Brevet FR2554532A1 — publié le 19850510

La présente invention concerne les agence- ments du type dans lequel deux organes entre lesquels sont disposés des éléments de roulement maintenus par une cage, sont animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de cou- lissement alternatif.Les éléments de roulement peuvent être des aiguilles et dans ce cas l'ensemble constitué par les ai- guilles et leur cage est désigné par l'expression " plaquet- te à aiguilles ".De telles plaquettes à aiguilles permettent avantageusement de supprimer le frottement et l'usure et peu- vent fonctionner sans jeu.Elles sont pratiquement indispen- sables lorsqu'il s'agit de transmettre des charges importan- tes à des pièces en mouvement alternatif continu rapide,com- me c'est le cas dans les joints coulissants à tripode travail- lant sous angle. Dans de tels agencements,lorsque les mouve- ments alternatifs ont une amplitude variable,se pose le pro- blème du centrage du chapelet d'aiguilles,qui en théorie se déplace sur une course égale à la moitié du déplacement re- latif des deux organes.Ce problème résulte du fait qu'en fonctionnement le chapelet d'aiguilles maintenues jointives par leur cage se décentre ou se décale progressivement dans un sens ou dans l'autre,jusqu'à atteindre une limite de cour- se en butée mécanique.A cet instant interviennent un choc et un glissement sous charge qui sont bien entendu néfastes et qui vont à l'encontre du but recherché. L'objectif de cette invention est donc de fournir un dispositif élastique de rappel qui soit fiable, facile à monter et qui présente un encombrement et un coût très faibles.De plus,notamment dans l'application à un joint homocinétique coulissant,ce dispositif élastique de rappel ne devra pas compromettre le très libre coulissement et la neutralité du joint. A cet effet,1'invention a pour objet un agencement de deux organes animés l'un par rapport à l'au- tre d'un mouvement de coulissement alternatif,entre lesquels sont disposés des éléments de roulement maintenus par une cage,caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ressort de rappel de la cage par rapport à l'un desdits organes,ce ressort étant réalisé en fil métallique élastique et for- mant au moins une spire qui entoure ledit organe et deux brins d'extrémité reliés respectivement à la cage,de part et d'autre dudit organe. Suivant d'autres caractéristiques: - le ressort travaille en flexion; et compression dans son plan moyen parallèle au plan de la/ou chaque spire; le ressort est un ressort hélicoïdal du type à spires jointives dont les extrémités sont écartées pour être accrochées sur la cage; - ce ressort est accroché sur deux ergots soli- daires de la cage,qui servent également de butte d'arrêt limitant le mouvement relatif entre la cage et ledit organe. L'invention va être décrite plus en détail ci- dessous en se référant aux dessins annexés donnés unique- ment à titre d'exemple et sur lesquels: - la Fig.1 est une vue partielle en coupe d'un joint à tripode muni d'un dispositif de rappel suivant l'in- vention; - la Fig.2 est une vue en coupe selon la ligne 2.- Z de la Fig.1; - la Fig.3 est une vue en coupe suivant la li- gne:3.-2.: de la Fig.2; - la Fig.4 est une vue en élévation d'un sous- ensemble constituant une variante; - la Fig.5 -est une vue en coupe suivant la li- gne $5 de la Fig.4,et - la Fig.6 est une vue en élévation latérale de l'ensemble constitué par la cage et le ressort de rappel, dans le mode de réalisation des Fig.4 et 5. Dans les exemples qui suivent,l'invention est supposée appliquée à un joint homocinétique coulissant,de type à tripode,pouvant être interposé par exemple entre un arbre moteur (non représenté) et un arbre de transmis- sion 1.Le joint comprend un tripode 2 solidaire de l'arbre de transmission et délimitant trois tourillons 3 de forme sphérique également répartis autour de l'axe de l'arbre de transmission.L'autre partie du joint est constituée par un barillet 4 solidaire de l'arbre moteur et qui délimite des chemins de roulement de forme plane,deux chemins de roulement parallèles étant associés à un même tourillon.Dans un souci de simplification,on n'a représenté au dessin qu'un seul tou- rillon 3 et un seul chemin de roulement 5 du barillet. Entre chaque tourillon 3 et un chemin de rou- lement associé est disposé un coulisseau ou coussinet 6 dé- limitant d'un côté une surface de portée sphérique concave 7 dans laquelle glisse la surface convexe adjacente du tourillon et de l'autre côté,une face plane ou à peu près plane 8 s'éten- dant parallèlement au chemin de roulement 5.Ce coussinet comporte par ailleurs un corps 6a à peu près cylindrique. Entre les deux surfaces en regard du coulisseau et du chemin de roulement est disposé un chapelet d'aiguilles 9 maintenues par une cage ou plaquette 10.Cette plaquette de forme générale rectangulaire comporte un évidement central 11 dans lequel sont disposées les aiguilles,et qui est délimité par deux rebords 12a s'étendant le long des deux grands cô- tés du rectangle,rebords dans lesquels sont reçues les ex- trémités 93 des aiguilles (Fig.1) et deux rebords 12b s'éten- dant le