FR3014159A3 - "differentiel a bille pour la transmission du couple moteur aux roues motrices d'un vehicule" - Google Patents

Abstract

L'invention propose un différentiel de transmission comportant un boîtier (12), un arbre rotatif (20) d'entrée, un premier arbre de sortie (22G), un deuxième arbre de sortie (22D), un premier anneau de sortie (14G) qui comporte une piste annulaire de contact de sortie (24G), un deuxième anneau de sortie (14D) qui comporte une deuxième piste annulaire de contact de sortie (24D), une bille sphérique de transmission (18) dont une première partie est en contact avec la première piste annulaire (24G) en un premier point unique (PCS-G), dont une deuxième partie est en contact avec la deuxième piste annulaire (24D) en un deuxième point unique (PCS), et un support (28) de bille sur lequel la bille (18) est montée à rotation et qui est monté pivotant, dans les deux sens, autour d'un axe (A3) de pivotement.

Description

"Différentiel à bille pour la transmission du couple moteur aux roues motrices d'un véhicule" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENITON L'invention propose un différentiel pour la transmission du couple moteur aux roues motrices d'un véhicule. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît de nombreuses conceptions d'un différentiel de transmission de véhicule automobile qui permet que les deux roues motrices, qu'il s'agisse d'un véhicule à traction ou à propulsion, puissent tourner à des vitesses différentes dans un virage. Sur un véhicule à propulsion, ou traction arrière, le différentiel est généralement accouplé au couple conique dans le pont arrière tandis que, sur un véhicule à traction avant, il est généralement intégré au carter boîte de vitesses - pont.

Selon une conception connue, un tel différentiel se compose d'un boîtier contenant des pignons coniques, dits planétaires, dont chacun est solidaire d'un arbre de roue, et de plusieurs pignons coniques plus petits, dits satellites, disposés entre les planétaires.

Le boîtier est entrainé par la couronne du couple conique et il entraine les planétaires par l'intermédiaire des satellites qui agissent comme des répartiteurs d'effort, ou de couple. Lorsque le véhicule roule en ligne droite, les planétaires sont entraînés à la même vitesse, les planétaires restant fixes par rapport à leur axe. Lorsque le véhicule circule en courbe, le boîtier reste animé du même mouvement, mais la roue à l'intérieur du virage a tendance à ralentir et le pignon qui lui est solidaire a tendance à freiner les satellites, solidaires du boîtier, qui font alors tourner plus vite le pignon solidaire de la roue extérieure à la courbe. De cette façon, il n'y a pas de glissement des roues sur le sol.

