FR3095250A1

FR3095250A1 - Denture d’assemblage à cannelures avec des éléments de ressort de forme circulaire ou annulaire

Info

Publication number: FR3095250A1
Application number: FR2002569A
Authority: FR
Inventors: Ngoc-Thach Nguyen; Martin Schulz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: DE102019205567A1; CN111828490A; FR3095250B1

Abstract

TITRE : Denture d’assemblage à cannelures avec des éléments de ressort de forme circulaire ou annulaire Assemblage d’arbres (40) entre un premier arbre (12) ayant une première denture (14) et un second arbre (22) ayant une seconde denture (16). Le premier arbre (12) comporte au moins un élément de ressort (42, 44) de forme annulaire ou en forme de broche qui assure le centrage réciproque du premier arbre (12) par rapport au second arbre (22). Figure 2

Description

Denture d’assemblage à cannelures avec des éléments de ressort de forme circulaire ou annulaire

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte à des dentures à cannelures comportant des éléments de ressort de forme circulaire ou annulaire pour le centrage et l’amortissement de la transmission d’efforts par les dentures cannelées.

L’invention a également pour objet l’application d’une denture cannelée pour la transmission de couple.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Pour transmettre le couple d’un arbre par des pignons, il faut une liaison ou un assemblage arbre-moyeu. Une possibilité de réalisation d’une liaison ou d’assemblage arbre-moyeu consiste à utiliser une denture cannelée qui a du jeu. Cette liaison par la forme réalisée de manière centralisée et à titre d’exemple dans les assemblages arbre-moyeu sous la forme de denture cannelée, a l’inconvénient d’un jeu non défini et d’un centrage entaché de défauts. Lors de la transmission du couple par les roues dentées ou pignons, cela se traduit par des chocs avec les flancs des dents ou l’ensemble des flancs dentés. Il en résulte un bruit gênant ainsi que des images de support de la denture qui sont asymétriques ainsi que des transmissions de charges ponctuelles. Un autre inconvénient de telles dentures par enfichage est l’augmentation d’environ 25% des contraintes transmises à la charge, des pertes de puissance significativement augmentées et des durées de vie prévisionnelles courtes pour les éléments de transmission de force concernés, ainsi que le palier.

Le dispositif DE 10 2015 200 661 A1 concerne un dispositif d’embrayage comportant un actionneur électromagnétique. Le dispositif d’embrayage est muni d’une transmission entraînée en rotation qui comporte au moins un jeu de manchons logés à rotation dans un boîtier fixe. En outre il est prévu une pièce de sortie montée à rotation dans le boîtier de transmission ainsi qu’un embrayage dans le chemin de transmission entre la boîte de vitesse et la pièce de sortie. L’embrayage a une première partie d’embrayage solidaire en rotation mais mobile axialement par rapport à la boîte de vitesses ainsi qu’une seconde partie d’embrayage solidaire de la pièce de sortie et qui est logée dans la boîte de vitesses. Un actionneur commandé permet d’activer l’embrayage pour que la première partie d’embrayage et la seconde partie d’embrayage soient reliées de façon optimale pour transmettre le couple. L’actionneur a un électro-aimant de forme annulaire co-axial à l’élément de manchon de la boîte de vitesses et ayant un boîtier d’aimants et un piston mobile axialement.

Le document DE 10 2015 200 465 A1 décrit un différentiel de véhicule. Le différentiel comprend un premier segment de boîtier pour recevoir la roue solaire et/ou pour monter le différentiel sur la structure. Il est en outre prévu une seconde partie de boîtier ainsi qu’un segment de roue d’entraînement et une pièce de fixation. La pièce de fixation, la seconde partie de boîtier et la roue d’entraînement sont reliées par une liaison vissée et constituant un module assemblé par vissage. Le module assemblé par vissage et constitue en outre un logement par la forme recevant le premier segment de boîtier dans un logement de liaison par la forme.

