Brevet FR2980829A1 — publié le 20130405

L'invention concerne un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement et un bol de transmission d'un couple moteur de rotation. Le palier présente un organe tournant monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, l'organe tournant comprenant des moyens d'association de la roue et l'organe fixe comprenant des moyens d'association à la structure du véhicule. Un tel palier permet le montage en rotation d'une roue de véhicule automobile qui, lorsqu'elle est motrice, peut être entraînée en rotation par un bol de transmission qui est actionné en rotation par le moteur du véhicule. Pour assurer la transmission du couple de rotation entre le bol et l'organe tournant, il est connu d'utiliser des moyens d'engrenage solidaires respectivement de l'organe tournant et du bol. En particulier, le document US-2008/0175526 décrit la réalisation de cannelures respectivement sur une portée arrière de l'organe tournant et sur une portée avant du bol de transmission, lesdites cannelures permettant, en position d'engrenage, l'immobilisation en rotation dudit bol sur ledit organe tournant. Toutefois, la géométrie de ces cannelures est agencée pour permettre, lors de l'assemblage du bol et de l'organe tournant en position d'engrenage, un autocentrage entre ces deux éléments. Il en résulte un profil de cannelures très particulier et coûteux à réaliser. En outre, la fonction géométrique d'autocentrage induit des contraintes sur la profondeur et sur le nombre de cannelures, ce qui limite le couple transmissible et crée un effort axial qui tend à désaccoupler les cannelures lors de l'entraînement en rotation. L'invention a pour but de résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile dans lequel la transmission du couple de rotation entre le bol et l'organe tournant est réalisée par des moyens d'engrenage simples de réalisation et qui permettent une optimisation du couple transmissible tout en réduisant l'effort axial de désaccouplement. A cet effet, l'invention propose un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit système comprenant un palier à roulement présentant un organe tournant monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, ledit organe tournant comprenant des moyens d'association de la roue et ledit système comprenant un bol de transmission d'un couple moteur audit organe tournant, ledit système comprenant en outre des moyens d'engrenage solidaires de l'organe tournant et des moyens d'engrenage solidaires du bol, lesdits moyens d'engrenage étant agencés pour, en position d'engrenage, assurer la transmission du couple de rotation entre ledit bol de transmission et ledit organe tournant, chacun des moyens d'engrenage présentant une aimantation formant un motif magnétique comprenant une alternance angulaire de pôles Nord et Sud, les motifs magnétiques étant agencés pour conférer une attraction magnétique entre lesdits moyens vers leur position d'engrenage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - les figures 1 sont des représentations d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en perspective (figure 1 a), de côté (figure 1b) et en coupe longitudinale (figure 1c) ; - la figure 2 illustre trois étapes de l'assemblage d'un système d'entraînement selon l'invention ; - la figure 3 illustre quatre étapes de l'assemblage d'un système d'entraînement selon l'invention. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement permettant le montage en rotation de ladite roue. Pour ce faire, le palier présente un organe tournant 1 monté en rotation par rapport à un organe fixe 2 par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants 3. Dans les modes de réalisation représentés, l'organe intérieur 1 est tournant et l'organe extérieur 2 est fixe, les termes « extérieur » et « intérieur » étant définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel l'organe extérieur est tournant et l'organe intérieur est fixe. Le palier représenté comprend deux rangées de billes 3 qui sont espacées axialement, lesdites rangées étant chacune disposées entre deux pistes de roulement formées sur respectivement un organe 1, 2 pour guider la rotation de l'organe tournant 1. Plus précisément, l'organe tournant 1 comprend une bague intérieure 4 rapportée sur laquelle la piste de roulement arrière est formée, les termes « avant » et « arrière » étant définis pour l'organe tournant 1 respectivement à gauche et à droite sur la figure 1 c. Cette réalisation permet l'assemblage du palier en prévoyant, après l'introduction des billes 3 entre les organes 1, 2, la disposition de la bague 4 autour de l'organe tournant 1 et son immobilisation axiale vers l'avant au moyen d'une collerette 5 qui peut être réalisée par