FR3134868A1 - Differential drive device - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif d’entraînement différentiel (2) d’un système de transmission pour un véhicule, ayant un axe de rotation (X) et comprenant : un boîtier de différentiel (8) portant une denture de crabotage (20),un planétaire de sortie primaire (15) logé dans le boîtier de différentiel (8),un demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) solidaire en rotation avec ledit planétaire de sortie (15) et muni d’une denture de crabotage (22),un demi-arbre primaire d’entrainement de roue (3) qui est coaxial avec le demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) et muni d’une denture de crabotage (25),un baladeur (30) muni d’une denture de crabotage (31), le baladeur (30) étant mobile pour occuper trois positions axiales. Figure à publier : 2The invention relates to a differential drive device (2) of a transmission system for a vehicle, having an axis of rotation (X) and comprising: a differential housing (8) carrying clutch teeth (20), a primary output sun gear (15) housed in the differential housing (8), a primary differential output half-shaft (21) integral in rotation with said output sun gear (15) and provided with interconnection teeth ( 22), a primary wheel drive half-shaft (3) which is coaxial with the primary differential output half-shaft (21) and provided with clutch teeth (25), a sliding gear (30) provided of a clutch toothing (31), the slider (30) being movable to occupy three axial positions. Figure to publish: 2
Description
L’invention concerne le domaine des chaînes de transmission pour véhicule automobile.The invention relates to the field of transmission chains for motor vehicles.
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 demi-arbres d’entraînement 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 demi-arbres d’entraînement de roue de l’essieu du véhicule ainsi qu’un dispositif d’accouplement apte à sélectivement accoupler le premier élément au deuxième élément.It relates more particularly to a transmission system comprising a differential drive device aimed at transmitting and distributing a torque coming from a motor to two wheel drive half-shafts of an axle of the vehicle. The differential drive device comprises a first element intended to be driven by a motor and a second element intended to drive one and/or the other of the two wheel drive half-shafts of the axle of the vehicle as well as that a coupling device capable of selectively coupling the first element to the second element.
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.Patent application US2006/0270510 describes a differential assembly which includes a differential housing and a pinion housing. The gear housing includes a first gear and a second gear. A first side gear and a second side gear are operably coupled to the first gear and the second gear. A sliding band selectively engages at least one of the pinion housing and the first and second side gears. The sliding collar thus offers three engagement modes which are a disconnected mode, an open mode and a locked mode. The differential assembly includes a spring assembly that is disposed between the housing and the sliding collar to push the sliding collar in the opposite direction to that provided by the actuator.
L’invention vise à améliorer ce type de dispositif.The invention aims to improve this type of device.
Dans ce qui suit, il est fait mention d’un demi-arbre primaire d’entrainement de roue et d’un demi-arbre primaire de sortie de différentiel. Il est entendu que le dispositif d’entraînement différentiel comprend également un demi-arbre secondaire d’entrainement de roue et d’un demi-arbre secondaire de sortie de différentiel. Les termes « primaire » et « secondaire » se rapportent aux côtés droite et gauche du dispositif d’entrainement différentiel ou inversement. On comprend évidemment que le baladeur est présent, en fonction du choix, soit sur le côté gauche, soit sur le côté droit, mais pas sur les deux côtés en même temps. Dans la suite, on parlera de demi-arbre d’entrainement de roue et de demi-arbre de sortie de différentiel, en omettant parfois de mentionner « primaire » pour une facilité de lecture. On mentionnera explicitement le côté primaire et/ou le côté secondaire, quand il faudra les différencier.In the following, mention is made of a primary wheel drive half-shaft and a primary differential output half-shaft. It is understood that the differential drive device also comprises a secondary wheel drive half-shaft and a secondary differential output half-shaft. The terms “primary” and “secondary” refer to the right and left sides of the differential drive or vice versa. We obviously understand that the player is present, depending on the choice, either on the left side or on the right side, but not on both sides at the same time. In the following, we will talk about wheel drive half-shaft and differential output half-shaft, sometimes omitting to mention “primary” for ease of reading. We will explicitly mention the primary side and/or the secondary side, when it is necessary to differentiate them.
