FR2784163A1 - Limited slip differential for model motor vehicle has transmission ball bearings also acting as centrifugal control weights - Google Patents
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Abstract
Description
DIFFERENTIEL A GLISSEMENT LIMITELIMITED SLIP DIFFERENTIAL
La présente invention concerne un différentiel à glissement limité. On connaît depuis longtemps les problèmes de motricité liés au différentiel classique. En effet, un différentiel classique qui se trouve entre deux roues d'un même essieu, transmet par définition de manière équitable le couple d'entrée vers les deux arbres de sortie. Le problème est, que lorsqu'une des sorties est privée de couple résistant consécutif à une perte d'adhérence sur sa roue correspondante, I'autre sortie ne peut transmettre que le couple équivalent. Dans le cas extrême, si l'une des deux roues motrices d'un véhicule se trouve soulevée du sol, il devient impossible de transmettre le moindre couple sur l'essieu The present invention relates to a limited slip differential. We have known for a long time the motor problems linked to the classic differential. Indeed, a conventional differential which is located between two wheels of the same axle, by definition equitably transmits the input torque to the two output shafts. The problem is that when one of the outputs is deprived of resistant torque resulting from a loss of grip on its corresponding wheel, the other output can only transmit the equivalent torque. In the extreme case, if one of the two driving wheels of a vehicle is raised from the ground, it becomes impossible to transmit any torque on the axle
alors qu'une des deux roues est en contact avec le sol. when one of the two wheels is in contact with the ground.
C'est la raison pour laquelle, on a inventé les différentiels à glissement limité qui peuvent transmettre de façon inégale le couple aux deux roues d'un même essieu. Ces différentiels fonctionnent généralement suivant un train d'engrenages traditionnel auquel on ajoute un dispositif de frottement qui agit lorsque des vitesses différentielles apparaissent en favorisant la This is why we invented limited slip differentials that can transmit torque unevenly to two wheels on the same axle. These differentials generally operate according to a traditional gear train to which a friction device is added which acts when differential speeds appear by promoting the
sortie la plus lente, à savoir celle qui ne patine pas. slowest exit, namely the one that does not skate.
La présente invention vise à fournir un différentiel à glissement limité qui soit économique et peu encombrant pour les applications de grande diffusion, notamment dans le domaine The present invention aims to provide a limited slip differential which is economical and space-saving for mass market applications, in particular in the field
des modèles réduits.scale models.
A cet effet, I'invention a pour objet un différentiel à glissement limité, du type comprenant trois organes de liaison dont un organe d'entrée et deux organes de sortie, et des moyens de freinage pour relier sélectivement, au moins avec un certain glissement, deux desdits trois organes de liaison, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens centrifuges pour relâcher au moins partiellement lesdits moyens de freinage To this end, the invention relates to a limited slip differential, of the type comprising three connecting members including an input member and two output members, and braking means for selectively connecting, at least with a certain slip , two of said three connecting members, characterized in that it comprises centrifugal means for at least partially releasing said braking means
lorsque la vitesse de rotation du différentiel augmente. when the speed of rotation of the differential increases.
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Ainsi, on obtiendra des taux de transfert d'une sortie à l'autre de plus en plus faibles au fur et à mesure que la vitesse augmente. Les moyens de freinage peuvent être agencés pour fournir des efforts de freinage possédant au moins une composante perpendiculaire aux axes des moyens de freinage. Les surfaces de freinage peuvent dans ce cas être cylindriques ou coniques, Thus, we will get transfer rates from one output to another increasingly lower as the speed increases. The braking means can be arranged to provide braking forces having at least one component perpendicular to the axes of the braking means. The braking surfaces can in this case be cylindrical or conical,
coaxiales aux organes de sortie du différentiel. coaxial with the differential output devices.
Un tel agencement est particulièrement bien adapté à I'invention, puisque les efforts centrifuges peuvent alors s'opposer directement aux moyens de freinage. On peut toutefois envisager d'autres types de surfaces de freinage, notamment transversales à l'axe, par exemple des disques, sous réserve de Such an arrangement is particularly well suited to the invention, since the centrifugal forces can then directly oppose the braking means. However, it is possible to envisage other types of braking surfaces, in particular transverse to the axis, for example discs, subject to
prévoir des moyens convenables de renvoi d'effort. provide suitable means of effort referral.
