Brevet FR2466682A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne une cale d'espace- ment qui est utilisée pour fixer une distance entre un organe de butée réglable et un engrenage rotatif-dans un dispositif de transmission d'énergie. En particulier, la présente invention se rapporte à l'emploi d'une cale d'espacement qui, lorsqu'elle est usée, produit un jeu de fonctionnement entre deux pièces du dispositif de trans- mission d'énergie et dont les résidus n'ont pas d'effet nuisible sur les pièces mobiles d'un dispositif de trans- mission d'énergie. Il est bien connu dans la technique des trans- mission d'énergie pour véhicules automobiles que les engrenages de grands diamètres contenus dans les dispo- sitifs de transmission, tels que les différentiels, fléchis- sent axialement lorsqu'ils sont soumis à des conditions de charge. Typiquement, on utilise des vis de butée ou autres organes d'arrêt pour limiter le fléchissement axial de ces grands engrenages. Une telle vis de butée a été décrite et représentée dans le brevet des EUA no2.651.216 délivré le 8 Septembre 1953 au nom de H.W.Alden. Normalement, la vis de butée est espacée axialement de la face latérale du grand engrenage ou couronne dentée pour limiter le fléchissement axial lorsque le différentiel est soumis à un effort. Pour maintenir les contraintes à des niveaux acceptables, la distance entre la vis de butée et et la couronne dentée doit être déterminée avec précision, pour assurer que les fléchissements sont maintenus à l'intérieur de limites admissibles. Dans le passé, la dis- tance entre la vis de butée et la couronne dentée a été fixée en utilisant des jauges d'épaisseur ou des cales de réglage ayant une épaisseur comprise entre 0,254 et 0,508 nm. Cette technique s'est avérée être un procédé qui nécessite beaucoup de temps et elle a posé des problèmes pour la fabrication en chaîne de ces dispositifs. La cale d'espacement selon l'invention est liée à la partie inférieure de la vis de butée et vient en butée contre la couronne dentée. La cale d'espacement est réalisée en une matière qui s'use et qui a une épaisseur égale au jeu de fonctionnement requis, qui est compris entre 0,254 et 0, 508 mm. Lorsque la couronne dentée tourne, la cale d'espacement s'use, produisant ainsi le jeu de fonctionne- ment requis. La cale, qui est réalisée en une matière telle que du carbone, se désintègre en produisant des résidus qui n'ont pas d'effet nuisible ni sur les roulements si sur les engrenages. L'invention a notamment pour buts z - de fournir un procédé pour régler le jeu de fonctionnement entre une vis de butée et un engrenage rotatif dans un dispositif de transmission pour véhicule automo- bile; - de réaliser une cale d'espacement en une ma- tière qui est capable de s'user pendant qu'elle est en contact avec l'engrenage en rotation pour établir le jeu de fonctionnement requis entre l'engrenage en rotation et un organe de butée; - de réaliser une cale d'espacement fabriquée dans un feuille de carbone qui est collée à une vis de butée et s'use au cours de son contact avec un engrenage en rotation - de réaliser une cale d'espacement qui, après avoir été usée, laisse un résidu qui ne produit aucun effet nuisible sur les pièces rotatives contenues à l'intérieur du dispositif de transmission; - de fournir un procédé d'assemblage d'un dispositif de transmission d'énergie, qui comporte le réglage d'un jeu de fonctionnement entre un organe de butée et un engrenage rotatif, qui supprime le réglage manuel de pièces qui prend du temps, ce qui permet ainsi d'obtenir une trans- mission d'énergie plus économique. Ces buts ainsi que d'autres buts de l'invention sont atteints dans un mode de réalisation préféré de l'invention qui est constitué par un dispositif de trans- mission d'énergie comprenant un carter, un arbre monté rotatif dans le carter et une couronne dentée montée sur l'arbre de façon à tourner avec lui. La couronne dentée- est capable de fléchir dans une direction axiale lorsqu'elle est soumise à une charge. Un organe de butée est fixée au carter et à une extrémité adjacente à une face latérale de la couronne dentée. L'organe de butée limite le fléchis- sement axial de la couronne dentée pour empêcher une sur- charge des éléments. Une cale d'espacement d'une épaisseur prédéterminée est fixée à l'extrémité de l'organe de butée adjacente à la couronne dentée et est en contact de butée avec la couronne dentée. La cale d'espacement est fabriquée en une matière capable de s'user lorsque la couronne dentée en rotation entre en contact avec elle et elle établit ainsi un jeu de fonctionnement de l'épaisseur prédéterminée entre une première extrémité de l'organe de butée et la couronne dentée. Par conséquent, la première extrémité de l'organe de butée empêche la couronne dentée de fléchir axialement sous la charge d'une distance supé- rieure à la distance prédéterminée. La cale d'espacement est fabriquée en une matière qui n'a pas d'effet