FR2749802A1

FR2749802A1 - SUSPENSION AT SEVERAL POINTS OF A GEAR OF AXLE

Info

Publication number: FR2749802A1
Application number: FR9707286A
Authority: FR
Inventors: Claus Christian Alt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1996-06-15
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1997-12-19
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: ITRM970324A0; GB2314055B; DE19624002A1; DE19624002C2; IT1293036B1; ITRM970324A1; FR2749802B1; GB2314055A; GB9710968D0

Abstract

Un engrenage d'essieu est monté au moins en partie élastiquement sur la carrosserie d'un véhicule ou un support d'essieu entre les arbres d'entraînement, munis d'articulations, de roues motrices; au moins un point de suspension est situé sur un côté du carter de l'engrenage d'essieu se trouvant à l'opposé ou se raccordant au côté arbre d'entrée de l'engrenage. L'invention prévoit, dans la zone du côté (12) de l'arbre d'entrée de l'engrenage, notamment sous la forme d'un différentiel de pont arrière, au moins trois points de suspension ou de fixation (26) dont les éléments de raccordement ou faces de bridage (35, 36) sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage et forment les sommets d'un polygone fictif. Applicable à la transmission de véhicules automobiles.An axle gear is mounted at least in part resiliently on the body of a vehicle or an axle support between the drive shafts, provided with articulations, drive wheels; at least one point of suspension is located on a side of the axle gear housing opposite or connecting to the input shaft side of the gear. The invention provides, in the region of the side (12) of the input shaft of the gear, in particular in the form of a rear axle differential, at least three suspension or fixing points (26) of which the connecting elements or clamping faces (35, 36) are located approximately in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the input shaft of the gear and form the vertices of a fictitious polygon. Applicable to the transmission of motor vehicles.

Description

L'invention concerne une suspension à plusieurs points d'un engrenageThe invention relates to a multi-point suspension of a gear

d'essieu monté au moins en partie élastiquement sur la carrosserie d'un véhicule ou sur un support d'essieu, entre les arbres d'entraînement, munis d'articulations, de roues motrices d'un essieu moteur, suspension dont au moins un point de suspension simple ou multiple est situé sur un côté du carter de l'engrenage d'essieu se trouvant axle assembly mounted at least partly resiliently on the bodywork of a vehicle or on an axle carrier, between the drive shafts provided with articulations, driving wheels of a drive axle, suspension of which at least one single or multiple suspension point is located on one side of the axle gear housing located

à l'opposé du côté arbre d'entrée de l'engrenage ou se raccordant à ce côté. opposite the input shaft side of the gear or connecting to that side.

Auxdits côtés appartiennent aussi les parties du carter de l'engrenage d'essieu orientées vers le plancher de la carrosserie du véhicule ou vers la On said sides also belong the parts of the axle gear housing oriented towards the floor of the vehicle body or towards the

surface sur laquelle repose le véhicule. surface on which the vehicle is resting.

Les engrenages prévus dans les essieux moteurs à suspension indépendante des roues et qui ne sont pas bridés directement sur un moteur à combustion interne et/ou une boîte de vitesses sont généralement fixés séparément, directement à la carrosserie du véhicule ou un support particulier, tel qu'un faux-châssis. Dans ce but, l'engrenage d'essieu présente le plus souvent plusieurs points de fixation ou de suspension. The gears provided in the wheel-independent drive axles and which are not clamped directly to an internal combustion engine and / or a gearbox are generally attached separately, directly to the bodywork of the vehicle or a particular carrier, such as 'a subframe. For this purpose, the axle gear usually has several points of attachment or suspension.

La notice de réparation 319/320 Ford Granada de l'édition Bucheli- Repair manual 319/320 Ford Granada from the Buchelli edition

Verlag de Zug/Suisse, de l'année 1978, présente, page 86, un engrenage de pont arrière ayant cinq points de suspension. Quatre d'entre eux se Verlag de Zug / Suisse, year 1978, presents, on page 86, a rear axle gear with five suspension points. Four of them

trouvent sur un carter de prolongement placé - dans le sens de marche - located on an extension casing placed - in the direction of travel -

devant le carter proprement dit de l'engrenage d'essieu. Ces quatre points de suspension, dont deux sont situés chaque fois l'un derrière l'autre sur chaque côté de l'engrenage d'essieu, sont contenus dans un plan horizontal se trouvant à peu près à la hauteur de l'arbre d'entrée de l'engrenage. Un cinquième point de suspension est disposé derrière l'engrenage, constitué en l'occurrence par un différentiel, sur ce qu'on appelle aussi un couvercle de différentiel. Tous les points de suspension sont seulement espacés de quelques centimètres de l'axe de l'arbre d'entrée in front of the crankcase itself of the axle gear. These four suspension points, two of which are located one behind the other on each side of the axle gear, are contained in a horizontal plane at approximately the height of the axle shaft. input of the gear. A fifth suspension point is arranged behind the gear, in this case a differential, on a so-called differential cover. All suspension points are only a few centimeters away from the axis of the input shaft

de l'engrenage.of the gear.

