Brevet FR2912198A1 — publié le 20080808

DISPOSITIF D'ARRET AXIAL D'UN PIGNON FOU SUR UN ARBRE DE BOITE DE VITESSES ET PROCEDE DE MONTAGE DE CELUI-CI La présente invention se rapporte au montage des boîtes de vitesses à arbres parallèles et à engrenages. Plus précisément, elle concerne les dispositions prises dans une boîte de vitesses pour arrêter axialement un pignon de vitesse sur un arbre de vitesses, et éviter que les efforts de denture de celui-ci ne se reportent sur un élément voisin du pignon sur l'arbre, tel qu'une bague intérieure de roulement. L'arrêt axial d'un pignon sur un arbre de boîte de vitesses peut être assuré de diverses façons, notamment par un simple anneau, ou rondelle d'arrêt, en appui contre le pignon. En l'absence de dispositions particulières, une simple rondelle de blocage ne permet cependant pas d'immobiliser complètement les différents éléments empilés sur l'arbre au voisinage du pignon. En particulier, si le pignon est monté en extrémité de l'arbre, c'est-à-dire à proximité du roulement de l'arbre dans le carter, la rondelle laisse transiter une partie des efforts axiaux de la denture du pignon en direction de la bague intérieure du roulement, sujette en permanence à des micromouvements, entraînant à terme sa dégradation. La présente invention vise empêcher la transmission des efforts axiaux d'un pignon de vitesses, (dit pignon fou), lorsqu'il est craboté son arbre, en direction d'un - 2 élément voisin du pignon sur l'arbre, tel qu'une bague de roulement. Dans ce but, elle propose un dispositif d'arrêt composé d'un anneau engagé dans une gorge circulaire de l'arbre à distance du roulement et en appui contre le pignon de manière reporter sur l'arbre les efforts axiaux du pignon, et d'une rondelle de blocage montée entre l'anneau et la bague intérieure du roulement propre à immobiliser l'anneau en rotation sur l'arbre et à le retenir radialement contre ce dernier, sans transmettre aucun effort axial du pignon sur le roulement. De préférence, l'anneau et la bague intérieure du roulement sont séparés par un épaulement de l'arbre, de sorte que les efforts axiaux du pignon sont repris intégralement par l'arbre, sans être transmis au roulement. Le procédé de montage de ce dispositif inclut les étapes suivantes . - mise en place des secteurs de l'anneau dans la 20 gorge de l'arbre, et - mise en place de la rondelle de blocage en disposant ses lobes dans les découpes de l'épaulement et ses pattes entre des secteurs de l'anneau, en forme de demi-lune. 25 Cette solution permet de dissocier complètement l'arrêt du roulement de celui du pignon, étant donné que le roulement s'appuie sur l'arbre, et que le pignon s'appuie sur la rondelle, sans que des efforts axiaux -3 reçus du pignon, ne transitent de la rondelle vers le roulement. Ainsi, les efforts des dentures ne sont plus envoyés vers la bague intérieure du roulement, mais repris directement par l'arbre via la rondelle. La bague inférieure du roulement ne risque plus de subir de micromouvements. La rondelle d'appui du pignon est bloquée en rotation et en translation sur l'arbre. Il n'est donc plus nécessaire d'arrêter axialement le roulement, puisqu'il ne reçoit aucun effort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 correspond à une coupe axiale de l'arbre de boîte et du dispositif proposé, et - la figure 2 agrandit en perspective certains éléments du dispositif. L'arbre de boîte de vitesses creux 1, apparaissant en coupe sur la figure 1, présente un perçage de lubrification 2 débouchant sous un pignon de vitesse (ou pignon fou) 3 porté par cet arbre en extrémité de celui-ci, c'est-à-dire à proximité du roulement 4 de l'arbre dans le carter 6 de la boîte. Le roulement 4 comprend une bague intérieure et une bague extérieure de roulement 4a, 4b. Le pignon 3 en deux parties 3a, 3b, dont un cône crabot 3b rapporté contre une denture 3a, est monté sur -4 des aiguilles de roulement 7 autour de l'arbre 1. Il est en appui contre un anneau 8, engagé dans une gorge circulaire 9 de l'arbre 1. L'anneau 8 (constitué en réalité d'au moins deux demi anneaux 8a, 8b, comme le montre la figure 2) est lui-même en appui contre une rondelle de blocage 11. La rondelle 11, engagée autour de l'arbre 1, vient chapeauter la bague 9 par l'extérieur, et est en appui contre la bague intérieure 4a du roulement. On notera toutefois, que le roulement n'est pas en appui sur la rondelle 11, car il subsiste entre ces pièces un jeu de fonctionnement. En effet, le roulement ne doit pas être contraint par la rondelle. Le roulement 4 prend appui radialement par sa bague intérieure 4a sur l'arbre 1, et, par sa bague extérieure 4b, sur le carter 6. La bague extérieure dispose en outre d'un appui axial contre le carter 6, par l'intermédiaire d'une cale 12, tandis que la bague intérieure dispose d'un appui axial contre un rebord, ou épaulement la, de l'arbre 1. Enfin, la figure 1 montre le déflecteur d'huile de lubrification 13 de l'arbre 1. Comme