On observera qu'un agencement des moyens de freinage tel que ces derniers fournissent des efforts de freinage possédant au moins une composante perpendiculaire aux axes des organes de sortie du différentiel, pourrait être envisagé indépendamment de l'objet de la présente invention, un tel agencement pouvant présenter en lui-même certains caractères avantageux. Dans un mode de réalisation particulier, le différentiel selon l'invention est un différentiel à billes comprenant deux plateaux transversaux coaxiaux entre lesquels sont disposées des billes de transmission, des surfaces de cames étant prévues pour rapprocher lesdites billes de l'axe de rotation et les presser vers des organes de freinage lorsque le différentiel est sous couple. Les différentiels à billes sont connus en eux-mêmes. Ici, les billes sont en outre utilisées pour presser des organes de It will be observed that an arrangement of the braking means such that the latter provide braking forces having at least one component perpendicular to the axes of the differential output members, could be envisaged independently of the object of the present invention, such an arrangement may in itself present certain advantageous characteristics. In a particular embodiment, the differential according to the invention is a ball differential comprising two coaxial transverse plates between which are arranged transmission balls, cam surfaces being provided to bring said balls closer to the axis of rotation and the press towards braking devices when the differential is under torque. Ball differentials are known in themselves. Here, the balls are also used to press organs of
freinage vers l'axe de rotation sous l'action de surfaces de came. braking towards the axis of rotation under the action of cam surfaces.
La force centrifuge s'exerçant sur les billes et sur les organes de The centrifugal force exerted on the balls and on the organs of
freinage tend donc à s'opposer au freinage. braking therefore tends to oppose braking.
Plus particulièrement, des moyens élastiques peuvent être agencés pour assurer une précharge axiale des billes entre More particularly, elastic means can be arranged to ensure an axial preload of the balls between
lesdits plateaux.said plates.
Dans un autre mode de réalisation particulier, le différentiel selon l'invention est un différentiel à train In another particular embodiment, the differential according to the invention is a train differential
d'engrenages, et notamment à pignons coniques. gears, and in particular bevel gears.
Dans ce dernier cas, le différentiel selon l'invention peut comporter des axes de satellites mobiles axialement sous l'action de la force centrifuge, lesdits axes étant agencés pour coopérer avec des surfaces de cames pour presser un organe de freinage axialement vers l'intérieur contre des surfaces de In the latter case, the differential according to the invention may include axes of axially movable satellites under the action of centrifugal force, said axes being arranged to cooperate with cam surfaces to press a braking member axially inward. against surfaces of
freinage ménagées sur lesdits moyens de liaison. braking provided on said connecting means.
Ledit organe de freinage peut être constitué par les Said braking member may be constituted by the
extrémités radialement intérieures desdits axes de satellites. radially inner ends of said satellite axes.
Dans un autre mode de réalisation, ledit organe de freinage comprend un anneau élastique disposé autour desdites In another embodiment, said braking member comprises an elastic ring disposed around said
surfaces de freinage.braking surfaces.
Egalement dans un mode de réalisation particulier, des moyens peuvent être prévus pour limiter le débattement angulaire entre l'organe d'entrée et le train différentiel. On assure ainsi un fonctionnement du dispositif même lorsque des jeux, dus par exemple à l'usure des moyens de freinage, Also in a particular embodiment, means can be provided to limit the angular movement between the input member and the differential train. This ensures operation of the device even when clearances, due for example to the wear of the braking means,
empêchent un fonctionnement correct des moyens de freinage. prevent correct operation of the braking means.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un différentiel selon un premier mode de réalisation; - la figure 2 en est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 1 en position de repos; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 avec le différentiel en position de fonctionnement sous couple; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective éclatée du différentiel des figures 1 à 4 - la figure 6 est une vue en coupe axiale selon la ligne C-C de la figure 7, d'un différentiel selon un second mode de réalisation; - la figure 7 en est une vue en coupe transversale selon la ligne D-D de la figure 6, en position de repos; - la figure 8 est une vue similaire à la figure 7 avec le différentiel en position de fonctionnement sous couple; la figure 9 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 8 - la figure 10 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 6; et - la figure 11 est une vue en perspective éclatée du We will now describe, by way of nonlimiting example, two particular embodiments of the invention, with reference to the appended schematic drawings in which: - Figure 1 is an axial sectional view of a differential according to a first embodiment production; - Figure 2 is a cross-sectional view along the line A-A of Figure 1 in the rest position; - Figure 3 is a view similar to Figure 2 with the differential in the torque operating position; - Figure 4 is an enlarged view of part of Figure 3; Figure 5 is an exploded perspective view of the differential of Figures 1 to 4 - Figure 6 is an axial sectional view along line C-C of Figure 7, of a differential according to a second embodiment; - Figure 7 is a cross-sectional view along line D-D of Figure 6, in the rest position; - Figure 8 is a view similar to Figure 7 with the differential in the torque operating position; Figure 9 is an enlarged view of part of Figure 8 - Figure 10 is an enlarged view of part of Figure 6; and - Figure 11 is an exploded perspective view of the
différentiel des figures 6 à 10.differential of Figures 6 to 10.
L'ensemble du différentiel à glissement limité des figures 1 à 5, de type à billes utilisable par exemple pour des modèles réduits, est maintenu par des roulements 1 et 2 qui sont logés The assembly of the limited slip differential of FIGS. 1 to 5, of ball type usable for example for reduced models, is maintained by bearings 1 and 2 which are housed
dans un carter 3 refermant l'ensemble. in a casing 3 closing the assembly.
