Brevet FR2904989A1 — publié le 20080222

L'invention concerne un ensemble coulissant, en particulier pour un compensateur de roulis ou pour un joint coulissant d'un arbre de transmission comprenant une partie extérieure, de forme tubulaire, sur la surface intérieure de laquelle il est prévu, au moins par zones, des chemins de roulement extérieurs, comprenant une partie intérieure pouvant coulisser dans la partie extérieure, dans le sens axial, partie intérieure sur la surface extérieure de laquelle il est prévu, au moins par zones, des chemins de roulement intérieurs, et comprenant des billes guidées dans une cage, billes qui, pour la transmission de couple, sont disposées respectivement dans des chemins de roulement extérieurs et dans des chemins de roulement intérieurs, associés entre eux par paires, où la partie extérieure et / ou la partie intérieure présente, entre au moins quelques-uns des chemins de roulement extérieurs ou des chemins de roulement intérieurs, des glissières de guidage de la cage servant au guidage axial de la cage. En outre, l'invention concerne un arbre de transmission comprenant un tel ensemble coulissant. D'après le document DE 102 37 169 Al, on connaît un joint coulissant comprenant un ensemble coulissant du type cité initialement. Les glissières de guidage de la cage sont conçues ici soit comme des rainures de centrage disposées dans la partie extérieure, à chaque fois entre deux chemins de roulement à billes, soit comme des rainures de centrage disposées dans la partie intérieure, entre les chemins de roulement à billes. En variante, il est également possible que la cage soit conçue comme une cage pliante qui, en section, présente un profil ondulé. Ici, la cage peut, par zones, pénétrer dans les chemins de roulement à billes, par des parties saillantes de guidage de la cage, de sorte que la cage est guidée en étant rigide à la torsion et en pouvant coulisser sur le moyeu intérieur, dans le sens axial. Pour éviter une déformation ou des tensions lors de la trempe ou lors d'un traitement ultérieur analogue de 2904989 2 l'ensemble coulissant, on a préféré, jusqu'à présent, faire en sorte que le nombre de glissières de guidage de la cage et le nombre de paires de chemins de roulement soient maintenus à un niveau identique, où les glissières de guidage de la 5 cage et les paires de chemins de roulement sont disposées en étant réparties sur la circonférence, de manière uniforme. Dans le document DE 199 52 245 Al, il a été proposé un ensemble coulissant, configuré comme un compensateur de roulis, ensemble coulissant dans lequel le nombre de chemins 10 de roulement extérieurs correspond au double ou au triple du nombre des chemins de roulement intérieurs. Cela doit éviter également des déformations dues à la trempe. Concernant ces agencements, le nombre de paires de chemins de roulement, dans lesquelles des billes sont disposées pour la 15 transmission de couple, est cependant limité. Le but de la présente invention consiste par conséquent à fournir un ensemble coulissant ainsi qu'un arbre de transmission comprenant un tel ensemble coulissant, dans le cas desquels, on peut, dans le cas d'un bon guidage axial de 20 la cage, transmettre en même temps des couples très élevés. Ce but est atteint, conformément à l'invention, essentiellement par le fait que le nombre de glissières de guidage de la cage est inférieur au nombre de paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement 25 extérieurs et par les chemins de roulement intérieurs. L'idée constituant la base de l'invention est que le nombre de paires de chemins de roulement, dans lesquelles sont disposées des billes pour la transmission de couple, peut être choisi de façon optimale pour le but d'utilisation 30 respectif, tandis qu'il doit être prévu, pour le guidage axial de la cage, seulement un nombre peu important de glissières de guidage de la cage. Les paires de chemins de roulement peuvent donc être choisies, concernant leur taille et / ou leur nombre, de manière telle qu'un couple important 35 soit transmis, où il est prévu seulement un nombre moins important de glissières de guidage de la cage, pour guider la 2904989 3 cage axialement. De façon surprenante, il est apparu que des déformations dues à la trempe peuvent être évitées, même dans le cas de cette répartition non uniforme des paires de chemins de roulement et des glissières de guidage de la cage, 5 autour de la circonférence de la partie extérieure ou de la partie intérieure. En outre, on obtient un meilleur guidage axial de la cage par le fait que des glissières de guidage de la cage sont disposées dans la partie extérieure et / ou dans la partie intérieure. 