Brevet FR2511098A1 — publié le 19830211

L'invention concerne un joint à croisillon comprenant deux fourches de joint, ou deux porte-tourillons pouvant être fixés à une bride d'arbre, et un croisillon présentant quatre tourillons cylindriques, dont deux tourillons diamétralement opposés sont montés rotatifs dans une fourche, ou un porte-tourillons, chacun avec interposition d'un élément de palier en forme de douille pré- sentant une surface intérieure cylindrique, et dont les deux autres tourillons diamétralement opposés sont montés de la même façon dans l'autre fourche ou porte-tourillons. On connait des joints à croisillon (voir le brevet allemand DE 11 22 781 par exemple) dont les éléments de palier en forme de douille sont réalisés de manière que les portées des tou- rillons ne sont pas parallèles aux portées formées par les surfaces intérieures des éléments de palier quand l'arbre articulé portant le joint n'est pas chargé Entre chaque tourillon et l'élément de palier existe de ce fait une fente qui s'élargit dans la direction radialement vers l'extérieur à partir du centre du joint Cette disposition a l'inconvénient, soit qu'il est très difficile de rectifier le tourillon à la meule lorsque le tourillon est conique, soit 3 en cas d'utilisation d'un élément de palier a surfaces coniques, qu'il se forme sur le c 8 té intérieur une dépouille également diffi- cile à réaliser. Il est connu aussi (voir la demande de brevet allemand DE-OS 27 37 557 par exemple) de répartir la charge sur un palier de tourillon sur un certain nombre d'aiguilles, ce qui diminue le frottement dans le joint à croisillon et augmente la durée de service. A cet effet, lors de la rectification à la meule, on donne au tour- rillon une forme légèrement elliptique, de sorte que la transmission des efforts entre le tourillon et l'élément de palier en forme de douille est assuréechaque fois par un certain nombre d'aiguilles. Il est aisément compréhensible que cette exécution pose également des problèmes de fabrication parce qu'il est difficile de doter le tourillon d'une portée elliptique convenable. Partant de cet état de la technique, l'invention vise à réaliser un joint à croisillon de telle manière, sans que cela demande une dépense supplémentaire particulière d'assemblage ou de 11098 fabrication,-que la capacité de charge du palier de tourillon est exploitée de façon optimale, que l'endommagement de la fourche de joint ou de l'élément de palier en forme de douille est évité et que, dans l'ensemble, il n'y a pas de coûts de fabrication supplémentaires. Selon l'invention, un joint comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce qu'une partie au moins de la surface intérieure de l'élément de palier en forme de douille, ou une partie au moins de l'alésage dans lequel est logé l'élément de palier, présente des creux orientés radialement vers l'exté- rieur à partir du centre du joint et ayant une surface limite conique ou cylindrique, située à l'extérieur si les creux sont prévus sur l'élément de palier et à l'intérieur s'ils sont prévus dans l'alésage. Par ce changement de forme de l'alésage de réception et d'entraînement de tourillon de la fkrche, ou de la surface extérieure de l'élément de palier en forme de douille, la défor- mation élastique possible de cet élément est augmentée, de sorte que le cougle transmissible est accru Une surface limite oblique des creux peut en outre constituer une surface d'entrée permettant un assemblage plus facile et plus précis, sans que cela ait une influence sur les coûts de fabrication Les creux peuvent être formés notasment par un moletage. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque les creux sont prévus sur l'élément de-palier en forme de douille, la surface limite extérieure des creux est plus éloignée de l'axe de cet élément du c 8 té du Centre-du joint que radialement à l'exté- rieur En d'autres termes, la suriace limite des creux se rétrécit dans ce cas coniquement dans le sens radîalement vers l'extérieur à partir du centre du joint, c'est-à-dire du centre du croisillon. Cette réalisation a l'avantage que l'élément de palier en forme de douille peut se déformer élastiquement sous la charge exercée par le couple transmis et s'adapter à l'alésage de la fourche Ainsi, ai l'élément de palier est une douille ou une cuvette de roulement à aiguilles, le roulement peut être chargé de façon uniforme sur toute la longueur des aiguilles La capacité du palier peut ainsi être exploitée de façon optimale par une charge maximale et/ou par le prolongement de la durée de service. La déformation élastique de l'élément de palier en forme de douille est également possible lorsque, selon une autre caractéristique, au cas o les creux sont prévus dans l'alésage de la fourche, leur surface limite est plus éloignée de l'axe de l'alésage du côté radialement extérieur que du côté du centre du croisillon. Comme l'arbre articulé doit pouvoir tourner dans cer- tains cas dans les deux sens, encore une autre caractéristique pré- voit la disposition de deux zones pourvues de creux diamétralement a l'opposé l'une de l'autre. Pour assurer que la déformation élastique agisse dans toute la plage de l'angle de flexion du joint, les creux peuvent s'étendre sur une partie circonférentielle de travail de l'élément de palier en forme de douille ou de l'alésage qui correspond au moins au double de l'angle de flexion maximal du joint. Pour que l'élément de palier en forme de douille puisse