Brevet FR2670543A1 — publié le 19920619

L'invention concerne un palier central élasti- que pour l'arbre de transmission longitudinal de la chat- ne cinématique d'un véhicule automobile, comprenant un roulement tenu dans un boîtier, le boîtier en particu- lier équipé d'une console étant prévu pour la fixation à la carrosserie du véhicule automobile. Sous l'effet des forces d'inertie non équili- brées et des couples non équilibrés des éléments tour- nants du moteur, ainsi que des vibrations rotatoires iné- vitables du système moteur-boite de vitesses et que des mouvements élastiques compensatoires que le dispositif d'entraînement décrit par rapport au véhicule, les ar- bres de transmission longitudinaux inclus dans la chaîne cinématique des véhicules automobiles subissent une sol- licitation continuelle due à des vibrations de rotation et de flexion Dans ce contexte, les vibrations présen- tent en particulier de grandes amplitudes dans la région de résonance de l'arbre de transmission, de sorte que les éléments des paliers et les joints subissent des ef- forts considérables Par ailleurs, les vibrations condui- sent à des bruits gênants dans l'habitacle du véhicule. Les paliers centraux du genre cité ci-dessus sont nécessaires pour réduire les vibrations de flexion aussi bien dans le cas d'arbres divisés comportant un joint intermédiaire dans ce cas, dans le moyeu du joint intermédiaire que dans le cas d'arbres non divi- sés par exemple en matériau composite fibreux qui sont de plus en plus utilisés. Jusqu'à présent, un mode de construction habi- tuel est celui dans lequel le roulement est monté soli- dairement sur l'arbre dans les directions axiale et ra- diale et o le boîtier du roulement possède des éléments élastiques, en particulier sous la forme d'un soufflet annulaire en élastomère, entre la bague extérieure du roulement et la console. Par exemple, on connaît par le brevet DE 3 931 387 un bottier de ce genre qui présente des chambres d'amortissement hydrauliques. Un point qui reste problématique dans le cas de ces paliers intermédiaires connus jusqu'à présent consis- te dans le montage du roulement sur l'arbre tubulaire, en particulier lorsque cet arbre est fait d'un matériau composite fibreux et qu'il est moins bien approprié pour la formation d'une portée de palier. Le but de la présente invention est de réaliser un palier central qui soit simple à monter et qui possè- de une construction également simple. Ce problème est résolu par le fait que, dans la bague intérieure du roulement, est disposée une bague support munie de moyens élastiques destinés à recevoir l'arbre à supporter. Grâce à ces dispositions, on crée un palier d'arbre de transmission longitudinal dans lequel on peut se dispenser de préparer une portée de palier usinée et une butée axiale sur l'arbre Ce type de montage d'arbre de transmission longitudinal est particulièrement bien approprié pour les arbres tubulaires non métalliques dé- pourvus d'usinage de surface spécial Par un choix appro- prié des matériaux utilisés pour les moyens élastiques, par exemple par l'utilisation de matières plastiques, de caoutchouc ou d'autres élastomères, on peut déterminer d'une façon relativement simple l'amortissement qui ré- pond aux besoins. L'amortissement à obtenir peut aussi être modi- fié par la géométrie des moyens amortisseurs Dans une forme de réalisation avantageuse, il est prévu que les éléments élastiques forment des lèvres annulaires et sont disposés dans des positions axialement extérieures, en une paire, et délimitent une cavité le long d'une âme annulaire qui porte la bague intérieure du roulement. Une autre configuration avantageuse peut consister dans le fait que des bagues toriques constituant des éléments élastiques sont encastrées en une paire, avec établisse- ment d'une liaison par sûreté de forme, dans une âme an- nulaire qui porte la bague intérieure du roulement Une autre configuration pour les éléments élastiques consis- te en un corps annulaire, délimitant une cavité, et pla- cé à l'intérieur d'une âme annulaire qui porte la bague intérieure du roulement. Le