Le couple d'entraînement provenant plus ou moins directement du moteur est transmis dans ce mode particulier de réalisation au moyen d'une courroie crantée non représentée qui engrène avec la couronne dentée 4 munie de dents 4'. La couronne dentée 4 entraîne en rotation suivant l'axe XY du différentiel, un ensemble de 8 billes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5h et i au moyen d'embrèvements 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6h et 6i. Les huit billes 5a à 5i sont en contact avec les cardans de sortie gauche 7 et de sortie droite 8 du différentiel, par l'intermédiaire de plateaux annulaires 7' et 8' respectivement solidaires de ces sorties. L'ensemble des billes 5, la sortie gauche 7 et la sortie droite 8 sont mis sous contrainte axiale par un ensemble composé de rondelles Belleville 9a, 9b, 9c et 9d formant ressorts, de rondelles 11a et 11b, d'une butée à billes 12 et d'un circlips 13, mis en compression par une vis axiale 10. Quatre segments de freinage 14a, 14b, 14c et 14d sont disposés axialement entre les deux plateaux 7' et 8', et radialement entre d'une part les billes 5a à 5i et d'autre part deux épaulements cylindriques 17 et 18 solidaires respectivement des plateaux 8' et 7' et munis de surfaces de freinage cylindriques 17' et 18' The drive torque coming more or less directly from the motor is transmitted in this particular embodiment by means of a not shown toothed belt which meshes with the toothed crown 4 provided with teeth 4 '. The ring gear 4 rotates along the XY axis of the differential, a set of 8 balls 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5h and i by means of recesses 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6h and 6i. The eight balls 5a to 5i are in contact with the left output universal joint 7 and right output universal joint 8 of the differential, by means of annular plates 7 ′ and 8 ′ respectively secured to these outputs. The set of balls 5, the left outlet 7 and the right outlet 8 are put under axial stress by an assembly composed of Belleville washers 9a, 9b, 9c and 9d forming springs, washers 11a and 11b, of a ball bearing. 12 and a circlip 13, put in compression by an axial screw 10. Four braking segments 14a, 14b, 14c and 14d are arranged axially between the two plates 7 'and 8', and radially between on the one hand the balls 5a to 5i and on the other hand two cylindrical shoulders 17 and 18 secured respectively to the plates 8 'and 7' and provided with cylindrical braking surfaces 17 'and 18'
coaxiales aux sorties 7 et 8.coaxial at outputs 7 and 8.
Dans ce mode de réalisation, la fonction différentiel est obtenue de façon classique par la rotation des billes 5a à 5i respectivement suivant les axes 15a à 15i, la transmission de In this embodiment, the differential function is obtained in a conventional manner by the rotation of the balls 5a to 5i respectively along the axes 15a to 15i, the transmission of
couple entre les différents éléments se faisant par adhérence. torque between the different elements by adhesion.
Lorsque le différentiel transmet un couple positif, les billes 5a à i entrent en contact avec des pentes 16a à 16i inclinées par rapport à l'axe XY, ménagées à la surface radialement interne de When the differential transmits a positive torque, the balls 5a to i come into contact with slopes 16a to 16i inclined with respect to the axis XY, formed on the radially internal surface of
la couronne 4, à l'opposé des dents 4'. the crown 4, opposite the teeth 4 '.
Les composantes radiales Fpa à Fpi des résultantes Fra à Fri de ces contacts appuient respectivement les billes 5a à 5i contre les segments 14a à 14d. Les segments 14a à 14d sont donc pressés de façon proportionnelle au couple d'entrée par les forces Fpa à Fpi contre les épaulements 17 et 18 assurant ainsi une liaison plus ou moins importante entre les deux sorties 7 et 8. Lorsqu'un couple négatif est appliqué au différentiel, les billes 5a à 5i entrent respectivement en contact avec les pentes 19a à 19i. Les composantes radiales de ces contacts appuient respectivement de façon proportionnelle les billes 5a à 5i contre les segments 14a et 14d. Les segments 14a et 14d sont de même pressés de façon proportionnelle au couple d'entrée contre les épaulements 17 et 18 assurant une liaison plus ou The radial components Fpa to Fpi of the resultants Fra to Fri of these contacts respectively press the balls 5a to 5i against the segments 14a to 14d. The segments 14a to 14d are therefore pressed in proportion to the input torque by the forces Fpa to Fpi against the shoulders 17 and 18 thus ensuring a more or less important connection between the two outputs 7 and 8. When a negative torque is applied to the differential, the balls 5a to 5i respectively come into contact with the slopes 19a to 19i. The radial components of these contacts press the balls 5a to 5i respectively proportionally against the segments 14a and 14d. The segments 14a and 14d are likewise pressed in proportion to the input torque against the shoulders 17 and 18 ensuring a more or less connection
moins importante entre les deux sorties 7 et 8. less important between the two outputs 7 and 8.