On connaît aussi une catégorie perfectionnée de différentiels dans lesquels il est possible de bloquer les éléments du différentiel entre eux, par exemple par un crabotage commandé par le conducteur, en réalisant ainsi un différentiel à blocage, celui-ci pouvant encore être du type à blocage automatique. De telles conceptions donnent satisfaction du point de vue du fonctionnement, mais elles sont de structure complexe et couteuse, notamment s'agissant des ensembles de pignons, couronnes dentées, satellites, etc. qui, notamment de par leur fonction de transmission de couple, doivent être particulièrement résistants. L'invention vise à proposer une nouvelle conception d'un différentiel comportant un nombre réduit de composants, et notamment un nombre très notablement réduit de composants du type à engrenage se limitant à un pignon denté d'entrée et à une couronne dentée coopérant avec ce pignon. RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un différentiel de transmission du couple moteur aux roues motrices d'un véhicule comportant : - un boîtier ; - un arbre rotatif d'entrée ; - un premier arbre rotatif de sortie et un deuxième arbre rotatif de sortie , coaxial au premier arbre rotatif de sortie, les deux arbres rotatifs de sortie étant montés à rotation, par rapport au boîtier, autour d'un axe longitudinal de transmission ; - un premier anneau de sortie qui est lié en rotation au premier arbre rotatif de sortie et qui comporte une première piste annulaire de contact de sortie centrée sur ledit axe longitudinal de transmission ; - un deuxième anneau de sortie qui est lié en rotation au deuxième arbre rotatif de sortie et qui comporte une deuxième piste annulaire de contact de sortie centrée sur ledit axe longitudinal de transmission , les première et deuxième pistes annulaires de contact de sortie 10 s'étendant dans deux plans parallèles et étant opposées axialement l'une à l'autre ; - une bille sphérique de transmission : a) agencée axialement entre les premier et deuxième anneaux de sortie ; 15 b) dont une première partie de la surface externe est en contact avec la première piste annulaire de contact de sortie en un premier point unique de contact de sortie ; c) dont une deuxième partie de la surface externe est en contact avec la deuxième piste annulaire de contact de sortie 20 en un deuxième point unique de contact de sortie ; - un premier élément d'appui de sortie qui coopère avec la surface externe de la bille sphérique de transmission en un premier point d'appui de sortie qui est diamétralement opposé au deuxième point unique de contact de sortie ; 25 - un deuxième élément d'appui de sortie qui coopère avec la surface externe de la bille sphérique de transmission en un deuxième point d'appui de sortie qui est diamétralement opposé au premier point unique de contact de sortie ; - un support de bille sur lequel la bille sphérique de 30 transmission est montée à rotation autour d'un axe central de rotation, le support de bille étant monté pivotant, dans les deux sens, autour d'un axe de pivotement de la bille sphérique de transmission qui s'étend dans un plan orthogonal à l'axe central de rotation de la bille sphérique de transmission. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - les deux points uniques de contact de sortie et les deux points d'appui de sortie sont agencés dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission ; - les deux points de contact sont agencés d'un même côté par rapport à l'axe longitudinal de transmission ; * le premier point de contact unique de contact de sortie est situé sur un premier cercle de la surface externe de la bille sphérique de transmission, centré sur l'axe de rotation de la bille sphérique de transmission, et dont le rayon est compris entre environ 64% et 90% du rayon de la bille sphérique de transmission ; et * le deuxième point de contact unique de contact de sortie est situé sur un deuxième cercle de la surface externe de la bille sphérique de transmission, centré sur l'axe de rotation de la bille sphérique de transmission, et dont le rayon est compris entre 90% et environ 64% du rayon de la bille sphérique de transmission ; * le premier élément d'appui de sortie est une première roue de sortie qui est montée à rotation par rapport au boîtier autour d'un axe qui s'étend dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission ; et * le deuxième élément d'appui de sortie est une deuxième roue de sortie qui est montée tournante par rapport au boîtier autour d'un axe qui s'étend dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission ; - la première roue de sortie est liée en rotation avec deuxième anneau de sortie, et la deuxième roue de sortie est liée en rotation avec le premier anneau de sortie ; - pour un rapport déterminé des vitesses de rotation entre le premier arbre rotatif de sortie et le deuxième arbre rotatif de sortie : * le premier point unique de contact de sortie et le deuxième point