FR2621964A1 - Mecanisme de crabotage - Google Patents

Abstract

Il comporte un carter 3, deux arbres rotatifs coaxiaux 1, 2 dont un à gorge 16, un crabot fixe 4, un moyeu 5 coulissant; les dents peuvent se dégager en réponse à la transmission d'un couple relatif entre les arbres. Le moyeu a des trous de guidage 56 radiaux contenant des billes 6. Un manchon 8 coulissant sur le moyeu presse les billes dans la gorge annulaire. Application envisagée pour les véhicules sélectivement à deux ou quatre roues motrices.

Description

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MECANISME DE CRABOTAGE

La présente invention concerne un mécanisme de crabotage pour relier et séparer sélectivement des arbres d'entrée et de sortie coaxiaux l'un par rapport à L'autre, et plus particulièrement un mécanisme de crabotage pour relier et séparer sélectivement et de

façon régulière ces arbres avec une faible force pen-

dant qu'une puissance motrice est transmise de l'arbre

d'entrée vers l'arbre de sortie.

Divers véhicules toutes roues motrices ont

été développés au cours des dernières années pour amé-

liorer la stabilité et la manoeuvrabilité des véhicules

lors de leurs déplacements. L'un des types de ces véhi-

cules toutes roues motrices connu est un véhicule à quatre roues motrices à temps partiel qui peut passer, selon les nécessités, d'un mode à deux roues motrices dans lequel les roues avant ou arrière servent de roues motrices dans les conditions normales, par exemple Lorsqu'il se déplace sur une route, à un mode à quatre

roues motrices dans lequel le couple moteur est égale-

ment transmis aux roues entraînées dans d'autres condi-

tions, par exemple lorsqu'il roule en tout terrain. Les véhicules toutes roues motrices de ce type ont un embrayage sur un arbre moteur rotatif permettant de transmettre sélectivement un couple moteur d'une source de puissance, par l'intermédiaire de l'arbre moteur

rotatif, aux roues entraînées.

La demande de brevet japonais mise à la disposition du public n 58-56923, par exemple, décrit un véhicule à quatre roues motrices à temps partiel ayant un

mécanisme d'embrayage comprenant un embrayage éLectro-

magnétique. Dans les conditions de fonctionnement nor-

males, le véhicule fonctionne en tant que véhicule à traction avant dans lequel les roues avant sont seules

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à être reliées à un arbre moteur raccordé à une source de puissance telle qu'un moteur. L'arbre moteur est retié en tant qu'arbre d'entrée à une extrémité de l'embrayage électromagnétique. Lorsque l'embrayage électromagnétique est actionné selon les nécessités, une puissance motrice peut être transmise de l'arbre

moteur, par l'intermédiaire de l'embrayage électro-

magnétique, aux roues arrière qui sont fonctionnelle-

ment couplées à l'autre extrémité de L'embrayage, de façon à ce que le véhicule puisse fonctionner en

tant que véhicule à quatre roues motrices.

La demande de modèle d'utilité japonais mise à la disposition du public n 55-1956 décrit un véhicule toutes roues motrices équipé d'un mécanisme d'embrayage comprenant un crabotage. Le crabotage est sélectfvement embrayé et débrayé de façon à faire alterner le véhicule entre les modes à deux roues

motrices et à quatre roues motrices.

Le crabotage décrit dans cette dernière publication diffère d'un embrayage à frottement tel que l'embrayage électromagnétique décrit dans la première publication, par le fait que, comme le crabotage comporte des dents engrenées permettant la transmission d'un couple, sa structure est simple, qu'il ne se produit jamais de patinage et qu'une transmission fiable du couple est possible. Le crabotage pose cependant certains problèmes, à savoir qu'il produit des chocs importants lorsqu'il est embrayé et débrayé, et qu'il nécessite une importante force d'actionnement pour séparer les arbres pendant

qu'un couple est transmis entre ces arbres. Les crabo-

tages classiques utilisés pour transmettre et inter-

rompre une puissance motrice entre des arbres d'entrée

et de sortie coaxiaux comportent des dents de crabo-

tage en prise les unes avec les autres, dont les sur-

faces d'engrènement sont disposées parallèlement aux arbres d'entrée et de sortie. Par conséquent, une force d'actionnement très importante, suffisamment intense pour résister à la force d'engrènement des dents de crabotage, est nécessaire pour débrayer les dents de crabotage engrenées. Dans certains cas, le débrayage du crabotage peut produire du bruit lorsque les dents de crabotage passent par-dessus les dents

de crabotage opposées, ainsi qu'un choc.

Compte tenu des problèmes mentionnés ci-

dessus posés par le dispositif de crabotage classique,

la présente invention a pour but de fournir un méca-

nisme de crabotage accouplé et désaccouplé de façon régulière, avec une faible force, pendant qu'une puissance motrice est transmise d'un arbre d'entrée

vers un arbre de sortie.

Le mécanisme de crabotage comporte une structure d'alimentation en huile pour alimenter

de force en huile lubrifiante,à partir d'un méca-

nisme adjacent, des parties coulissantes du méca-

nisme de carbotage, un moyen limitateur de couple

dans un crabotage pour empêcher qu'un couple dépas-

sant une certaine valeur réglée ne soit transmis entre les arbres d'entrée et de sortie, et un moyen détecteur pour détecter le débrayage progressif du crabotage provoqué par le moyen limitateur de

couple. Lorsque le débrayage progressif du crabo-

botage est détecté, le crabotage peut être débrayé régulièrement avec une faible force d'actionnement, de façon à ce que les éventuels bruits et chocs qui sont produits par les dents de crabotage lorsqu'elles

s'entrechoquent et se chevauchent mutuellement pen-

dant un passage de L'état embrayé à l'état débrayé du crabotage puissent être réduits. Le mécanisme de crabotage proprement dit et le mécanisme adjacent

peuvent également être protégés.

Conformément à la présente invention, celle-

ci concerne un mécanisme de crabotage comportant un

carter, un premier et un second arbres rotatifs dis-

posés de façon à tourner coaxialement dans Le carter, le second arbre rotatif ayant une gorge annulaire définie dans une périphérie extérieure de ceLui-ci, un crabot monté de façon fixe sur le premier arbre rotatif et ayant des premières dents de crabot faisant face à une extrémité du second arbre, un moyeu monté coulissant axialement sur le second arbre rotatif et ayant des secondes dents de crabot pouvant s'engrener avec les premières dents de crabot, Les

secondes dents de carbot étant mobiles pour se déga-

ger des premières dents de crabot sous l'effet d'une force de poussée, en réponse à une transmission de couple relatif entre le premier et le second arbres rotatifs, le moyeu ayant des trous de guidage le traversant radialement vers le second arbre rotatif, des billes respectivement maintenues dans les trous

de guidage et pouvant s'engager dans la gorge annu-

laire, et un moyen d'engagement coulissant axiale-

ment, disposé sur une périphérie extérieure du moyeu pour venir atteindre les billes et repousser les

billes au moins dans la gorge annulaire.

Le mécanisme de crabotage comporte en outre

un moyen limitateur de couple pour dégager progres-

sivement les premières et les secondes dents de crabot les unes des autres selon la force de poussée, ce qui

permet d'éviter qu'un couple dépassant une valeur pré-

réglée prescrite ne soit transmis entre Le premier et

le second arbres rotatifs.

Le premier arbre rotatif a sur l'une de ses extrémités un engrenage de transmission éloigné du second arbre rotatif, le carter contenant un bottier auxiliaire permettant le stockage d'huile lubrifiante et dans lequel est logé un différentiel ayant un engrenage moteur partiellement plongé dans l'huile lubrifiante, les engrenages de transmission et moteur

constituant un engrenage hypoide, et un moyen de gui-

dage d'écoulement disposé au voisinage de l'engrenage hypolde, ce dispositif étant tel qu'en réponse à la rotation de l'engrenage moteur, l'huile lubrifiante est acheminée sur le moyen de guidage d'écoulement et est dirigée par Le moyen de guidage d'écoulement,

au moins vers le premier arbre rotatif.

