Brevet FR2905153A1 — publié le 20080229

SYSTÈME D'ASSEMBLAGE ENTRE UN TOURILLON ET UN ÉLÉMENT ARTICULÉ La présente invention concerne un système d'assemblage entre un tourillon, tel que, en particulier, le tourillon d'un arbre de transmission, et un élément articulé, tel que, en particulier, la partie intérieure d'un joint homocinétique pour véhicules automobiles. De tels systèmes d'assemblage sont connus à partir du document EP 1 519 063 A2 et du document WO 2006/037 389 Al. Dans un mode de réalisation selon le document EP 1 519 063 A2 susmentionné, un écrou d'arbre est vissé sur un tourillon qui forme l'extrémité d'un arbre d'entrée d'un engrenage pour essieu arrière, sur ledit écrou d'arbre est prévu un écrou de serrage monté rotatif sur ce dernier par l'intermédiaire d'un assemblage par emboîtement dans le sens axial. De tels engrenages sont fournis aux constructeurs automobiles par le fabricant d'engrenages sous forme d'unité pré-assemblée avec l'écrou d'arbre et l'écrou de serrage monté de manière non serrée sur celui-ci. Avant la livraison, il faut équilibrer l'unité formant l'engrenage. À cette occasion, l'écrou de serrage attaché de manière non serrée sur l'écrou d'arbre est gênant. Toutefois, cet écrou de serrage est gênant non seulement lors de l'équilibrage, mais aussi lors du contrôle des bruits de l'engrenage. Il faut donc que l'écrou soit immobilisé de manière quelconque pour l'équilibrage et le contrôle des bruits. Le document WO 2006/037 389 Al expose une variante de réalisation d'un système d'assemblage entre un tourillon d'un arbre de transmission et un joint homocinétique, un manchon d'assemblage par vissage, à visser sur le tourillon, étant relié par l'intermédiaire d'un assemblage non amovible à la partie intérieure d'un joint homocinétique (dans un autre exemple de réalisation, on utilise en plus un manchon intermédiaire qui est soudé à la partie intérieure du joint articulé). Une autre variante de réalisation expose également un écrou, qui est destiné à être vissé sur un filetage d'un arbre de transmission et qui est assemblé de manière immobile dans le sens axial, mais solidaire en rotation à un manchon d'assemblage par vissage, qui est vissé au moyen d'un filetage extérieur, réalisé sur son prolongement axial, à un manchon à filetage intérieur, lequel est luimême soudé à la 2905153 2 partie intérieure du joint articulé. Ces solutions sont coûteuses et complexes, elles nécessitent un nombre relativement grand de pièces qui doivent être montées les unes dans les autres en engendrant des dépenses et, en outre, dans certains modes de 5 réalisation, il faut également effectuer des assemblages soudés. Une désolidarisation sans dommage entre la partie intérieure du joint articulé et le manchon d'assemblage par vissage n'est pas possible. Le but de l'invention est de concevoir un système 10 d'assemblage simple, avantageux en coûts et fonctionnant de manière sûre, avec une possibilité simple de montage et démontage. Par conséquent, le système d'assemblage entre un tourillon, monté fixe dans le sens axial par rapport à un agrégat, en particulier un engrenage, et un élément articulé d'un arbre de 15 transmission, destiné à être monté de manière solidaire en rotation sur ledit tourillon, se caractérise par le fait qu'un écrou d'arbre, pouvant être vissé au moyen de son filetage intérieur sur le filetage extérieur du tourillon, comporte un filetage supplémentaire sur lequel un écrou supplémentaire peut 20 être vissé au moyen de son filetage complémentaire, et au moins un assemblage par emboîtement, actif dans le sens axial, étant prévu entre ledit écrou supplémentaire et le joint articulé destiné à être monté de manière solidaire en rotation sur le tourillon. Après le montage de l'engrenage, l'écrou d'arbre est vissé 25 avec son filetage intérieur sur le filetage extérieur du tourillon de l'arbre de transmission, jusqu'à ce que l'écrou d'arbre vienne en appui avec sa saillie orientée dans le sens axial contre la bague intérieure d'un palier à roulement. Dans cette position, il est possible d'effectuer sans 30 problème un simple et parfait contrôle des bruits, ainsi que l'équilibrage. Une fois que l'engrenage est monté dans le véhicule, on procède au montage de l'arbre de transmission, tel qu'un arbre à joint de Cardan, y compris l'élément articulé, tel qu'un joint 35 homocinétique, la partie extérieure du joint articulé étant reliée à l'arbre de transmission qui, par l'intermédiaire de la partie intérieure du joint articulé, est emmanché avec sa denture