FR2925137A1 - Differential for gearbox to transmit engine movement to drive wheel of motor vehicle, has transversal axle receiving pin, where pin has flanges constituted of buckle and ply at two ends and supported on differential gearing external faces - Google Patents

Abstract

The differential (31) has a differential gearing (2) containing a satellite carrier transversal axle (8) with a longitudinal bore, where the axle carries two satellite drive pinions (10) that mesh with two output planetary pinions (12) centered on a differential axis. The transversal axle receives a pin (34), where the pin includes flanges constituted of a buckle and a ply at two ends and supported on external faces of the differential gearing.

Description

DIFFERENTIEL DE BOITE DE VITESSES, POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE DIFFERENTIAL FOR GEARBOX, FOR A MOTOR VEHICLE

La présente invention concerne un différentiel de transmission, en particulier pour une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Les boîtes de vitesses montées dans l'axe d'un moteur disposé transversalement entre les roues motrices d'un véhicule, comportent généralement un arbre lié au moteur du véhicule par un dispositif d'embrayage, et un arbre parallèle récepteur qui entraîne les roues motrices du véhicule par un différentiel. Les arbres moteur et récepteur peuvent être reliés entre eux par différents dispositifs d'engrenages, comportant des dentures externes ou des trains planétaires, pour transmettre le mouvement suivant différents rapports de démultiplication correspondant respectivement à autant de rapports de vitesse. Les changements de vitesses peuvent être manuels ou automatisés. L'arbre récepteur comporte généralement un pignon de sortie, engrenant sur une couronne liée à un différentiel de sortie qui répartit le mouvement vers le deux roues motrices. The present invention relates to a transmission differential, in particular for a gearbox of a motor vehicle. Gearboxes mounted in the axis of a motor transversely arranged between the drive wheels of a vehicle generally comprise a shaft connected to the vehicle engine by a clutch device, and a receiver parallel shaft which drives the driving wheels. of the vehicle by a differential. The motor and receiver shafts can be interconnected by different gear devices, having external teeth or planetary gear, to transmit the movement in different gear ratios respectively corresponding to as many gear ratios. Gear changes can be manual or automated. The receiver shaft generally comprises an output gear, meshing on a ring connected to an output differential which distributes the movement towards the two drive wheels.

Le différentiel de sortie comporte un boîtier supportant la couronne, et contenant un axe transversal de guidage de deux pignons satellites qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie centrés sur l'axe du différentiel. Ces pignons planétaires entraînent chacun un arbre de sortie qui transmet le mouvement du différentiel à une roue motrice, tout en permettant des débattements angulaires dus à la direction et à la suspension du véhicule. Le différentiel de sortie permet de répartir inégalement le mouvement sortant de la boîte de vitesses vers les roues motrices, dans les virages notamment où la roue intérieure parcourt une trajectoire plus courte, et possède donc une vitesse réduite. The output differential comprises a housing supporting the ring gear, and containing a transverse axis for guiding two planet gears meshing with two planetary output gears centered on the axis of the differential. These planet gears each drive an output shaft that transmits the differential movement to a driving wheel, while allowing angular deflections due to the direction and suspension of the vehicle. The output differential makes it possible to unequally distribute the movement exiting the gearbox towards the drive wheels, in particular turns where the inner wheel travels a shorter trajectory, and therefore has a reduced speed.