sertissage. Par ailleurs, l'organe tournant 1, par exemple réalisé en acier, présente un alésage 6 et comprend des moyens d'association de la roue qui, sur les figures 1, comprennent une bride 7 sur laquelle sont formés des trous 8 de fixation de la roue par vissage. Par ailleurs, l'organe fixe 2 comprend des moyens d'association à la structure du véhicule, par exemple des moyens d'association à un élément de suspension dudit véhicule, qui comprennent une bride 9 sur laquelle sont formés des trous 10 de fixation par vissage. Dans le cas du montage d'une roue motrice, l'entraînement en rotation de ladite roue peut être réalisé par un bol 11 de transmission d'un couple moteur à 2 98082 9 4 l'organe tournant 1, ledit bol étant actionné en rotation par le moteur du véhicule. Pour assurer la transmission du couple de rotation entre le bol 11 et l'organe 5 tournant 1, le système d'entraînement comprend des moyens d'engrenage 12 solidaires dudit organe tournant et des moyens d'engrenage 13 solidaires dudit bol. Dans le mode de réalisation représenté, les moyens d'engrenage 12, 13 sont 10 respectivement formés sur une portée arrière de l'organe tournant 1 et sur une portée avant du bol de transmission 11. En variante, on peut prévoir une pièce d'interface sur laquelle les moyens d'engrenage du bol 11 et/ou de l'organe tournant 1 sont rapportés. 15 En particulier, le bol de transmission 11 peut être assemblé sur l'organe tournant 1 dans une position d'engrenage dans laquelle les moyens d'engrenage 12, 13 coopèrent pour assurer la transmission du couple de rotation. En particulier, le bol 11 est retenu axialement en position d'engrenage sur l'organe tournant 1 au moyen d'une vis 14 de fixation disposé dans 20 l'alésage 6. Les moyens d'engrenage 12, 13 représentés sont réalisés sous la forme de dentures 15 séparées angulairement par des rainures 16, lesdits moyens étant agencés pour, en position d'engrenage, que les dentures 15 d'un moyen 25 d'engrenage 12, 13 soient immobilisées en rotation dans les rainures 16 de l'autre moyen d'engrenage 13, 12. En particulier, la profondeur des rainures 16 et la répartition des dentures 15 permettent la solidarisation en rotation du bol 11 de transmission et de l'organe tournant 1 de façon suffisamment fiable pour transmettre le couple moteur. 30 En relation avec les figures 1, les moyens d'engrenage 12, 13 sont répartis circonférentiellement autour d'une portée de géométrie annulaire appartenant respectivement à la collerette 5 et au bol 11, les dentures 15 et les rainures 16 s'étendant radialement sur lesdites portées. En particulier, les ensembles dentures 15 / rainures 16 peuvent être réalisés par usinage ou par forgeage à chaud, à froid ou à température intermédiaire. Chacun des moyens d'engrenage 12, 13 présente une aimantation formant un motif magnétique comprenant une alternance de pôles Nord et Sud, les motifs magnétiques étant agencés pour conférer une attraction magnétique entre lesdits moyens vers leur position d'engrenage. En particulier, les motifs magnétiques peuvent être formés de façon permanente ou de façon temporaire sur les moyens d'engrenage 12, 13. Ainsi, lors de l'assemblage du bol 11 sur l'organe tournant 1, les motifs magnétiques tendent à disposer les moyens d'engrenage 12, 13 en position d'engrenage, assurant ainsi une fonction d'indexation angulaire desdits moyens pour que les dentures 15 puissent être introduites dans les rainures 16. En outre, après assemblage, l'attraction magnétique exerce un effort axial de contact, qui annule ou limite l'effort axial de désaccouplement lors de l'entraînement en rotation. En particulier, l'effort axial magnétique permet d'alléger les contraintes de serrage sur la vis de fixation 14. Selon une réalisation, le motif magnétique de chacun des moyens d'engrenage 12, 13 est formé par une aimantation des dentures 15 qui est opposé à celle des rainures 16. .En particulier, les dentures 15 peuvent s'étendre axialement sur une portée dont l'aimantation, par exemple Sud, est inversée par rapport à l'aimantation, par exemple Nord, desdites dentures. Pour garantir l'indexation magnétique, on peut prévoir que plus de la moitié, notamment la totalité, des dentures 15 / rainures 16 soient aimantées. En relation avec la figure 2, on décrit l'assemblage d'une telle réalisation dans lequel le bol 11 est rapproché axialement de l'organe tournant 1 en étant décentré et désindexé angulairement (figure 2a). La coopération entre les motifs magnétiques induit un autocentrage et une indexation angulaire (figure 2b) afin que les dentures 15 puissent être introduites dans les rainures 16 (figure 2c) pour assurer l'immobilisation en rotation. L'assemblage du bol 11 sur l'organe tournant 1 est ainsi assisté par