Brevet FR2549782A1 — publié le 19850201

Dispositif pour le réglage des arbres de transmission La présente invention concerne un dispositif pour le réglage des arbres de transmission articulés, en particulier des arbres de transmission de véhicules automobiles qui par leur extrémité se trouvant du côté du différentiel sont tenus dans un joint homocinétique à glissement transmetteur de couple et qui par leur autre extrémité sont réunis à un autre joint articulé. Pour absorber les variations de position des arbres 10 de transmission déterminées par la cinématique des essieux des véhicules ainsi que pour compenser les tolérances de fabrication, et en fonction du mode de propulsion ( traction avant, propulsion arrière, quatre roues motrices) il est nécessaire de prévoir du côté du différentiel et/ou du côté des roues, 15 un raccordement au moyen de joints articulés dans lesquels peut se produire un coulissement des arbres de transmission. Il a été développé pour cela des joints coulissants homocinétiques qui, par l'intermédiaire d'une cage convenable peuvent absorber les variations de position de l'arbre de transmission 20 et les déplacements transversaux des sous-ensembles. En cas de déplacements importants des arbres de transmission ainsi que des sous-ensembles, du différentiel par exemple, susceptibles de se produire dans des cas extremes, les joints coulissants viennent en butée, à fond de course, ce qui ne va pas sans inconvénients et donne lieu à des contraintes excessives, des coincements et des déformations tant dans l'arbre de transmission que dans les paliers. Dans de nombreux cas l'amplitude de coulissement est prévue trop juste, de sorte qu'il n'est pas possible de com30 penser les déplacements supplémentaires pouvant apparaître du fait des tolérances de fabrication Afin de disposer malgré tout d'une possibilité de déplacement suffisante de l'arbre de transmission et d'assurer un fonctionnement convenable, on a développé des méthodes d'ajustage laborieuses et compliquées. 35 C'est ainsi que l'on met en oeuvre un procédé compliqué pour ajuster après coup la position du groupe moteur ou que l'on ajuste la longueur de l'arbre de transmission au moyen de plaquettes ou disques intercalaires. L'objet de la présente invention est de réaliser un arbre de transmission qui supprime la nécessité des réglages et ajustages après assemblage. Ce résultat est obtenu, selon la présente invention, en réalisant la liaison entre le moyeu du joint coulissant homocinétique et l'arbre de transmission avec possibilité de déplacement dans le sens axial et en disposant entre l'arbre de transmission et le moyeu du joint articulé un élément de liaison par friction assurant une force de retenue de valeur 10 déterminée Ladite valeur déterminée est choisie avantageusement plus grande que celle de la force de déplacement maximale, agissant dans le sens axial à l'intérieur du joint homocinétique dans des conditions normales de fonctionnement Selon une réalisation préférée de l'invention, la liaison avec transmission du couple, entre le joint articulé et l'arbre de transmission est réalisée au moyen de cannelures, à l'intérieur du moyeu les cannelures s'étendent sur une partie de la longueur d'engagement prévue pour l'arbre et dans la partie adjacente à cette longueur cannelée est prévue une surface d'appui 20 et de glissement pour l'élément de liaison par friction, quant aux cannelures pratiquées sur l'arbre de transmission, elles sont avantageusement délimitées par deux butées, dont l'une est constituée par une bague torique tandis que l'autre est constituée par l'élément de liaison par frottement; après assemblage les deux butées se trouvent de part et d'autre, au voisinage respectivement de l'entrée et de la sortie des cannelures du moyeu, l'emplacement sur l'arbre de ladite bague torique est déterminé de préférence de manière que lorsque cette butée vient en appui sur le moyeu, l'élément de liaison 30 par friction soit encore en prise à l'intérieur de celui-ci. Selon une variante de l'invention, l'élément de liaison par friction est maintenu à l'extrémité de l'arbre