Brevet FR2610681A1 — publié le 19880812

JOINT UNIVERSEL DE TYPE COULISSANT La présente invention se rapporte à un joint universel de type coulissant monté, par exempte, dans une chaîne de transmission de roue de véhicule auto- mobile, et particulièrement à un joint comprenant un élément extérieur cylindrique comportant une pluralité de rainures de transmission espacées angulairement et s'étendant axialement dans sa surface périphérique intérieure et relié à une partie de l'arbre d'en- traînement, un élément intérieur comportant une plura- lité de tourillons faisant saillie radialement dans les rainures de transmission correspondantes et relié à une seconde partie de l'arbre de transmission, un rouleau intérieur monté coulissant sur la périphérie extérieure de chacun des tourillons, un porte-pièce monté sur la périphérie extérieure du rouleau intérieur pour per- mettre un mouvement de rotation universel sur ce rou- leau, et un rouleau extérieur monté tournant sur la périphérie extérieure du porte-pièce et engagé dans la rainure de transmission. Un joint universel du type précisé ci-dessus est décrit dans la demande de brevet japonais n 13211/82. Dans ce joint de type conventionnel, si les deux arbres de transmission sont inclinés l'un par rap- port à l'autre durant la transmission de puissance, le rouleau extérieur roule dans la rainure de transmission tout en permettant un mouvement d'inclinaison du tou- rillon. Toutefois, lorsque Le tourillon est incliné, le rouleau extérieur est aussi quelque peu incliné par rapport à la rainure de transmission. Pour cette raison, la résistance au roulement du rouleau extérieur à l'intérieur de la rainure de transmission augmente et des vibrations peuvent se produire. Un objet de la présente invention est de créer un joint universel de type coulissant du type décrit ci-dessus, dans lequel le rouleau extérieur peut rouler axialement dans sa rainure respective tout en maintenant sa position et sans tendance à l'in- clinaison en dépit du mouvement d'inclinaison du tourillion. Pour atteindre cet objet, la présente inven- tion fournit des moyens de réglage entre l'élément extérieur et le porte-pièce pour empêcher le porte- pièce de subir une inclinaison relativement à l'élé- ment extérieur. Avec cette réalisation, l'inclinaison du porte-pièce est empêchée par les moyens de réglage, en dépit du mouvement d'inclinaison du tourillon et, par suite, le rouleau extérieur peut toujours être maintenu dans une position correcte de manière à rouler en douceur dans la rainure de transmission. Ceci permet d'empêcher une perte de puissance et l'apparition de vibrations dues au mouvement d'in- clinaison du rouleau extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description des figures données à titre illustratif et sur lesquelles: - Les figures 1 à 3 illustrent un premier mode de réalisation d'un joint universel de type coulissant conforme à la présente invention. Dans ces figures: - La figure 1 est une vue en section lon- gitudinale du joint universel de type coulissant; - La figure 2 est une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure I; et - La figure 3 est une vue en section prise selon la ligne III-III de la figure 2; - La figure 4 est une vue en section semblable à la figure 2, représentant un second mode de réalisa- tion de la présente invention; - La figure 5 est une vue en section prise selon la Ligne V-V de la figure 4; - La figure 6 est une vue en coupe semblable à La figure 4, représentant un troisième mode de réa- Lisation de l'invention; et - La figure 7 est une vue en coupe prise selon la Ligne VII-VII de La figure 6. PLusieurs modes de réalisation de la présente invention seront maintenant décrits en référence aux dessins annexes. En référence aux figures 1 à 3 iLLustrant un premier mode de réaLisation, deux arbres de transmission 1 et 2 sont reliés par un joint universel de type cou- lissant J conforme à La présente invention. Le joint J comprend, en tant qu'éléments principaux, un élément extérieur cylindrique creux 3 solidaire d'une extré- mité de l'arbre de transmission I et comportant une extrémité ouverte dirigée vers l'avant, et un élément intérieur 4 fixé à une extrémité de L'autre arbre de o20 transmission 2 et contenu à l'intérieur de l'élément extérieur 3. Une pluralité de rainures de transmission (trois dans l'exemple de réalisation illustré) sont réalisées à des emplacements uniformément espacés sur une surface périphérique intérieure de L'élément exté- rieur 3. Les rainures 5 s'étendent dans une direction axiale de L'arbre de transmission. Une paire de gradins 6 sont formés sur les bords ouverts des côtés opposés de chacune des rainures de transmission 5 et se font face L'un l'autre vers L'intérieur. Trois tourillons 8 intégrés sont formés de manière à faire saillie d'une surface périphérique intérieure d'un bossage 7 de l'éLément intérieur 4 fixé à L'arbre de transmission 2. Les touriLLons 8 pénètrent dans Les trois rainures de transmission 5 respectivement. Un rouleau intérieur 9 est monté coulissant sur la périphérie extérieure