FR2492935A1

FR2492935A1 - Dispositif de transmission reliant des arbres menant et mene disposes angulairement

Info

Publication number: FR2492935A1
Application number: FR8119958A
Authority: FR
Inventors: Michael A Brammer; Donald P Bowers
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1982-04-30
Also published as: CA1166478A; DE3141563A1; GB2086533B; GB2086533A; US4379413A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE TRANSMISSION COMPORTANT DES ELEMENTS QUI S'ENCLENCHENT ET SE VERROUILLENT ENTRE EUX POUR RELIER DIRECTEMENT ENTRE EUX DES ARBRES MENANT ET MENE DISPOSES ANGULAIREMENT. LES ELEMENTS ENCLENCHES ET VERROUILLES ENTRE EUX COMPRENNENT DES EBAUCHES 32, 36 DE PIGNONS ET DE ROUES DENTEES LATERALES, UTILISEES NORMALEMENT DANS UN BOITIER CLASSIQUE 16 DE DIFFERENTIEL. CES EBAUCHES 32, 36 PRESENTENT DES SURFACES COMPLEMENTAIRES DESTINEES A S'ENCLENCHER ETROITEMENT LES UNES AVEC LES AUTRES AFIN DE LES EMPECHER DE TOURNER PAR RAPPORT AU BOITIER 16 DU DIFFERENTIEL. UNE TRANSMISSION DIRECTE DE PUISSANCE EST AINSI ETABLIE ENTRE L'ARBRE MENANT 12 ET LES ARBRES DE SORTIE 14, 14. DOMAINE D'APPLICATION: TRANSMISSIONS DE VEHICULES.

Description

L'invention concerne d'une manière générale des

renvois d'angle droit, et plus particulièrement un accou-

plement destiné à de tels dispositifs.

Des renvois d'angle droit comportant des accouple-

ments qui relient directement des arbres menant et mené disposés angulairement sont bien connus. Des dispositifs de transmission de ce type sont largement utilisés dans des applications agricoles, minières, industrielles fixes et mobiles et ferrovieires.,Dans 'e telles applications, il est courant d'utiliser un bottier de différentiel classique et de modifier ou de remplacer certains organes normalisés afin qu'ils coopèrent avec le bottier de différentiel pour établir une transmission directe entre des arbres menant et

mené disposés angulairement.

Un procédé consiste à utiliser un croisillon mo-

difié dont les extrémités extérieures sont fixées au bottier

du- différentiel et à claveter ou monter à l'aide de can-

nelures, directement, les arbres menés dans des trous cen-

traux du croisillon. Un autre procédé connu consiste à uti-

liser tous les organes classiques d'un différentiel, c'est-

à-dire le bottier de différentiel, l'axe transversal et les pignons et les roues dentées latérales correspondants et à souder les organes internes afin de les empêcher de tourner

les uns par rapport aux autres.

Bien que les dispositifs décrits ci-dessus fonc-

tionnent de façon satisfaisante, certains d'entre eux ont

une structure complexe et coûteuse, tandis que d'autres uti-

lisent la totalité des organes normalisés qui sont difficiles

à démonter lorsqu'il est nécessaire de les remplacer.

L'invention concerne un dispositif de transmission

comprenant des éléments complémentaires d'entrée et de sor-

tie montés dans un bottier de différentiel classique. Des organes de verrouillage, réalisés sur les éléments d'entrée et de sortie, s'enclenchent mutuellement pour verrouiller

ces éléments au bottier de différentiel. Dans une forme pré-

férée de réalisation, les éléments d'entrée et de sortie sont des ébauches de pignons et les moyens de verrouillage

sont portés par au moins l'un de ces élé.ments.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe horizontale partielle

d'une transmission utilisant le dispositif selon l'inven-

tion la figure 2 est une vue en perspective éclatée du dispositif de transmission présenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de transmission de la figure 1, à l'état assemblé;

