Brevet FR2661469A1 — publié le 19911031

La présente invention concerne un joint de transmission du type comportant un premier élément relié à un premier arbre et monté articulé dans un second élément, le premier élément comportant un moyeu dans un alésage cannelé duquel est reçue une portion cannelée du premier arbre, et des moyens de positionnement axial du premier élément sur le premier arbre. Des joints de transmission de ce type sont utilisés notamment dans les transmissions de véhicule automobile. La conception des véhicules impose de nombreuses contraintes du fait de la présence organes gênants lors de la mise en place de la transmission sur le véhicule et présente également des dispersions dimensionnelles importantes dans la position relative des organes menants et menés reliés entre eux par la transmission. Lorsque les joints de transmission sont conçus pour absorber les débattements relatifs de fonctionnement entre les organes menants et menés, cette faculté d'absorption inhérente à la conception du joint de transmission peut permettre dabsorber les dispersions dimensionnelles lors du montage. On constate que cette faculté existait lorsque les groupes motopropulseurs des véhicules étaient placés en position longitudinale car les débattements de fonctionnement étaient faibles et la conception des joints était telle qu'ils pouvaient absorber aisément les dispersions dimensionnelles lors du montage sur le véhicule. Avec la conception de plus en plus répandue de véhicules automobiles à groupes motopropulseurs placés en position transversale, les débattements relatifs des organes menants et menés sont devenus beaucoup plus importants et la conception des joints de transmission, en particulier pour les transmissions longitudinales, ne permet plus d'absorbeur les dispersions dimensionnelles lors du montage sur le véhicule. Des tentatives de modifications de la conception des joints de transmission du type coulissant en vue de résoudre ce double problème ont abouti à des solutions inadmissibles tant pour la partie mécanique de fonctionnement des joints que pour les soufflets d~étanchéité qui les équipent. Il a donc également été proposé de prévoir des dispositifs annexes de mise à longueur de la transmission indépendants des joints eux-memes. Ces dispositifs ont pour principal inconvénient d'être juxtaposés aux joints et d'augmenter ainsi exagérément l'encombrement axial de ces ensembles. On constate également des phénomènes de mise en porte-àfaux des joints de transmission qui pénalisent l'équili- brage dynamique des transmissions. La présente invention a pour but de proposer un joint de transmission qui permet d'absorber des grandes dispersions de montage des transmissions équipées d'un tel joint tout en conservant au joint des caractéristiques de fonctionnement, et notamment de débattement, qui soient optimales. Dans ce but l'invention propose un joint de transmission du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que les moyens de positionnement axial du premier élément sur le premier arbre comportent un organe de liaison relié en translation axiale au premier élément et qui s'étend à l'extérieur du second élément, et des moyens d'immobilisation axial de l'organe de liaison par rapport au premier arbre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les moyens d'immobilisation sont agencés entre une portion de l'organe de liaison située à I'extérieur du second élément et une portion en vis-à-vis du premier arbre - l'organe de liaison est un manchon cylindrique monté coulissant axialement sur le premier arbre - une extrémité axiale de l'organe de liaison est reliée au moyeu du premier élément - les moyens d'immobilisation sont agencés au voisinage de l'autre extrémité axiale du manchon - l organe de liaison est lié en rotation avec le premier élément et il est prévu des moyens d'immobilisation en rotation de organe de liaison par rapport au premier arbre - les moyens d'immobilisation en rotation font partie des moyens d'immobilisation axiale de l'organe de liaison par rapport au premier arbre - les moyens d'immobilisation sont réalisés sous la forme d'un collier de serrage relié à l'organe de liaison et qui coopèrent avec une portion de la surface cylindrique externe du premier arbre - le joint est du type comportant un soufflet d'étanchéité agencé entre le second élément et le premier arbre, l'une des deux extrémités axiales du soufflet étant fixée sur l'organe de liaison - cette extrémité du soufflet est fixée sur une portion de surface cylindrique externe de l'organe de liaison - des moyens d'étanchéité sont prévus entre la surface