L’invention a ainsi pour objet un dispositif d’entraînement différentiel d’un système de transmission pour un véhicule, ayant un axe de rotation et comprenant :
- un boîtier de différentiel portant une denture de crabotage,
- un planétaire de sortie primaire logé dans le boîtier de différentiel,
- un demi-arbre primaire de sortie de différentiel solidaire en rotation avec ledit planétaire de sortie et muni d’une denture de crabotage,
- un demi-arbre primaire d’entrainement de roue qui est coaxial avec le demi-arbre primaire de sortie de différentiel et muni d’une denture de crabotage,
- un baladeur muni d’une denture de crabotage,
- une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur est déconnectée des dentures de crabotage du demi-arbre primaire de sortie de différentiel et du boîtier de différentiel,
- une position connectée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur est en prise simultanément avec les denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue et du demi-arbre primaire de sortie de différentiel, sans être en prise avec la denture de crabotage du boîtier de différentiel,
- une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage du baladeur est en prise simultanément avec les denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue, du demi-arbre primaire de sortie de différentiel et du boîtier de différentiel.
- a differential housing carrying a clutch tooth,
- a primary output sun gear housed in the differential housing,
- a primary differential output half-shaft integral in rotation with said output sun gear and provided with interconnection teeth,
- a primary wheel drive half-shaft which is coaxial with the primary differential output half-shaft and provided with interconnection teeth,
- a player equipped with a clutch tooth ,
- a disconnected position in which the clutch teeth of the slider are disconnected from the interconnection teeth of the primary differential output half-shaft and the differential housing,
- a connected position in which the clutch teeth of the slider engage simultaneously with the interconnection teeth of the primary wheel drive half-shaft and the primary differential output half-shaft, without being engaged with the interconnection teeth of the differential housing,
- a blocked position in which the clutch teeth of the sliding gear engage simultaneously with the clutch teeth of the primary wheel drive half-shaft, the primary differential output half-shaft and the differential housing.
Une denture de crabotage axiale comprend des dents qui font saillie axialement, dans la direction de l’axe de rotation.An axial interconnection tooth comprises teeth which project axially, in the direction of the axis of rotation.
Une denture de crabotage radiale comprend des dents qui font saillie radialement, et donc perpendiculaire à l’axe de rotation.A radial clutch tooth comprises teeth which project radially, and therefore perpendicular to the axis of rotation.
Dans la position déconnectée, la transmission de couple entre le moteur et les demi-arbres, primaire et secondaire, d’entrainement de roue est déconnectée.In the disconnected position, the torque transmission between the motor and the primary and secondary wheel drive half-shafts is disconnected.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et les demi-arbres, primaire et secondaire, d’entrainement de roue en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux les demi-arbres d’entrainement de roue.In the connected position, it is possible to transmit a torque between the motor and the primary and secondary wheel drive half-shafts by exercising the differential function allowing different rotation speeds for the two half-shafts. wheel drive.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et le demi-arbre primaire d’entrainement de roue, via le demi-arbre primaire de sortie de différentiel, en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux demi-arbres d’entrainement de roue.In the connected position, it is possible to transmit a torque between the motor and the primary wheel drive half-shaft, via the primary differential output half-shaft, performing the differential function allowing different rotation speeds for the two wheel drive half-shafts.
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 demi-arbres d’entrainement de roue à la même vitesse en transmettant des couples différents.However, when the two opposite wheels face a difference in friction on the road (stuck, etc.), it may be necessary to block the operation of the differential to make the two wheel drive half-shafts rotate at the same speed in transmitting different couples.
Dans la position bloquée, le mouvement relatif entre les planétaires de sortie est bloqué, et les demi-arbres d’entrainement de roue, primaire et secondaire, sont forcés de tourner à la même vitesse que le boîter de différentiel et le demi-arbre de sortie de différentiel respectif.In the blocked position, the relative movement between the output sun gears is blocked, and the wheel drive half-shafts, primary and secondary, are forced to rotate at the same speed as the differential case and the wheel half-shaft. respective differential output.
Selon l’un des aspects de l’invention, le demi-arbre primaire de sortie de différentiel et le demi-arbre primaire d’entrainement de roue sont montés rotatifs l’un par rapport à l’autre selon l’axe de rotation. Autrement dit, en l’absence de baladeur, ces deux demi-arbres peuvent tourner l’un par rapport à l’autre selon l’axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the primary differential output half-shaft and the primary wheel drive half-shaft are rotatably mounted relative to each other along the axis of rotation. In other words, in the absence of a slider, these two half-shafts can rotate relative to each other along the axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans la position déconnectée, la denture de crabotage du baladeur est en prise avec la denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue.According to one of the aspects of the invention, in the disconnected position, the clutch teeth of the player engage with the clutch teeth of the primary wheel drive half-shaft.