d'appui de sortie sont chacun situé sur un cercle de la surface externe de la bille sphérique de transmission, centré sur l'axe central de rotation de la bille sphérique de transmission, dont les rayons sont égaux ; et * le deuxième point unique de contact de sortie et le premier point d'appui de sortie sont chacun situé sur un cercle de la surface externe de la bille sphérique de transmission, centré sur l'axe de rotation de la bille sphérique de transmission, dont les rayons sont égaux ; - la première roue de sortie, respectivement la deuxième roue de sortie, est liée en rotation au deuxième anneau de sortie, respectivement au premier anneau de sortie, par un premier arbre de transmission de sortie, respectivement par un deuxième arbre de sortie , à joints de Cardan ou à joints homocinétiques ; - la première roue de sortie, respectivement la deuxième roue de sortie, est liée en rotation au deuxième anneau de sortie, respectivement au premier anneau de sortie, par une roue qui coopère avec une surface annulaire convexe extérieure, ou concave intérieure, de l'anneau de sortie associé ; - la vitesse périphérique de la première roue de sortie est égale à la vitesse périphérique de la deuxième piste annulaire de contact de sortie, respectivement la vitesse périphérique de la deuxième roue de sortie est égale à la vitesse périphérique de la première piste annulaire de contact de sortie. - le différentiel comporte au moins une première roue de reprise d'efforts qui coopère avec une surface annulaire concave intérieure du premier anneau de sortie, et au moins une deuxième roue de reprise d'efforts qui coopère avec une surface annulaire concave intérieure du deuxième anneau de sortie ; - le différentiel comporte un organe d'actionnement qui coopère avec le support de bille pour faire pivoter l'axe central de rotation de la bille sphérique de transmission par rapport au boîtier, de manière à faire varier le rapport des vitesses de rotation entre le premier arbre rotatif de sortie et le deuxième arbre rotatif de sortie ; - ladite première partie de la surface externe de la bille sphérique de transmission est un premier tronçon d'extrémité en forme de calotte sphérique dont la surface externe est lisse, ladite deuxième partie de la surface externe de la bille sphérique de transmission est un deuxième tronçon d'extrémité en forme de calotte sphérique dont la surface externe est lisse, ces deux tronçons d'extrémité en forme de calotte sphérique sont centrés sur l'axe de rotation de la bille sphérique de transmission, et la bille sphérique de transmission comporte un tronçon central dont la surface externe est dentée et engrène avec un élément complémentaire d'engrènement lié en rotation à l'arbre rotatif d'entrée. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, donnés à titre non limitatif, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en section axiale d'un exemple de réalisation d'un différentiel selon l'invention sur laquelle la bille sphérique de transmission occupe une position neutre correspondant à un déplacement du véhicule en ligne droite ; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 sur laquelle, à titre d'exemple, la bille sphérique de transmission occupe une première position inclinée maximale correspondant à un déplacement du véhicule en courbe ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant certains des composants du différentiel illustré aux figures 1 et 2 ; - les figures 4A et 4B sont deux vues schématiques en 5 perspective illustrant certains des composants du différentiel représenté aux figures 1 et 2, dans les deux positions inclinées maximales opposées de la bille sphérique de transmission. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES 10 Dans la description qui va suivre, des éléments ou composants identiques, analogues ou similaires seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On utilisera, à titre non limitatif et sans référence à la 15 gravité terrestre, les termes longitudinal, transversal, vertical, etc. en référence au trièdre L, T, V indiqué sur les figures. On a représenté schématiquement aux figures, et notamment aux figures 1 et 2, un ensemble 10 de différentiel pour la transmission du couple moteur aux roues motrices (non 20 représentées) d'un véhicule automobile, qui est constitué essentiellement d'un boîtier extérieur 12, d'un premier anneau 14G de sotie de mouvement, d'un deuxième anneau 14D de sortie de mouvement et d'une unique bille sphérique 18 de transmission. Les deux anneaux 14G et 14D de sortie de mouvement 25 sont deux organes rotatifs coaxiaux qui sont montés et guidés en rotation par rapport au châssis 12 autour d'un axe longitudinal commun Al de transmission. Le premier anneau de sortie de mouvement 14G est solidaire d'un premier arbre rotatif de sortie 22G auquel il est lié 30 en rotation, tandis que le deuxième anneau de sortie de mouvement 14D est solidaire d'un deuxième arbre rotatif de sortie 22D.