Otre monté sans que cela demande un positionnement particulier et pour qu'une rotation éventuelle de cet élément pendant le service n'ait pas une influence nuisible, les creux peuvent également s'étendre sur toute la circonférence. Des exemples de réalisation préférés mais nullement limitatifs de l'invention sont représentés schématiquement sur les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'un arbre articulé portant des joints à croisillon aux extrémités; la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle du montage d'un tourillon de croisillon dans l'un des bras d'une fourche de joint; la figure 3 est une demi-vue en plan sur le fond de la cuvette a aiguilles utilisée dans le montage de la figure 2; la figure 4 est une coupe, suivant l'axe du logement recevant le roulement à aiguilles, d'un des bras d'une fourche de joint selon une autre forme de réalisation de l'invention; et. la figure 5 est une vue en élévation du bras de fourche de la figure 4, prise d'en haut dans la représentation de la figure 4. L'arbre articulé représenté sur la figure 1 est- constitué de deux-tronçons coaxiaux 1 et 2, dont les extrémités extérieures portent chacune un joint d croisillon 3, 4 dont les bras de fourche 8 sont reliés entre eux par un croisillon 9. L'extrémité intérieure du tronçon 1 forme un bout d'arbre massif 5, tandis que l'extrémité intérieure du tronçon 2 forme un bout d'arbre creux 6- Les deux bouts 5 et 6 sont accouplés en rotation et avec possibilité de coulissement axial relatif par une cannelure. Les figures 2 et 3 représentent un exemple de réalisa- tion du montage d'un tourillon dans une fourche Ce montage est réalisé au moyen d'une cuvette à aiguilles 7 La cuvette possède une surface intérieure cylindrique 10 qui forme l'un des chemins de roulement pour les aiguilles Par sa surface extérieure 11, la cuvette 7 est montée dans un alésage 16 d'une fourche de joint 8. La surface extérieure 11 de la cuvette est couverte complètement ou partiellement de creux 12 possédant une surface limite extérieure conique Les creux 12 sont orientés à peu près radialement et se prolongent dans ce cas sur le fond 13 de la cuvette Autrement dit, les creux 12 sont à peu près parallèles au plan 14 qui contient l'axe 17 du tourillon respectivement de la cuvette Dans l'exemple des figures 2 et 3, les creux 12 s'étendent sur une partie circon- férentielle 15 de la surface extérieure 11 de la cuvette qui cor- respond à plus du double de l'angle de flexion du joint. Les figures 4 et 5 représentent une partie d'un bras de fourche 8 dont l'alésage 11, destiné à recevoir un touril- lon du croisillon avec interposition d'un roulement à aiguilles par exemple, présente des creux 12 qui s'étendent sur une partie de l'alésage et possédant une surface limite intérieure conique. Dans cet exemple également, les creux 12 s'étendent sur une partie circonférentielle 15 correspondant à plus du double de l'angle de flexion du joint à croisillon Comme dans l'exemple précédent, les creux 12 sont orientés à peu près radialement dans l'alésage 16. Dans ce cas, la surface limite conique des creux présente sa plus grande distance de l'axe 17 du côté radialement extérieur Ceci Il assure que, sous la charge du couple transmis, la douille ou la cuvette se déforme élastiquement, permettant l'utilisation optimale de la capacité de charge du roulement à aiguilles. REVENDICATIONS 1 Joint à croisillon comprenant deux fourches de joint, ou deux portetourillons pouvant être fixés à une bride d'arbre, et un croisillon présentant quatre tourillons cylindriques, dont deux tourillons diamétralement opposés sont montés rotatifs dans une fourche, ou un portetourillons, chacun avec interposition d'un élément de palier en forme de douille présentant une surface intérieure cylindrique, et dont les deux autres tourillons diamé- tralement opposés sont montés de la même façon dans l'autre fourche ou porte-tourillons, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la surface extérieure ( 11) de l'élément de palier en forme de douille ( 7), ou une partie au moins de l'alésage ( 16) dans lequel est logé l'élément de palier ( 7), présente des creux ( 12) orientés radiale- ment vers l'extérieur à partir du centre du joint et ayant une surface limite conique ou cylindrique, située à l'extérieur si les creux sont prévus sur l'élément de palier et I l'intérieur s'ils sont prévus dans l'alésage. 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque les creux (L 2) sont disposés sur l'élément de palier en forme de douille ( 7) , la surface limite extérieure des creux ( 12) est plus éloignée de l'axe ( 17 > de cet élément du c 8 té du centre du joint que radialement à l'extérieur. 3 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque les creux ( 12) sont prévus dans l'alésage ( 16) de la fourche de joint ( 8), la surface limite des creux ( 12) est plus éloignée de l'axe ( 17) de l'alésage ( 16) du côté radialement exté- rieur que du coté du centre du joint. 4 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les creux ( 12) s'étendent sur une portion circonférentielle de travail ( 15) de la surface extérieure ( 11) de l'élément de palier en forme de douille ( 7), ou de l'alésage ( 16), qui correspond au moins au double de l'angle de flexion maximal du joint. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les creux ( 12) s'étendent sur toute la circonférence de l'élément de palier en forme de douille ( 7) ou de l'alésage ( 16).