On notera que l'angle des pentes 16a à 16i et 19a à 19i intervient dans le fonctionnement du différentiel et notamment dans le taux de transfert. De la même façon, on notera que le diamètre de friction des deux épaulements 17 et 18 interviendra dans le calcul du taux de transfert au même titre que le coefficient de friction obtenu entre les épaulements 17 et 18 It will be noted that the angle of the slopes 16a to 16i and 19a to 19i is involved in the operation of the differential and in particular in the transfer rate. Similarly, it will be noted that the friction diameter of the two shoulders 17 and 18 will be involved in the calculation of the transfer rate in the same way as the coefficient of friction obtained between the shoulders 17 and 18
d'une part et les segment 14a à 14d d'autre part. on the one hand and the segments 14a to 14d on the other hand.
Pour l'explication de la création des forces Fpa à Fpi, on se limitera à l'étude de la force Fpa. Lors de l'application d'un couple positif sur le différentiel, la bille 5a entre en contact avec la pente 16a. Ce contact crée une force Fra qui se décompose For the explanation of the creation of Fpa forces at Fpi, we will limit ourselves to the study of the Fpa force. When applying a positive torque to the differential, the ball 5a comes into contact with the slope 16a. This contact creates a Fra force that decomposes
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en deux forces Fea et Fpa. La force Fpa s'applique suivant une direction passant par le point de contact entre la bille 5a et la pente 16a d'une part et le centre du différentiel d'autre part. On peut appliquer le même raisonnement pour toutes les forces Fpb à Fpi ainsi que pour l'application de couples négatifs. La direction des efforts presseurs Fpa à Fpi opposent ces efforts à la force centrifuge à laquelle sont soumises chacune des billes et dans ce mode de réalisation chacun des segments 14a à 14d. Par cette opposition, les efforts dus à la force centrifuge s'opposent plus ou moins partiellement aux efforts presseurs et tendent ainsi à diminuer le taux de transfert de façon proportionnelle au carré de la vitesse de rotation du différentiel et, par conséquent, au carré de la vitesse du véhicule. On rappellera que les forts taux de transfert sont utiles in two forces Fea and Fpa. The force Fpa is applied in a direction passing through the point of contact between the ball 5a and the slope 16a on the one hand and the center of the differential on the other hand. We can apply the same reasoning for all the forces Fpb to Fpi as well as for the application of negative couples. The direction of the pressing efforts Fpa to Fpi oppose these efforts to the centrifugal force to which each of the balls is subjected and in this embodiment each of the segments 14a to 14d. By this opposition, the forces due to the centrifugal force more or less partially oppose the pressing forces and thus tend to decrease the transfer rate in a manner proportional to the square of the speed of rotation of the differential and, consequently, to the square of vehicle speed. It will be recalled that the high transfer rates are useful
à basse vitesse lorsque le couple aux roues est important. at low speed when the torque at the wheels is high.
Inversement on rappellera que le taux de transfert peut être Conversely, it will be recalled that the transfer rate can be
faible voire nul pour les vitesses importantes. weak or even zero for high speeds.
On décrira maintenant le deuxième mode de réalisation en référence aux figures 6 à 11, qui représente un différentiel à The second embodiment will now be described with reference to FIGS. 6 to 11, which represents a differential at
pignons coniques selon l'invention.bevel gears according to the invention.
L'ensemble du différentiel tourne sur deux roulements 30 et 31 reposant dans un carter 33. Un boîtier 34 associé à un couvercle 35 contient le mécanisme du différentiel. Le boîtier 34, le couvercle 35 et la couronne dentée 38 sont maintenus serrés et solidaires au moyen des deux vis d'assemblage 36 et 37. Le couronne dentée 38 est apte à transmettre le couple The differential assembly rotates on two bearings 30 and 31 resting in a casing 33. A housing 34 associated with a cover 35 contains the mechanism of the differential. The housing 34, the cover 35 and the ring gear 38 are held tight and secured by means of the two assembly screws 36 and 37. The ring gear 38 is capable of transmitting the torque
d'entraînement en provenance plus ou moins directe du moteur. drive coming more or less directly from the engine.
Une plaque d'entrée 39 est maintenue latéralement dans An entry plate 39 is held laterally in
le boîtier 34 et le couvercle 35 au moyen d'entretoises 40 et 41. the housing 34 and the cover 35 by means of spacers 40 and 41.
La plaque d'entrée 39 est entraînée en rotation par les deux vis 36 et 37 engagées dans deux encoches 42 et 43 qui sont pratiquées dans la plaque d'entrée 39, et dans deux évidements angulaires 42' et 43' qui sont pratiqués dans un porte-satellites 39'. Les évidements 42' et 43' permettent un décalage angulaire dans un sens ou dans l'autre entre la plaque d'entrée 39 et le porte-satellites 39' lorsque le différentiel est sous The input plate 39 is rotated by the two screws 36 and 37 engaged in two notches 42 and 43 which are formed in the input plate 39, and in two angular recesses 42 'and 43' which are formed in a planet carrier 39 '. The recesses 42 'and 43' allow an angular offset in one direction or the other between the input plate 39 and the planet carrier 39 'when the differential is under
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couple. En outre leurs butées d'extrémités autorisent un fonctionnement dégradé du différentiel, sans limitation du couple. In addition, their end stops allow degraded operation of the differential, without limiting the
glissement, lorsque les surfaces de freinage sont usées. slip, when the braking surfaces are worn.
