Brevet FR2580750A1 — publié le 19861024

La présente invention a pour objet un joint de transmission homocinétique. destiné en particulier aux véhicules automobiles à traction avant. Ce joint de transmission est du type comportant un tripode solidaire d'un arbre menant, pourvu de trois bras radiaux munis d'éléments de roulement coopérant avec des chemins de roulement ménagés dans un barillet solidaire d'un arbre mené, dans lequel chaque élément de roulement est constitué de secteurs s-éparés disposés sur les côtés opposés du bras cor respondant, coopérant chacun avec un chemin de roulement distinct, un coussinet élastique étant interposé entre chaque secteur nt le bras associé. Le brevet français 82 06 768 déposé le 20 Avril 1982 au nom de la Demanderesse décrit un joint de transmission de ce type, dans lequel les secteurs constituent des segments de galets glissant ou roulant sur des demi-coussinets en plaques minces élastiques, dont la courbure est différente de celle du bras ou tourillon du tripode et du rayon intérieur du segment. Ainsi le segment de galet est maintenu en appui constant contre les chemins de roulement toriques. malgré le jeu nécessaire au fonctionnement du joint. et assure de cette manière un rattrapage simple de ce jeu. Or, on a constaté dans la pratique que l'expansion élastique de ces demi-coussinets est insuffisante dans certains cas de fonctionnement. En effet, sous angle maximum du joint. les demi-coussinets sont en appui prés de leurs extrémités, et au droit de ces surfaces d'appui, la flèche des demi-coussinets est très faible, de sorte que le jeu est insuffisamment résorbé. La présente invention a pour but de proposer des coussinets agencés de façon à remédier à cet inconvénient. Suivant l'invention, chaque coussinet est formé par une douille fendue parallèlement à son axe et pourvue de moyens de fixation sur le bras correspondant, ces moyens de fixation étant calés à 90 degrés de la direction moyenne de la charge sur le bras. Suivant des particularités de l'invention, les moyens de fixation du coussinet au bras correspondant du tripode sont constitués: - soit par un plot d'indexage embouti dans la douille, en un emplacement diamétralement opposé à celui de la fente, et agencé pour venir se loger dans un évidement correspondant du bras; - soit par un ergot plié en équerre à partir d'une languette découpée dans la douille et venant se loger dans le bras correspondant; - soit par une languette faisant saillie audelà de la base de la douille et pliée en équerre de façon à venir se loger dans un trou de positionnement correspondant usiné dans le moyeu du tripode. Les galets constituant les secteurs de roulement glissent sur la surface extérieure des coussinets, dont la surface intérieure est en simple appui sur la surface extérieure des bras du tripode, sans glissement sensible. Les coussinets ainsi réalisés présentent, même lorsque le joint est sous angle maximum, une réserve élastique suffisante pour résorber le jeu nécessaire au fonctionnement du joint. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes qui en illustrent plusieurs formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs - la Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un joint de transmission suivant l'invention, repré senté aligné; - la Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant II-II de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation du coussinet selon l'invention, pouvant équiper le joint des Figures 1 et 2; - la Figure 4 est une vue en élévation latérale suivant la flèche K de la Figure 3;; - la Figure 5 est une vue en élévation latérale du coussinet de Figures 3 et 4, du zut côté de sa fente, le coussinet étant à l'état libre non comprimé; - la Figure 6 est une vue de dessus du coussinet présenté monté en position libre sur un bras du tripode, avec le segment de roulement correspondant sous grand angle: - la Figure 7 est une vue en élévation d'un tripode agencé pour recevoir le coussinet des Figures 5 et 6; - la Figure B est une vue de dessus en plan d'un second mode de réalisation des coussinets selon l'invention; - la Figure 9 est une vue en élévation latérale des coussinets de la Figure 8; - la Figure 10 illustre le mode de montage d'un des coussinets de la réalisation des Figures 8 et 9 sur un bras correspondant du tripode:: - les Figures 11, 12 et 13 illustrent une troisième forme de réalisation du coussinet selon l'invention, respectivement en coupe diamétrale suivant XI-XI de la Figure 12, suivant XII-XII de la Figure 13 et suivant XIII-XIII de la Figure 12; - la Figure 14 est une vue en coupe diamétrale d une quatrième forme de réalisation du coussinet selon l'invention; - la Figure 15 est une vue en coupe diamétrale dans un plan perpendiculaire à celui de la Figure 14 montrant le coussinet monté sur le bras correspondant du tripode; - la Figure 16 est une vue de dessus en plan du coussinet des Figures 14 et 15. La structure