Brevet FR2953573A1 — publié le 20110610

Domaine de l'invention La présente invention concerne une unité motrice à transmission notamment un entraînement auxiliaire électrique de véhicule automobile comportant un élément de transmission monté à rotation muni d'une denture extérieure et d'une collerette annulaire, la collerette annulaire entourant par segment la denture extérieure le long d'un axe de rotation. L'invention concerne en particulier le domaine des entraînements électriques auxiliaires pour l'actionnement par une force extérieure ou pour assister le réglage ou la commande d'éléments équipant un véhicule automobile. Etat de la technique Le document DE 102 28 705 Al décrit une unité d'entraînement à transmission servant à actionner des pièces mobiles dans un véhicule automobile. L'unité d'entraînement à transmission comporte un pignon denté avec une denture extérieure et un socle et dont le diamètre extérieur est plus grand que le diamètre extérieur de la denture extérieure. Le socle a une cavité axiale périphérique dans laquelle s'engage la denture extérieure. L'unité d'entraînement à transmission connue selon le document DE 102 28 705 Al rappelé ci-dessus a l'inconvénient de fortement solliciter la denture extérieure. C'est pourquoi les contraintes engendrées pour chaque application, nécessitent un matériau relativement solide pour la roue dentée. Le choix des matériaux qui doivent répondre à d'autres conditions très étendues est limité. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et concerne à cet effet une unité d'entraînement à transmission du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la collerette annulaire comporte une denture frontale. L'unité d'entraînement à transmission selon l'invention a l'avantage d'améliorer les possibilités de charge ou de contraintes. En particulier une géométrie optimisée permet d'améliorer les contraintes absorbées par l'élément de transmission. 2 De façon avantageuse la denture frontale de la collerette annulaire permet de décharger la denture extérieure de l'élément de transmission. La denture frontale permet une légère liaison par la forme avec la pièce emmanchée notamment un tambour à câble. De façon avantageuse, la couronne à dents pointues et l'élément de transmission sont réalisés dans la même matière et/ou la couronne à dents pointues est un insert métallique fusionné ou surmoulé dans la matière plastique. La couronne à dents pointues peut être réalisée dans la même matière que l'élément de transmission ou encore sous la forme d'un insert métallique surmoulé dans la matière plastique. Il est en outre avantageux que la couronne à dents pointues pénètre dans une denture frontale de forme appropriée réalisée dans la pièce complémentaire. Il est également avantageux que la couronne à dents pointues puisse être pressée axialement dans la pièce complémentaire au cours de l'opération de montage pour s'y accrocher par une liaison par la forme. Cela permet de presser la couronne à dents pointues axialement dans la pièce complémentaire au cours de l'opération de montage et cette couronne s'accroche ainsi par une liaison par la forme. De manière avantageuse, la denture frontale de la collerette annulaire est constituée par une couronne à dents pointues. Il est en outre avantageux que la denture extérieure de l'élément de transmission soit réalisée par une denture cannelée ou une denture cannelée modifiée. Comme la denture cannelée peut être déchargée par la présence de la denture frontale, pour réaliser l'élément de transmission on pourra également utiliser des matériaux ayant une résistance moindre. C'est ainsi que pour le choix des matériaux respectifs on peut également tenir compte d'autres propriétés par exemple de l'effet sur le comportement de la transmission et sur les coûts de fabrication et les coûts de matière. De façon avantageuse, la denture cannelée modifiée présente dans la zone frontale, un remplissage d'intervalle de dents entre les dents voisines de la denture extérieure. En particulier le remplissage de l'intervalle des dents est avantageusement réalisé sous la forme d'un remplissage globoïdal. On réduit ainsi l'effet de coin ou 3 d'encoche au niveau de la denture extérieure qui peut être notamment réalisée sous la forme d'une denture cannelée. Cela se répercute avantageusement sur les possibilités de sollicitation de charges de la denture extérieure. Il est également avantageux que la denture cannelée modifiée présente dans la zone frontale, un rayon de tête agrandi pour les dents de la denture extérieure. Le rayon de tête augmente ainsi de préférence vers la face frontale. Cela permet d'améliorer d'autant les possibilités de sollicitations de la denture extérieure. Il est également avantageux de prévoir un élément de sortie ou élément entraîné par l'élément de transmission et coopérant avec l'élément de transmission pour entraîner l'élément entraîné à la fois par la denture extérieure et par la denture frontale de la collerette annulaire. Il est en outre avantageux que l'élément entraîné comporte une denture intérieure coopérant avec