Selon l’un des aspects de l’invention, les dentures de crabotage du baladeur, du demi-arbre primaire d’entrainement de roue et du demi-arbre primaire de sortie de différentiel sont agencées à l’extérieur du boitier de différentiel.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the slider, of the primary wheel drive half-shaft and of the primary differential output half-shaft are arranged outside the differential housing.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du boîtier de différentiel est externe, à savoir cette denture étant orientée radialement en direction opposée à l’axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the differential housing are external, namely this toothing being oriented radially in the direction opposite to the axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du boîtier de différentiel est de type radial. Une denture de crabotage radiale comprend des dents qui font saillie radialement, et donc perpendiculaire à l’axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the clutch teeth of the differential housing are of the radial type. A radial clutch tooth comprises teeth which project radially, and therefore perpendicular to the axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du demi-arbre primaire de sortie de différentiel est externe.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the primary differential output half-shaft are external.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du demi-arbre primaire de sortie de différentiel est de type radial.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the primary differential output half-shaft are of the radial type.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue est externe.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the primary wheel drive half-shaft are external.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue est de type radial.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the primary wheel drive half-shaft are of the radial type.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du baladeur est interne, à savoir cette denture étant orientée radialement en direction de l’axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the clutch teeth of the player are internal, namely this toothing being oriented radially in the direction of the axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du baladeur est de type radial.According to one of the aspects of the invention, the clutch teeth of the player are of the radial type.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du demi-arbre primaire de sortie de différentiel est disposée axialement entre la denture de crabotage du demi-arbre primaire d’entrainement de roue et celle du boitier de différentiel.According to one of the aspects of the invention, the interconnection teeth of the primary differential output half-shaft are arranged axially between the interconnection teeth of the primary wheel drive half-shaft and those of the differential housing.
Selon l’un des aspects de l’invention, les dentures de crabot du demi-arbre d’entrainement de roue, du demi-arbre de sortie de différentiel et du boitier de différentiel présentent le même diamètre.According to one of the aspects of the invention, the dog teeth of the wheel drive half-shaft, the differential output half-shaft and the differential housing have the same diameter.
Grâce à l’invention, le demi-arbre primaire de sortie de différentiel permet d’avoir une disposition des dentures de crabotage à l’extérieur du boîtier de différentiel, ce qui permet notamment d’avoir un boîtier de différentiel peu volumineux, notamment dans la dimension radiale.Thanks to the invention, the primary differential output half-shaft makes it possible to have an arrangement of the interconnection teeth outside the differential housing, which in particular makes it possible to have a small differential housing, particularly in the radial dimension.
Selon l’un des aspects de l’invention, le demi-arbre primaire de sortie de différentiel présente une portion extrémale s’engageant dans une cavité à une extrémité du demi-arbre primaire d’entrainement de roue avec interposition d’un organe de roulement, notamment de type roulement à billes, entre ces demi-arbres de sortie de différentiel et d’entrainement de roue.According to one of the aspects of the invention, the primary differential output half-shaft has an end portion engaging in a cavity at one end of the primary wheel drive half-shaft with the interposition of a bearing, in particular of the ball bearing type, between these differential output and wheel drive half-shafts.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif d’entraînement différentiel comprend un porte-satellite pour des satellites qui engrènent avec des dentures de crabotage de planétaires de sortie rotatifs autour de l’axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the differential drive device comprises a satellite carrier for satellites which mesh with interconnection teeth of rotary output sun gears around the axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, le porte-satellite est formé par le boîtier de différentiel.According to one of the aspects of the invention, the satellite carrier is formed by the differential housing.
Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier de différentiel comprend deux manchons axiaux secondaire et primaire, de part et d’autre des planétaires de sortie, ces manchons étant aptes à être introduits dans des organes de roulement respectifs du système de transmission.According to one of the aspects of the invention, the differential housing comprises two secondary and primary axial sleeves, on either side of the output sun gears, these sleeves being able to be introduced into respective rolling members of the system of transmission.
Selon l’un des aspects de l’invention, la denture de crabotage du boîtier de différentiel est portée par l’un de ces manchons.According to one of the aspects of the invention, the clutch teeth of the differential housing are carried by one of these sleeves.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette denture de crabotage est formée sur une bague assemblée, par exemple par soudage ou brasage, sur le manchon.According to one of the aspects of the invention, this interconnection toothing is formed on a ring assembled, for example by welding or brazing, on the sleeve.