montré sur la figure 1, l'anneau 8 et la bague intérieure 4a du roulement, sont séparés par un épaulement la de l'arbre. Grâce à cette disposition, les efforts axiaux du pignon sont repris intégralement par l'arbre sans être transmis au roulement. Le dispositif proposé est ainsi composé d'un anneau 8 engagé dans une gorge circulaire 9 de l'arbre, à distance du roulement, et en appui contre le pignon (de manière reporter sur l'arbre 1, les efforts axiaux du -5 pignon 3), et d'une rondelle de blocage 11. Celle-ci est montée entre l'anneau 8 et la bague intérieure 3a du roulement. Elle permet d'immobiliser l'anneau 8 en rotation sur l'arbre, et de le retenir radialement contre ce dernier, sans transmettre aucun effort axial du pignon sur le roulement. La figure 2 montre que l'anneau 8 est en deux parties 8a, 8b. Toutefois, cette disposition n'est pas limitative, et le nombre de secteurs annulaires peut aussi être supérieur à deux. Ainsi, l'anneau 8 est constitué de préférence, mais non impérativement, d'au moins deux secteurs annulaires 8a, 8b, ou demi anneaux, indépendants. Par ailleurs, la rondelle 11 présente ses propres moyens d'immobilisation en rotation sur l'arbre 1. Comme indiqué sur la figure 2, ces moyens sont constitués par des lobes 11a, présents sur sa face intérieure, qui sont retenus dans des découpes de l'épaulement (non représentées), de forme complémentaire. La rondelle 11 a aussi pour fonction de retenir radialement les secteurs annulaires, en appui contre l'arbre 1. A cet effet, la rondelle présente un rebord extérieur 11b chapeautant les demi anneaux 8a, 8b, de manière à retenir radialement ces derniers en appui contre l'arbre. L'immobilisation en rotation des secteurs annulaires 8a, 8b autour de l'arbre 1 est assurée par la rondelle de blocage 11, grâce aux pattes 11c de celle-ci, qui sont logées entre ces secteurs (voir figure 2). -6 Le montage de ce dispositif comporte de préférence les étapes suivantes : mise en place des secteurs de l'anneau dans la gorge de l'arbre, - mise en place de la rondelle de blocage, en disposant ses lobes dans les découpes de l'épaulement et ses pattes entre les secteurs de l'anneau. Ces opérations sons suivies du montage du roulement sur l'arbre et de la fermeture du carter, précédée toutefois la mise en place d'une rondelle de calage entre la bague extérieure du roulement et celui-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrêt axial d'un pignon de vitesses (3) sur un arbre de boîte de vitesses (1) à proximité d'un roulement (4) de celui-ci, caractérisé en ce qu'il est composé d'un anneau (8) engagé dans une gorge circulaire (9) de l'arbre à distance du roulement et en appui contre le pignon (3) de manière reporter sur l'arbre les efforts axiaux du pignon, et d'une rondelle de blocage (11) montée entre l'anneau et la bague intérieure (3a) du roulement propre à immobiliser l'anneau en rotation sur l'arbre et à le retenir radialement contre ce dernier, sans transmettre aucun effort axial du pignon sur le roulement. 2. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (8) et la bague intérieure (4a) du roulement sont séparés par un épaulement (la) de l'arbre, de sorte que les efforts axiaux du pignon (3) sont repris intégralement par l'arbre (1), sans être transmis au roulement (3). 3. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'anneau (8) est constitué d'au moins deux secteurs annulaires indépendants (8a, 8b). 4. Dispositif d'arrêt selon la revendication 1, 2, ou 3 caractérisé en ce que la rondelle (11) présente ses propres moyens d'immobilisation en rotation sur l'arbre (1). 5. Dispositif d'arrêt selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle (11) présente sur sa-8 face intérieure des lobes (11a) retenus dans des découpes complémentaires de l'épaulement (1a). 6. Dispositif d'arrêt selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que la rondelle (11) présente un rebord extérieur (11b) chapeautant les secteurs (8a, 8b), de manière à retenir radialement ces derniers en appui contre l'arbre (1). 7. Dispositif d'arrêt selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la rondelle de blocage (11) présente des pattes (11c) logées entre les secteurs annulaires (8a, 8b) de l'anneau. 8. Procédé de montage d'un dispositif d'arrêt axial conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - mise en place des secteurs (8a, 8b) de l'anneau dans la gorge (9) de l'arbre, - mise en place de la rondelle de blocage (11) en disposant ses lobes (11a) dans les découpes de l'épaulement et ses pattes (11c) entre les secteurs de l'anneau. 9. Procédé de montage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est suivi du montage du roulement (3) sur l'arbre (1) et de la fermeture du carter (6). 10. Procédé de montage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la fermeture du carter (6) est précédée de la mise en place d'une rondelle de calage (12) entre la bague extérieure (4b) du roulement et celui-ci.