Le document DE 10 2012 213 405 A1 décrit un différentiel à pignons coniques de véhicule. Le différentiel à pignons coniques a une roue de sortie avec une cage de différentiel ; cette cage est reliée solidairement à la roue extérieure par au moins une zone de liaison. La cage de différentiel a au moins une zone avec une entretoise portant la roue de compensation. L’axe de rotation de la roue de compensation est définie en vue de dessus axiale sur le différentiel à roue conique, par une direction d’équilibrage. En vue de dessus, on a une plage angulaire d’équilibrage d’au moins +/- 20° autour de la direction de l’axe d’équilibrage dégagé de la zone de liaison.

EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION

A cet effet, l’invention a pour objet un assemblage d’arbres entre un premier arbre ayant une première denture et un second arbre ayant une seconde denture, cet assemblage étant caractérisé en ce que le premier arbre comporte au moins un élément de ressort de forme annulaire ou en forme de broche qui assure le centrage du premier arbre par rapport au second arbre et réciproquement.

L’invention a également pour objet un assemblage arbre-moyeu entre un arbre muni de dents de transmission et un moyeu ayant des rainures dans la direction périphérique, cet assemblage étant caractérisé en ce que les dents de transmission sont, soit entourées par des éléments de ressort de forme annulaire soit munies d’éléments de ressort en forme de tige qui soutiennent les dents de transmission dans les rainures du moyeu, dans la direction périphérique.

De façon avantageuse, ces deux variantes de réalisation de l’invention comme solution pour un assemblage d’arbres, notamment un assemblage par cannelures ainsi qu’un assemblage arbre-moyeu permet de réduire considérablement les chocs des flancs de dents à cause du guidage centré. Le dimensionnement approprié à la fois des éléments de ressort de forme annulaire et aussi des éléments de ressort en forme de tige, permet d’optimiser les contraintes et les efforts de montage selon chaque application en charge.

Selon un développement des deux solutions de l’invention, l’assemblage d’arbres ou l’assemblage arbre-moyeu sont réalisés de façon que l’élément de ressort soit sous la forme d’un anneau élastique enroulé dont le début de l’anneau élastique et son extrémité sont couplés en un point de couplage. Cette variante de réalisation d’un élément de ressort se caractérise en ce qu’elle est particulièrement simple à réaliser pour des variations dimensionnelles quelconques.

Selon un développement, l’assemblage est caractérisé en ce que l’élément de ressort est un anneau élastique enroulé, formé d’un fil de ressort ayant un diamètre de fil compris entre 0,2 mm et 0,5 mm et un diamètre de ressort compris entre 1,2 mm et 5 mm réalisé en un fil d’acier à ressort, un fil d’acier inoxydable ou en acier EN 10270-3-14310.

Selon un développement de l’invention, les éléments de ressort sont réalisés en variante comme anneau élastique embouti à partir d’une tôle d’acier à ressort. Dans le cas de la réalisation de l’élément de ressort sous la forme d’un anneau élastique embouti, on aura une suite alternée dans une première section et dans une seconde section selon la direction périphérique. Après l’emboutissage de l’élément de ressort dans une tôle d’acier à ressort, on cintre la tôle d’acier à ressort emboutie de manière à former un corps creux annulaire se poursuivant dans la direction périphérique avec une première et une seconde section alternée. Dans le cas de l’assemblage d’arbres selon l’invention ou d’assemblage arbre-moyeu, on réalise des rainures longitudinales dans la zone de talon des dents de transmission qui reçoivent des éléments de ressort en forme de tige tels que des ressorts ombilics ou des goupilles élastiques.

Pour donner l’élasticité aux éléments de ressort en forme de tige utilisés tels que des goupilles élastiques, ces goupilles ont en périphérie une fente longitudinale qui donne l’effet de ressort.

L’assemblage d’arbres ou l’assemblage arbre-moyeu selon l’invention ont des éléments de ressort sur le premier arbre ou le second arbre qui sont prévus pour centrer l’assemblage d’arbres, ces éléments de ressort étant logés dans des rainures s’étendant dans la direction périphérique du premier arbre ou de second arbre.