Les buts, détails et avantages de la pré-

sente invention décrits ci-dessus ainsi que d'autres

apparaîtront à la lecture de la description détaillée

faite ci-après de ses modes de réalisation préférés,

faite en référence aux dessins annexés.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mécanisme de crabotage selon un premier mode de réalisation de la présente invention;

La figure 2 est une vue développée fragmen-

taire illustrant la manière dont les dents de crabot

en vis-à-vis les unes des autres s'engrènent mutuel-

lement; La figure 3 est un diagramme schématique fragmentaire illustrant les forces agissant sur les dents de crabot, un moyeu, des billes et un manchon

permettant d'analyser la force d'actionnement agis-

sant sur le mécanisme de crabotage illustré figure I; La figure 4 est une vue schématique d'une dent de crabot représentée figure 3; La figure 5 est une vue schématique d'une cannelure illustrée figure 3;

La figure 6 est une vue schématique fragmen-

taire d'une bille et des parties environnantes illustrées

figure 3; -

La figure 7 est une vue en plan schématique d'un véhicule à quatre roues motrices comportant le mécanisme de crabotage illustré figure 1;

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La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un mécanisme selon un second mode de réalisation de la présente invention; La figure 9 est une vue en coupe transversale d'un moyen d'actionnement et d'un moyen détecteur illus- très figure 8; La figure 10 est une vue partiellement en coupe d'un commutateur du moyen détecteur de la figure 9;

La figure 11 est une vue en plan schéma-

tique d'un véhicule à quatre roues motrices comportant le mécanisme de crabotage illustré figure 8; La figure 12 est un graphique représentant une courbe de transmission de couple pour un couplage visqueux; La figure 13 est un organigramme d'une séquence de commande pour l'embrayage et le débrayage du crabotage dans le véhicule à quatre roues motrices représenté figure 11;

La figure 14 est une vue en coupe longitu-

dinale d'un mécanisme de crabotage selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; et La figure 15 est une vue en plan d'une

plaque de guidage d'écoulement utilisée avec le méca-

nisme de crabotage illustré figure 14.

Un mécanisme de crabotage, globalement désigné par la référence numérique 100, conformément

à un premier mode de réalisation de la présente inven-

tion, sera décrit en référence aux figures 1 à 7.

Le mécanisme de crabotage 100 illustré figure 1 se prête à une utilisation dans un véhicule à quatre roues motrices illustré figure 7. Dans la figure 7, une puissance motrice de sortie produite par un moteur 101

est transmise à un différentiel 103 d'une unité d'en-

trainement des roues avant 102, ainsi qu'à un diffé-

rentiel 106 d'une unité d'entraînement des roues arrière 105, par l'intermédiaire d'un arbre propulseur 104 s'étendant longitudinalement dans le véhicule. Le mécanisme de crabotage 100 est disposé entre les unités d'entraînement des roues avant et arrière 102 et 105, en particulier entre l'arbre propulseur 104 et l'unité d'entraînement des roues arrière 105 du véhicule à quatre roues motrices. Le mécanisme de crabotage 100 est sélectivement embrayé et débrayé pour faire alterner le véhicule entre un mode à deux roues

motrices et un mode à quatre roues motrices.

Comme le montre La figure 1, le mécanisme de

crabotage 100 comprend principalement un arbre d'en-

trée 1 couplé à l'extrémité arrière de l'arbre pro-

pulseur 104, un arbre de sortie 2 s'étendant vers

l'arrière de l'extrémité arrière de l'arbre d'en-

trée 1 et coaxialement par rapport à celui-ci, un crabotage 10 disposé entre Les arbres d'entrée et de sortie 1 et 2, pour sélectivement autoriser et interrompre la transmission d'une puissance motrice ou d'un couple moteur de l'arbre d'entrée I vers l'arbre de sortie 2, et un carter de crabotage 3 abritant le crabotage 10 et dans lequel les arbres

d'entrée 1 et de sortie 2 sont montés à rotation.

Plus précisément, L'arbre d'entrée I comporte une partie avant montée de façon à pouvoir tourner dans une partie avant du carter 3, par un palier 31, et

une bride d'accouplement 32 est ajustée sur la par-

tie avant de l'arbre d'entrée I au travers de canne-

lures 11, 33 et est fixée en place par un écrou 12.

L'arbre de sortie 2 a une partie avant montée de façon à pouvoir tourner dans une partie arrière du carter 3, par un palier 34. La partie avant de l'arbre de sortie 2 a une extrémité avant montée de façon à pouvoir tourner dans un creux circulaire 13 défini dans l'extrémité arrière de L'arbre d'entrée 1, au moyen d'un palier 35,afin de tourner par rapport à l'arbre d'entrée 1. L'arbre propulseur 104 (figure 7), partant du moteur 101, est couplé à l'arbre d'entrée 1

par la bride d'accouplement 32.

Comme l'illustre la figure 1, le crabotage 10 comprend un crabot 4, un moyeu 5, une pluralité de billes 6 et un manchon 8. Le crabot 4 est ajusté sur

la partie avant de l'arbre de sortie 2 par des canne-

lures 21, 41 formées dans le carter d'embrayage 3 et est fixé en place par un écrou 22. Le moyeu 5 est monté sur la partie arrière de l'arbre d'entrée 1 par des cannelures 15, 51 formées dans le carter d'embrayage 3, le moyeu 5 étant axialement coulissant

sur, mais tournant avec, l'arbre d'entrée 1. Le cra-

bot 4 et le moyeu 5 comportent un certain nombre de

dents de crabot 42, 52, respectivement, faisant axia-

lement saillie sur leurs surfaces respectives mutuel-

lement opposées et qui peuvent s'engrener les unes dans les autres. Les dents de crabot 42, 52 sont

circonférentiellement espacées à intervalles régu-

liers et sont en nombres égaux. Comme le montre la figure 2, les dents de crabot 42, 52 de ce mode de réalisation ont respectivement des surfaces d'engrènement biseautées (ou obliques) 43, 53 sur leurs deux côtés, dans la direction dans laquelle Le crabot 4 et le moyeu 5 peuvent tourner, les surfaces d'engrènement biseautées 43, 53 étant inclinées par rapport à l'axe du crabot 4 et du moyeu 5. Lorsqu'un couple relatif est transmis de l'arbre d'entrée 1 vers L'arbre de sortie 2 alors que les surfaces biseautées 43, 53 sont en prise les unes avec les autres, c'est-à-dire lorsqu'une puissance motrice rotative est transmise de l'arbre d'entrée 1 ou de l'arbre moteur à l'arbre de sortie 2 ou à l'arbre entraÂné, des forces de poussée sont produites entre les surfaces d'engrènement biseautées 43, 53 et agissent sur le crabot 4 et le moyeu 5 dans des directions axialement opposées. La force de poussée appliquée sur le moyeu 5 pouvant coulisser sur l'arbre d'entrée 1 tend à déplacer le moyeu 5 axialement vers l'avant

(vers la droite de la figure 1).

Le moyeu 5 a une partie avant de diamètre inférieur 55 disposée de façon à coulisser sur une partie intermédiaire de l'arbre d'entrée 1. La partie de petit diamètre 55 comporte à titre d'exemple trois trous de guidage 56 définis dans sa région arrière,

ces trous étant circonférentiellement également espa-

cés et s'étendant radialement vers l'arbre d'entrée 1.

La partie de petit diamètre 55 comporte également des trous de guidage 57 définis dans sa région avant. Les

billes 6 sont respectivement disposées de façon à pou-

voir tourner dans les trous de guidage 56. D'autres billes 7 sont également disposées de façon à pouvoir

tourner respectivement dans les trous de guidage 57.

L'arbre d'entrée 1 comporte une gorge annulaire 16 définie dans une surface périphérique extérieure de sa partie intermédiaire, au voisinage des extrémités

avant des cannelures 15. Les billes 6 sont partiel-

lement repoussées dans La gorge annulaire 16 par un plat intérieur annulaire 86 du manchon 8. Les trous de guidage 56 peuvent être des trous coniques dont le diamètre diminue progressivement radialement vers

l'intérieur et vers l'arbre d'entrée 1.

Le manchon 8, qui est sous forme d'un cylindre creux, est disposé axialement coulissant sur la partie de petit diamètre 55 du moyeu 5. Le plat annulaire intérieur 86 du manchon 8 est disposé sur une surface périphérique intérieure intermédiaire de celui-ci au voisinage de son extrémité arrière et fait

saillie radialement vers l'intérieur de façon à pous-

ser les billes 6 logées dans les trous de guidage 56 pour les faire pénétrer dans la gorge annulaire 16 de l'arbre d'entrée 1, le plat annulaire intérieur 86 étant coulissant sur la surface périphérique extérieure de la partie de petit diamètre 55. Le manchon 8 a une surface périphérique intérieure avant 87 servant

de surface de guidage pour permettre un guidage cou-

lissant des billes avant 7, qui sont logées dans les trous de guidage 57 et qui roulent sur l'autre sur- face périphérique de la partie intermédiaire de l'arbre d'entrée 1. Le manchon 8 a également une surface périphérieure intérieure arrière 88 servant de surface de guidage afin de permettre un guidage coulissant des billes arrière 6 lorsque le manchon 8 est déplacé vers l'avant (vers la droite dans la

figure 1).

