Brevet FR2434297A1 — publié le 19800321

L'invention. due à KOBAYASHI Katsuyuki. est relative à une bague de retenue pour des éléments tournants, tels que les élé- ments tournants d'un joint universel du type tripode et, plus particulièrement, à une bague de retenue destinee à empêcher l'échappement des aiguilles de roulement, d'un roulement intermediaire d'entraînement, etc., monté dans un joint universel. Les conditions auxquelles des bagues de retenue de ce genre bien connu doivent satisfaire sont un bas prix de fabrication et une grande facilité de montage dans un joint universel. Un exemple de tels moyens de retenue de la technique antérieure est décrit dans le brevet français nO 2 207 552, dans lequel la bague de retenue est munie, sur sa surface intérieure, d'une branche qui est inclinée, à partir d'une surface supportant des aiguilles de roulement, en direction de l'axe ou de la partie d'extrémité d'un tourillon. Cette branche est poussée élastiquement contre une rainure formée dans le tourillon et est ainsi maintenue en place. D'autre part, la demande de brevet japonais mise à l'examen public sous le NO 13742/76 décrit une bague de retenue qui présente en coupe essentiellement la forme d'un U et est engagée élastiquement dans une rainure formée dans un arbre de tourillon. Cette bague de retenue comprend une paroi intérieureXdirigée ra dialementlagencée de manière à s'appliquer avec pression contre une rainure formée dans un tourillon,et une paroi extérieure, dirigée radialement, la paroi intérieure dirigée radialement étant munie, intérieurement, d'une partie ondulée s'étendant vers l'intérieur à partir de l'extérieur du tourillon. En outre, la demande de brevet japonais mise à l'examen public sous le N09748/77 décrit une bague de retenue, de section essentiellement en forme de L, comprenant une partie dirigée radialement (surface supportant des aiguilles de roulement) et une partie ondulée, La partie ondulée fait saillie vers l'intérieur par rapport à la partie dirigée vers l'intérieur de manière à s'engager dans une rainure formée dans un tourillon. Les bagues de retenue dezla technique antérieure présentent une latitude de conception insuffisante relativement à leurs dimensions, leur épaisseur, leur configuration, etc. Ainsi, parmi les inconvénients de ces bagues de retenue connues, on peut mentionner qu'on n'a pu obtenir une telle bague de fonctionnement sûr et capable de fournir une force empêchant l'échappement d'un élément d'entrainement intermédiaire disposé à l'extérieur d'ai guilles de roulement. De même, en raison de leur complexité de construction, les outils d'estampage pour la fabrication de telles bagues de retenue sont coûteux, ce qui augmente le prix de production de ces bagues. L'invention a donc pour but de fournir une. bague de retenue perfectionnée qui obvie aux inconvénients de la technique antérieure, plus particulièrement, une bague de retenue, destinée à être utilisée avec un joint universel du type tripode, qui soit capable d'empêcheur l'échappement d'aiguilles de roulement, montées dans l'intervalle compris entre la partie axiale d'un tourillon et un élément d'entrainement intermédiaire, ainsi que l'échappement de l'élément intermédiaire. La bague de retenue conforme à l'invention est facile à assembler et présente une grande longévité, sans affecter le fonctionnement du joint universel. Cette bague de retenue peut être produite en grande série et permet une économie de matériau. L'invention est décrite en détail ci-après, à l'aide d'un de ses modes de réalisation préférentiel, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue axiale, en coupe partielle, d'un joint universel du type tripode équipé de la bague de retenue conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue fragmentaire, à plus grande échelle, correspondant à la figure 1, montrant la bague de retenue conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue en plan de la bague de retenue conforme à l'invention, et - la figure 4 est une vue en coupe verticale, suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Comme on le voit sur ces figures, la bague de retenue 8 comprend une partie annulaire radiale 8a dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre d'une partie cylindrique 7a d'un tourillon 7, une partie axiale 6b se raccordant à une extrémité à la partie radiale 8a précédente, le long du bord extérieur de celle-ci, un certain nombre