la figure 4 est une vue en bout de l'un des élé-

ments du dispositif de transmission de la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective éclatée, analogue à celle de la figure 2, montrant une variante des moyens de verrouillage; la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant les moyens de verrouillage représentés sur la figure 5;

la figure 7 est une vue en bout de l'un des élé-

ments du dispositif de transmission représenté sur la fi-

gure 5; la figure 8 est une élévation de l'autre élément du dispositif représenté sur la figure 5; et la figure 9 est une coupe longitudinale partielle d'une autre variante du dispositif de transmission selon l'invention, cette forme de réalisation comportant une seule sortie.

La figure 1 représente globalement en 10 le dis-

positif de transmission à angle droit selon l'invention, ou renvoi d'angle, destiné à relier un arbre menant 12 à

des arbres menés, opposés et alignés axialement 14 et 14'.

Le dispositif 10 de transmission comprend un bottiers clas-

sique 16 de différentiel qui comporte des tourillons oppo-

sés 18, 18'. Ces tourillons 18, 18' sont destinés à recevoir des paliers (non représentés) au moyen desquels le bottier du différentiel 16 peut être monté de manière à pouvoir tourner dans un bâti normalisé (non représenté) ou dans un ensemble à botte de vitesses.Le bottier 16 de différentiel

est accouplé à l'arbre menant 12 par un pignon conique hé-

licoldal ou pignon conique simple 20 engrenant avec une cou-

ronne à denture conique hélicoMdale ou à denture conique simple 22. Le pignon 20 est réalisé sur l'extrémité intérieure, de l'arbre menant 12 alors que la couronne 22 est fixée à une

bride annulaire 24, faisant saillie radialement vers l'exté-

rieur sur le bottier 16 de différentiel.

Les arbres menés opposés 14, 14' comportent des ex-

trémités intérieures cannelées 28, 28' qui font saillie, en

passant dans les tourillons 18, 18', à l'intérieur d'une cham-

bre centrale 30 formée dans le boitier 16 du différentiel. La chambre 30 est suffisamment dimensionnée pour recevoir des organes d'entraînement reliant directement le bottier 16 du

différentiel aux arbres menés 14, 14'.

Dans une forme préférée de réalisation, les organes d'entraînement comprennent des éléments d'entrée accouplés au bottier 16 du différentiel, et des éléments menés accouplés aux arbres menés 14, 14'. Les éléments d'entrée et de sortie sont des ébauches dé pignons normaux non finis, tels que les pignons utilisés normalement dans des différentiels classiques,

mais avant la formation des dentures complémentaires. Les élé-

ments d'entrée comprennent deux ébauches espacées 32, 32' de pignons complémentaires montées sur un axe transversal 34, dont les extrémités sont fixées de manière classique dans le bottier 16 du différentiel, Les éléments-de sortie comprennen-' deux ébauches 36, 36' de roues dentées latérales, disposées

de part et d'autre des ébauches 32, 32' de pignons. Les ébau-

ches 36, 36' de roues latérales présentent des trous cannelés centraux 38, 38' destinés à recevoir les extrémités cannelées 28, 28'

des arbres menés 14, 14' respectivement.

Les ébauches 32, 32' de pignons et les ébauches 36, 36', de roues latérales sont positionnées de façon classique

à l'intérieur de la chambre 30 du bottier de différentiel.

Les rondelles classiques de butée sont disposées dans le bot-

tier du différentiel, entre les faces extérieures des ébau-

ches de pignons. Les rondelles de butée des ébauches 32, 32' de pignons sont encastrées dans la chambre 30 du bottier du différentiel et ont un contour qui correspond à celui des faces extérieures des ébauches de pignons. Bien que cela ne

soit pas nécessaire, des rondelles de butée peuvent égale-

ment être disposées entre les faces extérieures des ébauches 36, 36' de roues latérales et les parois latérales intérieures opposées formées dans la chambre 30. Les moyeux classiques sont formés sur les ébauches 36, 36' de roues latérales afin de se loger dans des évidements cylindriques ménagés dans la

chambre 30 du bottier.