Par le document DE 43 25 598 A1, on connaît un dispositif de support pour un engrenage sous la forme d'une boîte de vitesses bridée sur un moteur à combustion interne. La boîte de vitesses est munie d'une traverse qui dépasse des deux côtés du carter de l'engrenage constitué par la boîte proprement dite. Aux deux extrémités de la traverse, on a prévu des points de fixation auxquels la boîte de vitesses est guidée latéralement et verticalement, par l'intermédiaire d'éléments élastiques, sur le châssis du véhicule, sans que soit assuré un appui notable à l'égard du couple Document DE 43 25 598 A1 discloses a support device for a gear in the form of a gearbox clamped on an internal combustion engine. The gearbox is provided with a cross member which protrudes on both sides of the gear case constituted by the box itself. At both ends of the crossbar, fixing points are provided to which the gearbox is guided laterally and vertically, by means of elastic elements, on the chassis of the vehicle, without any significant support being provided to the vehicle. respect of the couple

transmis par l'arbre de sortie de la boîte. transmitted by the output shaft of the box.

S'agissant d'engrenages d'essieu tels que des différentiels, les forces de frottement et d'engrènement appliquées aux points de suspension, notamment pendant la rotation de l'arbre de transmission à joints de cardan et des arbres de roues, sont transmises par l'intermédiaire du carter With regard to axle gears such as differentials, the friction and meshing forces applied to the suspension points, in particular during the rotation of the universal joint drive shaft and the wheel shafts, are transmitted through the crankcase

de l'engrenage d'essieu à la carrosserie du véhicule et encaissées par celle- from the axle gear to the vehicle body and cashed by the vehicle

ci. Toutes les vibrations, dues par exemple aux joints de l'arbre de transmission et des arbres des roues motrices, ainsi qu'aux écarts de denture de l'engrenage, sont transmises en même temps par les points de suspension à la carrosserie du véhicule. Dans le but d'isoler les sources de vibrations de la transmission vis-à-vis de la carrosserie, des éléments élastiques ayant des propriétés d'amortissement par le matériau constitutif sont en partie intégrés dans les points de suspension. De tels éléments élastiques, comme par exemple quelques ressorts de caoutchouc ou d'élastomère sous la forme de ressorts de cisaillement à disques ou à douilles, de ressorts de compression, de ressorts de torsion-cisaillement ou de ressorts de torsion-cisaillement à disques, permettent souvent des mouvements propres indésirés de l'engrenage d'essieu, lesquels this. All vibrations, eg due to the drive shaft seals and drive-wheel shafts, as well as the gear tooth gears, are transmitted at the same time by the suspension points to the vehicle bodywork. In order to isolate the vibration sources of the transmission from the bodywork, resilient elements having damping properties by the constituent material are partially integrated into the suspension points. Such elastic elements, such as, for example, some rubber or elastomer springs in the form of disk or sleeve shear springs, compression springs, torsion-shear springs or disc torsion-shear springs, often allow unwanted clean motions of the axle gear, which

produisent en plus des bruits gênants. also produce annoying noises.

L'invention vise par conséquent à créer une suspension à plusieurs points pour un engrenage d'essieu séparé qui, tout en constituant une suspension élastique multiple, autorise seulement des mouvements propres minimaux et empêche dans une large mesure la transmission de vibrations à la carrosserie du véhicule. La disposition des différents points de suspension doit permettre un montage simple et automatique et ne It is therefore an object of the invention to provide a multi-point suspension for a separate axle gear which, while constituting a multiple elastic suspension, allows only minimal clean motions and substantially prevents the transmission of vibrations to the body of the car. vehicle. The arrangement of the various suspension points must allow a simple and automatic mounting and

doit pas restreindre la garde au sol du véhicule automobile. must not restrict the ground clearance of the motor vehicle.

