Brevet FR2990253A1 — publié le 20131108

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, ainsi qu'un procédé de montage d'un tel système d'entraînement. 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, ledit bol comprenant notamment un joint homocinétique (CVJ) par exemple de type Rzeppa. 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, par exemple formés de cannelures axiales qui sont engagées entre elles. Pour monter un tel système, le bol et l'organe tournant sont translatés relativement sur une course axiale de montage en engageant les cannelures axiales entre elles, le bol et l'organe tournant étant ensuite fixés axialement, par exemple au moyen d'un ensemble vis-écrou. Cette fixation axiale complexifie le montage d'un système d'entraînement suivant l'art antérieur, ce que l'invention vise à éviter en proposant notamment un système d'entraînement dans lequel la fixation axiale du bol et de l'organe tournant est réalisée sur leur course de montage. A cet effet, selon un premier aspect, 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, ledit système comprenant un bol de transmission monté sur l'organe tournant par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires qui sont engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant, ledit système comprenant une bague de verrouillage qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport audit bol en étant contrainte par un moyen ressort vers une position déployée, la bague de verrouillage présentant des moyens géométriques qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort sur des moyens géométriques complémentaires de l'organe tournant, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'organe tournant et du bol de transmission. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de montage d'un tel système d'entraînement, dans lequel le bol et l'organe tournant sont translatés relativement sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires entre elles afin d'induire une rotation relative entre ledit bol et ledit organe tournant sur ladite course de montage, l'organe tournant interagissant avec la bague de verrouillage sur la course de montage pour l'enfoncer axialement par rapport au bol jusqu'à une position angulaire relative entre ledit bol et ledit organe tournant dans laquelle les moyens géométriques peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires, ladite bague étant alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort afin d'assurer l'engrenage desdits moyens géométriques pour verrouiller le montage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation partielle en perspective éclatée d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de face de l'organe tournant de la figure 1 ; - les figures 3a à 3d sont des vues de côté représentant le système d'entraînement de la figure 1 selon respectivement une position sur la course de montage. 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 par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants. Dans les modes de réalisation représentés, l'organe intérieur 1 est tournant et l'organe extérieur est fixe, les termes « extérieur », « intérieur », « axial » et « radial » étant définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée, proche, suivant et perpendiculaire audit axe. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel l'organe extérieur est tournant et l'organe intérieur est fixe. L'organe tournant 1, par exemple réalisé en acier, présente un alésage 2 et comprend des moyens d'association de la roue qui, sur les figures, sont formés d'une bride 3 sur laquelle sont formés des trous 4 de fixation de la roue par vissage. De façon non représentée, l'organe fixe comprend des moyens d'association à la structure du véhicule, par exemple des moyens d'association à un élément de suspension dudit véhicule. Dans le cas du montage d'une roue motrice, l'entraînement en rotation de ladite roue peut être réalisé par un bol 5 de transmission d'un couple moteur à l'organe tournant 1, ledit bol étant actionné en rotation par le moteur du véhicule et comprenant notamment un joint homocinétique (CVJ), par exemple de type Rzeppa. Le bol 5 est monté sur l'organe tournant 1 par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b qui sont engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant. Le système d'entraînement comprend également une bague de verrouillage 7 qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport au bol 5 en étant contrainte par un moyen ressort 8 vers une position déployée. Dans le mode de réalisation représenté, le bol 5 est équipé d'un mandrin 9 autour duquel la bague de verrouillage 7 est montée, ledit mandrin étant surmonté par un embout 10 sur la périphérie duquel des cannelures hélicoïdales 6a sont formées, ledit embout étant monté dans l'alésage 2 sur lequel des cannelures hélicoïdales 6b complémentaires sont formées. Pour assurer le blocage en rotation et la translation de la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5, la périphérie du mandrin 9 présente des cannelures axiales lla dans lesquelles des cannelures axiales intérieures llb de la bague de verrouillage 7 sont engagées. Par ailleurs, le moyen ressort comprend un ressort hélicoïdal 8 qui est disposé autour du mandrin 9 pour être comprimé entre la bague de verrouillage 7 et le bol 5, ledit mandrin étant équipé d'une gorge périphérique 12 pour un anneau d'arrêt de la translation de la bague de verrouillage 7 en position déployée. La bague de verrouillage 7 présente des moyens géométriques qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort 8 sur des moyens géométriques complémentaires de l'organe tournant 1, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission. Ainsi, la combinaison du verrouillage en rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission avec leur montage par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b permet de fixer axialement ledit bol sur ledit organe tournant. En particulier, le montage du système d'entraînement peut être réalisé par translation relative entre le bol 5 et l'organe tournant 1 sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b entre elles afin d'induire une rotation relative entre ledit bol et ledit organe tournant sur ladite course de montage (figure 3a). Ensuite, l'organe tournant 1 interagit avec la bague de verrouillage 7 sur la course de montage (figure 3b) pour l'enfoncer axialement par rapport au bol 5 jusqu'à une position angulaire relative entre ledit bol et ledit organe tournant dans laquelle les moyens géométriques peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires (figure 