Le premier arbre rotatif de sortie 22G est apte à être lié en rotation à une première roue motrice associée (non représentée), par exemple une roue gauche, pour l'entraîner en rotation. De la même manière, le deuxième arbre rotatif de sortie 5 22D est apte à être lié en rotation à une deuxième roue motrice associée (non représentée), par exemple une roue droite, pour l'entraîner en rotation. La bille sphérique de transmission 18 est interposée axialement entre les deux anneaux 14G et 14D et elle est en 10 contact avec deux pistes annulaires concaves de contact dont une première piste annulaire de contact de sortie 24G formée dans le premier anneau de sortie 14G, et une deuxième piste annulaire de contact de sortie 24D formée dans le deuxième anneau de sortie 14D. A titre de variante non représentée, les pistes 24G et 24D 15 peuvent aussi être tronconiques. La bille sphérique de transmission 18 est en contact, par sa surface externe convexe 19, avec les pistes annulaires 24G et 24D. Plus précisément, la bille sphérique de transmission 18 20 comporte, alignés axialement de gauche à droite, un premier tronçon d'extrémité axiale en forme de calotte sphérique dont la surface externe convexe 19G lisse est en contact avec la première piste annulaire de contact de sortie 24G, un tronçon central dont la surface externe 19C est dentée, et un deuxième 25 tronçon d'extrémité axiale en forme de calotte sphérique dont la surface externe convexe 19D lisse est en contact avec la deuxième piste annulaire de contact de sortie 24D. La bille sphérique de transmission 18 présente ici une symétrie générale de conception par rapport à un plan de 30 symétrie orthogonal à l'axe de transmission Al (en considérant la figure 1) et passant par le centre C. Les deux pistes de contact 24G et 24D sont deux pistes annulaires opposées longitudinalement l'une à l'autre, qui sont centrées sur l'axe Al, et qui s'étendent globalement dans deux plans orthogonaux à l'axe Al. Le centre C de la bille sphérique de transmission 18, situé à l'intersection des axes A2 et A3, est décalé verticalement vers le haut par rapport à l'axe longitudinal Al et il se situe dans le plan longitudinal et vertical, contenant l'axe Al, correspondant au plan des figures 1 et 2. Du fait de ce décalage "d" de la position du centre C de la bille sphérique de transmission 18, la bille sphérique de transmission 18 est en contact d'une part avec la première piste 24G du premier anneau 14G en un premier point unique de contact de sortie PCS-G, et elle est en contact avec la deuxième piste 24D du deuxième anneau de sortie 14D en un deuxième point unique de contact de sortie PCS-D.