la denture extérieure de l'élément de transmission et comporte une denture complémentaire coopérant avec la denture côté frontal de la collerette de l'élément de transmission. Il est toutefois également possible que la denture frontale imprime sous l'effet des forces de montage, une liaison par la forme à l'élément entraîné. Cela permet à l'élément entraîné de coopérer mécaniquement, de manière directe en deux endroits avec l'élément de transmission. La denture extérieure de l'élément de transmission pourra être déchargée notamment vis-à-vis d'une charge instantanée. La denture côté frontal transmet une partie du couple. De manière avantageuse, l'élément entraîné peut être réalisé sous la forme d'un tambour à câble. Comme entraînement auxiliaire on peut par exemple l'utiliser pour actionner un vitrage avec un moteur de lève-vitre. L'élément entraîné assure alors l'actionnement de la tringlerie du lève-vitre. Cela peut se faire en partie avec le câble enroulé sur le tambour. Il est également avantageux que l'élément de transmission soit constitué au moins en partie d'une pièce en matière plastique et que cette pièce comporte la denture extérieure et la denture côté frontal de la collerette annulaire. L'élément de transmission peut être totalement ou partiellement réalisé en matière plastique. Il est 4 particulièrement avantageux que la pièce en matière plastique soit à base d'un polyoxyméthylène ou d'un polyformaldhéhyde. Un polyoxyméthylène POM peut s'utiliser. Une telle pièce en matière plastique réalise un bon comportement de transmission. La sensibilité vis-à-vis des encoches de la pièce en matière plastique, notamment constituée par une denture cannelée, sera compensée par la réalisation géométrique avantageuse de l'élément de transmission. En particulier la denture à cannelure sera améliorée par une réalisation sous forme d'une denture à cannelure modifiée, améliorant sa résistance et déchargeant en outre la collerette annulaire par la denture frontale. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une unité d'entraînement à transmission correspondant à un premier exemple de réalisation de l'invention, représentée schématiquement par une vue en coupe, - la figure 2 montre le détail portant la référence II de l'élément de transmission de l'unité d'entraînement à transmission selon l'invention correspondant à un second exemple de réalisation, là encore selon une vue schématique de détail, - la figure 3 est une vue de détails partiellement ouverte de l'unité de transmission de l'unité d'entraînement selon la figure 2 correspondant au second exemple de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un module d'entraînement et de transmission 1 selon une vue schématique correspondant à un premier exemple de réalisation. Le module de transmission et d'entraînement 1 peut notamment servir d'entraînement auxiliaire pour un moyen de déplacement actionné par une force extérieure ou pour assister à l'actionnement d'élément d'un véhicule automobile. L'unité motrice à transmission 1 peut par exemple servir à la commande d'un vitrage ou d'un toit coulissant. Le module de transmission-entraînement 1 selon l'invention convient toutefois également pour d'autres applications. L'unité motrice à transmission 1 comporte un arbre à vis 2 par exemple comme prolongement de l'arbre d'induit d'un moteur. L'arbre à vis 2 coopère avec une roue à vis 3. L'unité motrice à transmission 1 comporte un axe de rotation 4 autour duquel tourne la 5 roue à vis 3 lorsqu'elle est entraînée. Le sens de rotation est prédéfini par le sens de rotation de l'arbre à vis 2. La roue à vis 3 peut être entraînée pour cela de manière ciblée dans le sens de rotation souhaité. Dans l'exemple de réalisation, la roue à vis 3 est montée en rotation sur un arbre 5. L'arbre à vis 2 et la roue à vis 3 sont logés dans un boîtier de transmission 6. L'axe 5 est relié par une extrémité au boîtier de transmission 6. Il est également prévu un couvercle de boîtier 7 qui ferme le boîtier de transmission 6. L'unité motrice à transmission 1 comporte un élément de transmission 8. L'élément de transmission 8 est monté en rotation sur l'axe 5. Cela permet à l'élément de transmission 8 de tourner autour de l'axe de rotation 4. L'élément de transmission 8 comporte une pièce 9 en forme de disque muni de plusieurs parties déformées 10, 11. Les éléments d'amortissement 12 assurent la coopération mécanique de l'élément de transmission 8 avec la roue à vis 3. La roue à vis 3 assure ainsi l'entraînement de l'élément de transmission 8. L'élément de transmission 8 a un segment 13 sensiblement tubulaire. Le segment 13 sensiblement tubulaire traverse une ouverture du couvercle 7 du boîtier. Le segment tubulaire 13 de l'élément de transmission 8 comporte une denture extérieure 15. La denture extérieure 15 est réalisée sous la forme d'une denture cannelée 15. Le segment tubulaire 13 comporte également une collerette annulaire 16 appartenant à l'élément de transmission 8. La collerette annulaire 16 entoure ainsi la denture extérieure 15 suivant l'axe de rotation 4 au niveau du