Brevet FR2577858A1 — publié le 19860829

Ensemble d'entraînement de toutes les roues de véhicules automobiles. L'invention concerne un ensemble d'entraînement de toutes les roues de véhicules automobiles, notamment d'automobiles particulières, qui comportent un moteur en ligne à combustion interne disposé à l'avant, de préfé- rence en avant de l'essieu avant et transversalement au sens longitudinal du véhicule, le moteur entraînant les roues avant et les roues arrière par l'intermédiaire d'une transmission, par exemple une boite de vitesses comportant un embrayage, d'un différentiel et d'un mécanisme de ren- voi d'angle. Dans un véhicule connu ayant toutes les roues motrices (DE-OS 33 17 247), le mécanisme de renvoi d'angle comporte une portée de palier relativement longue, s'éten- dant dans le sens longitudinal du véhicule, pour un arbre de sortie relié à un arbre de transmission en deux parties et de longueur correspondante. En outre, le mécanisme de renvoi d'angle s'étend à une certaine distance du moteur transversal, c'est-à-dire qu'il est seulement fixé sur le différentiel. Cette réalisation présente l'inconvénient que le mécanisme de renvoi d'angle intercalé et la lon- gueur de sa portée de palier et/ou de son arbre de trans- mission provoquent, lors de la marche du véhicule, une allure d'accélération en coup de fouet, ce qui conduit à une augmentation du bruit intérieur du véhicule. Ce bruit est encore accentué par les vibrations de flexion de l'arbre de transmission en deux parties qui est excité par l'intermédiaire du mécanisme de renvoi d'angle par les harmoniques du deuxième ordre des fréquences de ro- tation du moteur à quatre cylindres. Le but de l'invention est de prendre des dis- positions sur le mécanisme de renvoi d'angle et/ou le composant voisin et l'arbre de transmission d'un véhicule équipé d'un ensemble d'entraînement sur toutes les roues, telles que - pour assurer un bon confort en marche le bruit intérieur ne dépasse pas un niveau acceptable sur la plage des régimes du moteur. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que, outre sa fixation sur le différentiel, le mécanisme de renvoi d'angle est encore fixé sur le moteur, que, pour le positionnement de son arbre de sortie raccordé à un arbre de transmission, le mécanisme de renvoi d'angle est muni d'une portée de palier relativement courte, s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule et assu- rant toutefois une base d'appui résistante, et dont l'ex- trémité libre n'est dépassée que légèrement par un élé- ment de raccordement de l'arbre de sortie, et en ce qu'on prévoit entre l'arbre de sortie et l'arbre de transmission un dispositif suppresseur de résonance. Selon l'invention, on prévoit un support en forme de console pour fixer le mécanisme de renvoi d'angle sur le moteur. Ce support est fixé sur le côté du mécanisme de renvoi d'angle opposé au différentiel et sur le moteur au moyen de vis. La base efficace du support sur le moteur s'étend sur une partie importante de la hauteur d'un car- ter, par exemple du carter moteur. Le support est consti- tué par une pièce fabriquée par emboutissage, coulée ou analogue et s'étend sensiblement verticalement. Il est raccordé au moteur dans la zone d'une paroi transversale du carter. Le carter du mécanisme de renvoi d'angle coo- père au moins localement avec le moteur par l'intermédiaire d'une bride de soutien. Entre la portée de palier et la paroi exté- rieure du carter de différentiel s'étendent des nervures en forme d'étoile qui vont au moins partiellement jus- qu'aux alésages. Les parois extérieures de l'unité s'éten- dent sans étranglements notables, notamment dans la zone de transition entre le carter d'embrayage et le différen- tiel. L'arbre de transmission comporte trois tronçons d'arbre dont le tronçon médian est relié par des joints homocinétiques aux tronçons d'arbre extérieurs, et les tronçons d'arbre extérieurs coopèrent avec un mécanisme de renvoi d'angle et/ou un différentiel d'essieu arrière par l'intermédiaire de joints universels élastiques (dis- positifs suppresseurs de résonance). Une nervure de sou- tien s'étend entre la portée de palier et la paroi ex- térieure circulaire du carter