Brevet FR2694055A1 — publié le 19940128

La présente invention concerne une transmission, notamment pour un véhicule automobile ou ferroviaire. L'invention concerne une transmission appelée transmission quasi-libre du type comportant un arbre de transmission dont les extrémités axiales opposées sont reliées respectivement à un organe menant et un organe mené, chacune par l'intermédiaire d'un joint de transmission coulissant du type comportant un corps de joint en forme de fourreau tubulaire cylindrique qui comporte des chemins de roulement pour des éléments de roulement portés par des tourillons solidaires d'une tige, comportant des moyens d'étanchéité agencés entre la tige et le corps de joint et comportant au moins un ressort qui sollicite axialement la tige par rapport au corps de joint de transmission. Dans un tel ensemble de transmission, les deux ressorts opposés assurent globalement une fonction de recentrage de l'arbre de transmission par rapport aux deux corps de joints de transmission afin de déterminer une position axiale moyenne de l'arbre de transmission vers laquelle il est rappelé élastiquement. Selon une conception connue, le ressort de rappel, également appelé ressort de recentrage est intégré dans chaque joint de transmission et est à cet effet agencé dans la cavité interne délimitée par le corps de joint entre l'extrémité de la tige qui se déplace à l'intérieur de la cavité et un fond en vis-à-vis qui obture axialement le corps de joint à l'une de ses extrémités. Un tel joint de transmission permet également des mouvements d'articulation de l'axe de la tige par rapport à l'axe du corps de joint et le ressort de recentrage est générateur d'efforts de frottement qui produisent notamment un échauffement du joint. De plus, l'espace réduit qui est disponible pour l'agencement du ressort ne permet pas dans tous les cas de lui conférer les caractéristiques mécaniques et élastiques nécessaires au bon fonctionnement du joint et au coulissement de la transmission quasi-libre. De plus, la présence du ressort à l'intérieur de la cavité interne du corps de joint de transmission nécessite d'introduire un volume plus important de graisse de lubrification dont une partie est piégée par le ressort et ne participe pas directement à la lubrification des chemins de roulement et des éléments de roulement. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose une transmission du type mentionné précédemment, caractérisée en ce que chaque ressort est agencé à l'extérieur du corps de joint correspondant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chaque ressort est un ressort hélicoïdal de compression qui entoure la tige et dont les extrémités axiales opposées cooptèrent avec deux épaulements radiaux formés respectivement sur la tige et sur le corps de joint de transmission - les moyens d'étanchéité de chaque joint comportent un manchon monté coulissant axialement et de manière étanche dans une portée cylindrique de guidage du corps de joint et des moyens de retenue pour retenir axialement le corps de joint par rapport à la tige dans une plage déterminée de déplacement axial relatif de ces deux composants, les moyens de retenue comportant un élément déformable élastiquement de manière à permettre l'inclinaison de l'axe de rotation de la tige par rapport à l'axe du corps de joint - le ressort s'étend axialement au moins en partie à l'intérieur du manchon - le corps de joint est formé axialement à l'une de ses extrémités par un couvercle traversé par la tige et qui comporte une virole qui s'étend axialement au moins en partie à l'extérieur du corps de joint et dont la surface interne comporte un épaulement radial interne contre lequel prend appui l'une des extrémités axiales du ressort hélicoïdal de compression ; - la portée cylindrique de guidage pour le manchon est formée dans la virole - l'élément déformable élastiquement possède une forme de révolution et deux surfaces cylindriques de liaison intérieure et extérieure qui sont reliées respectivement à la tige et au manchon ;; - la surface intérieure de liaison est reliée à la tige du côté des éléments de roulement opposé axialement à l'extrémité de la tige qui se déplace à l'intérieur du corps de joint, et la surface extérieure de liaison est reliée au manchon sensiblement au voisinage du bord axial d'extrémité de ce dernier qui se déplace à l'intérieur du corps de joint de transmission - le ressort hélicoïdal de compression comporte un organe d'entraînement qui lui est lié axialement et qui est susceptible de coopérer avec un organe de butée axiale lié au manchon lorsque la tige se déplace par rapport au corps de joint dans le sens correspondant à la pénétration de l'extrémité de la tige à l'intérieur du corps de joint. L'invention propose également un joint de transmission coulissant utilisé pour la réalisation d'une transmission conforme aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en section axiale d'un exemple de réalisation d'une transmission quasi-libre réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; et - la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'un des joints de transmission articulé coulissant équipant la transmission illustrée à la figure 1. On a représenté à la figure 1 une transmission 10 qui est constituée d'un arbre de transmission 12 en deux parties et dont chacune des extrémités axiales opposées 14 est équipée d'un joint de transmission coulissant articulé 16. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, la transmission présente une symétrie de conception et de réalisation par rapport à un plan transversal médian P. L'arbre de transmission 12 est constitué par deux moitiés d'arbres 18 qui se présentent sous la forme de tiges cylindriques tubulaires reliées entre elles par des brides transversales 20. L'extrémité 14 de chaque tige 18 porte un tripode 22 dont les tourillons 24 portent chacun un galet 26, par exemple un galet sphérique, qui est reçu dans une paire de chemins de roulement 28, par exemple de section transversale circulaire. Les chemins de roulement 28 sont formés dans un corps de joint de transmission 30, également appelé fourreau, de forme générale tubulaire cylindrique. La transmission 10 est illustrée à la figure 1 en position alignée et centrée, c'est-à-dire dans une position dans laquelle l'axe X-X de l'arbre 12, et donc des tiges 18, est sensiblement coaxial aux axes Y-Y des corps 30 des joints de transmission. L'arbre est en position centrée par rapport aux deux corps de joint 30, c'est-à-dire qu'il est susceptible de se déplacer de part et d'autre de sa position médiane illustrée à la figure 1 sensiblement d'une même course axiale égale à la moitié de la longueur axiale des chemins de roulement 28. Le corps de joint 30 délimite une cavité interne 32 et est à cet effet fermé à sa première extrémité axiale 34 par un premier couvercle 36 qui est assujetti de manière étanche. La seconde extrémité axiale 38 est fermée par un second couvercle 40 assujetti de manière étanche. Le couvercle 40 comporte un voile radial 42 qui se prolonge par une virole 44 centrée sur l'axe X-X. La virole comporte une première portion cylindrique 46 qui s'étend axialement vers l'extérieur du corps de joint de transmission depuis le voile 42 et qui délimite intérieurement une portée cylindrique de guidage 46. La partie cylindrique 46 de la virole 44 se prolonge axialement par une partie conique 50 qui se termine par un bord radial interne rabattu 52. La portée de guidage 48 reçoit en coulissement de manière étanche un manchon cylindrique 54. Une membrane annulaire d'étanchéité 56 relie la surface interne 58 du manchon 54 à la surface cylindrique externe de la tige 18. A cet effet, la membrane 56 comporte une surface cylindrique intérieure de liaison 60 qui est fixée, par exemple par collage ou adhérisation, sur la tige 18 et une surface cylindrique extérieure de liaison 62 qui est fixée, par collage ou par adhérisation, sur la surface interne 58 du manchon coulissant 54 au voisinage de l'extrémité axiale 64 de ce dernier qui se déplace à l'intérieur de la cavité 32. Conformément aux enseignements de l'invention, un ressort hélicoïdal de compression 66 est agencé à l'extérieur du corps de joint 30 entre la tige 18 et le corps de joint 30. A cet effet, une première extrémité axiale 68 du ressort 66 prend appui contre une portion de surface radiale en vis-à-vis 70 de la membrane élastique 56 qui prend elle-même appui contre le corps 23 du tripode qui est immobilisé axialement par rapport à l'extrémité 14 de la tige au moyen d'un anneau élastique 72. La seconde extrémité axiale 74 du ressort 66 prend appui contre l'épaulement radial interne constitué par le bord rabattu 52 formé à l'extrémité de la virole 44. Le ressort 66 sollicite donc axialement la tige 18 par rapport au corps de joint 30 dans le sens correspondant à la pénétration de l'extrémité 14 à l'intérieur de la cavité 32. Dans sa partie centrale, le ressort 66 est équipé d'une bague d'entraînement 76 qui est fixée axialement au ressort, par exemple par soudage sur une spire, et qui définit une surface transversale 78 d'entraînement du manchon 54 qui est susceptible de coopérer avec une surface transversale de butée 80 constituée par la face en vis-à-vis d'un épaulement radial interne 82 du manchon 54. Les surfaces 78 et 80, lorsqu'elles viennent en contact, assurent l'entraînement axial du manchon 54, vers la gauche en considérant la figure 2, afin de garantir que le manchon 54 se déplace et qu'ainsi le déplacement axial relatif de la tige 18 par rapport au corps de joint de transmission 30, n'est pas seulement absorbé par la déformation élastique de la membrane 56 dans la direction axiale. Grâce à l'agencement des deux ressorts 66, la fonction de recentrage de l'arbre 12, dans sa position médiane illustrée à la figure 1, est assurée. Le fait que chacun des ressorts 66 soit agencé à l'intérieur d'une virole 44 permet de limiter les déformations sous l'effet de la force centrifuge auxquels ils sont soumis lorsqu'ils sont utilisés pour une transmission à grande vitesse de rotation. Le volume interne 32 de chaque joint de transmission coulissant est dégagé et la quantité de graisse nécessaire à la lubrification des chemins de roulement 28 peut être réduite dans la mesure ou la totalité de la graisse est rejetée, par l'effet de la force centrifuge, en direction des chemins de roulement. Tout déplacement