longitudinale sur la denture longitudinale du tourillon de l'arbre de transmission. L'écrou supplémentaire, maintenu par 2905153 3 l'intermédiaire de l'assemblage par emboîtement actif au moins dans le sens axial et monté rotatif sur la partie intérieure de l'articulation, est vissé par l'intermédiaire de son filetage sur le filetage complémentaire de l'écrou d'arbre, et, par 5 l'intermédiaire de l'assemblage par emboîtement actif dans le sens axial, la partie intérieure de l'articulation est tirée davantage sur la denture enfichable jusqu'à ce que la partie intérieure du joint articulé vienne buter contre une bride de centrage sur le tourillon d'arbre de transmission et soit bloqué sur celui-ci. 10 Dans ce cas, l'écrou d'arbre peut être réalisé de telle sorte que le filetage supplémentaire pour le filetage complémentaire de l'écrou supplémentaire est un filetage extérieur. Toutefois, le filetage extérieur peut aussi être prévu sur l'écrou supplémentaire et un filetage intérieur correspondant est prévu 15 sur l'écrou d'arbre. Ledit au moins un assemblage par emboîtement agissant dans le sens axial entre l'écrou supplémentaire et l'élément articulé, à savoir en particulier la partie intérieure d'un joint homocinétique est, de manière opportune, un assemblage amovible, 20 qui peut être formé par un assemblage à déclic ; il peut s'agir d'un assemblage pouvant être déverrouillé ou également d'un assemblage de type baïonnette, mais il peut aussi s'agir d'un assemblage à crans d'arrêt ou d'un assemblage encliquetable. L'assemblage par emboîtement peut toutefois être formé 25 également par un filetage prévu sur la partie intérieure du joint articulé et un filetage complémentaire prévu sur l'écrou supplémentaire, sachant qu'il peut être particulièrement avantageux que le filetage sur la partie intérieure du joint articulé et le filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou 30 supplémentaire aient un pas de vis avec une direction différente de celle du pas de vis du filetage sur l'écrou d'arbre et du filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire, de telle sorte que sous l'effet d'une rotation dans l'une des directions, l'écrou supplémentaire est vissé sur l'écrou d'arbre 35 et, en même temps, la partie intérieure du joint articulé est tirée davantage sur le tourillon. Lors de la désolidarisation, une rotation dans l'autre direction désolidarise l'assemblage entre l'écrou supplémentaire et l'écrou d'arbre, de même que l'assemblage entre l'écrou 2905153 4 supplémentaire et la partie intérieure du joint articulé, et la partie intérieure du joint articulé est retirée de la denture du tourillon. Par le mouvement de vissage, c'est-à-dire par la rotation de l'écrou de serrage, la distance axiale parcourue par 5 la partie intérieure du joint articulé par rapport au tourillon, sous l'effet de la force de l'écrou d'arbre, est plus grande que la distance parcourue par l'écrou supplémentaire sur l'écrou d'arbre. Le filetage sur la partie intérieure du joint articulé et le 10 filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire peuvent également avoir un pas de vis différent de celui du filetage supplémentaire sur l'écrou d'arbre et du filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire. Il est avantageux de prévoir une garniture d'étanchéité entre 15 l'écrou d'arbre et l'écrou supplémentaire. En outre, il est avantageux lorsqu'une garniture d'étanchéité est prévue entre l'écrou supplémentaire et la partie intérieure du joint articulé, sachant qu'il est particulièrement avantageux que cette garniture d'étanchéité soit en appui contre l'écrou 20 supplémentaire sous l'effet d'une précontrainte axiale. En outre, il peut être opportun que, sous l'effet d'une précontrainte radiale, cette garniture d'étanchéité supplémentaire soit en appui par exemple contre une bride en saillie sur l'écrou supplémentaire dans le sens axial. 