Brevet FR2597940A1 — publié le 19871030

! La présente invention a pour objet un joint de cardan, du type comportant un croisillon solidaire d'un premier arbre et sur les extrémités duquel sont montés des coussinets, une bride d'accouplement en ro5 tation du croisillon à un second arbre concourant au premier arbre, et des moyens pour transmettre le couple d'entraînement à la bride d'accouplement. On connait par exemple par le brevet français 71 44 906 (2 165 014) une réalisation dans laquelle la 10 liaison entre les tourillons du croisillon et la bride d'accouplement est réalisée au moyen d'un palier formant coussinet monté sur des aiguilles, les surfaces en regard de ce palier et de la bride étant pourvues de dentures complémentaires et des vis assurant la fixation 15 du palier sur la bride: un tel type de liaison est appelé "coussinet à patin monobloc". Par ailleurs, le brevet français 78 04 384 décrit un joint de cardan également du type à coussinet à patin monobloc, dans lequel la liaison est obte20 nue par un système tenon-mortaise, le centrage des coussinets étant assuré par des portées intérieures saillant des tenons et qui viennent s'appliquer sur des portées correspondantes de la pièce associée. Il existe éalement des coussinets à patin dits "composites" dans lesquels le coussinet et son patin sont constitués de deux pièces rapportées, et o la liaison avec la bride d'accouplement est obtenue par un système tenon-mortaise. Les avantages de cette technique d'accouplement 30 sont bien connus: réduction des porte-à-faux cardanorganes, liaison positive de la transmission du couple par un système tenon-mortaise unique, réduction du nombre des boulons de fixation, réduction du poids de la liaison cardan. Cependant, ce type d'accouplement présente également un désavantage lié à la mise en oeuvre, pour la transmission du couple, du système tenon-mortaise. En effet, ce système nécessite un jeu de montage, qui entraîne, en fonctionnement du joint de cardan, les d6fauts suivants: - matage et corrosion entre les faces d'appui d'une part et entre les flancs d'entraînement d'autre part; - désalignement des axes coussinetcroisillon provoquant du brinellage au niveau du roulement à aiguilles. L'invention a donc pour but de réaliser un joint de cardan ne présentant pas ces inconvénients, et assurant donc la solidarisation sans déformation et sans jeu, d'un joint de cardan avec sa bride d'accouplement. Suivant l'invention, les moyens de transmission du couple comprennent, en combinaison: a) deux chapes montées respectivement sur deux coussinets opposés, formées chacune par un anneau présentant un alésage intérieur dimensionné pour recevoir le coussinet correspondant, et cet anneau est prolongé de part et d'autre de l'alésage par des se25 melles; b) les semelles des chapes sont pourvues, sur leurs faces tournées vers la bride d'accouplement, de cannelures complémentaires de cannelures correspondantes agencées sur des faces en regard d'une bride ter30 minale et qui peuvent transmettre le couple d'un arbre & l'autre; c) des moyens sont prévus pour fixer les chapes à la bride d'accouplement; d) des moyens pour centrer radialement les coussinets présents dans les chapes. Suivant un mode de réalisation de l'invention, les cannelures des semelles et de la mâchoire présentent des flancs inclinés sur l'axe général du joint, et parallèles à l'axe des alésages des chapes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent à titre d'exemples non limitatifs deux for10 mes de réalisation: - la Figure 1 est une vue partiellement en coupe axiale suivant I-I de la Figure 2 et partiellement de dessus en plan d'une forme de réalisation du joint de cardan selon l'invention; - la Figure 2 est une vue de dessus en plan partiel suivant la direction K de la Figure 1 et en coupe axiale partielle suivant II-II de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant III-III de la Figure 1, la chape supérieure 20 étant enlevée pour permettre de voir les cannelures de la bride; - la Figure 4 est une vue de détail en coupe partielle à échelle agrandie des cannelures complémentaires d'accouplement entre une chape et la bride correspondante; - la Figure 5 est une demi-vue en coupe axiale d'une variante de réalisation de la chape du joint visé par l'invention; - la Figure 6 est une demi-vue de dessus en plan de la chape de la Figure 5 et d'une vis de fixation de celle-ci à la bride. Le joint de cardan représenté aux Figures 1 à 4 comporte un croisillon 1 pourvu de quatre tourillons 2 équipés chacun d'un coussinet 3 avec interposi- tion d'aiguilles 20 de roulement. Sur une première paire de coussinets opposés 3 est articulé un premier arbre 4, tandis qu'une bride 5 solidaire d'un second arbre 6 est reliée aux deux autres coussinets 3 par l'intermédiaire de moyens d'accouplement qui font plus particulièrement l'objet de l'invention, et dont la fonction est de transmettre le couple d'entralnement des coussinets à la bride 5. Ces moyens de transmission du couple com10 prennent, en combinaison: a) deux chapes 7 montées respectivement sur deux coussinets opposés 3, formées chacune par un anneau 8 présentant un alésage intérieur 9 dimensionné pour recevoir le coussinet correspondant 3, et cet 15 anneau 8 est prolongé de part et d'autre de l'alésage 9 par deux semelles radiales 11; b) des cannelures 12 sont formées sur les faces des semelles 11 tournées vers la bride d'accouplement 5, et sont complémentaires ou conjuguées de cannelures correspondantes 13 (Figure 4) agencées sur les faces en regard des extrémités d'une bride terminale 5; c) et des moyens pour fixer les chapes Il & la bride 5, & savoir pour chaque chape 11, deux vis 25 14 engagées dans des trous correspondants 15 des chapes 11 et des trous filetés 16 de la mâchoire de la bride 5; d) des moyens pour centrer radialement les coussinets 3 par rapport à la bride d'accouplement 5. 