Brevet FR3035465A1 — publié le 20161028

ACTIONNEUR COMPRENANT UNE VIS D'ENTRAINEMENT A ROULEMENT PLANETAIRE (VRP) La présente invention concerne un actionneur comprenant une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP), qui est utilisé en particulier pour l'actionnement d'un embrayage d'un véhicule. Des actionneurs peuvent convertir le mouvement de rotation d'un composant en un mouvement axial d'un autre composant. L'actionneur lui-même peut être dans ce cadre tout type d'actionneur linéaire, par exemple un actionneur VRP (VRP = à vis d'entraînement à roulement planétaire), un cylindre récepteur hydraulique, etc. Une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP) ou des vis d'entraînement à roulement planétaire sont formées à partir d'une broche, d'un écrou de broche et entre lesdits corps à roulement planétaire disposés sur la périphérie, reçus dans un support planétaire. Dans le cas présent, la broche, l'écrou de broche et les corps à roulement planétaire présentent des profilages afin de transférer un mouvement de rotation entre la broche et l'écrou de broche, un des composants - la broche ou l'écrou de broche - étant entraîné en rotation et l'autre composant étant déplacé, en cas d'un agencement de manière solidaire en rotation le long de l'axe longitudinal de la broche, d'un trajet axial correspondant à une démultiplication réglée. Dans le cas présent, les corps à roulement planétaire présentent deux sections profilées différentes qui s'engrènent d'une part avec la broche et d'autre part 3035465 2 avec l'écrou de broche, des sections profilées sur le corps à roulement planétaire présentant une forme de rainure et les autres sections profilées sur le corps à roulement planétaire présentant en règle générale une 5 forme de rainure et, selon le mode de réalisation, une section filetée complémentaire étant disposée sur la broche ou sur l'écrou de broche et, conformément à la section à rainure, sur l'autre composant. On connaît d'après le document EP 320 621 Al par 10 exemple une VRP, pour laquelle la broche présente un filetage et l'écrou de broche présente des rainures, sur lesquels des corps à roulement planétaire roulent au moyen de sections profilées réalisées, de manière correspondante, de manière complémentaire. Dans le cas 15 présent, la broche montée de manière solidaire axialement et entraînée en rotation par exemple par un moteur électrique tourne par rapport à l'écrou de vis disposée de manière solidaire en rotation de sorte que l'écrou de vis est déplacé de manière axiale à force et 20 par le roulement par friction des corps planétaires dans les rainures de l'écrou de broche. Dans le cas présent, il résulte un déplacement proportionnel à la vitesse de rotation de la broche sur le trajet axial de l'écrou de broche. 25 Des vis d'entraînement (ou des VRP) à degré d'efficacité optimisé entraînées par exemple au moyen d'un moteur électrique, en particulier dans des actionneurs, tels que des actions d'embrayage hydrostatiques (Hydrostatic Clutch Actuator - abrégé par HCA), lesquels fonctionnent à l'encontre d'une charge, par exemple une courbe caractéristique 3035465 3 d'embrayage, présentent un problème consistant en ce que, pour un maintien requis d'une position, un courant de maintien, et donc un couple de maintien sont requis dans l'E-moteur, la vis d'entraînement (par exemple 5 pour une VRP) n'étant pas autobloquante. Pour une VRP dans un HCA présentant un écrou de couronne solidaire en rotation pour des broches entraînées, sur lequel le déplacement axial (par rapport à la broche) est relevé, une réduction supplémentaire du pas de broche a lieu 10 pour un déplacement de déroulement idéal (comme dans un entraînement planétaire denté/aucun patinage), ladite démultiplication peut être choisie librement en faisant varier les diamètres de broche et/ou de rouleau planétaire dans des limites données. Un inconvénient 15 majeur d'actionneurs de ce type réside dans le fait que lesdits actionneurs requièrent un courant de maintien permanent ou que la position ne peut être maintenue en présence d'une panne de courant/d'un dysfonctionnement (par exemple une rupture de câble, une chute de fiche). 20 Un embrayage mis sous pression par l'actionneur présente alors le grand risque que l'embrayage se ferme de manière involontaire. Par ailleurs, on connaît l'utilisation de ressorts enroulés par exemple pour des embrayages. 