En variante, cette denture de crabotage est réalisée d’un seul tenant avec le manchon correspondant.Alternatively, this interconnection toothing is made in one piece with the corresponding sleeve.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif d’entraînement comporte en outre un planétaire de sortie secondaire, et un dispositif de friction agencé pour créer un écart de couple entre les deux couples transmis par les deux planétaires de sortie secondaire et primaire.According to one of the aspects of the invention, the drive device further comprises a secondary output sun gear, and a friction device arranged to create a torque difference between the two torques transmitted by the two secondary output sun gears and primary.
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%.A perfect differential, that is to say without internal friction, would distribute the input torque perfectly symmetrically between the two wheels linked to this differential, in a ratio of 50/50. In the event that one wheel loses its grip (for example in the presence of a patch of ice or mud), the torque on the other wheel is also canceled and the vehicle loses traction. By deliberately adding the friction device which generates a constant and/or proportional friction between moving parts of the differential, it is possible to create a torque gap between the two wheels, constant or proportional to the input torque, and improve the crossing capacity. of the vehicle. Without additional device, the torque difference between the two wheels is in particular of the order of 3 to 5%. With an additional friction device, passive or active, deviations of around 30% can be achieved.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de friction comporte au moins un empilage de disques de friction.According to one of the aspects of the invention, the friction device comprises at least one stack of friction disks.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de friction comporte deux empilages de disques de friction, chaque empilage étant entre un planétaire de sortie et le boîtier de différentiel.According to one of the aspects of the invention, the friction device comprises two stacks of friction disks, each stack being between an output sun gear and the differential housing.
Selon l’un des aspects de l’invention, pour l’un au moins des planétaires de sortie secondaire ou primaire ou pour les deux planétaires de sortie, chaque empilage de disques de fiction comprend un premier ensemble de disques de friction solidaires en rotation du planétaire de sortie, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Un deuxième ensemble de disques de fiction sont solidaires en rotation du boîtier de différentiel, notamment par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Les disques du premier ensemble et du deuxième ensemble sont avantageusement disposés en alternance de façon à obtenir une multitude de surfaces de frottement. La denture conique du planétaire de sortie 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.According to one of the aspects of the invention, for at least one of the secondary or primary output sun gears or for the two output sun gears, each stack of fiction discs comprises a first set of friction discs integral in rotation with the planetary output, in particular via teeth and splines. A second set of fictional discs are secured in rotation to the differential housing, in particular via teeth and splines. The discs of the first set and the second set are advantageously arranged alternately so as to obtain a multitude of friction surfaces. The conical teeth of the output sun gear allow, when the latter rotates, to press the friction discs against each other to generate a friction torque.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque demi-arbre de sortie de différentiel est solidarisé en rotation au planétaire de sortie correspondant.According to one of the aspects of the invention, each differential output half-shaft is secured in rotation to the corresponding output planetary gear.
Selon l’un des aspects de l’invention, le baladeur est agencé pour être entraîné axialement par un actionneur.According to one of the aspects of the invention, the player is arranged to be driven axially by an actuator.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’actionneur est de type électromécanique, électromagnétique, hydraulique ou pneumatique.According to one of the aspects of the invention, the actuator is of the electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic type.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’actionneur comporte une fourchette coopérant avec une gorge annulaire du baladeur.According to one of the aspects of the invention, the actuator comprises a fork cooperating with an annular groove of the player.
L’invention permet de pouvoir réaliser les trois fonctions précitées avec un actionneur unique qui déplace le baladeur dans ces trois positions.The invention makes it possible to carry out the three aforementioned functions with a single actuator which moves the player in these three positions.
Grâce à l’invention, les fonctions de blocage et de connexion/ déconnexion peuvent être proposées en option et être associées à un différentiel standard, ceci étant rendu possible par une construction avec le baladeur et les dentures de crabotage de blocage et de connexion/ déconnexion qui sont à l’extérieur du boîtier de différentiel, et non à l’intérieur de ce boîtier.Thanks to the invention, the blocking and connection/disconnection functions can be offered as an option and be associated with a standard differential, this being made possible by a construction with the slider and the blocking and connection/disconnection clutch teeth which are outside the differential housing, and not inside this housing.
L’invention permet également d’avoir un encombrement radial plus faible, car ce sont les demi-arbres qui portent les dentures de crabotage.The invention also makes it possible to have a smaller radial footprint, because it is the half-shafts which carry the interconnection teeth.