L'ensemble du train d'engrenages différentiel, composé des deux planétaires 44 et 45 et des quatre satellites 46, 47, 48, 49, est entraîné par les axes de satellites 50, 51, 52 et 53 portés par le portesatellites 39'. Ces axes de satellites sont respectivement en contact, lors d'une application d'un couple positif sur l'ensemble du différentiel, avec des pentes 54, 55, 56 et 57 inclinées par rapport à l'axe de sortie du dispositif et ménagées sur la surface radialement intérieure de la plaque d'entrée 39. Les axes de satellites sont respectivement en contact avec les pentes 58, 59, 60 et 61 lors d'une application The assembly of the differential gear train, composed of the two planets 44 and 45 and the four satellites 46, 47, 48, 49, is driven by the axes of satellites 50, 51, 52 and 53 carried by the satellite carriers 39 '. These satellite axes are respectively in contact, when a positive torque is applied to the entire differential, with slopes 54, 55, 56 and 57 inclined relative to the axis of exit of the device and formed on the radially inner surface of the input plate 39. The axes of the satellites are respectively in contact with the slopes 58, 59, 60 and 61 during an application
d'un couple négatif sur l'ensemble du différentiel. of a negative torque on the entire differential.
Des arbres de sortie 62 et 63 sont liés respectivement en rotation aux planétaires 44 et 45 au moyen de cannelures 64 et 65. Les arbres de sortie 62 et 63 présentent des épaulements 66 et 67, qui sont coniques dans ce mode de réalisation, se faisant face au centre du différentiel. Un anneau de liaison 68 réalisé dans un matériau élastique prend place entre les deux Output shafts 62 and 63 are linked in rotation to the planets 44 and 45 respectively by means of grooves 64 and 65. The output shafts 62 and 63 have shoulders 66 and 67, which are conical in this embodiment, being made facing the center of the differential. A connecting ring 68 made of an elastic material takes place between the two
épaulements coniques 66 et 67 des arbres 62 et 63. conical shoulders 66 and 67 of shafts 62 and 63.
Dans ce mode de réalisation, la fonction différentiel est obtenue de façon classique par le train d'engrenages compose des deux planétaires 44 et 45 et des quatre satellites 46, 47, 48 In this embodiment, the differential function is conventionally obtained by the gear train composed of the two planets 44 and 45 and the four satellites 46, 47, 48
et 49.and 49.
Lorsque le différentiel transmet un couple positif, les axes , 51, 52 et 53 entrent en contact avec les pentes 58, 59, 60 et 61. Les forces résultant de ces contacts Fpk, Fpl, Fpm et Fpn appuient respectivement sur les axes de satellites 50, 51, 52 et 53 contre l'anneau élastique 68. L'anneau élastique 68 est ainsi pressé de façon proportionnelle au couple d'entrée contre les deux épaulements coniques 66 et 67 assurant ainsi une liaison plus ou moins importante entre les deux arbres de sortie 62 et 63. D'autre part, le contact entre l'anneau élastique 68 et les deux arbres de sortie 62 et 63 se réalisant sur des surfaces coniques, on obtiendra des efforts latéraux Fpkg, Fpkd, Fplg, When the differential transmits a positive torque, the axes, 51, 52 and 53 come into contact with the slopes 58, 59, 60 and 61. The forces resulting from these contacts Fpk, Fpl, Fpm and Fpn respectively support the axes of satellites 50, 51, 52 and 53 against the elastic ring 68. The elastic ring 68 is thus pressed in a manner proportional to the input torque against the two conical shoulders 66 and 67 thus ensuring a more or less important connection between the two shafts output 62 and 63. On the other hand, the contact between the elastic ring 68 and the two output shafts 62 and 63 taking place on conical surfaces, lateral forces Fpkg, Fpkd, Fplg will be obtained,
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Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng et Fpnd. Les efforts latéraux Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng et Fpnd sont Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng and Fpnd. The lateral forces Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng and Fpnd are
respectivement proportionnels aux efforts Fpk, Fpl, Fpm et Fpn. respectively proportional to the forces Fpk, Fpl, Fpm and Fpn.
