Brevet FR2641833A1 — publié le 19900720

La présente invention est relative à un joint de transmission du type comportant un élément en forme de tripode dont les trois bras sont reliés au voisinage de leurs extrémités extérieures â une portion de forme cylindrique d un bol de liaison du tripode à un arbre de transmission. L invention concerne également un procédé de réalisation d un tel joint de transmission. On connait de nombreux modes de réalisation de la liaison des bras du tripode au bol de liaison. Selon une premiere conception, les extrémités libres des bras de liaison sont reliées en bout à la portion en forme de virole cylindrique annulaire du bol par des moyens de liaison filetés. Cette solution est couteuse et nécessite de nombreux usinages particuliers tant du bol que des bras de liaison. Selon une autre conception. il a déjà été proposé de réaliser la liaison du tripode au bol par déformation a froid. A cet effet on réalise trois plots s étendant radialement depuis la face interne du bol de liaison que l'on fait ensuite pénétrer. par déformation à froid de la portion correspondante du bol, dans des alésages de profil correspondant qui s étendent axialement dans les extrémités libres des bras. L opération de déformation a pour résultat de conférer au bol sa forme finale cylindrique annulaire et de faire pénétrer les plots de liaison dans les alésages correspondantes. Une telle conception nécessite que 1 acier constituant le bol de liaison puisse étre travaillé par déformation a froid.Une telle conception ne permet donc pas une grande liberté de choix de l'acier constituant le bol et ne permet notamMent pas la réalisation du bol de liaison et de arbre de transmission qui lui est lié en une seule pièce en raison notamment de la résistance insuffisante du matériau constituant le bol. On remarque de plus que. dans toutes ces solutions. le plan du tripode qui contient les génératrices exterieures des bras est Situé à l'intérieur du bol, c'est-a-dire que le plan perpendiculaire à l'axe du bol et qui contient le bord libre d'extrémité du bol est situé au delà du plan du tripode le plus éloigné axialement du fond du bol. Cet agencement a pour inconvénient de limiter 1. angle de braquage maximal du joint et/ou de ne pas permettre de renforcer la tulipe du joint dans la zone correspondante pour un angle de braquage déterminé. Afin de remédier aux inconvénients qui viennent d'entre mentionnes, l'invention propose un joint de transmission caractérisé en ce que le plan (E) du tripode perpendiculaire a son a x e et contenant la généra tri ce extérieure érieurede chacun des bras la plus éloignée axialement du burd libre du bol. est situé en dehors du bol. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le plan des génératrices est décalé axialement par rapport au plan perpendiculaire à l'axe du bol contenant les portions axiales extrêmes dc bord libre du bol - la liaison entre le bol et les bras est réalisée par soudage - l'extrémité de chaque bras est reçue au moins partiellement dans une encoche axiale ouverte en direction du bord libre de la portion du bol et de profil sensiblement complémentaire de celui du bras - la portion de l'extrémité libre du bras reçue dans l'encoche est une portion de section réduite délimitée au moins partiellement par un épaulement sensiblement radial du bras - l'épaulement est agencé en regard de la face interne du bol de liaison ; et - le bol est venu de matière avec l'arbre de transmission. L'invention propose étalement un procédé de réalisation d'un tel joint de transmission caractérisé en ce qu'il consiste à a) réaliser un bol de liaison comportant une portion de forme cylindrique délimitant un bord libre, et un tripode b) relier le bol au tripode par soudage. L'étape de soudage est une étape de soudage par résistance et forgeage. Selon une autre caractéristique de l'invention. l étape LI) de soudage et de forgeage consiste à: b1) relier la portion du bol, et respectivement le tripode, å des electrodes b2) rapprocher les deux éléments selon une direction axiale commune pour les amener en contact b3) exercer un effort axial de forgeage pour provoquer la pénétration axiale des extrémités des bras dans le métal constituant la portion du bol. