Brevet FR2897404A1 — publié le 20070817

Dl SPOSI TI F D'ARRET AXI AL D'UN PI GNON FOU DE BOI TE DE VI TESSES ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TEL Dl SPOSI TI F La présente invention concerne les boîtes de vitesses à arbres parallèles à engrenages, constitués d'une denture fixe sur un premier arbre engrenant avec un pignon tournant fou sur un second arbre, lorsque le rapport correspondant n'est pas engagé. Rus précisément, elle concerne un dispositif d'arrêt axial d'un pignon sur son arbre, et le montage de ce dispositif . Cette invention trouve une application privilégiée, mais non exclusive, pour arrêter axialement un pignon fou sur un arbre de boîte, notamment le pignon fou placé en extrémité de l'arbre à proximité du roulement de celui-ci. La disposition des pignons fous sur les arbres de boîtes de vitesses, conduit généralement à placer l'un d'eux près de l'extrémité de son arbre, à proximité immédiate des moyens de roulement de cet arbre dans le carter de la boîte. Lorsque le dernier pignon est disposé à proximité du roulement, il est immobilisé axialement sur l'arbre par une rondelle, ou anneau d'arrêt, qui prend appui sur le roulement. La rondelle est immobilisée en rotation sur l'arbre, mais elle reçoit axialement les efforts de denture du pignon, qui sont renvoyés par la bague intérieure du roulement. Cette bague subit alors des micromouvements conduisant à des phénomènes d'usure et de détérioration précoce. Pour palier cet inconvénient, la présente invention propose de dissocier les moyens l'arrêt du roulement, de ceux du pignon le plus proche. Elle propose en particulier un dispositif composé d'une première rondelle en appui contre le pignon, immobilisée axialement sur l'arbre de manière à transmettre à celui-ci les efforts de poussée axiale du pignon, et d'une deuxième rondelle assurant l'immobilisation de la première dans cette position. Conformément à l'invention, la première rondelle est maintenue axialement dans une gorge circulaire de l'arbre, et la deuxième rondelle immobilise la première en rotation. Au montage, l'opérateur place la première rondelle dans la gorge en faisant passer ses ergots dans les encoches de celle-ci, puis il lui f ait f aire une rotation quart de tour, et il monte la deuxième rondelle en introduisant les pattes de celle-ci dans les encoches de la collerette, et entre les ergots de la première rondelle. Ainsi, en fin de montage, la première rondelle est immobilisée axialement par la collerette et immobilisée en rotation par la deuxième rondelle. De préf érence, la deuxième rondelle est en appui contre le support de roulement de l'arbre dans le carter. Grâce à ces dispositions, les efforts de denture ne sont plus renvoyés vers la bague intérieure du roulement, mais sont repris directement sur l'arbre, au niveau de la collerette. Les risques de micromouvements de la bague intérieure du roulement sont ainsi supprimés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale d'un arbre de boîte de vitesses, illustrant une disposition connue de l'art antérieur, -lafigure 2, montre les adaptations réalisées sur l'arbre de la boîte, et les deux rondelles utilisées par l'invention, avant assemblage, - la f figure 3 montre en coupe le montage réalisé, et - la f figure 4 illustre une variante de réalisation des rondelles. Sur laf figure 1, on a représenté l'extrémité d'un arbre 1, par exemple un arbre primaire de boîte de vitesses, supporté par un roulement d'extrémité 2, dans le carter 3 de la boîte. A proximité du roulement 2, l'arbre 1 porte un pignon fou 4, associé à des moyens de synchronisation et de crabotage 6, partiellement représentés. Selon une disposition connue, le pignon 4 est arrêté par une rondelle 5, en appui contre la bague intérieure 2a du roulement. Comme indiqué précédemment, la rondelle 5 est immobilisée en rotation sur l'arbre 1, mais elle reçoit axialement les efforts de denture du pignon 4, qui sont transmis àla bague intérieure 2a du roulement. La bague subit alors des micromouvements conduisant à des phénomènes d'usure et de détérioration précoce. Pour éviter ces phénomènes, l'invention propose de remplacer la rondelle unique du dispositif d'arrêt connu, par un dispositif composé de deux rondelles 7, 8. La première rondelle est en appui contre le pignon, immobilisée axialement sur l'arbre de manière à transmettre à celui-ci les efforts de poussée axiale du pignon. La deuxième rondelle 8, assure l'immobilisation de la première dans cette position. Elle peut reposer sans risque de détérioration contre une partie du support de roulement de l'arbre dans un carter, telle que la bague intérieure de roulement 2a. Conformément à l'invention, la première rondelle 7, qui est en appui contre le pignon 4, ne transmet plus d'effort axial au roulement 2, car elle est arrêté axialement par une collerette 11 circulaire, en saillie à la périphérie de l'arbre. La première rondelle 7 présente des ergots intérieurs 7a de forme complémentaire à des encoches 11a découpées dans une collerette 11 de l'arbre 1, pour permettre son introduction dans une gorge 9. La collerette 11 est laissée en saillie derrière la gorge 9, qui est découpée dans la matière de l'arbre 1 à proximité du pignon 4. La deuxième rondelle 8 présente des pattes 8a, qui peuvent aussi traverser les encoches 11a de la collerette pour s'engager entre les ergots 7a de la première lorsque cette dernière est décalée en rotation par rapport