Brevet FR2549918A1 — publié le 19850201

La présente invention se rapporte à un joint universel à vitesse constante, dont le palier comporte, au lieu de billes, des rouleaux présentant une partie centrale cylindrique et des extrémités de forme complémentaire de celle de gorges. Dans un joint universel à vitesse constante, le couple est transmis par des billes qui sont disposées entre des bagues intérieure et extérieure et sont en contact avec des gorges de ces bagues Ces billes sont retenues dans des 10 ouvertures d'une cage disposée autour de la bague intérieure et il existe un contact ponctuel entre elles et les bords de ces ouvertures La partie centrale cylindrique des rouleaux selon l'invention crée un contact linéaire entre ces derniers et la cage, au lieu du contact ponctuel qui existe 15 lorsque ce sont des billes qui sont utilisées Cela réduit la concentration des efforts et diminue l'usure, en donnant une plus longue durée de service aux joints universels. Les rouleaux permettent aussi de réparer plus facilement les joints universels à vitesse constante Dans 20 ce cas, on agrandit en les rectifiant les gorges des bagues intérieure et extérieure, de manière à leur redonner une surface lisse et régulière, Puis on utilise des rouleaux à extrémités plus grandes, destinées à s'ajuster dans ces gorges plus grandes La partie centrale cylindrique de ces 25 rouleaux peut avoir le même diamètre que les billes initiales, si bien qu'il est possible d'utiliser la même cage, ou une cage dans les ouvertures ont la même grandeur que celles de la cage initiale; L'invention concerne donc un joint universel à vi30 tesse constante, dont le palier est équipé de rouleaux au lieu de billes et présentant les avantages exposés ci-dessus. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs, sur lesquels la figure 1 est une élévation longitudinale avec coupe partielle d'un joint universel à vitesse constante du type plongeur, selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale à grande échelle, par la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une élévation à plus grande échelle, avec coupe partielle, de certains éléments du joint universel de la figure 1; la figure 4 est une élévation avec coupe partielle d'un joint universel type Rzeppa selon l'invention; la figure 5 est une vue en bout d'un joint universel à gorges obliques ou croisées selon l'invention; et 10 la figure 6 est une coupe par la ligne 6-6 de la figure 5. Sur la figure 1, un joint universel plongeur à vitesse constante selon l'invention est désigné par 10 Les joints de ce genre sont aussi décrits dans les brevets des 15 Etats-Unis d'Amérique n 3 442 095 et 3 464 232 Le joint comporte un moyeu ou bague intérieure 12, que des cannelures 16 et une rondelle élastique 18 ou d'autres éléments appropriés rendent solidaire d'un arbre 14 Ce joint comporte aussi une bague extérieure 20, qui fait ici corps avec un 20 arbre court 22 La surface extérieure 23 de la bague 12 est sphérique et présente des gorges rectilignes 24 parallèles à son axe et à celui de l'arbre 14. La bague extérieure 20 présente une surface intérieure 26 cylindrique, dans laquelle sont formées des gorges 25 28 réparties sur sa circonférence et parallèles à l'axe de cette bague 20 et à celui de l'arbre 22 Les gorges 24 et 28 ont le même écartement sur les bagues respectives et constituent des chemins de roulement pour des rouleaux 30 qui se déplacent sur eux pendant l'articulation et la 30 plongée Ces gorges 24 et 28 sont arrondies en section droite et, dans la forme de réalisation représentée, elles ont le même rayon Les rouleaux 30 comportent une partie centrale 32 cylindrique et des extrémités arrondies 34 et 36 qui sont logées dans les gorges 24 et 28, respectivement. 35 Ces extrémités arrondies 34 et 36 ont aussi le même rayon, qui est adapté à celui de ces gorges 24 et 28 Par ailleurs, les rayons desdites extrémités 34 et 36 partent d'un centre commun, situé dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de la partie cylindrique 32 et coupe celle-ci en son milieu. Les rouleaux 30 sont logés dans des ouvertures 38 d'une cage 40, disposée entre les bagues intérieure et extérieure 12 et 20 Ces ouvertures 38 ont la forme générale de rectangles, dont la dimension longitudinale est sensiblement égale au diamètre de la partie cylindrique 32 des rouleaux et dont la dimension dans le sens de la circonférence est supérieure à celle du diamètre des parties 32. 