FR3131610A1 - Toothed wheel - Assembly comprising such a toothed wheel - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une roue dentée (10) d’axe (X), ladite roue dentée comportant une bande d’engrènement (1), reliée par un voile 3 à un moyeu 5, caractérisée en ce que ladite roue dentée comporte au moins un relief (33) s’étendant dans la direction de l’axe de la roue et agencé pour recouvrir au moins en partie un roulement. L’invention concerne également un ensemble d’engrenage comportant une telle roue dentée. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a toothed wheel (10) of axis (X), said toothed wheel comprising a meshing band (1), connected by a web 3 to a hub 5, characterized in that said toothed wheel comprises at least a relief (33) extending in the direction of the axis of the wheel and arranged to at least partially cover a bearing. The invention also relates to a gear assembly comprising such a toothed wheel. Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Roue dentée - Ensemble comportant une telle roue dentéeToothed wheel - Assembly comprising such a toothed wheel

Le domaine de la présente invention est celui de la transmission pour les engins de mobilité en particulier les engins de mobilité comportant un moteur électrique et au moins une roue. La présente invention s’intéresse en particulier aux véhicules automobiles.The field of the present invention is that of transmission for mobility devices, in particular mobility devices comprising an electric motor and at least one wheel. The present invention is particularly interested in motor vehicles.

De tels engins de mobilité comportent de façon connue un réducteur avec plusieurs roues dentées. Il est également connu que ce réducteur est générateur de bruit, en particulier à la fréquence de résonnance.Such mobility devices comprise, in a known manner, a reduction gear with several toothed wheels. It is also known that this reducer generates noise, in particular at the resonance frequency.

Il est connu que la fréquence de résonance des roues dentées est une caractéristique essentielle pour la bruyance des transmissions pour engin de mobilité électrique. Les roues dentées doivent être suffisamment raides pour ne pas avoir à fonctionner à la résonance. Il existe un besoin pour trouver un compromis entre la masse du réducteur et la raideur des roues dentées.It is known that the resonant frequency of the toothed wheels is an essential characteristic for the noise of transmissions for electric mobility vehicles. The gears must be stiff enough so that they do not have to operate at resonance. There is a need to find a compromise between the mass of the gearbox and the stiffness of the gears.

Les vibrations générées lors de l’utilisation du réducteur peuvent provoquer une déformation des roues dentée à certaines fréquences. Les roues dentées comporte classiquement un voile pour relier une denture à un moyeu de fixation de la roue sur l’arbre. Ces déformations dépendent de la géométrie de la denture et de la position du voile par rapport au moyeu. Il existe un besoin pour améliorer la géométrie de la roue dentée et ainsi anticiper le risque de déformation.Vibrations generated when using the gearbox can cause deformation of the gears at certain frequencies. Toothed wheels conventionally include a web to connect teeth to a hub for fixing the wheel to the shaft. These deformations depend on the geometry of the teeth and the position of the web relative to the hub. There is a need to improve the geometry of the gear and thus anticipate the risk of deformation.

Pour répondre à tout ou partie de ces besoins, l’invention selon un premier aspect a pour objet une roue dentée destinée à être montée sur un arbre, ladite roue dentée comportant une bande d’engrènement, reliée par un voile à un moyeu, ladite roue dentée étant caractérisée en ce que ladite roue dentée comporte au moins un relief s’étendant dans la direction de son axe de la roue et agencé pour recouvrir au moins en partie un roulement.To meet all or part of these needs, the invention according to a first aspect relates to a toothed wheel intended to be mounted on a shaft, said toothed wheel comprising a meshing band, connected by a web to a hub, said toothed wheel being characterized in that said toothed wheel comprises at least one relief extending in the direction of its wheel axis and arranged to cover at least partly a bearing.