de différentiel. Le tronçon d'arbre médian est placé dans des paliers (par exemple des roulements à billes), qui sont fixés au moyen de supports sur une paroi voisine de la carrosserie, par exemple le plancher. Les avantages principaux obtenus grâce à l'in- vention consistent en ce que, du fait de la liaison du mécanisme de renvoi d'angle au moteur, de la longueur relativement courte de la portée de palier et de l'arbre de sortie, et de la suppression des phénomènes de réso- nance entre l'arbre de sortie et le mécanisme de renvoi d'angle, le véhicule ne produit en fonctionnement que de faibles bruits intérieurs. Le support en forme de console est, non seulement facile à fabriquer mais sans problème à fixer sur le mécanisme de renvoi d'angle et sur le mo- teur, par exemple au moyen de vis. Si la base efficace du support s'étend sur une partie importante de la hauteur du carter moteur, on évite en grande partie les mouvements relatifs entre le mécanisme de renvoi d'angle et le moteur; Le raccordement du support à une cloison transverwle du moteur assure une transmission de forces correcte. On peut encore améliorer le bon comportement du véhicule en ce qui concerne le bruit intérieur si le carter d'embrayage et le carter du différentiel sont groupés pour former une unité et si la portée de palier du différentiel est soutenue par rapport à la paroi ex- térieure de celui-ci par des nervures en forme d'étoile. Dans ce but, les paroi extérieures s'étendant sans étran- glements importants ainsi que la nervure de soutien s'é- tendant entre la paroi extérieure et la portée de palier du différentiel y contribuent également. Finalement, l'arbre de transmission en trois parties travaille sans résonance, en liaison avec un mo- teur en ligne à quatre cylindres verticaux, disposé trans- versalement, jusqu'à un régime de 7000 tours/minute. Ce faisant, les joints homocinétiques assurent une rotation uniforme du tronçon médian de l'arbre, même si les tron- çons d'arbre ne sont pas dans un même plan pour des rai- sons de construction. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur le dessin et vont être décrits plus en détail ci-après. Sur le dessin: la Fig. 1 est une vue d'en haut sur un ensemble d'entraînement de toutes les roues d'un véhicule automo- bile; la Fig. 2 montre un détail X de la Fig. 1, en coupe et à plus grande échelle; la Fig. 3 est une vue dans le sens de la flèche A de la Fig. 1, à plus grande échelle, mais toutefois tournée de 180 ; la Fig. 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la Fig. 3, à plus grande échelle; la Fig. 5 est une vue correspondant à la Fig. 4- d'une autre forme de réalisation; la Fig. 6 est une vue en perspective, dans le sens de la flèche B, sur un composant d'un moteur de l'ensemble d'entraînement séparé selon la ligne Y-Y, à plus grande échelle; et la Fig. 7 représente un diagramme pour illus- trer les résultats de l'invention. L'ensemble d'entraînement 1 de toutes les roues d'une automobile particulière (non représentée) comporte un moteur 2 placé à l'avant transversalement au sens lon- gitudinal C-C du véhicule. Un moteur à combustion interne à quatre cylindres sensiblement verticaux est disposé en avant d'un essieu avant symbolisé par la ligne 3 et il est relié à une boite de vitesses 5 comportant un em- brayage 4. A la suite de la boite de vitesses 5 sont montés un différentiel 6 et un mécanisme de renvoi d'angle 8 relié à un arbre de transmission 7. Les roues avant 9 et les roues arrière 10 sont entraînées par l'intermé- diaire du différentiel 6 et du mécanisme de -renvoi d'angle 8, les roues avant 9 coopérant avec des demi-essieux 11 et les roues arrière avec des demi-essieux 12. Le mécanisme de renvoi d'angle 8 est vissé en 13 avec le différentiel 6 et il s'étend parallèlement au moteur 2 à une certaine distance de celui- ci, et il est fixé sur ce dernier. Dans ce but, on prévoit un support 14 en forme de console qui est disposé sur le côté du mécanisme de renvoi d'angle 8 opposé au différentiel. Le support 14, constitué par une pièce emboutie, une pièce coulée ou l'analogue, est relié par des vis 15 et 16 au mécanisme 8 et au moteur 2 (Figure 3). En outre, la base efficace D du support 14 