Brevet FR2854670A1 — publié le 20041112

Domaine de l'invention La présente invention concerne un arbre comportant un moyeu relié à l'arbre solidairement en rotation mais coulissant axialement en étant fixé axialement entre deux butées par des épaulements transversaux à l'axe de l'arbre, avec une rondelle élastique formant une première butée dont un segment extérieur s'appuie contre un épaulement alors que son segment, dirigé radialement vers l'intérieur, s'appuie par un bord intérieur contre l'arbre en ce que le bord intérieur s'appuie en blocage axial à une distance axiale de l'épaulement, élastiquement contre l'arbre. Etat de la technique Selon le document DE 198 04 502.6 Al, on connaît une liaison arbre/moyeu solidaire en rotation, mais laissant le moyeu coulissant axialement, telle que décrite en préambule ci-dessus. Des rainures sont prévues pour augmenter la force axiale reçue par la rondelle élastique. Mais ce montage ne permet de modifier la force axiale que de manière discontinue par étape selon des niveaux dépendant de la largeur des rainures. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un arbre du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il a une surface lisse dans laquelle s'accroche le bord intérieur de la rondelle élastique. Ainsi, selon l'invention, la rondelle élastique se glisse pardessus l'arbre jusqu'à ce que son segment extérieur soit appuyé contre l'épaulement du moyeu. Le bord intérieur cède ainsi de manière élastique alors que dans la direction de sollicitation opposée il s'appuie et s'accroche à la périphérie de l'arbre par friction. Comme l'arbre a une surface lisse dans laquelle s'accroche le bord intérieur de la rondelle élastique, cela permet une adaptation continue de la force axiale du ressort. On peut pousser la rondelle élastique contre l'épaulement pour que le moyeu soit bloqué axialement sans jeu entre les deux butées. Pour éviter du jeu après un fonctionnement prolongé, la rondelle élastique est mise en précontrainte à l'état monté. Pour desserrer le blocage axial on coupe la rondelle élastique avec un outil et on la remplace par une nouvelle rondelle lors du remontage. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le bord intérieur de la rondelle élastique s'accroche dans la surface de l'arbre. Il est avantageux qu'au moins le bord intérieur de la rondelle élas- tique, au moins au niveau de sa surface, soit plus dur que la surface de l'arbre à l'endroit du montage de la rondelle élastique. La matière de la rondelle élastique est de préférence plus dure que celle de l'arbre. Pour faciliter le montage avec une force axiale suffisante, le diamètre intérieur de la rondelle élastique avant montage est inférieur de 3 % à 8 % au diamètre extérieur de l'arbre à l'endroit du montage de la rondelle élastique. On améliore la force d'accrochage si le diamètre intérieur de la rondelle élastique avant montage est inférieur de 4 % à 7 % au diamètre extérieur de l'arbre à l'endroit du montage de la rondelle élastique. On obtient les meilleurs résultats si le diamètre intérieur de la rondelle élastique avant montage est inférieur de 5 % au diamètre de l'arbre à l'endroit du montage de la rondelle élastique. La surface de l'arbre 20 a de préférence une rugosité moyenne de 1 Microm jusqu'à 250 Microm et de manière idéale de 4 Microm à 63 Microm. Cela correspond au meilleur compromis entre la facilité de l'opération de montage et une bonne force d'accrochage axiale. Selon un développement, le segment de la rondelle élastique tourné vers l'intérieur est formé par des languettes élastiques. Au montage, ces languettes élastiques fléchissent facilement dans la direction radiale tout en recevant le couple d'appui d'une manière relativement rigide. Il est en outre avantageux que le segment extérieur de la rondelle élastique possède une collerette recourbée axialement et qui s'écarte de l'épaulement. La collerette rigidifie une zone extérieure et facilite le montage et le démontage en permettant de placer facilement un outil. Comme l'arbre avec le moyeu peuvent être bloqués sans jeu dans un espace réduit, ce montage convient tout particulièrement pour les applications aux unités d'entraînement à moteur électrique, en particulier pour commander des accessoires de véhicules automobiles tels que des lève-vitre ou des toits ouvrants, applications pour lesquelles la place disponible est réduite. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'un groupe d'entraînement à moteur électrique, - la figure 2 est une vue partielle selon la flèche II de la figure 1. Description du mode de réalisation Un moteur électrique non représenté entraîne, par l'intermédiaire d'un étage à engrenage, une roue dentée 50 solidaire en rotation d'un arbre 20. La roue dentée 50 possède un moyeu 52 monté à rotation à la périphérie extérieure d'un boîtier 38 ; cette roue dentée 50 s'appuie axialement par sa face frontale contre le boîtier 38 et soutient axialement l'arbre 20 de ce côté. L'extrémité libre de l'arbre 20 dépassant du boîtier 38 reçoit un pignon 46 dont la périphérie est munie de dents 48 et dont le moyeu 10 est monté solidaire en rotation mais au moins coulissant axialement lors du montage sur l'arbre 20. Le couple est transmis par une liaison à cannelure 30 entre l'arbre 20 et le perçage 16 du moyeu 10, par une liaison par friction et/ou par la forme. La cannelure 30 peut être réalisée dans la surface périphérique de l'arbre 20 ou dans la surface périphérique du perçage 16. Le moyeu 10 présente sur ses surfaces frontales opposées, des épaulements 12, 14 fixés axialement entre deux butées. Une butée est formée par une rondelle élastique 22 dont le segment extérieur 26 s'appuie contre l'épaulement 12 du moyeu ; cette rondelle s'appuie par un segment 32 intérieur contre l'arbre 20, son bord intérieur 24 étant appuyé à la distance axiale 40 de l'épaulement 12 contre la périphérie de l'arbre 20. Le segment extérieur 26 et le bord intérieur 24 sont avantageusement concentriques à l'axe géométrique 18 de l'arbre. Le bord intérieur 24 du segment 32 tourné vers l'intérieur présente avantageusement des arêtes vives. Ainsi, le bord intérieur 24 forme un angle a inférieur ou égal à 90[deg]. Pour faciliter le montage en assurant une force axiale suffisante, le diamètre intérieur de la rondelle à ressort 22 est, avant montage, inférieur de 3 % à 8 % au diamètre extérieur de l'arbre 20 à l'endroit du montage de la rondelle élastique 22. On améliore la force d'accrochage si le diamètre intérieur de la rondelle élastique 22, avant montage, est inférieur de 4 % à 7 % au diamètre extérieur de l'arbre 20 à l'endroit du montage de la rondelle élastique 22. On aura les meilleurs résultats si le diamètre intérieur de la rondelle élastique 22, avant montage, est d'environ 5 % inférieur au diamètre extérieur de l'arbre 20 à l'endroit du montage de la rondelle élastique 22.Les indications en % tiennent naturellement compte des tolérances de fabrication car le diamètre de l'arbre 20 peut avoir une tolérance de 0,05 mm et le diamètre intérieur de la rondelle élastique 22, avant montage, une tolérance de 0,1 mm. A titre d'exemple, l'arbre 20 présente à l'emplacement du montage par exemple un diamètre de 7 0,05 mm et la rondelle élastique un diamètre intérieur de 6,65 0,1 mm. Cela permet de calculer facilement la différence de diamètre et les indications en % selon la présente invention. La rondelle élastique 22 se glisse sur l'extrémité de l'arbre 20, son bord intérieur 24 et son segment 32 tourné vers l'intérieur cédant élastiquement dans la direction radiale. Il est avantageux à cet effet que les languettes élastiques 42 forment le segment 32 tourné vers l'intérieur. Ces languettes cèdent facilement dans la direction radiale dans le sens du montage alors que sollicitées dans la direction opposée par le segment extérieur 26, elles ont un comportement très rigide. Au montage de la rondelle élastique 22 le bord intérieur 24 s'accroche dans la surface lisse de l'arbre 20. On arrive ainsi à une force de ressort continue et néanmoins la rondelle élastique 22 pourra recevoir des forces d'appui importantes. La surface de l'arbre 20 a de préférence