Un dispositif d'actionnement 9 pour action-

ner le crabotage 10 est monté sur le carter d'embrayage 3. Ce dispositif d'actionnement 9 comprend une tringle de commande 94 disposée axialement coulissante dans

le carter d'embrayage 3 parallèlement aux arbres d'en-

trée et de sortie coaxiaux 1 et 2, une unité à solé-

noïde 97 ayant un organe mobile 98 couplé de façon à pivoter par une broche 96 à une extrémité avant de la tringle de commande 94, qui fait saillie hors du carter 3, une fourchette de commande 91 montée sur et couplée à la tringle de commande 94 par une broche à ressort 93, et un ressort de rappeL 95 disposé autour de la tringle de commande 94 et comprimé entre la fourchette de commande 91 et une paroi avant du carter d'embrayage 3 de façon à solliciter normalement La tringLe de commande 94 axialement et vers l'arrière du carter 3. La fourchette de commande 91 comporte deux bras de fourchette 92 entre Lesquels s'étend Le manchon 8 et qui s'engagent dans une gorge annulaire 82 définie dans La surface périphérieure extérieure du manchon 8. Le ressort de rappel 95 soLlicite normalement La fourchette de commande 91 ou la tringle de commande 94 vers L'arrière (vers La gauche sur La figure 1) de façon à provoquer le déplacement par les bras de fourchette 92 du manchon 8 1 1 axialement et vers l'arrière pour qu'il s'engage sur le crabot 10, comme décrit ciaprès. Le ressort

de rappel 95 sert partiellement de moyen de raccor-

dement dans le mécanisme de crabotage 100.

Lorsque l'unité à solénoide 97 est activée, l'organe mobile 98 est déplacé sous L'effet de forces magnétiques de façon à entrafner la tringLe de commande 94 qui lui est reliée par la broche 96, à partir de La position illustrée (figure 1), axialement et vers l'avant, d'une certaine distance, contre la force exercée par le ressort de rappel 95. Le manchon 8 est par conséquent déplacé axialement vers l'arrière de la position illustrée, d'une distance identique, par Les bras de fourchette 92. Lorsque L'unité à

soLénoide 97 est désactivée, le dispositif d'action-

nement 9 et le manchon 8 reviennent à la position illustrée du fait de l'élasticité du ressort de

rappel 95.

Dans la figure 1, les références 3a et 3c désignent des joints d'huile, et la référence 3b,

une plaque annulaire.

On décrit ci-après en détail le fonctionne-

ment du mécanisme de crabotage 100.

Pendant qu'une puissance motrice est trans-

mise de l'arbre d'entrée I à l'arbre de -rtie 2 par l'intermédiaire du crabotage 10, Lorsque celui-ci est embrayé, L'unité à solénoôde 97 est activée pour déplacer L'organe mobile 98. La tringle de commande 94 et La fourchette de commande 91 sont dépLacées axialement vers l'avant, contre La force exercée par le ressort de rappel 95, et le manchon 8 s'engageant sur les bras de fourchette 92 coulisse vers L'avant sur la partie de petit diamètre 55 du moyeu 5. Le mouvement axial vers L'avant du manchon 8 déplace Le plat 86 de façon à libérer Les billes arrière qui ont été repoussées dans la gorge annulaire 16 par Le plat 86. A cet instant, le moyeu 5 monté de façon à coulisser axialement sur l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 1 par les cannelures 15, 51, est soumis à la force de poussée produite par les surfaces biseautées mutuellement engrenées 43, 53 des dents de crabot 42, 52, alors que le crabot 4 et que le moyeu 5 sont mis en rotation, la force de poussée tendant à déplacer le moyeu 5 axialement et vers l'avant (vers la droite, sur la figure 1). Par conséquent, les billes 6 qui ont été libérées du plat 86 et placées dans les trous de guidage arrière respectifs 56 de la partie de petit diamètre 55 du moyeu 5 qui est soumise à la force de poussée vers l'avant, sont comprimées par les surfaces périphériques intérieures arrière des trous de guidage 56, tout en étant simultanément soumises à des forces centrifuges. Par conséquent,

les billes 6 sont déplacées radialement vers l'exté-

rieur, hors de la gorge annulaire 16, vers la surface de guidage 88 du manchon 8. Simultanément, le moyeu 5 est déplacé vers l'avant sur l'arbre d'entrée 1, et les billes 6, 7 se trouvant dans les trous de guidage

respectifs 56, 57, tout en étant guidées par les sur-

faces de guidage 88, 87, roulent sur l'arbre d'entrée I vers l'avant, jusqu'à ce que les dents de crabot 42,

52 soient dégagées de leur engrènement mutuel.

Par désactivation de l'unité à soLénoide 97, le dispositif d'actionnement 9 et le manchon 8 reviennent à la position illustrée sous la force exercée par le ressort de rappel 95, de façon à

embrayer le crabotage 10.

Le crabotage 10 du mode de réalisation illus-

tré peut être débrayé de façon à interrompre la transmission d'un couple de l'arbre d'entrée 1 vers

l'arbre de sortie 2, avec la faible force d'actionne-

nent requise pour déplacer seulement le manchon 8, qui commande le mouvement des billes 6, en utiLisant les forces de poussée produites par l'engrènement

des dents de crabot 42, 52. Par conséquent, le man-

chon 8 sert de moyen d'engagement pour sélectivement acheminer les billes 6 dans la gorge annulaire 16 et

pour les en dégager.

Dans le cas o le véhicule à quatre roues motrices représenté figure 7 est combiné à un système

de freinage à antiblocage des quatre roues, la trans-

mission du couple vers l'unité d'entraînement des roues arrière 105 peut être interrompue par une faible force d'actionnement, en réponse au fonctionnement du

système de freinage à antiblocage des quatre roues.

Par conséquent, le système de freinage à antiblocage des quatre roues peut être actionné de façon à freiner efficacement les roues avant et arrière. Dans le cas o le véhicule à quatre roues motrices comporte un

système de freinage ordinaire, le mécanisme de cra-

botage 100 a pour effet d'améliorer la stabilité du

véhicule lors de son déplacement.

Le mode de réalisation ci-dessus peut être modifié par montage du crabot 4 sur l'arbre d'entrée 1

et du moyeu 5 sur l'arbre de sortie 2.

Le fait que le crabot 10 puisse alterner entre des positions embrayée et débrayée par l'intermédiaire d'une faible force d'actionnement, même lorsqu'un couple est transmis entre l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2, sera analysé théoriquement à l'aide d'équations. Dans la figure 3, Fa1 représente une force de poussée produite par l'engrènement des dents de crabot 42, 52, Fa2 une

résistance de frottement axial produite par l'enga-

gement entre les cannelures 15, 51 de l'arbre d'en-

trée 1 et Le moyeu 5, Fa une force par laquelle le moyeu 5 repousse les billes 6, T un couple transmis, r1 le rayon d'un cercle le long duquel tournent les dents de crabot 42, 52, et r2 le rayon d'un cercle

le long duquel tournent les cannelures 15, 51.

Comme le montre la figure 4, si l'on suppose que 9 désigne l'angle des surfaces d'engrènement biseautées 43, 53 des dents de crabot 42, 52, et P 1, le coefficient de frottement des surfaces des dents biseautées 43, 53, la force de poussée Fa1 s'exprime alors de la manière suivante: Fa T T. Fa1 = r tang.8 - l'i rT rI r1

= T (tang.e - pl).

ri

On suppose dans la figure 5 qu' a repré-

sente l'angle de pression des cannelures 15, 51 et

P2' le coefficient de frottement des surfaces d'en-

grènement des cannelures 15, 51. La résistance de frottement Fa2 est donnée par:

T U2

Fa T P a2 = 2 cos a Il ressort de la figure 3 que: Fa = Fa1 - Fa2 (> 0) T (tang.e - pl) - T r 12 rI r2 cosa r1 2 On suppose dans la figure 6 que l'angle d'une surface latérale inclinée de La gorge 16 est désigné par a', que la force avec laquelle les billes 6 sont comprimées par Le manchon 8 est désignée par Fr, que le coefficient de frottement entre le moyeu 5 et Les billes 6 est désigné par P3' que le coefficient de frottement entre L'arbre d'entrée 1 et les billes 6 est désigné par 114, et que le coefficient de frottement entre les billes 6 et le manchon 8 est désigné par 115. La force Fr est exprimée par: Fr = Fa - tang.CI' - 3 Fa - l4' Fa

= (tang.a' - P3 - 114) Fa.

