extrémité opposée au baladeur de connexion 27, sur une butée formée par un circlip 34.
Dans la position déconnectée, la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 et de la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12 ne se recouvrent pas, et la denture de crabotage 25 du baladeur de blocage 24 et la denture de crabotage 21 du planétaire de sortie 16 ne se recouvrent pas non plus.
Dans la position connectée, la denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 et la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12 sont en recouvrement axial, et le ressort 30 est dans un état de moindre contrainte, dans son état de précontrainte initial.
La denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 et la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12 s’étendent axialement.
Le dispositif 2 comporte un dispositif de friction 40 agencé pour créer un écart de couple entre les arbres 3, 4 des deux roues liées au dispositif d’entraînement différentiel 2, dans le mode connecté.
En ajoutant volontairement le dispositif de friction 40 qui génère un frottement constant et/ou proportionnel entre des pièces mobiles du différentiel, on peut créer un écart de couple entre les deux roues, constant ou proportionnel au couple d’entrée, et améliorer la capacité de franchissement du véhicule. Sans dispositif additionnel, l’écart de couple entre les deux roues est notamment de l’ordre de 3 à 5%. Avec un dispositif de frottement additionnel, passif ou actif, on peut atteindre des écarts de l’ordre de 30%.
Le dispositif de friction 40 comporte un empilage de disques de friction 41.
Le dispositif de friction 40 est placé entre le planétaire de sortie opposé 15 et le porte-satellite 12.
Un premier ensemble 60 de disques de fiction sont solidaires en rotation du planétaire de sortie opposé 15, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Un deuxième ensemble 61 de disques de fiction sont solidaires en rotation du porte-satellite 12, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Les disques du premier ensemble 60 et du deuxième ensemble 61 sont disposés en alternance de façon à obtenir une multitude de surfaces de frottement. La denture conique du planétaire de sortie opposé 15 permet, lors de la rotation de ce dernier, de plaquer les disques de frictions 41 les uns contre les autres pour générer un couple de friction.
Dans la position bloquée illustrée à la , les dentures axiales du baladeur de connexion 27 et du porte-satellite 12 sont en recouvrement axial, le baladeur de connexion 27 est en butée axiale sur le porte-satellite 12, le ressort 30 est comprimé, et les dentures de crabotage radiales du baladeur de blocage 24 et du planétaire de sortie 16 sont en recouvrement radial.
La denture 20 du porte satellite 12 et la denture 21 du planétaire de sortie 16 sont disposées à l’intérieur du boitier de différentiel 8 et à l’intérieur d’un carter de boîte de vitesse. Ainsi les baladeurs de connexion 27 et de blocage 24 mobiles bénéficient de la lubrification de la boîte de vitesse.
Le porte-satellite12 peut tourner librement dans le boîtier de différentiel 8 lorsque le baladeur de connexion 27 est dans une position déconnectée ( ).
Le baladeur de blocage 24 est en liaison prismatique avec le boitier de différentiel 8.
Cette liaison prismatique est réalisée par des cannelures axiales 47 et 48 respectives du baladeur de blocage 24 et du boitier de différentiel 8, cannelures qui sont engrenées pour permettre une translation relative tout en bloquant une rotation relative.
Les cannelures 48 sont réalisées sur un manchon 49 du boitier de différentiel 8.
Ce manchon 49 porte un circlip 50 formant une butée pour le baladeur de blocage 24.
La denture de crabotage 28 du baladeur de connexion 27 et la denture de crabotage 20 du porte-satellite 12 présentent des dentures de crabotage axiales de type anti-lâcher.
De manière connue de l’état de l’art, les dentures de crabotage de type anti-lâcher présentent des dépouilles et contre-dépouilles avec des angles choisis pour assurer que les dents ne peuvent pas se désengager spontanément pendant qu'elles transmettent un couple, permettant d’éviter une déconnexion intempestive.
L’actionneur 32 est agencé pour déplacer le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 successivement dans les trois positions déconnectée (figures 1 et 2), connectée ( ) et bloquée ( ), et dans une séquence inverse.
Le baladeur de blocage 24 transmet l’effort de l’actionneur 32 vers le baladeur de connexion, via le ressort.
Le baladeur de blocage 24 comporte une gorge 55 agencée pour coopérer avec l’actionneur 32 qui présente à cet endroit une forme de fourchette.
L’actionneur 32 est ici un actionneur de type électro-magnétique.
La illustre certains détails des baladeurs de blocage 24 et de connexion 27. On voit par exemple que des cannelures axiales complémentaires 35, 36 ménagées respectivement sur le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 permettent de bloquer la rotation relative entre ces deux baladeurs 24 et 27. Ainsi, le baladeur de connexion 27 est solidaire en rotation du boitier de différentiel 8 via, d’une part les cannelures complémentaires 35, 36 qui le solidarisent en rotation avec le baladeur de blocage 24, et d’autre part les cannelures axiales 47 et 48 du baladeur de blocage 24 et du boîtier de différentiel 8.
