FR2876759A1

FR2876759A1 - Pallier radial pour l'arbre de transmission d'un vehicule

Info

Publication number: FR2876759A1
Application number: FR0553169A
Authority: FR
Inventors: Piotr Olszewski; Francis Schneider; Remy Bernhardt
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2006-04-21
Anticipated expiration: 2025-10-19
Also published as: DE102004051002A1; FR2876759B1

Abstract

Palier radial pour l'arbre de transmission d'un véhicule notamment un demi-arbre (7) reliant la boîte de transmission (2) d'un moteur à combustion interne (10) à montage transversal à une roue avant motrice (5), le demi-arbre (7) étant reçu dans un palier radial étanche (9) d'un élément de support (10) fixé à un boîtier et la bague extérieure (9.1) du palier radial (9) a une surface enveloppe courbe pour permettre son auto-alignement. Une bague de réglage (11, 13, 14, 15, 16, 17) entre la bague extérieure (9.1) et l'élément de support (10), une surface extérieure (11.2, 13.2, 14.3, 15.1, 16.3, 17.1 ) au moins en partie de forme cylindrique et une surface intérieure ( 11.1, 13.1, 14.2, 15.2, 16.1, 17.2) de forme courbe, adaptée à la bague extérieure (9.1), l'élément de support (10) ayant deux surfaces en forme de segment de cercle (10.1, 10.2) serrées l'une contre l'autre dans la direction radiale.

Description

La présente invention concerne un palier radial pour l'arbre de

transmission d'un véhicule notamment un demi-arbre reliant la boîte de transmission d'un moteur à combustion interne à montage transversal à une roue avant motrice, le demi-arbre étant reçu dans un

palier radial étanche d'un élément de support fixé à un boîtier et la bague extérieure du palier radial ayant une surface enveloppe courbe pour permettre son auto-alignement, Etat de la technique On connaît un tel palier radial selon le document DE 196 18 798 Al. Selon ce document, un palier à bille, à gorge, étanche, dont la bague extérieure présente une surface angulaire courbe est logée dans un élément de support en forme de bride; cet élément de support est lui- même fixé à un boîtier pour soutenir ainsi l'arbre de transmission. L'élément de support comporte un perçage de réception également de forme courbe, ce qui permet, lorsque l'arbre de transmission est monté, au palier de basculer dans l'élément de support autour de son axe et selon une certaine amplitude de façon à permettre un alignement limité du palier radial. L'élément de support recevant le palier radial est formé de deux demi-coquilles usinées sans enlèvement de matière et reliées l'une à l'autre par une liaison de forme. Les deux demi-coquilles ont une surface de réception intérieure de forme courbe.

L'inconvénient de cet élément de support ainsi réalisé est celui d'un procédé de fabrication compliqué. De plus, chaque demi-coquille doit être fabriquée séparément par un procédé d'usinage de forme sans enlèvement de matière et, d'autre part, il faut relier les deux demi-coquilles.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer un palier radial pour un arbre de transmission de véhicule permettant de corn- penser les défauts d'alignement de l'arbre tout en étant réalisable de façon simple et économique.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un palier radial du type défini ci- dessus caractérisé en ce qu'entre la bague extérieure et l'élé- ment de support, une bague de réglage a une surface extérieure au moins en partie de forme cylindrique et une surface intérieure de forme courbe, adaptée à la bague extérieure, l'élément de support ayant deux surfaces en forme de segment de cercle et serrées l'une contre l'autre dans la direction ra La surface enveloppe courbe de la bague extérieure et le logement de réception de forme courbe correspondante de la bague de réglage permettent, comme cela est indiqué ci-dessus d'assurer après montage, l'alignement du palier radial dans l'élément de support pour garantir un montage radial sans contrainte et les effets avantageux d'un tel montage. Cela permet de compenser un éventuel défaut de l'arbre d'entraînement car le palier radial, grâce à la surface extérieure courbe de sa bague extérieure, peut basculer dans la bague de réglage pour ensuite être maintenue dans cette position basculée par serrage. Le serrage se fait pour que l'élément de support exerce, par l'intermédiaire de la bague de réglage, une force de retenue, radiale, sur la bague extérieure basculée du palier radial. Les deux surfaces en forme de segment de cercle de l'élément de support sont alors tirées l'une contre l'autre, c'est-à-dire serrées l'une contre l'autre. L'ensemble terminé se compose du palier radial, de la bague de réglage et de l'élément de support et il peut être fourni à l'utilisateur final, à l'état pré- assemblé, ce qui se traduit par une manutention particulièrement avantageuse.