interne de l'organe de liaison et la surface externe du premier arbre - le joint de transmission est un joint fixe ou un joint coulissant. L'invention propose également une partie de ligne de transmission de véhicule automobile du type comportant un arbre de transmission équipé à chacune de ses extrémités d'un joint de transmission réalisé conformément aux enseignements de l'invention L'invention propose également un procédé pour la mise en place d'un joint de transmission réalisé selon les enseignements de l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à - a) immobiliser temporairement l'organe de liaison par rapport au second élément dans une position axiale prédéterminée, par exemple à l'aide d'un gabarit de réglage - b) laisser se positionner librement l'organe de liaison par rapport au premier arbre - c) immobiliser axialement l'organe de liaison par rapport au premier arbre ; et - d) libérer l'organe de liaison par rapport au second élément. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dont la figure 1 représente une vue en coupe axiale partielle d'une partie de ligne de transmission de véhicule automobile comportant un joint de transmission conforme aux enseignements de l'invention et dont la figure 2 représente une variante de réalisation des moyens de liaison entre le manchon et le tripode. On reconnaît à la figure une partie 10 d'une ligne de transmission de véhicule automobile d'axe général X X. La transmission comporte un joint de transmission 12 qui relie un premier arbre de transmission 14 à un organe de transmission (non représenté) constitué par exemple par un organe de sortie d'une bote de vitesses ou d'un différentiel. L'arbre 14 est illustré sous la forme d'un tube 18 fermé à son extrémité par un embout soudé 20 qui se prolonge axialement par un arbre plein 22 dont la portion d'extrémité cannelée 24 reçoit le premier élément 26 du joint de transmission 12 constitué par un tripode. En effet, dans le mode de réalisation représenté à la figure, le joint de transmission 12 est un joint homocinétique coulissant du type à tripode à galets. Le tripode 26 comporte un moyeu 28 comportant un alésage central cannelé 30. La portion d'extrémité cannelée 24 du premier arbre 14 est reçue dans l'alésage cannelé 30 du moyeu 28 du tripode 26. Chacun des trois bras du tripode 26 reçoit un galet 32. Le second élément 34 du joint de transmission 12 est un boîtier ou barillet qui comporte des paires de chemins de roulement 36 dont chacune reçoit un galet 32. Le corps axial du boîtier 34 comporte une bride radiale de fixation 38 qui permet de relier le boîtier 34 à un organe de transmission au moyen de boulons (non représentés) qui sont reçus dans de perçages axiaux 40 de la bride 38. Sur la figure, le tripode 26 est représenté dans sa position axiale médiane qu'il occupe par rapport au boîtier 34 par rapport auquel il peut se déplacer axialement de part et d'autre de cette position médiane pour absorber les débattements de fonctionnement de la transmission On décrira maintenant les moyens de positionnement du tripode 26 sur la portion d'extrémité cannelée 24 de l'arbre 14 dans cette position médiane. Le moyeu cannelé 28 du tripode 26 se prolonge axialement en direction du premier arbre 14, c'est-àdire vers la droite en considérant la figure, par un manchon axial de liaison 42. Dans ce mode de réalisation, la première extrémité axiale 44 du manchon 42 est immobilisée en translation par rapport au moyeu 28 auquel elle est reliée par une bague 45 sertie sans serrage pour permettre la rotation du manchon par rapport au moyeu 28. Le diamètre de l'alésage interne 46 du manchon 42 est plus grand que celui de l'arbre plein 22 et de sa portion cannelée 24, le manchon 42 étant ainsi monté de manière à pouvoir coulisser par rapport au premier arbre 14. Un joint d'étanchéité 48 est reçu dans une gorge 50 de l'arbre plein22 et coopère avec la surface cylindrique interne de l'alésage 46 du manchon 42. L'immobilisation axiale du manchon 42, et donc du tripode 26, par rapport à l'arbre plein 22 et au premier arbre 14 est assurée au moyen d'un collier de serrage 52 qui coopère avec une portion fendue axialement 54 de la seconde extrémité axiale 56 du manchon 42. Le serrage du collier 52 provoque l'immobilisation en translation axiale du manchon 42 par rapport au premier arbre 14, et donc l'immobilisation axiale du tripode 26 par rapport à la portion d extrémité cannelée 24 de l'arbre 14. L'étanchéité du joint de transmission 12 est assurée d'une part au moyen d'un capot 58 serti sur la surface cylindrique externe 60 du boîtier 34 et d'autre part au moyen d'un