segment 17. Un espace libre 18 est formé au niveau du segment 17 de la denture extérieure 15, entre la collerette annulaire 16 et la denture extérieure 15. La collerette annulaire 16 a une face frontale 19. Au niveau de la face frontale 19, la collerette annulaire 16 a une denture 6 frontale 20. La denture frontale 20 de la collerette annulaire 16 est constituée par une couronne de dents pointues 20. La denture extérieure 15 et la denture frontale 20 sont symétriques axialement par rapport à l'axe de rotation 4. L'unité motrice à transmission 1 comporte en outre un élément entraîné 25. L'élément entraîné ou élément de sortie 25 de cet exemple de réalisation est une poulie 25. Un câble 26 est enroulé par segment sur la poulie 25. En actionnant l'élément entraîné 25, on peut continuer d'enrouler le câble 26 ou le dérouler si l'on tourne dans le sens inverse. L'élément entraîné 25 est entraîné dans ce cas par l'élément de transmission 8. Pour son entraînement, l'élément entraîné 25, coopère en quelque sorte en deux points avec l'élément de transmission 8. D'une part l'élément de transmission 8 coopère avec la denture extérieure 15 de l'élément entraîné 25. D'autre part l'élément de transmission 8 coopère également avec la denture frontale 20 de la collerette annulaire 16 sur l'élément entraîné 25. Cela se traduit notamment par une répartition du couple transmis vers les deux interfaces. En particulier on décharge dans la zone de la denture extérieure 15. L'élément entraîné 25 comporte une denture intérieure 27 coopérant avec la denture extérieure 15 de l'élément de transmission 8. L'élément entraîné 25 comporte également une denture complémentaire par rapport à la denture frontale 20 de l'élément de transmission 8. La denture complémentaire 28 et la denture frontale 20 coopèrent mécaniquement. La denture frontale 20 peut en particulier avoir une légère liaison de forme avec la denture complémentaire 28 de l'élément entraîné 25. Le couple fourni par le moteur électrique et l'arbre à vis 2 à l'unité motrice à transmission 1 peut ainsi se transmettre de manière 30 optimale à l'élément entraîné 25 pour actionner le câble 26. La réalisation de l'unité motrice à transmission 1 sera décrite ci-après en détail en se référant à la figure 2. La figure 2 montre le détail portant la référence 2 à la figure 1 de l'élément de transmission 8 selon une vue en coupe 35 schématique correspondant à un second exemple de réalisation. La face 7 frontale 19 de la collerette annulaire 16 de l'élément de transmission 8 comporte la denture frontale 20. Entre le segment 17 de la denture extérieure 15 et la denture frontale 20 il y a un espace libre 18. La denture extérieure 15 est en outre réalisée comme denture cannelée 15, modifiée. La denture extérieure 15 présente au niveau de la zone frontale 30 un intervalle rempli 31 entre les dents voisines 32, 33 (figure 3) pour la denture extérieure 15. Le remplissage 31 de l'intervalle des dents est réalisé sous la forme d'un remplissage globoïdal 31. Le remplissage 31 de l'intervalle des dents réduit l'effet de pointe lors de la transmission du couple de l'élément de transmission 8 à l'élément entraîné 25. De plus le rayon de tête 34 de la dent 32 est augmenté en direction de la zone frontale 30. On a alors de préférence un agrandissement croissant du rayon de tête 34 vers la zone frontale 30. L'agrandissement du rayon de tête 34 de la dent 32 est prévu dans la zone de la dent 32 dans laquelle la dent 32 de la denture extérieure 15 ne coopère plus avec la denture intérieure 27. En augmentant le rayon de tête 34 on améliore la stabilité de la dent 32. De façon correspondante, les autres dents 33, 35 (figure 3) de la denture extérieure 15 ont un rayon de tête agrandi par rapport à la zone frontale 30. Ainsi pour une denture de cannelure modifiée 15 dans la zone frontale 30, les dents 32, 33, 35 de la denture extérieure 15 ont chacune un rayon de tête agrandi 34. On améliore ainsi d'autant la solidité mécanique de la denture extérieure 15. Au niveau des rayons de tête 34, agrandis, la denture extérieure 15 ne coopère pas avec la denture intérieure 27 de l'élément de sortie 25. La figure 3 montre l'élément de transmission 8 de la figure 2 selon une représentation en perspective, partiellement coupée. Le remplissage 31 de l'intervalle des dents est prévu entre les dents 32, 33 de la denture extérieure 15. De façon correspondante on aura par exemple aussi entre les dents 33, 35 un remplissage 36. La dent 33 présente un agrandissement du rayon de tête 34' vers la zone frontale 30. Pour simplifier la représentation seules les dents 32, 33, 35 de la denture extérieure 15 sont représentées à la figure 3. Cela permet d'une part de réduire la sollicitation exercée 35 sur la denture extérieure 15. D'autre part cela permet d'améliorer la 8 sollicitation de la denture extérieure 15. Pour cela, l'élément de transmission 8 sera réalisé en totalité ou en partie par une pièce en matière plastique 8. Une telle pièce en matière plastique 8 comprend la denture extérieure 15 et la collerette annulaire 16 avec la denture