de languettes intérieures Bc se raccordant à l'autre extrémité de la partie avale 5b et repliées vers l'intérieur, et un certain nombre de languettes extérieures ad, repliées vers l'extérieur. Les languettes intérieures 8c et les languettes extérieures 8d sont alternées.L'ou verture formée par les bords antérieurs 8e des languettes intérieures 8c présente un diamètre supérieur à celui du fond d'une rainure 7c formée au voisinage de l'extrémité antérieure du tourillon 7. Un cercle imaginaire, formé en reliant les extrémités antérieures 8f des languettes extérieures 8d,présente un diamètre supérieur à celui de la surface d'uns paroi cylindrique intérieure 4a d'un élément d'entraînement ou roulement intermédiaire 4. La bague de retenue 8 ainsi construite est réalisée en tôle métallique, par exemple en tôle d'acier, selon un procédé de formage classique et est soumise à un traitement thermique destiné à lui donner de la dureté ou de la raideur. Par exemple, la bague de retenue 8 est produite par estampage d'un flan et par emboutissage et pliage de celui-ci. La bague de retenue ss est logée et maintenue en place à l'intérieur de la rainure 7c du tourillon 7 par l'élasticité de ses languettes intérieures 8c. On va décrire maintenant le fonctionnement de la bague de retenue 8 et son montage dans un joint universel. La figure 1 représente un tel joint du type tripode1 comprenant un élément d'entraînement extérieur 3, dans lequel sont formées trois rainures d'entraînement 3a1 équidistantes angulairement autour d'un arbre d'entraînement tournant 3b. Ces rainures d'entrainement 3a comportent chacune une ligne médiane axiale 3c parallèle à l'arbre d'entraînement 3b et une surface 3d, en forme d'arc de cercle lorsqu'on la considère suivant une section droite perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entrainement tournant 3b. Dans le roulement d'entraînement intermédiaire 4, deux plans 4b (voir figure 2) sont perpendiculaires à la surface de la paroi cylindrique intérieure 4a et une surface sphérique 4c (voir figure 2) a son contre placé sur l'axe central de la surface 4a. Un élément d'entrainement intérieur 6 comporte trois tourillons 7, équidistants angulairement, perpendiculaires à un arbre tournant 6a, de manière à être disposés radialement par rapport à cet arbre 6a. Sur chacun des tourillons 7 est formée, comme on l'a déjà exposé, la rainure 7c située au voisinage de l'extrémité antérieure du tourillon et s'étendant coaxialement sur le pourtour de celui-ci. Chaque roulement d'entraînement intermédiaire 4 est logé à l'intérieur d'une des rainures d'entrainement 3a de l'élément d'entrainement extérieur 3; chacun des tourillons 7 est logé dans un roulement d'entraînement intermédiaire 4r à une certaine distance de la surface de paroi cylindrique intérieure 4a de ce rou lement et un certain nombre de rouleaux en forme d'aiguilles 5 sont insérés dans l'interstice compris entre le tourillon 7 et la surface de paroi cylindrique intérieure 4a du roulement d'entrainement intermédiaire 4.Les languettes intérieures Bc de la bague de retenue 8 sont engagées dans la rainure 7c et maintiennent en place la bague de retenue 8. Lors du montage de la bague de retenue sur un joint universel du type tripode, il est commode d'insérer, à travers une par tie d'extrémité ouverte 3e de chaque rainure d'entraînement 3a de l'élément ss ntrainement extérieur 3, un sous-ensemble composé du rouleme d'entraînement intermédiaire 4, des aiguilles de roulement 5 et d'un élément d'entrai.nement intérieur 6.Par le montage des roulements d'entrainement intermédiaires 4 et des aiguilles 5 sur les trois tourillons 7, les roulements d'entraine- ment intermédiaires 4 et les aiguilles 5 peuvent etre séparés de l'élément intérieur d'entraînement 6, une fois que le sousensemble qui a été formé est manipulé pour outre installé dans l'élément d'entraînement extérieur 3 Toutefois, du fait que la bague de retenue 8 est montée par engagement de ses languettes intérieures 8c dans la rainure 7c du tourillon 7, les languettes extérieures 8d et la partie radiale 8a empochent la séparation du roulement d'entraînement intermédiaire 4 et des aiguilles 5. Dans la bague de retenue 8 conforme à l'invention, les languettes extérieures 8d, destinées à empêcher l'échappement du roulement d'entraînement intermédiaire 4, la partie radiale 8a, destinée à empêcher l'échappement des aiguilles 5, et les languettes intérieures 