générale du joint de transmission homocinétique représenté aux Fig. 1 et 2 est décrite dans le brevet fronçais précité, de sorte que cette description ne sera pas reprise ici en détail. On indiquera seulement que ce joint est du type "fixez c'est à dire non télescopique. reliant un arbre 2 qui peut être un arbre de transmission faisant partie d'une transmission pour véhicule automobile à traction avant, à un arbre 3 pouvant constitué une fusée de roue avant motrice et directrice. Ce joint comporte un tripode X, solidaire de l'arbre menant 2, pourvu de trois bras radiaux 5 munis d'éléments de roulement constitués chacun par deux secteurs séparés 8A, 8B disposés sur les côtés opposés du bras 5 correspondant. Les secteurs ou segments de roulements 8A, 88 coopèrent chacun avec un chemin de roulement distinct 9 formé dans un barillet 11, et un coussinet élastique 12 est interposé entre chaque secteur 8A, 86 et le bras associé 5. Le coussinet 12 est formé par une douille qui présente une fente 13 parallèle à son axe XX et qui est pourvue de moyens de fixation sur le bras correspondant 5, calés à 90 degrés de la direction moyenne de la charge (P) sur le bras 7. Dans le premier mode de réalisation de cette douille, ces moyens de fixation sont constitués par un plot 14 d'indexage cylindrique, embouti vers le centre de la douille, en un emplacement diamétralement opposé à celui de la fente 13, et par un évidement correspondant 15 ménagé dans le bras ou tourillon 5 du tripode (Fig.6 et 7), et adapté pour recevoir le plot 14. Le plot 14 et l'évidement 15 sont décalés de 90 degrés par rapport à la direction moyenne de la charge (P) exercée sur le bras 7. Le coussinet élastique 12, réalisé de préférence en tôle d'acier trempe, est représenté en configuration comprimée à la Fig. 3, dans laquelle son contour est circulaire de manière à épouser le diamètre extérieur des bras 5 du tripode s (Fig. 7). A l'état libre (Fig. 5 et 6), le profil de chaque coussinet 12 est sensiblement elliptique.Par ailleurs, les bords-de leur fente 13 tournés vers les segments 8A, 88 de roulements correspondants présentent de légers chanfreins 16, destinés à éviter tout risque de butée du coussinet 12 sur les extrémités des segments lors du montage des coussinets 12. En position libre du coussinet 12, ses ex trémités écartées 12a viennent contacter le profil circulaire du tourillon ou bras 5, le plot d'indexage 14 étant enfoncé dans l'évidement 15 usiné dans le bras 5. Lorsque le coussinet 12 est monté sur le bras 5 et à l'état libre, donc avec une configuration sensiblement elliptique, les milieux de ses branches sont distantes de la surface du bras 5 chacun d'un intervalle a (Fig. 6) dont la somme constitue la réserve élastique du coussinet 12. A titre d'exemple numérique indicatif non limitatif, cette réserve élastique 2a peut être de l'ordre de 3 à 6 mm, pour une épaisseur du coussinet 12 de 0,6 à 1 mm et pour un bras 5 de 26mm de diamètre. La surface extérieure seulement des coussinets 12 ou l'ensemble de la surface de chaque coussinet 12 est traitée de manière à réduire les frottements et l'abrasion. le matériau de base du coussinet étant de préférence de l'acier trempé. Ce traitement anti-abrasion peut être par exemple une cémentation et une nitruration, ou bien dans le même but, la surface du coussinet peut recevoir une couche de glissement en matériau anti-friction de type connu, tel que le "Ny lon*. Le matériau anti-friction peut dans certains cas être appliqué à la surface cylindrique interne des segments de roulements 8b, 88. Dans ce dernier cas le coussinet élastique 12 reçoit un traitement propre à lui communiquer une grande dureté superficielle et une haute limite élastique.Il en est de même au cas ou, en variante,un chapelet d'aiguilles est interposé entre le coussinet 12 et le segment 8A (ou 88). Lorsque le joint est sous grand angle (Fig 6), chaque segment de roulement tel que 8A a pivoté par rapport à son bras associé 5 de telle manière que l'effort soit applique sur la zone médiane de la branche correspondante du coussinet 12, c'est à dire précisement celle ou la réserve élastique a est maximum. Ainsi, la flèche élastique du coussinet reste suffisante là ou elle s'avère le plus nécessaire sous grand angle. c'est à dire au droit des parties médianes des deux branches du coussinet, qui tourne en même temps que le tripode X, contrairement au joint décrit au brevet français précité. Dans le second mode de réalisation de l'invention, illustré aux Figs.8 à 10, les trois coussinets 17 sont reliés par un corps central 18, de fixation au bras 5 du tripode et sont réalisés d'une seule pièce avec ce corps 18 qui les retient axialement et en rotation sur les bras 5. Comme dans la réalisation précédente, chaque coussinet 17 à l'état libre présente une configuration sensiblement elliptique. La présence du corps 18 de liaison évite la mise en oeuvre de plots d'indexages tel que 1X, puisque les