Brevet FR2538476A1 — publié le 19840629

La présente invention concerne les dispositifs de transmis- Sion utilisés notamment sur des véhicules automobiles entre le grou- pe moteur et des roues avant motrices. Ces dispositifs de transmission comprennent deux joints ho- mocinétiques reliés par un arbre de transmissionl'un de ces joints étant du type fixe, tandis que l'autre est du type coulissant L'arbre intermédiaire de transmission est solidarisé à chacune de ses extré- mités avec un élément du joint adjacent C'est ainsi que si les deux joints homocinétiques sont du type à tripode, à l'une de ses extrémités l'arbre de transmission est rendu solidaire de la tulipe du joint fixe, tandis qu'à son autre extrémité, il est rendu solidaire du tripode du joint coulissant. En ce qui concerne l'arbre de transmission intermédiaire, on a utilisé des arbres pleins qui présentent comme inconvénients d'être lourds et du fait de leur poids et de leur élasticité de transmettre et même d'amplifier les diverses vibrations engendrées par le groupe moteur. On a également utilisé'des arbres de transmission tubulai- res en acier, doux, comportant à chacune de leurs extrémités des cannelures ou dentelures internes et rendus solidaires des éléments des joints respectifs par rétreint de leurs zones d'extrémité dente- lées sur des tronçons d'arbres cannelés ou dentelés extérieurement et prolongeant, lesdits éléments Compte tenu du type d'acier utilisé, le diamètre extérieur et l'épaisseur de ces arbres tubulaires sont relativement importants et leur poids-st supérieur à celui d'une barre pleine capable de transmettre le même couple Par ailleurs, un tel arbre de transmission tubulaire ne permet pas de résoudre de fa- çon satisfaisante le problème de la transmission ou de l'amplification de certaines vibrations. Le but poursuivi par cette invention est donc de réaliser une transmission du type défini ci-dessus qui soit, à caractéristi- ques égales de résistance, plus légère que les transmissions connues et plus efficace vis à vis de l'élimination des vibrations. Elle a pour objet un dispositif de transmissionnotam- ment pour véhicule automobile, du type comprenant deux joints homo- cinétiques reliés par un arbre intermédiaire tubulaire, caractérisé en ce que l'arbre tubulaire est réalisé en un acier pour traitement ther- mique et qu'il est soudé à au moins une de ses extrémités à un élé- ment du joint homocinétique adjacent, avant traitement thermique de ce dernier, les deux éléments ayant subi après leur assemblage le même traitement thermique. Suivant d'autres caractéristiques l'élément du joint comporte une jupe sur laquelle est soudée l'extrémité adjacente de l'arbre intermédiaire; cette jupe a un diamètre et une épaisseur de paroi correspondant à ceux de l'extrémité adjacente de l'arbre tubulaire. L'invention a également pour objet un procédé de fabri- cation d'un tel dispositif, selon lequel on-assemble par soudure un ar- bre tubulaire et au moins un élément de joint homocinétique réalisés de préférence dans la même nuance d'acier, puis on soumet l'ensem- ble à un traitement thermique,-par exemple un traitement de carboni- turation. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: la Fig 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dis- positif de transmission suivant l'invention les Fig 2 à 5 sont des vues partielles en coupe de variantes de modes de liaison entre les extrémités de l'arbre et les éléments des joints homocinétiques adjacents. On voit sur la Fig 1 un dispositif de transmission, en particulier pour transmission latérale de véhicule automobile, com- prenant deux joints homocinétiques 10, 20 reliés par un arbre de transmission 30. Le premier joint 10, de type coulissant comprend une tulipe 11 solidaire d'un tronçon d'arbre 12 destiné à être en- trahié à partir du groupe moteur et un tripode 13 portant trois tourillons 14 disposés à 120 sur lesquels sont montés rotatifs et coulissants des galets 15 de forme sphérique reçus dans des pis- tes rectilignes 16 prévues dans la tulipe, Dans bette réalisation, le tripode comporte un moyeu muni à sa périphérie interne de canne- lures ou dentelures 13 en prise sur des dentelures ou cannelures correspondantes 17 d'un embout 17 fixé par soudure sur l'extrémité adjacente de l'arbre de liaison A cet effet,1 'embout comporte sur sa face dirigée vers l'arbre 30 une jupe annulaire 17 dont le dia- mètre et l'épaisseur de paroi correspondent à ceux du tube qui cons- titue l'arbre 30. Le deuxième joint 20 également homocinétique est un joint fixe à tripode comprenant un bol 21 destiné à être relié au moyeu de 22 sur les trois tourillons 23 duquel sont disposés des galets sphé- riques 24 reçus dans les chemins de roulement 25 délimités par une tulipe 26 Des moyens connus en soi et comportant notamment une attache élastique 27 sont prévus pour rendre ce joint fixe c'est à dire sans possibilité