Brevet FR2486180A1 — publié le 19820108

La présente invention est relative aux joints de transmission articulés à galets, du type comprenant un élément mâle qui comporte un moyeu d'o partent des bras sur chacun desquels tourillonne et coulisse un galet, et un élément femelle qui présente des chemins de roulement recevant respectivement les galets, chaque bras de l'élément mâle étant muni d'un dispositif résor- beur de jeu qui sollicite vers l'extérieur le galet cor-c respondant. Les joints à tripode constituent un exemple IO de ces joints utilisé notamment dans les véhicules auto- mobiles. On sait que pour obtenir un fonctionnement sa- :tisfaisant des joints à tripode, il est nécessaire de ménager un léger jeu, par exemple de 0,02 à 0,15 mm, entre le diamètre des chemins de roulement et le diamè- tre sphérique des galets, afin d'éviter tout contact du galet avec le chemin de roulement non soumis à la charge de transfert du couple utile. Or ce jeu peut provoquer un cliquetis indésirable lors des inversions brusques du couple à transmettre par le joint. Pour remédier à cet inconvénient, divers dispositifs de résorption de jeu ont été proposés. En particulier, la demande de brevet FR 79.04 113 prévoit l'utilisation d'un ressort qui sol- licite chaque galet vers l'extérieur, ce qui constitue une solution applicable même lorsque les galets touril- lonnent sur des aiguilles. Cependant, bien que l'encombrement du ressort soit minime, l'agencement de ce document amène à réduire l'épaisseur du moyeu du tripode, à l'emplacement du rés- sort, d'une quantité suffisante pour diminuer sensible- ment la résistance mécanique du joint lorsque l'on est obligé, pour une application nouvelle, d'adopter un résorbeur de jeu sur un joint existant. La présente invention a pour but de fournir de manière simple, fiable et économique un joint de trans- mis sion dont le dispositif résorbeur de jeu est puissant- et effi- cace mais ne réduit pas la résistance mécanique du joint pour des dimensions données de celui-ci. A cet effet, l'invention a pour objet un joint de transmission à galets du type précité,caractérisé en ce que le dispositif résorbeur de jeu est constitué par au moins un organe élastique agissant entre une surface solidaire du moyeu et le fond d'un évidement ménagé dans Io la face axialement intérieure du galet. L'organe élastique, qui est de préférence annu- laire, peut étre constitué par un ressort à spire unique tel que décrit dans la demande de brevet précitée, ou k bien par un corps compressible en élastomère ou en matié- I5 re plastique expansée éventuellement maintenu dans un support en U ouvert vers le galet et coulissant dans l'évidement de celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue partielle en coupe trans- versale d'un joint de transmission suivant l'invention, à l'état détendu du dispositif résorbeur de jeu; la Fig. 2 est une vue correspondant à une partie de la Fig.l,à plus grande échelle,dans laquelle le dispositif résorbeur de jeu est à son état de compression maximale; la Fig. 3 est une vue partielle en coupe trans- versale d'un joint de transmission suivant un second mode de réalisation de l'invention; la Fïg. 4 est une vue correspondant à une partie de la Fig.3 irais dans laquelle le dispositif résorbeur de jeu est à son état de compression maximale; et la Fig. 5 est une vue analogue à la Fig. 4 d'un joint de transmission suivant un troisième mode de réa- lisation de l'invention. Chacun des joints de transmission représentés partiellement aux dessins est un joint homocinétique du type à tripode. Il comprend un élément mâle ou tripode 1 et un élément femelle ou tulipe 2. Le tripode comporte un moyeu central 3 qui pré- sente intérieurement des cannelures 4 pour sa fixation sur un arbre (non représenté).Sur la surface extérieure de ce moyeu font saillie radialement trois bras cylin- driques 5 espacés angulairement de 120 les uns des Io autres. Un de ces bras, dont l'axe a -été désigné par X - X à la