En conséquence, la force Fs qui est nécessaire pour actionner le manchon 8 est donnée par: Fs = 15 * Fr = 115 (tang.a - 113 - 114) * Fa = 11P5 (tang.a' - p3 - 114) x {rl (tang.e -p1) r cos2 ri r2 'cos C On notera donc que la force Fs requise pour actionner le manchon 8 peut être sensiblement réduite par sélection de valeurs appropriées pour a, a, 6, rr1

et r2.

Les crabotages classiques ne peuvent pas alterner entre des positions embrayée et désembrayée, sauf si:

Fs > Fa.

Avec le crabotage du présent mode de réalisa-

tion, comme une force de poussée est produite par l'en-

grènement entre les dents de crabot 42, 52, Les billes 6 peuvent être déplacées hors de la gorge annuLaire 16 sous l'effet de La force de poussée ainsi produite, par simple déplacement du manchon 8, et Le moyeu 5 peut être déplacé de façon à dégager Les dents de crabot 42, 52 les unes des autres. Par conséquent, Les arbres d'entrée et de sortie peuvent être accouplés et désaccouplés pendant qu'une puissance motrice est transmise, au moyen d'une faibLe force d'actionnement qui doit seulement suffire à déplacer le manchon 8

commandant Le mouvement des billes 6.

Un mécanisme de crabotage seLon un second mode de réalisation de la présente invention est décrit ci-après en référence aux figures 8 à 13. Les parties constitutives du second mode de réalisation

qui sont identiques par leur structure et leur fonc-

tion à celles du premier mode de réalisation sont

désignées par des références numériques identiques.

La figure 8 représente en coupe transver-

sale le mécanisme de crabotage, désigné en 200, du

second mode de réalisation. Le mécanisme de crabo-

tage 200 présente fondamentalement la même structure que celle du mécanisme de crabotage 100 du premier mode de réalisation, et comporte des arbres d'entrée

et de sortie coaxiaux I et 2 montés de façon à pou- voir tourner dans un carter d'embrayage 30. L'arbre de sortie 2 est

positionné dans une partie arrière du carter d'embrayage 30 au moyen de roulements avant et arrière 34a, 34b et d'une plaque annulaire 34c s'étendant entre eux. L'extrémité avant de l'arbre de sortie 2 est montée à rotation dans un creux circulaire 13 défini dans l'extrémité arrière

de l'arbre d'entrée 1 pour pouvoir tourner par rap-

port à celui-ci.

Le crabotage 20 comprend un crabot 4, un

moyeu 5, une pluralité de billes 6 et un manchon 8.

Le moyeu 5 du second mode de réalisation comprend un premier moyeu 5a et un second moyeu 5b. Le second moyeu 5b est monté sur une partie arrière de l'arbre d'entrée 1 par des cannelures 15b, 51b formées dans le carter d'embrayage 30, le moyeu Sb étant axialement coulissant sur, mais pouvant tourner avec, l'arbre d'entrée 1. Le premier moyeu 5a est monté sur une partie arrière du second moyeu 5b par des cannelures 15a, 51a pour coulisser axialement sur, mais tourner avec, le second moyeu 5b. Le premier moyeu 5a ne peut se déplacer vers l'arrière du fait d'une bague d'arrit c montée sur l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 1. Le crabot 4 et le premier moyeu 5a comportent respectivement un certain nombre de dents de crabot 42,

52, faisant axialement saillie sur leurs surfaces oppo-

sées respectives et qui peuvent s'engrener mutuellement.

Les dents de crabot 42, 52 sont circonférentiellement

espacées à intervalles égaux, et sont en nombre égal.

Les dents de crabot 42, 52 du second mode de réaLisa-

tion ont respectivement des surfaces d'engrènement biseautées 43, 53, de part et d'autre, dans La direc- tion dans Laquelle Le crabot 4 et Le moyeu 5 peuvent tourner, les surfaces biseautées d'engrènement 43, 53 étant inclinées par rapport à l'axe du crabot 4 et du moyeu 5, comme le montre la figure 2. lorsqu'un couple relatif est transmis de l'arbre d'entrée 1 à l'arbre de sortie 2, alors que les surfaces biseautées 43, 53 sont mutuellement engrenées, des forces de poussée

sont produites entre Les surfaces d'engrènement biseau-

tées 43, 53 et agissent sur le crabot 4 et le moyeu 5 dans des directions axialement opposées. La force de poussée appliquée au moyeu 5 pouvant coulisser sur l'arbre 1, en particulier au premier moyeu 5a, tend à déplacer le moyeu 5, et en particulier le premier moyeu 5a, axialement et vers l'avant (vers la droite,

sur La figure 8).

Le second moyeu 5b présente une partie de petit diamètre 55a disposée de façon à coulisser sur une partie intermédiaire de l'arbre d'entrée 1. La partie de petit diamètre 55a comporte à titre d'exemple trois trous de guidage 56a définis dans sa région arrière en des points circonférentiellement également

espacés s'étendant radialement vers l'arbre d'entrée 1.

La partie de petit diamètre 55a comporte également des trous de guidage 57a définis dans une région avant de celle-ci. Les billes 6 sont respectivement disposées

de façon à pouvoir tourner dans Les trous de guidage 56a.

D'autres billes 7 sont également respectivement dispo-

sées de façon à pouvoir tourner dans les trous de gui-

dage 57a. L'arbre d'entrée 1 présente une gorge annu-

Laire 16a définie dans une surface périphérique exté-

rieure de sa partie intermédiaire au voisinage des extrémités avant des cannelures 15b. Les billes 6 sont partieLlement repoussées dans La gorge annulaire 16a par un plat annulaire intérieur 86 du manchon 8. Les trous de guidage 56a peuvent être des trous coniques dont le diamètre se réduit progressivement radialement

vers L'extérieur et vers L'arbre d'entrée 1.

Le manchon 8, qui est sous forme d'un cyLindre creux, est disposé de façon à coulisser axialement sur la partie de petit diamètre 55a du second moyeu 5b. Le plat annulaire intérieur 86 du manchon 8 est disposé sur une surface périphérieure intérieure intermédiaire de celui-ci au voisinage de son extrémité arrière et fait radialement saillie vers l'intérieur de façon à

* repousser les billes 6 logées dans les trous de gui-

dage 56a pour les faire pénétrer dans la gorge annu-

laire 16a de l'arbre d'entrée 1, le plat annulaire

intérieur 86 étant coulissant sur La surface périphé-

rique extérieure de la partie de petit diamètre 55a.

Le manchon 8 présente une surface périphérieure inté-

rieure avant 87 servant de surface de guidage pour le guidage coulissant des bittlles avant 7 qui sont Logées

dans les trous de guidage 57a et roulent sur la sur-

face périphérieure extérieure de la partie intermé-

diaire de l'arbre d'entrée 1. Le manchon 8 a également une surface périphérieure intérieure arrière 88 servant de surface de guidage pour le guidage coulissant des billes arrière 6 lorsque le manchon 8 se déplace vers

l'avant (vers la droite de la figure 8).

Le second moyeu 5b comporte en outre une protubérance annulaire 5d sur une surface périphérique

intermédiaire extérieure de celui-ci. Un ressort à bou-

din d'arrêt 50 est disposé à L'état comprimé en tant que moyen limitateur de couple entre la protubérance

annulaire 5d et Le premier moyeu 5a. Le ressort d'ar-

rêt 50 sollicite normalement le premier moyeu 5a vers l'arrière (vers la gauche de la-figure 8) dans la direction permettant un engrènement avec le crabot 4,

à l'encontre de la force tendant à déplacer le pre-

mier moyeu 5a axialement sous l'effet des forces de

poussée produites par l'engrènement des dents de cra-

bot 42, 52. La force de rappel agissant sur le ressort d'arrêt 50 détermine ainsi un réglage de couple per- missible qui peut être transmis de l'arbre d'entrée 1 à l'arbre de sortie 2. Un dispositif d'actionnement 109 pour actionner le crabotage 20 est monté sur le carter d'embrayage 30, ce dispositif d'actionnement 109 étant semblable au dispositif d'actionnement 9

du premier mode de réalisation.

Le dispositif d'actionnement 109 comprend

une tringle de commande 194 disposée de façon à cou-

lisser axialement dans le carter d'embrayage 30 parallèlement aux arbres d'entrée et de sortie

coaxiaux 1 et 2, une fourchette de commande 191 mon-

tée sur et couplée avec la tringle de commande 194 par un goujon de ressort 193 et ayant deux bras de fourchette 192 s'engageant dans une gorge annulaire 82 définie dans la périphérie extérieure du manchon 8, un ressort de rappel 195 disposé autour de la tringle de commande 194 à L'état comprimé entre la fourchette de commande 191 et une paroi avant du carter d'embrayage pour repousser normalement le crabotage 20 pour l'embrayer, et une unité à solénoide 197 ayant un organe mobile 198 couplé à l'extrémité arrière de la

tringle de commande 194, qui fait saillie vers l'ar-

rière du carter 30.