Conformément à l'invention, partant d'une suspension comme indiqué au début, on obtient ce résultat par le fait que trois points de suspension au moins sont disposés sur le carter de l'engrenage d'essieu dans la zone du côté arbre d'entrée de l'engrenage, points de suspension dont les éléments de raccordement ou faces de bridage sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage et forment les sommets d'un polygone fictif. Selon l'invention, au moins trois points de suspension sont disposés sur le carter de l'engrenage d'essieu, notamment dans la zone du côté arbre d'entrée, donc, par exemple s'il s'agit d'un différentiel de pont arrière, devant le porte-satellites, points de suspension dont les éléments de raccordement ou faces de bridage sont situés approximativement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage. En règle générale, cet arbre d'entrée est orienté dans la direction longitudinale du véhicule. Les éléments de raccordement forment les sommets d'un polygone fictif. Ces sommets sont définis par les points formés à l'intersection des axes des éléments de raccordement ou des normales centrales aux faces de bridage According to the invention, starting from a suspension as indicated at the beginning, this result is obtained by the fact that at least three suspension points are arranged on the casing of the axle gear in the region of the shaft side. gear entry, suspension points whose connecting members or clamp faces are located approximately in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the gear input shaft and form the vertices of a dummy polygon. According to the invention, at least three suspension points are arranged on the casing of the axle gear, particularly in the region of the input shaft side, so, for example if it is a differential of rear axle, in front of the planet carrier, suspension points whose connection elements or clamping faces are located approximately in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the input shaft of the gearing. As a general rule, this input shaft is oriented in the longitudinal direction of the vehicle. The connecting elements form the vertices of a fictitious polygon. These vertices are defined by the points formed at the intersection of the axes of the connecting elements or from the central normals to the clamping faces

côté points de suspension avec le plan précité. side suspension points with the above plane.

Le plan dans lequel sont situés les éléments de raccordement ou les faces de bridage se trouve par exemple à peu près à la hauteur du palier extérieur de l'arbre d'entrée de l'engrenage. Ce palier extérieur est notamment le roulement qu'un carter de différentiel d'essieu contient à l'endroit o l'arbre d'entrée du différentiel sort du carter. L'amplitude des vibrations transversales appliquées par l'arbre de transmission au carter de The plane in which the connecting elements or the clamping faces are located is for example approximately at the height of the outer bearing of the input shaft of the gear. This outer bearing is in particular the bearing that an axle differential housing contains where the differential input shaft leaves the housing. The amplitude of the transverse vibrations applied by the drive shaft to the crankcase

différentiel est la plus grande à cet endroit. Differential is the largest at this location.

L'axe de l'arbre d'entrée de l'engrenage coupe à angle droit l'aire de surface du polygone fictif. Le point d'intersection peut être situé par exemple dans la zone du centre de gravité géométrique de cette aire de surface. Par rapport au plan médian vertical et/ou horizontal de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée de l'engrenage, les points de suspension sont disposés de façon largement symétrique entre eux. La distance entre des points de suspension directement voisins et/ou la distance entre les points de suspension et l'arbre d'entrée de l'engrenage peut être la même The axis of the gear input shaft intersects the surface area of the dummy polygon at right angles. The point of intersection can be located for example in the area of the geometric center of gravity of this surface area. With respect to the vertical median plane and / or horizontal longitudinal section of the input shaft of the gear, the suspension points are arranged in a largely symmetrical manner between them. The distance between directly adjacent suspension points and / or the distance between the suspension points and the input shaft of the gear can be the same

chaque fois.every time.

En cas d'utilisation de trois points de suspension, l'un d'eux peut être placé directement au-dessus de lArbre d'entrée de l'engrenage, tandis que les deux autres sont situés chacun obliquement sous cet arbre. Les points de suspension inférieurs ne dépassent pas, vers le bas, du dessous du carter de l'engrenage d'essieu, de sorte que cette disposition des points de suspension ne change pas la garde au sol. Les deux points de suspension placés obliquement sous l'arbre d'entrée de l'engrenage peuvent être agencés symétriquement entre eux par rapport au plan médian vertical de When using three suspension points, one of them can be placed directly above the input shaft of the gear, while the other two are located obliquely under this shaft. The lower suspension points do not protrude downward from the underside of the axle gear housing, so this arrangement of the suspension points does not change the ground clearance. The two suspension points placed obliquely under the input shaft of the gear can be arranged symmetrically with each other relative to the vertical median plane of

coupe longitudinale de cet arbre d'entrée. longitudinal section of this input shaft.

