Brevet FR2628162A2 — publié le 19890908

FR 2628162 A2 19890908 FR 8802718 A 19880303 @) RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication 2 628 162 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ= INDUSTRIELLE DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 027 1 8 PARIS QJ Int CI4 F 16 D 3/23. @ DEMANDE DE CERTIFICAT D'ADDITION A2 À UN BREVETD'INVENTION ) Date de dépôt: 3 mars 1988. Q Demandeur(s): Société dite: GLAENZERSPICER. - FR. ) Priorité: ) Inventeur(s): Michel Orain. Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " no 36 du 8. septembre 1989. -.Références à d'autres documents nationaux appa- rentés 1ir addition au brevet 87 14856 pris le 27 oc- tobre 1987. Titulaire(s) () Mandataire(s): Cabinet Lavoix. ( Joint de transmission homocinétique tripode. 7) L'invention est relative à un joint homocinétique selon la iy emande de brevet principal qui est caractérisé en ce que 22 82 chaque bras 22 du tripode comporte des moyens élastiques z4l;2 sollicitant les deux éléments de roulement 24a, 24b en écartement l'une de l'autre selon une direction L-L' perpendi- t culaire à l'axe Y-Y' commun aux portions de surfaces cylindri- ques concaves respectives de ces éléments de roulement C434 N N côtés opposés du bras. La demande de brevet principal n' 87 14856, déposée le 27 octobre 1987, décrit et représente un joint homocinétique de ce type dans lequel chaque élément de roulement comporte une surface de roulement sphérique et une surface de roulement conique qui coopèrent respectivement avec une surface sphérique du bol et une surface conique d'un voile de ce dernier. Chaque élément de roulement est monté pivotant par rapport au bras par des moyens formant articulation à la Cardan. On constate que lorsque le joint homocinéti- que selon la demande de brevet principal fonctionne sous son angle maximal de braquage, il existe un jeu- angulaire de fonctionnement qui nuit à la bonne qualité de son fonctionnement et qui peut notamment être générateur de bruits intempestifs. L'invention objet du présent second certificat d'addition a pour but de remédier à cet inconvénient. Dans ce but l'invention propose un joint homocinétique selon l'une quelconque des revendica- tions de la demande brevet principal caractérisé en ce que chaque bras du tripode comporte des moyens élas- tiques sollicitant les deux éléments de roulement en écartement l'un de l'autre selon une direction perpen- diculaire à l'axe commun aux portions de surfaces cylindriques concaves respectives de ces éléments de roulement et à l'axe de l'arbre entrainant le tripode. Les moyens élastiques sont conçus de façon que la résultante des efforts qu'ils exercent soit 2 6 2 8 1 6 2 contenue dans un ' plan passant par l'autre axe de pivotement des éléments de roulement par rapport au bras. En conséquence la résultante passe sensiblement par le point d'intersection des deux axes de l'arti- culation à la Cardan. Selon un premier mode de réalisation de l'invention les moyens élastiques peuvent être constitués par un ressort hélicoïdal de compression monté dans un alésage du bras du tripode et dont chacune des deux extrémités libres sollicite un élément de roulement agencés en vis à vis, l'axe de l'alésage étant concourant et perpendiculaire audit autre axe de pivotement. Afin de solliciter les deux éléments de roulement en écartement l'un de l'autre, chacune des extrémités du ressort prend appui sur une zone d'appui formée dans la portion de surface cylindrique interne concave du demi-coussinet correspondant, ce dernier- transmettant l'effort à l'élément de roulement en vis à vis. Selon d'autres modes de réalisation de l'invention: - les moyens élastiques sont constitués par un ressort comportant une branche centrale reposant sur la face radiale supérieure libre du bras et dont chacune des extrémités prend appui respectivement sur une zone transversale d'appui en vis à vis d'un demi-coussinet, et deux branches latérales, chaque