Les efforts latéraux Fpkg, Fplg, Fpmg et Fpng appuient de façon proportionnelle au couple d'entrée l'arbre de sortie 62 et le planétaire 44 qui lui est associé contre le couvercle 35. Les efforts latéraux Fpkd, Fpld, Fpmd et Fpnd appuient de façon proportionnelle au couple d'entrée l'arbre de sortie 63 et le planétaire 45 qui lui est associé contre le boîtier 34. De ce fait, les efforts latéraux Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng et Fpnd conjugués aux coefficients de friction qui règnent entre le planétaire 44 et le couvercle 35 d'une part, et entre le planétaire et le boîtier 34 d'autre part, créent une liaison plus ou moins The lateral forces Fpkg, Fplg, Fpmg and Fpng press in proportion to the input torque the output shaft 62 and the sun gear 44 which is associated with it against the cover 35. The lateral forces Fpkd, Fpld, Fpmd and Fpnd support proportional to the input torque the output shaft 63 and the sun gear 45 associated therewith against the housing 34. As a result, the lateral forces Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng and Fpnd combined with the coefficients friction between the sun gear 44 and the cover 35 on the one hand, and between the sun gear and the housing 34 on the other hand, create a more or less connection
importante entre les deux arbres de sortie 62 et 63. important between the two output shafts 62 and 63.
De même, lorsque le différentiel transmet un couple négatif, les axes 50, 51, 52 et 53 entrent en contact avec les pentes 54, 55, 56 et 57. Les forces résultant de ces contacts Fpk', Fpl', Fpm' et Fpn' appuient respectivement les axes de satellites 50, 51, 52 et 53 contre l'anneau élastique 68. L'anneau élastique 68 est ainsi pressé de façon proportionnelle au couple d'entrée contre les deux épaulements coniques 66 et 67 assurant ainsi une liaison plus ou moins importante entre les deux arbres Similarly, when the differential transmits a negative torque, the axes 50, 51, 52 and 53 come into contact with the slopes 54, 55, 56 and 57. The forces resulting from these contacts Fpk ', Fpl', Fpm 'and Fpn 'respectively support the axes of satellites 50, 51, 52 and 53 against the elastic ring 68. The elastic ring 68 is thus pressed in a manner proportional to the input torque against the two conical shoulders 66 and 67 thus ensuring a more or less between the two trees
de sortie 62 et 63.62 and 63.
D'autre part, le contact entre l'anneau élastique 68 et les deux arbres de sortie 62 et 63 se réalisant sur des surfaces coniques, on obtiendra des efforts latéraux Fpk'g, Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g et Fpn'd. Les efforts latéraux Fpk'g Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g et Fpn'd sont respectivement proportionnels aux efforts Fpk', Fpl', Fpm' et Fpn'. Les efforts latéraux Fpk'g, Fpl'g, Fpm'g et Fpn'g appuient de façon proportionnelle au couple d'entrée l'arbre de sortie 62 et le planétaire 44 qui lui est associé contre le couvercle 35. Les efforts latéraux Fpk'd, Fpl'd, Fpm'd et Fpn'd appuient de façon proportionnelle au couple d'entrée l'arbre de sortie 63 et le planétaire 45 qui lui est associé contre le boîtier 34. De ce fait, les efforts latéraux Fpk'g Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g et Fpn'd conjugués aux coefficients de friction qui règnent entre le planétaire 44 et le couvercle 35 d'une part, et entre le planétaire 45 et le boîtier 34 d'autre part créent une liaison plus On the other hand, the contact between the elastic ring 68 and the two output shafts 62 and 63 taking place on conical surfaces, lateral forces Fpk'g, Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd will be obtained, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g and Fpn'd. The lateral forces Fpk'g Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g and Fpn'd are respectively proportional to the forces Fpk ', Fpl', Fpm 'and Fpn'. The lateral forces Fpk'g, Fpl'g, Fpm'g and Fpn'g press in proportion to the input torque the output shaft 62 and the sun gear 44 which is associated therewith against the cover 35. The lateral forces Fpk 'd, Fpl'd, Fpm'd and Fpn'd press proportional to the input torque the output shaft 63 and the sun gear 45 which is associated with it against the housing 34. As a result, the lateral forces Fpk 'g Fpk'd, Fpl'g, Fpl'd, Fpm'g, Fpm'd, Fpn'g and Fpn'd combined with the coefficients of friction which prevail between the sun gear 44 and the cover 35 on the one hand, and between the sun gear 45 and the housing 34 on the other hand create a more
ou moins importante entre les deux arbres de sortie 62 et 63. or less between the two output shafts 62 and 63.
On notera que les angles des pentes 54 à 57 et 58 à 61 interviennent dans le fonctionnement du différentiel et notamment dans le taux de transfert. On notera également que le diamètre de friction des épaulements 66 et 67 interviendra dans le calcul du taux de transfert au même titre que le coefficient de friction obtenu entre les épaulements coniques 66 et 67 et l'anneau élastique 68. On notera en outre que la pente des épaulements coniques interviendra dans le calcul du taux de transfert. On notera enfin que les rayons et les coefficients de friction qui apparaissent entre le planétaire 44 et le couvercle 35 d'une part, et entre le planétaire 45 et le boîtier 34 d'autre part, It will be noted that the angles of the slopes 54 to 57 and 58 to 61 are involved in the operation of the differential and in particular in the transfer rate. It will also be noted that the friction diameter of the shoulders 66 and 67 will be involved in the calculation of the transfer rate in the same way as the friction coefficient obtained between the conical shoulders 66 and 67 and the elastic ring 68. It will further be noted that the slope of the conical shoulders will be used in the calculation of the transfer rate. Finally, it will be noted that the radii and the coefficients of friction which appear between the sun gear 44 and the cover 35 on the one hand, and between the sun gear 45 and the housing 34 on the other hand,
interviendront dans le calcul du taux de transfert. will intervene in the calculation of the transfer rate.