Suivant une autre caractéristique, la bague de réglage est traversée par une fente radiale. Cette fente radiale traversante améliore l'effet de serrage exercé sur le palier radial et facilite en outre le mon- tage de l'ensemble complet.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage est réalisée en matière plastique ou en métal par injection ou par un usinage de mise en forme sans enlèvement de matière (ou enlèvement de copeaux). Une telle bague en matière plastique a un effet amortisseur du fait de ses propriétés élastiques, ce qui permet d'éliminer les éventuelles vibrations qui se traduiraient par un fonctionnement bruyant. En outre, le montage de l'arbre de transmission selon l'invention évite de transmettre à l'habitacle du véhicule des bruits de masse ou bruits de corps, qui réduiraient le confort de conduite. Les bagues de réglage métalliques par usinage sans enlèvement de matière peuvent être réalisées de manière économique sous de multiples formes.

La bague de réglage permet différentes variantes de réalisation.

Ainsi, selon une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage comporte des deux côtés un bord dirigé radialement vers l'extérieur et ces bords forment la surface extérieure cylindrique. De cette manière, la bague de réglage se réalise avec une géométrie simple ayant une surface de contact de forme courbe, relevée par rapport au palier radial et une surface de contact cylindrique minimale pour l'élément de support. De plus, cette bague de réglage est d'une fabrication économique et son poids est faible.

Selon une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage comporte des enfoncements dirigés radialement vers l'intérieur et répartis régulièrement à intervalles dans la direction périphérique, ces enfoncements ayant une surface intérieure courbe adaptée à la bague extérieure et s'appliquant contre la partie médiane de la surface enveloppe courbe de la bague extérieure alors que la surface extérieure cylindrique est formée par des segments cylindriques périphériques des deux côtés, reliés par des segments passant entre les enfoncements.

Cette bague de réglage pré comporte des enfoncements dirigés radialement vers l'intérieur à la manière d'une cage radiale et ces enfoncements ont un effet élastique, c'est-à-dire permettent de mieux transmettre les efforts de l'élément de support au palier radial.

La bague de réglage a ainsi des zones courbes interrompues, venant en contact avec la surface extérieure de la bague extérieure alors que la surface cylindrique extérieure est en contact continu avec l'élément de support.

Selon un autre développement de l'invention, la bague de réglage comporte des segments cylindriques avec, des deux côtés, des bords dirigés radialement vers l'intérieur. Cela améliore la rigidité de la bague de réglage. Pour le reste, les effets sont les mêmes que ceux de la bague de réglage décrite ci-dessus.

Selon une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage comporte, dans sa partie médiane, un enfoncement périphéri- que dirigé radialement vers l'extérieur et formant la surface extérieure cylindrique. Ce type de bague de réglage se caractérise également par la simplicité de sa géométrie tout en disposant de surfaces de contact courbes de taille analogue en direction du palier radial et des surfaces de contact cylindriques pour l'élément de support mais qui sont séparées dans la direction axiale. Le faible coût de fabrication et le faible poids d'une telle bague de réglage constituent autant d'avantages.

