Brevet FR2648638A1 — publié le 19901221

Perfectionnements aux transmissions de véhicules équi- épees de ralentlsseurs électriques. L'invention est relative aux transmissions de véhicules, c'est-à-dire aux chaînes d'organes transmet- tant le mouvement de rotation du moteur aux roues du véhicule, organes comprenant une boite de vitesses, un pont et un arbre à double cardan assurant le transfert des couples de la boite au pont tout en permettant leurs déplacements transversaux relatifs. Elle vise plus particulièrement, parmi ces transmissions, celles équipées d'un ralentisseur élec- trique à courants de Foucault propre à exercer sur elles un couple de freinage aux instants désirés, ledit ralen- tisseur étant monté directement sur le carter de la boi- te de vitesses du véhicule et comprenant d'une part un stator inducteur annulaire monté en porte-à-faux sur le carter considéré à l'aide d'une ossature appropriée, et d'autre part un rotor comportant deux disques induits en matériau ferromagnétique qui encadrent le stator et sont tous les deux supportés par une pièce elle-même montée en porte-à-faux sur un bout d'arbre intérieur au carter, chaque disque étant à cet effet solidarisé, par l'in- termédiaire d'une couronne de bras formant ailettes de ventilation, avec une bague qui est à son tour fixée sur ladite pièce. Dans les modes de réalisation connus des trans- missions du genre en question, la pièce sur laquelle sont montées les deux bagues est en général un plateau intercalaire spécial qui est fixé, d'une part, sur une bride de boite" calée sur un bout d'arbre intérieur au carter de la boite et, d'autre part, du côté axial opposé audit bout d'arbre, sur une bride terminale du joint à cardan contigu. Il est à noter en effet qu'il n'est pas possible en pratique de monter directement les couronnes rotori- ques sur la bride de boite, car le montage d'au moins la couronne disposée du côté de la boite devrait alors être effectué avant mise en place de la bride sur la boite. Or, cette mise en place est effectuée par un em- manchement axial dur de cannelures complémentaires comprises respectivement par le bout'd'arbre intérieur à la boîte et par un manchon cylindrique prolongeant la bride: un tel emmanchement à force ne peut être exécuté qu'avec la bride non chargée. Le plateau intercalaire spécial doit présenter une certaine épaisseur puisqu'il doit pouvoir trans- mettre la totalité des couples moteurs du véhicule du cardan à la bride de boite. De ce fait, il présente le double inconvénient d'un poids et d'un encombrement axial relativement élevés. Ce dernier inconvénient peut se révéler sérieux dans le cas des transmissions très courtes, c'est-à-dire pour lesquelles on dispose d'un espace limité entre la sortie de la boite et l'entrée du pont. C'est en particulier le cas pour certains auto- bus modernes à moteur arrière, pour lesquels la longueur hors tout de l'ensemble moteur-boite et celle du pont arrière, notamment du type hypoide, augmentent sans que soient modifiés les emplacements respectifs de ces organes. Dans un tel cas, il peut être vital de réduire de quelques centimètres l'allongement de la transmission du au montage d'un ralentisseur électrique du genre ci- dessus sur elle, la possibilité d'adopter un tel ralen- tisseur étant parfois directement liée à une telle réduction. L'invention a pour but, surtout, de rendre possible une réduction sensible de l'allongement indiqué, c'est-à-dire de raccourcir la distance axiale D entre le plan frontal de la boite et le centre du cardan le plus proche, ce raccourcissement étant notamment de l'ordre de 80 à 120 mm par rapport aux constructions connues pour un ralentisseur présentant un diamètre de l'ordre de 500 mm, la distance axiale D étant quant à elle réduite à environ 200 mm. A cet effet, les transmissions du genre en ques- tion selon l'invention sont essentiellement caractéri- sées en ce que, d'une part, la bride de boite est agran- die transversalement et pourvue de deux couronnes con- centriques de moyens de fixation, une intérieure pour la bride terminale du joint à cardan contigu et l'autre extérieure, et en ce que d'autre part, il est