25 Un mode de réalisation particulièrement opportun est obtenu lorsque la garniture d'étanchéité prévue entre l'écrou supplémentaire et la partie intérieure du joint articulé est réalisée d'un seul tenant avec la garniture d'étanchéité qui assure l'étanchéité du joint articulé et qui remplit la fonction 30 d'étanchéité entre la partie intérieure du joint articulé et la partie extérieure du joint articulé. Comme il a déjà été évoqué, il est avantageux lorsque l'assemblage par emboîtement entre l'écrou supplémentaire et le joint articulé est un assemblage amovible, qui peut être formé de 35 manière particulièrement simple par le fait qu'un collet en saillie radiale vers l'intérieur sur l'écrou supplémentaire s'engage derrière une bride en saillie radiale vers l'extérieur sur le joint articulé, l'un des contours - celui de la bride ou celui du collet - ayant une forme circulaire et l'autre contour - 2905153 5 celui du collet ou celui de la bride - ayant une forme ovale, dont le plus petit axe est plus petit que le diamètre du contour à forme circulaire et, dans ce cas, les zones associées au plus grand axe du contour elliptique s'engagent dans le sens radial 5 dans un évidement en forme de rainure de l'autre partie. Un tel assemblage peut, de manière simple, être réalisé par encliquetage et être désolidarisé par désolidarisation de l'encliquetage. L'invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée 10 à l'appui des figures 1 à 5, parmi lesquelles : la figure 1 représente le système d'assemblage à l'état désolidarisé ; la figure 2 représente le système d'assemblage à l'état assemblé ; 15 les figures 3 à 5 représentent d'autres variantes de réalisation de l'invention. Comme il est visible sur la figure 1, un tourillon 2, logé dans un palier 1, s'engage hors d'un engrenage G, représenté 20 seulement en partie, mais totalement monté. Le tourillon 2 comporte une denture longitudinale 3 et une partie avec un filetage extérieur 4. Sur ce filetage extérieur 4 est vissé un écrou d'arbre 5 avec son filetage complémentaire 6, réalisé sous forme de filetage intérieur, et est bloqué contre la bague 25 intérieure la du palier. Sur une saillie axiale 7 est prévu un filetage extérieur 8. Un arbre articulé ou arbre de transmission GW comporte, sur son extrémité orientée vers l'engrenage, un joint homocinétique, dont la partie intérieure 10 possède une denture complémentaire 11 30 à la denture 3. Sur la partie intérieure 10 du joint articulé est fixé un écrou supplémentaire 12 par l'intermédiaire d'un assemblage par emboîtement 13 agissant dans le sens axial. Pour former cet assemblage, la partie intérieure comporte un évidement 14 en forme 35 de rainure, qui est délimité dans une direction axiale par une bride 15 en saillie radiale vers l'extérieur et dans l'autre direction axiale par une butée 16. 2905153 6 L'écrou supplémentaire 12 comporte un filetage intérieur 21 réalisé sous forme de filetage complémentaire au filetage extérieur 8 de l'écrou d'arbre. L'écrou d'arbre 12 comporte également une rainure 17 et un 5 collet 18 en saillie radiale vers l'intérieur. Dans le présent exemple de réalisation, la bride 15 est ovale, plus précisément elliptique, et s'engage avec des zones 19, qui s'étendent de part et d'autre du plus grand axe de l'ellipse formée par la bride 15, dans des zones correspondantes du collet 18 réalisé avec une forme 10 circulaire. Les zones 20, qui sont associées au plus petit axe de l'ellipse formée par la bride 15, sont inférieures au diamètre du collet 18, de telle sorte que l'enfilage, plus précisément le pivotement ou l'introduction de l'écrou supplémentaire 12 est possible par l'intermédiaire du collet 18 de celui-ci. 15 Pour fixer l'arbre de transmission GW sur le tourillon 2 et pour réaliser un assemblage par rotation entre la partie intérieure 10 du joint articulé et le tourillon 2 par l'intermédiaire des dentures longitudinales 3 et 11, l'arbre de transmission est emmanché tout d'abord dans le sens axial avec sa 20 denture 11 dans la partie intérieure 10 du joint articulé sur la denture 3 du tourillon 2 jusqu'à ce que le filetage intérieur 21 vienne buter contre le filetage 8, et sous l'effet de la rotation de l'écrou 12, la partie intérieure 10 du joint articulé est enfichée au-dessus du collet de l'écrou et des zones 19 dans le 25 sens axial sur le tourillon 2, jusqu'à que la partie intérieure 10 du joint articulé vienne buter contre une zone de centrage 22. Cette situation est représentée sur la figure 2. Sur ladite figure apparaît l'écrou d'arbre 5 vissé par l'intermédiaire de son filetage intérieur 6 sur le filetage 30 extérieur 4, l'écrou supplémentaire 12 étant emmanché par l'intermédiaire de son filetage intérieur 21 sur le filetage extérieur 8 de l'écrou d'arbre. Il apparaît en outre qu'il est bloqué contre la bride de centrage 22 par l'intermédiaire du collet 18 et des zones 19 de la partie intérieure 10 du joint 35 articulé. Entre l'écrou d'arbre 5 et l'écrou supplémentaire 12 est prévue une bague d'étanchéité 23. Une garniture d'étanchéité 24 supplémentaire, qui est fixée contre la partie intérieure 10 du joint articulé, est en appui contre l'écrou supplémentaire sous 2905153 