Brevet FR3003613A1 — publié le 20140926

L'invention concerne un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement, un bol de transmission et un arbre moteur. 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 l'intermédiaire d'un arbre couplé au moteur du véhicule. Pour compenser les désalignements entre le palier et l'arbre moteur lors de l'avancement du véhicule, le bol peut présenter une coquille solidaire en rotation de l'organe tournant et une noix entraînée en rotation par l'arbre moteur, ladite noix étant montée en pivotement à l'intérieur de ladite coquille, notamment pour former un joint homocinétique (CVJ) par exemple de type Rzeppa. Pour assurer la transmission du couple de rotation entre la noix et l'arbre moteur, il est connu d'utiliser des moyens d'engrenage solidaires respectivement de ladite noix et dudit arbre, par exemple formés de cannelures axiales qui sont engagées entre elles. Toutefois, ce type de système de transmission ne donne pas entièrement satisfaction, notamment relativement à la facilité de manipulation lors du montage et à la réversibilité dudit montage pour remplacer au moins un élément dudit système de transmission. En outre, pour des systèmes de transmission dans lesquels la coquille est intégrée dans l'organe tournant, ces problèmes sont d'autant plus critiques. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un système d'entraînement dans lequel le montage de l'arbre moteur sur le bol peut être réalisé réversiblement et de façon simplifiée, notamment en relation avec un organe tournant intégrant la coquille dans laquelle la noix est montée en pivotement. 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 ; - un bol de transmission présentant une coquille solidaire en rotation de l'organe tournant et une noix montée en pivotement à l'intérieur de ladite coquille en l'entraînant en rotation ; - un arbre moteur solidaire en rotation de ladite noix par l'intermédiaire d'un dispositif de montage réversible ; le dispositif de montage réversible comprenant des cannelures complémentaires qui sont respectivement solidaires de l'arbre et de la noix, lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix, ledit dispositif de montage comprenant une butée à billes qui est disposée entre ledit arbre et la noix, ladite butée étant équipée d'une douille de verrouillage qui est déplaçable réversiblement entre une position verrouillée dans laquelle les billes sont mises en contrainte par ladite douille pour empêcher un déplacement relatif de l'arbre et de la noix et une position de montage dans laquelle les billes sont libres pour autoriser ledit déplacement relatif. 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 coupe longitudinale d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention dans laquelle la douille de verrouillage est en position verrouillée, la figure 1 a étant un zoom d'un partie de la figure 1 ; - la figure 2 est une représentation partielle en perspective éclatée du système d'entraînement suivant la figure 1 ; - les figures 3 et 4 sont des représentations en perspective respectivement de la noix et de la douille de verrouillage du système d'entraînement suivant la figure 1 ; - la figure 5 est une représentation partielle en coupe longitudinale du système d'entraînement suivant la figure 1 montrant la douille de verrouillage en cours de déplacement entre ses positions verrouillée et de montage ; - la figure 6 est une représentation partielle en coupe longitudinale du système d'entraînement suivant la figure 1 montrant la douille de verrouillage en position de montage, la figure 6a étant un zoom d'une partie de la figure 6. 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 1' par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants B. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe intérieur 1 est tournant dans l'organe extérieur 1' fixe par l'intermédiaire de deux rangées de billes B espacées axialement. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel l'organe extérieur est tournant et l'organe intérieur est fixe. Dans la description, les termes « extérieur », « intérieur », « axial » et « radial » sont définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée, proche, suivant et perpendiculaire audit axe. 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 peuvent être formés des trous 3a de fixation de la roue par vissage. De façon non représentée, l'organe fixe 1' 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 4 de transmission qui est actionné en rotation par l'intermédiaire d'un arbre 5 couplé au moteur du véhicule. En particulier, le bol 4 de transmission présente une coquille 6 solidaire en rotation de l'organe tournant 1 et une noix 7 montée à l'intérieur de ladite coquille en l'entraînant en rotation. Pour transmettre un couple moteur à l'organe tournant 1 par l'intermédiaire de la noix 7, l'arbre moteur 5 est solidaire en rotation de ladite noix, notamment par l'intermédiaire d'un dispositif de montage qui est réversible afin de faciliter le montage ainsi que le remplacement d'au moins un élément du système de transmission. Par ailleurs, la noix 7 est montée en pivotement à l'intérieur de la coquille 6 afin de pouvoir compenser les désalignements entre le palier et l'arbre moteur 5 lors de l'avancement du véhicule. En particulier, le bol 4 peut former un joint homocinétique (CVJ) de type Rzeppa en prévoyant une cage 8 pourvue de logements dans lesquels respectivement une bille 40 est retenue en rotation, ladite cage étant montée entre la coquille 6 et la noix 7 avec chaque bille 40 disposée entre deux pistes de roulement 9, 10 formées respectivement dans ladite coquille et sur ladite noix pour guider le pivotement en assurant l'entraînement en rotation. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'organe tournant 1 intègre la coquille 6 dans laquelle la noix 7 est montée en pivotement. Pour ce faire, l'alésage 2 de l'organe tournant 1 présente une portée annulaire sur laquelle les pistes de roulement 9 sont formées. Par ailleurs, le système d'entraînement comprend un soufflet d'étanchéité 11 qui présente une extrémité solidaire de l'organe tournant 1 et une extrémité solidaire de l'arbre 5 afin de protéger l'intérieur de la coquille 6 des polluants extérieurs. En variante, la coquille 6 peut présenter des moyens de montage réversible sur l'organe tournant 1, lesdits moyens étant agencés pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant. En particulier, les moyens de montage peuvent comprendre des cannelures destinées à être engagées dans des cannelures correspondantes de l'organe tournant 1. Le dispositif de montage réversible de l'arbre 5 sur la noix 7 comprend des cannelures complémentaires 12a, 12b qui sont respectivement solidaires de l'arbre 5 et de la noix 7, lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix 7. En particulier, les cannelures complémentaires 12a, 12b peuvent être hélicoïdales et/ou droites. Plus précisément, les cannelures 12a ainsi que les cannelures 12b peuvent être hélicoïdales ou droites. En variante, les cannelures 12a peuvent être hélicoïdales ou droites, les cannelures 12b étant alors droites ou hélicoïdales. En effet, la combinaison de cannelures complémentaires 12a, 12b droites et hélicoïdales est possible avec un angle d'hélice très faible, par exemple de 10' à 20', l'assemblage se faisant en force en supprimant le jeu entre les cannelures 12a, 12b. Selon la réalisation représentée, l'arbre 5 comprend une partie d'extrémité libre 13 qui présente une portée 14 sur la périphérie de laquelle les cannelures 12a sont formées, ladite partie étant montée dans un alésage 15 solidaire de la noix 7 sur lequel les cannelures complémentaires 12b sont formées. Sur les figures, l'alésage 15 est formé dans la noix 7. En variante, on pourrait prévoir que le dispositif de montage comprenne un embout présentant une première partie d'extrémité solidarisée en rotation à la noix 7 et une deuxième partie d'extrémité présentant l'alésage sur lequel les cannelures 12b sont formées. Le dispositif de montage réversible comprend également une butée à billes 16 qui est disposée entre l'arbre 5 et la noix 7, ladite butée étant équipée d'une douille 17 de verrouillage qui est agencée pour pouvoir présenter une position verrouillée dans laquelle les billes 16 sont mises en contrainte par ladite douille pour empêcher un déplacement relatif de l'arbre 5 et de la noix 7. Ainsi, la combinaison des cannelures complémentaire 12a, 12b et de la butée à billes 16 permet le montage de l'arbre 5 sur la noix 7 pour son entraînement en rotation en assurant la fixation axiale dudit arbre par rapport à ladite noix. En particulier, le montage du système d'entraînement peut être réalisé par translation relative entre l'arbre 5 et la noix 7 sur une course axiale de montage en engageant les cannelures complémentaires 12a, 12b, la douille 17 étant disposée en position verrouillée en fin de course de montage. En outre, le système peut être démonté en prévoyant que la douille 17 de verrouillage soit déplaçable réversiblement entre sa position verrouillée et une position de montage dans laquelle les billes 16 sont libres pour autoriser le déplacement relatif de l'arbre 5 et de la noix 7, en particulier sur une course de démontage de sens opposé à celui de la course de montage. Dans le mode de réalisation représenté, la portée 14 de la partie d'extrémité libre 13 de l'arbre 5 entoure un alésage 18 dans lequel la douille 17 de verrouillage est montée. En outre, la portée 14 présente des logements 19 traversants dans lesquels respectivement une bille 16 est retenue en rotation. En particulier, chaque logement 19 autorise un débattement radial de la bille 16 entre une position escamotée et une position saillante extérieurement, ledit logement présentant un siège intérieur 20 sur laquelle la bille 16 est retenue intérieurement pour ne pas tomber dans l'alésage 18. La douille 17 est montée en regard des logements 19 pour permettre respectivement bloquer - le déplacement radial des billes 16 dans lesdits logements lorsque ladite douille est en position de montage - respectivement verrouillée. Pour ce faire, la périphérie de la douille 17 présente une succession alternée de portées hautes 21 et de portées basses 22, ladite douille étant déplaçable en rotation pour disposer les billes 16 sur les portées basses 22 - respectivement sur les portées hautes 21 - lorsque ladite douille est en position de montage - respectivement verrouillée. En position de montage, les billes 16 sont disposées en position rétractée sur leur siège 20 afin d'autoriser le déplacement de la partie d'extrémité libre 13 dans l'alésage 15 sur la course de montage. Et, par rotation de la douille 17, les billes 16 sont contraintes en position saillante par appui sur les portées hautes 21. Sur les figures, trois billes 16 sont prévues pour être disposées sur des portées 21, 22 séparées angulairement de 120°. Le dispositif de montage réversible comprend une gorge 23 solidaire de la noix 7 dans laquelle les billes 16 sont mises en contrainte par la douille 17 pour empêcher un déplacement axial relatif de l'arbre 5 et de la noix 7. Dans le mode de réalisation représenté, la gorge 23 est formée dans l'alésage 15 à l'arrière des cannelures 12b pour, en fin