l'attraction des motifs magnétiques, ce qui permet notamment d'utiliser des ensembles dentures 15 / rainures 16 de géométrie plus simple et donc moins coûteuse à fabriquer. En outre, on peut optimiser le couple transmissible en jouant sur la profondeur des rainures 16 sans impacter négativement sur l'assemblage. Selon une réalisation avantageuse, les dentures 15 et/ou les rainures 16 présentent une section sensiblement rectangulaire, qui est simple à réaliser et facilement ajustable en fonction du couple à transmettre. En particulier, les bords des dentures 15 et des rainures 16 peuvent s'étendre sensiblement axialement afin de limiter l'effort axial de désaccouplement lors de l'entraînement en rotation. En variante, les bénéfices de l'attraction magnétique peuvent être utilisés en combinaison avec des dentures 15 convergentes et autocentrantes, par exemple de type HIRTH. En relation avec la figure 3, on décrit ci-dessous l'assemblage d'une réalisation dans laquelle les moyens d'engrenage 12, 13 sont formés chacun sur une portée conique, lesdites portées étant agencées pour conférer un autocentrage desdits moyens d'engrenage en position d'engrenage. En particulier, les portées peuvent être respectivement convergente sur le bol 11 et divergente sur l'organe tournant 1. Par rapprochement axial du bol 11, ses moyens d'engrenage 13 sont mis en contact avec ceux de l'organe tournant 1 en étant décentrés et désindexés angulairement (figure 3a). Après l'autocentrage induit par les portées coniques et par l'attraction magnétique des motifs (figure 3b), les moyens d'engrenage 12, 13 sont indexés angulairement par l'attraction magnétique des motifs (figure 3c) afin que les dentures 15 puissent être introduites dans les rainures 16 (figure 3d) pour assurer l'immobilisation en rotation. REVENDICATIONS1. Système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit système comprenant un palier à roulement présentant un organe tournant (1) monté en rotation par rapport à un organe fixe (2) par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants (3), ledit organe tournant comprenant des moyens d'association (7, 8) de la roue et ledit système comprenant un bol (11) de transmission d'un couple moteur audit organe tournant, ledit système comprenant en outre des moyens d'engrenage (12) solidaires de l'organe tournant (1) et des moyens d'engrenage (13) solidaires du bol (11), lesdits moyens d'engrenage étant agencés pour, en position d'engrenage, assurer la transmission du couple de rotation entre ledit bol de transmission et ledit organe tournant, ledit système étant caractérisé en ce que chacun des moyens d'engrenage (12, 13) présente une aimantation formant un motif magnétique comprenant une alternance angulaire de pôles Nord et Sud, les motifs magnétiques étant agencés pour conférer une attraction magnétique entre lesdits moyens vers leur position d'engrenage. 2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (12) sont formés sur une portée arrière de l'organe tournant (1). 3. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (13) sont formés sur une portée avant du bol de transmission (11). 4. Système d'entraînement selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (12, 13) sont réalisés sous la forme de dentures (15) séparées angulairement par des rainures (16), lesdits moyens étant agencés pour, en position d'engrenage, que les dentures (15) d'un moyen d'engrenage (12, 13) soient immobilisées en rotation dans les rainures (16) de l'autre moyen d'engrenage (13, 12). 5. Système d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le motif magnétique de chacun des moyens d'engrenage (12, 13) est formé par une aimantation des dentures (15) qui est opposée à celle des rainures (16). 6. Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dentures (15) s'étendent sur une portée dont l'aimantation est inversée par rapport à l'aimantation desdites dentures. 7. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les dentures (15) et les rainures (16) s'étendent radialement. 8. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les dentures (15) et/ou les rainures (16) présentent une section sensiblement rectangulaire. 9. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (12, 13) sont formés chacun sur une portée conique, lesdites portées étant agencées pour conférer un autocentrage desdits moyens d'engrenage en position d'engrenage. 10. Système d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les portées sont respectivement convergente et divergente. 11. Système d'entraînement selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les portées présentent une géométrie annulaire, les moyens d'engrenage (12, 13) étant répartis circonférentiellement autour desdites géométries.