De même pour un véhicule comportant un moteur disposé longitudinalement à l'avant, avec un arbre de transmission relié à un pont arrière, on trouve dans ce pont un boîtier de différentiel supportant une couronne comportant une denture conique, entraînée par un pignon conique placé en bout de cet arbre de transmission. La couronne transmet par le boîtier le couple du moteur à l'axe porte-satellites, puis les satellites transmettent ce couple aux deux pignons planétaires de sortie tout en répartissant le mouvement entre les deux roues, par rapport à une vitesse moyenne du véhicule. De cette manière, un accroissement de la vitesse d'une roue est compensé par une baisse correspondante de la vitesse de l'autre roue. Pour bloquer l'axe porte-satellites dans le boîtier, une disposition connue est proposée dans le document US-A-5647814. II présente un boîtier de différentiel comportant deux axes porte-satellites perpendiculaires, un axe étant retenu par une vis le traversant longitudinalement, cette vis étant bloquée par un écrou, et l'autre axe étant maintenu par une goupille transversale qui traverse à la fois cet axe et une paroi du boîtier. Ces dispositifs comportent des inconvénients. La vis longitudinale de maintien demande des opérations de mise en place de l'écrou et de vissage, qui sont relativement longues, et la goupille transversale nécessite de la place sur le boîtier pour supporter des usinages complémentaires recevant la goupille, ainsi qu'une gamme de montage particulière pour assembler cette goupille, ce qui représente un encombrement et un coût additionnel. Un autre dispositif connu est décrit dans le document US-B1-6976929, présentant un boîtier de différentiel entouré par un anneau qui recouvre les extrémités de l'axe porte-satellites, cet anneau comportant deux pattes maintenues par des vis de fixation de la couronne. Ce dispositif a pour inconvénient de nécessiter une fixation de la couronne particulière, ce qui ne peut se généraliser sur tous les différentiels. Similarly for a vehicle having a motor arranged longitudinally at the front, with a transmission shaft connected to a rear axle, there is in this bridge a differential housing supporting a ring having a conical toothing, driven by a bevel gear placed in end of this drive shaft. The crown transmits the engine torque to the planet carrier shaft through the housing, and the satellites transmit this torque to the two output planet gears while distributing the motion between the two wheels relative to an average vehicle speed. In this way, an increase in the speed of one wheel is compensated for by a corresponding decrease in the speed of the other wheel. To lock the planet carrier shaft in the housing, a known arrangement is proposed in US-A-5647814. It has a differential housing comprising two perpendicular planet carrier axes, one axis being retained by a screw passing longitudinally through it, this screw being locked by a nut, and the other axis being held by a transverse pin which passes through both axis and a wall of the housing. These devices have disadvantages. The longitudinal screw maintenance requires operations of establishment of the nut and screwing, which are relatively long, and the transverse pin requires room on the housing to support additional machining receiving the pin, and a range particular assembly to assemble this pin, which represents a size and an additional cost. Another known device is described in US-B1-6976929, having a differential housing surrounded by a ring which covers the ends of the planet carrier shaft, this ring having two lugs held by screws fixing the crown . This device has the disadvantage of requiring a fixing of the particular crown, which can not be generalized on all differentials.

Une autre solution consistant à utiliser des vis spécifiques pour maintenir l'axe porte-satellites, nécessite aussi des opérations additionnelles, et ajoute un encombrement supplémentaire. D'autres dispositifs utilisent par exemple, un jonc placé dans deux gorges réalisées aux extrémités de l'alésage recevant l'axe porte-satellites. Another solution of using specific screws to maintain the planet carrier axis also requires additional operations, and adds additional bulk. Other devices use, for example, a rod placed in two grooves made at the ends of the bore receiving the planet carrier axis.