Lorsque l'unité à solénolde 197 est activée, l'organe mobile 198 est déplacé sous l'effet des forces magnétiques de façon à écarter la tringle de commande 194 de la position illustrée (figure 8) axialement vers l'avant, d'une certaine distance, à l'encontre de la force exercée par le ressort de rappel 195. Le manchon 8 est par conséquent déplacé axialement vers l'avant, par rapport à la position illustrée, d'une même distance

2 6 2 1 9 6 4

par les bras de fourchette 192. Lorsque l'unité à

solénoide 197 est désactivée, le dispositif d'ac-

tionnement 109 et le manchon 8 reviennent à la posi-

tion illustrée sous l'effet de l'élasticité du ressort de rappel 195. Le fonctionnement du mécanisme de crabotage du second mode de réalisation est décrit ci-après

en détail.

Pendant qu'une puissance motrice est transmise

de l'arbre d'entrée 1 à l'arbre de sortie 2 par l'inter-

médiaire du crabotage 20 lorsque celui-ci est embrayé,

l'unité à solénoide 197 est activée pour déplacer l'or-

gane mobile 198. La tringle de commande 194 et la four-

chette de commande 191 sont déplacées axialement vers l'avant à l'encontre de la force exercée par le ressort de rapport 195, et le manchon 8 s'engageant dans les bras de fourchette 192 coulisse vers l'avant sur la partie de petit diamètre 55a du second moyeu 5b. Le déplacement axial vers l'avant du manchon 8 déplace le plat 86 de façon à libérer les billes arrière 6 qui ont été repoussées dans la gorge annulaire 16a par le plat 86. A cet instant, le premier moyeu 5a monté de façon à coulisser axialement sur le second

moyeu 5b par les cannelures 15a, 51a, qui est lui-

même monté de façon à coulisser axialement sur l'ex-

trémité arrière de l'arbre d'entrée 1 par les canne-

lures 15b, 51b, est soumis à la force de poussée produite par les surfaces biseautées s'engrenant mutuellement 43, 53 des dents de crabot 42, 52, alors que le crabot 4 et le moyeu 5 sont en rotation, la force de poussée tendant à déplacer le premier moyeu 5a axialement et vers l'avant (vers la droite, sur la figure 1). Par conséquent, les billes 6 qui sont

libérées du plat 86 et placées dans les trous de gui-

dage arrière respectifs 56a de la partie de petit dia-

mètre 55a du second moyeu 5b soumis à la force de poussée vers l'avant par le ressort d'arrêt 50, sont comprimées par les surfaces périphériques intérieures

arrière des trous de guidage 56a, alors que simulta-

nément, les billes 6 sont soumises à des forces cen-

trifuges. Par conséquent, les billes 6 sont déplacées radialement vers l'extérieur de la gorge annulaire 16

vers la surface de guidage 88 du manchon 8. Simultané-

ment, le second moyeu 5b commence à se déplacer vers l'avant sur l'arbre d'entrée I sous l'effet de la force de poussée appliquée par l'intermédiaire du ressort d'arrêt 50, et les billes 6, 7 se trouvant dans les trous de guidage respectifs 56a, 57a, alors qu'elles sont guidées par les surfaces de guidage 88, 87, roulent sur l'arbre d'entrée 1 vers l'avant, jusqu'à ce que les dents de crabot 42, 52 soient

dégagées de leur engrènement mutuel.

Par désactivation de l'unité à solénolde 197, le dispositif d'actionnement 109 et le manchon 8 reviennent à la position illustrée sous l'effet de la force exercée par le ressort de rappel 195 afin

d'embrayer le crabotage 20.

Dans le second mode de réalisation, le cra-

botage 20 peut également être débrayé de façon à interrompre la transmissionide couple de L'arbre d'entrée 1 à l'arbre de sortie 2, avec la faible force d'actionnement suffisant à déplacer le manchon 8 qui commande le déplacement des billes 6, en utilisant les forces de poussée produites par l'engrènement des

dents de crabot 42, 52.

Conformément au second mode de réalisation, lorsque le couple transmis s'accroit alors que les arbres d'entrée et de sortie 1 et 2 sont reliés entre

eux par le crabotage 20, les forces de poussée pro-

duites par l'engrènement entre les dents de crabot 42, 52 s'accroissent également. A l'instant o la force appliquée au premier moyeu 5a permettant de déplacer ce dernier vers l'avant dépasse la force élastique exercée par le ressort d'arret 50, ce ressort d'arrêt est progressivement comprimé et le premier moyeu 5a commence à se dégager du crabot 4. Cela évite de transtettre un couple excessif de l'arbre d'entrée 1 à l'art)e de sortie 2. Comme le montre la figure 11, le mécanisme de crabotage 200 du second mode de réalisation est monté sur un arbre propulseur 104 allant d'une unité d'entraînement des roues avant 102 reliée à un moteur 101 à une unité d'entraînement des roues arrière 105 dans un véhicule à quatre roues motrices. Quand le crabotage 20 est embrayé, le véhicule roule selon un mode d' entraÂnement à quatre roues motrices,

et lorsque le crabotage 20 est débrayé, le véhi-

i5 cule roule selon un mode d'entraînement à deux roues motrices. L'unité d'entraînement des roues arrière comprend un différentiel arrière comportant un accouplement visqueux 106. Comme cela est bien connu dans la technique, l'accouplement visqueux comprend des plaques alternées fixées à un arbre intérieur et un carter extérieur rempli d'un fluide

très visqueux tel que l'huile de silicone. L'accou-

plement visqueux remplit une fonction différentielle en cisaillant l'huile de silicone à l'aide des plaques alternées, et est également apte à limiter

la fonction différentielle.

L'accouplement visqueux 106 utilisé en tant que différentiel arrière dans un véhicule à quatre roues motrices est également utilisé en tant que différentiel central entre les roues avant et

les roues arrière. La relation entre le temps de fonction-

nement et le couple transmis lorsqu'une certaine

rotation différentielle est appliquée à l'accouple-

ment visqueux 106 à tout moment est indiquée sur la figure 12. Comme indiqué sur la figure 12, lorsque le temps de fonctionnement dépasse une certaine valeur, les plaques sont amenées en contact les unes avec les autres en raison de L'accumulation d'une pression interne dans l'accouplement visqueux 106, provoquant un accroissement soudain du couple transmis. Ce

phénomène est connu sous le nom de "bosse".

Dans un procédé actuel de conception de l'accouplement visqueux 106, le couple transmis dans une zone de bosse est pris en considération, et la résistance mécanique des cannelures des

plaques de l'accouplement visqueux 106 est ana-

lysée de façon à déterminer le nombre de plaques à utiliser. Dans le second mode de réalisation,

le réglage de couple déterminé par la force élas-

tique du ressort d'arrêt 50, ou par le moyen Imitateur de couple, dans le crabotage 20 se trouvant sur l'arbre propulseur 104 permettant la transmission d'un couple de l'arbre d'entrée 1 à L'arbre de sortie 2, est sélectionné de façon à être inférieur au couple en bosse. De cette manière, la bosse de l'accouplement visqueux 106 ne peut se produire, et le nombre de plaques utilisées est réduit, ce qui diminue la taille et le coût de

l'accouplement visqueux 106.

Comme le montrent les figures 9 et 10, le

mécanisme de crabotage 200 du second mode de réali-

sation comporte un moyen détecteur 120 disposé dans le carter d'embrayage 30 pour détecter un passage de l'état embrayé du crabotage 20 à son état débrayé, provoqué par le ressort d'arrêt 50, ou pour la détection d'un débrayage progressif du crabotage 20. Le moyen détecteur 120 comprend un

commutateur à déplacement 121 et un levier 123.

Le commutateur à déplacement 121 est monté sur le carter d'embrayage 30 et peut Stre mis en marche ou à l'arrêt lorsqu'une tige mobile 122 du commutateur à déplacement 121 est déplacée au-delà d'une certaine course par un organe de pression 125 du levier 123, qui est disposé dans Le carter d'embrayage 30. La tige

mobile 122 fait sailLie sur Le commutateur à dépLace-

ment 121 et pénètre dans le carter d'embrayage 30. Le Levier 123 sur une extrémité duquel se trouve l'organe de pression 125, qui est en contact avec la tige mobile 122, est monté de façon à pivoter centralement sur un axe de pivotement 126 monté sur et pénétrant dans Le carter d'embrayage 30. Le levier 123 comporte sur son autre extrémité une tige d'engagement 124 maintenue au contact d'une surface avant d'une nervure annulaire 54 sur une surface périphérique extérieure arrière du premier moyeu 5a, comme le montre la figure 8. Par

conséquent, une transition de l'état embrayé du cra-

botage 20 à son état débrayé ou vice-versa peut être détectée par le moyen détecteur 120 en réponse à l'actionnement du commutateur à déplacement 121

déclenché par le levier 123, en fonction de la posi-

tion du premier moyeu 5a.