25 Dans une solution technique du demandeur qui n'a pas été encore publiée, un sous-ensemble comprenant un dispositif de frottement pourvu au moins de deux composants pouvant tourner l'un par rapport à l'autre est proposé en particulier pour l'actionnement d'un 30 embrayage d'un véhicule, dans lequel un ressort hélicoïdal influençant, lors d'une rotation relative 3035465 4 des composants, le degré d'efficacité/le frottement est disposé entre les composants pouvant tourner de manière relative les uns par rapport aux autres. Dans ce cadre, le ressort hélicoïdal forme au moins par endroits un 5 ressort enroulé, qui peut être un ressort enroulé à simple spirale, un ressort enroulé à double spirale ou un ressort de torsion enroulé. Le ressort enroulé à double spirale décrit ici possède deux zones actives, qui sont disposées l'une derrière l'autre de manière 10 axiale. Les solutions connues d'après l'état de la technique ont en commun le fait que le ressort enroulé est entouré d'une douille de VRP et présente respectivement une surface de frottement par rapport à 15 ladite douille et par rapport à la couronne de la VRP. Du fait de leur fonction, aussi bien la couronne que la douille sont réalisées en acier. Du fait de l'appariement par frottement acier-acier pour les emplacements de frottement présentant un couple de 20 frottement élevé, il faut s'attendre, également en combinaison avec un lubrifiant, à une « attaque » (soudures à froid) et, ce faisant, à une usure et à une abrasion élevées, ce qui peut nuire à la fonctionnalité voire conduire au dysfonctionnement du sous-ensemble. 25 La présente invention a pour objectif de contourner les inconvénients décrits par un appariement par frottement et par une intégration fonctionnelle adaptés. Ledit objectif est atteint grâce à un actionneur 30 comprenant une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP), en particulier pour l'actionnement 3035465 5 d'un embrayage d'un véhicule, plusieurs rouleaux planétaires se trouvant en prise avec un profilage d'une broche, lesquels s'engrènent, dans une première zone longitudinale avec une couronne encerclant les 5 rouleaux planétaires, les rouleaux planétaires s'étendant de manière axialement parallèle par rapport à l'axe longitudinal de la broche et étant montés, au niveau des deux extrémités, dans un premier et dans un deuxième support de rouleaux planétaires de manière à 10 pouvoir tourner librement autour de leur propre axe longitudinal, et les supports de rouleaux planétaires étant en appui dans une douille encerclant la couronne de manière solidaire en rotation par rapport à la douille et un élément de frottement étant disposé entre 15 la couronne et la douille caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire se trouve en liaison active avec l'élément de frottement dans une deuxième zone longitudinale s'étendant de manière axiale par l'intermédiaire d'une surface de frottement. 20 Des configurations avantageuses ressortent de la description détaillée ci-après. L'invention concerne un actionneur comprenant une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP), en particulier pour l'actionnement d'un embrayage d'un 25 véhicule, plusieurs rouleaux planétaires se trouvant en prise avec un profilage d'une broche, lesquels s'engrènent, dans une première zone longitudinale, avec une couronne encerclant les rouleaux planétaires. Les rouleaux planétaires s'étendent de manière parallèle 30 axialement par rapport à la broche et sont montés au niveau de deux extrémités dans un premier et dans un 3035465 6 deuxième support de rouleau planétaire de manière à pouvoir tourner librement autour de leur axe longitudinal propre. Les supports de rouleau planétaire sont soutenus dans une douille encerclant la couronne 5 de manière solidaire en rotation par rapport à la douille, un élément de frottement étant disposé entre la couronne et la douille. Selon l'invention, le deuxième support de rouleau planétaire se trouve en liaison active avec l'élément de frottement dans une 10 deuxième zone longitudinale s'étendant de manière axiale par l'intermédiaire d'une surface de frottement. Dans ce cadre, le deuxième support de rouleau planétaire présente une zone s'étendant de manière axiale, laquelle est entourée, dans la zone de la 15 surface de frottement, au moins en partie de la douille. Le deuxième support de rouleau planétaire présente, au niveau de son diamètre extérieur, de manière préférée une surface de centrage par rapport à la douille, par l'intermédiaire de laquelle il se trouve en liaison 20 active au moins en partie avec le diamètre intermédiaire de la douille. De ce fait, la rigidité axiale est améliorée de manière avantageuse. En variante, la douille et le deuxième support de rouleau planétaire sont réalisés en une partie. 25 L'élément de frottement est en particulier un ressort enroulé, de manière préférée un ressort enroulé à deux spirales. Le ressort enroulé sert en particulier à influencer le degré d'efficacité dépendant de la direction de rotation. 