de débattement axial entre le tripode et la tuli- pe La tulipe 26 se termine à son extrémité dirigée vers l'arbre de liaison par une jupe 26 dont le diamètre et l'épaisseur de paroi correspondent à ceux de l'arbre 30. L'ensemble est complété, de façon classique par des soufflets d'étanchéité 18 et 28. Suivant l'inventi on, le matériau constituant l'arbre tubulaire de liaison 30 est un acier pour traitement thermique et de préférence en acier identique ou voisin de celui qui constitue l'embout 17 et la tulipe 26 Il s'agit d'un acier à caractéristiques élevées, par exemple un acier au chrome molybdène de type 25 ou 27 CD 4. Suivant l'invention également, l'assemblage par sou- dure du tube 30 et de ses deux éléments d'extrémité embout 17,et tulipe 26,est réalisé avant l'opération de traitement thermique que doit subir la tulipe et c 'est l'ensemble soudé constitué de l'ar- bre 30,dia l'embout 17 et de la tulipe 26 qui est soumis à ce traite- ment thermique, par exemple, une opération de carbonitruration. Les soudures elles-mêmes peuvent être réalisées par friction, bombardement électronique ou tout autre procédé con- venable. Le dispositif et le procédé que l'on vient de décri- re offrent un faisceau d'avantages très importants par rapport aux diverses solutions connues. Utilisant un acier à haute caractéristique, on peut prévoir un tube de faible diamètre extérieur ( 27 mm par exemple) et de faible épaisseur ( 3 ou 3, 5 mm) qui, du fait du traitement thermi- que final est capable de transmettre le couple que peuvent suppor- er les joints (de l'ordre de 300 mda N dans l'exemple considéré. Par rapport à une solution classique (barre de 24 mm de diamètre ou tube serti 35-27 mm,)ces deux dimensions du tube), le gain de poids procuré en utilisant un tube de liaison ( 27-20 mmn) est de l'ordre de 0, 7 kg pour un poids total de l'ensem- ble de liaison constitué du tube et de ses deux éléments d'extrémi- té, de l'ordre de 2, 4 kg-, ce qui est considérable. Les essais effectués tant au banc que sur véhicule montrent que le comportement dynamique d'une transmission ainsi' réalisée est excellent et l'on note en particulier une -amélioration très sensible au niveau de l'élimination des diverses vibrations engendrées par le groupe moteur. Dans la variante de la Fig 2, on a représenté le cas o l'on utilise un tube 130 de plus gros diamètre et d'épaisseur plus faible, cette configuration pouvant être rendue nécessaire par les caractéristiques de fonctionnement de la transmission La liai- son entre le tube et l'élément adjacent peut alors se faire, soit par l'intermédiaire d'un rétreint 131 du tube (Fig 2) soit par l'inter- a médiaire d'un épanouissement 126 réalisé en dernière opération de formage à froid sur ledit élément adjacent, en l'occurence la tu- lipe 126 du joint fixe (Fig 3). Suivant une autre varianteé, l'embout cannelé 217 recevant le tripode 213 du joint coulissant, peut être venu de matière avec l'élément tubulaire 230 (Fig 4). On peut également réaliser comme représenté sur la Fig 5 une liaison directe par soudure du tripode 313 du joint cou- lissant sur l'arbre tubulaire 330 dont l'extrémité est, le cas échéant, épanouir, en 331. REVENDICATIONS - 1 Dispositif de transmission, notamment pour véhi- cule automobile, du type comprenant deux joints homocinétiques ( 10, 20) reliés par un arbre intermédiaire tubulaire ( 30), caractérisé en ce que l'arbre tubulaire ( 30) est réalisé en un acier pour traite- ment thermique, et il est soudé à au moins une de ses extrémités à un élément ( 26) du joint homocinétique adjacent, avant traitement ther- mique de ce dernier, les deux éléments ( 26, 30) ayant subi après leur assemblage le même traitement thermique. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément ( 26; 126; 313) du joint comporte une jupe ( 26; 126-) sur laquelle est soudée l'extrémité adjacente de- l'arbre intermédiaire ( 30; 130; 330). 3 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite jupe ( 26-; 126) a un diamètre et une épaisseur seur de paroi correspondant à ceux de l'extrémité adjacente de l'ar- bre tubulaire ( 30; 130; 330). 4 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre ( 130) comporte un rétreint ( 131) à au moins une de ses extrémités. 5 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la jupe ( 126 -) comporte une partie épanouie. 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions-1 à 5, caractérisé en ce que comme connu en soi les joints homo- cinétiques ( 10, 20) sont du type à tripodel'un étant " fixe;" et l'autre " coulissant 7 Procédé de fabrication d'un dispositif de transmis- sion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on assemble par soudure un arbre tubulaire et au moins un élément de joint homocinétique réalisés de préférence dans la même nuance d'acier, puis on soumet l'ensemble à un traitement thermique, par exemple un traitement de carbonitruration.