soufflet d'étanchéité 62. Une première extrémité axiale 64 du soufflet 62 est fixée dans un capot intermédiaire 66 serti sur la surface cylindrique externe 60 du boîtier 34 et qui prolonge ce dernier axialement vers la droite en considérant la figure. La seconde extrémité axiale du soufflet 62 est montée serrée sur la surface cylindrique externe 70 du manchon de liaison 42 par un collier 72. En fonctionnement, le joint de transmission représenté sur la figure fonctionne comme un joint classique du type coulissant dont le tripode 26 peut se déplacer axialement par rapport au boîtier 34 de part et d'autre de sa position médiane. La transmission du couple entre l'organe menant et l'organe mené de la transmission s'effectue également de manière classique par l'intermédiaire de la bride 38, du boîtier 34, des pistes 36, des galets 32, du tripode 26, du moyeu 28 et des cannelures de la portion d'extrémité 24 de l'arbre 14. La mise en place et la mise à longueur de la partie de transmission 10 sur un véhicule automobile s'effectue de la manière suivante. Le tripode 26 du joint de transmission 12 et son manchon de liaison 42 sont initialement libres de coulisser sur l extrémité cannelée 24 de l arbre de transmission 14. Après avoir mis en place la partie de ligne de transmission 10 et fixé la bride 38 sur l'organe de transmission correspondant, l opérateur immobilise axialement et temporairement le manchon de liaison 42 par rapport au boîtier 34, à l'aide d'un gabarit de réglage (non représenté) qui détermine une cote fixe G entre le boîtier 34 et le manchon de liaison 42. Le manchon de liaison 42 étant immobilisé axialement par rapport au tripode 26 auquel il est relié par soudage, l'opérateur a ainsi réalisé une immobilisation axiale temporaire du tripode 26 par rapport au boîtier 34 dans la position médiane de fonctionnement représentée à la figure. Le manchon de liaison 42 n'étant pas immobilisé axialement par rapport à l'arbre 14, ces deux éléments se sont positionnés librement l'un par rapport à l'autre pour permettre la "mise à longueur" de la partie de ligne de transmission 10 et d'absorber ainsi les tolérances dues aux dispersions dimensionnelles de la fabrication du véhicule. L'opérateur immobilise ensuite axialement le manchon de liaison 42 par rapport au premier arbre 14 en serrant le collier 52. L'opérateur libère enfin le manchon de liaison 42 par rapport au boîtier 32 en enlevant le gabarit de réglage. Le joint de transmission 12 est alors prêt à fonctionner dans des conditions optimales, notamment pour permettre les débattements axiaux de la transmission, autour de sa position médiane. La conception du joint de transmission selon l'invention permet ainsi d'absorber des dispersions dimensionnelles importantes grâce à la faculté de déplacement relatif initiale d'une cote "1" entre le premier arbre 14 et l'ensemble constitué par le manchon 42 et le tripode 26. La variante de réalisation représentée à la figure 2 permet d'assurer la liaison en rotation entre le manchon 42 et le tripode 26 tout en évitant un désserrage progressif, et donc une désolidarisation axiale, de la portion d'extrémité fendue 54 du manchon 42 par rapport à l'arbre 22. A cet effet la première extrémité axiale 44 du manchon 42 est soudée au moyeu 28 du tripode 26 assurant ainsi l'immobilisation relative en translation axiale et en rotation de ces deux éléments. Le moyeu 28 du tripode 26 est lié en rotation à l'extrémité 24 de l'arbre 22, avec un certain jeu angulaire, du fait de la coopération entre les cannelures axiales femelles 82 du moyeu 28 avec les cannelures complémentaires mâles de l'extrémité 24. La seconde extrémité fendue 54 du manchon 42 est ici serrée radialement sur l'arbre 22 par un écrou de serrage 88 à filetage conique. Afin d'éviter que les à-coups de la transmission ne soient transmis à la zone de liaison par frottement entre lvextrémité fendue 54 et l'arbre 22, il est prévu un second jeu de cannelures axiales 84 et 86. L'extrémité 54 du manchon comporte en effet des cannelures femelles 84 qui coopèrent avec des cannelures males 86 formées à la surface extérieure de l'arbre 22. Les deux paires de cannelures, respectivement 80-82 et 84-86, sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre afin de rattraper les jeux angulaires existant dans chacune des paires, lors de l'assemblage des composants. De plus, lors du serrage par compression radiale de l'extrémité fendue 54 du manchon 42, on augmente la précontrainte en torsion du manchon 42 du fait de la descente radiale progressive des cannelures femelles sur les flancs inclinés des cannelures mâles. Le décalage