30 Dans un mode de réalisation préféré, le deuxième support de rouleau planétaire est fabriqué à partir 3035465 7 d'un matériau pour palier lisse, de manière préférée à partir d'une matière plastique. De ce fait, l'inertie de masse des pièces en rotation est maintenue à un faible niveau de manière avantageuse. 5 Afin d'améliorer le comportement en termes d'usure du deuxième support de rouleau planétaire par rapport au ressort enroulé et afin d'éviter une lubrification insuffisante, le deuxième support de rouleau planétaire présente au moins un matériau lubrifiant solide. De 10 manière avantageuse, le comportement en termes d'usure par rapport aux rouleaux planétaires s'en trouve amélioré. Aux fins de l'appui dans la douille, le deuxième support de rouleau planétaire présente au moins une 15 butée. De plus, le deuxième support de rouleau planétaire peut être fixé axialement côté frontal avec une tôle à blocage axial. La force axiale modérée ou apparaissant rarement dans la direction opposée à la direction de la force principale est appliquée dans 20 ladite tôle à blocage axial côté frontal par les supports de rouleau planétaire. La tôle à blocage axial est de manière préférée en métal. Le deuxième support de rouleau planétaire présente des emplacements de montage servant à positionner les 25 rouleaux planétaires dans la direction périphérique autour de la broche, lesquels garantissent le positionnement des éléments planétaires dans la direction périphérique autour de la broche. De manière avantageuse, les contacts de frottement 30 sont dans le système lubrifiés au moyen de graisse ou d'un lubrifiant comparable. 3035465 8 La présente invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation et de figures associées, sans toutefois s'y limiter. 5 On peut voir sur les figures : figure 1 : une coupe longitudinale d'une vis d'entraînement à roulement planétaire selon l'état de la technique ; figure 2 : une coupe longitudinale d'une vis 10 d'entraînement à roulement planétaire selon l'invention ; figure 3 : un support de rouleau planétaire selon l'invention. Les figures 1 et 2 représentent respectivement une 15 coupe longitudinale d'une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP) selon l'état de la technique et une VRP selon l'invention. Dans les deux variantes, plusieurs rouleaux planétaires 2 se trouvent en prise avec un profilage d'une broche 1, lesquels s'étendent 20 de manière axialement parallèle par rapport à l'axe longitudinal A de la broche 1 et s'engrènent avec une couronne 3 encerclant les rouleaux planétaires 2. Les rouleaux planétaires 2 sont montés au niveau de deux extrémités dans un premier support de rouleau 25 planétaire 4 et dans un deuxième support de rouleau planétaire 5 de manière à pouvoir tourner librement autour de leur axe longitudinal. Les supports de rouleau planétaire 4 et 5 sont en appui de manière solidaire en rotation dans une douille 6 encerclant la 30 couronne 3. Un élément de frottement 7 est disposé entre la couronne 3 et la douille 6. 3035465 9 Dans la vis d'entraînement à roulement planétaire selon l'état de la technique, telle que reproduite sur la figure 1, l'élément de frottement 7 se trouve en liaison active directement avec le diamètre intérieur 5 (sans numéro de référence) de la douille 6 par l'intermédiaire d'une surface de frottement 8.1. En revanche, une vis d'entraînement à roulement planétaire est illustrée sur la figure 2, laquelle se distingue en ce que le deuxième support de rouleau 10 planétaire 5 est réalisé de telle manière qu'il est disposé dans une deuxième zone longitudinale L2 s'étendant de manière axiale entre l'élément de frottement 7 et la douille 6 et se trouve ainsi en liaison active lui-même par l'intermédiaire d'une 15 surface de frottement 8.2 au niveau du diamètre intérieur avec l'élément de frottement 7. La couronne 3 s'engrène, dans le mode de réalisation représenté, uniquement encore dans une première zone longitudinale Ll, avec les rouleaux planétaires 2. Le 20 deuxième support de rouleau planétaire 5 est en appui de manière axiale dans la douille 6 par l'intermédiaire d'une butée 9. Un appui axial supplémentaire du deuxième support de rouleau planétaire 5 se fait par l'intermédiaire d'une tôle à blocage axial 11. 25 L'élément de frottement 7 est réalisé à la manière d'un ressort enroulé, qui se trouve en liaison active par l'intermédiaire de la deuxième zone longitudinale L2 avec le diamètre intérieur du deuxième support de rouleau planétaire 5 et, dans sa zone s'y raccordant 30 axialement, par son diamètre intérieur, avec le diamètre extérieur de la couronne 3. 