Les deux points uniques de contact de sortie PCS-G et PCS-D sont situés d'un même côté par rapport à l'axe longitudinal de transmission Al dans le plan des figures 1 et 2. La bille sphérique de transmission 18 est portée par un support, ou monture, 28 sur lequel la bille sphérique de transmission 18 est montée à rotation autour d'un axe central A2 de rotation de la bille sphérique de transmission 18. L'axe A2 passe par le centre C de la bille sphérique de transmission 18 et il est situé dans le plan des figures 1 et 2. L'axe A2 est parallèle à l'axe de transmission Al et il est orthogonal aux plans parallèles des pistes de sortie 24G et 24D en considérant la position neutre de la figure 1. Le support 28 de la bille sphérique de transmission 18 est monté pivotant par rapport au boîtier 12, dans les deux sens, autour d'un axe A3, de pivotement de la bille sphérique de transmission 18, qui passe par le centre C de la bille sphérique de transmission et qui s'étend dans un plan orthogonal à l'axe central A2 de rotation de la bille sphérique de transmission par rapport à son support 28, et donc dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de transmission Al en considérant la position neutre de la figure 1. L'axe A3 de pivotement de la bille sphérique de transmission 18 est toujours perpendiculaire à l'axe A2 de rotation de la bille sphérique de transmission 18 et il s'étend dans un plan orthogonal à l'axe central de rotation de la bille. L'ensemble de différentiel 10 comporte encore un organe 52 d'actionnement qui coopère avec le support 28 de la bille sphérique de transmission 18 de manière à pouvoir faire pivoter l'axe central de rotation A2 de la bille sphérique de transmission 18 par rapport au châssis 12 - autour de l'axe de pivotement A3 pour, comme cela sera expliqué par la suite, faire varier le rapport des vitesses de rotation entre le premier arbre rotatif de sortie (22G) et le deuxième arbre rotatif de sortie (22D).

La position de la bille sphérique de transmission 18 illustrée à la figure 2, et plus particulièrement de son axe central de rotation A2, correspond à l'une des deux positions angulaires maximales et opposées d'inclinaison de l'axe central de rotation A2 par rapport au boîtier 12, l'autre position (non représentée) étant symétrique. Le premier point unique de contact de sortie PCS-G détermine, sur la surface externe 19G de la bille sphérique de transmission 18, un premier cercle de sortie CS-G qui est centré sur l'axe A2, tandis que de manière analogue, le deuxième point unique de contact de sortie PCS-D détermine, sur la surface externe 19D de la bille sphérique de transmission 18, un deuxième cercle de sortie CS-D. En fonction de l'inclinaison de l'axe central de rotation A2 de la bille sphérique de transmission 18, la longueur, ou périmètre, des cercles CS-G et CS-D varie, ces deux cercles étant de longueurs égales lorsque l'axe A2 est "horizontal", c'est-à-dire parallèle à l'axe longitudinal de transmission Al et tel qu'illustré à la figure 1 en position neutre.