une rugosité moyenne de 1 Microm jusqu'à 250 Microm et de préférence de 4 Microm à 63 Microm. L'accrochage se fait par une liaison par la forme résultant de l'arête vive du bord intérieur 24 de la rondelle élastique 22 car le bord intérieur 24 s'enfonce dans l'arbre lisse 20. Au moins le bord intérieur 24 de la rondelle élastique 22 est plus dur au moins au niveau de sa surface que la surface de l'arbre 20 à l'endroit du montage de la rondelle élastique 22. La matière de la rondelle élastique 22 est de préférence plus dure que celle de l'arbre 20. Une surface 34 du boîtier 38 forme la seconde butée contre laquelle la rondelle élastique 22 pousse le moyeu 10 sous une légère précontrainte. Pour améliorer les caractéristiques de glissement entre le moyeu 10 et la surface 34 on a une rondelle de glissement 36 entre l'épaulement 14 et la surface 34. Cette rondelle arrive jusque dans la zone de la denture 48 du pignon 46. Ainsi, la surface 34 peut se situer à un diamètre supérieur au plus grand diamètre du moyeu 10. Comme la surface 34 du boîtier 38 sert en même temps au blocage axial du pignon 46 sur l'arbre 20 et de l'arbre 20 dans le boîtier 38, le montage se compose non seulement d'un nombre réduit de pièces mais sa longueur est également faible. Le segment extérieur 26 de la rondelle élastique 22 a une collerette 44 recourbée axialement, et s'écartant de l'épaulement 12. Cette collerette rigidifie la zone extérieure 26. Elle permet en outre de placer un outil. REVENDICATIONS 1.) Arbre (20) comportant un moyeu (10) relié à l'arbre (20) solidairement en rotation mais coulissant axialement en étant fixé axialement entre deux butées par des épaulements (12, 14) transversaux à l'axe (18) de l'arbre, avec une rondelle élastique (22) formant une première butée dont un segment extérieur (26) s'appuie contre un épaulement (12) alors que son segment (32), dirigé radialement vers l'intérieur, s'appuie par un bord intérieur (24) contre l'arbre (20) en ce que le bord intérieur (24) s'appuie en blocage axial à une distance axiale (40) de l'épaulement (12), élastiquement contre l'arbre (20), caractérisé en ce que l'arbre (20) a une surface lisse dans laquelle s'accroche le bord intérieur (24) de la rondelle élastique (22). 2.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord intérieur (24) de la rondelle élastique (22) s'accroche dans la surface de l'arbre (20). 3.) Arbre (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' au moins le bord intérieur (24) de la rondelle élastique (22), au moins au niveau de sa surface, est plus dur que la surface de l'arbre (20) à l'endroit du montage de la rondelle élastique (22). 4.) Arbre (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière de la rondelle élastique (22) est plus dure que celle de l'arbre (20). 5.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord intérieur (24) du segment (32) dirigé vers l'intérieur a une forme d'arête vive. 6.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord intérieur (24) du segment (32) dirigé vers l'intérieur forme un angle (a) inférieur ou égal à 90[deg]. 7.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment (32) dirigé vers l'intérieur de la rondelle élastique (22) est formé par des languettes élastiques (42). 8.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la rondelle élastique (20) avant montage est inférieur de 3 % à 8 % et notamment de 4 % à 7 % et en particulier de 5 % au diamètre extérieur de l'arbre (20) à l'endroit du montage de la rondelle élastique (22). 9.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de l'arbre (20) a une rugosité moyenne de 1 Microm jusqu'à 250 Microm et notamment de 4 Microm jusqu'à 63 Microm. 10.) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le segment extérieur (26) présente une collerette (44) recourbée axialement et s'écartant de l'épaulement (12). 11 [deg]) Arbre (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est appliqué à un motoréducteur électrique, en particulier commandant des accessoires tels que des lève-vitre et des toits ouvrants de véhicules automobiles.