Selon une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage comporte des deux côtés des languettes élastiques décalées radialement vers l'intérieur et réparties régulièrement à la périphérie, ces languettes étant délimitées dans la direction périphérique par deux fentes écartées et elles s'étendent sensiblement jusqu'au milieu axial de la bague, les languettes partant des deux extrémités axiales étant dé-calées dans la direction périphérique les unes par rapport aux autres.

Cette variante de réalisation a l'avantage d'un faible coût de fabrication, d'un faible poids et d'un bon effet de serrage.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, la bague de réglage comporte, sur ses deux faces, des enfoncements répartis régulièrement dans la direction périphérique et qui sont alternativement dirigés radialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, les enfoncements décalés, dirigés radialement vers l'extérieur, forment une surface enveloppe extérieure cylindrique et les enfoncements décalés dirigés radialement vers l'intérieur forment une surface enveloppe courbe, ces enfoncements étant disposés dans la direction radiale de façon qu'un enfoncement décalé, dirigé radialement vers l'extérieur, soit voisin d'un enfoncement décalé dirigé radialement vers l'intérieur. Les avantages déjà évoqués pour les autres modes de réalisation des bagues de réglage s'appliquent également à cette variante.

Selon une autre caractéristique, l'élément de support présente une surface circulaire en forme de segment, fixe, et une sur-face circulaire en forme de segment, mobile, constituant un collier dont une extrémité est reliée de manière articulée à l'élément de support. Cette variante de réalisation de l'élément de support est particulière-ment avantageuse car elle permet de serrer simplement par le serrage d'une vis de fixation.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, pour la fixation axiale du palier, la surface en forme de segment circulaire, mobile, comporte deux épaulements dirigés radialement vers l'intérieur et la surface en forme de segment circulaire, fixe, comporte un épaulement dirigé radialement vers l'intérieur. Une disposition inversée est égale-ment possible.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés par les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre le schéma d'une transmission connue d'un mo- teur à combustion interne avec un arbre de transmission, la figure 2 est une coupe axiale d'un palier radial selon l'invention, Les figures 3a-3b sont des vues en perspective d'une bague de ré- glage, les figures 4a-4b montrent un palier radial avec une bague de réglage, les figures 5a-5b-5c jusqu'à 10a-10b-10c: montrent différentes bagues de réglage et leur palier radial à roulement, et - les figures 11 a-1lb-12a-12b sont des vues en perspective d'un élément de support partiellement coupé et sa vue de côté.

Description de modes de réalisation de l'invention

La figure 1 montre schématiquement une transmission connue d'un véhicule à traction avant. La référence 1 désigne le moteur à combustion interne installé transversalement dans le véhicule et s'y forme un ensemble avec la boîte de vitesses 2. La boîte de vitesses 2 est reliée aux roues avant 5, 6 motrices par un arbre à cardans respectifs 3, 4. L'arbre à cardan 3 est relié par une articulation à cardan 8 au demi- arbre d'entraînement 7 soutenu par un palier radial 9 logé dans un élément de support 10. Le palier radial 9 est logé dans l'élément de support 10 par les moyens, objet de l'invention, qui seront décrits ci- après.