prévu un intercalaire tubulaire s'étendant axlalement à partir de la périphérie de la bride du côté opposé à la boite et prolongé à une de ses extrémités par une collerette intérieure appliquée Dointlvement en direction axiale contre la périphérie de la face plane, de la bride de boite, la plus éloignée de la boite, collerette perforée par une couronne de trous de fixation propres à coopérer avec les moyens de fixation de la couronne extérieure de la bride et à son autre extrémité axiale par une coile- rette extérieure perforée par une couronne de trous pour la fixation des bagues des couronnes rotoriques. Dans des modes de réalisation préférés, on a re- cours en outre à une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: l'intercalaire tubulaire est prolongé, du côté de la bride de boite, par un rebord cylindrique propre à coiffer jointlvement cette bride, l'intercalaire tubulaire se term ne, à son extrémité axiale opposée à la bride de boite, par un prolongement cylindrique formant une portée de guidage intérieure pour la bague de la couronne rotorique la plus éloignée de la boite, - la face latérale extérieure de la portion médiane de l'intercalaire tubulaire forme une portée de guidage intérieure pour la bague de la couronne roto- rlque la plus proche de la boite, - l'épaisseur radiale de la portion cylindrique de l'intercalaire tubulaire est sensiblement constante sur toute son étendue et cette portion est renforcée in- térieurement par des nervures radiales dont la hauteur va en décroissant depuis la collerette intérieure jus- qu'à l'extrémité axiale opposée, - les nervures selon l'alinéa précédent sont localisées à proximité des trous de fixation évidés dans la collerette intérieure, a raison de deux telles ner- vures encadrant chaque trou, - la collerette intérieure est surépaissle au voisinage des trous de fixation, - les portions non trouées de la collerette ex- térieure sont évidées axialement par des gorges en arc de cercle. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ces dessins, montre en coupe axiale une partie d'une transmission, de véhicule, partie équipée d'un ralentisseur électrique conforme à l'lnven- tion. Les figures 2 et 3 montrent à plus grande échel- le, respectivement.en coupe axiale selon II-II figure 3 et en vue en bout selon la flèche III de la figure 2, un intercalaire tubulaire faisant partie de la transmission cl-dessus, intercalaire établi selon l'invention. Le ralentlsseur électrique considéré est du type -connu sous la marque "FOCAL"- monté, avec un axe hori- zontal ou sensiblement horizontal, en porte-à-faux sur la sortie d'un carter de boite de vitesses 1. Ce ralentisseur comprend un stator inducteur 2 et un rotor induit 3. Le stator 2 comprend un flasque de forme sensi- blement annulaire 4 qui porte une couronne de bobines 5 en nombre paire agencées de façon à former par leurs ex- trémités deux suites annulaires de pâles magnétiques plans à polarités alternées de proche en proche. Le flasque 4 est monté sur le carter de boite 1 -ou plus précisément sur une monture intermédiaire 6 elle-méme rapportée contre la face frbntale plane dudit carter 1- par l'intermédiaire d'une structure 7 en forme d'étoile ou de cloche aDourée et de cales tubulaires 8. Le rotor 3 comprend quant à lui deux disques 9 en matériau ferromagnétique propres à encadrer axiale- ment le stator et à défiler chacun en regard d'une suite de pâles de ce stator dont ils sont séparés par un fai- ble jeu ou entrefer e. Chaque dîsque 9 est relie à une bague de fixa- tion 10 par une couronne de bras recourbés 11 formant ailettes de ventilation et les deux bagues 10 sont boulonnées à l'aide de systèmes boulons-écrous 12 sur un anneau intermédiaire 13 sur lequel on reviendra plus loin. Le problème à résoudre est le montage de cet an- neau 13 sur une "bride de boite" 14 définie comme suit. La portion centrale de la monture de boite 6 présente la forme d'un nez cylindrique 15 portant, par l'intermédiaire d'un roulement terminal 16, un manchon 17 dont l'extrémité axiale extérieure est prolongée ra- dialement par la bride 14 appelée dans le présent texte "bride de boite". L'autre