Selon un développement avantageux de l’assemblage d’arbres selon l’invention ou de l’assemblage arbre-moyeu selon l’invention, on réalise des rainures longitudinales dans la zone de pieds des deux flancs des dents de transmission. Dans ce cas, de façon avantageuse, l’assemblage d’arbres ou l’assemblage arbre-moyeu selon l’invention ont des rainures longitudinales dans la zone de talon des deux flancs des dents de transmission. Cela permet avantageusement de réaliser des assemblages arbre-moyeu entre l’arbre dont les dents de transmission sont munies d’éléments de ressort en forme de tige logées dans des rainures longitudinales et un moyeu avec des rainures dans la direction périphérique avec un centrage sans jeu des composants de l’assemblage arbre-moyeu ainsi que l’absence de jeu à la fois dans le premier sens de rotation et dans le second sens de rotation, opposé au précédent.

En outre l’invention s’applique également à l’utilisation de l’assemblage d’arbres sous la forme d’un assemblage à cannelures de deux arbres dans une boîte de vitesse d’un module d’essieu d’un véhicule électrique. De plus l’invention se rapporte à l’utilisation de l’assemblage arbre-moyeu entre un arbre et un moyeu dans un module d’axe électrique de véhicule électrique.

L’invention concerne également l’application à l’assemblage d’arbres ou d’assemblage arbre/moyeu dans une boîte de vitesses d’un véhicule entraîné par un moteur à combustion interne d’un véhicule hybride (HEV véhicule électrique hybride) ou d’un véhicule hybride rechargeable (PHEV/VER).

Avantages de l’invention

L’assemblage d’arbres à centrage et sans jeu selon l’invention, de préférence réalisés sous la forme d’un assemblage à cannelures et ceux de l’assemblage arbre/moyeu centré et sans jeu également selon l’invention ont l’avantage d’une meilleure image d’appui des dentures par rapport à la denture par enfichage ainsi que l’absence de jeu grâce à une solution de l’invention s’appliquant à la fois à l’assemblage d’arbres et à l’assemblage arbre/moyeu non centré sans jeu. Des éléments de ressort de forme annulaire ou forme de tige servent d’amortisseurs et se montent avec des forces de montages et de démontages relativement faibles. L’utilisation d’éléments de ressort sous forme de ressort annulaire ou de ressort tige permettent de réduire les pertes de transmission de puissance et les causes de ces pertes. En outre les chocs de transmission sont éliminés et la régularité de fonctionnement de l’assemblage d’arbres correspondant notamment d’une denture à cannelures ainsi que la régularité de fonctionnement de la denture arbre-moyeu sont améliorées considérablement ce qui se traduit par un fonctionnement plus silencieux. La réduction des vibrations et la correction de l’image d’appui augmente considérablement la durée de l’utilisation. En outre la solution selon l’invention grâce à l’utilisation d’une corde à piano pour réaliser des ressorts ombilics ou des ressorts simmering ou encore des anneaux élastiques comme pièces embouties et cintrées en tôle d’acier à ressort est une solution très économique.

La sélection du matériau approprié pour les ressorts, qu’il s’agisse d’une tôle d’acier à ressort ou de corde à piano ainsi que le travail de variation du diamètre d’acier à ressort dont le diamètre est compris entre 0,02 mm et 5 mm et le diamètre de ressort compris entre 1,2 mm et 5 mm, permet aux éléments de ressort, d’atteindre une valeur permettant d’optimiser la charge et les forces de montage. Les matériaux utilisés tels que la tôle d’acier à ressort ainsi que du fil à ressort (corde à piano) enroulé permettent de répondre à la géométrie et aux dimensions d’éléments de ressort les plus divers pour de multiples applications.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de modes de réalisations représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

assemblage par cannelures sans centrage et avec mise en position inclinée de deux arbres l’un par rapport à l’autre,

premier mode de réalisation de l’assemblage d’arbres selon l’invention,

élément de ressort en forme de ressort annulaire,

point de couplage entre le début du ressort annulaire et son extrémité du ressort annulaire,

disposition allongée d’un fil de ressort, enroulé,

représentation à échelle agrandie de l’extrémité avant et de l’extrémité arrière du ressort annulaire,

représentation schématique d’un ressort annulaire,

vue de dessus d’un élément de ressort embouti dans une tôle d’acier à ressort,

représentation à échelle agrandie du détail de la figure 4,

première section,

seconde section,

représentation d’un assemblage arbre-moyeu entre un arbre avec des dents de transmission et un moyeu en forme de roue dentée,