montage d'un palier central de ce genre est relativement simple puisque, pour cela, il suffit d'em- boiter les deux éléments élastiques sur l'arbre tubulai- re non usiné Lorsque le palier a été placé sur le seg- ment voulu de l'arbre, il est positionné définitivement. le palier Les éventuelles vibrations de l'arbre de transmission sont absorbées en majeure partie par les moyens élastiques et ne sont pas transmises à la carros- serie du véhicule automobile. Pour la fixation du palier à la carrosserie du véhicule, il est prévu de fixer l'ensemble du palier cen- tral au moyen d'une console de fixation au boîtier qui est lui aussi fait d'une matière plastique élastique En remplacement d'une fixation habituelle sur le véhicule par boulonnage, on peut aussi prévoir sur le véhicule des moyens d'encliquetage qui fixent le positionnement axial du boîtier et de sa console, et qui comprennent éventuellement en supplément un arrêt dans le plan verti- cal. Pour la fixation du roulement dans son bottier et sur la bague porteuse, il est prévu que le roulement est arrêté axialement entre une collerette extérieure as- sociée à la bague extérieure du roulement et des moyens de verrouillage annulaires prévus dans le boîtier et en- tre une collerette intérieure associée à la bague inté- rieure du roulement et des moyens de verrouillage annu- laires prévus sur la bague porteuse. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue axiale d'un palier cen- tral élastique muni de moyens amortisseurs situés radia- lement à l'intérieur et d'une console de fixation située radialement à l'extérieur; la figure 2 est une coupe longitudinale d'un pa- lier central selon la figure 1 possédant une paire de lè- vres élastiques; la figure 3 est une coupe longitudinale d'un pa- lier central selon la figure 1, avec un corps annulaire qui forme une cavité contenant un milieu amortisseur; la figure 4 est une coupe longitudinale d'un pa- lier central selon la figure 1, muni d'un appui élasti- que constitué par des bagues toriques situées radiale- ment à l'intérieur. Le palier intermédiaire 10 représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à donner appui, avec amortis- sement dans la plage des vitesses de rotation qui est critique pour la flexion, à un arbre 11 représenté sché- matiquement, par exemple à l'arbre de transmission longi- tudinal de la chaîne cinématique d'un véhicule automobi- le Le palier intermédiaire 10 est essentiellement cons- titué par un roulement habituel qui, dans l'exemple de réalisation, est constitué par un roulement à billes à gorges et est composé d'une bague intérieure 12 du roule- ment et d'une bague extérieure 14 du roulement, entre lesquelles les éléments roulants 13 sont disposés d'une façon connue. Comme le montrent les figures 1 et 2, il est prévu un bottier 15 associé à la bague extérieure 14 et qui se termine d'un côté par une console de fixation 16. Comme les figures le montrent aussi, la console de f ixa- tion 16 est munie d'une patte 17 qui présente plusieurs perçages 18 A travers les perçages 18, on peut enfiler des moyens de fixation, par exemple des vis habituelles du commerce, à l'aide desquelles le palier central 10 peut être fixé à une carrosserie de véhicule automobile non représentée Toutefois, on peut encore prévoir une liaison à encliquetage entre la carrosserie et le palier central 10. A la bague intérieure 12 du roulement, est asso- ciée une bague porteuse intérieure 19 La bague porteuse 19 présente une âme annulaire 28 dont le diamètre inté- rieur n'est pas sensiblement plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre 11 à monter La différence de diamè- tre qui en résulte est couverte par des moyens élasti- ques qui sont constitués par des lèvres élastiques 20 dans l'exemple de réalisation représenté Les lèvres élastiques 20 sont appuyées avec précontrainte contre la surface externe de l'arbre 11 qu'il s'agit de monter et forment avec ce dernier une cavité circulaire 21 Les lè- vres élastiques 20 fixent la bague porteuse 19 solidaire- ment en rotation à l'arbre 11 qui peut tourner dans le roulement 