Brevet FR3003618A1 — 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, 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 hélicoïdales complémentaires qui sont respectivement solidaires de la noix et de l'arbre, lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix, ledit dispositif de montage comprenant une bague de verrouillage qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport à l'arbre 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 solidaire de la noix, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'arbre et de la noix. 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 ; - la figure 2 est une représentation partielle en perspective éclatée d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 3 et 4 représentent en perspective respectivement le montage éclaté de l'arbre dans la noix (figure 3) et la bague de verrouillage (figure 4) des systèmes d'entraînement selon les figures 1 et 2 ; - la figure 5 est une représentation partielle en coupe longitudinale d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 6 sont des représentations en perspective du montage de l'arbre sur l'embout du système d'entraînement selon la figure 5, respectivement en vue éclatée (figure 6a) et montée (figure 6b) ; - les figures 7 et 8 sont des représentations de détail respectivement de la partie d'extrémité libre de l'arbre vue de côte (figure 7) et de la deuxième partie d'extrémité de l'embout en coupe longitudinale (figure 8). 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 dans l'organe extérieur fixe 2 par l'intermédiaire de deux rangées de billes 3 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 4 et comprend des moyens d'association de la roue qui, sur les figures, sont formés d'une bride 5 sur laquelle peuvent être formés des trous de fixation de la roue par vissage. De façon non représentée, 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. Dans le cas du montage d'une roue motrice, l'entraînement en rotation de ladite roue peut être réalisé par un bol 6 de transmission qui est actionné en rotation par l'intermédiaire d'un arbre 7 couplé au moteur du véhicule. En particulier, le bol 6 de transmission présente une coquille 8 solidaire en rotation de l'organe tournant 1 et une noix 9 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 9, l'arbre moteur 7 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 9 est montée en pivotement à l'intérieur de la coquille 8 afin de pouvoir compenser les désalignements entre le palier et l'arbre moteur 7 lors de l'avancement du véhicule. En particulier, le bol 6 peut former un joint homocinétique (CVJ) de type Rzeppa en prévoyant une cage 10 pourvue de logements dans lesquels respectivement une bille 11 est retenue en rotation, ladite cage étant montée entre la coquille 8 et la noix 9 avec chaque bille 11 disposée entre deux pistes de roulement 12, 13 formées respectivement dans ladite coquille et sur ladite noix pour guider le pivotement en assurant l'entraînement en rotation. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 5, l'organe tournant 1 intègre la coquille 8 dans laquelle la noix 9 est montée en pivotement. Pour ce faire, l'alésage 4 de l'organe tournant 1 présente une portée annulaire sur laquelle les pistes de roulement 12 sont formées. Sur la figure 2, la coquille 8 présente 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 14 destinées à être engagées dans des cannelures correspondantes de l'organe tournant 1. Sur la figure 2, la coquille 8 présente un embout 15 muni de cannelures axiales 14 qui sont destinées à être montées dans un alésage de l'organe tournant 1 en s'engageant dans des cannelures axiales formées sur la périphérie dudit alésage. Le dispositif de montage réversible de l'arbre 7 sur la noix 9 comprend des cannelures hélicoïdales complémentaires 16a, 16b qui sont respectivement solidaires de l'arbre 7 et de la noix 9, lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix 9. Selon les réalisations représentées, l'arbre 7 comprend une partie d'extrémité libre 17 qui présente une portée 18 sur la périphérie de laquelle les cannelures hélicoïdales 16a sont formées, ladite partie étant montée dans un alésage 19 solidaire de la noix sur lequel les cannelures hélicoïdales complémentaires 16b sont formées. Le dispositif de montage réversible comprend également une bague de verrouillage 20 qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport à l'arbre 7 en étant contrainte par un moyen ressort 21 vers une position déployée. Par ailleurs, le système d'entraînement comprend un soufflet d'étanchéité 22 qui présente une extrémité solidaire de l'organe tournant 1 et une extrémité solidaire de la bague de verrouillage 20 afin