Comme représenté sur la figure 2, les ébauches 32, 32' des pignons et les ébauches 36, 36' des roues latérales présentent des surfaces coniques intérieures opposées 42, 42' et 46, 46' respectivement. Les surfaces des deux groupes ont

une forme annulaire et présentent des conicités opposées.

Dans une forme préférée de réalisation, les ébauches des pignons et des roues latérales sont verrouillées les unes aux autres par des évidements semi-coniques et concaves 48, 48' réalisés dans la face intérieure des surfaces coniques 46, 46' des ébauches de roues latérales. Les évidements 48, 48' sont espacés de 180 et leur dimension et leur forme sont

telles qu'ils correspondent au côté - intérieur des sur-

faces coniques 42, 42' des ébauches de pignons. Ainsi, les évidements 48, 48' réalisent un enclenchement libre entre les ébauches des pignons et des roues latérales, le long de l'angle et des rayons des faces des ébauches des pignons et des roues latérales, tout en assurant le verrouillage entre ces ébauches par entrée en contact des surfaces des parties correspondantes. Ainsi, les ébauches 32, 32' des pignons

présentent des premières surfaces annulaires 42, 42' desti-

nées à s'associer aux évidements 48, 48' qui présentent des secondes surfaces situées sur les surfaces annulaires 46, 46' des ébauches de roues latérales et qui constituent les

moyens de verrouillage de la forme préférée de réalisation.

Il apparaît que les évidements semi-coniques for-

ment des parties dégagées uniquement sur les ébauches de roues

latérales. Cependant, il est évident que ces évidements peu-

vent être réalisés sur les ébauches des pignons plutôt que

sur les ébauches des roues latérales, comme représenté.

En variante, un seul évidement ou une seule partie dé-

gagée peut être réalisé sur chaque ébauche de pignon et de roue, à savoir un évidement ou une partie dégagée sur une ébauche de pignon et l'autre sur une ébauche de

roue latérale, à 180 du premier évidement ou de la pre-

mière partie dégagée, tout en fonctionnant de la manière prévue.

Les moyens de verrouillage décrits ci-dessus ser-

vent à empêcher tout mouvement relatif entre les ébauches

des pignons et des roues latérales. Etant donné que les ébau-

ches 32 de pignons'sont reliées directement au boîtier 16 du différentiel par l'intermédiaire de l'axe transversal 34 et que les ébauches de roues latérales sont elles-mêmes reliées directement aux arbres menés 14, 14', un trajet direct de transmission de force est établi entre l'arbre menant 12 et

les arbres menés 14, 14'.

Les figures 5 à 8 représentent une autre forme de

réalisation dans laquelle les moyens de verrouillage compren-

nent des méplats 150, 150' formés sur des ébauches 132, 132' de pignons afin de s'associer à des méplats opposés 148, 148' formés sur des ébauches 136, 136' de roues latérales. Les méplats 150, 150' et 148, 148' sont réalisés sur les -ôtés intérieurs des surfaces coniques 142, 142' des ébauches de pignons et sur les côtés intérieurs des surfaces coniques 146, 146' des ébauches de roues latérales. Les méplats sont

espacés de 1800 et ils sont usinés de manière que leurs sur-

faces s'appliquent à plat les unes contre les autres. Le degré de planéité et l'aire des contacts peuvent varier sans que l'action de verrouillage en soit affectée. Dans

cette forme de réalisation, les ébauches 132, 132' de pi-

gnons présentent des premières surfaces annulaires 142, 142' et les ébauches 136, 136' de roues latérales présentent des

secondes surfaces annulaires 146, 146', et les méplat7s asso-

ciés 148, 150 et 148', 150' constituent les moyens de ver-

rouillage de cette forme de réalisation.