Comme cela apparaît notamment à la figure 2 mais également aux figures 3a, 3b, 4a, 4b, 11a, 1 lb, 12a, 12b, le demi-arbre d'entraînement 7 est logé dans un palier radial 9 muni des deux côtés de joints d'étanchéité 3.9. Entre la bague intérieure 9.2 et la bague extérieure 9.1 du palier, il y a plusieurs billes 9.4 guidées sur des chemins de circulation correspondants, non détaillés, par la cage 9.5. La bague extérieure 9.2 a une surface enveloppe de forme convexe, elle- même entourée par la surface intérieure 11.1 de forme concave de la bague de réglage 11. La bague de réglage 11 comporte une fente traversant 11.3 comme le montre la figure 3.4. La bague de réglage 11 est entourée par l'élément de support 10 comportant deux surfaces circulaires 10.1, 10.2 en forme de segments, serrées radialement l'une contre io l'autre. De cette manière, l'élément de support 11, sous l'effet des mouvements de traction des deux surfaces 10.1, 10.2, exerce une pression agissant radialement vers l'intérieur et bloquant le demi-arbre d'entraînement 7 en position basculée dans le palier radial 9. Pour éviter un coulissement axial de la bague de réglage 11 dans l'élément de support 10, cet élément comporte dans la partie supérieure, des deux côtés selon les figures l la, 12a, deux épaulements 10.3 dirigés vers l'intérieur alors que sa partie inférieure, selon la figure 12a, présente un épaule- ment 10.3 dirigé radialement vers l'intérieur. Comme le montrent les figures 11a, 1 lb, 12a, 12b, l'élément de support 12 comporte une pla- que de base 10.5 munie d'orifices de fixation 10.4. La partie 10.6 est en saillie par rapport à la plaque de base 10.5. La partie en saillie comporte la surface en forme de segment de cercle 10.2 fixe, alors que la surface en forme de segment circulaire 10.1, mobile est formée par le collier 10.7; selon les figures 11a, 1 lb, le collier est bloqué à l'élément de support 10 par les vis de fixation 12 alors que, selon les figures 12a, 12b, il est articulé par un côté. La différence entre l'élément de support 10 des figures 11a, 1 lb et l'élément de support 10 des figures 12a, 12b est que dans le premier cas, les deux surfaces 10.1, 10.2, sont de même dimension, c'est-à-dire ont une forme semi-circulaire alors que dans le second cas, la surface en forme de segment de cercle 10. 1 est plus petite que la surface correspondante 10.2.

La bague de réglage 13, représentée aux figures 5a, 5b, 5c à l'intérieur du palier radial 9, est réalisable d'une façon particulièrement économique grâce à sa simplicité, sous la forme d'une pièce ob- tenue par usinage sans enlèvement de copeaux. Cette bague de réglage a une surface de contact courbe 13.1 s'étendant pratiquement sur toute la largeur axiale du palier radial 9 et s'appliquant contre la bague extérieure 9.1. Au niveau de ses deux côtés, la bague de réglage 13 comporte un segment 13.2 dirigé radialement vers l'extérieur et de périphérie circulaire, constituant la surface de contact cylindrique pour l'élément de support 10.

La bague de réglage 14, représentée aux figures 6a, 6b, 6c, se distingue par plusieurs enfoncements 14.1, dirigés radialement vers l'intérieur et répartis de manière équidistante. Ces enfoncements ont une surface intérieure 14.2 de forme courbe adaptée à celle de la bague extérieure 9. 1 du palier et s'appliquant contre la partie centrale de la surface enveloppe courbe de la bague extérieure 9.1. La surface de contact avec l'élément de support 10 est formée par des segments cylindriques périphériques 14.3 prévus des deux côtés et des segments 14.4 reliant ces segments cylindriques et passant entre les enfoncements 14.1. La bague de réglage 14 présente une certaine analogie avec la cage d'un palier radial et se réalise, de manière simple, par un procédé de mise en forme sans enlèvement de matière.

La bague de réglage 14, représentée aux figures 7a, 7b, 7c est une variante perfectionnée de celle représentée aux figures 6a, 6b, 6c. Elle se distingue de celle-ci en ce que les segments cylindriques 14. 3 situés des deux côtés sont munis de rebords 14.4 dirigés radiale-ment vers l'intérieur. Cette modification de la forme de la section as-sure, d'une part, une meilleure solidité à la bague de réglage 14 et permet, d'autre part, le chevauchement de la bague extérieure 9.1 dans la direction radiale de celle-ci.