Ces gorges on pour inconvénient de nécessiter des usinages complémentaires, et de fragiliser le boîtier du différentiel. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et de proposer un moyen simple, peu encombrant et économique, pouvant facilement être mis en place pour maintenir un axe porte-satellites dans un boîtier de différentiel. Elle propose à cet effet un différentiel de transmission du mouvement d'un moteur vers les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier contenant un axe transversal comportant un perçage axial, cet axe transversal portant deux pignons satellites qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie centrés sur l'axe du différentiel, caractérisé en ce que l'axe transversal porte-satellites reçoit une épingle qui le traverse de part en part, cette épingle comportant à chaque extrémité un rebord prenant appui sur les faces extérieures du boîtier. Un avantage du différentiel selon l'invention, est qu'avec un montage simple et ne nécessitant pas d'usinage spécifique, les rebords des extrémités de l'épingle peuvent réaliser un calage axial de cet épingle, et donc de l'axe porte-satellites qu'elle traverse. Le différentiel selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. These grooves have the disadvantage of requiring additional machining, and to weaken the differential housing. The present invention is intended to avoid these disadvantages of the prior art, and to provide a simple means, compact and economical, can easily be set up to maintain a planet carrier axis in a differential housing. It proposes for this purpose a differential transmission of the movement of a motor to the drive wheels of a motor vehicle, comprising a housing containing a transverse axis having an axial bore, the transverse axis carrying two planet gears meshing with two planetary gears. output centered on the axis of the differential, characterized in that the transverse axis carrier planet receives a pin which passes through it from one side to the other, this pin having at each end a flange bearing on the outer faces of the housing. An advantage of the differential according to the invention, is that with a simple assembly and not requiring specific machining, the edges of the ends of the pin can realize an axial wedging of this pin, and therefore the axis satellites it crosses. The differential according to the invention may further comprise one or more of the following characteristics, which may be combined with one another.

Suivant une caractéristique principale de l'invention, l'épingle est réalisée par pliage d'un fil métallique, comportant deux parties longitudinales droites qui sont au repos légèrement écartées. Avantageusement, l'épingle comporte une tête constituant un premier rebord, formée d'une boucle qui relie les deux parties droites. According to a main feature of the invention, the pin is made by folding a wire, having two straight longitudinal portions which are at rest slightly apart. Advantageously, the pin comprises a head constituting a first flange, formed of a loop which connects the two straight portions.

Avantageusement, l'épingle comporte un deuxième rebord, constitué par un pli réalisé à une extrémité de chaque partie longitudinale droite. Advantageously, the pin comprises a second rim, constituted by a fold made at one end of each longitudinal right part.

L'épingle peut être mise en place dans le perçage de l'axe porte-satellites, après un rapprochement des deux parties longitudinales droites, réalisé par déformation élastique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en coupe axiale, une vue partielle d'une première version d'un différentiel suivant l'art antérieur ; - la figure 2 présente en coupe axiale, une vus partielle d'une deuxième version d'un différentiel suivant l'art antérieur ; - la figure 3 présente pour le différentiel selon la deuxième version, une plaque de maintien ; - la figure 4 présente en vue éclatée, les composants d'un différentiel suivant l'invention ; - la figure 5 est une vue de détail de l'épingle - la figure 4 est une vue du différentiel assemblé. La figure 1 présente un différentiel 1 comprenant un boîtier 2 supportant une couronne 4 centrée sur un axe de sortie 16, et comportant des dentures externes. Cette couronne 4 est fixée au boîtier 2 par une série de vis 6 réparties angulairement sur le pourtour de ce boîtier. Le boîtier 2 comporte une cavité sensiblement sphérique centrée sur l'axe de sortie 16, cette cavité étant traversée dans son milieu par un axe porte-satellites 8 disposé perpendiculairement à l'axe du différentiel 16, ces deux axes étant dans un même plan. The pin can be put in place in the drilling of the planet carrier shaft, after bringing the two longitudinal straight parts together, made by elastic deformation. The invention will be better understood and other features and advantages will appear more clearly on reading the following description given by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows in axial section, a partial view of a first version of a differential according to the prior art; - Figure 2 shows in axial section, a partial view of a second version of a differential according to the prior art; - Figure 3 shows for the differential according to the second version, a holding plate; - Figure 4 shows an exploded view, the components of a differential according to the invention; - Figure 5 is a detail view of the pin - Figure 4 is a view of the assembled differential. Figure 1 shows a differential 1 comprising a housing 2 supporting a ring 4 centered on an output axis 16, and having external teeth. This ring 4 is fixed to the housing 2 by a series of screws 6 distributed angularly around the periphery of this housing. The housing 2 comprises a substantially spherical cavity centered on the output axis 16, this cavity being traversed in its center by a planet carrier axis 8 disposed perpendicular to the axis of the differential 16, these two axes being in the same plane.