10 Cela permet aux rouleaux 30 de tourner sur l'axe desdites parties cylindriques 32 et sur d'autres axes, sauf lorsque ces parties cylindriques 32 sont en contact avec les bords plats des ouvertures 38, ainsi que le montre par exemple le rouleau 30 du haut sur la figure 3 La cage 40 peut aussi 15 se déplacer circonférentiellement par rapport aux rouleaux 30. Les rouleaux 30 peuvent être utilisés avantageusement dans des jeux de pièces de rechange pour réparer des joints universels à vitesse constante existants Pour cette 20 réparation, il est possible d'augmenter le diamètre de certaines des gorges rectilignes 24 ou de toutes en les rectifiant, afin de polir leur surface et, en fait, de supprimer les parties usées de ces surfaces Il est ensuite possible de former sur les rouleaux 30 des parties arrondies 25 34 et 36 de diamètre correspondant, supérieur à celui des éléments correspondants du joint original Cependant, le rayon de la partie cylindrique 32 de ces rouleaux étant inférieur à celui de ces extrémité sphériques 34 et 36, lesdits rouleaux 30 peuvent être logés dans les mêmes ouver30 tures 38 de la cage 40 originale, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de remplacer cette cage si son état est satisfaisant, lorsqu'on répare le joint universel Ainsi, le contact entre les parties cylindriques 32 des rouleaux 30 et les bords circonférentiels des ouvertures 38 de la cage 35 étant linéaire, l'usure est plus faible qu'avec le contact ponctuel qui existe avec les billes usuelles et on obtient donc une plus grande durée de service du joint Les rouleaux paraissent donc faire fonctionner plus doucement le joint universel quand il est monté sur une automobile à traction avant. Il est aussi possible, ainsi que le représente la figure 4, d'utiliser des rouleaux selon l'invention dans des joints universels à vitesse constante du type Rzeppa, qui sont aussi décrits dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 2 046 584, par exemple Un joint universel 42, type Rzeppa, comporte un élément ou bague intérieur 44, fixé à un arbre 46 de manière appropriée Ce joint comporte un élément ou bague extérieur 48, qui fait corps avec un arbre court 50. L'élément intérieur 44 présente une surface sphérique 52 comportant, sur sa périphérie, des gorges arrondies 54 équidistantes L'élément extérieur 48 forme une cuvette sphérique 56 comportant sur sa périphérie des gorges arrondies 58 équidistantes. Chacun des rouleaux 60 comporte une partie centrale 62 cylindrique et des extrémités arrondies 64 et 66,logées dans les gorges 54 et 58, respectivement Les rayons de ces extrémités arrondies sont égaux et ont un centre commun, situé dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de la partie cylindrique 62 et coupe cette partie en son milieu Les rouleaux 60 sont disposés dans des ouvertures 68 d'une cage 70 et ils y agissent de la même manière que les rouleaux 30 des figures 1 à 3, c'est-àdire qu'ils peuvent tourner sur l'axe de leur partie cylindrique et sur d'autres axes, sauf si ces parties cylindriques sont en contact avec les bords plats des ouvertures 68, qui agissent en fait à la manière de cales On obtient avec les rouleaux 60 des avantages semblables à ceux qui sont obtenus avec les rouleaux 30. Les rouleaux selon l'invention peuvent encore être utilisés dans des joints universels à vitesse constante, 35 à gorges obliques ou croisées, ainsi que le représentent les figures 5 et 6 Un joint universel 72 comporte un élément ou bague intérieur 74, qui est destiné à être monté sur un arbre, comme les bagues intérieures 12 et 54 Ce joint comporte aussi un élément ou bague extérieur 76, qui est destiné à être fixé à un autre arbre au moyen de trous 78 de passage de boulons L'élément intérieur 74 comporte 5 des gorges rectilignes 80, qui font un certain angle avec son axe L'élément extérieur 76 présente une cuvette cylindrique 82 dans laquelle sont formées des gorges 84, qui sont rectilignes, mais sont inclinées sur l'axe de cet élément 76 Ces gorges 80 et 84 sont arrondies en section 10 droite et ont le même rayon. Chacun des rouleaux 86 comporte une partie centrale 88 cylindrique et des extrémités arrondies 90 et 92, qui sont logées dans les gorges 80 et 84, respectivement. Les rayons de ces extrémités 90 et 92 sont égaux et sont 15 aussi sensiblement égaux à ceux des gorges 80 et 84 Par ailleurs, ces rayons des extrémités arrondies ont un centre commun, situé dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de la partie cylindrique 88 et coupe celle-ci par le milieu. Les rouleaux 86 sont logés dans des ouvertures 94 d'une cage 96 Ces ouvertures ont la forme générale de rectangles dont la dimension longitudinale est sensiblement égale au diamètre de la partie cylindrique 88 de ces rouleaux et dont la dimension dans le sens périphérique est supérieure à ce diamètre Cela permet aux rouleaux de 25 tourner de la même manière que les rouleaux 30 et 60. Bien que les gorges des divers joints universels représentés et décrits ci-dessus soient arrondies en section droite et aient le même rayon, elles peuvent aussi avoir d'autres formes en section droite Elles peuvent par exemple avoir une section droite en V ou parabolique. Dans le premier cas, les extrémités des rouleaux auront une forme conique Dans le second cas, ces extrémités auront une forme partiellement ovoïde De plus, il n'est pas obligatoire que les gorges aient les mêmes dimensions 35 en section droite. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux joints universels à palier à rouleaux représentés et décrits sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1 Joint universel, caractérisé en ce qu'il comprend une bague intérieure ( 12), qui présente intérieurement des éléments ( 16,18) destinés à la solidariser en rotation avec un arbre ( 14), ainsi que des gorges ( 24) équidistantes sur sa périphérie, avant en section droite une forme arrondie de rayon prédéterminé, une bague extérieure ( 20) qui comporte sur sa périphérie intérieure le même nombre de gorges ( 28) équidistantes que cette bague intérieure ( 12), 10 ces gorges ( 28) ayant en section droite une forme arrondie selon le même rayon prédéterminé, une cage ( 40) qui est disposée entre ces bagues intérieure et extérieure et qui est percée d'ouvertures ( 38) équidistantes circonférentiellement, en nombre égal à celui des gorges ( 24,28) desdites bagues 15 et, dans chacune des ces ouvertures ( 38), un rouleau ( 30), qui comporte une partie centrale ( 32) cylindrique et deux extrémités arrondies ( 34,36) ayant chacune un rayon sensiblement égal au rayon prédéterminé des gorges ( 24,28). 2 Joint universel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rayons des extrémités arrondies ( 34,36) des rouleaux partent d'un même centre. 3 Joint universel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de la partie cylindrique ( 32) des rouleaux est inférieur à celui de leurs extrémités 25 arrondies ( 34, 36). 4 Joint universel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures ( 38) de la cage ( 40) ont la forme générale de rectangles, la distance longitudinale entre leurs bords étant sensiblement égale au diamètre 30 de la partie cylindrique ( 32) des rouleaux. Joint universel selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance dans le sens circonférentiel entre les bords des ouvertures ( 38) est plus grande que le diamètre de la partie cylindrique ( 32) des rouleaux. 35 6 Joint universel, caractérisé en ce qu'il comprend une bague intérieure ( 44), qui comporte des gorges ( 54) équidistantes sur sa périphérie, ayant en section droite une forme arrondie, une bague extérieure ( 48) qui comporte sur sa périphérie des gorges ( 58) équidistantes, ayant en section droite une forme arrondie, une cage ( 70) disposée entre ces bagues intérieure et extérieure et percée d'ouvertures ( 68) équidistantes sur sa périphérie et, dans chacune de ces ouvertures ( 68), un rouleau ( 60) qui comporte une partie centrale ( 62) cylindrique et des et extrémités ( 64,66) arrondies, l'une ( 64) de ces extrémi.tés ayant des dimensions et une forme sensiblement iden10 tiques à celles des gorges ( 54) de la bague intérieure ( 44) et l'autre extrémité ( 66) ayant des dimensions et une forme semblables à celles des gorges ( 58) de la bague extérieure ( 48). 7 Joint universel selon la revendication 6, 15 caractérisé en ce que les rayons des parties arrondies ( 64,66) des rouleaux ( 60) sont égaux et partent d'un même centre. 8 Joint universel selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rayon de la partie cylindrique 20 ( 62) des rouleaux ( 60) est plus petit que celui de leurs extrémités arrondies ( 64,66). 9 Joint universel caractérisé en ce qu'il comprend une bague intérieure ( 74) qui comporte des gorges ( 80) débouchant vers l'extérieur, une bague extérieure ( 76) 25 qui comporte des gorges ( 82) débouchant vers l'intérieur et, entre ces bagues, une cage ( 96) percée d'ouvertures distinctes ( 94) ainsi que, dans chacune de ces ouvertures, un rouleau ( 86) qui présente une partie centrale ( 88) cylindrique et deux extrémités arrondies ( 90,92) qui ont 30 le même rayon, ces rayons partant d'un même centre et le rayon de la partie cylindrique ( 88) étant inférieur à celui de ces extrémités ( 90,92). Joint universel, caractérisé en ce qu'il comprend une bague intérieure ( 74), qui comporte des gorges 35 ( 80) débouchant vers l'extérieur et ayant en section droite une forme et des dimensions prédéterminées, une bague extérieure ( 76) qui comporte des gorges ( 84) débouchant vers l'intérieur et ayant en section droite une forme et des dimensions prédéterminées, une cage ( 96) qui est disposée entre ces bagues et qui est percée d'ouvertures ( 94) distinctes et, dans chacune de ces ouvertures, un rouleau ( 86) qui comporte une partie centrale ( 88) cylindrique, dont une extrémité ( 90) a une forme et des dimensions semblables à celles des gorges ( 80) de la bague intérieure ( 74) et dont l'autre extrémité ( 92) a une forme et des dimensions semblables à celles des gorges ( 84) de la bague extérieure 10 ( 76).