nuisible sur les pièces mobiles après qu'elle a été usée. D'autres caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel - la Fig. unique est une vue avec coupe partielle d'un dispositif de transmission d'énergie auquel est ap- pliquée l'invention. Sur le dessin auquel on se référera, on a repré- senté un dispositif de transmission d'énergie qui est dé- signé dans son ensemble par la référence 10. Le dispositif 10 comporte un carter 12 et un arbre 14 monté sur des roulements 16 et 18 qui sont logés à l'intérieur du carter. Une couronne dentée 20 est montée sur l'arbre de façon à tourner avec lui. Un organe de butée 22 est fixé dans le carter 12 et s'étend à l'intérieur du dispositif de façon qu'une de ses extrémités soit adjacente à une face latérale de la couronne dentée 20. Dans le mode de réalisation préféré, le dispositif de transmission d'énergie est un différentiel pour véhicule automobile. L'organe de butée préféré 22 utilisé dans ce différentiel est une vis de butée qui est bloquée en place par un contre-écrou 24. La vis de butée limite le fléchisse- ment axial de la couronne dentée 20 dans les conditions de charge qui se présentent en cours de fonctionnement normal du différentiel. L'intervalle ou jeu de fonctionnement entre la cou- ronne dentée 20 et l'organe de butée 22 qui détermine l'importance du fléchissement axial permis dans des condi- tions de charge est critique du fait qu'un intervalle trop grand permettrait l'accumulation de contraintes dans la couronne dentée et dans l'arbre. Avant la présente invention, on utilisait des jauges d'épaisseur et des cales de réglage pour établir la distance critique entre la vis de butée et la couronne dentée. Dans le mode de réalisation préféré, le jeu de fonctionnement désiré est compris entre 0,254 et 0,508 mm. L'emploi de jauges d'épaisseur et de cales de réglage pour établir ce petit intervalle est une opération très longue et qui rend, par conséquent, la fabrication en série du dis- positif de transmission d'énergie plus onéreuse. En outre, on a trouvé que, du fait de la disposition spatiale relative des pièces à l'intérieur du différentiel, le réglage manuel de cette distance est quelquefois imprécis et peut réduire l'espérance de vie de certaines pièces du différentiel. Par conséquent, l'invention utilise une cale d'espa- cement 26 liée à l'extrémité de l'organe de butée 22 qui est adjacente à la couronne dentée 20. La cale d'espacement 26 a un diamètre qui est égal ou inférieur au diamètre de l'organe de butée. La cale d'espacement 26 est fabriquée en une matière qui s'use rapidement lorsqu'elle est en contact de frottement avec des pièces métalliques en mouve- ment. Dans le mode de réalisation préféré, la cale d'espa- cement est fabriquée en une matière carbonée qui a la même épaisseur que le jeu de fonctionnement désiré entre la couronne dentée 20 et l'organe de butée 22. On a trouvé qu'une feuille de graphite, telle que la feuille de graphi- te vendue sous la dénomination commerciale "Grafoil", Mar- que de la firme des Etats-Unis, Union Carbide Corporation, d'une épaisseur égale à l'intervalle désiré est une matiè- re idéale pour satisfaire aux conditions de fonctionnement précitées que doit remplir la cale d'espacement 26. Dans le mode de réalisation préféré, la cale d'espacement en carbone est collée à l'organe ou vis de butée 22 par un adhésif, tel que de l'éthyl cyanoacrylate, qui est vendu sous la dénomination commerciale "Loctite Super Bonder 495", Marque de la firme des Etats-Unis Loctite Corpora- tion. Après assemblage du dispositif de transmission d'énergie, on monte l'organe de butée 22 sur lequel a-été collée la cale d'espacement 26 de telle sorte que la cale soit en contact de butée avec la couronne dentée 20. Lors- que la couronne dentée tourne, elle fléchit sous l'effet de la gamme des conditions de charge normales et, par conséquent, la cale d'espacement 26 s'use rapidement et complètement, produisant ainsi le jeu de fonctionnement désiré entre l'organe de butée 22 et la couronne dentée 20. Etant donné que la cale d'espacement 26 s'use complètement, il est indispensable que ses résidus n'aient pas d'effet nuisible sur les pièces en mouvement à l'inté- rieur du dispositif de transmission d'énergie. On a trouvé qu'une matière à base de graphite n'a, non seulement, aucun effet nuisible sur les pièces mobiles mais qu'elle peut, en fait,améliorer la lubrification entre les pièces après que la cale d'espacement 26 ait été complètement usée. La cale d'espacement selon l'invention peut être utilisée pour fixer avec précision l'espacement entre deux pièces quelconques, dans le cas o le jeu de frotte- ment entre ces pièces est critique. Le réglage du jeu de fonctionnement effectué de cette manière est bien plus 2466682 1 économique que lorsqu'on utilise des jauges d'épaisseur ou des cales de réglage, en particulier dans le cas des produits fabriqués en série. L'invention fournit un procédé perfectionné pour