3035465 10 La figure 3 illustre un deuxième support de rouleau planétaire 5 selon l'invention. Ce dernier présente, au niveau de son diamètre extérieur, une surface de frottement 8.2, par l'intermédiaire de 5 laquelle il se trouve en liaison active avec l'élément de frottement non représenté ici d'une VRP. Le deuxième support de rouleau planétaire 5 présente, au niveau de son diamètre extérieur, une surface de centrage, par l'intermédiaire de laquelle il se trouve en liaison 10 active au moins en partie avec le diamètre intérieur de la douille. Le deuxième support de rouleau planétaire 5 présente, pointant radialement vers l'extérieur, au niveau de son diamètre extérieur, plusieurs zones surélevées 12, qui présentent une butée axiale 9 15 servant à l'appui axial dans la douille et un appui rotatif 12 servant au blocage contre toute rotation du deuxième support de rouleau planétaire 5 dans la douille non représentée ici. Le montage des rouleaux planétaires dans le support de rouleau planétaire 5 a 20 lieu par l'intermédiaire des emplacements de montage 10. Le deuxième support de rouleau planétaire 5 étant fabriqué de manière préférée à partir d'un matériau pour palier lisse, le contact de frottement acier-acier est évité de manière avantageuse au niveau du rayon 25 extérieur de l'élément de frottement tel qu'il est connu d'après l'état de la technique. L'usure et l'abrasion sont minimisées et améliorent ainsi nettement aussi bien le bon état de fonctionnement que la durée d'utilisation du sous-ensemble. 30 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et 3035465 11 représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 3035465 12 Numéros de référence 1 Broche 2 Rouleau planétaire 3 Couronne 4 Premier support de rouleau planétaire 5 5 Deuxième support de rouleau planétaire 6 Douille 7 Elément de frottement/ressort enroulé 8.1 Surface de frottement (état de la technique) 8.2 Surface de frottement 10 9 Butée axiale 10 Emplacement de montage 11 Tôle à blocage axial 12 Partie surélevée/appui rotatif 13 Surface de centrage 15 L1 Première zone longitudinale L2 Deuxième zone longitudinale A Axe longitudinal REVENDICATIONS1. Actionneur comprenant une vis d'entraînement à roulement planétaire (VRP), en particulier pour l'actionnement d'un embrayage d'un véhicule, plusieurs rouleaux planétaires (2) se trouvant en prise avec un profilage d'une broche (1), lesquels s'engrènent, dans une première zone longitudinale (LI) avec une couronne (3) encerclant les rouleaux planétaires (2), les rouleaux planétaires (2) s'étendant de manière axialement parallèle par rapport à l'axe longitudinal (A) de la broche (1) et étant montés, au niveau des deux extrémités, dans un premier et dans un deuxième support de rouleaux planétaires (4, 5) de manière à pouvoir tourner librement autour de leur propre axe longitudinal, et les supports de rouleaux planétaires (4, 5) étant en appui dans une douille (6) encerclant la couronne (3) de manière solidaire en rotation par rapport à la douille (6) et un élément de frottement (7) étant disposé entre la couronne (3) et la douille (6), caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) se trouve en liaison active avec l'élément de frottement (7) dans une deuxième zone longitudinale (L2) s'étendant de manière axiale par l'intermédiaire d'une surface de frottement (8.2). 2. Actionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) présente une zone s'étendant de manière axiale, laquelle est entourée au moins en partie par la douille (6) dans la zone de la surface de frottement (8.2). 3035465 14 3. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de frottement (7) est un ressort enroulé, en particulier un ressort enroulé à double spirale. 5 4. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) est fabriqué à partir d'un matériau pour palier lisse, en particulier à partir d'une matière plastique. 10 5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) présente au moins un matériau lubrifiant solide. 6. Actionneur selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) présente au moins une butée (9) servant à l'appui axial dans la douille (6). 7. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le deuxième 20 support de rouleau planétaire (5) présente des emplacements de montage (10) servant au positionnement des rouleaux planétaires (2) dans la direction périphérique autour de la broche (1). 8. Actionneur selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le deuxième support de rouleau planétaire (5) est fixé de manière axiale côté frontal avec une tôle à blocage axial (11).