7 l'effet d'une précontrainte axiale et est en appui contre une bride 25 de l'écrou supplémentaire 12 moyennant une précontrainte axiale. Dans le présent exemple de réalisation, la garniture d'étanchéité 24 est réalisée d'un seul tenant avec une garniture 5 d'étanchéité 26, qui agit entre la partie extérieure 27 du joint articulé et la partie intérieure 10 du joint articulé. Dans le présent exemple de réalisation, la partie intérieure 10 du joint articulé, comme il a été évoqué, comporte une bride 15, qui a une forme ovale, plus précisément elliptique, et est 10 munie de zones 19 agencées autour du plus grand axe et de zones 20 agencées autour du plus petit axe. L'agencement peut aussi être inversé, en ce sens que le collet 18 est ovale et la bride 15 est circulaire. La figure 3 représente également le système d'assemblage avec 15 l'écrou d'arbre 5, monté par l'intermédiaire de son filetage 6 sur le filetage 4 du tourillon 2, ainsi que l'écrou supplémentaire 12, vissé au moyen de son filetage intérieur 21 sur le filetage extérieur 8, lequel, par l'intermédiaire de son collet 18, attire contre la zone de centrage 22 la bride 15 ou les zones 19 ovales 20 en saillie sur la partie intérieure 10 du joint articulé. L'assemblage par emboîtement 13a se différencie de celui sur les figures 1 et 2 par le fait que, sur la figure 3, le deuxième contour, entre lequel le collet 18 est bloqué dans le sens axial, est formé par un circlips 29 prévu dans une rainure 28, qui rend 25 possible la désolidarisation par traction ou coulissement de l'arbre de transmission GW. Sur la figure 4, un écrou d'arbre 30 est également emmanché avec son filetage intérieur 31 sur le filetage extérieur 4 du tourillon 2 et est bloqué contre la bague intérieure la d'un 30 palier à roulement 1. L'écrou d'arbre 30 comporte un filetage intérieur 32 supplémentaire, dans lequel est vissé l'écrou supplémentaire 33 par l'intermédiaire de son filetage extérieur 34. L'assemblage par emboîtement 13, agissant dans les deux directions axiales, est 35 formé ici, tout comme sur les figures 1 et 2, par un collet 18, qui s'engage dans un évidement 14 en forme de rainure, ménagé dans la partie intérieure du joint articulé. Tout comme sur les figures 1 et 2, la rainure est délimitée par deux saillies 19 de la bride 15 à forme ovale. Sur le côté de la bride 18, détourné de l'écrou 2905153 8 d'arbre 30, il est également prévu le contour de butée 16 sur la partie intérieure 10 du joint articulé. Entre l'écrou d'arbre 30 et l'écrou supplémentaire est prévue une garniture d'étanchéité 23. De la même manière que sur les figures 1 et 2, une garniture 5 d'étanchéité 26 sur la figure 4, assurant l'étanchéité de la partie intérieure par rapport à la partie extérieure du joint articulé, est réalisée d'un seul tenant avec une autre garniture d'étanchéité 24, assurant l'étanchéité de la partie intérieure du joint articulé par rapport à l'écrou supplémentaire. 10 La figure 5 représente l'écrou d'arbre 5, vissé sur le tourillon 2 au moyen de l'assemblage vissé 4/6, et l'écrou supplémentaire 36 vissé par l'intermédiaire de son filetage intérieur 35 sur le filetage 8. L'écrou 36, sur le côté en regard du filetage 35, comporte un filetage intérieur 37, par lequel il 15 est vissé sur le filetage complémentaire 38, qui est situé sur la partie intérieure 10 du joint articulé. Les filetages 8 et 35 ont un pas de vis avec une direction opposée à celle du pas de vis des filetages 37 et 38. Ils peuvent aussi avoir des pas de vis différents, les filetages 37 et 38 pouvant avoir un pas de vis 20 plus raide que celui des filetages 8 et 35, de telle sorte qu'il est garanti que les pas de vis des filetages 37 et 38 sont toujours épuisés avant que l'écrou supplémentaire 34 vienne en appui contre l'écrou d'arbre 5 et soit bloqué contre celui-ci. Les filetages 8/35 et 37/38 peuvent aussi avoir des longueurs 25 différentes, en particulier les filetages 37 et 38 peuvent être plus courts que les filetages 8 et 35. Une garniture d'étanchéité 23, conjointement avec la garniture d'étanchéité 26, la garniture d'étanchéité 24 et le recouvrement 39, veille ici à ce que la graisse, prévue entre les dentures longitudinales 3 et 11 et 30 empêchant l'usure générée par des micro-mouvements lors des alternances d'effort au niveau de l'assemblage enfiché, ne puisse pas s'échapper vers l'extérieur. De même, l'agencement permet d'empêcher efficacement la pénétration de saletés. REVENDICATIONS 1. Système d'assemblage entre un tourillon, monté fixe dans le sens axial par rapport à un agrégat, et un élément articulé, destiné à être monté de manière solidaire en rotation sur ledit tourillon, dans lequel système d'assemblage un écrou d'arbre (5), pouvant être vissé au moyen de son filetage intérieur sur le filetage extérieur du tourillon, comporte un filetage supplémentaire sur lequel un écrou supplémentaire (12) peut être vissé au moyen de son filetage complémentaire, et au moins un assemblage par emboîtement, agissant dans le sens axial, peut être réalisé entre ledit écrou supplémentaire (12) et le joint articulé destiné à être monté de manière solidaire en rotation sur le tourillon. 