Brevet FR2496795A2 — publié le 19820625

FR 2496795 A2 19820625 FR 8123525 A 19811216 La présente addition concerne un joint à mobilité angulaire pour arbre articulé, dans lequel la transmission du couple est assurée par des corps roulants, répartis uniformément dans le sens circon- férentiel, montés en translation radiale dans des évidements de l'élément intérieur du joint, guidés dans des rainures de l'élément extérieur, au moins partiellement sphériques et présentant un dia- mztre des surfaces sphériques suffisamment grand pour qu'ils prennent appui les uns sur les autres par leurs faces dirigées vers l'axe du joint, selon le brevet principal. Les corps roulants sont réalisés sous forme de billes aplaties, afin de permettre la transmission d'un couple élevé. En cas d'emploi de billes, les ligaments latéraux présentent une section très fine et constituent ainsi le point faible du joint. L'invention vise à réaliser l'élément intérieur du joint de façon à obtenir une capacité élevée de transmission du couple avec utilisation comme corps roulants de pièces de série. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les ouver- tures pour les corps roulants sont constituées par des perçages, dont l'axe coupe l'axe de l'élément intérieur du joint; et la section résiduelle de l'élément intérieur, mesurée perpendiculairement à l'axe, n'est pas nulle, mais inférieure toutefois à la surface maxi- male possible, qui est égale à la surface totale de l'élément intérieur diminuée de la surface projetée des perçages, soit pour chacun de ces derniers une surface retangulaire et une surface semi-circulaire cor- respondant à la surface partielle de chaque corps roulant. Il en résulte l'avantage que les ouvertures de l'élément inté- rieur du joint sont réalisées sous forme de perçages, de façon que deux perçages voisins se recoupent et garantissent ainsi le contact de deux billes voisines. Une section suffisante demeure en outre au centre de l'arbre pour la transmission du couple. Cette section A obéit à la relation: A > A > 0 th avec A =k 2 2otg(-) -2)1 Ath 8nn Un autre avantage réside dans la possibilité d'une fabrication simple, car l'élément extérieur du joint présente une surface sphé- rique de guidage pour chaque corps roulant et l'élément intérieur du joint est constitué par des perçages logeant les corps roulants. Les dimensions extérieures du joint sont faibles par suite. du faible dia- mètre du cercle de roulement, ce qui assure une capacité élevée de transmission du couple. Des joints de ce type sont utilisés sous forme de joints de transmission ou de direction, par exemple dans les entraînements de machines, dans les constructions navales ou la technique automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation préférentielle et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est l'élévation latérale avec coupe partielle d'un joint universel; la figure 2 est une coupe du joint selon figure 1; et les figures 3 et 4 représentent chacune une coupe de l'élément intérieur du joint, perpendiculairement à l'axe de rotation de ce dernier. Les figures 1 et 2 représentent un joint essentiellement constitué par l'élément extérieur 1, dans la cavité 2 duquel est logé l'élément intérieur 3. Ce dernier comporte un alésage 4, dans lequel l'arbre 5 est solidarisé en rotation avec l'élément intérieur 3 par une denture longitudinale. La transmission du couple est assurée par les corps roulants 6 qui, dans cet exemple de réalisation, sont des billes. Les billes 6 sont logées d'une part dans des rainures 7 de l'élément extérieur i du joint et d'autre part dans des ouvertures 8 de l'élé- ment intérieur 3. Les rainures 7 de l'élément extérieur 1 du joint sont parallèles à l'axe dans le sens longitudinal. Les ouvertures 8 de l'élément intérieur 3 sont constituées par des perçages, de dia- mètre égal à celui des billes 6. La base conique de chaque perçage résulte de la fabrication et ne présente aucune importance particu- lière. Les billes 6 sont maintenues dans les ouvertures 8 de façon à pouvoir se déplacer radialement. La réalisation de l'ouverture 8 sous forme d'un perçage produit un passage 9 par le recoupement de deux perçages voisins. Ces passages 9, situés chacun entre deux ouver- tures 8 voisines, permettent un appui mutuel des billes 6. Cet appui des billes 6 s'effectue aux points 10. Toutes les billes 6 prenant appui sur les billes voisines, deux ouvertures 8 voisines présentent toujours un passage 9. La section 12 résiduelle, perpendiculaire à l'axe 11 de rotation du joint, renforce l'élément intérieur 3. Cette surface 12 n'est pas nulle, mais toutefois inférieure à la surface théorique maximale possible., qui comprendrait en outre les cavités 13 résiduelles. Ces cavités 13 résultent de l'angle aigu lors de la fabrication de l'ouverture 8. Cette cavité 13 n'existerait pas et la surface serait donc supérieure si l'ouverture 8 présentait une extrémité sphérique, de diamètre égal a celui de la bille. Les figures 3 et 4 représentent l'élément intérieur 3 du joint en coupe perpendiculaire à l'axe Il de rotation du joint. L'âme pré- sente une surface théorique A th. Cette surface est théorique car elle représente la surface maximale possible, la base du perçage 4 étant circulaire et de diamètre rigoureusement égal à celui des billes 6 pour un angle de braquage nul. Il en résulte un passage 9, qui ne peut alors être que ponctuel. Cette surface Ath se calcule à l'aide de la formule: A 8d2 n i cotg (180) ( _ 2)1 th 8 L n n j avec: n nombre de corps roulants dk diamètre des corps roulants. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendication Joint à mobilité angulaire pour arbre articulé, dans lequel la transmission du couple est assurée par des corps roulants, répartis uniformément dans le sens circonférentiel, montés en translation radiale dans des évidements de l'élément intérieur du joint, guidés dans des rainures de l'élément extérieur, au moins partiellement sphériques et présentant un diamètre des surfaces sphériques suffi- samment grand pour qu'ils prennent appui les uns sur les autres par leurs faces dirigées vers l'axe du joint, selon le brevet principal, ledit joint étant caractérisé en ce que les ouvertures (8) pour les corps roulants (6) sont constituées par des perçages, dont l'axe coupe l'axe de l'élément intérieur (3) du joint; et la section (12) résiduelle de l'élément intérieur (3), mesurée perpendiculairement à l'axe, n'est pas nulle, mais toutefois inférieure à la surface maximale possible, qui est égale à la surface totale de l'élément intérieur (3) diminuée de la surface projetée des perçages, soit pour chacun de ces derniers une surface rectangulaire et une surface semi-circulaire correspondant à la surface partielle de chaque corps roulant (6).