régler le jeu de fonctionnement entre l'organe de butée et la couronne dentée dans un différentiel d'automobile ou autre qui permet de fabriquer ce différentiel d'une manière plus économique. - REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission d'énergie caractérisé en ce qu'il comprend: un carter (12), un arbre (14) monté rotatif dans le carter, une couronne dentée (20) montée sur l'arbre dont elle est solidaire en rotation, cette couronne dentée étant capable de fléchir dans une direction axiale sous la charge, un organe de butée (22) fixé au carter et ayant une extrémité adjacente à une face latérale de la couronne dentée, cet organe de butée limitant le fléchissement axial de la couronne dentée, une cale d'es- pacement (26) d'une épaisseur prédéterminée fixée à l'ex- trémité de l'organe de butée adjacente à la couronne dentée et en butée contre ladite couronne, la cale d'espacement étant fabriquée en une matière capable de s'user lorsque la couronne dentée en rotation entre en contact avec elle pour établir un intervalle ayant ladite épaisseur prédé- terminée entre ladite extrémité de l'organe de butée et ladite couronne dentée de telle sorte que ladite extrémité de l'organe de butée empêche la couronne dentée de fléchir axialement sous la charge d'une distance supérieure à la- dite épaisseur prédéterminée. 2. Dispositif de transmission d'énergie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cale d'espacement (26) est fabriquée en une matière dont les résidus n'ont pas d'effet nuisible sur les pièces mobiles après que la cale a été usée. 3. Dispositif de transmission d'énergie selon la revendication 2 caractérisé en ce que la cale d'espacement (26) est fabriquée en une matière qui améliore la lubrifi- cation entre les pièces mobiles après que ladite cale a été usée. 4. Dispositif de transmission d'énergie selon la revendication 3 caractérisé en ce que la cale d'espacement (26) est fabriquée en une matière à base de carbone. 5. Dispositif de transmission d'énergie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cale d'espacement 2466682; est fixée à l'organe de butée (22) par collage au moyen d'un adhésif. 6. Dispositif de transmission d'énergie selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de butée (22) est constitué par une vis susceptible d'être réglée dans une direction parallèle audit axe en se rapprochant et en s'éloignant de la couronne dentée (20) et en s'éloi- gnant de la couronne dentée (20) et en ce qu'il comporte des moyens (24) pour bloquer l'organe de butée en position. 7. Dispositif de transmission d'énergie caractérisé en ce qu'il comprend: un carter (12), un arbre (14) sus- ceptible de tourner ayant une première extrémité et une seconde extrémité et un axe longitudinal passant par ces deux extrémités; une couronne dentée (20) montée sur l'ar- bre dont elle est solidaire en rotation; deux roulements (16, 18) montés dans le carter pour recevoir les première et seconde extrémités dudit arbre, un organe de butée (22) s'étendant à travers le carter dans une direction parallè- le audit axe de l'arbre jusqu'en un point adjacent à une face latérale de ladite couronne dentée pour limiter le fléchissement axial de celle-ci, des moyens (24) pour bloquer l'organe de butée en position, une cale d'espace- ment (26) en graphite, d'une épaisseur prédéterminée, col- lée à une extrémité de l'organe de butée adjacente à la couronne dentée, la cale d'espacement étant capable de s'user lorsqu'elle est mise en contact avec la couronne dentée rotative pendant le fléchissement axial de cette dernière pour établir un intervalle ayant ladite épaisseur prédéterminée de telle sorte que la couronne dentée est empêchée de fléchir axialement à partir de la position nor- male d'une distance supérieure à la distance prédéterminée après que la cale d'espacement s'est usée, et en ce que la cale d'espacement est fabriquée en une matière qui amélio- re la lubrification entre les pièces mobiles après que la cale s'est usée. 8. Procédé pour régler le jeu de fonctionnement normal entre un organe de butée monté dans le carter d'un dispositif et organe rotatif fixé à un arbre monté rotatif dans ce carter, cet organe rotatif, étant susceptible de fléchir axialement par rapport à une position de fonction- nement normale dans des conditions de fonctionnement sous forte charge, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à former une cale d'espacement susceptible de s'user ayant une épaisseur prédéterminéeet une section transversale similaire à celle de l'organe de butée, à coller la cale d'espacement à une extrémité de l'organe de butée, à monter l'organe de butée dans le carter avec la cale d'espacement en butée contre l'organe rotatif, à bloquer l'organe de butée en position, et à user la cale d'espacement au cours de la rotation de l'organe rotatif pour permettre d'obtenir le jeu de fonctionnement désiré équivalent à l'épaisseur prédéterminée de la cale d'espa- cement.