branche latérale s'étendant depuis l'une des extrémi- tés de la branche centrale selon une direction sen- siblement perpendiculaire à la direction générale de la branche centrale de manière à être recue entre deux faces transversales opposées d'appui formées respecti- vement sur chacun des deux demi-coussinets, l'extrém- té libre de la branche latérale étant en appui sur une desdites faces transversales d'appui, ladite zone d'appui étant formée sur l'autre desdites faces transversales d'appui; - le ressort comporte des moyens assurant son maintien en position par rapport au bras; - dans ce but l'extrémité libre de chacune des branches latérales comporte une patte, recourbée sensiblement à 90', qui coopère avec la face latérale inférieure en vis à vis du demi-coussinet contre la face transversale d'appui duquel prend appui ladite extrémité libre; - en variante chacune des branches latérales peut comporter dans sa partie médiane un ergot de positionnement qui est reçu dans une encoche formée dans une portion en vis à vis du bras; et - le ressort peut être réalisé en fil métal- lique plié ou à partir d'une tôle découpée et pliée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la descrip- tion détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un joint réalisé conformément aux enseignements de la demande de brevet principal et équipé d'un ressort hélicoïdal de rattrapage de jeu conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe partielle selon la ligne 3-3 de la figure 2; - les figures 4, 5 et 6 sont des vues par- tielles similaires à celles des figures 1, 2 et 3 qui 2628 1 62 représentent un second mode de réalisation d'un ressort conformément aux enseignements de l'inven- tion; - les figures 7 et 8 sont des vues repré- sentant le ressort des figures 4, 5 et 6 à-l'état libre; - la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 6 illustrant les efforts appliqués par le ressort; - les figures 10, 11 et 12 sont des vues similaires à celles des figures 4, 5 et 6 illustrant un troisième mode de réalisation du ressort; - les figures 13, 14 et 15 représentent un quatrième mode de réalisation d'un ressort représenté à l'état libre; - les figures 16, 17 et 18 sont des vues similaires à celles des figures 13 à 15 illustrant un quatrième mode de réalisation d'un ressort; et - les figures 19 à 23 sont des vues simi- laires à celles des figures 4 à 8 illustrant un cinquième mode de réalisation d'un ressort. Pour la désignation des principaux compo- sants du joint homocinétique représenté aux figures 1 i 3, on a utilisé les mêmes chiffres de référence que dans la demande de brevet principal. Toutefois, pour la clarté de l'exposé de l'invention, les deux éléments de roulement équipant un des bras 22 du tripode 14 ont été désignés par les références 24a et 24b, les deux demi-coussinets correspondants étant référencés 54a et 54b. Conformément à la demande de brevet princi- pale, les éléments de roulement 24a et 24b sont montés pivotants par rapport aux bras 22 par des moyens formant articulation à la Cardan qui leur permettent de pivoter autour d'un premier axe Y-Y' et autour d'un second axe P-P' concourant et perpendiculaire à l'axe Y-Y' Conformément à l'invention des moyens élas- tiques sont prévus pour solliciter les éléments de roulement 24a et 24b en écartement l'un de l'autre selon une direction L-L'perpendiculaire à l'axe Y-Y'. Aux figures 1 à 3, les moyens élastiques sont constitués par un ressort hélicoïdal de compres- sion 200 monté libre dans un alésage cylindrique débouchant 202 du bras 22 du tripode 14. L'axe de l'alésage 202 est concourant et perpendiculaire à l'axe P-P' de pivotement des éléments de roulement 24a et 24b et confondu avec la direction L-L' selon laquelle s'applique la résultante des efforts qu il applique sur les éléments de roulement 24a et 24b. Chacune des deux extrémités libres 204 et 206 du ressort 202 prend appui sur une zone d'appui, 208 et 210 