L'axe porte-satellites 8 guide deux pignons satellites 10 disposés en opposition, comportant chacun une face arrière en appui par une rondelle de frottement sur une face interne de la cavité, et une face avant comprenant une denture conique. De part et d'autre de l'axe porte-satellites 8, deux pignons planétaires 12 sont centrés sur l'axe du différentiel 16. Ils comportent comme pour les pignons satellites 10, chacun une face arrière en appui par une rondelle de frottement sur une face interne de la cavité, et une face avant comprenant une denture conique. La denture conique de chaque pignon planétaire 12, engrène simultanément avec celle des deux pignons satellites 10, pour transmettre un couple. The planet carrier shaft 8 guides two planet gears 10 arranged in opposition, each having a rear face supported by a friction washer on an inner face of the cavity, and a front face comprising a conical toothing. On either side of the planet carrier axis 8, two planetary gears 12 are centered on the axis of the differential 16. They comprise, as for the planet gears 10, each a rear face supported by a friction washer on an inner face of the cavity, and a front face comprising a conical toothing. The conical toothing of each sun gear 12, meshes simultaneously with that of the two planet gears 10, to transmit a torque.

Lors d'une conduite en ligne droite avec les deux roues motrices tournant à la même vitesse, le couple moteur venant de la couronne 4 est transmis au boîtier 2 puis à l'axe porte-satellites 8, qui entraîne en rotation les pignons satellites 10 autour de l'axe du différentiel 16. Ces pignons satellites 10 qui restent fixes sur l'axe porte-satellites 8, entraînent à leur tour les pignons planétaires 12 reliées aux roues motrices. Dans le cas d'une différence de vitesse des roues motrices, et donc des pignons planétaire 12, on ajoute au mouvement des pignons satellites 10 autour de l'axe du différentiel 16, une rotation propre autour de l'axe porte-satellites 8, pour compenser la différence de vitesse relative de ces deux pignons planétaires 12. Pour l'assemblage du différentiel, l'axe porte-satellites 8 est inséré dans un alésage du boîtier 2, puis maintenu en position par des goupilles 14 disposés transversalement à l'alésage, ces goupilles s'ajustant dans des perçages réalisés en bout de l'axe porte-satellites 8, pour former des butées axiales. Les figures 2 et 3 présentent un différentiel 11 comportant un boîtier 2 supportant une couronne 4, fixée par une série de rivets 20 répartis angulairement sur le pourtour de ce boîtier. Pour le maintien en position de l'axe porte-satellites 8, deux rivets 20 de fixation de la couronne 4, sont engagés dans deux perçages d'une tôle 22 pour la maintenir près de l'axe porte-satellites 8. Cette tôle 22 comporte une patte pliée 24, qui vient fermer l'alésage recevant l'axe porte- satellites 8 pour empêcher un mouvement de cet axe. Ce dispositif impose notamment lors de l'assemblage, de monter d'abord l'axe porte-satellites 8 avant d'achever la fixation de la couronne 4 sur le boîtier 2, ce qui n'est pas compatible avec certaines gammes d'assemblage. La figure 4 présente un différentiel 31 en vue éclatée, comprenant un boîtier 2 supportant une couronne dentée 4 fixée par des rivets 20, et recevant à l'intérieur l'axe porte-satellites 8 comportant un perçage longitudinal, les deux pignons satellites 10 ainsi que les deux pignons planétaires 12. Le boîtier 2 est maintenu dans le carter de la boîte de vitesses, par deux roulements 32 disposés de part et d'autre. Pour maintenir axialement l'axe porte-satellites 8 dans le boîtier 2, une épingle 34 détaillée figure 5, est réalisée par pliage d'un fil métallique pour former à chaque extrémité un rebord. Cette épingle 34 est insérée dans le perçage de cet axe, et le traverse de part en part. Un premier rebord 38 formant la tête de l'épingle, est constitué par une boucle réalisée dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'épingle, cette boucle reliant deux parties longitudinales 36, droites, parallèles et légèrement écartées au repos. Cette première boucle 38 a une largeur supérieure à celle du diamètre de l'axe porte-satellites 8. Les autres extrémités de ces parties longitudinales 