2. Système d'assemblage, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement (13) est un assemblage amovible. 3. Système d'assemblage en particulier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement (13) est un assemblage à déclic. 4. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement (13) est un assemblage à déclic pouvant être déverrouillé. 5. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'assemblage à déclic est un assemblage du type baïonnette. 6. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement (13) est un assemblage à crans d'arrêt. 7. Système d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement (13) est un assemblage encliquetable. 2905153 10 8. Système d'assemblage en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement peut être réalisé par un filetage prévu sur la partie 5 intérieure (10) du joint articulé et un filetage complémentaire prévu sur l'écrou supplémentaire (12). 9. Système d'assemblage en particulier selon la revendication 1 ou 8, caractérisé en ce que le filetage sur la 10 partie intérieure (10) du joint articulé et le filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire (12) ont un pas de vis avec une direction différente de celle du pas de vis du filetage sur l'écrou d'arbre et du filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire. 15 10. Système d'assemblage en particulier selon la revendication 1, 8 ou 9, caractérisé en ce que le filetage sur la partie intérieure (10) du joint articulé et le filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire (12) ont un 20 pas de vis différent de celui du filetage sur l'écrou d'arbre et du filetage complémentaire de celui-ci sur l'écrou supplémentaire. 11. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 qu'une garniture d'étanchéité est prévue entre l'écrou d'arbre (5) et l'écrou supplémentaire (12). 12. Système d'assemblage, dans lequel l'élément articulé destiné à être monté de manière solidaire en rotation sur le 30 tourillon est la partie intérieure d'un joint homocinétique, et une garniture d'étanchéité est prévue entre la partie extérieure du joint articulé et la partie intérieure du joint articulé, en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité supplémentaire 35 (24) est prévue entre l'écrou supplémentaire (12) et la partie intérieure du joint articulé. 13. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 2905153 11 qu'une garniture d'étanchéité supplémentaire (24), prévue entre l'écrou supplémentaire et le joint articulé, est en appui sous l'effet d'une précontrainte axiale contre l'écrou supplémentaire (12). 5 14. Système d'assemblage en particulier selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (24), prévue entre l'écrou supplémentaire et le joint articulé, est en appui sous l'effet d'une précontrainte radiale 10 contre un collet (18), orienté dans le sens axial, de l'écrou supplémentaire. 15. Système d'assemblage avec un joint homocinétique, en particulier selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, 15 caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (24), prévue entre l'écrou supplémentaire et le joint articulé, est réalisée d'un seul tenant avec la garniture d'étanchéité (26) prévue entre la partie extérieure du joint articulé et la partie intérieure du joint articulé. 20 16. Système d'assemblage en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'assemblage par emboîtement entre l'écrou supplémentaire et le joint articulé est formé par une bride (15) en saillie radiale 25 vers l'extérieur sur le joint articulé, derrière laquelle s'engage un collet (18) en saillie radiale vers l'intérieur sur l'écrou supplémentaire, l'un des contours - celui de la bride ou celui du collet - ayant une forme circulaire et l'autre contour - celui du collet ou celui de la bride - ayant une forme ovale, dont le plus 30 petit axe est plus petit que le diamètre du contour à forme circulaire.