axial de la tige 18 et du manchon coulissant 54 produit une variation correspondante de volume et donc de pression à l'intérieur de la cavité 32, qui peut s'opposer au mouvement de coulissement. Afin de remédier à cet inconvénient, il est avantageux de pouvoir relier la cavité à une capacité contenant un volume comparativement important d'un fluide compressible. Cette capacité est par exemple constituée par le volume interne de la tige creuse 18 qui est rempli d'air qui se dilate ou se comprime pour réduire les variations de pression à l'intérieur de la capacité. A titre de variante, non représentée, la capacité d'absorption des variations de pression pourrait être aménagée à l'extérieur de la cavité et reliée à cette dernière par un passage formé dans la cloison radiale du couvercle 36, de préférence au centre de ce d ernier, avec interposition de clapets. REVENDICATIONS 1. Transmission (10), notamment pour un véhicule automobile ou ferroviaire, comportant un arbre (12, 18) de transmission dont les extrémités axiales opposées (14) sont reliées respectivement à un organe menant et à un organe mené, chacune par l'intermédiaire d'un joint coulissant (16) du type comportant un corps de joint (30) de forme tubulaire cylindrique qui comporte des chemins de roulement (28) pour des éléments de roulement (26) portés par des tourillons (24) solidaires d'une tige (18), comportant des moyens d'étanchéité (54, 56) agencés entre la tige (18) et le corps de joint (30) et comportant au moins un ressort (66) qui sollicite axialement la tige (18) par rapport au corps de joint (30), caractérisée en ce que chaque ressort (66) est agencé à ltexté- rieur du corps de joint (30) correspondant. 2. Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque ressort (66) est un ressort hélicoïdal de compression qui entoure la tige (18) et dont les extrémités axiales opposées (68, 74) coopèrent avec deux épaulements radiaux (70, 52) formés respectivement sur la tige (18) et sur le corps de joint de transmission (30). 3. Transmission selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'étanchéité de chaque joint comportent un manchon (54) monté coulissant axialement et de manière étanche dans une portée de guidage (48) du corps de joint (30) et des moyens de retenue pour retenir axialement le corps de joint (30) par rapport à la tige (18) dans une plage déterminée de déplacement axial relatif de ces deux composants (18, 54), lesdits moyens de retenue comportant un élément déformable élastiquement (56) de manière à permettre l'inclinaison de l'axe de rotation (X-X) de la tige (18) par rapport à l'axe (Y-Y) du corps de joint (30). 4. Transmission selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ressort (66) s'étend axialement au moins en partie à l'intérieur du manchon (58). 5. Transmission selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le corps de joint (30) est fermé axialement à l'une de ses extrémités par un couvercle (40) traversé par la tige (18) et qui comporte une virole (44) qui s'étend axialement au moins en partie à l'extérieur du corps de joint (30) et dont la surface interne comporte un épaulement radial interne (52) contre lequel prend appui l'une (74) desdites extrémités du ressort hélicoïdal de compression (66). 6. Transmission selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite portée de guidage (48) pour le manchon (58) est formée dans la virole (44). 7. Transmission selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que l'élément déformable élastiquement (56) possède une forme de révolution et deux surfaces cylindriques de liaison intérieure (60) et extérieure (62) qui sont reliées respectivement à la tige (18) et au manchon (58). 8. Transmission selon la revendication 7, caractérisée en ce que la surface intérieure de liaison (60) est reliée à la tige (18) du côté des éléments de roulement (26) opposé axialement à l'extrémité (14) de la tige (18) qui se déplace à l'intérieur (32) du corps de joint (30), et en ce que la surface extérieure de liaison (62) est reliée au manchon (58). 9. Transmission selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface extérieure de liaison (62) est reliée au manchon (58). 10. Transmission selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface extérieure de liaison (62) est reliée au manchon (58) sensiblement au voisinage du bord axial d'extrémité (64) de oe dernier (58) qui se déplace à l'intérieur (32) du corps de joint de transmission (30). 11. Transmission selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le ressort hélicoïdal de compression (66) comporte un organe d'entraînement (76) qui lui est lié axialement et qui est susceptible de coopérer avec un organe de butée (82) lié au manchon (58) lorsque la tige (18) se déplace par rapport au corps de joint (30) dans le sens correspondant à la pénétration de l'extrémité (14) de la tige (18) à l'intérieur du corps de joint (30). 12. Transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité interne (32) délimitée par le corps de joint (30) est reliée à une cavité contenant un fluide compressible. 13. Joint de transmission coulissant (16) pour une transmission (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.