Brevet FR2566341A1 — publié le 19851227

La présente inventi\n concerne un arbre de transmission pour transmettre la rotation d'un moteur à des roues motrices dans un véhicule motorisé. Les arbres de transmission ont par exemple été utilisés pour transmettre la rotation d'un moteur aux roues motrices de véhicule à moteur. Un exemple connu d'arbre de transmission est décrit dans le brevet des USA n 3 976 154. L'arbre de transmission décrit comprend des organes d'arbre séparés au moyen duquel, l'arbre de sortie d'un moteur monté sur la partie avant d'un châssis, et l'arbre d'entrée d'un différentiel sur un essieu arrière, sont reliés entre eux par des joints. L'arbre de transmission de l'art antérieur présentait l'inconvénient que, comme le couplage par cannelures présentait une grande résistance de frottement pour absorber les déplacements axiaux, l'arbre de transmission n'était pas capable d'absorber suffisamment efficacement les déplacements axiaux et d'isoler le châssis des vibrations du moteur, en particulier lorsque le moteur est installé transversalement par rapport au châssis du véhicule. La présente invention a pour but de fournir un arbre de transmission qui élimine les inconvénients de l'arbre de transmission classique. Un autre but de la présente invention est de fournir un arbre de transmission qui présente une capacité de transmission de couple accrue, qui peut fournir des déplacements coulissants axiaux accrus, et qui présente une vie utile prolongée pour une rotation à vitesse élevée. Conformément à la présente invention, il est fourni un arbre de transmission dans un véhicule à moteur ayant un châssis, un moteur comportant un arbre de sortie, des roues motrices, et un différentiel ayant un arbre 2 5 ' 6 ' 4 1 -2- d'entrée et au moyen duquel le moteur est relié opération- nellement aux roues motrices, ledit arbre de transmission comprenant: (a) une pluralité d'organes d'arbre reliés opérationneLLe- ment entre ledit arbre de sortie du moteur et ledit arbre d'entrée du différentiel; et (b) une pluraLité de joints opérationnellement couplés entre lesdits organes d'arbre, entre Ledit arbre de sortie et l'un desdits organes d'arbre, et entre Ledit arbre d'entrée et l'un desdits organes d'arbre, au moins L'un desdits joints étant un joint tripode coulissant. Les buts ci-dessus et d'autres buts, caractéris- tiques et avantages de la présente invention ressortiront à la Lecture de la description ci-après, faite en référen- ce aux dessins annexés dans lesquels, un mode de réalisa- tion préféré de la présente invention est illustré à titre d'exemple. - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale fragmentaire d'un arbre de transmission de la présente invention; - La figure 2 est une vue d'un système de transmis- sion comportant l'arbre de transmission de l'invention dans un véhicule à moteur; et - la figure-3 est une vue en coupe d'une transmis- sion dans le véhicule à moteur. Comme le montre la figure 2, un véhicule à moteur à quatre roues motrices mettant en oeuvre- la présente invention, comporte un moteur à quatre cylindres 1 monté transversalement, sur la partie antérieure du châssis d'un véhicule. Le moteur 1 a une transmission intégrée 2 com- portant un arbre d'entrée 3 (figure 3) coupLé par l'inter- médiaire d'un embrayage 4 au vilebrequin. Comme l'illustre la figure 3, L'arbre d'entrée 3 est opérationnellement coupLé à un arbre de renvoi 5 par L'intermédiaire d'un -=3- train d'engrenage 6 pour cinq positions de vitesses avant et une position de vitesse arrière, et également par l'intermédiaire d'un train d'engrenage pour faibles vitesses sur deux autres arbres 7, 9. Un carter de diffé- rentiel 11 est maintenu en prise avec l'arbre de renvoi Des engrenages Latéraux de différentiel 13, 13 mainte- nus en prise avec des pignons de différentiel 12, 12 sont couplés aux essieux 22, 22 (figure 2) des roues avant 21, 21 qui sont montées sur des unités de suspension indépendantes, comme cela est bien-connu dans la technique. Un pignon réducteur de vitesse 14 est maintenu en prise avec Le carter de différentiel 11 avec un rapport de réduction de vitesse de 0,4o Le pignon réducteur de vitesse 14 est couplé opérationnellement par l'intermédiai- re d'un embrayage à griffes 15 à un arbre réducteur de vitesse 16 avec lequel un arbre de sortie 17, destiné aux roues arrière 23, 23 (figure 2), est maintenu en prise perpendiculairement à celui-cio L'embrayage à griffes 15 est sélectivement débrayé ou embrayé pour sélectionner un mode à traction avant ou un mode à quatre roues motrices. Comme l'illustre la figure 2, les roues arrière 23, 23 montées sur la partie postérieure du châssis du véhicule sont couplées à des essieux 24, 24 resp.ectivement, qui sont montées à rotation dans un carter d'essieu creux 25 de structure rigide. Un différentiel 31 ayant un rapport de réduction de vitesse de 2, 5 est monté centralement sur Le carter d'essieu 25. Bien que le rapport de réduc- tion de vitesse soit de 2, 5 dans ce mode de réalisation, il ne peut pas dépasser 3o Le carter d'essieu 25 prend appui a la manière d'un arbre primaire sur une suspension à quatre biellettes composées de deux biellettes supérieures 26, 26, de deux biellettes inférieures 27, 27, chacune reliée à une extrémité du carter d'essieu 25, d'une paire de ressorts à boudin 28, 28, d'amortisseurs (non représen- tés) et d'une barre PANHARD 29. -4- L'arbre de sortie 17 de La transmission 2 a à son extrémité arrière une bride 18o Le différentiel 31 des roues arrière a un arbre d'entrée 32 muni sur son extrémité avant d'une bride 33. Les arbres de sortie et d'entrée 17 et 32 sont opérationneLlement reliés L'un a l'autre par L'arbre