La bague de réglage 15, représentée aux figures 8a, 8b, 8c, se caractérise en ce que sa partie médiane comporte un enfonce-ment 15.1 dirigé radialement vers l'extérieur. Celui-ci forme la surface cylindrique extérieure venant en contact avec l'élément de support 10, alors que les deux zones marginales 15.2 de part et d'autre de cet enfoncement ont une surface courbe venant en contact avec la surface courbe de la bague extérieure 9.1.

La bague de réglage 16, représentée aux figures 9a, 9b, 9c, se caractérise par des languettes élastiques 16.1 prévues des deux côtés. Ces languettes sont espacées régulièrement dans la direction périphérique. Les languettes sont délimitées dans la direction périphérique par chaque fois une fente 16.2 et arrivent pratiquement jusqu'au milieu de la bague de réglage 16. Les languettes 16.1 ne sont pas oppo- Sées deux à deux dans la direction axiale mais sont décalées et elles forment, avec leur surface intérieure courbe, la surface de contact pour la bague extérieure 9.1 également de forme courbe. Le contact avec l'élément de fixation 10 est assuré par des segments périphériques 16.3 ayant une surface extérieure cylindrique. Les languettes 16.1 des segments 16.3 sont opposées deux à deux dans la direction axiale: une languette 16.1 est en regard d'un segment 16.3 et un segment 16.3 est en regard d'une languette 16.1.

Les figures 10a, 10b, 10c montrent une bague de réglage 17 munie des deux côtés d'enfoncements 17.1, 17.2 écartés régulière- ment dans la direction périphérique. Ces enfoncements sont prévus alternativement d'un coté et de l'autre de manière à ce qu'un enfoncement 17.1 décalé radialement vers l'extérieur dans la direction périphérique, fasse suite à un enfoncement 17.2 décalé radialement vers l'intérieur. Les enfoncements 17.1, 17.2 arrivent jusqu'au milieu de la bague de réglage 17 et sont situés dans la direction axiale de façon qu'un enfoncement 17.1 dirigé radialement vers l'extérieur soit relié à un enfoncement 17.2 dirigé radialement vers l'intérieur. L'enfoncement 17.1 dirigé radialement vers l'extérieur a une surface enveloppe extérieure cylindrique et s'applique par celle-ci contre l'élément de support 10 et vient en contact par la surface enveloppe intérieure courbe de l'enfoncement 17.2 dirigé radialement vers l'intérieur avec la bague extérieure 9.1 de forme courbe.

NOMENCLATURE

1. Moteur à combustion interne 2. Boîte de vitesses 3. Arbre à cardan 4. Arbre à cardan 5. Roue avant 6. Roue avant 7. Demi-arbre d'entraînement 8. Articulation de cardan 9. Palier radial 9.1 Bague extérieure 9.2 Bague intérieure 9.3 Joint 9.4 Bille de roulement 9.5 Cage 10. Elément de support 10.1 Surface en forme de segment de cercle 10.2 Surface en forme de segment de cercle 10.3 Epaulement 10.4 Orifice de fixation 10.5 Plaque de base 10.6 Partie en saillie 10.7 Collier 11. Bague de réglage 11.1 Surface intérieure 11.2 Surface extérieure 11.3 Fente 12. Vis de fixation 13. Bague de réglage 13.1 Surface de contact courbe 13.2 Segment 14. Bague de réglage 14.1 Enfoncement 14.2 Surface intérieure courbe lo 14.3 Segment cylindrique 14.4 Bord 14.5 Segment 15. Bague de réglage 15.1 Enfoncement 15.2 Zone marginale 16. Bague de réglage 16.1 Languette 16.2 Fente 16.3 Segment 17. Bague de réglage 17.1 Enfoncement 17.2 Enfoncement