trois coussinets 17 sont alors solidaires et retenus aussi bien en rotation qu'axialement relativement aux bras 5.Les fentes 19 des coussinets 17 ont une largeur b qui s'accroît lors du montage sur les bras correspondants 5 par écartement élastique des branches de ceux-ci 17 IFig. 10) jusqu'à ce que cette distance b atteigne le diamètre des bras 5, en appliquant sur le dos de la pièce une poussée F pour assurer l'encliquetage élastique simultané des trois coussinets 17 sur les trois bras associés 5. La pièce constituée par les trois coussinets 17 et le corps central 18 peut être découpée dans un flan 21 représenté en trait mixte à la Fig 8. Les bras reliant les coussinets 17 au corps central 18 peuvent etre coudés en gouttière comme représenté en trait mixte en 22, pour permettre d'obtenir le développement suffisant dans le flan . Le traitement de base et de surface pour cette forme de réalisation ainsi que la configuration à l'état libre des cous signets 17, sont identiques à ceux des coussinets de la réalisation précédente. En variante, suivant une troisième forme de réalisation du coussinet (Fig. 11 à 13), les moyens de fixation de celui-ci à son bras associé 5 sont cons titués par un ergot 23 réalisé à partir d'une languette découpée dans un "crevé" 24 de la douille et pliée en équerre pour venir se loger dans le trou d'indexage 15 du bras (Fig. 7). Suivant un quatrième mode de réalisation avantageux de l'invention illustré aux Figs. 14 à 16, l'indexage du coussinet ou douille expansible 26 est réalisé au moyen d'une languette 27 faisant saillie au delà de la douille, et pliée en équerre de façon à venir se loger dans un trou de positionnement correspondant 28 usiné dans le moyeu 29 du tripode 4, en dehors de la zone de portée 31 des segments de roulement SA, 88. Au-delà du pliage en équerre, lextrémi- té de la languette 27 peut porter deux excroissances 30 formées cylindriquement de manière à venir porter sur l'alésage du trou 28. Cette variante, de réalisation a pour avantage spécifique sa simplicité d'exécution et son coût de revient inférieur à celui des autres formes de réalisation. Dans tous les cas, le coussinet décrit présente une flèche élastique suffisante au droit de ses surfaces d'appui avec les segments de roulements as socles, qui permet de résorber suffisament le jeu entre ces derniers et les bras du tripode. REVENDICATIONS 1 Joint de transmission homocinétique comportant un tripode (s) solidaire d'un arbre menant (2), pourvu de trois bras radiaux (5) munis d'éléments de roulement coopérant avec des chemins de roulement (9) ménagés dans un barillet (11) solidaire d'un arbre mené (3) dans lequel chaque élément de roulement est constitué de deux secteurs séparés (8A, 88) disposés sur les côtés opposés du bras (5) correspondant, coopérant chacun avec un chemin de roulement distinct (9), un coussinet élastique étant interposé entre chaque secteur (SA, 8B) et le bras (7) associé, caractérisé en ce que chaque coussinet (12, 17. 26) est formé par une douille fendue parallèlement à son axe et pourvue de moyens (14, 18, 27, 23) de fixation sur le bras correspondant (5), ces moyens de fixation étant calés à 90 degrés de la direction moyenne de la charge (P) sur le bras (7). 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation du coussinet (12) sont constitués par un plot (14) d'indexage embouti dans la douille, en un emplacement diamétralement opposé à celui de la fente (13), et agencé pour venir se loger dans un évidement (15) correspondant du bras (5), ou par un ergot (23) plié en équerre à partir d'une languette découpée dans la douille (12) et venant se loger dans le bras correspondant (5). 3. Joint selon la revendication 1. caractérisé en ce que les moyens de fixation du coussinet (26) sont constitués par une languette (27) faisant saillie au-delà de la base de la douille et pliée en équerre de façon à venir se loger dans un trou (28) de positionnement correspondant usine dans le moyeu (29) du tripode (4). 4. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois coussinets (17) sont reliés par un corps central (18) de fixation aux bras (5) du tripode (4) et sont réalisés d'une seule pièce avec ce corps qui les retient axialement et en rotation sur les bras (5) 5. Joint selon l'une des revendications 1 à X, caractérisé en ce que le profil de chaque coussinet (12, 17, 26) est sensiblement elliptique à l'état libre, et les bords de leur. fente 113, 19) tournés vers les segments de roulement (8A, 88) sont chanfreinés (16) afin d'éviter tout risque de butée contre ces derniers lors du montage des coussinets sur le tripode (4) 6. Joint selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface extérieure ou l'ensemble de la surface de chaque coussinet (12, 17, 26) est traitée de manière à réduire les frottements et l'abrasion, par exemple par nitruration et cémentation, ou en la revêtant d'une couche de glissement anti-friction par exemple en "Nylon".