frontale 20. Comme matière plastique on peut par exemple utiliser une matière plastique POM. Cela permet une fabrication économique de l'élément de transmission 8. De plus on a ainsi un bon comportement pour la transmission. D'autre part on évite ainsi en toute sécurité dans le dommage et notamment de cisailler des dents 32, 33, 35 de la denture extérieure 15 ou des différentes dents 37 de la denture frontale 20 ou encore on réduit au moins le risque d'un tel dommage. En particulier le fait d'arrondir la denture extérieure 15 au niveau du rayon de tête 34, 34' permet de réduire les contraintes de l'effet de coin ou d'encoche exercées sur la matière en particulier la matière plastique POM. En outre le profil de couronne de dents réalisé par la couronne de dents pointues 20 réalise une surface d'appui avec une liaison par la forme pour la denture opposée 28 au niveau d'un rayon relativement grand par rapport à l'axe de rotation 4. Cela permet de réduire considérablement les sollicitations instantanées exercées sur la denture cannelée 15. Ces avantages résultent également d'autres matériaux. NOMENCLATURE 1 unité motrice à transmission 2 arbre à vis 3 roue à vis 4 axe de rotation 5 axe 6 boîtier de transmission 7 couvercle de boîtier 8 élément de transmission 9 pièce en forme de disque 10 déformation de l'élément de transmission 11 déformation de l'élément de transmission 12 élément amortisseur 13 segment tubulaire 15 denture extérieure 16 collerette 17 segment 18 espace libre 19 face frontale 20 denture frontale/couronne de dents en pointe élément entraîné/poulie à câble 26 câble 27 denture intérieure 25 28 denture complémentaire zone frontale 31 remplissage de l'intervalle de dents voisines 32 dent 33 dent 30 34 rayon de tête dent REVENDICATIONS1 °) Unité motrice à transmission (1) notamment un entraînement auxiliaire électrique de véhicule automobile comportant un élément de transmission (8) monté à rotation muni d'une denture extérieure (15) et d'une collerette annulaire (16), la collerette annulaire (16) entourant par segment la denture extérieure (15) le long d'un axe de rotation (4), unité caractérisée en ce que la collerette annulaire (16) comporte une denture frontale (20). 2°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que - la denture frontale (20) de la collerette annulaire (16) est réalisée par une couronne à dents pointues (20) et/ou - la couronne à dents pointues (20) et l'élément de transmission (8) sont réalisés dans la même matière et/ou - la couronne à dents pointues (20) est un insert métallique surmoulé dans de la matière plastique et/ ou - la couronne à dents pointues (20) engraine dans une denture frontale formée sur une pièce complémentaire (25) et/ou - la couronne à dents pointues (20) est pressée axialement dans la pièce complémentaire (25) au cours de l'opération de montage pour y être accrochée par une liaison par la forme. 3°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que la denture extérieure (15) de l'élément de transmission (8) est réalisée par une denture à cannelure (15) ou par une denture à cannelure modifiée (15) . 4°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 3, caractérisée en ce que la denture à cannelure (15), modifiée comporte dans une zone frontale (30), un remplissage d'intervalle de dent (31) respectif entre les dents 35 voisines (32, 33) de la denture extérieure (15). 11 5°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 4, caractérisée en ce que le remplissage (31) de l'intervalle des dents est un remplissage (31) d'intervalle de dent globoïdal. 6°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 3, caractérisée en ce que la denture cannelée modifiée (15) a dans une zone frontale (30) un rayon de tête (34) agrandi pour les dents (32) de la denture extérieure (15). 7°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 1, caractérisée par un élément entraîné (25) entraîné par l'élément de transmission (8) et - l'élément de transmission (8) coopère dans le sens de l'entraînement de l'élément entraîné (25) à la fois par la denture extérieure (15) et par la denture frontale (20) de la collerette annulaire (16) avec l'élément entraîné (25). 8°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément entraîné (25) a une denture intérieure (27) coopérant avec la denture extérieure (15) de l'élément de transmission (8) et comporte une denture complémentaire (28) coopérant avec la denture frontale (20) de la collerette annulaire (16) de l'élément de transmission (8). 9°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'élément entraîné (25) est réalisé sous la forme d'une poulie à câble (25). 10°) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de transmission (8) est au moins en partie une pièce en 35 matière plastique (8) et cette pièce en matière plastique (8) comprend ladenture extérieure (15) et la denture frontale (20) de la collerette annulaire (16). 11 °) Unité d'entraînement à transmission selon la revendication 10, 5 caractérisée en ce que la pièce en matière plastique (8) est en polyoxyméthylène ou en polyformaldhéhyde. 10