Le ou les reliefs peuvent être agencés pour recouvrir au moins la moitié, de préférence au moins les trois-quarts voire la totalité du roulement. Lesdits reliefs recouvrent par exemple les centres de gravité de chacun des rouleaux ou des billes du roulement, selon le type de roulement utilisé.The relief(s) can be arranged to cover at least half, preferably at least three-quarters or even the entire bearing. Said reliefs cover for example the centers of gravity of each of the rollers or balls of the bearing, depending on the type of bearing used.

Selon les modes de réalisation, la roue dentée selon l’invention peut présenter de façon alternative ou complémentaire une des caractéristiques suivantes :Depending on the embodiments, the toothed wheel according to the invention may alternatively or additionally have one of the following characteristics:

  • le voile est pleinthe veil is full
  • le voile comporte au moins une ouverture, par exemple entre une et dix ouvertures, par exemple six, sept, huit ou neuf.the veil has at least one opening, for example between one and ten openings, for example six, seven, eight or nine.
  • le voile peut s’étendre axialement en deçà ou au-delà de la bande d’engrènementthe web can extend axially below or beyond the meshing band
  • la denture est droitethe teeth are straight
  • la denture est hélicoïdalethe teeth are helical
  • le au moins un relief est formé sur un coté du voileat least one relief is formed on one side of the veil
  • le au moins un relief est formé sur une périphérie intérieure de la bande d’engrènementthe at least one relief is formed on an interior periphery of the meshing band
  • la roue dentée comporte un seul relief présentant une forme annulaire, fermée ou non. La forme annulaire peut être fermée ou non suivant les modes de réalisation. Elle peut être cylindrique ou non.the toothed wheel has a single relief having an annular shape, closed or not. The annular shape can be closed or not depending on the embodiments. It can be cylindrical or not.
  • la roue dentée comporte plusieurs reliefs, de préférence un nombre impair de reliefs, notamment trois, cinq ou sept reliefs. Ceux–ci sont par exemple angulairement répartis de façon régulière autour de l’axe de la roue.the toothed wheel has several reliefs, preferably an odd number of reliefs, in particular three, five or seven reliefs. These are for example angularly distributed regularly around the axis of the wheel.

Selon un autre de ses aspects, l’invention a pour objet un ensemble d’engrenage comportant une roue dentée telle que précédemment décrite et un arbre solidaire en rotation avec la roue dentée.According to another of its aspects, the invention relates to a gear assembly comprising a toothed wheel as previously described and a shaft integral in rotation with the toothed wheel.

L’arbre est par exemple l’arbre d’un moteur électrique destiné à équiper un engin de mobilité.The shaft is, for example, the shaft of an electric motor intended to equip a mobility device.

L’engin de mobilité peut être un véhicule automobile en particulier à propulsion électrique ou hybride. Ce peut être un véhicule industriel ou de chantier. L’engin de mobilité peut être un engin autonome ou non. Ce peut être un engin de mobilité dite légère un vélo ou un tricycleThe mobility device may be a motor vehicle, in particular with electric or hybrid propulsion. It can be an industrial or construction vehicle. The mobility device may or may not be an autonomous device. It can be a so-called light mobility device, a bicycle or a tricycle.

Selon les modes de réalisation, l’ensemble d’engrenage selon l’invention peut présenter de façon alternative ou complémentaire une des caractéristiques suivantes :Depending on the embodiments, the gear assembly according to the invention may alternatively or additionally have one of the following characteristics:

  • la roue dentée et l’arbre sont monobloc. Autrement dit ils sont venus de matière notamment par pressage, forgeage ou moulage.the toothed wheel and the shaft are in one piece. In other words, they came from the material, notably by pressing, forging or casting.
  • l’ensemble d’engrenage comporte en outre un premier roulement agencé pour supporter au moins en partie l’arbre, et ledit relief de la roue dentée recouvre au moins en partie le premier roulement.the gear assembly further comprises a first bearing arranged to support at least partly the shaft, and said relief of the toothed wheel covers at least partly the first bearing.
  • l’arbre est supporté par un premier roulement et un deuxième roulement,the shaft is supported by a first bearing and a second bearing,

le premier roulement et/ou le deuxième roulement est un roulement oblique. Dans des variantes au moins l’un des roulements peut être un roulement droit à rouleaux, un roulement à billes ou tout autre type de roulement connu de l’homme du métier, voire un palier à aiguille . the first bearing and/or the second bearing is an oblique bearing. In variants at least one of the bearings can be a straight roller bearing, a ball bearing or any other type of bearing known to those skilled in the art, or even a needle bearing.

