Brevet FR2490754A1 — publié le 19820326

Perfectionnements aux joints universels. L'invention est relative aux joints universels du genre de ceux qui comprennent un élément extérieur, sensiblement en forme de bol, comportant un alésage cylindrique dans lequel sont réalisées des pistes, un élément intérieur logé dans cet alésage et présen- tant une surface externe convexe munie de rainures, et des organes de liaison, notamment des billes, disposés respectivement dans une piste de l'élément extérieur et dans une rainure de l'élément intérieur, ces organes de liaison étant maintenus par une cage qui présente une surface interne concave propre à coopérer avec la surface externe convexe de l'élément intérieur, et une surface externe convexe, des moyens de positionnement démontables étant, en outre, prévus pour arrêter la cage par rapport à l'élément extérieur. De tels joints universels sont utilisés, notam- ment, pour la transmission homocinétique de mouvements de rotation dans les véhicules automobiles. Selon les cas, la transmission du mouvement de rotation peut s'accompagner d'un coulîssement de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur (joints universels coulissants), ou peut s'effectuer sans mouvement de coulissement axial de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur ( joints universels fixes). On a déjà proposé des moyens de positionnement démontables de la cage permettant de transformer un joint universel coulissant en joint universel fixe et inversement. Toutefois, les solutions proposées jusqu'à ce jour sont relativement compliquées, et entraînent des difficultés de manipulation et de montage. L'invention a pour but, surtout, de fournir un joint universel du genre défini précédemment dans lequel-les moyens-de-positionnement de la cage par rapport à l'élément extérieur soient simples et peu coûteux, et permettent un montage aisé de la cage à l'intérieur de l'élément extérieur. Selon l'invention, un joint universel du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que les susdits moyens de positionnement démontables de la cage sont constitués par une agrafe de maintien expansible comportant au moins deux pattes diamétrale- ment opposées, propres à entourer la cage et présen- tant une forme concave de manière à coopérer avec la surface externe de cette cage, ces pattes étant engagées daIs des rainures pratiquées dans la paroi interne de l'élément extérieur, ladite agrafe comDortant,en outre, des moyens d'immobilisation sur l'élément extérieur. Les pattes de l'agrafe s'étendent longitudinalement suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de l'élément extérieur, et sont solidaires d'un anneau dont le plan moyen est orthogonal à la direc- tion moyenne des pattes. De préférence, l'agrafe comporte quatre pattes régulièrement espacées angulairement, des rainures correspondantes étant prévues dans l'élément extérieur. Les moyens d'immobilisation de l'agrafe sur l'élément extérieur sont avantageusement formés par des crochets élastiques recourbés présentant une extrèmité élargie et une zone de moindre largeur, cette zone étant propre à être introduite, par défor- mation élastique du crochet, dans une encoche prévue dans une collerette de l'élément extérieur. L'invention est également relative à une agrafe de maintien d'une cage pour joint universel, cette agrafe comportant les caractéristiques évoquées pré- cédemment. L'invention consiste, mises à part les dispo- sitions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il-sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier de l'invention, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ces dessins, est une coupe axiale d'un joint universel selon l'invention, par un plan diamétral passant par les centres de deux billes opposées. La figure 2 est une coupe diamétrale du joint par un plan équidistant de deux billes voisines. La figure 3 est une coupe suivant III-III fig.1 de l'élément extérieur. La figure 4 est une coupe suivant IV-IV, fig.5 de l'attache. La figure 5 est une vue de gauche, par rapport à la figure 4, de l'attache. La figure 6, enfin, est une vue partielle, en élévation, de l'élément extérieur et des moyens d'accrochage de l'attache sur cet élément extérieur. En se reportant aux dessins, notamment aux figures 1 et 2, on peut voir un joint universel qui comprend un élément extérieur sensiblement en forme de bol 1, solidaire d'un arbre menant 2. Le