Brevet FR2520822A1 — publié le 19830805

La présente invention se rapporte à un joint homocinétique à mobilité angulaire, destiné à accoupler deux arbres formant un angle entre eux, et qui comprend une fourche de joint fixée à une extrémité d'un arbre et des organes d'articulation montés entre cette fourche et l'extrémité de l'autre arbre. On connaît déjà des joints homocinétiques des- tinés à la transmission de couples entre deux arbres for- mant un angle entre eux, dans lesquels, sur les deux ex- trémités des arbres, sont montées des fourches qui sont reliées l'une à l'autre par un organe d'articulation Dans les joints de Cardan connus, cet organe d'articulation est un croisillon de joint muni de quatre tourillons dé- calés de 900 Pour éviter le frottement de glissement, il est prévu dans chacun des oeils des fourches un rou- lement dont les corps roulants roulent sur le tourillon rectifié correspondant du croisillon Un tel joint est relativement coûteux. D'un autre côté, lorsqu'il s'agit de transmettre un couple entre deux arbres alignés, il est connu de pré- voir à l'extrémité d'un arbre, un coulisseau rectangu- laire qui est engagé dans un réceptacle en forme de boite prévu sur l'extrémité de l'autre arbre Cette forme de réalisation connue ne convient pas pour accoupler des arbres dont les axes ne sont pas alignés. Le but de la présente invention est de créer un joint homocinétique à mobilité angulaire qui n'exige qu'une faible dépense de fabrication et qui permette de grands angles d'inclinaison relative. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que, dans la fourche de joint,, est monté un or- gane d'articulation qui peut pivoter autour d'un axe et possède une cavité présentant deux surfaces travaillantes orientées parallèlement à l'axe tandis qu'à l'extrémité de l'autre arbre, est prévu, transversalement à l'axe de cet arbre, un tenon qui présente une surface latérale cylindrique et qui est engagée dans la cavité de l'orga- ne d'articulation. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, et dans le cas o le joint comporte une boule de centrage, l'axe de pivotement de l'organe d'articulation est décalé axialement par rapport au centre de courbure de la boule de centrage; de même, l'axe central de la surface latérale cylindrique du tenon peut être décalé axialement par rap- port au centre de courbure de la boule de centrage; ledit axe de pivotement et ledit axe central peuvent être décalés par rapport audit centre de courbure de la boule de cen- trage de distances égales mais dans des sens opposés; le tenon peut avantageusement être bloqué dans l'organe d'ar- ticulation dans la direction parallèle au deuxième arbre. Suivant l'invention, et ainsi qu'on l'a déjà indi- qué plus haut, il est prévu, dans la fourche de joint fixée à une extrémité de l'un des arbres, un organe d'articula- tion qui peut pivoter autour d'un axe et dans lequel est engagé, avec établissement d'une liaison par sûreté de forme, un tenon cylindrique fixé à l'extrémité opposée de l'autre arbre, transversalement à l'axe de cet arbre Grâ- ce au montage pivotant de l'organe d'articulation et à la configuration cylindrique du tenon fixé à l'extrémité de l'autre arbre, ces éléments peuvent se disposer de la fa- çon appropriée au cours de la rotation des arbres, de sor- te qu'on obtient ainsi une marche homocinétique En même temps, on peut obtenir des angles d'inclinaison relative- ment grands. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se réfé- rant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 montre par des vues en perspective deux éléments d'un joint homocinétique; la figure 2 est une coupe longitudinale du joint homocinétique de la figure 1; et la figure 3 est une coupe longitudinale du joint homocinétique de la figure 1, prise dans un plan décalé de 900 par rapport à la coupe de la figure 2. Sur l'extrémité de l'arbre 1 est montée, soli- dairement en rotation avec cet arbre, une fourche de joint 2 qui présente dans ses joues 3 et 4 des perçages 5 et 6 alignés l'un sur l'autre Ces perçages 5 et 6 servent à recevoir des tourillons 7 et 8 appartenant à un organe d'articulation 10 qui est monté dans la fourche 2 de ma- nière à pouvoir pivoter autour de l'axe 9 Les tourillons 7 et 8 peuvent être, soit rigidement solidaires de l'or- gane d'articulation 10 et montés pour tourner avec jeu dans les perçages 5 et 6 des joues 3 et 4, soit rigide- ment solidaires des joues 3 et 4 et engagés avec jeu dans des perçages de l'organe d'articulation 10 En outre, dans chacun des cas, des roulements peuvent être montés sur les tourillons 7 et 8 pour réduire le frottement. L'organe d'articulation 10,qui peut être fabri- qué en tôle ou analogue, est réalisé sous la forme d'un cadre, présente une cavité 11 dans laquelle est engagé le tenon 13 rigidement solidaire de l'extrémité du deuxiè- me arbre 12 Ce tenon 13, agencé transversalement à l'ar- bre 12, présente une surface latérale cylindrique 14 centrée sur un axe central 15 et s'ajuste sans jeu en- tre les surfaces travaillantes de la cavité 11 de l'or- gane d'articulation 10 qui s'étendent parallèlement à l'axe 9. Pour centrer les deux arbres 1 et 12, il est prévu à l'extrémité de l'arbre 1 une boule de centrage 16 et, à l'extrémité de l'arbre 12, une cavité corres- pondante 17 destinée à recevoir la boule de centrage 16. Dans l'exemple de réalisation représenté, la cavité 17 est façonnée directement dans le tenon 13, à savoir, sous la forme d'une surface concave sphérique ou en calotte de sphère. L'axe de pivotement 9 de l'organe d'articulation est décalé axialement de la distance "a" par rapport au centre de courbure 18 de la boule de