respectivement, formée dans la portion de surface cylindrique interne concave du demi-coussinet 24a et 24b respectivement. Chaque zone d'appui 208, 210 présente une forme en creux complémentaire de celle du ressort 202 de manière à maintenir ce dernier. Grace à l'effort qui leur est appliqué par le ressort 200, les demi-coussinets 54a et 54b solli- citent en écartement l'un de l'autre les éléments de roulement 24a et 24b assurant ainsi leur maintien positif sans jeu lorsque le joint fonctionne sous son angle maximal de braquage. Bien que fiable et efficace, le premier mode de réalisation des moyens élastiques qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 3 nécessite de percer des alésages 202 dans les bras du tripode et 2628 1 62 d'usiner les zones d'appui 204 et 206 à l'intérieur des demi-coussinets et provoque une réduction de la surface de portée d'oscillation des demicoussinets sur le bras du tripode. Afin de remédier à ces inconvénients et de proposer une solution particulièrement simple et peu coûteuse, il est proposé un second mode de réalisation des moyens élastiques illustré aux figures 4 à 9. Sur ces figures, le ressort 200 est un ressort en fil plié qui permet d'assurer la compensa- tion du jeu tout en évitant un usinage particulier des bras du tripode et du coussinet et en conservant la totalité de la portée d'oscillation des demi-coussi- nets sur le bras 22. Le ressort 200 comporte une branche centra-le 212 et deux branches latérales 214 et 216. La branche centrale 212 repose sur la face radiale supérieure libre 218 du bras 22. La première branche latérale 214 s'étend depuis une première extrémité 220 de la branche centrale 212 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction générale de cette dernière de manière à être reçue entre deux faces transversales opposées d'appui 222b et 224a formées respectivement sur chacun des demi-coussinets 54b et 54a. D'une manière symétrique la branche latérale 216 s'étend depuis la seconde extrémité 226 de la branche centrale 212 entre deux faces transversales opposées d'appui 222a et 224b formées respectivement sur chacun des deux demi-coussinets 54a et 54b. La première extrémité 220 de la branche centrale 212 prend appui sur une zone transversale d'appui en vis à vis constituée par la face transve- 2628 1 62 sale d'appui 222b du demi-coussinet 54b. L'extrémité inférieure 228 de cette première branche latérale 214 prend appui sur la face latérale d'appui 224a opposée à la face 222b. D'une manière symétrique la seconde extrémi- té 226 de la branche centrale 212 prend appui sur une zone d'appui constituée-par la face transversale d'ap- pui 222a du demi-coussinet 54a. L'extrémité libre 230 de cette seconde branche latérale 216 prenant appui sur la face transversale d'appui 224b du demi-cous- sinet 54b opposée à la face 222a. Comme on peut le constater notamment à la figure 5, chacune des branches latérales 214, 216 possède une courbure, 232 et 234 respectivement, tournée vers l'intérieur du ressort de manière à maintenir ce dernier en position par rapport au bras 22 selon la direction P-P' grâce à la coopération de. ces courbures avec les faces opposées en vis à vis 64 et 66 du bras 22. Afin d'assurer le maintien en position du ressort 200 par rapport au bras 22 selon la direction Y-Y', l'extrémité libre 228, 230 de chacune des branches latérales 214, 216 comporte une patte, 238 et 240 respectivement, recourbée sensiblement à 90 et qui coopère avec la face latérale inférieure en vis à vis, 242a et 242b respectivement, du demi-coussinet contre la face transversale d'appui 224a, 224b duquel prend appui l'extrémité libre correspondante 228, 230. Comme on le comprend aisément en comparant la silhouette du ressort 200 à l'état libre tel qu'il est représenté aux figures 7 et 8 avec sa silhouette à l'état monté et comprimé tel qu'il est représenté aux figures 4 à 6, le ressort 200 applique sur les deux demi-coussinets 54a et 54b, et donc sur