L’invention concerne encore un système de transmission comprenant le dispositif d’entraînement différentiel tel que précité, et un actionneur, cet actionneur étant agencé pour déplacer le baladeur dans les trois positions déconnectée, connectée et bloquée, et dans une séquence inverse.The invention also relates to a transmission system comprising the differential drive device as mentioned above, and an actuator, this actuator being arranged to move the player in the three disconnected, connected and blocked positions, and in an inverse sequence.
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.The invention will be better understood, and other aims, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of several particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and not limitation. , with reference to the attached drawings.
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.In the description and claims, by convention, the axis X of rotation of the differential housing defines the “axial” orientation. The “radial” orientation is directed orthogonal to the X axis.
La
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 demi-arbres d’entraînement de roues 3, 4 de l’autre essieu du véhicule. Le véhicule peut également être intégralement électrique.Such a transmission system 1 is for example intended for a hybrid vehicle. Thus, the transmission system 1 is, for example, capable of transmitting a torque from an electric motor to a rear or front axle of the vehicle while another transmission system coupled to another motor, such as a heat engine , makes it possible to generate a torque and transmit it between this other motor and the wheel drive half-shafts 3, 4 of the other axle of the vehicle. The vehicle can also be fully electric.
Comme visible sur les figures 1 et 2, 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 demi-arbres d’entraînement de roues 3, 4.As visible in Figures 1 and 2, the differential drive device 2 comprises a first assembly 5, movable in rotation around the axis X, which is intended to be kinematically coupled to a motor via a device reducer, not shown. The differential drive device 2 also includes a second assembly 6, also movable in rotation around the axis X and intended to drive the wheel drive half-shafts 3, 4.
Le premier ensemble 5 du dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte un boîtier de différentiel 8.The first assembly 5 of the differential drive device 2 comprises a differential housing 8.
Le deuxième ensemble 6 du dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte des satellites 14 à engrenages, ainsi que deux planétaires de sortie primaire 15 et secondaire 16 à engrenages.The second assembly 6 of the differential drive device 2 comprises satellites 14 with gears, as well as two primary 15 and secondary 16 output sun gears with gears.
Les satellites 14 sont montés en rotation sur le porte-satellite formé par le boîtier de différentiel 8 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 de sortie primaire 15 et secondaire 16.The satellites 14 are mounted in rotation on the satellite carrier formed by the differential housing 8 around an axis Y, perpendicular to the axis complementary conical teeth of the two primary 15 and secondary 16 output sun gears.
Le dispositif d’entraînement différentiel 2 comprend ainsi :
- le boîtier de différentiel 8 portant une denture de crabotage 20,
- le planétaire de sortie primaire 15 logé dans le boîtier de différentiel 8,
- un demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 solidaire en rotation avec ledit planétaire de sortie primaire 15 et muni d’une denture de crabotage 22,
- le demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 qui est coaxial avec le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 et muni d’une denture de crabotage 25,
- un baladeur 30 muni d’une denture de crabotage 31, comme bien visible sur la
- the differential housing 8 carrying a clutch tooth 20,
- the primary output sun gear 15 housed in the differential housing 8,
- a primary differential output half-shaft 21 integral in rotation with said primary output sun gear 15 and provided with interconnection teeth 22,
- the primary wheel drive half-shaft 3 which is coaxial with the primary differential output half-shaft 21 and provided with interconnection teeth 25,
- a player 30 provided with a clutch toothing 31, as clearly visible on the
Ce baladeur 30 est mobile pour occuper trois positions axiales :
- une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage 31 du baladeur 30 est déconnectée des dentures de crabotage 22 et 20 du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 et du boîtier de différentiel 8 (position illustrée sur les figures 1, 2 et 5),
- une position connectée dans laquelle la denture de crabotage 31 du baladeur 30 est en prise simultanément avec la denture de crabotage 25 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 et la denture de crabotage 22 du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21, sans être en prise avec la denture de crabotage 20 du boîtier de différentiel 8 (position illustrée sur la
- une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage 31 du baladeur 30 est en prise simultanément avec les denture de crabotage 25, 22 et 20 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3, du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 et du boîtier de différentiel 8 (position illustrée sur la
- a disconnected position in which the interconnection teeth 31 of the sliding gear 30 are disconnected from the interconnection teeth 22 and 20 of the primary differential output half-shaft 21 and the differential housing 8 (position illustrated in Figures 1, 2 and 5) ,
- a connected position in which the interconnection teeth 31 of the sliding gear 30 engage simultaneously with the interconnection teeth 25 of the primary wheel drive half-shaft 3 and the interconnection teeth 22 of the primary differential output half-shaft 21 , without being engaged with the clutch teeth 20 of the differential housing 8 (position illustrated on the
- a blocked position in which the interconnection teeth 31 of the sliding gear 30 engage simultaneously with the interconnection teeth 25, 22 and 20 of the primary wheel drive half-shaft 3, the primary differential output half-shaft 21 and of the differential housing 8 (position illustrated on the
Dans la position déconnectée, la transmission de couple entre le moteur et les demi-arbres, primaire 3 et secondaire 4, d’entrainement de roue est interrompue.In the disconnected position, torque transmission between the motor and the wheel drive half-shafts, primary 3 and secondary 4, is interrupted.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et les demi-arbres, primaire 3 et secondaire 4, d’entrainement de roue en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux les demi-arbres d’entrainement de roue.In the connected position, it is possible to transmit a torque between the motor and the wheel drive half-shafts, primary 3 and secondary 4, by exercising the differential function allowing different rotation speeds for the two half-shafts. wheel drive shafts.