de transmission à trois constituants 40. L'arbre de transmission 40 comprend un premier organe d'arbre 41, un second organe d'arbre 42 et un troisième organe d'arbre 43 disposés successivement dans cet ordre en partant de l'arbre de sortie 17o La bride 18 de l'arbre de sortie 17 et le premier organe d'arbre 41 sont couplés opérationnellement l'un à l'autre par un premier joint 44 sous la forme d'un joint à cardan. Les premier et second organes d'arbre 41, 42 sont opérationnel- lement couplés L'un à l'autre par un second joint 50, sous la forme d'un joint tripode coulissanto Comme le montre la figure 1, le joint tripode se compose de trois branches de croisillons 51 (une seule d'entre elles étant représentée) montées sur l'ex- trémité arrière du premier organe d'arbre 41, de-rouleaux 52 montés à rotation sur les branches de croisillon 51, respectivement, et d'une tulipe 53 présentant trois gorges axiales dans lesquelles sont disposés les rouleaux 52 des branches de croisillons 51. La tulipe 53 est remplie de graisse et son extrémité ouverte est fermée de façon étanche par une gaine 55 reliée au premier organe d'arbre 41. La tulipe 53 est munie d'un arbre 54 dépassant de son extrémité arrière. Un support caoutchouc annulaire 57 est monté à rotation sur l'arbre 54 par l'intermédiaire d'un palier 56 Le support caoutchouc 57 prend appui sur le châssis au moyen d'une patte 60 L'arbre 54 est couplé au second organe 42 par l'intermédiaire de brides 450 Une bague d'étanchéité 58 est fixée à la tulipe - 53, et un orifice d'air 59 est ménagé dans la tulipe 53. Un support caoutchouc annulaire 67 identique au support caoutchouc 57 est monté par l'intermédiaire d'un palier sur l'extrémité arrière du second organe d'arbre 42. Le support caoutchouc 67 prend appui sur le châssis par L'intermédiaire d'une patte 68. Le second organe d'arbre 42 et le troisième organe 43 sont couplés opérationnelle- ment l'un à l'autre par un troisième joint 46 sous la forme d'un joint à cardan. La bride 33 de l'arbre d'entrée 32 du différentiel et le troisième organe 43 sont opération- nellement couplés l'un à l'autre par un quatrième joint 47 constitué par un joint à cardan. Comme le joint tripode coulissant 50 est utilisé comme second joint dans l'arbre de transmission à trois constituants 40, il autorise les importants dépla- cements axiaux coulissants qui sont nécessaires sur l'arbre de transmission 40 du véhicule à moteur, muni du moteur transversal avant 1 et des essieux arrière 24, 24. L'arbre de transmission 40 du mode de réalisation illustré tourne à une vitesse 2,5 fois supérieure à la vitesse de rotation des essieux arrière 24, 24. Le joint tripode confère à l'arbre de transmission 40 en rotation une vie utile en pratique suffisante et permet à l'arbre de transmission 40 d'avoir une capacité de transmission de couple élevée. L'un des joints de l'arbre moteur de la présente invention décrit cidessus, est constitué par un joint tripode coulissant qui confère à l'arbre moteur la capacité de transmission de couple souhaitée, et autorise des déplacements axiaux coulissants, et qui permettent à l'ar- bre de transmission d'avoir une vie utile suffisante dans la pratique dans le cas d'une rotation à haute vitesse. -6 REVENDICATIONS 1. Arbre de transmission (40) dans un véhicule à moteur ayant un châssis, un moteur (2) compor- tant un arbre de sortie (17), des roues motrices (21, 23), et un différentiel (31) ayant un arbre d'entrée (32) et au moyen duquel le moteur (2) est relié opérationnellement aux roues motrices (23), ledit arbre de transmission (40) comprenant une pluralité d'organes d'arbre (41, 42, 43) reliés opérationnellement entre ledit arbre de sortie (17) du moteur (2) et ledit arbre d'entrée (32) du différentiel (31), et une pluralité de joints (44, 50, 46, 47) opéra- tionnellement couplés entre lesdits organes d'arbre (41, 42, 43), et entre ledit arbre de sortie (17) et l'un (41) desdits organes d'arbre, et entre ledit arbre d'entrée (32) et l'un (43) desdits organes d'arbre. au moins l'un desdits joints étant un joint tripode (50) coulissant. 2. Arbre de transmission (40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur (2) est monté transversalement sur le châssis du véhicule à moteur. 3. Arbre de transmission (40) selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ledit moteur (2) est disposé sur une partie avant dudit véhicule à moteur, les roues motrices comprenant les roues arrière (23) du véhicule à moteur. 4. Arbre de transmission (40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes d'arbre comprennent un premier organe d'arbre (41), un second organe d'arbre (42), et un troisième organe d'arbre (43) disposés successivement dans cet ordre à partir d'une partie avant du véhicule à moteuro 5. Arbre de transmission (40) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le joint tripode (50) coulissant est interposé entre lesdits premier (41) et second (42) organes d'arbre. 6. Arbre de transmission (40) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits joints (44, 46, 47) excepté le joint tripode (50) sont des joints à cardan. 7. Arbre de transmission (40) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit second organe d'arbre (42) est supporté par le châssis en étant mobile axialement. 8. Arbre de transmission (40) selon La revendication 6 comprenant une suspension supportant lesdites roues motrices (23) sur le châssis, le diffé- rentiel (31) étant supporté par ladite suspension de manière à être mobile par rapport au châssis. 9. Arbre de transmission (40) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite suspension comprend une suspension à quatre biellettes (26, 27)