36, comportent chacune un pli 40 comprenant une courte longueur. Ces plis 40 disposés en opposition l'un par rapport à l'autre, forment le deuxième rebord. L'utilisation de l'épingle 34 est la suivante. Après le montage de l'axe porte-satellites 8 dans le boîtier 2, les parties longitudinales 36 sont rapprochées en resserrant les plis 40 l'un à cheval sur l'autre, par déformation élastique de l'épingle, pour pouvoir les faire rentrer dans le perçage de cet axe. L'épingle 34 est ensuite entièrement insérée dans ce perçage, jusqu'à ce que les plis 40 ressortent de l'autre côté, puis s'écartent l'un de l'autre par un retour élastique. On prévoit une longueur des plis 40 suffisante, pour que leurs extrémités puissent après écartement, dépasser du diamètre de l'axe porte-satellites 8, et prendre appui sur la face extérieure du boîtier 2. When driving in a straight line with the two driving wheels rotating at the same speed, the engine torque coming from the ring gear 4 is transmitted to the casing 2 and then to the planet carrier shaft 8, which drives the planet gears 10 in rotation. around the axis of the differential 16. These planet gears 10 which remain fixed on the planet carrier axis 8, in turn drive the planet gears 12 connected to the drive wheels. In the case of a difference in speed of the driving wheels, and therefore of the planet gears 12, is added to the movement of the planet gears 10 around the axis of the differential 16, a proper rotation around the planet carrier axis 8, to compensate for the difference in relative speed of these two planet gears 12. For the assembly of the differential, the planet carrier shaft 8 is inserted into a bore of the housing 2, then held in position by pins 14 arranged transversely to the bore, these pins fitting into holes made at the end of the planet carrier axis 8, to form axial stops. Figures 2 and 3 show a differential 11 having a housing 2 supporting a ring 4, fixed by a series of rivets 20 angularly distributed around the periphery of this housing. In order to keep the planet carrier shaft 8 in position, two rivets 20 for fixing the ring gear 4 are engaged in two bores of a sheet 22 to keep it close to the planet carrier axis 8. This plate 22 comprises a folded tab 24, which closes the bore receiving the planet shaft 8 to prevent movement of this axis. This device imposes in particular during assembly, first mount the planet carrier shaft 8 before completing the fixing of the ring 4 on the housing 2, which is not compatible with certain assembly lines . FIG. 4 shows a differential 31 in an exploded view, comprising a housing 2 supporting a ring gear 4 fixed by rivets 20, and receiving inside the planet carrier shaft 8 comprising a longitudinal bore, the two planet gears 10 and that the two planetary gears 12. The housing 2 is held in the housing of the gearbox, by two bearings 32 arranged on either side. To maintain axially the planet carrier axis 8 in the housing 2, a pin 34 detailed in Figure 5, is made by folding a wire to form at each end a flange. This pin 34 is inserted into the bore of this axis, and passes through from one side. A first rim 38 forming the head of the pin, is constituted by a loop made in a plane perpendicular to the axis of the pin, this loop connecting two longitudinal portions 36, straight, parallel and slightly apart at rest. This first loop 38 has a width greater than that of the diameter of the planet carrier axis 8. The other ends of these longitudinal portions 36, each comprise a fold 40 comprising a short length. These folds 40 arranged in opposition to each other, form the second flange. The use of pin 34 is as follows. After mounting the planet carrier pin 8 in the housing 2, the longitudinal portions 36 are brought together by tightening the folds 40 one on top of the other, by elastic deformation of the pin, to be able to return them. in the drilling of this axis. The pin 34 is then fully inserted into this bore, until the folds 40 emerge on the other side, and then separate from each other by a springback. A length of the folds 40 is sufficient, so that their ends may, after separation, exceed the diameter of the planet carrier axis 8, and bear on the outer face of the housing 2.