s'étend sur le côté du moteur sur une partie considérable de la hauteur E d'un carter 17, ici du carter moteur de ce moteur. Pour éviter des mouvements relatifs à la façon de membranes sur le carter 17, le support 14, s'étendant sensiblement verticalement, est raccordé au moteur 2 dans la zone d'une paroi transversale 18, qui constitue également un palier principal 19 pour un vilebrequin non représenté (Figure 4). Sur la Figure 5, à la place du support 14, on prévoit sur le carter 20 du mécanisme de renvoi d'angle 8 au moins localement une bride de soutien 21 vissée sur le carter 17. Le carter 20 du mécanisme 8 est muni d'une por- tée de palier 22 pour un arbre de'sortie 23 s'étendant dans le sens longitudinal C-C du véhicule; le pignon conique 24 de cet arbre de sortie coopère avec un pignon conique 25 (Figure 1) entrainé par le différentiel 6. La portée de palier 22 est relativement courte (distance G), mais elle constitue toutefois une base suffisamment résistante pour porter deux paliers à roulements coniques 26, 27, qui sont disposés coaxialement et peu éloignés l'un de l'autre et dans lesquels est monté l'arbre de sortie 23. L'arbre de sortie 23 est muni à son extrémité libre d'un élément de raccordement 28 fixé sur lui qui ne dépasse que légèrement de la portée de palier 22 - distance H -. L'élément de raccordement 28 de l'arbre de sortie 23 coopère avec l'arbre de transmission 7 comportant trois tronçons d'arbre 29, 30, 31 disposés l'un derrière l'autre, par l'intermédiaire d'un suppres- seur de résonance 32. Ce dispositif 32 est constitué, par exemple, par une sorte de joint universel élastique; il s'agit d'un disque de caoutchouc dans lequel sont fixées par vulcanisation des douilles de fixation. Le tronçon d'arbre médian 30 est relié par l'intermédiaire de joints homocinétiques 33, 34 aux tronçons d'arbre 29 et 31. Il est en outre monté dans des paliers à roulements à billes 35, 36, qui sont fixes par l'intermédiaire de supports spéciaux 37, 38 sur la carrosserie, de préfé- rence sur la tale de plancher du véhicule; les détails de la carrosserie et de la tôle de plancher ne sont pas représentés. Le tronçon d'arbre postérieur 31 est relié par un autre dispositif suppresseur de résonance 39 - dont la construction correspond au dispositif suppres- seur de résonance 32 - à un différentiel d'essieu arrière 41 comportant un différentiel médian 40. Entre le diffé- rentiel d'essieu arrière 41 et le dispositif suppresseur de résonance 39, on peut également prévoir un accouplement visqueux. En plus des dispositions décrites ci-dessus, les carters d'embrayage 42 et de différentiel 43 groupés pour former une unité peuvent être renforcés, ce qui est représenté sur la Fig. 6. Une portée de palier 44 du carter de différentiel 43 est soutenue par rapport à une cloison extérieure 45 au moins partiellement circulaire par plusieurs nervures 46, 47, 48, 49, 50, 51 s'étendant en forme d'étoile. Une partie de ces nervures va jusqu'à des alésages 52, 53, 54, 55, 56 situés à l'extérieur des parois extérieures, qui servent à fixer ce carter de dif- férentiel 43 avec le mécanisme de renvoi d'angle 8. En outre, les parois extérieures 45 et 57 de l'ensemble s'étendent sans étranglements compromettant la rigidité de l'ensemble, notamment dans la zone de transition entre les deux carters, à savoir 58 et 59. Enfin, on prévoit entre la paroi extérieure 45 du différentiel 6 et la portée de palier 44 une nervure de soutien 60. - Sur le diagramme de la Fig. 7, l'accélération g est portée en ordonnées et la vitesse de rotation du mo- teur en tr/minute en abscisses. La ligne en trait plein 61 illustre;un ensemble d'entraînement avec une portée de palier de longueur usuelle et un mécanisme de renvoi d'angle qui n'est pas tenu par rapport au moteur. On voit que, sur une plage de régimes relativement grande, appa- rait une valeur d'accélération inacceptable. Celle-ci peut être considérablement réduite grace aux dispositions de l'invention, ce qui est représenté par la ligne en tirets 62. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'entraînement de toutes les roues de véhicules automobiles, notamment d'automobiles particu- lières, qui comportent un moteur en ligne à combustion interne disposé à l'avant, de préférence en avant de l'essieu avant et transversalement au sens longitudinal du véhicule, le moteur entraînant les roues avant et les roues arrière par l'intermédiaire d'une transmission, par exemple une boîte de vitesses comportant un embrayage, d'un différentiel et d'un mécanisme de renvoi d'angle, caractérisé en ce que le mécanisme de renvoi d'angle (8), outre sa fixation sur le différentiel (6), est encore fixé sur le moteur (2), que pour le positionnement de son arbre de sortie (23) raccordé à un arbre de transmission (7), le mécanisme de renvoi d'angle (8) est muni d'une portée de palier (22) relativement courte, s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule (C-C), assurant toutefois une base d'appui résistante (distance G), et dont l'ex- trémité libre n'est dépassée que légèrement par un élément de raccordement (28) de l'arbre de sortie (23), et qu'on prévoit entre l'arbre de sortie (23) et l'arbre de trans- mission (7) un dispositif suppresseur de résonance (32). 2. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit un support en forme de console (14) pour fixer le mécanisme de renvoi d'angle (8) sur le moteur (2). 3. Ensemble d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (14) est fixé sur le côté du mécanisme de renvoi d'angle (8) opposé au différentiel (6). 4. Ensemble d'entraînement selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le support (14) est fixé au moyen de vis (15 et 16) sur le mécanisme de renvoi (8) et sur le moteur (2). 5. Ensemble d'entraînement selon l'ensemble des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la base ef- ficace (D) du support (14) sur le moteur (2) s'étend sur une partie importante de la hauteur (E) d'un carter (17), par exemple du carter moteur du moteur (2). 6. Ensemble d'entraînement selon l'ensemble des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le support (14) est constitué par une pièce fabriquée par emboutis- sage, coulée ou l'analogue. 7. Ensemble d'entraînement selon l'ensemble des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le support (14) s'étendant sensiblement verticalement, est raccordé au moteur (2) dans la zone d'une paroi transversale (18) du carter (17). 8. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (20) du mécanisme de ren- voi d'angle (8) coopère au moins localement avec le moteur (2) par l'intermédiaire d'une bride de soutien (21). 9. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, dans lequel un carter d'embrayage et un carter de diffé- rentiel constituent une unité, comportant une portée de palier soutenue par rapport à une paroi extérieure, des alésages étant prévus sur cette paroi extérieure pour fixer le différentiel avec le mécanisme de renvoi d'angle, caractérisé en ce qu'entre la portée de palier (44) et la paroi extérieure (45) du carter de différentiel (43) s'étendent des nervures en forme d'étoile (46, 47, 48, 49, , 51). 10. Ensemble d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les parois extérieures (45 et 57) de l'unité, s'étendent sans étranglementsnotables, notamment dans la zone de transition (58 et 59) entre le carter d'em- brayage (42) et le différentiel (43). 11. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de transmission (7) comporte trois tronçons d'arbre (29, 30, 31), dont le tronçon mé- dian (30) est relié par des joints homocinétiques (33 et 34) aux tronçons d'arbre extérieurs (29 et 31), et que les tronçons d'arbre extérieurs (29 et 31) coopèrent avec un mécanisme de renvoi d'angle (8) et/ou un différentiel d'essieu arrière (41) par l'intermédiaire de joints uni- versels élastiques (dispositifs suppresseurs de résonance 32 et 39). 12. Ensemble d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une nervure de soutien (60) s'étend entre la portée de palier (44) et la paroi extérieure circulaire (45) du carter de différentiel (43). 13. Ensemble d'entraînement sur toutes les roues selon la revendication 12, caractérisé en ce que le tronçon d'arbre médian (30) est placé dans des paliers (roulements à billes 35, 36), qui sont fixés au moyen de supports (37, 38) sur une paroi voisine de la carrosserie, par exemple le plancher.