de chacun des tourillons 8. Le rouleau 9 possède une surface extérieure de forme partiellement sphérique dont le centre est situé sur l'axe du tourillon 8. Une pièce de support 10 est mon- tée sur la périphérie extérieure du rouleau intérieur 9 afin de permettre un mouvement de pivotement universel sur la surface sphérique extérieure de ce rouleau. Un rouleau cylindrique extérieur 12 est monté tournant sur la périphérie extérieure de la pièce de support 10 par l'intermédiaire d'un palier à aiguille 11 et est apte à rouler dans la rainure de transmission 5. Afin d'éviter l'inclinaison de la pièce de support dans la rainure de transmission 5, une extré- mité extérieure de la pièce de support 10 est disposée de manière à venir en butée de façon coulissante contre la surface inférieure de la rainure de transmission 5, et un rebord de réglage 13 est formé à une extrémité intérieure de la pièce de support 10 de manière à venir en butée de façon coulissante contre les parties en gradins 6 selon des surfaces planes de ces gradins. Ainsi, les parties en gradins 6 et le rebord de réglage 13 constituent des moyens de réglage de la présente invention afin d'empêcher l'inclinaison de la pièce de support 10 dans la rainure de transmission 5, en parti- culier dans le plan longitudinal de cette rainure. Le rebord de réglage 13 comporte un périmètre rectangulaire (figure 3) dont le côté s'étendant dans le sens de la largeur de la rainure de transmission est légèrement plus petit que le côté s'étendant dans la direction axiale de la rainure 5 et que le diamètre extérieur du rouleau extérieur 12 de telle sorte qu'un assemblage erroné est empêché au cours du montage du joint J et que le roulement du rouleau extérieur 12 n'est pas gêné. En outre, la partie en gradins 6 et Le rebord de réglage 13 viennent en butée l'une contre l'autre, de telle sorte que lorsque le tourillon 8 est incliné à l'intérieur de la rainure de transmission 5 dans une direction axiale de la rainure 5 due au pivotement des arbres de transmission 1 et 3, la pièce de support est empêchée d'être inclinée dans le même sens que Le tourillon incliné 8. De plus, une plaque d'arrêt 14 est fixée à la pièce de support 10 au moyen d'un circlip 15 qui co- opère avec le rebord 13 en évitant un mouvement axial du rouleau extérieur 12 sur la pièce de support 10. Le numéro de référence 16, figure 1, désigne un soufflet flexible reliant l'élément extérieur 3 et l'arbre de transmission 2 afin de couvrir l'extrémité ouverte de l'élément extérieur 3. Le fonctionnement de ce mode de réalisation sera maintenant décrit. Lorsqu'un couple de rotation est appliqué, par exemple à l'arbre de transmission 1, le couple est transmis de l'élément extérieur 3 à l'éLément intérieur 4 et, plus précisément, d'une face laté- rale de la rainure de transmission 5 par l'intermé- diaire du rouleau extérieur 12, du porte-pièce 10 et du rouleau intérieur 9 au tourilLon 8 et au bos- sage 7, et ensuite à l'arbre de transmission 2. Durant ce temps, si les arbres de transmission 1 et 2 sont inclinés l'un par rapport à l'autre, de telle sorte que leurs axes se couplent obliquement l'un l'autre, le rouleau intérieur 9 glisse axiale- ment sur le tourillon 8 tout en permettant un mouve- ment d'inclinaison du tourilon 8 et le rouleau exté- rieur 12 roule sur une surface latérale de la rainure de transmission 5. Dans ce cas, la pièce de support 10 est empêchée de subir une inclinaison dans la rainure de transmission 5 en raison de la butée de la partie en gradins 6 et du rebord de réglage 13, de telle sorte que le rouleau extérieur 12 supporté par le porte-pièce 10 ne peut pas prendre une position inclinée et par conséquent peut rouler en douceur dans la'rainure de transmission 5 dans sa direction axiale. Même lorsque les deux arbres de transmission i et 2 sont déplacés ensemble angulairement, le rou- leau extérieur 12 roulera en douceur dans la rainure de transmission 5 sans inclinaison. Les figures 4 et 5 représentent un second mode de réalisation de la présente invention, dont la construction est similaire à celle du premier mode de réalisation, à l'exception du fait qu'un rebord 24, destiné à venir en contact avec une face d'extrémité du rouleau extérieur 12, est formé sur l'extrémité intérieure de la pièce de support 10, tandis qu'une plaque de réglage 23 présentant sensiblement la même taille et la même forme que le rebord de réglage 13 du mode de réalisation précédent vient en contact avec l'autre face d'extrémité du rouleau extérieur 12, la plaque 23 étant fixée à l'extrémité intérieure du porte-pièce au moyen d'un circlip 25 pour venir en contact avec les parties en gradins 6. Dans les figures 4 et 5, les pièces correspondant à celles du mode de réalisation précédent sont désignées par les mêmes numéros de référence. Dans le second mode de réalisation, les parties en gradins et la plaque de réglage 23 constituent les moyens de réglage de la présente invention. Les figures 6 et 7 illustrent un troisième mode de réalisation de la présente invention dont la réalisation est similaire