30 Les cannelures 12 des semelles 11 et 13 de la bride 5 présentent des flancs 12a, 13a inclinés sur l'axe général X-X du joint, ces flancs formant entre eux dans l'ensemble de la Figure 4, un angle A de 60 , et les sommets 12b, 13b de ces cannelures 35 étant tronqués. Les flancs 12a, 13a sont également parallèles à l'axe des alésages 9 des chapes 11. D'autre part, dans chaque extrémité de la bride 5, est réservé un dégagement semi-circulaire 17 délimitant avec jeu un logement pour la chape asso5 ciée 11. Chaque extrémité de la mâchoire de la bride est équipée en outre d'un talon central 18 saillant suivant la direction de l'axe X-X du joint de cardan, et constituant pour les coussinets 3 des butées assurant leur centrage dans la direction radiale. io0 Avant montage, les deux coussinets 3 associés aux chapes 11 sont emmanchés serrés dans celles-ci, puis assemblés sur les tourillons 2 du bloc croisillon 1 et,maintenus en position axiale par une languette 19 de retenue soudée aux deux chapes 11. Toutefois, il 15 convient de noter que ceci n'est valable que dans le cas, illustré aux Figures 1 à 4, o l'alésage 9 de la chape 7 est ouvert. Au montage sur le véhicule, le joint de cardan ainsi réalisé est positionné par des talons 18 qui 20 assurent le centrage radial en appui sur la face extérieure des coussinets 3, tandis que l'emboitement des cannelures conjuguées 12 et 13 assure la liaison positive sans jeu. Les quatre vis 14 complètent la solidarisation de l'ensemble formé par la bride 5 et le 25 reste du joint de cardan, au moyen d'un couple de serrage approprié. Dans la seconde forme d'exécution illustrée aux Figures 5 et 6, un alésage borgne 10 est usiné dans une chape 21 qui comporte ainsi un fond 22 servant 30 au centrage extérieur sur les brides, ainsi que, comme dans la réalisation précédente, deux semelles latérales 23 sur lesquelles sont usinées des cannelures 24 percées de trous 25 pour le passage des vis de fixation à la bride d'accouplement 5. La bride est munie de talons 18 venant en appui sur les fonds 22 des chapes 21. Les alésages 10 de ces chapes 21 constituent alors directement des chemins de roulement sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des coussinets. 3. REVENDICATIONS 1 - Joint de cardan comportant un croisillon (1) solidaire d'un premier arbre (4) et sur les extrémités duquel sont montés des coussinets (3), une bride (5) d'accouplement en rotation du croisillon (1) à un second arbre (6) concourant au premier arbre (4), et des moyens pour transmettre le couple d'entraînement des coussinets (3) à la bride (5) d'accouplement, caractérisé en ce que les moyens de transmission du couple comprennent en combinaison: a) deux chapes (7) recevant chacune un coussinet (3) et formées chacune par un anneau (8) présentant un alésage (9), cet anneau (8) étant prolongé de part et d'autre de l'alésage (9) par des semelles (11); b) les semelles (11) des chapes (7) sont pour15 vues sur leurs faces tournées vers la bride (5) d'accouplement, de cannelures (12) complémentaires de cannelures correspondantes (13) agencéessur des faces en regard de la bride terminale (5) et qui peuvent transmettre le couple d'un arbre à l'autre; c) des moyens sont prévus pour fixer les chapes (7) à la bride (5) d'accouplement; d) des moyens pour centrer radialement les coussinets (3) par rapport à la bride d'accouplement (5). 2 - Joint selon la revendication 1, caractérisé en*ce que les cannelures (12) des semelles (11) et de la m&choire présentent des flancs (12a; 13a) inclinés sur l'axe général (XX) du joint, et parallèles & l'axe des alésages (9) des chapes (7). 3 - Joint selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans chaque extrémité de la bride (5) d'accouplement est réservé un dégagement (17) délimitant avec jeu un logement pour la chape (7) 2S97940 associée. 4 - Joint selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque extrémité de la bride (5) d'accouplement est équipée d'un talon central (18) saillant suivant l'axe (XX) du joint et constituant pour les coussinets (3) des butées assurant leur centrage radial sur les coussinets (3). - Joint selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation des 10 chapes (7) à la bride (5) sont constitués par des trous (15, 16) percés dans les semelles (11) des chapes (7) et des trous taraudés dans la mâchoire (5) en regard, et par des vis (14) engagées dans ces trous. 6 - Joint selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les alésages (10) des chapes (2I) sont borgnes et limités par un fond (22) assurant un centrage extérieur sur les talons (18), les alésages (10) constituant alors directement des chemins de roulement sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des coussinets (3).