Dans la position connectée, il est possible de transmettre un couple entre le moteur et le demi-arbre d’entrainement de roue, primaire 3 et secondaire 4, via le demi-arbre de sortie de différentiel primaire ou secondaire respectif, en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux demi-arbres d’entrainement de roue 3 et 4.In the connected position, it is possible to transmit torque between the motor and the wheel drive half-shaft, primary 3 and secondary 4, via the respective primary or secondary differential output half-shaft, performing the function differential allowing different rotation speeds for the two wheel drive half-shafts 3 and 4.
Dans la position bloquée, le mouvement relatif entre les planétaires de sortie 15 et 16 est bloqué, et les demi-arbres d’entrainement de roue, primaire 3 et secondaire 4, sont forcés de tourner à la même vitesse que le boîter de différentiel 8 et le demi-arbre de sortie de différentiel respectif 3 et 4.In the blocked position, the relative movement between the output sun gears 15 and 16 is blocked, and the wheel drive half-shafts, primary 3 and secondary 4, are forced to rotate at the same speed as the differential box 8 and the respective differential output half-shaft 3 and 4.
Dans la position déconnectée, la denture de crabotage 31 du baladeur 30 est en prise avec la denture de crabotage 25 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3.In the disconnected position, the interconnection teeth 31 of the sliding gear 30 engage with the interconnection teeth 25 of the primary wheel drive half-shaft 3.
La denture de crabotage 31 du baladeur 30 présente une dimension axiale suffisante pour être en recouvrement des trois dentures de crabotage 25, 22 et 20, en position bloquée.The interconnection teeth 31 of the slider 30 have a sufficient axial dimension to overlap the three interconnection teeth 25, 22 and 20, in the blocked position.
Les dentures de crabotage 31, 25 et 22 du baladeur 30, du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 et du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 sont agencées à l’extérieur du boitier de différentiel 8.The interconnection teeth 31, 25 and 22 of the sliding gear 30, the primary wheel drive half-shaft 3 and the primary differential output half-shaft 21 are arranged outside the differential housing 8.
La denture de crabotage 20 du boîtier de différentiel 8 est externe. Cette denture est orientée radialement en direction opposée à l’axe de rotation.The interconnection teeth 20 of the differential housing 8 are external. This toothing is oriented radially in the opposite direction to the axis of rotation.
La denture de crabotage 20 du boîtier de différentiel 8 est de type radial. Une denture de crabotage radiale comprend des dents qui font saillie radialement, et donc perpendiculaire à l’axe de rotation X.The interconnection teeth 20 of the differential housing 8 are of the radial type. A radial interlocking tooth comprises teeth which project radially, and therefore perpendicular to the axis of rotation X.
La denture de crabotage 22 du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 est externe, de type radial. Cette denture 22 est formée sur un disque 28 de ce demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21.The interconnection teeth 22 of the primary differential output half-shaft 21 are external, of the radial type. This toothing 22 is formed on a disk 28 of this primary differential output half-shaft 21.
La denture de crabotage 25 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 est externe, de type radial.The interconnection teeth 25 of the primary wheel drive half-shaft 3 are external, of the radial type.
La denture de crabotage 31 du baladeur 30 est interne, à savoir cette denture étant orientée radialement en direction de l’axe de rotation, et de type radial.The interconnection teeth 31 of the slider 30 are internal, namely this toothing being oriented radially in the direction of the axis of rotation, and of the radial type.