Un signal de sortie du moyen détecteur 120 est fourni à un calculateur 130 (figure 11) instaLLé

comme moyen de commande sur le véhicule. Le calcula-

teur 130 délivre un signal de commande au soLénoide

197 ou à l'organe d'actionnement du dispositif d'ac-

tionnement 109. Le calculateur 130 maintient le cra-

botage 20 embrayé dans les conditions normales. Dans ce mode de réalisation, lorsqu'un signal de sortie

provenant du moyen détecteur de freinage (non illus-

tré) pour détecter une condition de freinage est à l'état ACTIF, le calculateur 130 délivre un signal de

commande pour débrayer le crabotage 20.

Au cours d'une transition de l'état débrayé du crabotage 20 à son état embrayé, devant être atteint Lorsque le signal provenant du moyen détecteur de freinage est à L'état INACTIF, si le signal de sortie provenant du moyen détecteur 120 indique toujours L'état débrayé du crabotage 20 au bout d'un temps prédéterminé après qu'un signal de commande a été délivré par le calculateur 130 pour

embrayer le crabotage 20, le calculateur 130 inter-

rompt alors la délivrance de son signal de commande.

Si le signal de sortie provenant du moyen détecteur 120 indique un passage à un état débrayé du crabo- tage 20 provoqué par le ressort d'arrêt 50 ou un débrayage progressif du crabotage 20 lors de la

transmission d'un couple excessif de l'arbre d'en-

trée 1 à l'arbre de sortie 2, Le calculateur 130 délivre alors un signal de commande destiné à

débrayer rapidement le crabotage 20.

Un programme ou une séquence de commande du calculateur 130 sera décrit ci-après en référence

à la figure 13.

Une étape P1 consiste tout d'abord à déter-

miner si le signal de freinage provenant du moyen détecteur est ACTIF ou non. S'il est ACTIF, un signal

de commande est alors fourni pour débrayer Le crabo-

tage 20 à l'étape P2. S'il est inactif, une étape P3 consiste alors à vérifier la valeur d'un indicateur F qui a été positionné à "0" au cours d'une séquence d'initialisation. Si la valeur de l'indicateur F est à "0", un signal de commande est alors fourni pour

embrayer le crabotage 20 au cours d'une étape P4.

Si la valeur de l'indicateur F est "1", une étape

P6 consiste alors à déterminer si le signal prove-

nant du moyen détecteur 120 indiquant l'état de de l'embrayage 20 est à L'état INACTIF (débrayé)

ou non.

Si l'indicateur F est à "0", un signal de commande destiné à embrayer le crabotage 20 est

délivré à l'étape P4, et après qu'un temps prédéter-

miné s'est écoulé à l'étape P5, une étape P6 consiste à déterminer si le signal provenant du moyen détecteur représentant l'état de l'embrayage 20 est à L'état INACTIF (débrayé) ou non. Si le crabotage est à INACTIF (débrayé) à L'étape P6, un signal de commande est

délivré à l'étape P2 pour débrayer Le crabotage 20.

Si le crabotage est à l'état ACTIF (embrayé) à l'étape P5, l'indicateur F est alors positionné à "1", puis la séquence partant de l'étape P1 est de nouveau exécutée. Si l'indicateur F est à "1" à l'étape P3, l'étape P6 détermine alors si le

signal provenant du moyen détecteur 120 représen-

tant l'état du crabotage 20, est à l'état INACTIF (débrayé) ou non, comme décrit précédemment. Si le

crabotage 20 est à l'état INACTIF (débrayé), l'in-

dicateur F est alors positionné à "0" à l'étape P, et un signal de commande destiné à débrayer le crabotage 20 est délivré lors d'une étape P10, qui est suivie d'une étape P11 au cours de laquelle on

laisse s'écouler un certain temps. La séquence par-

tant de l'étape P1 est ensuite de nouveau exécutée.

La séquence de commande allant de l'étape

P1 à l'étape P11 est répétée.

Si le signal provenant du moyen détecteur représentatif de l'état du crabotage 20 est à l'état actif (embrayé), lors des étapes P6, P8, le contr8Le revient alors à l'étape P1 et repasse par

l'étape P3 jusqu'à l'étape P8. Si le signal prove-

nant du moyen détecteur 120 représentatif de l'état du crabotage 20 indique un passage à l'état INACTIF (débrayé) dO à l'opération de limitation de couple effectuée à l'étape P8, l'étape P10 produit alors un signal de commande destiné à débrayer le crabotage 20. Par conséquent, le crabotage 20 est rapidement débrayé. De cette manière, le crabotage 20 n'est

embrayé que dans un intervalle dans lequel la rota-

tion différentielle entre les arbres d'entrée et de sortie 1 et 2 est faible et dans lequel les éventuels bruits et chocs produits par les dents de crabot 42, 52 ne posent pratiquement pas de problèmes. Dans les autres intervaLLes, Le crabotage 20 est débrayé et son

éventueL embrayage est momentanément interrompu.

Au cours d'un passage à L'état de débrayage provo-

qué par la fonction Limitatrice de couple du crabo-

tage 20 lors de La transmission d'un couple excessif de L'arbre d'entrée 1 à l'arbre de sortie 2, ou Lors

d'un débrayage progressif du crabotage 20, Le crabo-

tage 20 est commandé de façon à être rapidement embrayé. Du fait de cette commande, L'accouplement visqueux 106 utilisé comme différentiel arrière et

central du véhicule à quatre roues motrices ne pré-

sente pas une bosse, et Le nombre de plaques de l'accouplement visqueux 106 est réduit, ce qui a pour résultat que l'on peut réduire la taitle, le

poids et le coût de cet accouplement 106.

Le second mode de réalisation de la figure 8 peut être modifié en plaçant le crabot 4 sur l'arbre d'entrée 1 et en plaçant le moyeu 5 sur l'arbre de

sortie 2.

Conformément au second mode de réalisation, tel qu'il est décrit cidessus, lorsque le signal de sortie du moyen détecteur indique une transition provoquée par le moyen limitateur de couple entre

l'état d'embrayage et l'état de débrayage du crabo-

tage, le moyen de commande applique un signal de

commande au moyen d'actionnement pour débrayer rapi-

dement le crabotage. Par conséquent, Les éventuels bruits et chocs produits par Les dents de crabot lors d'une transition provoquée par la fonction limitatrice de couple entre L'état d'embrayage et

l'état de débrayage du crabotage peuvent être réduits.

De ce fait, le mécanisme de crabotage du second mode

de réalisation se prête à une utiLisation pour trans-

mettre sélectivement une puissance motrice dans un

véhicule à quatre roues motrices.

262 1964

Les mécanismes de crabotage du premier et du second modes de réalisation comportent de nombreuses parties coulissantes qui doivent de préférence être lubrifiées avec une quantité suffisante d'huile. Comme le montrent les figures 7 et 11, comme le mécanisme de crabotage est disposé à l'avant du différentiel de l'unité d'entraînement arrière du véhicule à quatre roues motrices et y est couplé par des engrenages en prise, il est souhaitable que l'huile lubrifiante nécessitée par ces engrenages en prise soit également

partagée par le crabotage.