les éléments de roulement 24a et 24b, des efforts F1 et F3 respectivement en haut et en bas sur le coussinet 54a, et des efforts F2 et F4 respectivement en haut et en bas sur le coussinet 54b, qui sont de valeurs égales et dont les résultantes sont centrées selon la direction L-L'. La branche centrale 212 du ressort 200 dont la direction est sensiblement parallèle à l'axe P-P' travaille principalement en torsion tandis que les deux branches latérales dont les directions sont sensiblement parallèles à l'axe Y-Y' travaillent en flexion. Le raccordement entre la branche centrale et les branches latérales s'effectue par deux coudes à grands rayons afin de réduire les contraintes de flexion/torsion dans ces coudes. Le clip est par ailleurs parfaitement main- tenu en position par rapport au bras 22 sans aucun usinage particulier de ce dernier ni des demi-cous- sinets 54a et 54b et demeure néanmoins facilement amovible. Le troisième mode de réalisation du ressort représenté aux figures 10 à 12 est similaire au second mode de réalisation représenté aux figures 4 à 9, le ressort étant réalisé en fil plié de section aplatie. Dans le quatrième mode de réalisation repré- senté aux figures 13 à 15, le ressort 200 est un ressort réalisé en tôle découpée et pliée dont la structure et la mise en place sont en tous points identiques à celles des ressorts représentés aux figures 4 à 12. Le cinquième mode de réalisation du ressort représenté aux figures 15 à 18 diffère du précé- dent uniquement par la conformation de sa branche 2628 1 62 supérieure 212 qui est repliée de manière à s'étendre dans un plan sensiblement parallèle à la face supé- rieure libre 218 du bras 22 sur laquelle elle repose. Enfin le dernier mode de réalisation d'un ressort en tôle pliée et découpée représenté aux figures 17 à 23 diffère essentiellement des précédents par les moyens permettent d'en assurer son maintien en position par rapport au bras 22 selon la direction Y-y'. Dans ce mode de réalisation chacune des branches latérales 214, 216 comporte un ergot, 244 et 246 respectivement, qui fait saillie depuis la partie médiane de chacune de ses branches vers l'intérieur du ressort. Chacun des deux ergots 244, 246 est reçu dans une encoche de profil correspondant 248, 250 formée respectivement dans la face 64, 66 du bras 22. La branche supérieure 12 est conformée en forme de S et prend appui sur la face radiale supérieure 218 du bras 222. La mise en place des pattes 238 et 240 peut être effectuée par deux moyens: - soit par introduction entre les surfaces 222a et 224b d'une part, et 224a et 222b d'autre part des coussinets 54a et 54b. - soit après écartement élastique des bran- ches latérales jusqu'à ce que la distance entre les pattes 238 et 240 excède le diamètre extérieur des coussinets; ce dernier mode d'assemblage autorisant des pattes de plus grande longueur. Le dispositif selon l'invention présente deux autres avantages: - Il permet un démontage facile du joint. En effet, lorsque le joint est sous angle maximum et que l'on comprime le moyen élastique, il apparaît un jeu suffisant pour permettre le dégagement de la denture d'indexage des segments dont la hauteur a été limitée à cet effet. Les segments peuvent donc être déposés et le joint désassemblé; et - Il amortit les chocs et supprime le bruit de percussion en cas d'inversion brutale du couple. En effet, le ressort écarte la surface 58 du coussinet délesté de la surface cylindrique 56 d'oscillation du tripode, laissant le lubrifiant remplir le jeu. Lors d'une inversion brutale de couple, la mise en charge soudaine de ces deux surfaces ne peut pas engendrer de percussion par suite des forces de viscosité importan- tes développées dans le film d'huile pendant son écrasement (selon une technique proposée par la demande de. brevet français N' 86 17550). 