vue en perspective du montage d’un ressort ombilic,

vue en perspective d’un arbre avec des dents de transmission, chacune étant entourée par un ressort ombilic,

représentation schématique des efforts appliqués à une dent de transmission pénétrant dans une rainure, dans la direction périphérique d’un moyeu,

représentation à échelle agrandie de l’extrémité d’un arbre avec des dents de transmission et des rainures longitudinales pour recevoir des goupilles élastiques,

représentation d’une goupille élastique avec une fente longitudinale, et

représentation à échelle agrandie en vue de dessus de la face frontale de l’extrémité de l’arbre selon la figure 7.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATIONS

La description suivante de modes de réalisations utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments analogues dont la description détaillée ne sera pas répétée.

La figure 1 montre une liaison d’arbres comme exemple d’assemblage par cannelures. Selon la figure 1, un premier arbre 12 comporte une denture 14 comme denture extérieure. Le second arbre 22 réalisé comme arbre creux comporte une seconde denture 16 réalisée comme denture intérieure. Le premier arbre 12 porte une roue dentée 18 et le second arbre 22 est muni d’un rotor 20. L’assemblage par cannelures 10 présenté à titre d’exemple est logé dans un triple palier 24. L’axe de symétrie porte la référence 26. Les références 28 se rapportent à la position inclinée du premier arbre 12 par rapport au second arbre 22, position qui résulte du jeu de l’assemblage par cannelures 10 représenté à la figure 1. La position inclinée 28 est la cause de vibrations, de l’image porteuse en biais par rapport aux flancs des dents de la première denture 14 et de la seconde denture 16 et cela se traduit par un bruit plus important pendant la durée de vie ce qui est un inconvénient au détriment de la durée de vie de l’assemblage à cannelures 10 représenté à titre d’exemple. Pour le bon ordre il convient de remarquer que le triple palier 24 se compose d’un premier palier 30, d’un second palier 32 et d’un troisième palier 34 qui sont tous des paliers à billes.

La figure 2 montre en revanche la variante de réalisation de l’assemblage d’arbres 40 sans jeu et centré selon l’invention.

Selon la figure 2, la périphérie du premier arbre 12 comporte un premier élément de ressort 42 et à distance de celui-ci, un second élément- de ressort 44. Les deux éléments de ressort 42, 44 sont sous la forme de ressorts en anneaux 46. Les deux éléments de ressort 42, 44 réalisés avec une forme annulaire comme ressort annulaire 46 sont dimensionnés pour que leur périphérie extérieure soit poussée contre le cercle primitif de la seconde denture 16, c’est-à-dire la denture intérieure du second arbre 22 qui est l’arbre creux et que par conséquence l’arbre est centré par rapport au premier arbre 12. De plus comme les éléments de ressort 42, 44 sont logés dans des rainures périphériques écartées, réalisées dans le premier arbre 12, le jeu est éliminé de l’assemblage d’arbres 40 ce qui améliore considérablement le silence de fonctionnement et l’image porteuse entre les dents de la première denture 14 et de la seconde denture 16. La représentation de la figure 2 montre que le premier élément de ressort 42 réalisé sous la forme d’un ressort annulaire 46 et le second élément de ressort 44 également réalisé sous la forme d’un ressort annulaire 46 se trouve à côté de la première denture 14 et du premier arbre 12. Ainsi les deux éléments de ressort 42, 44 réalisés sous la forme de ressort annulaire 46 sont positionnés pour se trouver à côté du contact des flancs des dents entre la première denture 14 et la seconde denture 16.

La figure 3 montre la périphérie du premier arbre 12 équipé d’un ressort annulaire 46. Le ressort annulaire 46 est réalisé sous la forme d’un ressort ombilic ; l’extrémité avant 48 du ressort annulaire et l’extrémité arrière 50 du ressort annulaire (voir la représentation sur la figure 3.1) sont réunies l’une à l’autre au point de couplage 52.