de protéger l'intérieur de la coquille 8 des polluants extérieurs. La bague de verrouillage 20 représentée est montée autour de la partie d'extrémité libre 17 de l'arbre 7. Pour assurer le blocage en rotation et la translation de la bague de verrouillage 20 par rapport à l'arbre 7, la partie d'extrémité libre 17 présente une portée 23 sur la périphérie de laquelle des cannelures axiales 24 sont formées, la bague de verrouillage 20 présentant des cannelures axiales intérieures 25 qui sont engagées dans les cannelures axiales 24 de l'arbre 7. En particulier, la partie d'extrémité libre 17 présente une portée arrière 23 prolongeant une portée avant 18 sur laquelle les cannelures hélicoïdales 16a sont formées, ladite portée arrière étant équipée des cannelures axiales 24 et présentant un diamètre qui est supérieur à celui de la portée avant 18. Par ailleurs, le moyen ressort comprend un ressort hélicoïdal 21 qui est disposé autour de l'arbre 7 pour être comprimé entre la bague de verrouillage 20 et une butée 26 de l'arbre 7. Plus précisément, la portée arrière 23 présente une zone arrière 27 dépourvue de cannelure 24, le ressort 21 étant disposé autour de ladite zone arrière qui est équipée d'un jonc radial formant la butée 26. La bague de verrouillage 20 présente des moyens géométriques 28 qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort 21 sur des moyens géométriques complémentaires 29 solidaires de la noix 9, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'arbre 7 et de la noix 9. Ainsi, la combinaison du verrouillage en rotation relative de l'arbre 7 et de la noix 9 avec leur montage par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires 16a, 16b permet de fixer axialement ledit arbre sur ladite noix. En particulier, le montage du système d'entraînement peut être réalisé par translation relative entre l'arbre 7 et la noix 9 sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires 16a, 16b entre elles afin d'induire une rotation relative entre ledit arbre et ladite noix sur ladite course de montage. Sur la course de montage, la bague de verrouillage 20 est enfoncée axialement par rapport à l'arbre 7 jusqu'à une position angulaire relative entre la noix 9 et l'arbre 7 dans laquelle les moyens géométriques 28 peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires 29. La bague de verrouillage 20 est alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort 21 afin d'assurer l'engrenage des moyens géométriques 28, 29 pour verrouiller le montage, et ce de façon automatique par déplacement relatif de l'arbre 7 et de la noix 9 sur la course de montage. De façon avantageuse, le système peut être démonté en prévoyant que, en position de verrouillage, la bague de verrouillage 20 soit déplaçable en translation à l'encontre du moyen ressort 21 pour désengrener les moyens géométriques 28, 29 afin d'autoriser la rotation relative de l'arbre 7 et de la noix 9, de sorte à pouvoir les déplacer sur une course de démontage de sens opposé à celui de la course de montage. Dans les modes de réalisation représentés, la bague de verrouillage 20 comprend une portée avant présentant les moyens géométriques 28, une portée arrière solidaire de la noix 9 présentant les moyens géométriques complémentaires 29. Plus précisément, les moyens géométriques 28, 29 comprennent des créneaux engrenés sur des dents complémentaires, les créneaux et les dents s'étendant essentiellement axialement sur leur portée respective afin de conférer une interaction faciale pour enfoncer la bague de verrouillage 20. De façon avantageuse, les dents présentent au moins une face latérale qui est en appui sur une face latérale des créneaux pour empêcher une rotation desdites dents par rapport auxdits créneaux. En particulier, la portée arrière solidaire de la noix 9 interagit avec la portée avant de la bague de verrouillage 20 pour l'enfoncer par rapport à l'arbre 7, les cannelures hélicoïdales complémentaires 16a, 16b étant agencées afin d'induire un déplacement angulaire qui est suffisant pour disposer les dents en regard axial des créneaux, permettant ainsi leur engagement par glissement de leurs faces latérales les unes sur les autres sous l'effet du ressort 21. En relation avec les figures 1 et 2, la noix 9 présente un alésage 19 sur lequel les cannelures hélicoïdales 16b sont formées, les moyens géométriques complémentaires 29 étant formés sur ladite noix, en particulier en périphérie dudit alésage. Sur la figure 5, le dispositif de montage comprend un embout 30 présentant une première partie d'extrémité 31 solidarisée en rotation à la noix 9, notamment en présentant des cannelures axiales 32 qui sont engagées dans des cannelures axiales 33 formées sur un alésage de la noix 9. L'embout 30 présente également une deuxième partie d'extrémité 34 présentant un alésage sur lequel les cannelures hélicoïdales 16b sont formées, les moyens géométriques complémentaires 29 étant formés sur la périphérie dudit alésage. En outre, une goupille 35 est prévue pour maintenir la bague 20 en position verrouillée sur l'arbre 7. 