Conformément à un troisième mode de réali-

sation représenté figures 14 et 15, un mécanisme de crabotage comporte une structure d'alimentation en huile pour alimenter en huile lubrifiante les parties coulissantes d'un crabotage, à partir des engrenages en prise situés entre le mécanisme de crabotage et un différentiel auquel le mécanisme de crabotage est couplé. Le mécanisme de crabotage, globalement référencé 300 dans la figure 14, est sensiblement identique par sa structure au mécanisme de crabotage

du premier mode de réalisation. Les parties du méca-

nisme de crabotage 300 qui sont identiques à celles du premier mode de réalisation sont désignées par des références numériques identiques. Le mécanisme de crabotage 300 comporte un carter d'embrayage 3A comprenant un carter auxiliaire 3B dans lequel est

logé un différentiel 106 disposé derrière le méca-

nisme de crabotage 300. Le mécanisme de crabotage 300

comporte un crabotage 10 comprenant un organe à canne-

lures 501 monté sur l'extrémité avant d'un crabot 4 et logé dans un moyeu 5 par des cannelures. Un ressort 502 est disposé à l'état.comprimé entre l'organe à cannelures 501 et un arbre d'entrée 1. L'organe à cannelures 501 et le ressort 502 constituent ensemble un mécanisme de synchronisation pour synchroniser Le

crabot 4 et le moyeu 5 lors de L'embrayage du crabo-

tage 10. Un engrenage 2G est disposé sur l'extrémité arrière d'un arbre de sortie 2 qui pénètre dans le carter auxiliaire 36, l'arbre de sortie 2 étant monté à rotation dans la partie arrière du carter d'embrayage 3A par des roulements avant et arrière 34a, 34b et une plaque annulaire 34c disposée entre eux. Comme le montre la figure 15, l'engrenage 2G est maintenu en

prise avec un engrenage 106G sur une périphérie exté-

rieure d'un carter de différentiel 106C (décrit ulté-

rieurement) sensiblement à angle droit, pour transmettre une puissance motrice du mécanisme de crabotage 300 au différentiel 106. La moitié inférieure du mécanisme de crabotage 10 de la figure 14 est représentée comme désactivant l'unité à solénoide 97 afin de provoquer l'embrayage du crabotage 10 sous l'effet de la force

exercée par le ressort de rappel 95, alors que la moi-

tié supérieure est représentée comme activant l'unité

à solénoide 97 afin de déplacer les bras 92 de la four-

chette de commande et le manchon 8 axialement vers

l'avant, pour débrayer le crabotage 10.

Le différentiel 106 sert d'accouplement

visqueux logé de façon à pouvoir tourner dans le car-

ter auxiliaire 3B, son axe étant dirigé latéralement par rapport au véhicule. La puissance motrice provenant

du mécanisme de crabotage 10 est appliquée à l'accou-

plement visqueux par l'intermédiaire de l'engrenage 106G se trouvant sur La périphérie extérieure du carter de différentiel 106C. L'engrenage 106G est en prise avec L'engrenage 2G sur l'extrémité arrière de l'arbre de sortie 2 à angle droit, constituant ainsi un engrenage hypoide. Les engrenages mutuellement engrenés 106G, 2G présentent des parties inférieures plongées dans une huile lubrifiante 0 retenue dans le carter auxiliaire

3B et se trouvant au niveau illustré.

Un passage d'huile 2P est défini longitudina-

lement, axialement et centralement dans l'arbre de

sortie 2 pour permettre un passage de l'huile lubri-

fiante de l'extrémité arrière à l'extrémité avant du passage d'huile 2P. L'extrémité arrière ouverte du passage d'huile 2P s'ouvre dans le carter auxiliaire 3B abritant le différentiel 106, et l'extrémité avant ouverte du passage d'huile 2P s'ouvre dans un creux circulaire 13 défini dans l'extrémité arrière de l'arbre d'entrée 1 abritée dans le carter d'embrayage 3A. Une plaque de guidage d'écoulement 301 illustrée

figures 14 et 15 est disposée au voisinage de l'extré-

mité arrière du passage d'huile 2P et entre l'extré-

mité arrière du passage d'huile 2P et la périphérie extérieure du carter de différentiel 106C. La plaque de guidage d'écoulement 301 est en face d'un creux 2X défini dans l'extrémité arrière de l'engrenage 2G

de l'arbre de sortie 2 et est disposée sous l'extré-

mité arrière ouverte du passage d'huile 2P. La plaque

de guidage d'écoulement 301 est large transversale-

ment et est inclinée vers le bas et vers l'avant, l'un de ses côtés étant situé au voisinage de l'engrenage 106G du carter de différentiel 106C. La plaque de gui-

dage d'écoulement 301 prend appui sur une plaque de

base verticale 302 montée sur le fond du carter auxi-

liaire 3B, comme l'illustre la figure 14.

Lorsque l'engrenage 2G se trouvant sur l'ex-

trémité arrière de l'arbre de sortie 2 est mis en rotation pour faire tourner le carter de différentiel 106C et l'engrenage 106G dans le sens des aiguilles d'une montre désigné bar les flèches de la figure 14, alors que le véhicule à quatre roues motrices se déplace vers l'avant et que le crabotage 10 est embrayé, l'huile lubrifiante 0 fixée sur la surface périphérique extérieure du carter de différentiel 106C et sur les dentsd'engrenage de l'engrenage 106G est acheminée vers le haut puis est admise à s'écouler sur la surface supérieure de la plaque de guidage

d'écoulement 301. Comme la plaque de guidage d'écou-

lement 301 est inclinée vers le bas et vers l'avant,

l'huile lubrifiante 0 tombant sur sa surface supé-

rieure s'écoule le Long de celle-ci et pénètre dans l'extrémité ouverte arrière du passage d'huile 2P dans l'arbre de sortie 2, puis passe par le passage d'huile 2P et par son extrémité ouverte avant pour pénétrer dans le creux circulaire 13 ménagé dans l'arbre d'entrée 1. L'huile lubrifiante 0 s'écoule ensuite du creux circulaire 13 en passant par un roulement 35 pour atteindre les dents de crabot

engrenées 42, 52 disposées en-dessous.

L'huile lubrifiante 0 ainsi fournie par le carter auxiliaire 3B est stockée au fond du carter de crabotage 3A, puis est également fournie pour lubrifier les cannelures du moyeu 5 et les parties glissantes des billes 6, 7 et du manchon 8, ainsi que la partie coulissante de la tringle de commande 94 et que les autres parties coulissantes du mécanisme de crabotage 300. L'huile lubrifiante 0 revient du

mécanisme de crabotage 300 en passant par les roule-

ments 34a, 34b pour atteindre le carter auxiliaire 3B. La circulation d'huile décrite ci-dessus est

répétée pour lubrifier le mécanisme de crabotage 300.

Le différentiel 106 et l'embrayage ne sont pas limités aux structures illustrées, mais peuvent

présenter n'importe quelle structure souhaitée.

Bien que l'on ait décrit ce que l'on consi-

dère à présent comme constituant Les modes de réalisa-

tion préférés de la présente invention, on notera que l'invention peut être mise en oeuvre sous d'autres formes particulières sans que l'on s'écarte de son principe ni de ses caractéristiques essentielles. Les présents modes de réalisation doivent par conséquent être considérés sous tous leurs aspects comme étant

illustratifs et non limitatifs.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Mécanisme de crabotage (100) caractérisé en ce qu'il comprend: - un carter (3); - un premier et un second arbres rotatifs (1, 2) disposés coaxialement de façon à pouvoir tourner dans ledit carter (3), ledit second arbre rotatif (1) ayant une gorge annulaire (16) définie dans sa périphérie extérieure; - un crabot (4) monté de façon fixe sur

ledit premier arbre rotatif (2) et ayant des pre-

mières dents de crabot (42) en face d'une extrémité dudit second arbre rotatif (1); - un moyeu (5) monté de façon à coulisser axialement sur ledit second arbre rotatif (1) et ayant des secondes dents de crabot (52) pouvant s'engrener avec lesdites premières dents de crabot (42), lesdites secondes dents de crabot pouvant se dégager de leur engrènement avec lesdites premières dents de crabot (42) sous l'effet d'une force de poussée, en réponse à la transmission d'un couple relatif entre lesdits premier et second arbres rotatifs (2, 1), ledit moyeu (5) ayant des trous de guidage (56) définis radialement au travers de celui-ci vers ledit second arbre rotatif (1);

- des billes (6) maintenues dans les-

dits trous de guidage et pouvant s'engager dans ladite gorge annulaire (16); et

- des moyens d'engagement (8) dispo-

sés de façon à coulisser axialement sur une péri-

phérie extérieure dudit moyeu pour engager les-

dites billes (6) et comprimer lesdites billes (6) pour les faire pénétrer au moins dans ladite

gorge annulaire (16).

2. Mécanisme de crabotage (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites premières et secondes dents de crabot (42, 52) ont des surfaces biseautées (43, 53) venant en prise les unes avec les autres sur leurs deux côtés, dans une direction dans laquelle le crabot (4) et le moyeu (5) peuvent tourner, lesdites surfaces biseautées en prise mutuelle étant inclinées vers les axes dudit crabot (4) et dudit moyeu (5) pour produire ladite force de poussée en réponse à la

transmission d'un couple relatif entre les pre-

mier et second arbres rotatifs (2, 1).

3. Mécanisme de crabotage (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite gorge annulaire (16) est définie dans ledit second arbre rotatif (1) en un point tel que lesdites billes (6) sont maintenues dans lesdits trous de guidage (56) et s'engagent dans ladite gorge annulaire (16) pour maintenir lesdites premières et secondes dents de crabot (42, 52) en prise les

unes avec les autres.