Les points de suspension sont prévus sur des bras en porte-à-faux qui, par exemple, s'étendent en étoile à partir du carter de l'engrenage d'essieu. Ces bras peuvent être formés directement sur le carter, mais ils peuvent aussi être montés séparément. Suivant la sollicitation en flexion à laquelle ils sont soumis, les bras en porte-à-faux ont une section droite qui s'amincit ou est éventuellement creuse ou évidée dans une mesure croissante à partir du carter de l'engrenage vers le point de suspension ou de fixation. De plus, les bras en porte-à-faux peuvent être raidis par des The suspension points are provided on cantilever arms which, for example, extend star-shaped from the axle gear housing. These arms can be formed directly on the housing, but they can also be mounted separately. Depending on the bending stress to which they are subjected, the cantilevered arms have a straight section which tapers or is possibly hollow or recessed in an increasing extent from the gear housing to the point of suspension. or fixation. In addition, cantilever arms can be stiffened by

nervures ou des entretoises.ribs or spacers.

Il est concevable aussi d'intégrer les points de suspension dans une plaque fixée par bridage dans la zone du palier à roulement extérieur de It is conceivable also to integrate the suspension points in a plate fixed by clamping in the area of the outer rolling bearing of

l'arbre d'entrée de l'engrenage.the input shaft of the gear.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront Other features and advantages of the invention will emerge

plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation more clearly from the following description of an exemplary embodiment

non limitatif, ainsi que du dessin schématique annexé, dont les figures la, b et c représentent trois vues orthogonales d'un engrenage d'essieu non-limiting, as well as the attached schematic drawing, of which Figures la, b and c represent three orthogonal views of an axle gear

comportant quatre points de suspension. with four suspension points.

Les figures la, b et c représentent, comme exemple d'un engrenage Figures la, b and c show, as an example of a gear

d'essieu, un différentiel de pont arrière d'un véhicule automobile. axle, a rear axle differential of a motor vehicle.

L'engrenage-en question est logé dans un carter 10 fermé par un couvercle 11. Un arbre d'entrée 4 de l'engrenage, portant un pignon d'attaque conique 5, est monté rotatif sur le côté entrée 12 de l'engrenage. Le côté opposé du carter 10 porte la référence 13 (figure lc). Le pignon conique 5 est en prise avec une couronne de différentiel 6. Le pignon 5 et la couronne 6 sont représentés en pointillé. Le porte-satellites, disposé habituellement sur la couronne 6, les satellites et les planétaires du différentiel, planétaires qui sont en liaison fonctionnelle directe avec les arbres 7, 8 des roues The gear-in question is housed in a housing 10 closed by a cover 11. An input shaft 4 of the gear, carrying a conical driving pinion 5, is rotatably mounted on the input side 12 of the gear . The opposite side of the housing 10 has the reference 13 (Figure lc). The bevel gear 5 is engaged with a differential ring gear 6. The pinion 5 and the ring gear 6 are shown in dotted lines. The planet carrier, usually arranged on the ring gear 6, planetary satellites and planet gears, which are in direct functional connection with the shafts 7, 8 of the wheels

motrices, ne sont pas représentés. motor, are not represented.

Dans la zone du montage rotatif de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage, trois bras en porte-à-faux 15, 16, 17 sont formés sur le carter 10 de l'engrenage d'essieu, bras dont les extrémités libres sont réalisées comme In the region of the rotational mounting of the input shaft 4 of the gear, three cantilever arms 15, 16, 17 are formed on the casing 10 of the axle gear, the arms of which the ends free are realized as

des points de suspension 25, 26, 27. Les différents points de suspension 25 - suspension points 25, 26, 27. The various suspension points 25 -

27 présentent des faces de bridage planes sur lesquelles sont disposés, par exemple, des éléments élastiques 45, 46, 47, tels que des ressorts de cisaillement à disques, par l'intermédiaire desquels l'engrenage d'essieu est appuyé sur la carrosserie du véhicule. Le boulonnage pour le montage sur la carrosserie du véhicule s'effectue, par les éléments de raccordement 35, 27 have plane clamping faces on which, for example, resilient members 45, 46, 47 are arranged, such as disc shear springs, through which the axle gear is supported on the body of the axle. vehicle. The bolting for mounting on the vehicle body is carried out by the connecting elements 35,

36, 37, parallèlement à l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. 36, 37, parallel to the input shaft 4 of the gear.

Sur l'avant, les bras en porte-à-faux 15 - 17 s'étendent en étoile à partir du carter 10 de l'engrenage d'essieu, avec une inclinaison par rapport à l'arbre de transmission 1; l'un des bras, celui désigné par 17, est placé directement au-dessus de l'arbre d'entrée 4, tandis que les deux autres, 15 et 16, s'étendent vers les côtés à partir du carter 10. Les bras 15 et 16 sont disposés obliquement sous l'arbre d'entrée 4 sur le carter 10. Dans une vue frontale de l'engrenage, les points de suspension 25 - 27 définissent, On the front, the cantilever arms 15 - 17 extend star-shaped from the casing 10 of the axle gear, with an inclination with respect to the transmission shaft 1; one of the arms, that designated 17, is placed directly above the input shaft 4, while the other two, 15 and 16, extend towards the sides from the housing 10. The arms 15 and 16 are arranged obliquely under the input shaft 4 on the housing 10. In a front view of the gear, the suspension points 25-27 define,

comme on peut le voir sur la figure lb, un triangle 50 indiqué en pointillé. as can be seen in FIG. 1b, a triangle 50 indicated in dashed line.