Alors que la représentation de la figure 3.1 montre le ressort annulaire 46 dans sa forme géométrique courbe, la figure 3.2 montre le début 48 du ressort annulaire et l’extrémité arrière 50 du ressort annulaire en position redressée. La représentation de la figure 3.1 montre que le début 48 du ressort annulaire est engagée dans l’extrémité 50 du ressort annulaire et cela se traduit par le point de couplage 52 entre le début 48 du ressort annulaire et son extrémité 50.

La figure 3.3 montre que le ressort annulaire 46 est réalisé à partir d’un fil de ressort enroulé. Le fil de ressort (corde d’un piano) est d’un fil de ressort en acier inoxydable ou d’un matériau correspond à la norme EN 10270-3-14310 ; il a un diamètre de fil 54 de l’ordre de 0,2 mm-0,5 mm. Le diamètre du ressort 56 est de l’ordre de 1,2 mm-5 mm. Par le choix du diamètre de fil 54 et du diamètre du ressort 56, on adapte l’élasticité ou la caractéristique du degré d’amortissement ainsi que les efforts appliqués pour le montage et le démontage selon l’application respective.

La référence 57 désigne la longueur du ressort qui est celle du fil de ressort en position redressée longitudinalement avant qu’il ne soit mis (comme cela résulte de la représentation de la figure 3), de sa position allongée sous la forme d’un ressort annulaire 46 en assemblant l’extrémité avant 48 et l’extrémité arrière 50 du ressort au point de couplage 52.

La figure 3.4 montre un contour sensiblement rectangulaire d’un ressort annulaire 58 enroulé. Un tel composant peut être mis en forme circulaire ou comme le représente la figure 3.4 selon un contour pratiquement rectangulaire.

La figure 4 représente un ressort annulaire 60 embouti. Le ressort annulaire 60 représenté est embouti dans une tôle d’acier à ressort 62. Pour mettre en forme le ressort annulaire embouti 60, on emboutit alternativement des languettes de ressort vues dans la direction périphérique, selon une première section 66 et des segments de ressort selon une seconde section 68. Le matériau de la tôle d’acier à ressort 62 représenté dans le plan X/Y comme développement 64 est ensuite cintré selon une forme circulaire pour obtenir la première section 66 correspondant à la première coupe 66 représentée à la figure 4.2 et entre deux premières sections 66 chaque fois une seconde section 68 selon la représentation de la figure 4.3. La première section 66 et la seconde section 68 s’étendent dans la direction périphérique du ressort annulaire embouti 60 en alternance. Comme selon la figure 2, il subsiste une ouverture au niveau de la seconde section 66, les extrémités des languettes ne se touchent pas précisément et le ressort annulaire embouti 60 selon la représentation de la figure 4.2 c’est-à-dire à l’état cintré, a une élasticité propre qui lui donne un comportement amortisseur ou élastique.

A la place des premiers seconds éléments de ressort 42, 44 réalisés sous la forme d’un ressort annulaire 46 selon la figure 2, les anneaux de ressort 58 enroulés, peuvent, en variante, également être utilisés comme ressort annulaire embouti 60 selon le mode réalisation des figures 4, 4.1, 4.2 et 4.3.

La figure 5 montre un assemblage arbre-moyeu 76 réalisé entre un moyeu 74 et un arbre 72 dont la périphérie comporte un certain nombre (dans le cas présent quatre) bossage 84 ou parties en relief réalisées sous la forme de dents de transmission 92. Dans la représentation de la figure 5, l’arbre 72 comporte quatre bossages 84 ou quatre dents de transmission 92 selon une répartition à 90°.

La figure 5.2 montre que chacun des bossages 84 ou des dents de transmission 92 est entouré par un ressort ombilic 86 réalisé ici sous la forme d’un anneau. Le ressort ombilic 86 enveloppant, est logé dans une rainure longitudinale 94 installé sur chacun des bossages 84 ou des dents de transmission 92 dans la zone du talon, c’est-à-dire à la périphérie de l’enveloppe de l’arbre 72. Les rainures longitudinales 94, sont comme le montre la figure 5.2, parallèles à l’axe de symétrie de l’arbre 72 dans la direction axiale.