  • l’ensemble d’engrenage comporte également un carter. Dans la présente demande on entend par carter toute enveloppe de protection ou partie d’ enveloppe destinée à loger et protéger l’ensemble d’engrenage. Ledit carter est par exemple un couvercle, une demi-coque, un fond de logement.the gear assembly also includes a housing. In the present application, the term “casing” means any protective envelope or part of an envelope intended to house and protect the gear assembly. Said casing is for example a cover, a half-shell, a housing base.
  • le carterprésente une zone de fixation agencée pour reprendre les efforts du premier roulement. the housing has a fixing zone arranged to take up the forces of the first bearing.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below for information purposes in relation to the drawings in which:

- la est une vue en coupe d’un ensemble selon l’invention dans un premier mode de réalisation,- there is a sectional view of an assembly according to the invention in a first embodiment,

- la est une vue en coupe d’un ensemble selon l’invention dans un deuxième mode de réalisation,- there is a sectional view of an assembly according to the invention in a second embodiment,

- les figures 3 et 4 présentent en coupe des variantes du mode de la .- Figures 3 and 4 present in section variants of the mode of the .

La illustre en coupe un ensemble d’engrenage 100 comportant une roue dentée 10 d’axe X et un arbre 20 solidaire en rotation avec la roue dentée. La roue dentée 10 comporte une bande d’engrènement 1 reliée par un voile 3 à un moyeu 5 et une pluralité de reliefs 33 s’étendant dans la direction de l’axe X de la roue dentée. Les reliefs 33 sont ici au nombre de 3 répartis régulièrement autour de l’axe X, autrement dit deux reliefs sont séparés par un angle de 120°. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs modes de réalisation conservent la même référence.There illustrates in section a gear assembly 100 comprising a toothed wheel 10 of axis X and a shaft 20 integral in rotation with the toothed wheel. The toothed wheel 10 comprises a meshing band 1 connected by a web 3 to a hub 5 and a plurality of reliefs 33 extending in the direction of the axis X of the toothed wheel. The reliefs 33 are here 3 in number distributed regularly around the axis X, in other words two reliefs are separated by an angle of 120°. In the figures, the elements common to several embodiments retain the same reference.

Le voile 3 s’étend selon un plan perpendiculaire à l’axe X. Les reliefs 33 sont formés sur un coté du voile 3.The web 3 extends along a plane perpendicular to the axis X. The reliefs 33 are formed on one side of the web 3.

La bande d’engrènement 1 comporte une denture 11, sur la périphérie extérieure de la roue dentée. Dans l’exemple illustré la denture 11 est hélicoïdale, dans une variante la denture peut être droite.The meshing band 1 has teeth 11, on the outer periphery of the toothed wheel. In the example illustrated, the teeth 11 are helical, in a variant the teeth can be straight.

L’arbre 20 est supporté par un premier et un deuxième roulements 31 et 32. Les reliefs 33 recouvrent au moins la moitié du roulement 31. Le relief 33 illustré en coupe recouvre le centre de gravité G des rouleaux 36 du premier roulement 31. Autrement dit, l’extrémité libre 330 selon l’axe X du relief 33 est située, par rapport au voile 3, au-delà d’un plan P des centres de gravité G des rouleaux 36 du premier roulement 31.The shaft 20 is supported by a first and a second bearings 31 and 32. The reliefs 33 cover at least half of the bearing 31. The relief 33 illustrated in section covers the center of gravity G of the rollers 36 of the first bearing 31. Otherwise said, the free end 330 along the axis

