Brevet FR2548298A1 — publié le 19850104

JOINT HOMOCINETIQUE La présente invention se rapport à un joint homocinétique permettant d'assurer l'accouplement en rotation de deux arbres concourants faisant entre eux un angle fixe ou variable, ce joint comprenant deux é-léments d'accouple- ment montés respectivement aux extrémités contiguës des arbres et en prise l'un avec l'autre. Le joint homocinétique objet de l'invention est plus particulièrement destiné aux colonnes de direction pour véhicules automobiles. Un tel joint, interposé dans une colonne de direction, permet de la décomposer en deux parties plus courtes et non alignées, de sorte qu'elle peut "se casser" en cas de choc. Son caractère homocinétique assure non seulement une transmission proportionnelle des angles de braquage, mais encore, et surtout, une régularisation du couple de braquage transmis, ce qui permet de dimensionner au plus juste l'ensemble de la colonne de direction vis-à-vis des efforts qu'elle doit supporter. L'invention a pour but de créer un tel joint omo- cinétique qui soit de structure simple en ce qui concerne sa fabrication et son assemblage, donc peu coûteuse, tout en offrant une excellente fiabilité. Ce but est atteint par le fait que les deux éléments précités du joint sont identiques et comprennent chacun un corps fixé coaxialement au bout de l'un des arbres et comportant, disposés suivant deux axes divergeant obliquement à partir d'un même point de l'axe de l'arbre vers l'extré- mité dudit corps opposée à l'arbre, de part et d'autre de l'axe de ce dernier et sous un même angle inférieur à 900, de préférence voisin de 450, par rapport à cet axe, d'un côté un alésage cylindrique coaxial a l'axe oblique correspondant, de l'autre côté un bras dans lequel est creusée une glissière coaxiale à l'axe oblique correspondant et ouverte longitudinalement sur la face du bras opposée à l'arbre, tandis que les deux éléments du joint sont accouplés d'une part par une articulation à rotule centrée sur le point de concours des axes des deux arbres etJ d'autre part, par une paire de broches dont chacune est formée d'un fût cylindrique offrant à une extrémité une tête à surface extérieure sphérique, chacune de ces broches coulissant par son fût dans l'alésage de l'un des éléments et par sa tête dans la glissière du bras de l'autre élément. Avantageusement, pour chacun des éléments du joint, les axes obliques précités et l'axe de l'arbre correspondant sont coplanaires. Les points d'articulations définis par la rotule centrale et les têtes des broches sont alors alignés. Pour permettre un libre coulissement des broches dans les alésages qui les reçoivent, il convient que le fond de ceux-ci soit mis en communication avec l'extérieur. Cela peut être par exemple réalisé en forant au moins un conduit dans le corps de chaque élément, ou en creusant au moins une gorge soit dans ledit corps suivant une génératrice de l'alésage, soit dans le fût de chaque broche suivant une génératrice de celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexe. La figure unique représente en coupe un joint homocinétique selon l'invention. Le joint homocinétique représenté comprend deux éléments la, lb identiques, dotés de dispositifs 2a, 2b permettant leur fixation aux extrémités d'arbres 3a, 3b dont les axes 4a, 4b concourent en un point central C et peuvent faire entre eux un angle . Chaque dispositif Za, 2b se présente ici sous la forme d'un manchon cannelé recevant le bout cannelé de l'arbre correspondant, ce dernier y étant verrouille grâce à une goupille tangentielle Sa, 5b. Les éléments la, lb sont reliés entre eux par une articulation à rotule 6 centrée au point C, dont les deux parties sont respectivement serties dans des logements creusés dans les corps 7a, 7b desdits éléments coaxialement aux axes communs respectifs 4a, 4b des arbres 3a, 3b et des éléments la, lb. L'articulation 6 définit matériellement le point de cassure C des deux arbres 4a, 4b et maintient ceux-. ci réunis quel que soit l'angle a qu'ils font. L'élément la comporte, du côté apposé à son dispositif 2a de fixation à l'arbre 3a, un alésage intérieur 8a et un bras extérieur 9a s'étendant obliquement suivant des axes IOa, IIa partant d'un point A de l'axe 4a et orientés à l'opposé du dispositif 2a en formant un meme angle ss, voisin de 450 avec l'axe 4a de part et d'autre de celui-ci, les trois axes 4a, lOa, Ila étant situés dans un même plan. L'alésage 8a, en forme de cavité cylindrique de révolution coaxiale à l'axe 10a, reçoit le fut l2a, cylindrique et le diamètre conjugué de celui dudit alésage,d'une broche I3a qui se termine par une tête 14a offrant une surface sphérique. De même,l'elément