Dans cet exemple, le triangle 50 est isocèle et à peu près rectangle. La bissectrice de l'angle droit est contenue dans le plan vertical de coupe longitudinale de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. Dans cet exemple de réalisation, l'axe de l'arbre 4 coupe le triangle 50 à peu près dans la zone de son centre de gravité géométrique. La distance entre l'arbre d'entrée 4 et les points de suspension inférieurs 25, 26 dépasse chaque fois, d'un facteur V2 In this example, the triangle 50 is isosceles and approximately rectangle. The bisector of the right angle is contained in the vertical plane of longitudinal section of the input shaft 4 of the gear. In this embodiment, the axis of the shaft 4 intersects the triangle 50 approximately in the area of its geometric center of gravity. The distance between the input shaft 4 and the lower suspension points 25, 26 exceeds each time by a factor V2

environ, la distance entre cet arbre et le point de suspension supérieur 27. approximately, the distance between this shaft and the upper suspension point 27.

Pour chacun des bras en porte-à-faux 15 - 18, la section droite augmente à partir du point de suspension 25 - 28 jusqu'au point o le bras For each cantilever arm 15 - 18, the cross-section increases from the point of suspension 25 - 28 to the point where the arm

considéré rejoint ou est fixé au carter 10 ou à son couvercle 11. considered joined or is attached to the housing 10 or its lid 11.

Le quatrième point de suspension 28 est disposé, par l'intermédiaire d'un bras en porte-à-faux 18, sur le couvercle 11 de l'engrenage et de façon excentrée, à peu près à la hauteur de l'arbre d'entrée 4 de l'engrenage. La construction du bras 18 du couvercle et du point de suspension 28 au bout The fourth suspension point 28 is disposed, via a cantilever arm 18, on the cover 11 of the gear and eccentrically, approximately at the height of the shaft. input 4 of the gear. The construction of the lid arm 18 and the suspension point 28 at the end

de ce bras correspond à la construction des autres bras en porte-à-faux 15 - of this arm corresponds to the construction of the other arms cantilevered 15 -

17 et des autres points de suspension 25 - 27, bien que ce bras du couvercle 17 and other suspension points 25 - 27, although this arm of the cover

soit plus rigide et que sa face de bridage soit dirigée en sens contraire. be stiffer and its clamping face is directed in the opposite direction.

Claims

1 - Multi-point suspension of an axle gear mounted at least partly elastically on the body of a vehicle or on an axle support, between the drive shafts, provided with articulations, driving wheels of a drive axle, suspension of which at least one single or multiple suspension point is located on one side of the axle gear housing opposite the input shaft side of the gear or connecting to this side, characterized in that at least three suspension points (25-27) are arranged on the casing (10) of the axle gear in the region of the side (12) of the input shaft of the axle. Gear points

of suspension whose connection elements or clamping faces (35 -

37) are located approximately in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the input shaft (4) of the gear and form the

vertices of a fictitious polygon (50).

2 - multi-point suspension according to claim 1, characterized in that the plane in which are located the connecting elements or clamping faces (35 - 37) is about the height

the outer bearing of the input shaft (4) of the gear.

3 - multi-point suspension according to claim 1, characterized in that the axis of the input shaft (4) of the gear cuts the area

of the polygonal (50) fictitious surface.

4 - multi-point suspension according to claim 1, characterized in that the suspension points (25-27) are arranged to a large extent symmetrically with each other relative to the vertical and / or horizontal median longitudinal plane of the shaft input (4) of the gear. - multi-point suspension according to claim 1, characterized in that, if it comprises three suspension points (25 - 27), one (27) of them is placed directly above the input shaft (4) gear, while the other two (25, 26) are located each

obliquely below the input shaft (4) of the gear.

6 - multi-point suspension according to claim 5, characterized in that the two suspension points (25, 26) located obliquely under the input shaft (4) of the gear are arranged approximately symmetrically with each other by relative to the vertical median plane of

longitudinal section of the input shaft (4) of the gear.

7 - multi-point suspension according to claim 1, characterized in that the suspension points (25 - 28) are placed on cantilever arms (15 - 18) which extend star-shaped from the housing (10)

of the axle gear.