La figure 5.1 est une représentation à échelle agrandie d’un détail d’un bossage 84 ou d’une dent de transmission 92 montrant le ressort ombilic 80 logé dans la rainure longitudinale 94. Comme cela apparaît dans la représentation de la figure 5.1, le ressort ombilic 80 est réalisé en câble de ressort (corde à piano) enroulé. Le ressort 80 logé dans la rainure longitudinale 94 laisse un jeu 78 par rapport au flanc des dents ; dans le cas contraire, ce jeu s’établirait entre la surface d’appui 96 de la rainure 82 du moyeu 74 s’étendant dans la direction périphérique et d’autre part la dent de transmission 92 pénétrant dans cette rainure. Alors que selon la figure 5.1, un ressort ombilic 80 est prévu sur la dent de transmission 92, selon la représentation de la figure 5.2, chaque dent de transmission 92 pourra recevoir un ressort ombilic 86 enveloppant, qui entoure chaque dent de transmission 92 à la manière d’un anneau, réalisé comme un composant en une seule pièce.

Les différents ressorts ombilics 86 enveloppants peuvent être réalisés sous la forme de ressort ombilic 80 en tige, à la longueur appropriée en leur donnant une forme rectangulaire (voir la représentation de la figure 3.4) et être emmanchés simplement en passant par le dessus des bossages 84 ou dents de transmission 92, avant de réaliser l’assemblage arbre-moyeu 76. Le montage des ressorts ombilics 86 enveloppants, consiste à enfoncer ces ressorts dans les rainures longitudinales 94 correspondantes dans la zone du talon des dents de transmission 92 et bloquer dans ces rainures grâce à la tension du ressort. Sur les deux côtés des dents de transmission 92, il en résulte une zone respective avec le ressort ombilic 86 enveloppant.

La figure 6 montre le schéma des efforts qui se développent entre un ressort ombilic 86 enveloppant, logé dans les rainures 94 des deux flancs du bossage 84. Le ressort ombilic enveloppant 86 s’applique d’une part dans les rainures longitudinales 94 de la dent de transmission 92 et il s’étend dans le plan du dessin selon la figure 6 et d’autre part, il vient contre les surfaces d’appui 96 de la rainure 82 dans la direction périphérique du moyeu 74. En fixant l’angle ( ou /2 et β), selon la charge mécanique prévisible, on répond à la fois au besoin d’appui dans la direction radiale et dans la direction tangentielle et on dimensionne de manière appropriée. La référence FAN désigne la composante de la force d’entraînement et FAEINB représente la composante d’encastrement. Celle-ci se décompose en une composante radiale FR1 et une composante tangentielle FTF1 ; ces deux composantes sont représentées à la figure 6. En outre la représentation de la figure 6 montre que le ressort ombilic enveloppant 86 est sous une forme annulaire ; il est appliqué sans jeu contre les surfaces d’appui 96 de la rainure 82 dans la direction périphérique autour du moyeu 74.

La figure 7 est une vue en perspective d’un embout réalisé sur l’arbre 72. La représentation de la figure 7 montre que l’embout de l’arbre 72 comporte un certain nombre de dents de transmission 92 suivant une répartition à 90°. Chaque flanc 102 des dents de transmission 92 comporte une rainure longitudinale 94 s’étendant dans la direction axiale. Chaque rainure longitudinale 94 comporte une goupille élastique 88 comme celle représentée à échelle agrandie à la figure 8. La goupille élastique 88 a un aspect pratiquement en forme de tige et sa périphérie est interrompue par une fente longitudinale 90. La goupille élastique 88 est fabriquée de préférence comme un anneau élastique embouti 60 comme cela a été indiqué précédemment. Après l’emboutissage, on cintre la goupille élastique 88 pour que ses extrémités soient face à face sans entrer en contact, le long de la fente longitudinale 90. Cela donne l’élasticité à la goupille élastique 88 fabriquée à partir d’une tôle d’acier à ressort 62. Sur chaque côté d’une rainure longitudinale 94 sur les flancs 102 des dents de transmission 92, on place une goupille élastique 88 comme celle représentée à la figure 8 ; cela permet d’assembler l’embout de l’arbre 72 à moyeu 74.