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description. détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans lequel - La figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'une portion d'un joint de transmission réalisée selon l'une des techniques de l'art antérieur - la figure 2 est une vue similaire à celle de -la figure 1 d un premier mode de réalisation d'un joint de transmission réalisé conformément aux enseignemeots de l'invention , et et - la figure 3 Pst une vue, similaire à celle. de la figure 2, d'un second mode de réalisation d'un joint de transmission ainsi que des moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On a représente à la figure 1 un joint de transmission homocinétique (10) qui permet de relier un premier arbre de transmission (1 2) , constitué ici par une fusee de roue de véhicule d'axe X-X, å un second arbre de transmission non représenté. La liaison est assurée au moyen d'un bol de liaison 14, relié ici par soudage à une bride 15 de l'arbre de transmission 12, qui comporte une portion 1 8 en forme de virole cylindrique annulaire centrée sur l'axe X-X. Le moyens de liaison comportent également un tripode 20 dont u des bras 22 est représenté en coupe axiale partielle a' la figure 1. Chacun des bras 22 du tripode 20 reçoit un galet 24 qui coopère avec des pistes de roulement et d'entrainement (nor représentées) formées dans une tulipe de liaison à l'autre arbre de transmission. L'extrémité extérieure libre 26 du bras 22 est reliée à la portion de bol 18 par un plot cylindrique 28 qui est reçu dans un alésage correspondant 30 selon la technique de déformation à froid qui a été décrite ci-dessus. La portion cylindrique 18 du bol 14 comporte au voisinage de son bord libre axial continu et circulaire 30 une gorge radiale 32 prévue pour recevoir une portion correspondante d'un soufflet d'étanchéité non représenté. On remarque que le plan médian P du tripode est situé à l'intérieur du bol et donc en retrait par rapport au plan O contenant le bord libre 30. On décrira maintenant deux modes de réalisation d'un joint de transmission selon l inven- tion qui sont représentés aux figures 2 et 3 sur les - quelles les éléments identiques ou similaires à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. L'extrémité libre 26 du bras 22 du tripode 20 comporte une partie cylindrique de diamétre réduit 34 délimitée par un épaulement radial 38. La partie cylindrique 34 est reçue partiellement dans une encoche 36 formée dans le bord libre 30 de la portion cylindrique 18 du bol 14. L'encoche 36 posséde un profil cylindrique complmentaire de celui de la partie 34, cette derniere étant reçue sur au moins une partie de sa circonférence d d ns 1 encoche 36 qui est ouverte axialement en direction du bord libre 30. La liaison entre les extrémités 26 des bras 22 du tripode 20 et la portion cylindrique 18 du bol 14 est réalisée par soudage par résistance et forgeage à chaud comme cela sera maintenant expliqué en se reportant à la figure 3. Le joint de transmis,sion représente à la figure 3 ne différe de celui représenté à la figure 2 que par le fait que l'arbre de transmission 12 et le bol 14 sont realisés en une seule pièce. On a représenté de manière schéma tique à la figure 3 deux électrodes de soudage 42 et 44 qui permettent de relier respectivement le bol 14 et les bras 26 à une source de courant. La liaison entre le tripode 20 et le bol 14 s'effectue de la manière suivante a) Au couvis d' une premiers étape on réalise le bol 14 dont la portion cylindrique 18 comporte un bord libre continu 30 de profil cirulaire 1circu1aire et sans encc,ches, ainsi que le tripode 22 dont les extrémités libres 26 des bras 22 comportent les parties 34. b) On approche ensuite progressivement, par déplacement selon la direction axiale X-X, le tripode 20 du bol 14 jusqu'à ce que les parties 34 viennent en contact électrique avec le bord libre 30 de la portion cylindrique 18. L'entrée en contact des deux éléments provoque le début de l'opération de soudage par résistance qui a pour effet de provoquer la fusion du matériau constitutif du bol 1 4 dans les trois zones de contact. On continue 1' opération de rapprochement axial en exercent une force F de forgeage "à chaud" sur le tripode 20 de maniée à provoquer la pénétra - tion des extrémités 26 des bras 22 dans le matériau en fusion constituant la portion cylindrique 18 du bol 14, les parties 34 provoquant le forgeage des encoches 36. A la fin de ces opérations, le tripode est relié à l'arbre 12 par les extrémités 26 de ses trois bras 22. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d entre décrits. Les extrémités 26 des bras 22 du tripode peuvent notamment posséder tous les profils nécessaires visant à améliorer encore la liaison mécanique avec le bol 14 ainsi qu'å canaliser les bourrelets de soudure vers l'intérieur du bol. Gracie à la conception du joint et au procédé selon l invention, l'opération de soudage peut être exécutée avant ou aprés l'assemblage des divers composants du joint. Ceci est particuliérement avantageux car les opérations de montage et de fixation des moyens élastiques 46 de retenue axiale du joint sont beaucoup plus faciles à réaliser avant que le tripode n ait été fixé au bol. On constate egalement que le bol est d'une longueur a xi a le réduite, c est-à-dire que le plan Q contenant son bord libre 30 est décalé axialement en retrait par rapport au plan E perpendiculaire â l'axe X-X et qui contient les génératrices extérieures 23 des bras 22. ce qui permet d'augmenter l'angle maximal de braquage du joint ou de renforcer la tulipe dans les zones correspondantes pour un angle de braquage conservé. Le décalage D ainsi obtenu est bien entendu celui existant entre les portions axiales extrêmes du bord libre 30 et le plan E et ceci notamment dans le cas où le bord 30 ne serait pas continu et circulaire. Dans le mode de réalisation représenté, on remarque que le plan médian P et salement en dehors du bol. La rainure 32 de montage d'un soufflet d'étanchéité est reportée au delà du plan P vers l'arbre de transmission 12. La liaison des bras au bol peut être réalisée par tout autre procédé. Les encoches peuvent par exemple etre formées préalablement à l'opération de fixation ; la liaison s'effectuant par soudage sans forgeage ou par tout autre moyen adapté. La section de l'Pxtrémite reçue dans 1 enco- che peut ne pas etre cylindrique mais également comporter un ou plusieurs méplats parallèles à l'axe du bras, délimites par un épaulement radial. Les encoches peuvent également etre formées dans la face interne 40 du bol, le soudage pouvant alors etre effectué axialement ou radialement à travers 1 épaisseur du bol. REVENDICATIONS 1. Joint de transmission (10) du type comportant un élément en forme de tripode (20) dont les truis bras (22) sont reliés au voisinage de leurs extrémités extérieures (26) à une portion (18) de forme cylindrique d'un bol de liaison (14) du tripode (20) à un arbre de transmission (12), caractérisé en ce que le plan (E) du tripode perpendiculaire à son axe (X-X) et contenant la genératrice extérieure (23) de chacun des bras (22) la plus éloignée axialement du bord libre (30) du bol, est situé en dehors du bol. 2. J oint de transmission selon la revendication 1 caractérise en ce que ledit plan (E) est décalé axialement (D) par rapport au plan (Q) perpendiculaire à l'axe (X-X) du bol contenant les portions axiales extrêmes du bord libre (30) du bol. 3. Jc,snt de transmission selon l une des revendications 1 cu 2. caractérisé en ce que la liaison entre le Dol (14) et les bras (26) est réalisée par soudage. 4. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que I extrémité (26) de chaque bras est reçue au moins partiellement dans une encoche axiale (36) ouverte en direction du bord libre (30) de la portion (18) du bol (14) et de profil complémentaire de celui du bras. 5. Joint de transmission selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portion de l extrémi- té libre du bras revue dans l'encoche est une portion (34) de section réduite délimitée au moins partiellement par un épaulement sensiblement radial (38) du bras. 6. Joint de transmission selon la re-vendica- tion 5, caracterisé en ce que ledit épaulement (38) est agencé en regard de la face interne (40) du bol de liaison. 7. Joint de transmission selon l une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bol (14) est venu de matière avec l'arbre de transmission (12). 8. Procédé de réalisation d'un joint de transmission (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à a) réaliser un bol de liaison (14) comportant une portion de forme cylindrique (18) limitant un bord libre (30), et un tripode (20) b) relier le bol (14) au tripode (22) par soudage. 9. Procédé selon la revendication B, caractérisé en ce que L'étape b) est une étape de soudage par résistance et forgeage. 10. Procédé selon la revendication 9, carac térisé en ce que l'étape b) de soudage et de forgeage consiste à bl) relier la portion (18) du bol (14), et respectivement le tripode (20), à des électrodes (42, 44); b2) rapprocher les deux éléments selon une direction axiale (X-X) commune pour les amener en contact ; et b3) exercer un effort axial de forgeage (F) pour provoquer la pénétration axiale des extrémités (26) des bras (22) dans le métal constituant la portion (1 e) du bol (