10 D'après un mode de réalisation préféré de l'invention, au moins deux chemins de roulement extérieurs ou chemins de roulement intérieurs sont disposés respectivement entre deux glissières de guidage voisines de la cage. En d'autres termes, le nombre de paires de chemins de roulement est par 15 exemple égal au double ou à un multiple du nombre de glissières de guidage de la cage. Il est également possible de répartir les glissières de guidage de la cage, de façon non uniforme, sur la circonférence de la partie extérieure, ou bien de prévoir une seule glissière de guidage de la cage 20 ou bien un très petit nombre de ces glissières. Pour éviter des déformations dues à la trempe, dans la partie extérieure, en raison de la plus grande circonférence de la partie extérieure par comparaison avec la partie intérieure, il est préférable que les glissières de guidage 25 de la cage soient configurées dans la partie extérieure. Mais il est également possible, en principe, de prévoir les glissières de guidage de la cage, dans la partie intérieure. Les glissières de guidage de la cage présentent, de préférence, en section, un contour s'écartant des chemins de 30 roulement extérieurs et des chemins de roulement intérieurs. Ainsi, les glissières de guidage de la cage peuvent avoir, en section, un contour angulaire ou arrondi. En procédant ainsi, il est possible d'éviter un positionnement - effectué par mégarde - de la cage, dans les paires de chemins de roulement 35 qui sont prévues pour le logement de billes servant à la transmission de couple. Le contour des glissières de guidage 2904989 4 de la cage peut être configuré ici, en section, de manière telle que l'on obtienne un guidage optimal de la cage, même dans le cas d'un nombre peu important de glissières de guidage de la cage. 5 Lorsque la cage est en matière plastique, cette cage peut présenter des parties saillantes de guidage s'engageant dans les glissières de guidage de la cage, parties saillantes de guidage qui sont, par exemple, arrondies ou angulaires. En variante, il est également possible de concevoir la cage 10 comme une pièce en tôle ou une pièce tubulaire, transformée, ayant une épaisseur de paroi pratiquement constante, où il est prévu des parties saillantes de guidage (de la cage) qui s'engagent dans les glissières de guidage de la cage. D'après un autre mode de réalisation, il est également possible que 15 la cage soit une cage pliante comprenant des parties saillantes de guidage de la cage qui ne s'engagent pas dans les paires de chemins de roulement, mais dans les glissières de guidage de la cage. Un compensateur de roulis conforme à l'invention 20 présente un ensemble coulissant du type cité précédemment, où plusieurs billes sont logées, dans le sens axial, dans les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement extérieurs et par les chemins de roulement intérieurs. Un basculement de la partie intérieure, par 25 rapport à la partie extérieure, est par conséquent pratiquement impossible. Par contre, un joint coulissant conforme à l'invention présente un ensemble coulissant du type cité précédemment, où, à chaque fois, seulement une bille est logée, dans le 30 sens axial, dans les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement extérieurs et par les chemins de roulement intérieurs. De ce fait, il peut se produire au moins une faible flexion du joint, au cours du fonctionnement. 35 Le but de l'invention est atteint également par un arbre de transmission, en particulier un arbre longitudinal 2904989 5 de véhicule ou un arbre latéral qui présente au moins un compensateur de roulis ou bien un joint coulissant comprenant l'ensemble coulissant conforme à l'invention. Un arbre de transmission prévu comme un arbre 5 longitudinal de véhicule est doté, de préférence, d'au moins deux parties d'arbre présentant respectivement un tube d'arbre, parties d'arbre qui sont reliées entre elles par un joint central et qui présentent, au niveau de leurs extrémités placées à l'opposé du joint central, un joint côté 10 boîte de vitesses ou côté différentiel. Ici, le joint côté boîte de vitesses, le joint côté différentiel, ainsi que le joint central, peuvent être conçus comme des joints homocinétiques fixes, en particulier comme des joints à couronne antagoniste, où il est prévu deux compensateurs de 15 roulis servant à recevoir une course de déplacement axial, au cours du fonctionnement ou pendant le montage, lesdits compensateurs de roulis étant associés au joint central et disposés à proximité immédiate de celui-ci. Dans un perfectionnement de cette idée de l'invention, 20 il est prévu que la partie intérieure du deuxième compensateur de roulis soit reliée au moyeu intérieur du joint central et que la partie intérieure du