Afin de "plaquer" la bille sphérique de transmission 18 en contact avec les pistes 24G et 224D, c'est-à-dire pour maintenir en permanence les points uniques de contact de sortie PCS-G et PCS-D, l'ensemble de différentiel 10 comporte un premier élément 30G d'appui de sortie et un deuxième élément 30D d'appui de sortie. Les éléments d'appui 30G et 30D sont ici chacun une roue dont la surface périphérique externe annulaire convexe est en contact avec la surface externe 19G, 19D de la bille sphérique de transmission 18, chacune en un premier point unique d'appui de sortie PAS-G et en un deuxième point unique d'appui de sortie PAS-D respectivement. Ainsi, la première roue d'appui de sortie 30G coopère avec la surface 19G de la bille sphérique de transmission 18 en un premier point unique d'appui de sortie PAS-G, tandis que la deuxième roue d'appui de sortie 30D coopère avec la surface 19D de la bille sphérique de transmission 18 en un deuxième point unique d'appui de sortie PAS-D. Les points PCS-G et PAS-D sont diamétralement opposés par rapport au centre C de la bille sphérique de transmission 18 et, de la même manière, les points PCS-D et PAS-D sont diamétralement opposés par rapport au centre C. Ainsi, la bille sphérique de transmission 18 est positionnée entre les deux anneaux 14G et 14D par quatre points PCS-G, PCSD, PAS-G et PAS-D qui sont situés dans le plan longitudinal et vertical des figures 1 et 2. Par rapport à l'axe longitudinal de transmission Al, les deux points d'appui PAS-G et PAS-D sont situés de l'autre côté par rapport aux deux points de contact PCS-G et PCS.

La position du deuxième point d'appui de sortie PAS-D est telle qu'il détermine sur la surface externe 19D un cercle, centré sur l'axe A2, de même longueur, ou périmètre, que le deuxième cercle de sortie CS-D tandis que, de la même manière, le premier point d'appui de sortie PAS-G détermine sur la surface 19G un cercle dont la longueur, ou périmètre, est égale à celle du premier cercle de sortie CS-G. Ainsi, lorsque la bille sphérique de transmission 18, qui est entraînée en rotation au niveau de son tronçon central denté 14C, tourne autour de son axe A2, et du fait du dimensionnement des composants, les points PCS et PAS-G "tournent" à une même vitesse, de même que pour les points PCS-G et PAS-D qui tournent à une même vitesse. Dans la position neutre de la figure 1, ces deux vitesses sont égales. Les roues deux d'appui 30D et 30G sont montées à rotation dans un support fixe commun 35. La première roue d'appui 30G est montée tournante autour d'un axe de rotation A4 (voir figure 4A) qui s'étend dans le plan vertical et longitudinal (qui contient les axes Al et A2) des figures 1 et 2 tandis que, de la même manière, la deuxième roue d'appui 30D est montée à rotation autour d'un axe de rotation (non représenté) situé dans le même plan. Pour participer d'une part, à l'entraînement en rotation par la bille sphérique de transmission 18 du premier anneau de sortie 14G et, d'autre part, à l'entraînement en rotation par la bille sphérique de transmission 18 du deuxième anneau de sortie 14D, la deuxième roue d'appui de sortie 30D est liée en rotation au premier anneau de sortie 14G, tandis que la première roue d'appui de sortie 30G est liée en rotation à l'anneau de sortie 14D. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 4B, cet entraînement en rotation est assuré par un arbre de transmission 34G, respectivement 34D, du type à Cardan ou du type homocinétique et au moyen d'une première roue 38G qui coopère avec la surface périphérique externe du premier anneau de sortie 14G et, respectivement, d'une deuxième roue 38D qui coopère avec la surface périphérique externe du deuxième anneau de sortie 14D. Les différents diamètres et dimensionnements sont bien entendu tels que les roues 30G et 30D tournent, respectivement autour de leurs axes, à la même vitesse périphérique que les points PCS-G et PCS associés. Afin de réaliser une reprise d'efforts et d'équilibrer l'action des roues 38G et 38D sur les deux anneaux de sortie 14G et 14D, il est prévu des roues "opposées" 42G et 42D qui sont montées folles à rotation autour d'axes longitudinaux de rotation et qui coopèrent avec des parties concaves internes en vis-à-vis des deux anneaux de sortie 14G et 14D respectivement. Pour l'entraînement en rotation de la bille sphérique de transmission 18, le différentiel 10 comporte un arbre rotatif d'entrée 20 dont l'extrémité agencée à l'intérieur du différentiel 10 est muni d'un pignon denté 54 qui est entrainé en rotation, dans les deux sens, par l'arbre rotatif d'entrée 20. L'arbre rotatif d'entrée 20 est guidé en rotation dans le boîtier 12 autour d'un axe de rotation A5 qui, ici à titre non limitatif, est parallèle à l'axe longitudinal de transmission A1. La conception de la denture du pignon 54 et de celle du tronçon central 19C de la surface externe 19 de la bille sphérique de transmission 18 est telle qu'ils sont en engrènement de transmission de mouvement en permanence, et notamment quel que soit l'angle d'inclinaison de bille sphérique de transmission 18 autour de son axe de pivotement A3. De manière non représentée en détails, l'arbre rotatif d'entrée 20 est conçu pour être relié à un organe d'entrée de couple tel que l'arbre de sortie d'une boîte de vitesses appartenant au groupe motopropulseur équipant un véhicule automobile, non représenté. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif de différentiel.