8c, destinées à fixer la bague de retenue 8 sur le tourillon 7, sont formées d'une seule pièce de téle métallique. ce qui permet d'augmenter le rendement de la fabrication et d'utiliser économiquement le matériau. La bague de retenue 8 conforme à l'invention offre une grande latitude relativement à la conception des languettes intérieures 8c, en ce qui concerne leurs dimensions, leur épaisseur et leur configuration, de sorte qu'on peut déterminer une force de poussée d'emboîtement dans une grandeur appropriée appliquée à la partie d'extrémité 7b du tourillon 7 lorsque les languettes intérieures 8c de la bague de retenue 8 sont logées dans la rainure 7c pour maintenir en place la bague 8/eut une force de dégagement qui est produite dans la bague de retenue 8 et est néces saire pour empêcher le roulement intermédiaire d'entraînement 4 de se séparer des aiguilles 5. il est préférable que la force d'emmanchement soit relativement faible pour faciliter l'opération d'assemblage et que la force de dégagement soit relativement élevée pour empocher la séparation des éléments. Lorsque le joint universel est en service, après assemblago complet, un arbre d'entraînement 1, solidaire de l'élément d'entrainement extérieur 3, et un arbre entraîné 2. accouplé à l'élément d'entrainement intérieur 6, transmettent un couple d'entrainement, dtun arbre à l'autre, tout en tournant autour d'axes se coupant sous un certain angle. Dans ces conditions, chaque roulement d'entraînement intermédiaire 4 exécute un déplacement axial,par rapport au tourillon associé 7, sur celui-ci. A ce ment, les aiguilles 5 sont soumises à deux forces de friction agissant en sens contraires sur des parties de cellesci, qui sont mises en contact avec le roulement d'entrainement intermédiaire 4 et le tourillon 7. Du fait de la différence entre ces deux forces de friction, les aiguilles 5 exécutent un déplacement axialement par rapport au tourillon 7, relativement au roulement d'entraînement intermédiaire 4 et au tourillon 7. Toutefois, du fait que le mouvement relatif des aiguilles 5 en direction de l'extrémite antérieure du tourillon 7 est absorbé par la partie radiale 8a et par les languettes intérieures 8c de la bague de retenue 8, la pression superficielle des parties de la partie radiale 8a,qui sont en contact avec les aiguilles 5, est inférieure à ce qu'elle serait autrement si la partie radiale 8a ne présentait aucune élasticité, c'est-à-dire était rigide. Dans ces conditions, l'usure produite sur les parties en contact de la partie radiale 8a est diminuée, ce qui se traduit par une augmentation de la longévité de la bague de retenue 8. Le déplacement relatif précité du roulement d'entraînement intermédiaire 4 par rapport au tourillon 7 augmente proportionnellement à l'angle d'intersection de l'arbre d'entrainement 1 et de l'arbre entraîné 2. Par conséquent, l'agencement dans lequel la hauteur axiale h1 des languettes extérieures 8d est supérieure à la hauteur h2 des languettes intérieures 6c, de la manière représentée sur la figure 4, est avantageux du fait qu'il permet d'accroître l'angle d'intersection des arbres d'un joint universel. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENOICATIONS 1. Bague de retenue, destinée aux éléments tournants d'un joint universel du type tripode, caractérisée en ce qu'elle comprend:une partie radiale, de forme annulaire, présentant un diamètre intérieur légèrement supérieur à celui d'une partie cylindrique d'un tourillons une partie axiale cylindrique se r:ac- cordant, par une extrémité, à cette partie radiale, un certain nombre de languettes intérieures se raccordant à l'autre extrémité de la partie axiale et repliées vers l'intérieur: et un certain nombre de languettes extérieures, repliées vers 1' exté- rieur. 2. Bague de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que les languettes intérieures et les languettes extérieures sont disposées alternativement. 3. Bague de retenue selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisée en ce que les languettes intérieures et ia partie radiale, de forme annulaire, de la bague de retenue, ont chacune une action élastique, parallèlement à l'axe du tourillon. 4. Bague de retenue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'espacement entre les languettes extérieures et la partie radiale de la bague de retenue est supérieur à ltespacement entre les languettes intérieures et cette partie radiale.