angulaire des paires de cannelures peut être réalisé lors de la fabrication de l'arbre 22 en réalisant directement deux séries de cannelures mâles 80 et 86 décalées angulairement, ou lors de l'assemblage par soudage du manchon 42 sur le moyeu 28 en décalant angulairement les deux pièces, par exemple au moyen d un montage approprié. BEVENDICATIONS 1. Joint de transmission (12) du type comportant un premier élément (26) relié à un premier arbre (14, 22, 24) et monté articulé dans un second élément (34), le premier élément (26) comportant un moyeu (28) dans un alésage cannelé (30) duquel est reçue une portion cannelée (24) du premier arbre (14), et des moyens de positionnement axial du premier élément sur le premier arbre, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comportent un organe de liaison (42) relié en translation axiale au premier élément (26) et qui s'étend à l'extérieur du second élément (34), et des moyens (52) d'immobilisation axiale de organe de liaison (42) par rapport au premier arbre (14, 22, 24). 2. Joint de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation (52) sont agencés entre une portion de organe de liaison (42) située à l'extérieur du second élément (34) et une portion en vis-à-vis (22) du premier arbre (14). 3. Joint de transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de liaison est un manchon cylindrique (42) monté coulissant axialement sur le premier arbre (22, 24). 4. Joint de transmission selon lJune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une extrémité axiale (44) de l'organe de liaison (42) est reliée au moyeu (28) du premier élément (26). 5. Joint de transmission selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (52) d'immobilisation sont agencés au voisinage de l'autre extrémité axiale (56) de l'organe de liaison (42). 6. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de liaison (42) est lié en rotation avec le premier élément (26) et en ce qu'il est prévu des moyens d'immobilisation en rotation de l'organe de liaison (42) par rapport au premier arbre (14). 7. Joint de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation en rotation font partie desdits moyens d immobilisation axiale (52) de l'organe de liaison (42) par rapport au premier arbre (14). 8. Joint de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation en rotation sont réalisés sous la forme d'un collier de serrage (52) relié à organe de liaison (42) et qui coopère avec une portion de la surface cylindrique externe du premier arbre (22). 9. Joint de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d"immobilisation en rotation comportent une paire de cannelures axiales complémentaires (84, 86) formées respectivement sur l'organe de liaison (42) et sur le premier arbre (22). 10. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes du type comportant un soufflet d'étanchéité (62) agencé entre le second élément (34) et le premier arbre (14), caractérisé en ce qu'une (68) des deux extrémités axiales (64, 68) du soufflet (62) est fixée sur l'organe de liaison (42). 11. Joint de transmission selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite extrémité (68) du soufflet est fixée sur une portion de surface cylindrique externe de l'organe de liaison (42). 12. Joint de transmission selon l une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité (48) sont prévus entre la surface interne (46) de l'organe de liaison (42) et la surface externe (22) du premier arbre. 13. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un joint fixe. 14. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un joint coulissant (12). 15. Partie de ligne de transmission de véhicule automobile du type comportant un arbre de transmission équipé à chacune de ses extrémités d'un joint de transmission, caractérisée en ce que ces deux joints sont réalisés conformément à l'une quelconque des revendications 1 à 14. 16. Procédé pour la mise en place d'un joint de transmission réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il consiste a: - a) immobiliser temporairement l'organe de liaison (42) par rapport au second élément (34) dans une position axiale prédéterminée - b) laisser se positionner librement l'organe de liaison (42) par rapport au premier arbre (22, 24) - c) immobiliser axialement l'organe de liaison (42) par rapport au premier arbre (22, 24) ; et - d) libérer l'organe de liaison (42) par rapport au second élément (34). 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'immobilisatlon axiale temporaire de l'organe de liaison par rapport au second élément est réalisée à l'aide d'un gabarit de réglage (G).