Pour l'explication de la création des forces Fpk à Fpn et Fpk' et Fpn', on se limitera à l'étude de la force Fpk. Lors de l'application d'un couple positif sur le différentiel, I'axe de satellite 50 est en contact avec la pente 58. Ce contact crée une force résultante Frk qui se décompose en deux forces Fea et Fpk. La force Fpk s'applique suivant une direction passant par le point de contact entre l'axe de satellite 50 et la pente 58 d'une part et le centre du différentiel d'autre part. On peut appliquer le même raisonnement pour les toutes les forces Fpl à Fpn et Fpk' For the explanation of the creation of the forces Fpk at Fpn and Fpk 'and Fpn', we will limit ourselves to the study of the force Fpk. When applying a positive torque to the differential, the satellite axis 50 is in contact with the slope 58. This contact creates a resultant force Frk which breaks down into two forces Fea and Fpk. The force Fpk is applied in a direction passing through the point of contact between the satellite axis 50 and the slope 58 on the one hand and the center of the differential on the other hand. We can apply the same reasoning for all the forces Fpl to Fpn and Fpk '
à Fpn'.at Fpn '.
Les efforts presseurs Fpk à Fpn et Fpk' à Fpn' sont opposés à la force centrifuge à laquelle sont soumis les axes de satellite 50 à 53 et l'anneau élastique 68. Par cette opposition, les efforts dus à la force centrifuge s'opposent plus ou moins partiellement aux efforts presseurs et tendent ainsi à diminuer le taux de transfert de façon proportionnelle au carré de la vitesse de rotation du différentiel, et par conséquent au carré de la The pressing forces Fpk to Fpn and Fpk 'to Fpn' are opposed to the centrifugal force to which the satellite axes 50 to 53 and the elastic ring 68 are subjected. By this opposition, the forces due to the centrifugal force are opposed more or less partially to the pressing efforts and thus tend to decrease the transfer rate in a manner proportional to the square of the speed of rotation of the differential, and consequently to the square of the
vitesse du véhicule.vehicle speed.
Par ailleurs les efforts presseurs devront également vaincre l'élasticité de l'anneau élastique 68 avant que celui-ci ne soit en contact avec les épaulements coniques 66 et 67, ce qui signifie que le différentiel restera totalement libre jusqu'à un Furthermore, the pressing efforts will also have to overcome the elasticity of the elastic ring 68 before it is in contact with the conical shoulders 66 and 67, which means that the differential will remain completely free up to a
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certain couple d'entrée suffisant pour créer des efforts presseurs some input torque sufficient to create pressing efforts
supérieurs à l'effort élastique de l'anneau 68. greater than the elastic force of the ring 68.
On notera que les efforts latéraux Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng et Fpnd sont respectivement proportionnels aux efforts Fpk, Fpl, Fpm et Fpn. Pour la démonstration de la création des efforts Fpkg à Fpng et Fpkd à Fpnd et Fpk'g à Fpn'g et Fpk'd à Fpn'd, on se limitera à l'explication des efforts Fpkg et Fpkd. Pour simplifier, on considérera que le couple est appliqué au différentiel à l'instant du démarrage, c'est à dire pour une vitesse de rotation égale à zéro. Dans cette situation, aucune pièce n'est donc soumise aux effets de la force centrifuge. On ne reviendra pas sur la création de la force Fpk créée par la mise It will be noted that the lateral forces Fpkg Fpkd, Fplg, Fpld, Fpmg, Fpmd, Fpng and Fpnd are respectively proportional to the forces Fpk, Fpl, Fpm and Fpn. For the demonstration of the creation of efforts Fpkg to Fpng and Fpkd to Fpnd and Fpk'g to Fpn'g and Fpk'd to Fpn'd, we will limit ourselves to the explanation of the efforts Fpkg and Fpkd. For simplicity, it will be considered that the torque is applied to the differential at the instant of starting, that is to say for a rotation speed equal to zero. In this situation, no part is therefore subject to the effects of centrifugal force. We will not return to the creation of the Fpk force created by the setting
sous couple du différentiel.under differential torque.