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 de la roue ; - un bol (6) de transmission présentant une coquille (8) solidaire en rotation de l'organe tournant (1) et une noix (9) montée en pivotement à l'intérieur de ladite coquille en l'entraînant en rotation ; - un arbre moteur (7) 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 hélicoïdales complémentaires (16a, 16b) qui sont respectivement solidaires de l'arbre (7) et de la noix (9), lesdites cannelures étant engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur à la noix (9), ledit dispositif de montage comprenant une bague de verrouillage (20) qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport à l'arbre (7) en étant contrainte par un moyen ressort (21) vers une position déployée, la bague de verrouillage (20) présentant des moyens géométriques (28) qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort (21) sur des moyens géométriques complémentaires (29) solidaire de la noix (9), lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'arbre (7) et de la noix (9). 2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en position de verrouillage, la bague de verrouillage (20) est déplaçable en translation à l'encontre du moyen ressort (21) pour désengrener les moyens géométriques (28, 29) afin d'autoriser la rotation relative de l'arbre (7) et de la noix (9). 3. Système d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (20) comprend une portée avant présentant les moyens géométriques (28), une portée arrière solidaire de la noix (9) présentant les moyens géométriques complémentaires (29). 4. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens géométriques (28, 29) comprennent des créneaux engrenés sur des dents complémentaires, lesdites dents présentant au moins une face latérale qui est en appui sur une face latérale des créneaux pour empêcher une rotation desdites dents par rapport auxdits créneaux. 5. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (20) est montée autour d'une partie d'extrémité libre (17) de l'arbre (7). 6. Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie d'extrémité libre (17) présente une portée (23) sur la périphérie de laquelle des cannelures axiales (24) sont formées, la bague de verrouillage (20) présentant des cannelures axiales intérieures (25) qui sont engagées dans les cannelures axiales (24) de l'arbre (7) pour assurer le blocage en rotation et la translation de ladite bague de verrouillage par rapport audit arbre. 7. Système d'entraînement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen ressort comprend un ressort hélicoïdal (21) disposé autour de l'arbre (7) pour être comprimé entre la bague de verrouillage (20) et une butée (26) de l'arbre (7). 8. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'arbre (7) comprend une partie d'extrémité libre (17) présentant une portée (18) sur la périphérie de laquelle les cannelures hélicoïdales (16a) sont formées, ladite partie étant montée dans un alésage (19) solidaire de la noix (9) sur lequel les cannelures hélicoïdales complémentaires (16b) sont formées. 9. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de montage comprend un embout (30) présentant une première partie d'extrémité (31) solidarisée en rotation à la noix (9) et une deuxième partie d'extrémité (34) présentant les cannelures hélicoïdales (16b) et les moyens géométriques complémentaires (29). 10. Système d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première partie d'extrémité (31) de l'embout (30) présente des cannelures axiales (32) qui sont engagées dans des cannelures axiales (33) formées sur un alésage de la noix (9). 11. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la noix (9) présente un alésage (19) sur lequel les cannelures hélicoïdales (16b) sont formées, les moyens géométriques complémentaires (29) étant formés sur ladite noix. 12. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un soufflet d'étanchéité (22) qui présente une extrémité solidaire de l'organe tournant (1) et une extrémité solidaire de la bague de verrouillage (20). 13. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'organe tournant (1) intègre la coquille (8) dans laquelle la noix (9) est montée en pivotement. 14. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la coquille (8) présente 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.