Selon une variante non représentée, le baladeur de blocage 24 et le baladeur de connexion 27 sont solidarisés en rotation avec le boîtier de différentiel 8 grâce à une correspondance de forme entre les baladeurs de connexion 27 et le baladeur de blocage 24 et des fenêtres 51 du boîtier de différentiel 8.
La présente, de façon schématique, un deuxième mode de réalisation dans lequel le baladeur de connexion 27 et le baladeur de blocage 24 sont solidaires axialement. Ils peuvent par exemple être fabriqués dans une même pièce. Ils forment conjointement un double baladeur 65.
Le ressort 30 est disposé cinématiquement entre l’actionneur 32 et le double baladeur 65. Ainsi un même ressort permet à la fois de gérer les interférences de crabotage du baladeur de connexion 27 et les interférences de crabotage du baladeur de blocage 24.

Claims (12)

  1. Dispositif d’entraînement différentiel (2) d’un système de transmission (1) pour un véhicule automobile, ayant un axe de rotation (X) et comprenant :
    • un porte-satellite (12) portant une denture de crabotage (20), notamment axiale,
    • un planétaire de sortie (16) rotatif autour de l’axe de rotation (X) et portant une denture de crabotage (21), notamment radiale,
    • un baladeur de blocage (24) mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment radiale,
    • un baladeur de connexion (27) mobile axialement et muni d’une denture de crabotage, notamment axiale,
    le baladeur de connexion (27) et le baladeur de blocage (24) étant mobiles pour occuper trois positions axiales :
    • une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion (27) est déconnectée de la denture de crabotage (20) du porte-satellite (12), et la denture de crabotage (25) du baladeur de blocage (24) est déconnectée de la denture de crabotage (21) du planétaire de sortie (16),
    • une position connectée dans laquelle la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion (27) est connectée à la denture de crabotage (20) du porte-satellite (12), et la denture de crabotage (25) du baladeur de blocage (24) est déconnectée de la denture de crabotage (21) du planétaire de sortie (16),
    • une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion (27) est connectée à la denture de crabotage (20) du porte-satellite (12), et la denture de crabotage (25) du baladeur de blocage (24) est connectée à la denture de crabotage (21) du planétaire de sortie (16),
    • un ressort (30) agencé pour exercer un effort sur le baladeur de connexion (27) en direction du porte-satellite de manière à, lors du passage de la position déconnectée à la position connectée, favoriser l’engagement de la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion (27) dans la denture de crabotage (20) du porte-satellite (12).
  2. Dispositif d’entraînement différentiel selon la revendication précédente, dans lequel le ressort (30) est un ressort axial, notamment précontraint.
  3. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le baladeur de blocage (24) est fixe en rotation par rapport au porte-satellite (12) dans la position connectée.
  4. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le baladeur de connexion (27) est mobile axialement et fixe en rotation par rapport au porte-satellite (12) dans la position connectée.
  5. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le ressort (30) est agencé entre les baladeurs de connexion et de blocage (27, 24).
  6. Dispositif d’entraînement différentiel selon la revendication précédente, dans lequel le baladeur de blocage (24) et le baladeur de connexion (27) sont mobiles axialement l’un par rapport à l‘autre, et le ressort (30) est interposé entre le baladeur de blocage et le baladeur de connexion de sorte que le baladeur de connexion puisse être déplacé axialement par le baladeur de blocage par l’intermédiaire du ressort.
  7. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le baladeur de connexion (27) est agencé mobile axialement par rapport au baladeur de blocage (24), entre une position de butée sur une butée (33) du baladeur de blocage et une position de recul axial, en recul de cette butée, dans laquelle le ressort est comprimé.
  8. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion et la denture de crabotage (20) du porte-satellite s’étendent axialement.
  9. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, comportant un dispositif de friction (40) agencé pour créer un écart de couple entre deux roues liées au dispositif d’entraînement différentiel.
  10. Dispositif d’entraînement différentiel selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de friction comporte un empilage de disques de friction (41).
  11. Dispositif d’entraînement différentiel selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la denture de crabotage (28) du baladeur de connexion et la denture de crabotage (20) du porte-satellite présentent des dentures de crabotage axiales, de type anti-lâcher.
  12. Système de transmission comprenant le dispositif d’entraînement différentiel (2) selon l’une des revendications précédentes et un actionneur (32), cet actionneur étant agencé pour déplacer le baladeur de blocage et le baladeur de connexion dans les trois positions déconnectée, connectée et bloquée, et dans une séquence inverse.
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