Comme illustré sur la
La denture de crabotage 22 du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 est disposée axialement entre la denture de crabotage 25 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 et celle 20 du boitier de différentiel 8.The interconnection teeth 22 of the primary differential output half-shaft 21 are arranged axially between the interconnection teeth 25 of the primary wheel drive half-shaft 3 and those 20 of the differential housing 8.
Les dentures de crabotage 25, 22 et 20 du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3, du demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 et du boitier de différentiel 8 présentent le même diamètre.The interconnection teeth 25, 22 and 20 of the primary wheel drive half-shaft 3, the primary differential output half-shaft 21 and the differential housing 8 have the same diameter.
Le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 présente une portion extrémale 34 s’engageant dans une cavité 35 à une extrémité du demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 avec interposition d’un organe de roulement 36, de type roulement à billes, entre ces demi-arbres primaires de sortie de différentiel 21 et d’entrainement de roue 3.The primary differential output half-shaft 21 has an end portion 34 engaging in a cavity 35 at one end of the primary wheel drive half-shaft 3 with the interposition of a rolling member 36, of the roller bearing type. balls, between these primary differential output half-shafts 21 and wheel drive 3.
Le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 et le demi-arbre primaire d’entrainement de roue 3 sont fixes axialement l’un par rapport à l’autre, à savoir il n’y a pas de translation relative selon l’axe X entre ces deux demi-arbres 21 et 3. Ces demi-arbres 21 et 3 sont libres de tourner l’un par rapport à l’autre dans la position déconnectée. Ce montage rotatif, notamment au moyen des paliers 36, autorise une interruption de la transmission du couple en l’absence de liaison mécanique additionnelle, à savoir via le baladeur 30.The primary differential output half-shaft 21 and the primary wheel drive half-shaft 3 are fixed axially relative to each other, i.e. there is no relative translation along the axis X between these two half-shafts 21 and 3. These half-shafts 21 and 3 are free to rotate relative to each other in the disconnected position. This rotary assembly, in particular by means of the bearings 36, allows an interruption of the transmission of torque in the absence of additional mechanical connection, namely via the portable 30.
Le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 est rotatif par rapport au boîtier de différentiel 8.The primary differential output half-shaft 21 is rotatable relative to the differential housing 8.
Le boîtier de différentiel 8 forme un porte-satellite pour des satellites 14 qui engrènent avec des dentures d’engrenage 37 de planétaires de sortie 15 et 16 rotatifs autour de l’axe de rotation X.The differential housing 8 forms a planet carrier for satellites 14 which mesh with gear teeth 37 of output sun gears 15 and 16 rotating around the axis of rotation X.
Comme illustré sur la
Dans l’exemple décrit, le manchon primaire 38 présente une extension axiale plus grande que l’extension axiale du manchon 38 secondaire, pour recevoir la denture de crabotage 20.In the example described, the primary sleeve 38 has an axial extension greater than the axial extension of the secondary sleeve 38, to receive the interconnection teeth 20.
La denture de crabotage 20 du boîtier de différentiel 8 est portée par l’un de ces manchons 38, lequel manchon 38 reçoit le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21.The interconnection teeth 20 of the differential housing 8 are carried by one of these sleeves 38, which sleeve 38 receives the primary differential output half-shaft 21.
Ce demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21 fait saillie de part et d’autre de ce manchon 38.This primary differential output half-shaft 21 projects from either side of this sleeve 38.
La denture de crabotage 20 est formée sur une bague 29 assemblée, par exemple par soudage ou brasage, sur la surface externe du manchon 38.The interlocking teeth 20 are formed on a ring 29 assembled, for example by welding or brazing, on the external surface of the sleeve 38.
Le dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte un dispositif de friction 40 agencé pour créer un écart de couple entre les deux couples transmis par les deux planétaires de sortie secondaire et primaire 15 et 16.The differential drive device 2 comprises a friction device 40 arranged to create a torque difference between the two torques transmitted by the two secondary and primary output sun gears 15 and 16.
Le dispositif de friction 40 comporte deux empilages 41 de disques de friction, chaque empilage 41 étant entre un planétaire de sortie 15, 16 et le boîtier de différentiel 8.The friction device 40 comprises two stacks 41 of friction discs, each stack 41 being between an output sun gear 15, 16 and the differential housing 8.