La vue de dessus de la figure 9 montre qu’à l’état monté, l’assemblage arbre-moyeu 76 assure la réunion du moyeu 74 et de l’arbre 72 ou de l’embout d’arbre représenté à la figure 7. Toutes les dents de transmission 92 sont logées dans les rainures correspondantes 82 dans la direction périphérique du moyeu 74. On obtient ainsi un appui des surfaces enveloppe de l’extérieur de chaque goupille élastique 88 contre les surfaces d’appui 96 pour des rainures 82 qui s’étendent dans la direction périphérique du moyeu 74 avec contact. Comme chacun des flancs 102 d’une dent de transmission 92 est munie d’une goupille élastique 88 logée dans une rainure longitudinale 94, du fait de l’élasticité des goupilles élastiques 88, l’arbre 72 ou son embout sont logés sans jeu dans le moyeu 74 et sont centrés par rapport à celui-ci. Pour la rotation de l’arbre 72 à la fois dans le premier sens de rotation 98 et également dans le second sens de rotation 100 opposé au premier, cela garantit le contact entre la périphérie extérieure de la goupille élastique 88 contre l’un des flancs 102 selon le sens de rotation 98-100 avec une surface d’appui 96 correspondante des rainures 82 s’étendant dans la direction périphérique. A la fois dans le premier sens de rotation 98 et également dans le second sens de rotation 100, on a un fonctionnement sans jeu contre les flancs pour l’assemblage arbre-moyeu 76 représenté en vue de dessus à la figure 9. La représentation de la figure 9 montre également que dans cette vue de dessus, les goupilles élastiques 88 logées dans la rainure longitudinale 94 s’étendant dans le plan du dessin, ne présentent pas de surface périphérique fermée mais ont une fente longitudinale 90 dans la direction périphérie, donnant l’élasticité aux goupilles 88.

La figure 9 montre que dans cette variante de réalisation de l’arbre 72, selon la répartition à 90°, on a quatre dents de transmission 92. Chacun des flancs 102 comporte une rainure longitudinale 94 s’étendant dans le plan du dessin et qui reçoit une goupille élastique 88 (encore appelée goupille tendue) comme celle représentée en perspective à la figure 8 ; dans cette représentation la goupille peut être réalisée en une tôle d’acier à ressort 62, roulée et avoir une fente longitudinale 90.

A la fois la liaison d’arbres 40 selon la figure 4.3 et aussi l’assemblage arbre-moyeu 76 selon les figures 5-9, garantissent une liaison sans jeu et centrée de deux composants d’entraînement, par exemple d’un premier arbre 12 et d’un second arbre 22 pour l’assemblage d’arbres 40 ainsi qu’entre l’arbre 72 et le moyeu 74 pour l’assemblage arbre-moyeu 76. Ces deux variantes montrent que l’on a un bon centrage et un positionnement pour amortir les vibrations de l’assemblage d’arbres 40 et de l’assemblage arbre-moyeu 76. La solution selon l’invention, dans ses variantes de réalisation, réduit considérablement les pertes de puissance de transmission et assure un comportement remarquablement amorti. L’absence de balourds et de chocs de transmission et ainsi la réduction du bruit qui en résulte et le fonctionnement régulier sont d’autres caractéristiques de l’assemblage d’arbres 40 selon l’invention.

On supprime également les images d’appui, en biais par rapport à la première denture 14 en prise avec la seconde denture 16, par exemple pour un assemblage d’arbres 40 avec une liaison par cannelures. La durée de vie de l’assemblage d’arbre 40 réalisée sans jeu selon l’invention ainsi que l’assemblage arbre-moyeu 76 centré et sans jeu grâce à des contraintes mécaniques plus réduites, permettent des durées de vie beaucoup plus importantes.