long des petits côtés du rectangle (Fig.2).De plus, à ses deux extrémités,la plaquette délimite deux ergots 13 s'étendant à peu près perpendiculairement à la surface de cette plaquette,du côté dirigé vers le coussinnet et le tripode.Sur ces ergots sont accrochés les extrémités d'un ressort de rappel 14 constitué par un ressort hélicoïdal à spires jointives réalisé en fil d'un métal élastique. Dans le mode de réalisation des Fig.1 à 3,ce ressort comporte une spire unique 14a qui entoure le corps 6a du coussinet 6 et qui se prolonge de part et d'autre de ce coussinet par deux brins 14b dont les extrémités 14c sont accrochées sur les ergots 13. Si l'on considère la Fig.3,on voit que le fonctionnement de ce dispositif de rappel est le suivant: lorsque le centre O du coulisseau se déplace vers le point d'attache A,il appuie en C sur la spire du ressort.L'arc de ce ressort compris entre C et B,qui s'étend sur environ , s'ouvre élastiquement en exerçant au point C un effort dirigé vers B.Par ailleurs, l'arc de ce ressort compris en- tre C et A, et qui s'étend sur environ 360 se referme élas- tiquement en exerçant au point C un effort dirigé également vers B. L'action conjuguée de l'ensemble du ressort tend donc à recentrer constamment la plaquette et le chapelet d'ai- guilles par rapport au coulisseau. Ce dispositif de rappel est très simple et très peu encombrant.Son montage ne pose aucune difficulté.Bien au contraire,puisqu'un avantage secondaire mais important de ce dispositif est qu'il assure la retenue de l'ensemble constitué par le coulisseau et la plaquette portant les ai- guilles,ce qui facilite l'assemblage en permettant de cons- tituer des sous ensembles formés de la plaquette,des aiguil- les,du coulisseau et du ressort de rappel. On notera également qu'à l'extrémité de la course du coulisseau,la base 13a des ergots 13 sert d'arrêt de sécurité pour éviter le désemparement de ce coulisseau lors de débattements accidentels extrêmes du joint coulis- sant. Dans le mode de réalisation des Fig.4 à 6, les éléments correspondant à ceux des Fig.1 à 3 sont dési- gnés par les mêmes numéros de référence,augmentés de 100. Le ressort 114 comporte deux spires qui ont été représentées de façon très schématique,étant entendu que le décalage entre ces deux spires est en fait beaucoup plus faible que cela apparaît sur le dessin.Les extrémités 114c de ce res- sort sont accrochées sur un ensemble constitué par un ergot central 113 qui,comme dans l'exemple précédent,sert égale- ment de butée de fin de course pour le coulisseau,et de pattes latérales 115 disposées de part et d'autre de cet eegot.Sur l'une de ces pattes est accrochée l'extrémité adjacente du ressort,tandis que l'autre chevauche le ressort et sert à assurer le maintien du ressort dans son plan. Cette disposition à deux spires permet d'augmenter le diamètre du fil en réduisant la contrainte à une valeur compatible avec la caractéristique mécanique de ce fil,pour une valeur de la force de rappel élastique souhaitable. On peut bien entendu choisir un nombre de spires supérieur à ceux qui ont été représentés. Par ailleurs,on peut également envisager d'utili- ser un fil de section méplate,sans sortir du cadre de l'in- vention. - REVENDICATIONS - 1 - Agencement de deux organes (4,6) animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de coulissement alter- natif,entre lesquels sont disposés des éléments de roule- ment (9; 109) maintenus par une cage (10; 110),caracté- risé en ce qu'il comporte au moins un ressort (14; 114) de rappel de la cage (10; 110) par rapport à l'un (6; 106) desdits organes,ce ressort étant réalisé en fil de métal élastique formant au moins une spire (14a; 114a) entourant ledit organe (6; 106) et de deux brins- (14b; 114b) dont les extrémités sont reliées/respectivement,à la cage,de part et d'autre dudit organe. 2 - Agencement suivant la revendication 1,carac- térisé en ce que le ressort (14; 114) travaille en flexion et compression dans son plan moyen,parallèle au plan de la/ou chaque spire. 3 - Agencement suivant la revendication 1,carac- térisé en ce que le ressort est un ressort hélicoïdal à spires jointives dont les extrémités (14c; 114c) sont écar- tées pour être accrochées sur la cage. 4 - Agencement suivant la revendication 1,carac- térisé en ce que le ressort est accroché sur deux ergots (13; 113) solidaires de la cage,qui servent également de butées d'arrêt limitant le mouvement de coulissement relatif entre la cage et ledit organe. 5 - Application d'un agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,à un joint homocinéti- que coulissant,du type à tripode,comprenant un tripode (2) portant trois tourillons radiaux (3) de forme sphérique,dé- calés à 120 les uns par rapport aux autres,et un barillet (4) délimitant trois paires de chemins de roulement plans (5), dans lesquelles sont guidés les tourillons respectifs, avec interposition de coulisseaux (6) de forme à peu près plan-concave,les éléments de roulement (9) et leur cage (10) étant disposés entre chaque coulisseau et le chemin de roulement adjacent,et le ressort de rappel (14) agissant entre chaque cage et le coulisseau.