dans une gorge circulaire; il peut être constitué par une bague élastique fendue, sollicitée en compression dans le sens radial, il peut 35 aussi être réalisé sous la forme d'une douille ou d'un manchon; selon une variante de l'invention, des gorges annulaires disposées côté à côte et de section adaptée à la forme de l'élément de liaison par friction sont prévues à l'intérieur du moyeu dans la zone d'appui et de glissement de l'élément de liaison par friction Selon une autre variante l'élément de liaison par friction est constitué par une bague de bour5 rage élastique plaquée contre la face frontale, à l'extrémité de l'arbre de transmission, et gonflée par écrasement au moyen d'une plaque de serrage maintenue à l'extrémité de l'arbre de transmission par une vis Une autre variante prévoit un élément de liaison par friction constitué par une bague fendue 10 élastique pourvue à l'extérieur d'un filetage qui vient en prise par conjugaison de formes avec un filetage adéquat pratiqué à l'intérieur du moyeu du joint articulé. Les principaux avantages obtenus avec la présente invention consistent dans le fait que grâce à l'élément de liaison par friction inséré entre le moyeu et l'arbre, il se produit un ajustage automatique du joint articulé par rapport à l'arbre de transmission, supprimant la nécessité d'ajustages manuels supplémentaires Comme la force de retenue de l'élément de liaison par friction est choisie plus grande que l'effort 20 de coulissement maximal nécessaire dans le joint articulé, une fois que le réglage de l'arbre de transmission s'est effectué un déplacement relatif de l'arbre par rapport au moyen n'est plus possible, de sorte que des décalages qui se manifestent en cours de fonctionnement se trouvent entièrement absorbés à l'intérieur du joint Un déplacement du moyeu du joint articulé sur l'extrémité de l'arbre reste possible lorsque le joint articulé coulissant vient en butée. Grâce à la structure selon l'invention avec, monté sur l'arbre de transmission, un élément de liaison par friction 30 ayant une force de retenue déterminée, lors de l'assemblage du véhicule il n'y a pas lieu de se préoccuper ni du réglage de l'arbre ni du positionnement exact du sous-ensemble qui y est associé Une fois que le réglage de l'arbre s'est effectué de lui-même, ce réglage se maintient, en fonctionnement, du fait 35 du dimensionnement de la force de retenue. On a représenté dans le dessin plusieurs exemples de réalisation de la présente invention, et on les décrit plus en détail ci-dessous Les différentes figures montrent respectivement: Figure 1 la vue en coupe partielle d'un arbre de transmission avec le joint homocinétique coulissant et l'élément de liaison à friction; Figure 2 une autre forme de réalisation de l'élément de liaison par friction avec une bague élastique précontrainte, vue en coupe partielle; Figure 3 la vue en coupe d'une autre variante de l'élément de liaison par friction constitué par une bague avec 10 un filetage extérieur; Figure 4 une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, et Figure 5 une forme de réalisation de la surface d'appui et de glissement à l'intérieur du moyeu du joint. Un arbre de transmission 1 est relié à l'une de ses extrémités, pour transmission du couple, à un joint homocinétique 2, à coulissement Sur le joint est prévu un système de raccordement au différentiel par l'intermédiaire de la bride 3, le différentiel disposé dans l'axe longitudinal du véhicule 20 ou au voisinage de cet axe longitudinal L'extrémité opposée de l'arbre de transmission 1 est tenue dans un autre joint, du côté de la roue, qui peut être réalisé fixe ou coulissant, selon la conception du véhicule. Un moyeu 4 du joint 2 est relié à l'arbre de transmis25 sion 1, avec possibilité de déplacement dans le sens axial, au moyen d'un système de cannelures 5, 6 Entre l'arbre 1 et le moyeu 4 est disposé un élément de liaison par friction 7, 8, 9 avec une force de retenue ayant une valeur définie Cette force de retenue est plus grande que la force de coulissement 30 maximale nécessaire Fv à l'intérieur du joint 2. A l'intérieur du