Par le choix des tôles d’acier à ressort 62 et des grandes possibilités de variation quant au diamètre du fil 54 et au diamètre du ressort 56 permettent de réaliser des éléments de ressort 42, 44 sous la forme de ressorts annulaires enroulés 58 ou de ressorts annulaires emboutis 60 selon des réalisations avec des géométries et des dimensions pratiquement quelconques.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

10 Cannelures

12 Premier arbre

14 Première denture

16 Seconde denture

18 Roue dentée

20 Rotor

22 Second arbre

24 Triple palier

26 Axe de symétrie

28 Inclinaison du premier arbre 12 par rapport au second arbre 22

30 Premier palier

32 Second palier

34 Troisième palier

40 Assemblage d’arbres

42 Premier élément de ressort

44 Second élément de ressort

46 Anneau élastique

48 Début de l’anneau élastique

50 Extrémité de l’anneau élastique

52 Point de couplage

54 Diamètre du fil

56 Diamètre du ressort

57 Longueur du ressort

58 Anneau élastique enroulé

60 Anneau élastique embouti

62 Tôle d’acier à ressort

64 Développement

66 Première section

68 Seconde section

72 Premier arbre

74 Moyeu

76 Assemblage arbre-moyeu

80 Ressort ombilic

82 Rainure périphérique

84 Bossage

86 Ressort ombilic enveloppant

88 Goupille élastique

90 Fente longitudinale

92 Dents de transmission

94 Rainure longitudinale

96 Surface d’appui

98 Premier sens de rotation

100 Second sens de rotation

102 Flancs des dents de transmission

Claims

Assemblage d’arbres (40) entre un premier arbre (12) ayant une première denture (14) et un second arbre (22) ayant une seconde denture (16),
assemblage caractérisé en ce que
le premier arbre (12) comporte au moins un élément de ressort (42, 44, 80 ,86, 88) de forme annulaire ou en forme de broche qui assure le centrage réciproque du premier arbre (12) par rapport au second arbre (22).
Assemblage arbre-moyeu (76) entre un arbre (72) muni de dents de transmission (84, 92) et un moyeu (74) ayant des rainures (82) dans la direction périphérique,
assemblage caractérisé en ce que
les dents de transmission (84, 92) sont, soit entourées par des éléments de ressort (42, 44, 86) de forme annulaire soit munies d’éléments de ressort (80, 88) en forme de tige qui soutiennent les dents de transmission (84, 92) dans les rainures (82) du moyeu (74) dans la direction périphérique.
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de ressort (42, 44) est réalisé sous la forme d’anneau élastique (58) enroulé dont le début (48) et l’extrémité (50) sont couplés en un point de couplage (52).
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de ressort (42, 44) est un anneau élastique enroulé (58) formé d’un fil de ressort ayant un diamètre de fil (54) compris entre 0,2 mm et 0,5 mm et un diamètre de ressort (56) compris entre 1,2 mm et 5 mm réalisé en un fil d’acier à ressort, un fil d’acier inoxydable ou en acier EN 10270-3-14-310.
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de ressort (42, 44) est un anneau élastique embouti (60) réalisé en tôle d’acier à ressort (62).
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de ressort (42, 44) de l’anneau de ressort embouti (60) a alternance d’une première section (66) et d’une seconde section (68).
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
dans leur zone de talon les dents de transmission (84, 92) comportent des rainures longitudinales (94) pour recevoir des ressorts ombilics (80) ou des goupilles élastiques (88).
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
la goupille élastique (88) a une fente longitudinale (90) dans sa périphérie.
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les éléments de ressort (42, 44) sont logés dans des rainures dans le premier arbre (12) ou le second arbre (22), ces rainures étant orientées dans la direction périphérique des arbres (12, 22).
Assemblage d’arbres (40) ou assemblage arbre-moyeu (76) selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
des rainures longitudinales (94) sont réalisées dans la zone de talon des deux flancs (102) des dents de transmission (84, 92).
Application de la liaison d’arbres (40) ou de la liaison arbre-moyeu (76) selon l’une des revendications 1 à 10,
pour relier les deux arbres (12, 22) d’une transmission de véhicule électrique.
Application de l’assemblage arbre-moyeu (76) selon l’une des revendications 1 à 10, pour
l’arbre (72) et le moyeu (74) d’un module d’essieu électrique d’un véhicule électrique.
Application de l’assemblage d’arbres (40) ou de l’assemblage arbre-moyeu (76) selon l’une des revendications précédentes,
à la transmission d’un véhicule entraîné par un moteur à combustion, un véhicule hybride (HEV) ou un véhicule rechargeable (PHEV/VHR).