extrémité axiale du manchon 17 est can- nelee intérieurement en 18 et est emmanchée à force sur l'embout 19 de la boite, cannelé extérieurement en 20. Cet emmanchement est réalisé à force pour éviter toute création de jeu et il est ensuite maintenu par vissage axial dans l'embout 19 de vis 21 dont les têtes sont appliquées contre une plaque 22 prenant elle-même appui sur le manchon 17. Comme indiqué ci-dessus, c'est sur la bride de boite 14 ainsi définie que l'on se propose de monter l'anneau 13 ci-dessus. Pour raccourcir au maximum la transmission en raison des impératifs exposés plus haut, les longueurs axiales du nez 15 et du manchon 17 sont relativement petites et la bride 14 s'étend à proximité de l'extrémité axiale dudit nez 15. De ce fait, et comme les deux couronnes rotorl- ques 9-12 sont identiques et présentent don- le même encombrement, il n'y aurait pas suffisamment de place dans le creux annulaire de la structure 7 pour y loger la couronne la plus proche de la boite si l'anneau était confondu avec la périphérie de la bride 14. Une autre raison pour laquelle une telle solu- tion ne peut être envisagée réside dans les exigences du montage par emmanchement à force, puisque, comme indiqué ci-dessus, il faudrait alors prévolr un montage de la couronne rotorique interne sur la bride avant le montage de cette bride sur la boite. C'est pour résoudre ces difficultés que l'on a généralement recours à un plateau intercalaire rapporte extérieurement sur la bride de boite 14, la périphérie de ce plateau intercalaire constituant alors l'anneau 13. Pour supprimer ce plateau intercalaire particu- lièrement lourd et encombrant, conformément à l'inven- tion, on augmente le diamètre de la bride de boite 14, on constitue l'anneau 13 par une extrémité, débordant radlalement vers l'extérieur, d'un intercalaire tubu- laire 23 présentant en demi-coupe axiale la forme d'un Z étiré et l'on rapporte axialement l'autre extrémité 24, débordant radialement vers l'intérieur, de cet inter- calaire 23 contre la périphérie agrandie de la face plane, de la bride de boite 14, la plus éloignée de la boite. Le recours à cet intercalaire tubulaire 23 pré- sente simultanément les avantages suivants: - l'anneau 13 demeure indépendant de la bride de boite 14 pendant les premieres phases du montage, ce qui permet de procéder sans entrave à l'emmanchement à force du manchon 27 terminé par ladite bride 14 sur l'extrémité cannelée de l'embout 19, - le plateau intercalaire habituel est suppri- mé, ce qui permet de fixer directement la bride termi- nale 25 du jolnt à cardan contigu 36 contre la bride de boite 14 en raccourcissant d'autant la transmission, - l'anneau 13 est éloigné axialement de ia boite 1, ce qui permet de loger la couronne rotorique la plus proche de la boite dans le creux annulaire de la structure 7, - l'intercalaire tubulaire 23 peut être en ou- tre extrêmement léger: en effet, cet intercalaire n'a plus à transmettre les couples moteurs du véhicule, mals uniquement ceux de ralentissement dont les plus impor- tants ont une valeur en général dix fois moindre que les couples moteur maximum; on peut donc donner à cette pièce une section relativement faible, notamment en la nervurant et en l'épaississant localement dans ses portions les plus sollicitées, - le logement en forme de pot défini par l'en- semble de la bride de boite 14 et de l'intercalaire tu- bulaire 23 présente un relativement grand diamètre, ce qui rend possibles des débattements angulaires relative- ment importants pour l'arbre à cardan dont la bride L2648638 terminale 25 est fixée sur ladite bride de boite. Concernant ce dernier avantage, il est à noter que le montage lci proposé est particulièrement intéres- sant lorsque le diamètre intérieur de l'intercalaire tubulaire 23 est grand, ce qui suppose de grands diamètres pour l'anneau 13, pour les bagues 10 et donc pour l'orifice évidé à l'intérieur de la couronne des pôles statoriques 5: cette dernière condition est en particulier remplie en donnant au nombre pair de ces pôles une valeur supérieure à 8, et par exemple égale à , ainsi qu'enseigné par le brevet France n' 2 577 357. Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'intercalaire tubulaire 23 comprend une portion tubu- laire centrale 26 d'épaisseur radiale constante sur toute son étendue et raccordée au voisinage de l'une de ses extrémités axiales à une collerette extérieure cons- tltutlve de l'anneau 13 et à son autre extrémité axiale à une collerette interleure 24.. La portion de plus grand diamètre de la colle- rette intérleure 24 est prolongée axialement par un rebord cylindrique 35 propre à coiffer jointivement la périphérie agrandie de la bride de boite 14, ce qui facilite le montage et le centrage mutuel de ces deux pièces. Ladite collerette interne 24 est évidée par des trous de fixation 27 propres à être alignés avec des goujons de fixation 28 plantés dans la périphérie de la bride de boite 14 et par exemple au nombre de 4. La portion tubulaire 26 est renforcée intérieu- rement par des nervures radiales 29 qui sont par exemple localisées au voisinage des trous 27 à raison de deux nervures 29 encadrant chaque trou. La hauteur radiale de ces nervures va en dé- croissant depuis la collerette interne 24 Jusqu'à l'ex- trémlté axiale opposée de l'intercalaire, ce qui donne à chaque nervure une forme générale triangulaire. Cette forme est à la fois celle qui conduit au meilleur raidissement de l'intercalaire tubulaire pour un poids donné de métal et qui rend possibles les plus grands débattements angulaires pour l'arbre à cardans 37 comme bien visible sur la figure 1. Le matériau constitutif de l'intercalaire est avantageusement une fonte sphéroidale de qualité noble ou encore un acier ordinaire matricé. Comme visible sur la figure 1, les tètes file- tees des goujons 28 et 33 plantées dans la bride de boite 14 et affectés respectivement à l'assemblage de l'intercalaire tubulaire 23 et de la bride terminale de cardan 25 sur ladite bride de boite sont toutes facile- ment accessibles pour le vissage d'écrous de fixation 34 et 35 sur elles. Avec une telle construction, il est facile de monter sur la bride de boite 14 et de démon- trer indépendamment l'un de l'autre l'arbre 37 à double cardan et le rotor 3 du ralentisseur. La collerette extérieure 13 est également évidée de trous de fixaticn 30, par exemple au nombre de 4, propres a recevoir les systèmes boulons-écrous 12. Cette collerette extérieure 13 est évidée axialement, dans l'une de ses faces transversales, par une gorge continue 39 dont les bords forment butées angulaires pour des carrés 40 appartenant aux systèmes boulons- écrous 12, et les portions, de l'autre face transversale de ladite collerette 13, situées entre les trous 30 sont évidées par des gorges en arcs de cercle 31. La base de la collerette extérieure 13 est pro- longée, sur sa face la plus éloignée de la bette 1, par un rebord cylindrique 32 formant une portée de guidage interne pour la bague 10 de la couronne rotorique la plus éloignée de la boîte 1. De méme, la face extérieure de la portion 26 centrale de l'intercalaire tubulaire forme une portée de guidage interne pour la bague 10 de l'autre couronne rotorique. Comme on le volt sur la figure 2, les. portions de la collerette interne 24 qui entourent les trous 27 sont un peu épaissies axialement. On volt par ailleurs en 38 sur la figure 1 des dentures prévues respectivements sur les faces en regard de la bride de boite 14 et de la bride de cardan 25 et servant au transfert des couples moteurs entre ces deux brides. A titre purement illustratif et bien entendu non limitatif, on indique ci-après quelques cotes d'un mode de réalisation conforme aux dessins ayant donné toute satisfaction: - distance D entre le plan frontal P d'applica- tion de la monture 6 sur la boite 1 et le centre 0 du joint de cardan 36 le plus proche de la boite: 202 mm, - distance d entre la face plane extérieure de la bride de boite 14 et le centre 0: 87 mm, - distance axiale entre le plan moyen de la bride 14 et le plan moyen de l'anneau 13, distance qui représente le "décalage axial" imposé au rotor 3 par rapport à son montage direct sur la bride 14: 75 mm, ce qui correspond à une longueur axiale hors tout de l'intercalaire tubulaire 23 de 93 mm pour un diamètre extérieur de la portion cylindrique de celui-ci égal à 230 mm, - diamètre de la bride de cardan 25: 180 mm. En suite de quoi, et quelque soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'une trans- mission de véhicule extrêmement courte bien qu'elle soit équipée d'un ralentisseur électrique du type "FOCAL". Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réali- sation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Transmission de véhicule comprenant une boite de vitesses (1), un pont, un arbre a double cardan (37) interposé entre ces deux organes et un ralentisseur électrique à courants de Foucault monté directement sur le carter de la boite et comportant d'une part un stator inducteur annulaire (2) monté en porte-à-faux sur le carter considéré à l'aide d'une ossature appropriée (7), et d'autre part un rotor (3) comportant deux disques induits (9) en matériau ferromagnétique qui encadrent le stator et sont tous les deux supportés par une bride de boite (14) elle-même emmanchée en porte-à-faux sur un bout d'arbre (19) intérieur au car4er, chaque disque étant à cet effet solidarisé, par l'intermédiaire d'une couronne de bras (11) formant ailettes de ventilatlon, avec une bague (10) qui est à son tour fixée sur ladite bride, caractérisée en ce que, d'une part, la bride de boite (14) est agrandie transversalement et pourvue de deux couronnes concentriques de moyens de fixation, une intérieure (33) pour la bride terminale (25) du joint à cardan contigu (36) et l'autre extérieure (28), et en ce que d'autre part, il est prévu un intercalaire tubulaire (23) s'étendant axialement à partir de la périphérie de la bride du côté opposé à la boite (1) et prolongé à une de ses extrémités par une collerette intérieure (24) appliquée Dointivement en direction axiale contre la périphérie de la face plane, de la bride de boite, la plus éloignée de la boite, collerette perforée par une couronne de trous de fixation (27) propres à coopérer avec les moyens de fixation de la couronne extérieure de la bride et à son autre extrémité axiale par une colle- rette extérieure (13) perforée par une couronne de trous (30) pour la fixation des bagues (10) des couronnes rotoriques. 2. Transmission de véhicule selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que l'intercalaire tubulaire (23) est prolongé, du côté de la bride de boite (14), par un second rebord cylindrique (35) propre a coiffer jointivement cette bride. 3. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'intercalaire tubulaire (23) se termine, à son extré- mité axiale opposée à la bride de boite (14), par un prolongement cylindrique (32) formant une portée de guidage intérieure pour la bague (10) de la couronne rotorique la plus éloignée de la boite. 4. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face latérale extérieure de la portion médiane (26) de l'intercalaire tubulaire (23) forme une portée de guidage intérieure pour la bague (10) de la couronne rotorlque la plus proche de la boite. 5. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la portion cylindrique (26) de l'intercalaire tubulaire (23) es- sensiblement constante sur toute son étendue et en ce que cette portion est renforcée intérieurement par des nervures radiales (29) dznt la hauteur va en décroissant depuis a C ierette irerleure (24),usquaà l'extrémité axiale opposée. 6. Transmission de véhicule selon la revendica- tion 5, caractérisée en ce que les nervures (29) sont localisées à proximité des trous de fixation (27) évidés dans la collerette intérieure (24), à raison de deux telles nervures encadrant chaque trou. 7. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la collerette intérieure (24) est surépaissie au voisinage des trous de fixation (27). 8. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les portions non trouées de la collerette exté- rieure (13) sont évidées axialement par des gorges en arc de cercle (31). 9. Transmission de véhicule selon l'une quel- conque des revendications précédentes,caractérisée en ce que l'une des faces'transversales de la collerette exté- rieure (13) est évidée axialement par une gorge circulaire continue (39).