Brevet FR3011594A1 — publié le 20150410

DISPOSITIF DE MAINTIEN D'UN ROULEMENT MECANIQUE DANS SON LOGEMENT. [0001] L'invention porte sur un dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement. A titre d'exemple, l'invention peut s'appliquer à une boîte de vitesses de véhicule, en particulier de véhicule automobile, qui comporte un tel dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement, en particulier mais non exclusivement, un dispositif de maintien du roulement mécanique côté 6 Iè" vitesse monté sur l'arbre secondaire de la boîte. [0002] Par roulement mécanique, on entend, dans le présent texte, un roulement à billes ou un roulement à rouleaux, et de façon générale tout type de roulement permettant le positionnement, la transmission des efforts et la rotation entre deux pièces par le remplacement du glissement en un roulement. [0003] A titre d'exemple, les roulements à billes et les rouleaux cylindriques des boîtes de vitesses des véhicules automobiles sont actuellement maintenus par des joncs droits, ou par des plaques de fixation dites « retainer plates » ou encore par des systèmes du type à jonc droit et à bécassine vissée. Le maintien par des joncs droits, en fait un double jonc droit, autorise un jeu axial préjudiciable au bon engrènement des dentures et, par conséquent, à la fiabilité de la boîte de vitesses. Le maintien par plaque de fixation est relativement encombrant et onéreux. Enfin, le système de maintien à jonc droit et bécassine, également encombrant, nécessite l'implantation de deux vis autour du roulement, ce qui a pour défaut de créer une zone non homogène autour de la bague extérieure du roulement et, par conséquent, d'affaiblir la durée de vie de ce dernier. [0004] Une solution technique connue de l'art antérieur consiste à maintenir le roulement mécanique par un jonc droit et un jonc biseauté. Toutefois, le jonc biseauté a tendance à s'ouvrir et sortir de sa gorge, ce qui engendre une rupture de la boîte de vitesses. [0005] On connaît également, selon le document ON 202451611 U, un mécanisme de limitation d'un palier à roulement de transmission automobile permettant de résoudre le mouvement axial du palier pour réduire les bruits et augmenter, ainsi, la durée de vie du palier. Le roulement comporte plusieurs rainures et est retenu par des bagues biseautées qui s'engagent dans ces rainures. [0006] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement sans jeu axial et dans un palier à raideur uniforme. [0007] Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif, qui permette d'éviter la création d'une zone non homogène dans le palier et, par conséquent, d'éviter tout risque de déformation locale de la bague extérieure du roulement mécanique. [0008] C'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif, qui soit plus économique et moins encombrant que les dispositifs de maintien de roulements mécaniques connus de l'art antérieur. [0009] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement, qui comprend une pièce annulaire fendue de section biaisée logée dans une gorge de section également biaisée du roulement pour permettre d'annuler le jeu axial de ce dernier. Dans ce dispositif nouveau de maintien de roulement mécanique, il est prévu un mécanisme anti-ouverture situé au niveau de la fente d'ouverture de la pièce annulaire qui permet d'empêcher l'ouverture de cette dernière et, par conséquent, sa sortie de la gorge du roulement mécanique lorsque ledit roulement est sollicité par des efforts importants. [0010] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le mécanisme anti-ouverture est constitué, d'une part, par deux fourches situées au niveau de la fente d'ouverture de la pièce annulaire et, d'autre part, un moyen de fixation destiné à plaquer les deux fourches contre une partie fixe et bloquer ainsi l'ouverture de la pièce annulaire. [0011] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, les deux fourches sont au moins partiellement superposées. [0012] En variante, les deux fourches peuvent ne pas être superposées mais sensiblement adjacentes au niveau de la fente d'ouverture de la pièce annulaire. [0013] Le moyen de fixation destiné à plaquer les deux fourches contre ladite partie fixe peut avantageusement être constitué par une vis de fixation, en particulier une vis de fixation à embase. [0014] De préférence, les deux fourches sont inclinées afin que l'ouverture par laquelle passe la vis de fixation soit toujours en face du trou quelle que soit l'ouverture de la pièce annulaire. [0015] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, le roulement mécanique est un roulement à billes de boîte de vitesses d'un véhicule automobile, et la partie fixe sur laquelle sont plaquées les deux fourches est le carter de la boîte de vitesses. [0016] L'invention a également pour objet une boîte de vitesses de véhicule, qui comporte un roulement mécanique, lequel roulement est maintenu, d'une part, par une première pièce annulaire, non biseautée, appelée aussi « jonc droit », qui maintient le roulement à l'intérieur du carter et, d'autre part, par un dispositif de maintien conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes, qui maintient ledit roulement mécanique côté extérieur du carter. [0017] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, ledit roulement mécanique peut être le roulement à billes côté 6 Iè" vitesse monté sur l'arbre secondaire de la boîte de vitesses. [0018] Enfin, l'invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comporte une boîte de vitesses conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. [0019] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, accompagnée de dessins dans lesquels : [0020] - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement, selon la présente invention, [0021] - la figure 2 est une vue agrandie de la partie supérieure du dispositif de maintien de roulement mécanique de la figure 1, montrant les fourches de son mécanisme antiouverture, [0022] - la figure 3 est une vue de dessus, schématique, montrant le dispositif de maintien de roulement mécanique des figures précédentes en position de fonctionnement, [0023] - la figure 4 est une vue frontale, en coupe, schématique, du dispositif de maintien de roulement mécanique selon l'invention, en position de fonctionnement, et [0024] - la figure 5 est une variante de réalisation du dispositif de maintien de roulement mécanique selon l'invention. [0025] En référence aux dessins des figures 1 et 2, on a représenté un exemple de réalisation d'un dispositif, selon l'invention, permettant le maintien d'un roulement mécanique dans son logement. Ce dispositif est constitué d'une pièce annulaire, de référence 20, qui est fendue dans la zone indiquée 21 sur les figures et qui comporte, au niveau de cette zone de fente 21, deux extensions périphériques externes ou « fourches », désignées par les références numériques 24 et 25. La forme de ces deux fourches, sensiblement quadrangulaire, est adaptée pour laisser une ouverture sensiblement circulaire, référencée 28, qui résulte de la présence des rainures oblongues superposées 24A et 25A (figure 2), sur les fourche 24 et 25, respectivement. [0026] La pièce annulaire 20 est de section biseautée et la référence 20A sur la figure 2 désigne le biseau présent sur toute la périphérie interne de la pièce annulaire 20. [0027] Une vis de fixation, de référence 30 (figure 3), est destinée à plaquer les deux fourches 24 et 25 contre une partie fixe, de façon à bloquer l'ouverture de la pièce annulaire 20. Cette vis de fixation 30 est avantageusement de type « vis à embase ». [0028] En référence aux dessins des figures 3 et 4, à titre d'exemple d'application de la présente invention non limitatif de l'objet et de la portée de la portée de la présente invention, le roulement mécanique 10 à maintenir est le roulement à billes côté 6 lème vitesse monté sur l'arbre secondaire 40 de la boîte de vitesses d'un véhicule automobile. La vis de fixation 30, mentionnée précédemment, est vissée sur le carter 50 de la boîte de vitesses et vient, par son vissage, plaquer les deux fourches 24 et 25 sur le carter 50. La pièce annulaire 20, biseautée, est logée et vient s'enfoncer dans une gorge 11 (figure 4) du roulement à billes 10 pour permettre d'annuler le jeu axial de ce dernier. La gorge 11 présente une section de forme également biaisée qui permet une coopération par concordance des formes entre la pièce annulaire 20 et la gorge 11 du roulement pour annuler le jeu axial du roulement 10. [0029] Comme mieux représenté sur le dessin de la figure 2, les deux fourches 24 et 25 sont au moins partiellement superposées. [0030] Les fourches 24 et 25 sont inclinées pour que l'ouverture 28 par laquelle passe la vis de fixation 30 soit toujours en face du trou de vissage quelle que soit l'ouverture de la pièce annulaire biseautée 20, laquelle dépend des chaînes de cotes et de la profondeur d'enfoncement de la pièce 20 dans la gorge 11. [0031] En référence au dessin de la figure 5, on a représenté une variante de réalisation de la pièce annulaire 20 des figures 1 à 4. Dans cette variante, les deux fourches 24' et 25' ne se superposent pas, contrairement aux fourches 24 et 25 des figures 1 à 4, mais sont sensiblement adjacentes et laissent entre elles une ouverture 28' sensiblement circulaire pour le passage de la vis de fixation décrite précédemment. La pièce annulaire de cette variante est plus simple à réaliser mais l'efficacité de maintien du roulement mécanique est réduite parce que les surfaces des deux fourches 24' et 25' ne sont pas superposées, ce qui rend nécessaire de prévoir une vis de fixation de plus grosse taille et de classe supérieure pour assurer un maintien correct de la pièce annulaire 20 sous effort. [0032] Le dispositif de maintien ainsi décrit dans deux modes de réalisation donnés à titre d'exemples permet de maintenir la bague extérieure du roulement à billes 10 sur le carter 50 de la boîte de vitesses. Une première pièce annulaire, non biseautée, appelée aussi « jonc droit », de référence 60 (figure 4), maintient le roulement à l'intérieur du carter 50 en reprenant les efforts de la mécanique interne à la boîte en phase de tirage en marche avant. La pièce annulaire 