13. Pour la fixation du roulement, la partie boî- tier 15 est munie d'une collerette 22 dirigée radiale- ment vers l'intérieur et la bague porteuse 19 est munie sur un côté d'une collerette 23 dirigée radialement vers l'extérieur Les collerettes 22 et 23 forment une butée pour le roulement à positionner. Sur le côté qui est axialement à l'opposé des collerettes 22 et 23, le boîtier 15 porte des moyens de verrouillage élastiques 24 et la bague porteuse 19 porte des moyens de verrouillage élastiques 25 Ces moyens de verrouillage coniques 24 et 25, de configuration élasti- que, sont adaptés par leurs dimensions aux dimensions du roulement 13 En remplacement des collerettes, on peut aussi prévoir d'autres moyens de verrouillage, de sorte que le montage peut alors se faire par les deux côtés du roulement. Dans la forme de réalisation selon la figure 3, un élément annulaire 30 à double paroi est d'une seule pièce avec l'âme annulaire 28 L'élément annulaire 30 est appuyé sur la surface externe de l'arbre 11 qu'il s'agit de monter et forme une cavité 21 qui est remplie d'un élastomère 29 L'élastomère 29 peut être introduit par un ou plusieurs canaux de remplissage 26 pouvant être obturés Cet élastomère durcit après son introduc- tion et assure un amortissement élastique pour l'arbre Il qu'il s'agit de monter En remplacement de l'élastomè- re, on peut aussi introduire un fluide amortisseur qui peut exercer une fonction d'amortissement dans des cham- bres étanches, grâce à des étranglements non représen- tés. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 4, il est prévu plusieurs bagues toriques 27 in- terposées entre l'âme annulaire 28 de la bague porteuse 19 et l'arbre 11 qu'il s'agit de monter, ces bagues étant en prise par sûreté de forme avec l'âme annulaire 28. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient drêtre décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Palier central élastique pour arbre de trans- mission longitudinal de chaîne cinématique de véhicule automobile, comprenant un roulement tenu dans un bot- tier, le bottier équipé en particulier d'une console - étant prévu pour la fixation à la carrosserie du véhicu- le, caractérisé en ce qu'à la bague intérieure ( 12) du roulement ( 13) est associée une bague porteuse ( 19) munie de moyens élastiques destinés à recevoir l'arbre ( 11) qu'il s'agit de monter. 2 Palier central selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague porteuse ( 19) présente une âme annu- laire ( 28) et des éléments élastiques ( 20) par l'intermé- diaire desquels l'arbre ( 11) prend appui. 3 Palier central selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques sont constitués par deux lèvres annulaires ( 20) qui sont prévues sur l'âme annulaire ( 28) dans des positions axialement extérieu- res. 4 Palier central selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques sont constitués par des bagues toriques ( 27) qui sont emboîtées en une pai- re, et fixées par sûreté de forme, dans l'âme annulaire ( 28). Palier central selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments élastiques sont constitués par un corps annulaire à double paroi qui forme une cavité ( 21). 6 Palier central selon une quelconque des re- vendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un élastomère ( 25) est contenu dans une cavité ( 21) formée entre les éléments élastiques et l'arbre ( 11). 7 Palier central selon une quelconque des re- vendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un milieu amortisseur est contenu dans une cavi- té ( 21) formée entre les éléments élastiques et l'arbre ( 11). 8 Palier central selon une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bague intérieure ( 12) est arrêtée sur l'âme annulaire ( 28) entre une collerette ( 23) et des moyens de verrouillage répartis sur la circonférence ou présen- tant une forme annulaire ( 25) et/ou en ce que la bague extérieure ( 14) du roulement est arrêtée dans le bottier ( 15) entre une collerette ( 22) et des moyens de verrouil- lage ( 24) répartis sur la circonférence ou présentant une forme annulaire.