Chaque empilage 41 de disques de fiction comprend un premier ensemble de disques de friction solidaires en rotation du planétaire de sortie 15, 16, par l’intermédiaire de dents et de cannelures. Un deuxième ensemble de disques de fiction sont solidaires en rotation du boîtier de différentiel 8, 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. L’orientation de la denture conique du planétaire de sortie 15, 16 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.Each stack 41 of fiction discs comprises a first set of friction discs secured in rotation to the output sun gear 15, 16, via teeth and splines. A second set of fiction discs are secured in rotation to the differential housing 8, via teeth and splines. The disks of the first set and the second set are arranged alternately so as to obtain a multitude of friction surfaces. The orientation of the conical teeth of the output sun gear 15, 16 allows, during the rotation of the latter, to press the friction disks against each other to generate a friction torque.
Le demi-arbre primaire de sortie de différentiel 21, respectivement secondaire 44, est solidaire en rotation au planétaire de sortie 15, respectivement 16.The primary differential output half-shaft 21, respectively secondary 44, is integral in rotation with the output sun gear 15, respectively 16.
Le baladeur 30 est agencé pour être entraîné axialement par un actionneur 46.The player 30 is arranged to be driven axially by an actuator 46.
L’actionneur 46 est de type électromécanique, électromagnétique, hydraulique ou pneumatique.The actuator 46 is of the electromechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic type.
L’actionneur 46 comporte une fourchette 47 coopérant avec une gorge annulaire 49 du baladeur 30. Cette fourchette 47 est déplaçable en translation parallèlement à l’axe X, le long d’une vis 48, de manière connue en soi.The actuator 46 comprises a fork 47 cooperating with an annular groove 49 of the slider 30. This fork 47 can be moved in translation parallel to the axis X, along a screw 48, in a manner known per se.
Claims (13)
- un boîtier de différentiel (8) portant une denture de crabotage (20),
- un planétaire de sortie primaire (15) logé dans le boîtier de différentiel (8),
- un demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) solidaire en rotation avec ledit planétaire de sortie (15) et muni d’une denture de crabotage (22),
- un demi-arbre primaire d’entrainement de roue (3) qui est coaxial avec le demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) et muni d’une denture de crabotage (25),
- un baladeur (30) muni d’une denture de crabotage (31),
- une position déconnectée dans laquelle la denture de crabotage (31) du baladeur (30) est déconnectée des dentures de crabotage (22, 20) du demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) et du boîtier de différentiel (8),
- une position connectée dans laquelle la denture de crabotage (31) du baladeur (30) est en prise simultanément avec les denture de crabotage (25, 22) du demi-arbre primaire d’entrainement de roue (3) et du demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21), sans être en prise avec la denture de crabotage du boîtier de différentiel (8),
- une position bloquée dans laquelle la denture de crabotage (31) du baladeur (30) est en prise simultanément avec les denture de crabotage (25, 22, 20) du demi-arbre primaire d’entrainement de roue (3), du demi-arbre primaire de sortie de différentiel (21) et du boîtier de différentiel (8).
- a differential housing (8) carrying a clutch tooth (20),
- a primary output sun gear (15) housed in the differential housing (8),
- a primary differential output half-shaft (21) integral in rotation with said output sun gear (15) and provided with interconnection teeth (22),
- a primary wheel drive half-shaft (3) which is coaxial with the primary differential output half-shaft (21) and provided with interconnection teeth (25),
- a player (30) provided with interconnection teeth (31) ,
- a disconnected position in which the interconnection teeth (31) of the sliding gear (30) are disconnected from the interconnection teeth (22, 20) of the primary differential output half-shaft (21) and the differential housing (8),
- a connected position in which the interconnection teeth (31) of the slider (30) engage simultaneously with the interconnection teeth (25, 22) of the primary wheel drive half-shaft (3) and the primary half-shaft differential output (21), without being engaged with the clutch teeth of the differential housing (8),
- a blocked position in which the interlocking teeth (31) of the slider (30) engage simultaneously with the interlocking teeth (25, 22, 20) of the primary wheel drive half-shaft (3), of the half- primary differential output shaft (21) and the differential housing (8).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203803A FR3134868B1 (en) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | Differential drive device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203803A FR3134868B1 (en) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | Differential drive device |
| FR2203803 | 2022-04-25 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3134868A1 true FR3134868A1 (en) | 2023-10-27 |
| FR3134868B1 FR3134868B1 (en) | 2024-07-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2203803A Active FR3134868B1 (en) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | Differential drive device |
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2022
- 2022-04-25 FR FR2203803A patent/FR3134868B1/en active Active
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| FR3134868B1 (en) | 2024-07-26 |
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