3c). La bague de verrouillage 7 est alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort 8 afin d'assurer l'engrenage des moyens géométriques pour verrouiller le montage (figure 3d), et ce de façon automatique par déplacement relatif du bol 5 et de l'organe tournant 1 sur la course de montage. De façon avantageuse, le système peut être démonté en prévoyant que, en position de verrouillage, la bague de verrouillage 7 soit déplaçable en translation à l'encontre du moyen ressort 8 pour désengrener les moyens géométriques afin d'autoriser la rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission de sorte à pouvoir les déplacer sur une course de démontage de sens opposée à celui de la course de montage. Pour déterminer les positions angulaires d'interaction et/ou d'engagement, le système d'entraînement peut comprendre des moyens d'indexation angulaire du montage de la bague de verrouillage 7 par rapport à l'organe tournant 1, notamment lorsque les cannelures axiales lla ne sont pas en nombre égal ou multiple de celui des moyens géométriques. Dans le mode de réalisation représenté, les largeurs d'une cannelure axiale 13 et d'une cannelure hélicoïdale 14 ont été augmentées pour déterminer la position angulaire de respectivement la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5 et de l'organe tournant 1 par rapport audit bol. Dans le mode de réalisation représenté, la bague de verrouillage 7 comprend une portée avant 15 présentant les moyens géométriques, l'organe tournant 1 comprenant une portée arrière 16 présentant les moyens géométriques complémentaires. Plus précisément, les moyens géométriques comprennent des créneaux 17 engrenés sur des dents 18 complémentaires, les créneaux 17 et les dents 18 s'étendant essentiellement axialement sur leur portée 15, 16 respective afin de conférer une interaction faciale pour enfoncer la bague de verrouillage 7. Les dents 18 présentent au moins une face latérale 18a qui est en appui sur une face latérale 17a des créneaux 17 pour empêcher une rotation desdites dents par rapport auxdits créneaux. En particulier, les dents 18 et les créneaux 17 présentent une géométrie prismatique avec les faces latérales 18a, 17a légèrement inclinées avec un angle opposé pour compenser un éventuel jeu angulaire lors du rappel en position déployée de la bague de verrouillage 7. Dans le mode de réalisation représenté, la portée arrière 16 interagit avec la portée avant 15 pour enfoncer la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5, les cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b étant agencées afin d'induire un déplacement angulaire qui est suffisant pour disposer les dents 18 en regard axial des créneaux 17, permettant ainsi leur engagement par glissement des faces latérales 17a, 18a l'une sur l'autre sous l'effet du ressort 8. 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 par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, ledit organe tournant comprenant des moyens d'association (3, 4) de la roue, ledit système comprenant un bol (5) de transmission monté sur l'organe tournant (1) par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires (6a, 6b) qui sont engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant, ledit système comprenant une bague de verrouillage (7) qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport audit bol en étant contrainte par un moyen ressort (8) vers une position déployée, la bague de verrouillage (7) présentant des moyens géométriques (17) qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort (8) sur des moyens géométriques complémentaires (18) de l'organe tournant (1), lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'organe tournant (1) et du bol (5) de transmission. 2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en positon de verrouillage, la bague de verrouillage (7) est déplaçable en translation à l'encontre du moyen ressort (8) pour désengrener les moyens géométriques (17, 18) afin d'autoriser la rotation relative de l'organe tournant (1) et du bol (5) de transmission. 3. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (7) comprend une portée avant (15) présentant les moyens géométriques (17), l'organe tournant (1) comprenant une portée arrière (16) présentant les moyens géométriques complémentaires (18). 4. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens géométriques comprennent des créneaux(17) engrenés sur des dents complémentaires (18), lesdites dents présentant au moins une face latérale (18a) qui est en appui sur une face latérale (17a) des créneaux (17) pour empêcher une rotation des dents (18) par rapport auxdits créneaux. 5. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bol (5) est équipé d'un mandrin (9) autour duquel la bague de verrouillage (7) est montée. 6. Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la périphérie du mandrin (9) présente des cannelures axiales (11a) dans lesquelles des cannelures axiales intérieures (11b) de la bague de verrouillage (7) sont engagées pour assurer le blocage en rotation et la translation de ladite bague de verrouillage par rapport au bol (5). 7. Système d'entraînement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen ressort comprend un ressort hélicoïdal (8) disposé autour du mandrin (9) pour être comprimé entre la bague de verrouillage (7) et le bol (5). 8. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bol (5) est équipé d'un embout (10) sur la périphérie duquel les cannelures hélicoïdales (6a) sont formées, ledit embout étant monté dans un alésage (2) de l'organe tournant (1) sur lequel les cannelures hélicoïdales complémentaires (6b) sont formées. 9. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (13, 14) d'indexation angulaire du montage de la bague de verrouillage (7) par rapport à l'organe tournant (1). 10. Procédé de montage d'un système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le bol (5) et l'organe tournant (1) sont translatés relativement sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires (6a, 6b) entre elles afin d'induire unerotation relative entre ledit bol et ledit organe tournant sur ladite course de montage, l'organe tournant (1) interagissant avec la bague de verrouillage (7) sur la course de montage pour l'enfoncer axialement par rapport au bol (5) jusqu'à une position angulaire relative entre ledit bol et ledit organe tournant dans laquelle les moyens géométriques (17) peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires (18), ladite bague étant alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort (8) afin d'assurer l'engrenage desdits moyens géométriques pour verrouiller le montage.10