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Palier radial pour l'arbre de transmission d'un véhicule notamment un demi-arbre (7) reliant la boîte de transmission (2) d'un moteur à combustion interne (10) à montage transversal à une roue avant mo- trice (5), le demi-arbre (7) étant reçu dans un palier radial étanche (9) d'un élément de support (10) fixé à un boîtier et la bague extérieure (9. 1) du palier radial (9) ayant une surface enveloppe courbe pour permettre son auto-alignement, caractérisé en ce qu' entre la bague extérieure (9.1) et l'élément de support (10), une bague de réglage (11, 13, 14, 15, 16, 17) a une surface extérieure (11.2, 13.2, 14.3, 15.1, 16.3, 17.1) au moins en partie de forme cylindrique et une surface intérieure (11.1, 13. 1, 14.2, 15.2, 16.1, 17.2) de forme courbe, adaptée à la bague extérieure (9.1), l'élément de support (10) ayant deux surfaces en forme de segment de cercle (10.1, 10.2) et serrées l'une contre l'autre dans la direction radiale.

2 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (11, 13, 14, 15, 16, 17) comporte une fente radiale traversant (11.3).

3 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (11, 13, 14, 15, 16, 17) est en matière plastique ou en métal et est réalisée par injection ou par un usinage de mise en forme sans enlèvement de matière.

4 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (13) est munie de segments (13.2) situés des deux côtés et dirigés radialement vers l'extérieur pour former la surface exté- rieure cylindrique.

5 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (14) comporte des enfoncements (14.1) dirigés radialement vers l'intérieur et répartis régulièrement à la périphérie, ces enfoncements ayant une surface intérieure (14.2) courbe adaptée à la bague extérieure (9.1) et s'appliquant contre la partie médiane de la surface enveloppe courbe de la bague extérieure (9.1) alors que la sur- face cylindrique extérieure est formée par des segments cylindriques périphériques (14.3) situés des deux côtés et reliés par des segments (14.5) passant entre les enfoncements (14.1).

6 ) Palier radial selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague de réglage (14) comporte des segments cylindriques (14.3) avec des bords (14.4) situés des deux côtés et dirigés radialement vers l'intérieur.

7 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (15) comporte dans sa partie centrale un enfonce-ment (15.1) périphérique, dirigé radialement vers l'extérieur et constituant la surface extérieure cylindrique.

8 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (16) est munie des deux côtés de languettes élastiques (16.1), réparties dans la direction périphérique et décalées radialement vers l'intérieur, ces languettes étant délimitées dans la direction périphérique par deux fentes (16.2) écartées et elles s'étendent sensiblement jusqu'au milieu axial, les languettes élastiques (16.1), partant des deux extrémités axiales, étant décalées dans la direction périphérique.

9 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de réglage (17) est munie des deux côtés d'enfoncements (17.1, 17.2) répartis régulièrement dans la direction périphérique et qui sont alternativement dirigés radialement vers l'extérieur et vers l'intérieur, les enfoncements (17.1) décalés, dirigés radialement vers l'extérieur, forment la surface enveloppe cylindrique et les enfoncements (17.2) décalés, dirigés radialement vers l'intérieur forment la surface enveloppe intérieure courbe et ces enfoncements (17.1, 17.2) sont prévus dans la direction axiale pour que chaque fois un enfoncement (17.1) dirigé radialement vers l'extérieur soit voisin d'un enfoncement (17.2) dirigé ra- dialement vers l'intérieur.

10 ) Palier radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support (10) comporte une surface en forme de segment de cercle (10.2) fixe et une surface en forme de segment de cercle mobile (10.1) constituant un collier (10.7) articulé par une extrémité à l'élément de support (10).

11 ) Palier radial selon la revendication 10, caractérisé en ce que la surface (10.1) comporte deux épaulements (10.3) dirigés radialement vers l'intérieur et la surface (10.2) comporte un épaulement dirigé radialement vers l'intérieur.

12 ) Palier radial selon la revendication 10, caractérisé en ce que la surface (10.1) comporte un épaulement (10.3) dirigé radialement vers l'intérieur et la surface (10.2) comporte deux épaulements dirigés radialement vers l'intérieur.