Brevet FR2583477A1 — publié le 19861219

Joint universel homocinétique. La présente invention se rapporte à un joint universel homocinétique utilisé principalement pour des véhicules à traction avant, et en particulier à un joint universel homocinétique du type tripode. On sait que, sur un joint universel homociné- tique de ce type, lorsque la rotation est transmise avec l'arbre d'entrée incliné par rapport à l'arbre de sortie, les rouleaux sphériques montés de façon tournante sur les tourillons de la pièce tripode s'en- foncent obliquement par rapport aux rainures de piste formées dans la paroi intérieure de l'anneau extérieur, de sorte qu'une poussée axiale est engendrée et en- traine des vibrations ou un échauffement. Comme solution à ce problème, la publication de brevet japonais 59-40016 a proposé un joint univer- sel homocinétique de type tripode dans lequel, comme représenté à la figure 9, chaque tourillon 2 d'un tri- pode 1 présente une surface sphérique, un dispositif de portée 3 étant monté de façon pivotante sur le tourillon 2 et comportant des rouleaux cylindriques 7 logés dans des gorges de guidage axiales 6 ménagées dans les faces latérales de rainures de piste 5 for- mées dans une pièce extérieure 4. Dans le joint uni- versel usuel, comme le dispositif de portée 3 est monté de façon pivotante sur le tourillon 2, il peut 2 2583477 se déplacer axialement le long de la gorge de guidage 6 lorsque l'arbre d'entrée tourne avec une certaine inclinaison par rapport à l'arbre de sortie. On peut donc éviter d'engendrer une poussée. Toutefois, pour former la gorge de guidage 6 en creux dans chaque rainure de piste 5, un certain travail de taille est nécessaire. La pièce extérieure 4 ne peut donc pas être fabriquée seulement par forgeage à froid. Cette structure ne convient pas pour une production en grande série. Un autre problème réside dans le fait de prévoir nécessairement des épaulements 8a et 8b dans les faces latérales de la rainure de piste, ce qui exige un espace ou une épaisseur supplémentaire dans une direction radiale. La gorge de guidage 6 a une fonction de guidage pour permettre au dispositif de portée 3 de se déplacer parallèlement à l'axe de la pièce extérieure 4. Cette fonction de guidage est essentielle pour le joint universel de ce type. La présente invention a pour objet un joint universel homocinétique du type tripode, qui remplit la fonction de guidage axial des dispositifs de portée et qui peut cependant être fabriqué par forgeage à froid et qui est de dimension compacte. Conformément à la présente invention, la sur- face de guidage de roulement pour le dispositif de portée est définie par les faces latérales de la rai- nure de piste et par les parties voisines des angles du fond de la rainure de piste, les faces latérales de chaque rainure de piste étant obliques de sorte que la rainure de piste devient plus étroite vers son entrée. Ainsi selon l'invention on préconise un joint universel homocinétique comprenant une pièce tripode qui comporte trois tourillons radialement en saillie et également espacés angulairement autour de son axe, une pièce extérieure qui présente dans sa surface inté- rieure trois rainures de piste s'étendant axialement et également espacées angulairement autour de son axe, la pièce tripode étant placée dans la pièce extérieure de sorte que les tourillons de la pièce tripode se logent dans les rainures de piste respectives de l'an- neau extérieur, et une pluralité de dispositifs de portée comprenant une pluralité de rangées d'éléments de roulement, un élément de retenue et un bloc, ces dispositifs de portée étant montés sur les tourillons respectifs de la pièce tripode de manière à pouvoir coulisser, basculer et pivoter et à être reçus dans les rainures de piste de la pièce extérieure, les rai- nures de piste présentant chacune une surface de gui- dage de roulement pour lesdits éléments de roulement qui s'étend parallèlement à l'axe de la pièce extérieu- re, les éléments de roulement roulant dans cette sur- face de guidage de roulement, ledit joint étant carac- térisé en ce que les surfaces de guidage de roulement pour lesdits éléments de roulement sont définies par les faces latérales de la rainure de piste et par des parties du fond de la rainure de piste adjacentes aux angles de- cette rainure de piste, et en ce que les faces latérales de la rainure de piste sont inclinées de sorte que la rainure de piste est plus étroite vers son entrée. Comme la rainure de piste présente de telles faces latérales obliques, le dispositif de portée ne risque pas de sortir de la rainure de piste. Lorsqu'un enfoncement relatif se produit entre la pièce exté- rieure et la pièce tripode, le dispositif de portée peut se déplacer le long de la surface de guidage de roulement, dans la direction axiale de la pièce extérieure. La construction ci-dessus supprime la nécessité 4 2583477 de la formation d'une gorge de guidage de roulement dans les faces latérales de chaque rainure de piste et elle permet néanmoins le déplacement du dispositif de portée dans la direction axiale de la pièce exté- rieure. Ainsi, la