de course de montage, disposer les billes 16 en position saillante dans la gorge 23 en empêchant le déplacement axial de l'arbre 5 par mise en butée des billes 16 sur l'arrière desdites cannelures. De façon avantageuse, la douille 17 de verrouillage peut être contrainte dans sa position verrouillée par un moyen ressort 24, ladite douille étant déplaçable à l'encontre dudit moyen ressort pour être disposée en position de montage. Les portées hautes 21 peuvent présenter un profil divergeant qui est agencé pour qu'une traction sur la douille 17 augmente le plaquage des billes 16 dans la gorge 23. En particulier, en fin de course de montage - respectivement avant la course de démontage - la douille 17 peut être tirée hors de l'alésage 18 à l'encontre du moyen ressort 24, notamment au moyen d'une prise 25, pour être tournée d'un angle correspondant au passage sous les billes 16 des portées basses 22 vers les portées hautes 21 - respectivement des portées hautes 21 vers les portées basses 22 - puis remise dans ledit alésage par rétraction du moyen ressort 24. Dans le mode de réalisation représenté, un ressort hélicoïdal 24 est disposé dans l'alésage 18 en étant accroché de part et d'autre respectivement à une rondelle de blocage 26 qui est fixée dans l'alésage 18 et à la douille 17 de verrouillage. Par ailleurs, l'ensemble rondelle de blocage 26 - ressort 24 douille 17 de verrouillage est porté par un carter 27 qui s'étend entre ladite rondelle et ladite douille de verrouillage, ledit carter permettant notamment de faciliter le montage dudit ensemble dans l'alésage 18. La rondelle 26 est montée sur un support 28 par l'intermédiaire d'un mandrin 29 et d'une bague 30 de retenue, ledit support présentant des orifices 31 dans lesquels une goupille 32 attachée à l'extrémité du ressort 24 est montée. En outre, deux portées basses 22 de la douille 17 de verrouillage présentent un orifice 33 de fixation d'une goupille 34 solidaire de l'autre extrémité du ressort 24. 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 (3a) de la roue ; - un bol (4) de transmission présentant une coquille (6) solidaire en rotation de l'organe tournant (1) et une noix (7) montée en pivotement à l'intérieur de ladite coquille en l'entraînant en rotation ; - un arbre moteur (5) solidaire en rotation de ladite noix par l'intermédiaire d'un dispositif de montage réversible ; ledit système étant caractérisé en ce que le dispositif de montage réversible comprend des cannelures complémentaires (12a, 12b) qui sont respectivement solidaires de l'arbre (5) et de la noix (7), lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix (7), ledit dispositif de montage comprenant une butée à billes (16) qui est disposée entre ledit arbre et la noix, ladite butée étant équipée d'une douille (17) de verrouillage qui est déplaçable réversiblement entre une position verrouillée dans laquelle les billes (16) sont mises en contrainte par ladite douille pour empêcher un déplacement relatif de l'arbre (5) et de la noix (7) et une position de montage dans laquelle les billes (16) sont libres pour autoriser ledit déplacement relatif. 2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (5) présente des logements (19) traversants dans lesquels respectivement une bille (16) est retenue en rotation, la douille (17) étant montée en regard desdits logements pour permettre - respectivement bloquer - le déplacement radial desdites billes dans lesdits logements lorsque ladite douille est en position de montage - respectivement verrouillée. 3. Système d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de montage réversible comprend une gorge (23) solidaire de la noix (7) dans laquelle les billes (16) sont mises en contrainte par la douille (17) pour empêcher un déplacement axial relatif de l'arbre (5) et de la noix (7). 4. Système d'entraînement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la périphérie de la douille (17) présente une succession alternée de portées hautes (21) et de portées basses (22), ladite douille étant déplaçable en rotation pour disposer les billes (16) sur les portées basses (22) - respectivement sur les portées hautes (21) - lorsque ladite douille est en position de montage - respectivement verrouillée. 5. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'arbre (5) présente une portée (14) entourant un alésage (18), la douille (17) de verrouillage étant montée dans ledit alésage et les logements (19) étant formés dans ladite portée. 6. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la douille (17) de verrouillage est contrainte dans sa position verrouillée par un moyen ressort (24), ladite douille étant déplaçable à l'encontre dudit moyen ressort pour être disposée en position de montage. 7. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'arbre (5) comprend une partie d'extrémité libre (13) présentant une portée (14) sur la périphérie de laquelle les cannelures (12a) sont formées, ladite partie étant montée dans un alésage (15) solidaire de la noix (7) sur lequel les cannelures complémentaires (12b) sont formées. 8. Système d'entraînement selon la revendication 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge (23) est formée dans l'alésage (15) à l'arrière des cannelures (12b). 9. Système d'entraînement selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'alésage (15) est formé dans la noix (7). 10. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les cannelures complémentaires (12a, 12b) sont hélicoïdales et/ou droites. 11. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe tournant (1) intègre la coquille (6) dans laquelle la noix (7) est montée en pivotement.