Lorsque l'arbre d'entrée 20 est entraîné en rotation, par exemple dans le sens correspondant à la marche avant du véhicule, il transmet le couple qui lui est appliqué et sa rotation à la bille sphérique de transmission 18 qui est alors entraînée en rotation autour de son axe de rotation A2. Par l'intermédiaire du premier point unique PCS-G de contact de sortie et du deuxième point unique PCS-D de contact de sortie (via 38G), la bille sphérique de transmission entraîne en rotation le premier anneau de sortie 14G et similaire le deuxième anneau de sortie 14D respectivement, et ainsi le premier arbre de sortie 22G et le deuxième arbre de sortie 22D. L'ensemble des choix de matériaux, des dimensionnements, etc. sont tels que les pressions de contact entre les parties correspondantes de la surface périphérique de la bille sphérique de transmission et les roues et anneaux associés se font sans glissement mutuel. L'utilisation de l'organe de commande 52 permet de commander l'inclinaison de la bille sphérique de transmission 18 autour de son axe de pivotement A3 et donc de commander et de piloter le rapport des vitesses de rotation des deux arbres de sortie 22G et 22 D. Le rapport des vitesses ou régimes de rotation des deux arbres de sortie 22G et 22D dépend de l'inclinaison de l'axe A2, et plus précisément du diamètre des cercles CS-G et CS-D.

Le mode de calcul du rapport "R" des vitesses entre les deux arbres de sortie 22G et 22D est le suivant : R = VrotD / VrotG = Dcd / Dcg, et VrotS = VrotG x (Dcd / Dcg) dans lequel : VrotG = Vitesse de rotation du premier arbre de sortie 22G VrotD = Vitesse de rotation du deuxième arbre de sortie 22D Dcg = Diamètre du cercle CS-G Dcd = Diamètre du cercle CS-D Compte tenu des contraintes de construction et d'encombrement des différents composants, la plus grande longueur, ou périmètre, possible pour les cercles CS-G et CS-D est proche de 90% du plus grand périmètre de la bille sphérique de transmission 18, tandis que leur longueur, ou périmètre, minimale est de l'ordre de 64% du plus grand périmètre de la bille sphérique de transmission 18. Ainsi, à titre d'exemple, lorsque la longueur minimale du cercle du premier cercle CS-G est égale à environ 64% du plus grand périmètre de la bille sphérique de transmission 18 et que la longueur maximale du CS-D est égale à 90% du plus grand périmètre de la bille sphérique de transmission 18, le rapport R est égal à environ 64/ 90 = 0,71. Pour une bille sphérique de transmission 18 ayant un diamètre de 200mm, il est envisagé de pouvoir transmettre un couple de l'ordre de 600 N.m. La capacité à transmettre le couple dépend, outre les dimensions des différents composants en contact d'entraînement mutuel, des choix de matériaux en contact.