pièce extérieure suivant la présente invention peut être fabriquée en grande série par for- geage à froid. Dans la construction usuelle, une partie de chaque face latérale de la rainure de piste devait être utilisée pour la formation d'épaulements définis- sant la gorge de guidage de roulement. La présente in- vention supprime cette nécessité et rend l'ensemble du joint plus compact. En outre, deux rangées de rouleaux sont rete- nues par un seul élément de retenue et il n'y a pas de contact mécanique de l'élément de retenue avec des épaulements, contrairement à l'art antérieur. D'autres objets, avantages et caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à la lec- ture de la description qui va suivre de modes de réa- lisation nullement limitatifs mais donnés à titre d'illustration, par référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe d'un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une coupe d'un troisième mode de réalisation; 2583477 la figure 7 est une coupe d'un quatrième mode de réalisation; la figure 8 est une coupe partielle d'un cin- quième mode de réalisation; et la figure 9 est une coupe d'un joint universel suivant l'art antérieur. Premier mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation, représen- té au moyen des figures 1 à 3, une pièce tripode 12 est insérée de façon coulissante dans une pièce exté- rieure 11 qui comporte solidairement un premier arbre 13 à son extrémité fermée et qui présente dans sa sur- face intérieure trois évidements ou rainures de piste 14 qui s'étendent dans une direction axiale et sont également espacés à 120 les uns des autres autour de son axe. Les faces latérales 15 de chaque rainure de piste 14 sont inclinées d'un angle" par rapport à la ligne centrale 1 de la rainure de piste 14, de sorte que cette dernière est plus étroite vers son entrée. Des surfaces 18 de guidage de roulement sont définies par les faces latérales 15 et des parties 17 du fond de chaque rainure de piste 14 près de ses angles 16. L'angle entre la face latérale 15 et la partie 17 est légèrement inférieur à 90 dans ce mode de réalisa- tion, mais il peut être légèrement supérieur à cette valeur. La pièce tripode 12 est montée sur une surface striée 19' prévue à une extrémité d'un deuxième arbre 19 et elle est fixée sur cet arbre par des anneaux élastiques 20. La pièce tripode 12 comporte trois tou- rillons 21 qui se projettent radialement de manière à se loger dans les rainures de piste 14 de la pièce extérieure 11. Un manchon sphérique 22, engagé dans un bloc 24, est monté de façon coulissante sur chaque 6 2583477 tourillon 21. Un dispositif de portée 23 comprend le bloc 24, des galets ou rouleaux cylindriques 25 et 26 et des éléments de retenue 27. Le bloc 24, qui a une configuration sensiblement carrée, présente une surfa- ce intérieure complémentaire de la surface extérieure du manchon sphérique 22, de manière à pouvoir basculer et pivoter autour de ce dernier. Les faces latérales et les faces extérieures de chaque bloc 24 sont sensi- blement parallèles aux faces latérales 15 et aux faces 17 de la surface de guidage de roulement 18, respecti- vement. Les rouleaux 25 et 26 sont interposés entre le bloc 24 et les faces latérales 15 et entre le bloc 24 et les faces 17, respectivement. Deux rangées de rouleaux sont supportées par un élément de retenue unique 27 qui est courbé le long de l'angle 16. Comme représenté à la figure 3, un rabatte- ment 28 est prévu à chaque extrémité de l'élément de retenue 27. Les éléments de retenue 27, situés de cha- que côté de chaque rainure de piste 14, sont maintenus en position par l'élasticité de deux ressorts à lame 29. Les deux extrémités de chaque ressort 29 sont en butée contre les rabattements 28 des éléments de rete- nue 27, tandis que la partie intermédiaire de chaque ressort est en contact avec le bloc 24. En variante, les éléments de retenue 27 peuvent être maintenus en place par d'autres moyens, par exemples des ressorts hélicoïdaux. Comme les rouleaux 25 et 26 sont interposés de chaque côté de l'angle 16 et retenus par l'élément de retenue 27, ils ne peuvent pas quitter les surfa- ces de roulement 18 sur la rainure de piste. Le dispo- sitif de portée 23 se déplace dans la direction axiale de la pièce extérieure 11, selon le degré d'enfonce- ment relatif de la pièce tripode 12 dans la pièce 7 2583477 extérieure 11. Lorsque le premier arbre 13 de la pièce extérieure 11 forme un angle avec le deuxième arbre 19 de la pièce tripode 12 pendant la rotation, le man- chon sphérique 22 peut pivoter dans le bloc 24 tandis que le tourillon 21 peut pivoter librement dans le man- chon sphérique 22, de sorte que le mouvement excentré du deuxième arbre 19 est absorbé. Deuxième mode de réalisation. Dans le deuxième mode de réalisation, repré- senté au moyen des figures 4 et 5, chaque bloc 24 comporte une bride 24' à chacune de ses extrémités. Les éléments de retenue 27 sont disposés entre les brides 24' et ils sont légèrement plus courts que la distance entre ces dernières, de façon à permettre aux rouleaux 25, 26 de rouler seulement d'une valeur