La force Fpk est opposée à l'effort élastique Fr68K de l'anneau élastique 68. Dans cette exemple, on supposera le couple d'entrée appliqué à l'entrée du différentiel suffisant pour The force Fpk is opposite to the elastic force Fr68K of the elastic ring 68. In this example, we will assume the input torque applied to the input of the differential sufficient for
créer un effort Fpk supérieur à l'effort Fr68k. La résultante Fpk- create an effort Fpk greater than the effort Fr68k. The resulting Fpk-
Fr68k est répartie uniformément sur les deux épaulements coniques 66 et 67 en donnant naissance aux deux forces Fpckg et Fpckd normales aux surfaces de contact. Les deux forces Fpckg et Fpckd se décomposent respectivement en deux forces Fpkzg et Fpkg d'une part et Fpkzd et Fpkd d'autre part. Les forces Fpkg et Fpkd pressent respectivement les ensembles planétaire 44 et arbre 62 contre le couvercle 35 d'une part, et le planétaire 45 et l'arbre 63 contre le boîtier 34 d'autre part, ce qui Fr68k is distributed uniformly over the two conical shoulders 66 and 67, giving rise to the two forces Fpckg and Fpckd normal to the contact surfaces. The two forces Fpckg and Fpckd break down respectively into two forces Fpkzg and Fpkg on the one hand and Fpkzd and Fpkd on the other hand. The forces Fpkg and Fpkd respectively press the planetary 44 and shaft 62 assemblies against the cover 35 on the one hand, and the planetary 45 and the shaft 63 against the housing 34 on the other hand, which
provoque une liaison plus ou moins partielle entre ces sous- causes a more or less partial bond between these sub-
ensembles. En variante, I'anneau élastique 68 pourrait être omis, les axes 50 à 53 assurant directement le freinage sur les surfaces coniques 67 et 67. Bien entendu, un tel différentiel ne bénéficierait plus de l'effet de seuil lié à l'élasticité de l'anneau 68. On a décrit ci- dessus deux modes de réalisation de I'invention, intégrés respectivement à un différentiel à billes et à un différentiel à pignons coniques. D'autres modes de réalisation pourraient être envisagés dans d'autres types de différentiels, il 2784163 par exemple dans des différentiels à train épicycloïdal. Des agencements similaires à ceux décrits précédemment pourraient together. As a variant, the elastic ring 68 could be omitted, the axes 50 to 53 directly ensuring braking on the conical surfaces 67 and 67. Of course, such a differential would no longer benefit from the threshold effect linked to the elasticity of the ring 68. Two embodiments of the invention have been described above, respectively integrated into a ball differential and a bevel gear differential. Other embodiments could be envisaged in other types of differentials, it for example in differentials with planetary gear. Arrangements similar to those described above could
être utilisés dans un tel différentiel. be used in such a differential.
D'ailleurs, les divers agencements décrits en référence à lI'un ou l'autre des deux modes de réalisation représentés aux dessins pourraient s'appliquer à l'un ou l'autre des différents cas. C'est ainsi par exemple que les segments de freinage du premier mode de réalisation pourraient être remplacés par un organe du type de l'anneau élastique du deuxième mode de réalisation. De même, des masselottes indépendantes des billes, du type des axes de satellites du deuxième mode de réalisation pourraient adjointes au premier mode de réalisation. De même également, une précharge pourrait être envisagée dans le deuxième mode de réalisation, alors que l'anneau élastique Moreover, the various arrangements described with reference to one or the other of the two embodiments shown in the drawings could be applied to one or the other of the different cases. Thus, for example, the braking segments of the first embodiment could be replaced by a member of the type of the elastic ring of the second embodiment. Similarly, weights independent of the balls, of the type of the axes of satellites of the second embodiment could be added to the first embodiment. Likewise also, a preload could be envisaged in the second embodiment, while the elastic ring
procure un résultat inverse.provides the opposite result.
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Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9812434A FR2784163A1 (en) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Limited slip differential for model motor vehicle has transmission ball bearings also acting as centrifugal control weights |
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FR9812434A FR2784163A1 (en) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Limited slip differential for model motor vehicle has transmission ball bearings also acting as centrifugal control weights |
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Publication Number | Publication Date |
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FR2784163A1 true FR2784163A1 (en) | 2000-04-07 |
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ID=9531191
Family Applications (1)
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FR9812434A Pending FR2784163A1 (en) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Limited slip differential for model motor vehicle has transmission ball bearings also acting as centrifugal control weights |
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FR (1) | FR2784163A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104141767A (en) * | 2014-07-25 | 2014-11-12 | 湖南农业大学 | Planetary-gear type centrifugal friction-slipping-limiting inter-axle differential mechanism for vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2334221A (en) * | 1942-07-24 | 1943-11-16 | John F Schmidt | Power transmission apparatus |
FR920077A (en) * | 1945-10-16 | 1947-03-26 | Hermann Neidhart-Locher | Method for maintaining the maneuverability of motor vehicles fitted with differentials |
-
1998
- 1998-10-05 FR FR9812434A patent/FR2784163A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2334221A (en) * | 1942-07-24 | 1943-11-16 | John F Schmidt | Power transmission apparatus |
FR920077A (en) * | 1945-10-16 | 1947-03-26 | Hermann Neidhart-Locher | Method for maintaining the maneuverability of motor vehicles fitted with differentials |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104141767A (en) * | 2014-07-25 | 2014-11-12 | 湖南农业大学 | Planetary-gear type centrifugal friction-slipping-limiting inter-axle differential mechanism for vehicle |
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