De même que dans la forme préférée de réalisation, les méplats opposés de cette variante sont constitués par

des parties dégagée-s, formées sur les deux groupes d'ébau-

ches de pignons et de roues dentées et ils servent à empêcher toute rotation relative entre les ébauches 132, 132' de pignons et les ébauches 136, 136' de roues latérales. Etant donné que les ébauches sont reliées directement au bottier

16 du différentiel par l'intermédiaire de l'axe transversal -

34-, elles tournent avec ce boîtier 16. Les arbres menés 14, 14' étant reliés par des cannelures aux ébauches 136, 136' des roues latérales, le mouvement de l'arbre menant 12 est

transmis directement aux arbres menés 14, 14'.

Il ressort de la description précédente que le dis-

positif 10 de transmission peut. être modifié de-manière à ne comporter qu'une sortie si cela est souhaité. Une telle forme de réalisation est représentée sur la figure 9 qui montre un dispositif 10a de transmission comportant une seule sortie ou un seul arbre mené 14a. Lorsqu'une seule sortie est utilisée,

une seule ébauche 32 de pignon et -une seule ébauche corres-

pondante 36a de roue latérale sont nécessaires pour obtenir le résultat souhaité. L'ébauche 32 de pignon est identique à celle montrée sur les figures 1 à 4. Cependant, il apparaît

que dans une telle forme de réalisation, les moyens de ver-

rouillage sont seulement nécessaires en un point, l'espacement de 1800, montré dans les formes de réalisation précédentes,

étant inutile Par conséquent, l'ébauche 36a de roue laté-

rale présente un seul évidement 48a destiné à recevoir la

surface conique 42 de l'ébauche 32 de pignon Dans la for-

me de réalisation représentée sur la figure 9, l'extrémité non utilisée est fermée de toute manière convenable. Par exemple, un bouchon 54 peut comporter une extrémité 56 de

diamètre réduit, destinée à s'ajuster à frottement à l'in-

térieur de l'alésage 58 du tourillon 18' du bottier.

Bien que les moyens de verrouillage représentés soient identiques à ceux décrits pour la forme préférée de réalisation, il est également possible d'utiliser les moyens

de verrouillage représentés sur les figures 5 à 8.

Il ressort- de la description précédente que les

avantages de la présente invention résultent de la présence 249e935 de surfaces de verrouillage formées sur les faces extérieures

d'ébauches normales de pignons et de roues dentées. Ceci évi-

te d'avoir a utiliser des éléments supplémentaires ou de mo-

difier des pièces existantes pour verrouiller les différents organes enposition. De plus, étant donné que cette comception utilise soit des pièces normales achetées, soit des pièces non finies, un utilisateur peut transformer aisément et rapidement un dispositif classique de transmission d'essieu en renvoi d'angle droit à une seule sortie ou à deux sorties. En outre, les mêmes principes peuvent être appliqués à un différentiel

du type à engrenage droit et non à engrenage conique sim-

ple ou à engrenage conique hélicoïdal décrit. De même que dans les formes de réalisation décrites, des ébauches de pignons et de roues à denture droite peuvent être utilisées à la place des ébauches de pignons et de roues à denture conique ou à denture conique hélicoïdale, une quelconque des formes de réalisation de moyens de verrouillage pouvant être utilisée pour relier rigidement les ébauches de pignons et de roues

au bottier de support.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent

être apportées au dispositif décrit et représenté sans sor-

tir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transmission destiné à relier des arbres rotatifs menant (12) et mené (14), disposés angulairément, ce dispositif comprenant un bottier (16) accouplé à l'arbre menant, des moyens d'entraînement lo- gés dans le bottier afin de transmettre la rotation de ce dernier à l'arbre mené, le dispositif étant caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent un élément d'entrée (32) accouplé au bottier, un élément de sortie (36) accouplé à l'arbre mené, et des moyens de verrouillage réalisés d'une seule pièce avec au moins l'un des éléments d'entrée et de sortie et enclenchés pour relier directement

le bottier à l'arbre mené.

2. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 1,caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent une première surface (42) située sur au moins

l'un des éléments d'entrée et-de sortie et une seconde sur-

face (46) située sur l'autre de ces éléments d'entrée et de sortie, la première surface étant en contact avec la seconde surface et l'une de ces surfaces présentant une partie dégagée (48) afin d'empêcher tout mouvement relatif

entre les éléments d'entrée et de sortie.

3. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 2, caractérisé en ce qu'au moins l'une des première et seconde surfaces comprend une surface annulaire (42 ou (46) située sur l'un des éléments d'entrée et de sortie, l'autre des première et seconde surfaces présentant un

évidement annulaire (48) qui constitue ladite partie dé-

gagée et qui est formé sur l'autre desdits éléments d'en-

trée et de sortie, afin de s'associer à ladite surface annulaire et de constituer lesdits moyens de verrouillage, ledit évidement-pouvant notamment présenter une surface

concave semi-conique.

4. Dispositif de transmission selon la renvendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent des première et seconde surfaces (142,146), si-' tuées sur les éléments d'entrée et de sortie.(132,136), ces première et seconde surfaces présentant des parties dégagées (148, 150) qui s'enclenchent pour empêcher tout mouvement relatif entre lesdits éléments d'entrée et de sortie, lesdites parties dégagées pouvant notamment comprendre des méplats complémentaires et opposés, formés sur les première et seconde surfaces.

5. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les éléments d'entrée et de sortie sont des ébauches non finies (32, 36) de pignons et

de roues dentées présentant des surfaces extérieures annu-

laires (42, 46).

6. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 5, caractérisé en ce que les surfaces annulaires exté-

rieures comprennent des surfaces coniques opposées.

7. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 6, caractérisé en ce que la surface conique de l'une (36) desdites ébauches présente un évidement (48) destiné à s'associer avec la surface conique de l'autre ébauche (32) et constituant lesdits moyens de verrouillage, ou bien en ce que lesdites surfaces coniques des ébauches comprennent des méplats complémentaires et opposés (148, 150) constituant

lesdits moyens de verrouillage.

8. Dispositif de transmission comprenant un bottier (16) qui présente une chambre (30), un arbre menant (12) disposé longitudinalement et accouplé au bottier, un arbre mené transversal (14) qui pénètre dans la chambre du bottier,

et des moyens d'entraînement logés dans la chambre du bot-

tier afin de transmettre la rotation de ce dernier à l'arbre mené, le dispositif étant caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent un élément d'entrée (32) accouplé au bottier, un élément de sortie (36) accouplé à l'arbre mené, des moyens destinés à verrouiller les éléments d'entrée et de sortie afin d'empêcher tout mouvement relatif entre les éléments d'entrée et de sortie et le bottier, les moyens de verrouillage comprenant une première surface formée sur au moins l'un des éléments d'entrée et de sortie, l'autre de ces éléments présentant une seconde surface correspondant à ladite première surface afin de verrouiller rigidement les éléments d'entrée et de sortie au bottier pour que ce

dernier soit relié directement à l'arbre mené.

9. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce qu'au moins l'une des première et seconde surfaces comprend une surface annulaire formée sur l'un des éléments d'entrée et de sortie, l'autre des premiè- re et seconde surfaces présentant un évidement annulaire (48) situé sur l'autre desdits éléments d'entrée et de sortie et

destiné à s'associer à ladite surface annulaire pour cons-

tituer les moyens de verrouillage.

10. Dispositif de transmission selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce que les première et seconde sur-

faces présentent des méplats opposés et complémentaires (148,

) formés sur les éléments d'entrée et de sortie et cons-

tituant lesdits moyens de verrouillage.