égale au jeu entre les brides et l'élément de rete- nue. A l'exception de cette différence, le deuxième mode de réalisation est de même construction que le premier mode de réalisation. Troisième mode de réalisation. Dans le troisième mode de réalisation, repré- senté au moyen de la figure 6, les parties 17 voisi- nes des angles du fond de chaque rainure de piste 14 forment un certain angle avec la partie intermédiaire du fond. Les surfaces de guidage de roulement 18 sont constituées par les parties 17 voisines des angles et par les faces latérales obliques 15. La surface péri- phérique extérieure du bloc 24 présente deux faces obliques, parallèles aux faces latérales 15 et aux parties 17 voisines des angles, respectivement, les rouleaux 25 et 26 étant interposés entre le bloc 24 et les surfaces de roulement 18. Les rouleaux 25 et 26 sont supportés par l'élément de retenue 27 qui est courbé le long de l'angle 16. Ce dispositif ne comporte pas de ressorts pour 8 2583477 le maintien en position des éléments de retenue 27. Ces derniers se déplacent lorsque les rouleaux 25 et 26 roulent sur la surface de roulement 18. Puisque le déplacement des rouleaux 25 et 26 n'est pas très long, ils ne peuvent pas quitter le bloc 24 même si on n'utilise pas de ressorts de maintien en position. Dans le troisième mode de réalisation, les rouleaux 25 et 26 supportés par l'élément de retenue 27 ne peuvent pas quitter la surface de roulement 18, puisque les rouleaux 25 sont placés d'un côté de l'an- gle 16 et que les rouleaux 26 sont placés de l-'autre côté de cet angle. De la même manière que dans le pre- mier mode de réalisation, le dispositif de portée 23 se déplace dans la direction axiale de la pièce exté- rieure 11, selon l'enfoncement relatif de la pièce tripode 12 dans la pièce extérieure 11, et le mouve- ment excentré du deuxième arbre 19 est absorbé. Quatrième mode de réalisation. Le quatrième mode de réalisation, représenté sur la figure 7, diffère du premier mode de réalisa- tion en ce que chaque élément de retenue 27 a une forme telle qu'il entoure le bloc 24 de forme carrée et en ce que chaque tourillon 21 présente une surface sphérique, tandis que l'alésage de chaque bloc 24 présente une surface intérieure cylindrique. Dans les autres points, le quatrième mode de réalisation est de même construction que le premier mode de réalisation. Cinquième mode de réalisation. Le cinquième mode de réalisation, représenté sur la figure 8, est le même que le premier mode de réalisation, avec la différence que des billes d'acier 26', et non des rouleaux, sont interposées entre le bloc 24 et la partie 17 voisine de l'angle du fond de chaque rainure de piste 14. REVENDICATIONS 1. Joint universel homocinétique comprenant une pièce tripode (12) qui comporte trois tourillons (21) radialement en saillie et également espacés angu- lairement autour de son axe, une pièce extérieure (11) qui présente dans sa surface intérieure trois rainures de piste (14) s'étendant axialement et également espa- cées angulairement autour de son axe, la pièce tripode étant placée dans la pièce extérieure de sorte que les tourillons de la pièce tripode se logent dans les rai- nures de piste respectives de l'anneau extérieur, et une pluralité de dispositifs de portée (23) comprenant une pluralité de rangées d'éléments de roulement (25, 26), un élément de retenue (27) et un bloc (24), ces dispositifs de portée étant montés sur les tourillons respectifs de la pièce tripode de manière à pouvoir coulisser, basculer et pivoter et à être reçus dans les rainures de piste de la pièce extérieure, les rainures de piste présentant chacune une surface de guidage de roulement (18) pour lesdits éléments de roulement qui s'étend parallèlement à l'axe de la pièce extérieure, les éléments de roulement roulant dans cette surface de guidage de roulement, caractéri- sé en ce que les surfaces de guidage de roulement (18) pour les éléments de roulement (25, 26) sont définies par les faces latérales (15) de la rainure de piste et par des parties (17) du fond de la rainure de pis- te adjacentes aux angles de cette rainure de piste, et en ce que les faces latérales (15) de la rainure de piste sont inclinées de sorte que la rainure de piste est plus étroite vers son entrée. 2. Joint universel homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue (27) est courbe et retient deux rangées d'éléments de roulement (25, 26). 3. Joint universel homocinétique suivant la revendication i ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un manchon (22) interposé entre chaque tou- rillon (21) et chaque bloc (24), ce manchon pouvant coulisser dans la direction de l'axe dudit tourillon. 4. Joint universel homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de portée comprend deux rangées de rouleaux cylindri- ques sur chaque face latérale de la rainure de piste en tant qu'éléments de roulement. 5. Joint universel homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de portée comprend une rangée de rouleaux cylindriques (25) et une rangée de billes (26') sur chaque face latérale de la rainure de piste.