20 selon l'invention, biseautée, permet, comme déjà décrit précédemment, d'annuler le jeu axial du roulement 10 dans le carter 50 en s'enfonçant dans la gorge biseautée 11 du roulement 11 et de reprendre les efforts de la mécanique interne en rétro en marche avant et en tirage marche arrière. On obtient, ainsi, un très bon maintien du roulement à billes 10 dans toutes les situations de vie. La vis de fixation 30 permet à la pièce annulaire biseautée 20 de l'invention de ne pas s'ouvrir et, par conséquent, de ne pas sortir de son logement lorsqu'elle est sollicitée par des efforts importants. On garantit, de cette manière, un bon maintien du roulement à billes 10 tout en bénéficiant de la section biseautée de la pièce annulaire 20 pour annuler le jeu axial de la bague extérieure du roulement 10 dans le carter 50 de la boîte de vitesses. [0033] Le dispositif de maintien d'un roulement mécanique dans son logement, tel que décrit ci-dessus dans deux modes de réalisation, présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0034] - il permet de réaliser un maintien du roulement mécanique sans jeu axial et dans un palier à raideur uniforme, [0035] - il permet de supprimer les risques d'éjection de la pièce annulaire de maintien, [0036] - il est de conception et d'utilisation simples, en particulier parce que la vis de fixation, unique, est facile à placer hors des zones de chargement du palier pour ne pas créer de zones non homogènes dans le palier, ce qui risquerait, alors, de déformer localement la bague extérieure et réduite sa durée de vie, [0037] - il est efficace, la superposition des deux fourches augmentant le serrage de la pièce annulaire et permettant d'avoir une vis de fixation de taille raisonnable, [0038] - il est « auto-réglable », l'inclinaison des fourches permettant d'être en face du trou quelle que soit l'écartement de ladite pièce annulaire, [0039] - il est moins encombrant que les dispositifs connus de l'art antérieur, en particulier que les systèmes à bécassine, [0040] - il a une meilleure durée de vie que les dispositifs connus de l'art antérieur, [0041] - il est économique, en particulier par rapport aux « retainer plates » connus de l'art antérieur et mentionnés précédemment dans le présent texte.15 REVENDICATIONS: 1. Dispositif de maintien d'un roulement mécanique (10) dans son logement, qui comprend une pièce annulaire (20), fendue, de section biaisée, logée dans une gorge (11) de section biaisée du roulement mécanique (10) pour permettre d'annuler le jeu axial de ce dernier, caractérisé en ce qu'il est prévu un mécanisme anti-ouverture situé au niveau de la fente d'ouverture (21) de la pièce annulaire (20) qui permet d'empêcher l'ouverture de cette dernière et, par conséquent, sa sortie de la gorge (11) du roulement mécanique (10) lorsque ledit roulement est sollicité par des efforts importants. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme anti- ouverture est constitué, d'une part, par deux fourches (24, 25 ; 24', 25') au niveau de la fente (21) d'ouverture de la pièce annulaire (20) et, d'autre part, un moyen de fixation destiné à plaquer les deux fourches (24, 25 ; 24', 25') contre une partie fixe et bloquer ainsi l'ouverture de la pièce annulaire (20). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux fourches (24, 25) sont au moins partiellement superposées. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux fourches (24', 25') ne sont pas superposées mais sensiblement adjacentes au niveau de la fente d'ouverture (21) de la pièce annulaire (20). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation destiné à plaquer les deux fourches (24, 25 ; 24',25') contre ladite partie fixe est constitué par une vis de fixation (30). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux fourches (24, 25; 24', 25') sont inclinées afin que l'ouverture (28) par laquelle passe la vis de fixation (30) soit toujours en face du trou quelle que soit l'ouverture de la pièce annulaire (20). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit roulement mécanique (10) est un roulement à biles de boîte de vitesses d'un véhicule, et en ce que ladite partie fixe sur laquelle sont plaquées les deux fourches (24, 25 ; 24', 25') est le carter (50) de ladite boîte de vitesses. 8. Boîte de vitesses de véhicule, qui comporte au moins un roulement mécanique (10), caractérisée en ce que ledit roulement mécanique (10) au moins est maintenu, d'une part, par une première pièce annulaire, non biseautée, appelée aussi « jonc droit » (60), qui maintient le roulement (10) à l'intérieur du carter (50) et, d'autre part, par un dispositif de maintien (20) qui est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes et qui maintient ledit roulement mécanique (10) côté extérieur du carter (50). 9. Boîte de vitesses selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit roulement mécanique (10) est le roulement à billes côté 6 Iè" vitesse monté sur l'arbre secondaire (40) de la boîte de vitesses. 10. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une boîte de vitesses conforme à l'une quelconque des revendications 8 et 9.