Brevet FR2429687A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne les dispositifs de transmission comportant au moins deux arbres et notamment ceux utilisés dans les transmissions longitudinales de véhicul es automobiles à propulsion arrière. Un tel dispositif comprend un premier arbre relié par une première articulation à un organe menant qui peut être l'arbre de sortie de la boite de vitesses, un deuxième arbre relié au premier par une deuxième articulation, et à un organe mené qui peut être un pignon d'attaque d'une couronne de différentiel,par une troisième articulation, l'un des deux arbres étant par ailleurs relié à la structure du véhicule par un palier intermédiaire. Les articulations peuvent être constituées par des joints de cardan, des joints articulés homocinétiques ou des joints élastiques et il peut être prévu une liaison coulissante entre les deux arbres. Dans les transmissions connues de ce type,les lesvibrations du groupe moteur/boite de vitesses présentent une composante axiale qui est dirigée suivant l'axe de l'arbre de sortie de la bofte et qui est absorbée par la liaison coulissante, ainsi qu'une composante radiale par rapport à cet axe,qui quichemine par l'arbre de transmission jusqu'au pont arrière, et de là à la suspension et à la structure du véhicule du fait de la rigidité en flexion des arbres et de la rigidité radiale des articulations. Le palier intermédiaire est ainsi soumis à des vibrations intenses et pour éviter qu'il ne transmette ces vibrations à la caisse du véhicule on le relie à cette caisse par un bloc d'un matériau tel que du caoutchouc alvéolé qui lui confère une très grande souplesse radiale.Cependant, des efforts radiaux importants sont appliqués au palier qui résultent des moments complémentaires cycliques de flexion engendrés par les articulations lors de la transmission de couples élevés,par parexemple lorsque la boite de vitesses est sur le premier rapport et lorsque simultanément les articulations travaillent sous leur angle maximum. Or, les deux con ditions de résistance et de souplesse radiale du support de palier sont pratiquement incompatibles de sorte que si l'élastomère est suffisamment souple sa tenue et sa durée d'utilisation seront mauvaises.Etant donné de plus que ces arbres de transmission sont généralement constitués de tubes de gros diamètre et de faible épaisseur, ils se comportent comme des résonnateurs et peuvent hêtre excités aussi bien par les vibrations du moteur que par celles de l'engrènement à haute vitesse entre le pignon d'attaque et la grande couronne du différentiel. Le but de la présente invention est de réaliser un agencement dans lequel une transmission longitudinale comportant au moins deux arbres ne transmette pas de vibrations à la partie súspRe du véhicule, que ce soit par l'intermédiaire d'un palier intermédiaire ou du boitier de pont arrière. A cet effet, si l'on désigne par - I1, l'inertie transversale du premier arbre, selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de cet arbre et passant par son centre de gravité - 12 > l'inertie transversale du deuxième arbre, selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de cet arbre et passant par son centre de gravité - M1 et M2 les masses respectives des deux arbres - C1, C2, C3 les centres des trois articulations - G1 > G2 les centres de gravité des deux arbres - J le centre du palier intermédiaire; les deux conditions suivantes doivent être remplies Suivant une autre caractéristique importante de l'invention l'articulation reliant les deux tronçons d'arbre est agencée de fa çon à répondre à la condition (2) ci-dessus et suivant un mode de réalisation l'un de ses composants porte au moins une masselotte de forme générale annulaire. Dans une configuration, cette masselotte est déportée axialement en porte-à-faux et présente une section variable. L'invention va être décrite maintenant plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé, donné à titre d'exemple et dont la Figure unique représente schématiquement un dispositif de transmission longitudinale suivant l'invention. On voit sur ce dessin une boite de vitesses B entras née par un moteur (non représenté) et reliée par un dispositif de transmission suivant l'invention à un pont arrière P contenant un différentiel Le dispositif de transmission comprend deux arbres 1 > 2 dont le premier est relié à l'arbre de sortie 3 de la bofte par un premier joint de cardan 4 comprenant deux mâchoires 5, 6 et un croisillon 7. Les deux arbres sont reliés l'un à l'autre par un deuxième joint de cardan 8 comprenant deux mâchoires 9,10 et un croisillon 11. La mâchoire 9 est solidaire d'un fourreau cannelé 12 dans lequel est reçue l'extrémité également cannelée de l'arbre 1. Cet ensemble constitue une liaison coulissante entre les deux arbres 1, 2.La mâchoire 10 est solidaire du deuxième arbre 2 qui est relié à son autre extrémité à un