On prévoit comme présenté figure 6, une longueur de l'épingle 34 de manière à ce qu'après mise en place, ses deux extrémités 38, 40 soient ajustées sur les faces extérieures du boîtier 2. De cette façon, cette épingle 34 est axialement calée, et maintient aussi axialement par ses rebords 38, 40, l'axe porte-satellites 8 qui est ainsi immobilisé. La fixation de l'axe porte-satellites 8 suivant l'invention, est réalisée sans aucun usinage spécifique du boîtier 2, ce qui représente un moyen économique. De plus, cette fixation est très peu encombrante, ne dépassant quasiment pas du boîtier 2. Elle peut être mise en place indépendamment du montage de la couronne 4, elle peut aussi être facilement démontée sans outillage particulier. En variante, l'épingle 34 pourrait avoir une autre forme, ou être réalisée avec d'autres matières, comme par exemple avec un moulage d'une matière plastique. It is provided as shown in FIG. 6, a length of the pin 34 so that after placement, its two ends 38, 40 are adjusted on the outer faces of the housing 2. In this way, this pin 34 is axially wedged, and also maintains axially by its flanges 38, 40, the planet carrier axis 8 which is thus immobilized. The attachment of the planet carrier shaft 8 according to the invention is carried out without any specific machining of the housing 2, which represents an economical means. In addition, this fastener is very compact, hardly exceeding the housing 2. It can be implemented independently of the mounting of the crown 4, it can also be easily disassembled without special tools. Alternatively, the pin 34 could have another shape, or be made with other materials, such as for example with a molding of a plastic material.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1 û Différentiel de transmission du mouvement d'un moteur vers les roues motrices d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (2) contenant un axe transversal (8) comportant un perçage axial, cet axe transversal portant deux pignons satellites (10) qui engrènent avec deux pignons planétaires de sortie (12) centrés sur l'axe du différentiel (16), caractérisé en ce que l'axe transversal porte-satellites (8) reçoit une épingle (34) qui le traverse de part en part, cette épingle comportant à chaque extrémité un rebord (38, 40) prenant appui sur les faces extérieures du boîtier (2).1 - Differential transmission of the movement of a motor towards the drive wheels of a motor vehicle, comprising a housing (2) containing a transverse axis (8) having an axial bore, this transverse axis carrying two planet gears (10) which meshing with two planetary output gears (12) centered on the axis of the differential (16), characterized in that the transverse axis planet carrier (8) receives a pin (34) which passes through it from one side to the other, pin comprising at each end a flange (38, 40) bearing on the outer faces of the housing (2). 2 û Différentiel de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épingle (34) est réalisée par pliage d'un fil métallique, comportant deux parties longitudinales droites (36) qui sont au repos légèrement écartées.2 û transmission differential according to claim 1, characterized in that the pin (34) is made by folding a wire, having two straight longitudinal portions (36) which are at rest slightly spaced apart. 3 û Différentiel de transmission suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'épingle (34) comporte une tête constituant un premier rebord, formée d'une boucle (38) qui relie les deux parties droites (36).3 û transmission differential according to claim 2, characterized in that the pin (34) comprises a head constituting a first flange, formed by a loop (38) which connects the two straight portions (36). 4 û Différentiel de transmission suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épingle (34) comporte un deuxième rebord, constitué par un pli (40) réalisé à une extrémité de chaque partie longitudinale droite (36).4 û transmission differential according to claim 2 or 3, characterized in that the pin (34) has a second flange, constituted by a fold (40) formed at one end of each longitudinal right portion (36). 5 û Différentiel de transmission suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'épingle (34) est mise en place dans le perçage de l'axe porte-satellites (8), après un rapprochement des deux parties longitudinales droites (36), réalisé par déformation élastique. 5 û transmission differential according to one of claims 2 to 4, characterized in that the pin (34) is placed in the bore of the planet carrier shaft (8), after a rapprochement of the two longitudinal parts straight lines (36), produced by elastic deformation.