Brevet FR2492484A2 — publié le 19820423

FR 2492484 A2 19820423 FR 8022479 A 19801021 1. Le brevet principal concerne un joint homociné- tique du type dans lequel le couple est transmis entre deux têtes par des billes engagées dans des pistes pratiquées dans lesdites têtes. La présente addition a pour but principal de parfaire la structure des joints du type précité de façon à étendre leurs applications industrielles en éliminant les inconvénients inhérents à certaines formes de réalisation et en leur permettant, notamment, un fonctionnement correct sous des angles de travail importants. On rappellera brièvement que le joint suivant le brevet principal se caractérise par le fait que chaque piste est constituée de deux gorges semi-cylindriques pratiquées respectivement dans la tête interne et dans la tête externe pour recevoir sans jeu une bille, le diamètre en section de chacune desdites gorges étant orienté diagonalement par rapport à un axe radial passant par le centre géométrique du joint et perpendiculaire à l'axe longitudinal des deux têtes, ce qui amène chacune des billes à rouler et à être guidée entre deux pôles situés sur ledit axe radial lequel passe également par le centre géométrique de la bille correspon- dante et deux autres pôles situés sur un axe perpendiculaire audit axe radial et passant également par le centre géomé- trique de ladite bille correspondante, cet agencement à quatre pôles excluant l'usage de moyens intermédiaires pour maintenir constamment et impérativement les centres des billes uniformément répartis par rapport au centre géomé- trique du joint sur le plan bissecteur des axes longitudinaux respectifs des deux têtes et amenant l'ensemble des billes à transmettre le couple entre les deux têtes dans les deux sens de rotation du joint, les pressions unitaires sur les billes étant considérablement diminuées dans l'un de ces deux sens de rotation. On a montré dans le brevet principal que les différentes formes de réalisation possibles du joint conforme à l'invention étaient très nombreuses du fait de la nouvelle technique utilisée. 2. En particulier, il est à rappeler que les joints suivant l'invention peuvent recevoir une quantité variable de billes et que leurs deux têtes peuvent soit se déplacer longitudinalement l'une par rapport à l'autre, leur centrage axial étant assuré par les billes, soit, au contraire, être centrées longitudinalement l'une par rapport à l'autre par le moyen de surfaces concaves jouant dans des surfaces convexes, surfaces complémentaires dont sont munies respectivement les têtes. C'est ainsi qu'ont été décrites plusieurs variantes de réalisation possible du joint selon l'invention mais répondant, chacune, plus particulièrement à un critère spécifique. La présente addition concerne trois variantes de réalisation complémentaires du joint selon l'invention permettant d'obtenir un joint à têtes centrées axialement et longitudinalement ayant la possibilité de réaliser un travail angulaire important puisque atteignant 450, et un joint à coulissement intégré de 34 mm ayant le grand avantage de présenter la même structure que le joint centré mais les parties sphériques étant simplement remplacées par des surfaces planes, la similitude des deux joints amenant donc une normalisation de fabrication très intéressante du point de vue industriel. Le joint conforme à la présente addition, qui répond notamment aux caractéristiques de la revendication générique du brevet principal rappelée précédemment, se caractérise par le fait que les deux gorges formant une piste de roulement de bille sont disposées angulairement par rapport à l'axe longitudinal des deux têtes en position de travail nul, d'une part, en projection sur le plan contenant ledit axe longitudinal et l'axe radial passant par le centre géométrique de la bille correspondante et, d'autre part, en projection et ce, dans une moindre mesure, sur le plan orthogonal audit axe radial et passant par le centre géométrique de ladite bille. Cette disposition est avantageusement complétée par le fait de donner un angle supplémentaire à la bordure de 3. l'une des gorges de la tête extérieure ceci afin de permettre au joint d'assurer un travail angulaire important pouvant atteindre 450. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, les angles des deux gorges formant une piste de roule- ment peuvent être différents de ceux des pistes voisines. D'autres caractéristiques, avantages et particu- larités de la présente addition ressortiront de la descrip- tion qui en est donnée ci-après en référence aux dessins annexés représentant, à titre explicatif et non limitatif, trois formes de réalisation possibles de l'invention. Sur ces dessins: - la figure 1 représente, vue de face, une première forme de réalisation possible d'un joint selon l'invention à têtes centrées axialement et longitudinalement et comportant deux billes; - la figure 2 est une vue de profil du même joint de la figure 1, le carter de protection étant représenté en coupe longitudinale et le travail angulaire de joint étant nul; - la figure 3 représente, vu en plan, le joint de la figure 1 dont le travail angulaire est nul, la tête exté- rieure étant tronquée, suivant J-J' de la figure 5; - la figure 4 représente, vu en plan, le joint de la figure 1 dont le travail angulaire est au maximum; la tête extérieure étant tronquée, suivant J-J' de la figure 5; - la figure 5 représente, vu en plan, le joint de la figure 1 dont le travail angulaire est nul et la tête extérieure n'étant pas tronquée; - la figure 6 représente de face et en coupe VI- VI de la figure 5, l'arbre de la tête intérieure; - la figure 7 représente, vu de face, une seconde forme de réalisation possible d'un joint selon l'invention à têtes centrées axialement et longitudinalement et comportant quatre billes *; - la figure 8 est une vue de profil du même joint de la figure 7 et dont le travail angulaire est nul; 4. - la figure 9 représente, vue de face, une troisième forme de réalisation possible d'un joint selon l'invention dont les têtes sont à coulissement longitudinal intégré et comportant quatre billes; - la figure 10 représente, vu de profil, le même joint que celui de la figure 9, se trouvant dans sa position de raccourcissement maximum et son travail angulaire étant nul; et - la figure 11 représente le joint de la figure 10 dans sa position d'allongement et de travail angulaire maximum. Suivant une première forme de réalisation possible d'un joint selon l'invention à deux billes et comportant des têtes centrées axialement et longitudi- nalement, qui est représentée à titre d'exemple sur les figures 1 à 6, ce joint comporte essentiellement une tête intérieure 1 creusée de deux gorges la et une tête extérieure 2 creusée de deux gorges complémentaires 2a. Les deux groupes- de deux gorges complémentaires sont répartis par rapport au centre géométrique 0 du joint, en regard l'un de l'autre, pour recevoir respectivement les deux billes 3 et 3'. Par ailleurs, les têtes 1 et 2 du joint sont, dans cette forme de réalisation, centrées axialemexit et longitudinalement par le moyen de surfaces convexes 2d de la tête 2 jouant dans des surfaces concaves complémentaires lb de la tête 1. Conformément à la présente addition, les axes longitudinaux des deux gorges la et 2a formant une piste de roulement de la bille correspondante 3 par exemple, sont disposés suivant une première orientation F-G, angulairement par rapport à l'axe longitudinal X-X' des deux têtes 1 et 2, en position de travail nul, et se coupent sur le plan bissec- teur H-H', comme cela apparaît distinctement sur la figure 2 en projection sur le plan contenant ledit axe X-X.' et l'axe radial A-A' passant par le centre géométrique Cs de la bille 3. D'autre part, ces mêmes axes longitudinaux des gorges sont disposés, suivant une deuxième orientation F'-G'-, angulaire- ment par rapport à l'axe longitudinal X-X' et se coupent sur. 5. le plan bissecteur H-H' contenant l'axe B-B', comme cela apparaît distinctement sur la figure 3, en projection sur le plan orthogonal à l'axe A-A' et contenant l'axe C-C' passant par le centre géométrique Cs de la bille 3. Lorsque le joint se trouve en position angulaire à 0 comme représenté sur les figures 1, 2 et 3, on évite que, sous la poussée du couple, la tête menante 1 puisse tourner dans la tête menée 2 et ce en éjectant les billes hors de leur piste, il est important de noter que, conformé- ment à la présente addition, les angles F-G sont plus impor- tants que les angles F'-G'. En d'autres termes, l'angularité des gorges est plus élevée dans le sens radial que dans le sens perpendiculaire à ce sens radial. L'expérience prouve que cette caractéristique d'avoir une angularité F-G supérieure à l'angularité F'-G' impose aux billes de rester positionnées sur le plan bissec- teur H-1l' lorsque le joint se trouve en position angulaire nul. Par ailleurs, lorsque le joint passe de la posi- tion 0 indiquée ci-dessus à un travail angulaire, il devient impossible aux billes de se déplacer hors du plan bissecteur H-H' du fait de l'action contraire entre les angles de chacune des deux gorges d'une même piste. Conformément à une autre caractéristique de la présente addition, on peut permettre au joint un travail angulaire important pouvant atteindre 45 , en donnant un certain angle F" à la bordure des gorges de la tête exté- rieure 2 du joint, étant à noter que cet angle F" est supé- rieur à l'angle F' comme cela apparaît distinctement sur la figure 4 ainsi que sur les figures 1, 3 et 5. En outre, pour obtenir un moindre encombrement du joint, l'arbre lc de la tête interne 1 est pourvu (voir plus particulièrement figure 6) d'échancrures id dans lesquelles viennent se loger les parties 2d des surfaces convexes de la tête externe 2, dans le travail angulaire maximum du joint. De plus, des parties plates 2b et 2c (voir figures 1 et 2) sont pratiquées sur la tête externe 2 pour permettre égale- ment ce travail angulaire maximum. 