à sa posit ion d'introduction. Lors du montage, les ergots 7a sont rentrés dans l'alignement des encoches 11a, pour faire passer la rondelle 7 derrière la collerette 11, puis la rondelle 7 est tournée d'une portion de tour correspondant à l'inverse du nombre d'encoches (quart de tour pour quatre encoches, sixième de tour pour six encoches, etc.). Après cette rotation, elle est immobilisée axialement sur l'arbre par la collerette 11, et les ergots 7a sont décalés par rapport aux encoches 11a, qui sont à nouveau libres en direction du pignon. On place alors la deuxième rondelle 8 sur la figure 4, devant la première. Les pattes 8a traversent au montage les encoches 11a de la collerette, et s'étendent sous la première, entre les ergots 7a de celle-ci, jusqu'à un rebord la de l'arbre 1 visible sur la figure 3. Ainsi, la première rondelle 7 est maintenue axialement par la deuxième dans la gorge 9, et la deuxième rondelle immobilise la première en rotation. En résumé, le montage s'effectue de la façon suivante : - montage de la première rondelle dans la gorge en faisant passer ses ergots dans les encoches de celle-ci, - rotation de la première rondelle derrière la collerette - montage de la deuxième rondelle en introduisant ses pattes de celle-ci dans les encoches de la collerette et entre les ergots de la première, de manière que, en position de montage, la première rondelle soit immobilisée axialement par la collerette et immobilisée en rotation par la deuxième rondelle. Grâce à ce montage, la première rondelle 7, qui reçoit les efforts axiaux du pignon 4, est immobilisée axialement par la collerette, et immobilisée en rotation par la deuxième rondelle 8, qui l'empêche de quitter cette position. Etant donné que les efforts axiaux du pignon sont reçus par la collerette 11, ils ne sont pas transmis au roulement 2 par la deuxième rondelle 8. Dans le mode de réalisation illustré par la f figure 2, les encoches 11a de la collerette, les ergots 7a de la première rondelle 7, et les pattes 8a de la deuxième rondelle 8, sont de f orme arrondie, ou lobée. Comme montré sur la f figure 4, les encoches 11a de la collerette peuvent être droites au lieu d'être arrondies. Dans ce cas, les ergots 7a de la première rondelle et les pattes 8a de la deuxième ont aussi des découpes droites, correspondant à celles de la collerette. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut aussi envisager d'autres géométries de découpe sur les rondelles et la collerette, non illustrées par les f igur es. En conclusion, La solution proposée par l'invention permet de dissocier l'arrêt axial du roulement sur l'arbre, de celui des pignons, puisque le roulement s'appuie sur l'arbre, et le pignon sur la rondelle. Les efforts de denture du pignon ne sont plus renvoyés sur la bague intérieure du roulement, mais repris directement par l'arbre, via la rondelle. Les risques de micromouvements de la bague intérieure de roulement sont ainsi supprimés. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrêt axial d'un pignon (4) sur son arbre (1), caractérisé en ce qu'il est composé d'une première rondelle (7) en appui contre le pignon, immobilisée axialement sur l'arbre de manière à transmettre à celui-ci les efforts de poussée axiale du pignon, et d'une deuxième rondelle (8) assurant l'immobilisation de la première dans cette position. 2. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième rondelle (8) est en appui contre support de roulement (2) de l'arbre dans un carter (3) de boîte de vitesses. 3. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première rondelle (7) est maintenue axialement par la deuxième (8) dans une gorge (9) circulaire de l'arbre (1). 4. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième rondelle (8) immobilise la première (7) en rotation. 5. Dispositif d'arrêt selon la revendication 2, caractérisée en ce que la gorge (9) est délimitée par une collerette circulaire (11) en saillie à la périphérie de l'arbre (1). 6. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première rondelle (7) présente des ergots intérieurs (7a), de forme complémentaire à des encoches (11a) découpées dans la collerette (11) pour permettre son introduction dans la gorge (9). 7. Dispositif d'arrêt axial selon la revendication 6, caractérisé en ce que la deuxième rondelle (8) présente des pattes (8a) qui peuvent traverser les encoches (11a) pour s'engager entre les ergots (7a) de la première lorsque cette dernière est décalée en rotation par rapport à sa posit ion d'introduction. 8. Dispositif d'arrêt axial selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les ergots (7a) et les encoches (8a) de la collerette sont arrondis. 9. Dispositif d'arrêt axial selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les ergots (7a) et les encoches (8a) ont des découpes droites. 10. Procédé de montage d'un dispositif d'arrêt selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - montage de la première rondelle (7) dans la gorge (9), en faisant passer ses ergots (7a) dans les encoches (11a) de celle-ci, -rotation de la première rondelle (7) derrière lacollerette (11) - montage de la deuxième rondelle (8) en introduisant les pattes (8a) de celle-ci dans les encoches (11a) de la collerette et entre les ergots (7a) de la première, de manière que, en position de montage, la première rondelle (7) soit immobilisée axialement par la collerette et immobilisée en rotation par la deuxième rondelle.