lb comporte un alésage 8b qui reçoit le fut 12b d'une broche 13b identique à la broche I3a et se terminant également par une tête 14b de surface sphérique. Le bras 9a de l'élément Ia présente la forme d'une fourche dont les branches forment par leurs faces en regard une glissière coaxiale a l'axe 1 la susceptible de recevoir et de guider un coulissement longitudinal la tête 14b de la broche 13b de l'élément lb. Ce dernier élément présente de même un bras 9b formant une glissière qui reçoit et guide la tete I4a de la broche I3a de l'élément la. Lorsque les arbres 3a, 3b tournent, l'arbre menant entraîne l'arbre mené par l'intermédiaire des articulations à rotules mobiles que forment d'une part la tête I4a de la broche 13a et le bras 9b, d'autre part la tête 14b de la broche 13b et le bras 9a. Etant donné que les axes 10a, 11h et lita, lOb de ces organes font un même angle avec les axes 4a, 4b des arbres 3a, 3b et que les distances AC et BC des points de concours A et B desdits axes au point d'articulation C des axes 4a, 4b sont égales, les centres D et E desdits articulations à rotuleJ qui transmettent le couple de rotation, sont contenus dans le plan bissecteur 15 des axes 4a, 4b, quel que soit l'angle a que font ceux-ci. Par suite, la liaison assurée par le joint entre les deux arbres 3a, 3b est bien homocinétique. Pour éviter la présence d'espaces clos à I'arrière des broches 13a, 13b qui entraveraient le libre déplacement de celles-ci dans les cavités 8a, 8b, ces dernières sont mises en communication avec l'extérieur par des canaux 16a, I6b forés dans les corps des éléments la, lb et débouchant à l'extrémité interne desdits cavités. Par ailleurs, un soufflet 17 fait d'une membrane souple enveloppe de manière étanche l'ensemble des articulations du joint. Ce soufflet peut renfermer un fluide lubrifiant qui baigne lesdits articulations et atteint l'intérieur des cavités 8a, 8b par les canaux 16a, 16b. REVENDICATIONS 1. Joint homocinétique destiné à assurer 1 'accou- plement en rotation de deux arbres concourants faisant entre eux un angle fixe ou variable, comprenant deux élé- ments d'accouplement montés respectivement aux extrémités contigues des arbres et en prise l'un avec l'autre, carac térisé par le fait que ces deux éléments (la, lb) sont identiques et comprennent chacun un corps (7a, 7b) fixé coaxialement au bout de l'un des arbres (3a, 3b) et comportant, disposés suivant deux axes (lOa, lia, 10b, 11b) divergeant obliquement à partir d'un même point (A,B) de l'axe de l'arbre vers l'extrémité dudit corps opposée à l'arbre, de part et d'autre de l'axe de ce dernier et sous un même angle (ss) inférieur à 90 par rapport à cet axe, d'un côté un alésage cylindrique (8a, 8b) coaxial à l'axe oblique (lOa, 10b) correspondant, de l'autre côté un bras Qa, 9b)dans lequel est creusée une glissière coaxiale. à l'axe oblique (1 la, 11b)correspondant et ouverte longitudinalement sur la face du bras opposée à l'arbre (3a, 3b) et que les deux éléments (la, 1b) du joint sont accouplés d'une part par une articulation à rotule 6 centrée sur le point (C) de concours des axes (4a, 4b)des deux arbres et d'autre part par une- paire de broches (l3a, l3b) dont chacune est formée d'un fût cylindrique 02a, 12b) offrant à une -extrémité une tête (14a, 14b) à surface extérieure sphérique, chacune de ces broches (13a, 13b)coulissant par son fût dans l'alésage a, 8b)de l'un des éléments (la, lb) et par sa tête (14a, 14b) dans la glissière du bras (9b, 9a) de l'autre élément. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour chacun de ses éléments (la, 1b) les axes obliques (lOa, Ila, 10b, 11b) et l'axe (4a, 4b) de l'arbre correspondant sont coplanaires. 3. Joint selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'angle(ss)que font les axes obliques (lOa, 11a, 10b, 11b)de chacun de ses éléments avec l'axe (4a, 4b)de l'arbre(3a, 3b)correspondant est de l'ordre de 45". 4. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fond de l'alésage cylindrique (8a, 8b)de chacun de ses éléments (la, lhi est mis en communication avec l'extérieur. 5. Joint selon la revendication 4, caractérisé par le fait que cette mise en communication est assurée par au moins un conduit (16a, 16b)foré dans le corps de l'élément. 6. Joint selon la revendication 4, caractérisé par le fait que cette mise en communication est assurée par au moins une gorge creusée dans le corps Qa, 7b)de l'élément suivant une génératrice de l'alésage (8a, 8b) 7. Joint selon la revendication 4, caractérisé par le fait que cette mise en communication est assurée par au moins une gorge creusée dans le fût (12a, 12b) de la broche (13a, 13b) suivant une génératrice de celui-ci.