6. Dans cette forme de réalisation, un carter 4 est utilisé comme représenté sur la figure 2. Si l'on suppose que l'arbre 1 est l'arbre menant, le sens de rotation E est le préférentiel par rapport au sens de rotation inverse E'. C'est ainsi que pour l'adaptation du joint à l'automobile par exemple, le sens de rotation E sera celui de la marche avant et le sens E' celui de la marche arrière. Comme dans le brevet principal, le centre géomé- trique de chaque bille se situe à l'intersection de l'axe radial A-A', d'un axe de symétrie transversal'C-C' perpendi- culaire au premier, et de la diagonale D. Il ressort à la simple lecture des dessins que cette disposition en diagonale D des gorges la et 2a amène les billes à rouler et à être guidées entre deux pôles situés sur l'axe A-A' et deux autres pôles situés sur l'axe C-C' perpendiculaire à cet axe A-A', la transmission du couple s'effectuant ainsi par chacune des billes dans le sens droit ou gauche. Une autre réalisation possible d'un joint selon l'invention à têtes centrées axialement et longitudina- lement, est représentée à titre d'exemple sur les figures 7 et 8, il est en quelque sorte la réplique de celui des figures 1 à 6 mais comporte quatre billes au lieu de deux, sa tête intérieure 11 est creusée de quatre gorges lia et sa tête extérieure 12 de quatre gorges 12a, quatre billes 13, 13', 13" et 13"' et des surfaces convexes 12c et concaves llc, quatre trous de fixation 12b et un dégagement angulaire 12d complèten le dispositif. Comme dans le joint objet des figures 1 à 6, ces gorges ont des orientations F-G et F'-G', ainsi que des angles F" permettant un travail' angulaire important du joint. Les axes A-A', B-B', C-C', X-X' ainsi que la diagonale D et le plan bissecteur H-H' sont pareils à ceux des figures 1 à 6. Les sens de rotation E et E' s'effectuent sans différence à droite comme à gauche. La structure de ce joint lui permet un travail angulaire de 45 . 7. La réalisation représentée aux figures 9 à 11 est celle d'un joint coulissant dont la structure est pratique- ment normalisée avec le joint des figures 7 et 8, seules les têtes 21 et 22 sont plus larges, et les surfaces convexes et concaves sont remplacées par des surfaces plates 21c et 22c dont les chanfreins 21d et 22d ainsi que les angles F" permettent le jeu angulaire des têtes 21 et 22 l'une dans l'autre. Les figures 10 et 11 représentent les positions du joint passant de 0 dans le raccourcissement à 250 pour un allongement maximum de 34 mm. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications annexées. 8. REVENDICATIONS 1. - Joint homocinétique du type dans lequel le couple est transmis entre deux têtes par des billes engagées dans des pistes pratiquées dans lesdites têtes, selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé par le fait que les deux gorges (la, 2a) formant une piste de roulement de bille (3, 3') sont disposées angulairement par rapport à l'axe longitudinal (X-X') du joint, d'une part, en projection sur le plan contenant l'axe radial (A-A') passant par le centre géométrique (Cs) de la bille (3, 3') correspondante et, d'autre part, en projection sur le plan orthogonal audit axe radial et passant par le centre géométrique (Cs) de ladite bille (3, 3'), l'angularité des gorges étant plus élevée dans le sens radial (F-G) que dans le sens (PI-G') perpendiculaire à ce sens radial. 2. - Joint homocinétique selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que-pour permettre un travail angulaire important un certain angle (F") est donné à la bordure des gorges de la tête extérieure (2) du joint, cet angle (F") étant plus important que l'angle (F') que présente chacune des gorges dans le sens perpendiculaire à l'axe radial de chacun desdites gorges. 3. - Joint homocinétique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les angles (F-G et F.'-G') des deux gorges (la, 2a) formant une piste sont éventuellement différents de ceux des pistes voi- sines les angles dans le sens radial (F-G) devant toujours être supérieurs aux angles dans le sens (F'-G') perpendi- culaire à ce sens radial.