De façon avantageuse, dans l’exemple illustré le premier roulement 31 comporte des rouleaux obliques. L’exemple illustré montre également un carter 50 de l’ensemble d’engrenage. Le carter 50 présente une zone de fixation 53 dans laquelle se loge la bague extérieure 38 du premier roulement 31. Comme illustré, la zone de fixation 53 est ainsi agencée pour reprendre les efforts du premier roulement 31.Advantageously, in the example illustrated the first bearing 31 comprises oblique rollers. The example shown also shows a 50 gear assembly housing. The casing 50 has a fixing zone 53 in which the outer ring 38 of the first bearing 31 is housed. As illustrated, the fixing zone 53 is thus arranged to take up the forces of the first bearing 31.

Dans d’autres exemples de l’invention, le premier roulement 31 comporte des rouleaux droits ou est un roulement à billes. De même que dans l’exemple illustré, les reliefs peuvent alors s’étendre au-delà d’un plan P des centres de gravité des rouleaux droits ou des billes du premier roulement.In other examples of the invention, the first bearing 31 comprises straight rollers or is a ball bearing. As in the example illustrated, the reliefs can then extend beyond a plane P of the centers of gravity of the straight rollers or the balls of the first bearing.

Dans les autres modes de réalisation représentés une même référence est utilisé pour des éléments analogues. Les éléments de description déjà expliqués ne sont pas repris systématiquement, seules les particularités des différents exemples sont détaillées.In the other embodiments shown, the same reference is used for similar elements. The elements of description already explained are not systematically repeated, only the particularities of the different examples are detailed.

Ainsi, dans l’exemple de réalisation illustré , la roue dentée 10 comporte un seul relief 33. Celui-ci présente une forme annulaire, ici circulaire d’axe X. Le relief est ici fermé. Dans une variante il peut être ouvert, c’est à dire présenter une forme annulaire ouverte. Thus, in the illustrated embodiment , the toothed wheel 10 has a single relief 33. This has an annular shape, here circular with axis X. The relief is here closed. In a variant it can be open, that is to say have an open annular shape.

Dans le mode de réalisation représenté le relief est cylindrique. Dans une variant non illustrée le relief présente une forme annulaire non cylindrique.In the embodiment shown the relief is cylindrical. In a variant not illustrated, the relief has a non-cylindrical annular shape.

Dans l’exemple de réalisation illustré roue dentée 10 présente un seul relief 33 qui recouvre en totalité le premier roulement 31.In the illustrated embodiment toothed wheel 10 has a single relief 33 which completely covers the first bearing 31.

Celui-ci comporte des rouleaux 36 droits. La bague extérieure 38 du premier roulement est logé dans une zone de fixation 53 du premier roulement 31. La zone de fixation 53 s’étend ici parallèlement à l’axe X, elle est située en regard de l’arbre 20.This has 36 straight rollers. The outer ring 38 of the first bearing is housed in a fixing zone 53 of the first bearing 31. The fixing zone 53 extends here parallel to the axis X, it is located opposite the shaft 20.

La roue dentée 10 comporte un seul relief 33. Celui-ci présente une forme annulaire, ici circulaire d’axe X. Le relief est ici fermé. Dans une variante il peut être ouvert, c’est à dire présenter une forme annulaire ouverte.The toothed wheel 10 has a single relief 33. This has an annular shape, here circular with axis X. The relief is here closed. In a variant it can be open, that is to say have an open annular shape.

La illustre une roue dentée comportant un relief 33 formé sur une périphérie intérieure 13 de la bande d’engrènement 1.There illustrates a toothed wheel comprising a relief 33 formed on an interior periphery 13 of the meshing band 1.

Dans les exemples illustrés le voile 3 de la roue dentée 10 est plein. Sans sortir de l’invention, le voile 3 peut comporter au moins une ouverture 8. In the examples illustrated, the web 3 of the toothed wheel 10 is full. Without departing from the invention, the veil 3 can include at least one opening 8.