Fig. 1., est visible sur les dessins. Comme on le voit à- la Fig. 2, la racine de cha- que bras 5 se raccorde à la surface extérieure cylindri- I5 que 6 du moyeu 3 par un premier arrondi 7 s'étendant sur un peu plUs de 90 , une première surface 8 perpendiculai- re à l'axe X-X et tangente à l'arrondi 7, un deuxième arrondi 9 s'étendant sur un angle inférieur à 90',et une deuxième surface 10 perpendiculaire à l'axe X-X, tangente à l'arrondi 9 et définissant avec celui-ci un dégagement annulaire 11. Chaque bras 5 porte un galet 12 monté tourillon- nant et coulissant par l'intermédiaire d'une couronne d'aiguilles 13. Ces aiguilles sont retenues axialement, d'une part par une bague 14 à section en L retenue elle- môme par un jonc fendu 15 qui est reçu dans une gorge ménagée à l'extrémité du bras 5, et d'autre part par une rondelle de forme 16 de faible épaisseur adjacente à la racine de ce bras. Chaque galet 12 est délimité par son alésage in- térieur cylindrique, par deux faces planes 17 perpendi- culaires à l'axe X-x et par une surface extérieure 18 sphérique. Dans la face 17 adjacente au moyeu 3 est creu- sée une gorge circulaire 19 d'axe X-X à fond semi-torique et à parois latérales cylindriques. La rondelle 16 présente une demi-section en S qui comporte deux parties 20 et 21 planes et radiales par rapport à l'axe X-X et un double arrondi 22 qui les relie. La partie intérieure 20 s'applique contre la face 8 du moyeu 3 et se trouve en regard des aiguilles 13. La partie extérieure 21 est décalée par rapport à la partie dans le sens opposé aux aiguilles 13 et est reçue dans le dégagement 11. Cette partie 21 s'étend radialement depuis un point situé à peu près en regard de la paroi Io de l'alésage du galet 12 jusqu'au-delà de la gorge 19 de ce galet. La tulipe 2 du joint comporte trois paires de pistes de roulement 23 qui définissent trois chemins de roulement à section circulaire recevant chacun un galet 12. Pour I5 éviter tout contact, sous couple, entre les galets et les pistes de roulement nonsournises à la charge de trans- fert du couple, le diamètre des chemins. de roulement est légèrement supérieur (par exemple de 0,02 à 0,15 mm) à celui des galets. De plus, pour éviter tout cliquetis lors des inversions brusques du couple, le joint compor- te un dispositif résorbeur de jeu qui va maintenant être décrit dans plusieurs modes de réalisation. Aux Fig. 1 et 2, le dispositif résorbeur 24a est constitué par un ressort à spire unique formé d' une spire de fil métallique dont le diamètre est égal à la profondeur et à la largeur de la gorge 19 et dont l'encombrement axial à l'état comprimé est égal à ce dia- mètre. Ce ressort peut être l'un quelconque de ceux décrits dans la demande de brevet FR 79.04 113 précitée. Il est comprimé entre le fond de la gorge 19 et la partie extérieure 21 de la rondelle 16, de façon à repousser en permanence le galet 12 vers l'extérieur du bras 5. Sous couple nul, le joint se trouve dans l'état représenté à la Fig. 1: sous l'effet du ressort 24, la surface extérieure 18 du galet est au contact du chemin de roulement correspondant par son extrémité extérieure, la face intérieure 17 du galet est espacée de la rondel- le 16, et le ressort 24a fait partiellement saillie hors de la gorge 19. Sous couple, le galet coulisse légèrement vers le moyeu 3 pour se centrer par rapport à son chemin de roulement et quitte son contact avec la piste 23 non soumise à la charge. Io Pendant le fonctionnement du joint, les galets 12 coulissent sur les bras 5. Comme on le voit à la Fig. 2, leur position intérieure extrême est définie par le contact de leur face intérieure 17 contre la partie extérieure 21 de la rondelle 16, le ressort 24a étant I5 alors entièrement escamoté dans la gorge 19. Avec l'agencement décrit ci-dessus, le dégagement ll nécessaire pour permettre le libre coulissement des galets peut sans difficulté être suffisamment réduit pour que. l'épaisseur radiale minimale a du moyeu 3 à cet endroit (Fig. 