1 1 REVENDICATIONS 1. Joint homocinétique selon l'une quel- conque des revendications de la demande de brevet principal caractérisé en ce que chaque bras (22) du tripode comporte des moyens élastiques (200) solli- citant les deux éléments de roulement (24a, 24b) en écartement l'une de l'autre selon une direction (L-L') perpendiculaire à l'axe (Y-Y') commun aux portions de surfaces cylindriques concaves respectives de ces éléments de roulement et à l'axe de l'arbre entraînant le tripode. 2. Joint selon la revendication 1 caractéri- sé en ce que la résultante des efforts dus aux moyens élastiques (200) est contenue dans un plan passant par l'autre axe (P-P') de pivotement des éléments de rou- lement (24a, 24b) par rapport au bras (22). 3. Joint selon la revendication 2 caractéri- sé en ce que les moyens élastiques sont constitués par un ressort hélicoidal de compression (200) monté dans un alésage (202) du bras (22) du tripode et dont chacune des deux extrémités libres (204, 206) solli-. cite un élément de roulement (24a, 24b) agencé en vis à vis, l'axe dudit alésage (202) étant concourant et perpendiculaire audit autre axe (P-P') de pivotement (L-L'). 4. Joint selon la revendication 3 prise en combinaison avec l'une des revendications 2 ou 3 de la demande de brevet principale caractérisé en ce que chacune des extrémités libres du ressort (204, 206, 200) prend appui sur une zone d'appui (208, 210) formée dans la portion de surface cylindrique interne concave du demi-coussinet correspondant (54a, 54b). 5. Joint selon l'une des revendications 1 ou 2 prises en combinaison avec l'une des revendications 2 ou 3 de la demande de brevet principale caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par un ressort (200) comportant une branche centrale (212) reposant sur la face radiale supérieure libre (218) du bras et dont chacune des extrémités (220, 226) prend appui respectivement sur une zone transversale d'appui en vis à vis d'un demi- coussinet (54b, 54a), et deux branches latérales (214, 216), chaque branche latérale (214, 216) s'étendant depuis l'une des extrémités (220, 226) de la branche centrale selon une direction sensiblement perpendiculaire- à la direction générale de la branche centrale (212) de manière à être reçue entre deux faces transversales opposées d'appui (222b-224a, 222a-224b) formées respectivement sur chacun des deux demi- coussinets, l'extrémité libre (228, 230) de la branche latérale étant en appui sur une (224a, 224b) desdites faces transversales d'appui, ladite zone d'appui étant formée. sur l'autre (222b, 222a) desdites faces transversales d'appui. 6. 3oint selon la revendication 5 caractéri- sé en ce que le ressort (200) comporte des moyens (238, 240, 244-250) assurant son maintien en position par rapport audit bras. 7. 3oint selon la revendication 6 caractéri- sé en ce que l'extrémité libre (228, 230) de chacune des branches latérales (214, 216) comporte une patte (238, 240) recourbée sensiblement à 90-, qui coopère avec la face latérale inférieure (242a, 242b) en vis à vis du demi-coussinet (54a, 54b) sur la face transver- sale d'appui (224a, 224b) duquel prend appui ladite extrémité libre (238, 240). 8. 3oint selon la revendication 6 caractéri- sé en ce que chacune des branches latérales (214, 216) comporte dans sa partie'médiane un ergot de positio- 2628 1 62 nement (244, 2461 qui est reçu dans une encoche (248, 250) formée dans une portion en vis à vis (64, 66) du bras. 9. 3oint selon l'une quelconque des reven- dications 5 à 8 caractérisé en ce que le ressort est un ressort en fil métallique plié. 10. Joint selon l'une quelconque des reven- dications 5 i 8 caractérisé en ce que le ressort est un ressort en tôle découpée et pliée. Nu 24024b Iy Laa Om4e e Dû, NI F IG 2 '{",0N yi2'"O il 6991z :X-aIi ici! J /,.../T'b_"t Xki. tg:l L' I:: Sj- Z91,Z g 891 l o""/ c u Asel --Z 'i----bS DIA C1 DIAs'O DIA 29L8z9z ri 3/4 i- I0 54a0 51-,. FIG.11 i lJiI -_ 54,j FIGG.52. 212 0 FIG.1.4. 6 FIG.13 Me 2 Z 1221 FIG.15i -- Z4O FIG617 2L14 ZI FIG 16 4/4 FIG. 20FIG.22 FIG 19 FIG. 23 FIG. 21 244 212 2469j2 2222 1