premier compensateur de roulis soit reliée au moyeu extérieur du joint central. Les deux compensateurs de roulis sont de ce 25 fait associés directement au joint central. Pour la suspension de l'arbre de transmission, il est préférable que la partie intérieure d'un compensateur de roulis soit logée dans un palier intermédiaire. En particulier, la partie intérieure du premier compensateur de 30 roulis peut être logée, par exemple, dans un palier intermédiaire suspendu élastiquement au plancher du véhicule. L'invention est expliquée par la suite de façon plus détaillée, à l'aide d'exemples de réalisation et en faisant référence aux dessins. Ici, toutes les caractéristiques 35 décrites et / ou représentées par les figures forment en soi, ou bien de façon combinée quelconque, l'objet de l'invention, 2904989 6 indépendamment de leur résumé dans les revendications ou des citations renvoyant à ces caractéristiques. Dans ces dessins . La figure 1 montre schématiquement une vue en coupe 5 transversale d'un ensemble coulissant selon un premier mode de réalisation de l'invention, La figure 2 montre schématiquement une vue en coupe transversale de l'ensemble coulissant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et 10 La figure 3 montre schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un arbre de transmission conforme à l'invention. Dans le mode de réalisation selon la figure 1, on représente schématiquement un ensemble coulissant 1 15 comprenant une partie intérieure 2 et une partie extérieure 3 coaxiale par rapport à cette partie intérieure. Sur la surface extérieure de la partie intérieure 2 sont configurés six chemins de roulement intérieurs 4 qui s'étendent, dans le sens axial, pratiquement en étant parallèles entre eux. Ici, 20 deux chemins de roulement intérieurs 4 sont toujours associés par paires l'un par rapport à l'autre, où il subsiste, sur la surface extérieure de la partie intérieure 2, entre les paires de chemins de roulement intérieurs, une zone d'espacement qui est configurée sensiblement de façon 25 cylindrique. De façon correspondante, il est prévu, dans la surface intérieure de la partie extérieure 3, des chemins de roulement extérieurs 5 s'étendant dans le sens axial et parallèles entre eux. Les chemins de roulement extérieurs 5 30 sont également associés les uns aux autres, par paires, et disposés en étant répartis sur la circonférence de la partie extérieure 3, de manière telle qu'un chemin de roulement extérieur 5 soit disposé, à chaque fois, en face d'un chemin de roulement intérieur 4 et forme, avec celui-ci, une paire 35 de chemins de roulement. 2904989 7 Dans les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement intérieurs 4 et par les chemins de roulement extérieurs 5, à chaque fois au moins une bille 6 servant à la transmission d'un couple est logée entre la 5 partie intérieure 2 et la partie extérieure 3. La partie intérieure 2 peut ici, dans le sens axial, coulisser par rapport à la partie extérieure 3, où les billes 6 roulent dans les chemins de roulement intérieurs 4 et dans les chemins de roulement extérieurs 5. 10 Lorsque l'ensemble coulissant 1 est conçu comme un compensateur de roulis, il est prévu plusieurs billes 6 dans chaque paire de chemins de roulement, de sorte que la partie intérieure 2 ne peut pas effectuer de mouvement de bascule ou de pivotement par rapport à la partie extérieure 3. Si, par 15 contre, l'ensemble coulissant 1 est conçu comme un joint coulissant, il est prévu une bille 6 dans chaque paire de chemins de roulement, de sorte que la partie intérieure 2 peut être fléchie au moins suivant un angle peu important, par rapport à la partie extérieure 3. 20 Les billes 6 sont logées dans des fenêtres d'une cage 7 et guidées dans celle-ci. La cage 7, dans le mode de réalisation représenté, est guidée dans la partie extérieure 3, dans le sens axial. Pour ce faire, des glissières de guidage 8 de la cage sont configurées dans la 25 surface intérieure de la partie extérieure 3, glissières de guidage dans lesquelles s'engagent des parties saillantes de guidage 9 de la cage 7. En principe, les glissières de guidage de la cage peuvent cependant être prévues aussi dans la partie intérieure. 