4. Mécanisme de crabotage (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'actionnement (9) pour déplacer ledit moyen d'engagement (8) dans la direction de ladite force de poussée afin de dégager les billes (6) de la gorge annulaire (16) afin de dégager lesdites premières et secondes dents de crabot (42, 52) de leur engrènement mutuel, et un moyen de déplacement des moyens d'engagement dans une direction opposée à ladite force de poussée afin de comprimer lesdites billes (6) pour qu'elles pénètrent dans ladite gorge annulaire (16) et de faire coulisser ledit moyeu (5) contre ladite force de poussée pour amener lesdites premières et secondes dents de crabot (42, 52) en

prise les unes avec les autres.

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5. Mécanisme de crabotage (100) selon La revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen d'actionnement (9) comprend une tringle de commande (94) mrntée de façon à coulisser axialement dans ledit carter (3), parallèlement auxdits premier et second arbres rotatifs (2, 1), un moyen de rappel (95) pour solliciter ladite tringle de commande (94)

de façon à la déplacer axialement, un moyen à solé-

noide (97) pour déplacer ladite tringle de commande (94) dans la direction de la force de poussée, contre une force de rappel exercée par ledit moyen de rappel (95), et un moyen de liaison (92) pour relier ladite tringle de commande (94) et ledit moyen d'engagement (8), pour déplacer ledit moyen d'engagement (8) avec ladite

tringle de commande (94).

6. Mécanisme de crabotage (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen d'engagement (8) comprend un manchon cylindrique disposé coulissant sur ledit moyeu (5) et ayant

un plat (86) faisant radialement saillie vers l'in-

térieur de sa périphérie intérieure pour comprimer lesdites billes (6) afin qu'elles pénètrent dans

ladite gorge annulaire (16) et une surface de gui-

dage (88) disposée sur un côté dudit plat (86) dans la direction opposée à ladite force de poussée, ce dispositif étant tel que quand lesdites billes (6) sont déplacées hors de ladite gorge annulaire (16),

les billes (6) roulent sur ledit second arbre rota-

tif (1) pendant qu'elles sont guidées par ladite surface de guidage (88) en réponse à un mouvement de coulissement dudit moyeu (5) sur ledit second arbre rotatif (1) sous l'effet de Ladite force de poussée.

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7. Mécanisme de crabotage selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un moyen limitateur de couple (50) pour dégager progressive-

ment lesdites premières et secondes dents de crabot (42, 52) de leur engrènement mutuel en fonction de ladite force de poussée, de façon à empêcher qu'un couple dépassant un réglage de couple prédéterminé ne soit transmis entre lesdits premier et second

arbres rotatifs.

8. Mécanisme de crabotage selon la revendica-

tion 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - un moyen détecteur (120) pour détecter le dégagement progressif desdites premières et secondes dents de crabot provoqué par ledit moyen limitateur de couple; un moyen d'actionnement (109) pour déplacer ledit moyen d'engagement (8) dans la direction de ladite force de poussée afin de faire sortir lesdites billes (6) de ladite gorge annulaire (16) et de permettre audit moyeu (5) de coulisser sur ledit second arbre rotatif sous l'effet de ladite force de poussée, afin de dégager lesdites premières et secondes dents de crabot de leur engrènement mutuel; et - un moyen de commande (130) sensible à un signal provenant dudit moyen détecteur indiquant le dégagement progressif desdites premières et secondes dents de crabot pour délivrer un signal de commande audit moyen d'actionnement afin de dégager lesdites premières et secondes dents de crabot de Leur engrènement

mutuel.

9. Mécanisme de crabotage selon la revendica-

tion 7, caractérisé en ce que ledit moyeu comprend un premier moyeu (5a) ayant des secondes dents de crabot et un second moyeu (5d) sur LequeL Ledit premier moyeu est monté de façon à coulisser axialement et

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qui est disposé de façon à coulisser axialement sur ledit second arbre rotatif, ledit moyen limitateur de couple comprenant un organe élastique (50) disposé à l'état comprimé entre lesdits premier et second moyeux pour solliciter de façon élastique lesdits

premier et second moyeux l'un par rapport à l'autre.

10. Mécanisme de crabotage selon la revendi-

cation 9, caractérisé en ce que ledit organe élastique comprend un ressort ayant une constante de rappel

correspondant audit réglage de couple prédéterminé.

11. Mécanisme de crabotage selon la revendi-

cation 8, caractérisé en ce qu'il transmet sélectivement une puissance motrice dans un véhicule à quatre roues motrices.

12. Mécanisme de crabotage selon la revendi-

cation 11, caractérisé en ce que ledit moyen d'action-

nement (109) comporte un moyen de raccordement (192) pour déplacer ledit moyen d'engagement dans une direction opposée à ladite force de poussée afin de comprimer lesdites billes pour qu'elles pénètrent dans ladite gorge annulaire et leur permettre de faire coulisser ledit moyeu contre ladite force de poussée afin d'amener lesdites premières et secondes dents de crabot en prise les unes avec les autres, et dans lequel ledit moyen de commande comprend un moyen pour fournir un signal de commande audit moyen d'actionnement afin d'amener lesdites premières et secondes dents de crabot en prise les unes avec les autres si le véhicule ne freine pas et si le moyen détecteur ne produit pas un signal indiquant le dégagement progressif

desdites premières et secondes dents de crabot.

13. Mécanisme de crabotage selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que ledit premier arbre rotatif comporte un engrenage de transmission (2G) sur une extrémité éloignée dudit second arbre rotatif, ledit carter ayant un carter auxiliaire (3B) renfermant de l'huile lubrifiante et abritant un différentiel

ayant un engrenage d'entraînement (106G) partiel-

lement plongé dans l'huile lubrifiante, lesdits engre-

nages de transmission et d'entraînement constituant

un engrenage hypoide, et un moyen de guidage d'écoule-

ment disposé au voisinage dudit engrenage hypoide, ce dispositif étant tel qu'en réponse à La rotation dudit engrenage d'entraînement, l'huiLe lubrifiante est acheminée sur ledit moyen de guidage d'écoulement (301) et est dirigée par Ledit moyen de guidage d'écoulement

vers au moins Ledit premier arbre rotatif (2).

14. Mécanisme de crabotage selon la revendi-

cation 11, dans lequel Ledit premier arbre rotatif comporte un passage d'huile défini coaxialement dans celui-ci.

15. Mécanisme de crabotage comprenant un premier et un second arbres rotatifs coaxiaux et un crabotage disposé entre Lesdits premier et second arbres rotatifs pour transmettre un couple entre lesdits premier et second arbres rotatifs, ledit second arbre rotatif ayant une gorge annulaire définie dans une périphérie extérieure de celui-ci, ledit crabotage comprenant: - un premier organe à dents de crabot (4) monté de manière fixe sur ledit premier arbre rotatif et un second organe à dents de crabot (5) monté coulissant sur ledit second arbre rotatif et venant en prise avec ledit premier organe à dents de crabot, ledit second organe à.dents de crabot étant mobile pour se dégager de son engrènement avec l'autre organe à dents de crabot, sous L'effet d'une force de poussée produite en réponse à la transmission d'un couple relatif entre lesdits premier et second arbres rotatifs, ledit second organe à dents ayant des trous de guidage

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(56) définis radialement au travers de celui-ci vers ledit second arbre rotatif; - des billes respectivement maintenues dans lesdits trous de guidage et pouvant s'engager dans Ladite gorge annulaire; - des moyens d'engagement pouvant coulisser axialement, disposés sur une périphérie extérieure dudit second organe à dents de crabot pour engager lesdites billes et les comprimer dans au moins ladite gorge annulaire; et - un moyen limitateur de couple (50) disposé sur ledit premier organe à dents de crabot pour dégager progressivement ledit crabotage afin d'empêcher qu'un couple dépassant un réglage de couple prédéterminé ne soit transmis entre lesdits premier et second

arbres rotatifs.

16. Mécanisme de crabotage selon la revendica-

tion 15, caractérisé en ce que ledit second organe à dents de crabot comprend un organe formant moyeu auxiliaire (5d) dans lequeL sont définis lesdits trous de guidage et qui coulisse axialement sur ledit second arbre rotatif, et un moyeu principal (5a) disposé de façon à coulisser axialement sur une périphérie extérieure dudit moyeu auxiliaire et ayant des secondes dents de crabot pouvant venir en prise avec ledit premier organe à dents de crabot, ledit moyen Limitateur de couple comprenant un ressort disposé à l'état

comprimé entre lesdits moyeux principal et auxiliaire.

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