bol 1 comporte un alésage cylindrique dans la paroi duquel sont réalisées quatre pistes 3, rectilignes, orientées suivant les génératrices du bol cylindrique 1. Les pistes, formées par des cannelures, sont régulièrement réparties angulairement. Le joint comporte également un élément intérieur 4, logé dans l'alésage du bol 1 et présentant une surface externe 4a convexe munie de rainures 5 rec- tilignes. Cet élément intérieur 4 est solidaire d'un arbre mené 6. L'élément 4 peut être formé par un prolongement de cet arbre, présentant une forme sphérique. Le joint universel comporte, en outre, des organes de liaison formés par des billes 7 disposées respecti- vement dans une piste 3 de l'élément extérieur 1 et dans une rainure 5 de l'élément intérieur 4. Une cage 8 maintient les billes 7; cette cage présente une surface interne 8a concave spérique, destinée à coopérer avec la surface 4a de forme sphérique de l'élément intérieur-4, et une surface extérieure 8b de forme convexe sphérique Des moyens de positionnement démontables P sont prévues pour arrêter la cage 8 par rapport à l'élément extérieur 1. Losque ces moyens P sont montés dans le joint universel, ce joint constitue une articulation fixe et l'élément intérieur 4 oscille autour d'un point fixe par rapport à l'élément extérieur 1. Lorsque les moyens de positionnement P sont démontés, l'élément intérieur 5 peut coulisser axia- lement dans l'élément extérieur 1 et le joint universel devient un joint universel coulissant. Les moyens de positionnement P sont constitués par une agrafe de maintien 9 expansible, en tôle.Cette agrafe 9 comprend par exemple, quatre pattes 10 régulièrement espacées angulairement. Ces pattes s'étendent longitudinalement suivant une direction moyenne parallèle à l'axe de l'élément extérieur 1, et sont propres à serrer élastiquement la cage 8. Chaque patte 10 a une forme concave suivant la direction longitudinale, de manière à coopérer avec la surface externe de la cage 8. Les pattes 10 sont engagées, au moins en partie, dans des rainures Il (fig.3) corres- pondantes prévues dans 1' éléremnt extérieur 1. Comme visible, sur la figure 3, les rainures Il sont réalisées entre deux pistes 3. Les pattes 10 sont solidaires du bord intérieur d'un anneau 12 (fig.4) dont le plan moyen est orthogonal à la direction longitudinale moyenne de chaque patte. Des moyens d'immobilisation I sont prévus pour arrêter l'agrafe 9 sur l'élément extérieur 1. Ces moyens d'immobilisation I sont formés par des crochets recourbés 13 prévus sur le bord extérieur, suivant le sens radial, de l'anneau 12: ces crochets 13 comportent une partie extérieure 14 s'étendant suivant une direction longitudinale sensiblement parallèle à celle des pattes 10. Les crochets re- courbés 13 ont une certaine élasticité et présentent une extrémité élargie 15 (fig.6) terminant la partie 14, et une zone de moindre largeur 16 située entre l'extrémité 15 et une autre partie élargie 17 for- mant un rebord de l'anneau 12. Ces parties ou zones ,16 et 17 sont situées sensiblement dans un plan orthogonal au plan de l'anneau 12. La zone de moindre largeur 16 est réalisée en Pratiquant des encoches sur les deux bords latéraux de la partie 14. Cette zone de moindre largeur 16 du crochet 13 est destinée à être introduite dans une encoche 18 prévue dans une collerette 19, du bol 1, formée à l'extrémité de ce bol ouverte vers l'extérieur. Le franchissement de la collerette 19 par l'extrémité élargie 15 est assuré par déformation élastique du crochet 13, en écartant la partie 14, dans le sens radial, des languettes 10.Lorsque la zone 16 arrive au droit de l'encoche 18, la partie extérieure 14 est relâchée et reprend sa position normale, ce qui provoque l'entrée de la zone 16 dans l'encoche 18 et le verrouillage de l'agrafe 9 sur le bol 1. Le nombre de crochets élastiques 13 peut être être égal à huit comme représenté sur les dessins; les positions angulaires de ces crochets corres- pondent à celles des quatre pistes 3 et des quatre rainures 11. Une gaine d'étanchéité souple 20 protège le joint universel et est montée, à une de ses extré- mités, sur le bol 1 en entourant l'agrafe 9 et, à son autre extrémité sur l'arbre 6. Le montage de l'ensemble s'effectue de la manière suivante. Dans un premier temps, l'agrafe 9 est montée sur la cage 8 portant les billes 7 engagées dans les rainures 5 de l'élément intérieur 4, par déformation élastique des pattes 