30 Comme on le voit d'après la figure 1, les glissières de guidage 8 de la cage, qui peuvent présenter, par exemple, une section rectangulaire, sont prévues dans la zone comprise entre deux paires de chemins de roulement associées l'une à l'autre. Par conséquent, deux chemins de roulement 35 extérieurs 5 sont toujours disposés entre deux glissières de guidage 8 de la cage. Les glissières de guidage 8 de la cage 2904989 8 et les chemins de roulement extérieurs 5 sont répartis ici au moins sensiblement de façon uniforme sur la circonférence de la partie extérieure 3. En procédant ainsi, on évite, dans la partie extérieure 3, une déformation due à la trempe. En 5 outre, il est également possible de concevoir la partie extérieure 3 comme une pièce en tôle ayant une épaisseur de paroi pratiquement constante. Sur la figure 2, on représente un ensemble coulissant 10 selon un deuxième mode de réalisation, ensemble 10 coulissant qui présente aussi une partie intérieure 12 coaxiale par rapport à un axe 11, et une partie extérieure 13 coaxiale par rapport à cet axe. Dans la partie intérieure 12, il est prévu, là aussi, des chemins de roulement intérieurs 14 et, dans la partie extérieure 13, des chemins 15 de roulement extérieurs 15, qui sont associés entre eux et forment des paires de chemins de roulement. Dans chaque paire de chemins de roulement est logée au moins une bille 16 qui est guidée dans une cage 17. S'écartant de la représentation du mode de réalisation 20 selon la figure 1, l'ensemble coulissant 10 est configuré, dans la partie extérieure 13, en comportant six paires de chemins de roulement et quatre glissières de guidage de la cage. En outre, des glissières de guidage de la cage sont configurées également dans la partie intérieure 12. 25 Ici, les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement intérieurs 14 et par les chemins de roulement extérieurs 15 sont disposées autour de la circonférence de l'axe 11 en étant associées de façon alternée, individuellement et les unes aux autres, par 30 paires. La cage 17 est guidée dans des glissières de guidage 18 de la cage dans lesquelles s'engagent des parties saillantes de guidage 19 de la cage. Les parties saillantes de guidage 19 de la cage et les glissières de guidage 18 de la cage sont configurées ici, dans le mode de réalisation 35 selon la figure 2, en ayant, en section, une forme triangulaire. En principe, les glissières de guidage de la 2904989 9 cage et les parties saillantes de guidage de la cage peuvent présenter cependant n'importe quel contour approprié et être, par exemple, de forme angulaire, arrondie ou de forme analogue. 5 En outre, en variante par rapport au mode de réalisation montré sur la figure 2, où les glissières de guidage 18 de la cage et les parties saillantes correspondantes 19 de guidage de la cage sont disposées aussi bien dans la partie intérieure 12 que dans la partie 10 extérieure 13, ces glissières de guidage et ces parties saillantes de guidage de la cage peuvent aussi, conformément à l'invention, être prévues soit seulement dans la partie intérieure 12, soit seulement dans la partie extérieure 13. Concernant l'ensemble coulissant 10, soit deux chemins 15 de roulement extérieurs 15 associés l'un à l'autre par paire, soit un seul chemin de roulement extérieur 15 est ou sont disposé(s), par conséquent, entre deux glissières de guidage 18 de la cage. Les chemins de roulement extérieurs 15 et les glissières de guidage 18 de la cage sont répartis ici, 20 au total, de façon pratiquement uniforme, sur la circonférence de la partie extérieure 13. Sur la figure 3, on représente, dans une vue en coupe longitudinale, un arbre longitudinal 20 conçu comme un arbre longitudinal de véhicule qui présente deux ensembles 25 coulissants 21 et 22 conçus comme des compensateurs de roulis. L'arbre de transmission 20, au niveau de son extrémité côté différentiel et au niveau de son extrémité côté boîte de vitesses, est doté respectivement d'un joint fixe 23 ou 24 et présente, au milieu, un joint central 25 qui 30 est également un joint fixe. Les deux compensateurs de roulis 21 et 22 sont associés ici au joint central 25, où la partie intérieure du deuxième compensateur de roulis 22 est reliée au moyeu intérieur du joint central 25, et la partie intérieure du premier compensateur de roulis 21 est reliée au 35 moyeu extérieur du joint central 25. En outre, le moyeu intérieur du premier compensateur de roulis 21 est logé dans 2904989 10 un palier intermédiaire 26 qui peut, par exemple, être suspendu de façon élastique au plancher d'un véhicule. Les parties extérieures des deux compensateurs de roulis 21 et 22 sont reliées à des arbres tubulaires qui sont 5 raccordés, respectivement, au moyeu extérieur du joint 23, 24, côté boîte de vitesses ou côté différentiel. L'arbre de transmission 20 est par conséquent formé par trois joints fixes et par deux compensateurs de roulis qui sont associés au joint central 25. Les courses de déplacement axial de 10 l'arbre de transmission 20, nécessaires au cours du fonctionnement et, en particulier, pendant le montage, peuvent être reçues seulement par les compensateurs de roulis 21 et 22. REVENDICATIONS 1. Ensemble coulissant (1), en particulier pour