pignon d'attaque de la couronne de différentiel (non représentés) par un troisième joint de cardan 14 comprenant deux mâchoires 15 > 16et un croisillon 17. Par tailleurs, au voisinage de son extrémité cannelée 13,le premier arbre est relié à la structure S du véhicule par un palier 18 et un support souple constitué par un bloc ou anneau 19 en matériau élastomère. On désignera par - G1 et G2 les centres de gravité des deux arbres 1,2 - C1, C2 et C3 les centres respectifs des trois joints de cardan 4 > 8, 14; - J le centre du palier 18 - M1 et M2 les masses respectives des deux arbres - I1 et I2 les inerties transversales respectives de ces deux arbres selon des axes perpendiculaires à leurs axes longitudinaux et passant par leurs centres de gravité. Suivant l'invention,on onchoisit les caractéristiques des éléments constituant cette transmission longitudinale de telle façon que les conditions suivantes soient au moins à peu près remplies, relativement à des vibrations telles que des vibrations radiales au niveau de l'arbre de sortie de la bofte de vitesses, schématisées sur le dessin par une double flèche a > etdes vibrations engendrées au niveau de l'entrée du différentiel contenu dans le boîtier de pont P. Pour que la condition (2) soit remplie, il peut hêtre nécessaire de fixer sur la mâchoire 9 solidaire du tronçon d'arbre 2 une masse auxiliaire 20 avant de préférence la forme d'un anneau. Cette masse a pour effet d'augmenter le rayon de giration est de préférence déportée en porte-à-faux en direct Elle tre mâ- choir et de l'arbre 1. Il faut par ailleurs que les inerties I1 et I2 soient constantes quel que soit le calage des axes selon lesquels ces inerties sont calculées, relativement au calage des mâchoires des joints de cardan. La section de l'anneau constituant la masselotte est le cas échéant variable et choisie de façon à remplir cette condition. Le respect de la condition (1) entraide l'élimination de la composante radiale des vibrations transmises par l'arbre de sortie 3 de la bofte de vitesses de sorte que le palier 18 n'est soumis pratiquement à aucune vibration, ce qui permet de choisir un matériau plus résistant pour réaliser l'anneau élastique 19. Cet anneau peut ainsi avoir une tenue améliorée et supporter l'effet des couples complémentaires, sans que cela nuise aucunement au confort du véhicule Grâce à l'observation de la condition (2) les vibrations résiduelles au niveau du point C2 ne sont pas transmises au boitier de pont. Inversement, les composantes radiales des vibrations de l'arbre 2 résultant par exemple de l'engrènement à haute vitesse entre le pignon d'attaque et la couronne du différentiel sont insensibles au point C2 et donc à fortiori au point J, au droit du palier 18, et en C1 sur le joint relié à l'arbre de sortie de la bofte de vitesses. Bien entendu,le montage représenté sur la Figure unique peut être modifié sans sortir du cadre de la présente demande par exemple par une inversion des positions respectives du pont arrière et de l'ensemble moteur/boite de vitesses et par l'utilisation d'articulations autres que des joints de cardan. - REVENDICATIONS - 1. - Dispositif de transmission, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins un premier arbre relié par une première articulation à un organe menant qui peut etre l'arbre de sortie de la boite de vitesses, un deuxième arbre relié au premier par une deuxième articulation, et à un organe mené qui peut être un pignon d'attaque d'une couronne de différentiel, par une troisième articulation, l'un des deux arbres étant par ailleurs relié à la structure du véhicule par un palier intermédiaire, caractérisé en ce que, si l'on désigne par - I1, l'inertie transversale du premier arbre, selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de cet arbre et passant par son centre de gravité - I2, l'inertie transversale du deuxième arbre, selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de cet arbre et passant par son centre de gravité - M1 et M2 les masses respectives des deux arbres - C1, C2, C3 les centres des trois articulations - G1, G2 ss les centres de gravité des deux arbres - J le centre du palier intermédiaire; les deux conditions suivantes doivent être remplies 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'articulation reliant les deux arbres est agencée de façon à respecter la condition (2). 3. - Dispositif de transmission suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'un des composants de l'articulation reliant les deux arbres porte au moins une masselotte annulaire. 4. - Dispositif de transmission suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la forme en section de la masselotte annulaire (20) est choisie de façon que les inerties I1 et I2 soient constantes quel que soit le calage des axes selon lesquels les inerties sont calculées, relativement au calage des pièces constituant les articulations.