10. Dans un second temps, cet ensemble est introduit à l'intérieur du bol.1, les billes 7 s'engageant dans les pistes 3, tandis que les pattes 10 s'en- gagent dans les rainures 11. L'ensemble est rendu solidaire, en translation, du bol l par l'engagement, dans les encoches 18 de la collerette 19, des zones de moindre largeur 16 par déformation élastique des crochets 13. La gaine d'étanchéité 20 est ensuite montée. L'assemblage du joint universel formant articulation fixe est alors terminé. L'arbre peut osciller librement autour d'un point fixe par rapport au bol 1, la cage 8 oscillant librement dans le réceptacle formé par les pattes , le couple de rotation entre l'arbre menant 2 et l'arbre mené 6 est transmis par les billes 7. Dans le cas o l'on souhaite utiliser le bol 1 pour réaliser un joint universel coulissant, il suffit de ne pas utiliser l'agrafe 9 pour laisser à l'élément intérieur 4 une possibilité de coulisse- ment. Le même élément extérieur 1 peut ainsi être utilisé soit pour un joint fixe, soit pourun joint coulissant, REVENDI CATIONS 1. Joint universel comprenant un élément extérieur sensiblement en forme de bol, comportant un alésage cylin- drique dans lequel sont réalisées des pistes, un élément intérieur logé dans cet alésage et présentant une surface externe convexe munie de rainures, et des organes de liaison, notamment des billes, disposés respectivement dans une piste de l'élément extérieur et dans une rainure de l'élément intérieur, ces organes de liaison étant maintenus par une cage qui présente une surface interne concave propre à coo- pérer avec la surface externe convexe de l'élément intérieur, et une surface externe convexe, des moyens de positionne- ment démontables étant, en outre, prévus pour arrêter la cage par rapport à l'élément extérieur, caractérisé par le fait que les susdits-moyens de position- nement démontables de la cage (8) sont constitués par une agrafe (9) de maintien1 expansiblecomportant au moins deux pattes (10) diamétralement opposées, propres à en- tourer la cage (8) et présentant une forme concave de manière à coopérer avec la surface externe de cette cage, ces pattes étant engagées dans des rainures (11) pratiquées dans la paroi interne de l'élément extérieur, ladite agrafe compor- tant, en outre, des moyens d'immobilisation (I) sur l'élément extérieur (1). 2. Joint universel selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les pattes (10) de l'agrafe (9) s'éten- dent longitudinalement suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de l'élément extérieur (1), et sont soli- daires d'un anneau (12) dont le plan moyen est orthogonal à la direction moyenne des pattes. 3. Joint universel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'agrafe (9) comporte quatre pattes (10) régulièrement espacées angulairement, des rai- nures (11) correspondantes étant prévues dans l'élément extérieur (1). 4. Joint universel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'immobilisation (1) de l'agrafe (9) sur l'élément extérieur (1) sont formés par des crochets élastiques re- courbés (13) présentant une extrémité (15) élargie et une zone (16) de moindre largeur, cette zone (16) étant propre à être introduite, par déformation élastique du crochet, dans une encoche (18) prévue dans une collerette (19) de l'élément extérieur (1). 5. Joint universel selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'agrafe (9) comporte huit crochets (13). 6. Agrafe de maintien d'une cage pour joint uni- versel, selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins deux pattes (10) diamétralement opposéE5et ayant une forme concave, ces deux pattes (10) étant solidaires d'un anneau (12) dont le plan moyen est orthogonal à la direction moyenne des pattes, ces pattes (10) étant propres à coopérer avec la surface externe de la cage (8) du joint et à être engagées dans des rainures (11) de la paroi interne de l'élément extérieur (1), cette agrafe comportant, en outre, des moyens d'immobilisation (I) sur l'élément extérieur. 7. Agrafe selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les moyens d'immobilisation (I) sont formés par des crochets élastiques recourbés (13) présentant une extrémité (15) élargie et une zone (16) de moindre largeur, cette zone (16) étant propre à être introduite, par défor- mation élastique du crochet, dans une encoche (18) prévue dans une collerette (19) de l'élément extérieur (1).