à celle du premier mode de réalisation à l'exception du fait que, au lieu de per- mettre à l'extrémité extérieure du porte-pièce 10 de porter contre La surface inférieure de La rainure de transmission 5, La plaque d'arrêt 14 des modes de réa- lisation précédents est constituée par une plaque agrandie 14' dont La taille et La forme sont sensi- blement Les mêmes que ceLLes du rebord de réglage 13. La plaque 14' est disposée de manière à venir buter contre une seconde paire de parties en gradins 26, 26 espacées du fond de la rainure de transmission 5. Sur les figures 6 et 7, les par- ties correspondant à celles du premier mode de réa- lisation sont désignées par les mêmes numéros de référence. De nombreuses modifications et variations de détails des modes de réalisation décrits apparai- tront à l'homme du métier sans altérer l'esprit et la portée de l'invention telle que définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Joint universel de type coulissant pour relier un premier et un second arbres de transmission (1, 2), ledit joint comprenant un élément extérieur cylindrique creux (3) relié à l'un des arbres de trans- mission (1, 2) et présentant une pluralité de rainures de transmission (5) espacées angulairement et s'éten- dant axialement dans sa surface périphérique inté- rieure, un élément intérieur (4) relié à l'autre des arbres de transmission (1,.2) et pénétrant dans l'élé- ment extérieur creux (3), une pluralité de tourillons (8) s'étendant radialement sur ledit élément intérieur (4) pour pénétrer dans les gorges de transmission cor- respondantes (5), un rouleau intérieur (9) monté glis- sant sur chacun desdits tourillons (8), un porte-pièce (10) fixé sur ledit rouleau intérieur (9) pour un mou- vement universel sur ce rouleau (9), un rouleau exté- rieur (12) monté tournant sur ledit porte-pièce (10) et roulant dans une rainure de transmission correspon- dante (5), caractérisé par des moyens de réglage entre ledit élément extérieur (3) et ledit porte-pièce (10) pour empêcher l'inclinaison du porte-pièce (10) par rapport à l'elément extérieur (3). 2. Joint universel de type coulissant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comprennent une paire de parties en gradins (6) se faisant face l'une à l'autre sur des bords latéraux opposés de chacune des rainures de transmission (5) et un rebord de réglage (13) qui se déplace en même temps que le porte-pièce (10) et vient en butée de manière glissante contre ladite paire de parties en gradins (6). 3. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage (13) présentent une forme rectangu- Ltaire et un côté s'étendant dans le sens de la largeur de la rainure de transmission (5) qui est plus court que le côté s'étendant dans la direction axiale de cette rainure de transmission (5). 4. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rebord de réglage (13) présente une largeur dans le sens de la largeur de la rainure de transmission (5) qui est plus petite que la largeur de la rainure de transmis- sion (5). 5. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rebord de réglage est formé d'une seule pièce avec le porte- pièce (10). 6. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens fixant le rebord de réglage (13) sur le porte-pièce (10). 7. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit porte- pièce (10) possède une extrémité extérieure selon la direction radiale, située à proximité de l'élément extérieur (3) dans ta rainure (5). 8. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une plaque d'arrêt (14) fixée au porte-pièce (10) et pénétrant dans l'élément extérieur (3) à un endroit éloigné de ladite partie en gradins (6) pour limiter le déplacement radial du porte-pièce (10) dans la rainure (5). 9. Joint universel de type coulissant selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit élé- ment extérieur (3) comporte une seconde paire de par- ties en gradins (26, 26) dans chaque rainure (5) venant en contact avec une plaque d'arrêt respective (14). 10. Joint universel de type coulissant selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque rainure (5) comporte une surface de fond et en ce que ladite seconde paire de parties en gradins (26, 26) est éloignée de ladite surface de fond afin d'éviter que le porte-pièce (10) vienne en contact avec la surface de fond. 11. Joint universel de type coulissant selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite plaque d'arrêt (14) et ladite plaque de réglage (13) présentent sensiblement la même dimension. 12. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties en gradins comportent des faces planes et en ce que ledit rebord de réglage comporte une sur- face plane qui vient en butée de manière coulissante contre les faces planes des parties en gradins (6). 13. Joint universel de type coulissant selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties en gradins (6) s'étendent axialement des rainures associées, de telle manière que l'incli- naison du porte-pièce (10) qui est empêchée est dans un plan longitudinal à travers la rainure (5).