Les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.The characteristics, variants and different embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims (13)

Roue dentée (10) d’axe (X), ladite roue dentée comportant une bande d’engrènement (1), reliée par un voile 3 à un moyeu 5,
caractérisée en ce que ladite roue dentée comporte au moins un relief (33) s’étendant dans la direction de l’axe de la roue et agencé pour recouvrir au moins en partie un roulement.
Toothed wheel (10) with axis (X), said toothed wheel comprising a meshing band (1), connected by a web 3 to a hub 5,
characterized in that said toothed wheel comprises at least one relief (33) extending in the direction of the axis of the wheel and arranged to cover at least partly a bearing.
Roue dentée selon la revendication 1, le au moins un relief (33) étant agencé pour recouvrir au moins la moitié, de préférence au moins les trois-quarts voire la totalité du roulement.Toothed wheel according to claim 1, the at least one relief (33) being arranged to cover at least half, preferably at least three-quarters or even the entire bearing. Roue dentée selon la revendication 1 ou 2, le au moins un relief (33) étant formé sur un coté du voile (3).Toothed wheel according to claim 1 or 2, the at least one relief (33) being formed on one side of the web (3). Roue dentée selon l’une des revendications précédentes, le au moins un relief (33) étant formé sur une périphérie intérieure de la bande d’engrènement (1).Toothed wheel according to one of the preceding claims, the at least one relief (33) being formed on an inner periphery of the meshing band (1). Roue dentée selon l’une des revendications 1 à 4, comportant un seul relief (33) présentant une forme circulaire, fermée ou non, d’axe (X).Toothed wheel according to one of claims 1 to 4, comprising a single relief (33) having a circular shape, closed or not, of axis (X). Roue dentée selon l’une des revendications 1 à 4, comportant plusieurs reliefs (33), de préférence un nombre impair de reliefs, par exemple répartis régulièrement autour de l’axe (X).Toothed wheel according to one of claims 1 to 4, comprising several reliefs (33), preferably an odd number of reliefs, for example distributed regularly around the axis (X). Roue dentée (10) selon l’une des revendications précédentes, le voile (3) étant plein.Toothed wheel (10) according to one of the preceding claims, the web (3) being solid. Roue dentée (10) selon l’une des revendications 1 à 4, le voile (3) comportant au moins une ouverture (8).Toothed wheel (10) according to one of claims 1 to 4, the web (3) comprising at least one opening (8). Ensemble d’engrenage comportant
  • une roue dentée (10) selon l’une des revendication précédentes,
  • et un arbre (20) solidaire en rotation avec la roue dentée.
Gear assembly comprising
  • a toothed wheel (10) according to one of the preceding claims,
  • and a shaft (20) integral in rotation with the toothed wheel.
Ensemble d’engrenage selon la revendication précédente, tel que la roue dentée (10) et l’arbre (20) sont monoblocs.Gear assembly according to the preceding claim, such that the toothed wheel (10) and the shaft (20) are in one piece. Ensemble d’engrenage selon la revendication 9 ou 10, tel qu’il comporte en outre un premier roulement (31) agencé pour supporter au moins en partie l’arbre (20), et le relief (33) de la roue dentée (10) recouvre au moins en partie le premier roulement (31).Gear assembly according to claim 9 or 10, such that it further comprises a first bearing (31) arranged to support at least partly the shaft (20), and the relief (33) of the toothed wheel (10). ) covers at least partly the first bearing (31). Ensemble d’engrenage selon la revendication précédente, le premier roulement (31) étant un roulement oblique.Gear assembly according to the preceding claim, the first bearing (31) being an oblique bearing. Ensemble d’engrenage selon l’une des revendications 11 ou 12, comportant également un carter (50) présentant une zone de fixation (53) agencée pour reprendre les efforts du premier roulement.Gear assembly according to one of claims 11 or 12, also comprising a casing (50) having a fixing zone (53) arranged to take up the forces of the first bearing.
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