moyeu 4, les cannelures 6 s'étendentdans la zone d'engagement 10 de l'arbre 1 sur une partie I de la longueur totale La zone intérieure adjacente du moyeu 4 constitue une surface d'appui et de glissement pour l'élément 35 de liaison par friction 7. Les cannelures 5 prévues sur l'extrémité de l'arbre de transmission 1 sont délimitées par deux butées Du côté de l'extrémité la butée est constituée par l'élément de liaison par friction 7, et l'autre butée, disposée à une distance correspondant à la longueur des cannelures 5, est constituée par une bague torique 12 ou par quelque autre élément similaire La butée 7 est disposée en regard de la fin des canne5 lures 6 du moyeu tandis que l'autre butée est disposée en regard du début desdites cannelures 6 du moyeu. Dans la position relative moyenne de l'arbre 1 par rapport au joint articulé 2, les buttes 7 et 12 se trouvent disposées sur l'arbre 1 de telle manière, que l'on dispose 10 d'une course de déplacement en avant 51 et d'une course de déplacement en arrière S Ces courses peuvent avoir des valeurs variables, selon la conception du système En particulier, la course de déplacement en avant 51 doit être limitée à une longueur telle, que lorsque la butée 12 vient en butée 15 sur l'extrémité avant des cannelures 6 du moyeu, l'élément de liaison par friction 7 soit encore en prise avec la surface d'appui et de glissement du moyeu 4. L'élément de liaison par friction 7 selon la Fig 1 est disposé dans une gorge circulaire 13 de l'arbre 1, prévue 20 de préférence à l'extrémité de l'arbre L'élément de liaison par friction 7 est réalisé sous la forme d'une bague torique, fendue de part en part, élastique et montée avec précontrainte dans le sens radial. Ce peut être aussi une bague fermée, qui est maintenue 25 alors dans la gorge circulaire 13 au moyen d'un bourrelet taillé dans la masse, ou au moyen d'une pièce de fixation vissée sur la face frontale de l'arbre. Il est possible aussi de réaliser l'élément de liaison par friction sous la forme d'une douille ou d'un manchon, mais 30 ceci n'a pas été représenté. La surface d'appui et de glissement 11, à l'intérieur du moyeu, peut aussi être pourvue de gorges annulaires 14 disposées côte à côte comme on l'a représenté dans la Fig 5 dans lesquelles l'élément de liaison 7 s'enclenche par conju35 gaison des formes en cas de déplacement du moyeu 4. Selon une autre réalisation de l'invention, selon la Fig 2, l'élément de liaison par friction 8 est disposé sur la face frontale, à l'extrémité de l'arbre de transmission 1. Il comporte une bague de bourrage élastique 15, maintenue sous précontrainte par compression au moyen d'une plaque de serrage 19 fixée à l'extrémité de l'arbre 1 avec une vis 16. La bague de bourrage 15 est réalisée en matière plastique ou 5 en quelque autre matière se prétant à une précontrainte élastique, avec laquelle on peut obtenir une liaison par friction avec la force de retenue nécessaire. Ainsi qu'on le montre dans les figures 3 et 4, on a également prévu une autre forme de réalisation, qui comprend 10 un élément de liaison par friction 9 réalisé sous la forme d'une bague précontrainte élastiquement dans le sens radial, fendue de part en part Cette bague présente à la "périphérie extérieure" un filetage 17 qui s'enclenche, avec conjugaison de formes dans un filetage 18 disposé en regard, pratiqué à 15 l'intérieur du moyeu 4 du joint articulé Cette bague est maintenue dans une gorge périphérique 20 prévue à l'extrémité de l'arbre de transmission 1. Ainsi qu'on l'a représenté plus en détail dans la Fig 1, à l'intérieur du joint 2 la structure intérieure peut 20 coulisser entre deux positions extrêmes C et D Au delà, si l'effort axial exercé atteint la valeur Fv, c'est l'arbre 1 qui se déplace dans le moyeu 4 Le déplacement prend fin lorsque la butée 12 vient porter sur le début des cannelures 6 (pos A) et dans l'autre sens de déplacement lorsque l'élé25 ment de liaison par friction 7 vient en contact avec la fin des cannelures 6 (pos B). Avec un choix convenable des courses 51 et 52, on peut obtenir un dimensionnement convenable pour la compensation de l'ensemble des tolérances de construction à prévoir. 