2) soit supérieure à son épaisseur minimale b à l'emplacement de l'arrondi 7. Cette épaisseur b étant im- posée par la position et l'appui de l'extrémité intérieu- re des aiguilles 13, on en déduit que la présence du dis- positif résorbeur de jeu ne diminue pas la résistance mécanique du moyeu du tripode. En variante, d'autres organes élastiques escamo- tables dans la gorge 19 du galet peuvent remplacer le, ressort 24 - - aux Fig. 3 et 4, on utilise un anneau 24b réalisé à partir d'un profilé creux en une matière élas- tique telle que le caoutchouc, le polyuréthane expansé, etc. Cet anneau doit être capable de fournir, comme le ressort 24aune force axiale F de plusieurs kilogramoes r6par- tie sur le pourtour du galet. Comme le ressort 24a, il peut s'escamoter entièrement dans la gorge 19 pour permet- tre au galet de s'appliquer contre la rondelle de forme 16 (Fig. 4); - - à la Fig. 5, on utilise un anneau élastique plein 24c constitué d'un jonc 25 en élastomère expansé dont une partie emplit entièrement la gorge 19 et qui, à l'état libre, se prolonge hors de celle-ci par une partie à section rectangulaire reçue dans un anneau 26 en U. L'âme de ce U est appliquée sur la rondelle 16, IO et ses branches coulissent dans la partie extérieure de la gorge 19. Comme précédemment, l'anneau 24c s'escamote totalement dans la gorge 19 lorsque le galet arrive au contact de la rondelle 16, comme représenté en traits interrompus à la Fig. 5. REVENDICATIONS - 1.- Joint de transmission articulé à galets, du type comprenant un élément mâle qui comporte un moyeu d'o partent des bras sur chacun desquels tourillonne et coulisse un galet, et un élément femelle qui présente des chemins de roulement recevant respectivement les galets, chaque bras de l'élément mâle étant muni d'un dispositif résorbeur de jeu qui sollicite vers l'extérieur le galet correspondant, caractérisé en ce que le dispo- sitif résorbeur de jeu est constitué par au moins un IO organe élastique (24a; 24b; 24c) agissant entre une sur- face (21) solidaire du moyeu (3) et le fond d'un évidement (19) ménagé dans la face axialement intérieure (17) du galet (12). 2.- Joint de transmission suivant la revendica- I5 tion 1, caractérisé en ce que l'organe élastique (24a; 24b; 24c) est susceptible de s'escamoter entièrement dans l'évidement (.19) du galet (12) lorsqu'il est comprimé. 3.- Joint de transmission suivant l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe élasti- que (24a; 24b; 24c), la surface d'appui (21) solidaire du moyeu (3) et l'évidement (19) du galet (12) sont annulaires. 4.- Joint de transmission suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface d'appui (21) solidaire du moyeu (3) est définie sur une rondelle (16) rapportée sur ce moyeu. 5.- Joint de transmission suivant la revendica- tion 4, à galets montés sur aiguilles, caractérisé en ce que la rondelle (16) constitue en même temps une ron- delle de retenue des aiguilles (13). 6.- Joint de transmission suivant la revendica- tion 5, caractérisé en ce que la demi-section de la ron- delle (16) comporte deux parties (20, 21) radiales par rapport au bras (5) , la partie radialement extérieure (21) étant décalée dans le sens opposé au galet (12) par rap- port à la partie radialement intérieure (20). 7.- Joint de transmission suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'or- gane élastique (24a) comprend un ressort à spire unique dont l'encombrement axial à-l'état comprimé est égal à la dimension axiale de la section du fil métallique qui le constitue. 8.- Joint de transmission suivant l'une quelcon- IO que des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'or- gane élastique (24; 24c) comprend un corps compressible (24i;25) en élastomère ou en matière plastique expansée. 9.- Joint de transmission suivant la revendica- tion 8, caractérisé en ce que le corps compressible (25) est maintenu dans un support en U (26) ouvert vers le galet (12) et coulissant dans l'évidement (19) de celui- ci.