Selon une variante de réalisation non représentée, l'agencement des roues 30G et 30D est tel que chacune est associée à une roue 38D, 38G respectivement qui coopère cette fois-ci avec une zone annulaire cylindrique intérieure concave en vis-à-vis formée à l'intérieur de l'anneau 14D, 14G respectivement. De manière à rétablir le sens de rotation souhaitable de chacune des roues 30G et 30D, outre l'arbre de transmission 34G, 34D, il faut alors prévoir un renvoi à engrenages.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Différentiel de transmission (10) du couple moteur aux roues motrices d'un véhicule comportant : - un boîtier (12) ; - un arbre rotatif (20) d'entrée ; - un premier arbre rotatif de sortie (22G) et un deuxième arbre rotatif de sortie (22D), coaxial au premier arbre rotatif de sortie (22G), les deux arbres rotatifs de sortie (22G, 22D) étant montés à rotation, par rapport au boîtier (12), autour d'un axe longitudinal de transmission (A1) ; - un premier anneau de sortie (14G) qui est lié en rotation au premier arbre rotatif de sortie (22G) et qui comporte une première piste annulaire de contact de sortie (24G) centrée sur ledit axe longitudinal de transmission (A1) ; - un deuxième anneau de sortie (14D) qui est lié en rotation au deuxième arbre rotatif de sortie (22D) et qui comporte une deuxième piste annulaire de contact de sortie (24D) centrée sur ledit axe longitudinal de transmission (A1), les première et deuxième pistes annulaires de contact de sortie 20 (24G, 24D) s'étendant dans deux plans parallèles et étant opposées axialement l'une à l'autre ; - une bille sphérique de transmission (18) : a) agencée axialement entre les premier et deuxième anneaux de sortie (14G, 14D) ; 25 b) dont une première partie (19G) de la surface externe (19) est en contact avec la première piste annulaire de contact de sortie (24G) en un premier point unique (PCS-G) de contact de sortie ; c) dont une deuxième partie (19D) de la surface 30 externe (19) est en contact avec la deuxième piste annulaire de contact de sortie (24D) en un deuxième point unique (PCS) de contact de sortie ;- un premier élément (30G) d'appui de sortie qui coopère avec la surface externe (19G) de la bille sphérique de transmission (18) en un premier point d'appui de sortie (PAS-G) qui est diamétralement opposé au deuxième point unique de contact de sortie (PCS) ; - un deuxième élément d'appui de sortie (30D) qui coopère avec la surface externe (19D) de la bille sphérique de transmission (18) en un deuxième point d'appui de sortie (PAS-D) qui est diamétralement opposé au premier point unique de contact de sortie (PCS-G) ; - un support de bille (28) sur lequel la bille sphérique de transmission (18) est montée à rotation autour d'un axe central (A2) de rotation, le support de bille (28) étant monté pivotant, dans les deux sens, autour d'un axe (A3) de pivotement de la bille sphérique de transmission (18) qui s'étend dans un plan orthogonal à l'axe central (A2) de rotation de la bille sphérique de transmission (18).
2. 2. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux points uniques de contact de sortie (PCS-G, PCS) et les deux points d'appui de sortie (PAS-G, PAS-D) sont agencés dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission (A1).
3. 3. Différentiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux points de contact (PCS-G, PCS) sont agencés d'un même côté par rapport à l'axe longitudinal de transmission (A1).
4. 4. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que : * le premier point de contact unique de contact de sortie (PCS-G) est situé sur un premier cercle (CS-G) de la surface externe (19) de la bille sphérique de transmission (18), centré sur l'axe de rotation (A2) de la bille sphérique de transmission, et dont le rayon est compris entre environ 64% et 90% du rayon de la bille sphérique de transmission (18) ; et* le deuxième point de contact unique de contact de sortie (PCS) est situé sur un deuxième cercle (CS-D) de la surface externe (19) de la bille sphérique de transmission (18), centré sur l'axe de rotation (A2) de la bille sphérique de transmission, et dont le rayon est compris entre 90% et environ 64% du rayon de la bille sphérique de transmission (18).
5. 5. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que : * le premier élément d'appui de sortie est une première roue de sortie (30G) qui est montée à rotation par rapport au boîtier (12) autour d'un axe qui s'étend dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission (A1) ; et * le deuxième élément d'appui de sortie est une deuxième roue de sortie (30D) qui est montée tournante par rapport au boîtier (12) autour d'un axe qui s'étend dans un plan longitudinal dans lequel s'étend ledit axe longitudinal de transmission (A1).
6. 6. Différentiel selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première roue de sortie (30G) est liée en rotation avec deuxième anneau de sortie (14D), et la deuxième roue de sortie (30D) est liée en rotation avec le premier anneau de sortie (14G).
7. 7. Différentiel selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour un rapport déterminé des vitesses de rotation entre le premier arbre rotatif de sortie (22G) et le deuxième arbre rotatif de sortie (22D) : * le premier point unique de contact de sortie (PCS-G) et le deuxième point d'appui de sortie (PAS-D) sont chacun situé sur un cercle de la surface externe (19) de la bille sphérique de transmission (18), centré sur l'axe central de rotation (A2) de la bille sphérique de transmission (18), dont les rayons sont égaux ; et * le deuxième point unique de contact de sortie (PCS) et le premier point d'appui de sortie (PAS-G) sont chacun situé sur un cercle de la surface externe de la bille sphérique de transmission(18), centré sur l'axe de rotation de la bille sphérique de transmission, dont les rayons sont égaux.
8. 8. Différentiel selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première roue de sortie (30G), respectivement la deuxième roue de sortie (30D), est liée en rotation au deuxième anneau de sortie (14D), respectivement au premier anneau de sortie (14G), par un premier arbre de transmission de sortie (34G), respectivement par un deuxième arbre de sortie (34D), à joints de Cardan ou à joints homocinétiques.
9. 9. Différentiel selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première roue de sortie (30G), respectivement la deuxième roue de sortie (30D), est liée en rotation au deuxième anneau de sortie (14D), respectivement au premier anneau de sortie (14G), par une roue (38D, 38G) qui coopère avec une surface annulaire convexe extérieure, ou concave intérieure, de l'anneau de sortie associé.
10. 10. Différentiel selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la vitesse périphérique de la première roue de sortie (30G) est égale à la vitesse périphérique de la deuxième piste annulaire de contact de sortie (24D), respectivement la vitesse périphérique de la deuxième roue de sortie (30D) est égale à la vitesse périphérique de la première piste annulaire de contact de sortie (24G).
11. 11. Différentiel selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première roue (42G) de reprise d'efforts qui coopère avec une surface annulaire concave intérieure du premier anneau de sortie (14G), et au moins une deuxième roue (42D) de reprise d'efforts qui coopère avec une surface annulaire concave intérieure du deuxième anneau de sortie (16).
12. 12. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'actionnement (52) qui coopère avec le support (28) de bille pour faire pivoter l'axe central de rotation(A2) de la bille sphérique de transmission (18) par rapport au boîtier (12), de manière à faire varier le rapport des vitesses de rotation entre le premier arbre rotatif de sortie (22G) et le deuxième arbre rotatif de sortie (22D).
13. 13. Différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première partie (19G) de la surface externe (19) de la bille sphérique de transmission est un premier tronçon d'extrémité en forme de calotte sphérique dont la surface externe est lisse, ladite deuxième partie (19D) de la surface externe (19) de la bille sphérique de transmission (18) est un deuxième tronçon d'extrémité en forme de calotte sphérique dont la surface externe est lisse, ces deux tronçons d'extrémité en forme de calotte sphérique (19G, 19D) sont centrés sur l'axe de rotation (A2) de la bille sphérique de transmission (18), et la bille sphérique de transmission (18) comporte un tronçon central (19C) dont la surface externe est dentée et engrène avec un élément complémentaire d'engrènement lié en rotation à l'arbre rotatif d'entrée (20).