30 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour le réglage des arbres de transmission articulés, en particulier des arbres de transmission de véhicules automobiles qui par leur extrémité se trouvant du côté du différentiel sont tenus dans un joint coulissant homocinétique, avec transmission du couple et par leur autre extrémité, du côté de la roue, sont réunis à un autre joint articulé, caractérisé par le fait que le moyeu ( 4) du joint homocinétique ( 2) est relié à l'arbre de transmission ( 1) avec possibilité de déplacement dans le sens axial et qu'entre l'arbre ( 1) et le moyeu ( 4) du joint articulé est disposé un élément de liaison par friction ( 7, 8, 9) avec une valeur définie de la force de retenue (FH). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la force de retenue (FH) de l'élément de liaison par friction ( 7, 8, 9) est plus grande que l'effort de coulissement maximum (Fv) nécessaire à l'intérieur du joint homocinétique ( 2). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 1 et 2, caractérisé par le fait que l'arbre de transmission ( 1) et le moyeu ( 4) du joint articulé sont réunis l'un à l'autre au moyen de cannelures ( 5,6), avec les cannelures ( 6) pratiquées dans le moyeu ( 4) sur une partie ( 1) de la longueur d'engagement prévue pour l'arbre ( 1) et que dans la partie adjacente, à l'intérieur du moyeu ( 4), est prévue une surface d'appui et de glissement ( 11) pour l'élément de liaison par friction ( 7, 8, 9). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les cannelures ( 5) prati30 quées sur l'arbre de transmission ( 1) sont délimitées par deux butées, la première de ces butées étant constituée par une bague ( 12) et la deuxième par l'élément de liaison par friction ( 7) et que les deux butées ( 7 et 12) sont disposées respectivement à proximité de l'entrée et de la sortie des canne35 lures ( 6) du moyeu. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la première butée ( 12) occupe sur l'arbre de transmission ( 1) une position telle que lorsque l'arbre de transmission ( 1) vient en butée en A, sur le moyeu ( 4), l'élément de liaison par friction ( 7) est encore en prise à l'intérieur du moyeu ( 4). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica5 tions i et 2, caractérisé par le fait que l'élément de liaison par friction ( 7) disposé à l'extrémité libre de l'arbre de transmission ( 1) est maintenu dans une gorge circulaire ( 13). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que l'élément de liaison 10 par friction ( 7) est réalisé sous la forme d'une bague élastique, précontrainte dans le sens radial, de section circulaire et que cette bague est fendue de part en-part. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que l'élément de liaison par 15 friction ( 7) est réalisé sous la forme d'une douille 9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'appui et de glissement ( 11) prévue dans le moyeu ( 4) présente des gorges annulaires ( 14) disposées côte à côte et dont la section est adaptée à la forme 20 de l'élément de liaison par friction ( 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de liaison par friction ( 8) est disposé sur la face frontale, à l'extrémité de l'arbre de transmission ( 1) et qu'il comprend une bague de bourrage élastique 25 ( 15) maintenue sous précontrainte au moyen d'une plaque de serrage ( 19) fixée à l'extrémité de l'arbre de transmission ( 1) avec une vis ( 16). 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la bague de bourrage élastique ( 15) est en 30 matière plastique. 12 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de liaison par friction ( 9) comprend une bague fendue de part en part, précontrainte élastiquement dans le sens radial, pourvue d'un filetage extérieur ( 17) et 35 qui est maintenue dans une gorge circulaire ( 20) de l'arbre de transmission, ledit filetage extérieur ( 17 > de la bague élastique étant disposé en regard d'un filetage intérieur ( 18) du moyeu ( 4) du joint articulé et étant en prise avec celui-ci par conjugaison des formes.