un compensateur de roulis ou pour un joint coulissant d'un arbre de transmission, comprenant une partie extérieure (3), de forme tubulaire, sur la surface intérieure de laquelle il est prévu, au moins par zones, des chemins de roulement extérieurs, comprenant une partie intérieure (2) pouvant coulisser dans la partie extérieure (3), dans le sens axial, partie intérieure sur la surface extérieure de laquelle il est prévu, au moins par zones, des chemins de roulement intérieurs (4), et comprenant des billes guidées dans une cage, billes qui, pour la transmission de couple, sont disposées respectivement dans des chemins de roulement extérieurs et dans des chemins de roulement intérieurs, associés entre eux par paires, où la partie extérieure et / ou la partie intérieure présente, entre au moins quelques-uns des chemins de roulement extérieurs ou des chemins de roulement intérieurs, des glissières de guidage (8) de la cage servant au guidage axial de la cage, caractérisé en ce que le nombre de glissières de guidage (8) de la cage est inférieur au nombre de paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement extérieurs (5) et par les chemins de roulement intérieurs (4). 2. Ensemble coulissant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux chemins de roulement extérieurs (5) ou au moins deux chemins de roulement intérieurs (4) sont disposés entre deux glissières de guidage (8) voisines de la cage. 3. Ensemble coulissant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les glissières de guidage (8) de la 35 cage sont configurées dans la partie extérieure (13). 2904989 12 4. Ensemble coulissant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les glissières de guidage (8) de la cage sont configurées dans la partie intérieure (12). 5 5. Ensemble coulissant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les glissières de guidage (8) de la cage présentent, en section, un contour s'écartant des chemins de roulement extérieurs (5) et des chemins de roulement intérieurs (4). 10 6. Ensemble coulissant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les glissières de guidage (8) de la cage présentent, en section, un contour angulaire ou arrondi. 15 7. Ensemble coulissant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage est en matière plastique et présente des parties saillantes de guidage (19) s'engageant dans les glissières de guidage de la 20 cage. 8. Ensemble coulissant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cage est configurée comme une pièce en tôle ou une pièce tubulaire, 25 transformée, ayant une épaisseur de paroi pratiquement constante, et présente des parties saillantes de guidage (19) s'engageant dans les glissières de guidage (18) de la cage. 9. Compensateur de roulis comprenant un ensemble coulissant 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes, où plusieurs billes sont logées, dans le sens axial, dans les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement extérieurs (5) et par les chemins de roulement intérieurs (4). 2904989 13 10. Joint coulissant comprenant un ensemble coulissant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, où, à chaque fois, seulement une bille est logée dans les paires de chemins de roulement formées par les chemins de roulement extérieurs (5) 5 et par les chemins de roulement intérieurs (4). 11. Arbre de transmission, en particulier arbre longitudinal de véhicule, comprenant au moins une compensateur de roulis et / ou un joint coulissant selon la revendication 9 ou 10. 10 12. Arbre de transmission comprenant au moins deux parties d'arbre présentant respectivement un tube d'arbre, parties d'arbre qui sont reliées entre elles par un joint central (25) et qui présentent, au niveau de leurs extrémités placées 15 à l'opposé du joint central, un joint côté boîte de vitesses ou côté différentiel, où le joint côté boîte de vitesses, le joint côté différentiel et le joint central sont configurés comme des joints fixes, en particulier comme des joints à couronne antagoniste, et où il est prévu deux compensateurs 20 de roulis, selon la revendication 9, associés au joint central (25) et disposés à proximité immédiate de celui-ci. 13. Arbre de transmission selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie intérieure du deuxième 25 compensateur de roulis (22) est reliée au moyeu intérieur du joint central (25), et la partie intérieure du premier compensateur de roulis (21) est reliée au moyeu extérieur du joint central (25). 30 14. Arbre de transmission selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la partie intérieure d'un compensateur de roulis, en particulier du premier compensateur de roulis, est logée dans un palier intermédiaire (26).