centrage 16 De même, l'axe central 15 de la surface latérale cylindrique 14 du tenon 13 est décalé axialement de la distance na* par rapport au centre de courbure 18 qui constitue en même temps l'axe de rotation 19 du joint homocinétique. L'agencement est tel que les axes 9 et 15 présentent des décalages axiaux égaux en valeur absolue mais opposés par rapport au centre de courbure 18 ou à l'axe de rota- tion 10 défini par ce centre Les sens de décalage des axes 9 et 15 peuvent être intervertis par rapport à l'exemple de réalisation représenté. Pour obtenir un plus grand angle d'inclinaison mutuel de deux arbres, certaines parties du tenon 13 et de l'organe d'articulation 10 sont arrondies et évidées. Ces évidements peuvent être réalisés sous la forme de sur- faces sphériques ou coniques creuses. D'une façon tout à fait générale, on doit consi- dérer qu'il est possible d'apporter des modifications de construction à l'exemple de réalisation décrit précédem- ment C'est ainsi que la boule de centrage 16 peut être prévue sur l'arbre 12 et la cavité 17 sur l'arbre 1 Dans le cas d'une utilisation à poste fixe, le centrage peut être supprimé parce que le même effet est alors assuré par les arbres qui sont montés fixes l'un par rapport à l'autre. Par ailleurs, il est possible de monter sur le tenon 13 des roulements dont les surfaces latérales en- trent en contact avec les surfaces travaillantes de la cavité 11 de l'organe d'articulation qui s'étendent paral- lèlement à l'axe. Pour réaliser une unité autocentreuse et prête au montage, on peut prévoir des éléments de retenue qui fixent le tenon 13 dans l'organe d'articulation 10. En remplacement du centrage assuré par la boule de centrage 16 et par la cavité correspondante 17, on peut également prévoir sur l'un des arbres, 1 ou 12, une sur- face sphérique qui emboîte l'organe d'articulation 10, le tenon 13, ainsi qu'une autre surface sphérique prévue sur l'autre arbre et qui coopère avec cette dernière. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Joint homocinétique à mobilité angulaire des- tiné à accoupler deux arbres formant un angle entre eux, comprenant une fourche de joint fixée à une extrémité d'un arbre et des organes d'articulation disposés entre cette fourche et l'extrémité de l'autre arbre, et caractérisé en ce que, dans la fourche de joint ( 2) est monté un or- gane d'articulation ( 10) qui peut pivoter autour d'un axe ( 9) et qui possède une cavité ( 11) présentant deux surfa- ces travaillantes orientées parallèlement à l'axe ( 9), tandis qu'à l'extrémité de l'autre arbre ( 12) est prévu, transversalement à l'axe de cet arbre, un tenon ( 13) qui présente une surface latérale cylindrique ( 14) qui est en- gagé dans la cavité ( 11) de l'organe d'articulation ( 10). 2 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'orga- ne d'articulation ( 10) est relié aux joues ( 3, 4) de la fourche de joint ( 2) de façon à pouvoir pivoter, par l'in- termédiaire de tourillons ( 7, 8). 3 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les tou- rillons ( 7, 8) sont rigidement solidaires de l'organe d'articulation ( 10) et sont engagés de façon à pouvoir tourner dans des perçages ( 5, 6) ménagés dans les joues ( 3, 4). 4 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les tou- rillons ( 7, 8) sont rigidement solidaires des joues ( 3, 4) et engagés de façon à pouvoir tourner dans des perçages prévus dans l'organe d'articulation ( 10). 5 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, carac- térisé en ce que des roulements sont montés sur les tou- rillons ( 7, 8). 6 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications'l à 5, carac- térisé en ce que, sur le tenon ( 13) sont montés des rou- lements dont les surfaces latérales forment la surface latérale cylindrique ( 14). 7 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que, pour le centrage des arbres ( 1, 12), il est prévu une boule de centrage ( 16) à l'extrémité d'un arbre ( 1) tandis qu'il est prévu sur l'extrémité opposée de l'autre arbre ( 12) une cavité ( 17) destinée à recevoir la boule de centrage ( 16). 8 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la ca- vité ( 17) est façonnée dans le tenon ( 13). 9 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la cavité ( 17) est réalisée sous une forme sphé- rique concave. Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, ca- ractérisé en ce que l'axe de pivotement ( 9) de l'organe d'articulation ( 10) est décalé axialement par rapport au centre de courbure ( 18) de la boule de centrage ( 16). 11 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, ca- ractérisé en ce que l'axe central ( 15) de la surface la- térale cylindrique ( 14) du tenon ( 13) est décalé axia- lement par rapport au centre de courbure ( 18) de la bou- le de centrage ( 16). 12 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'axe de pivotement ( 9) et l'axe central ( 15) sont décalés axialement par rapport au centre de cour- bure ( 18) de la boule de centrage ( 16) de la même dis- tance (a) mais dans des sens opposés. 13 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, ca- ractérisé en ce que le tenon ( 13) est bloqué dans l'or- gane d'articulation ( 10) dans la direction parallèle à l'arbre ( 12). 14 Joint homocinétique à mobilité angulaire, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou sui- vant la revendication 13, caractérisé en ce que, sur l'un des arbres ( 1, 12) est prévue une surface sphérique qui emboîte l'organe d'articulation ( 10), le tenon ( 13), ain- si qu'une surface sphérique prévue sur l'autre arbre ( 12 ou 1 respectivement) et qui coopère avec cette dernière surface sphérique.