Brevet FR2655695A1 — publié le 19910614

La présente invention est relative à un joint homocinétique coulissant à tripode du type comprenant une tulipe à pistes cylindriques d'axes parallèles à l'axe de la tulipe, et un tripode à trois bras radiaux sur chacun desquels un galet sphérique est monté rotatif. Elle s'applique en particulier aux transmissions des véhicules automobiles à traction avant. L'invention a pour but de fournir un joint homocinétique de ce type générant des réactions axiales réduites à la fréquence trois fois par tour. A cet effet, le joint homocinétique suivant l'invention est caractérisé en ce que chaque galet est immobilisé en translation sur son bras de tripode, et en ce qu'une barrette oscillante est interposée entre chaque galet et chaque piste associée, le joint comportant des moyens de retenue axiale des barrettes. Lorsque, en outre, chaque barrette est incurvée dans son plan de symétrie de façon à prendre une configuration torique, on obtient également une diminution de l'effort de coulissement nécessaire pour mouvoir axialement le jointvsous couple et sous angle. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un joint homocinétique conforme à l'invention, en position alignée, la coupe étant prise suivant la ligne I-I de la Fig. 2 et seul le bras supérieur du tripode étant représenté, dans un but de clarté du dessin - la Fig. 2 est une vue prise en coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1 - la Fig. 3 est une demi-vue en coupe prise suivant la ligne III-III de la Fig. 1 - la Fig. 4 est une vue agrandie d'un détail de la Fig. 2 - la Fig. 5 est une vue analogue à la Fig. 1 d'un autre mode de réalisation du joint homocinétique suivant l'invention, la coupe étant prise suivant la ligne V-V de la Fig. 6 - la Fig. 6 est une vue analogue à la Fig.2, prise en coupe suivant la ligne VI-VI de la Fig. 5 et - la Fig. 7 est une demi-vue prise en coupe suivant la ligne VII-VII de la Fig. 5. Le joint homocinétique représenté aux Fig. 1 à 4 est constitué d'une tulipe ou barillet ?, d'un tripode 2 et de six barrettes oscillantes 3. En position alignée, il présente une symétrie ternaire autour d'un axe X-X supposé horizontal pour les besoins de la présente description. La tulipe I a la forme d'un élément tubulaire extérieurement cylindrique, ouvert à une extrémité et fermé à l'autre extrémité par un fond 4, ce dernier étant, en service, solidaire d'un arbre de transmission menant 5. La tulipe présente intérieurement trois nervures longitudinales 6, et de chaque côté de chaque nervure est réalisée une piste longitudinale 7. La section droite des pistes 7 (Fig. 2 et 4) est un arc de cercle de rayon rl, et les pistes se font face deux à deux. Chaque piste débouche à l'extrémité ouverte de la tulipe, et, de l'autre côté, se termine par un épaulement radial 8 situé à une petite distance du fond 4. Le tripode 2 comprend un moyeu 9 solidaire, en service, d'un arbre de transmission mené 10, trois bras 11 en saillie radiale sur ce moyeu, et, sur cha que bras, un galet 12 extérieurement sphérique monté rotatif par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 13 et immobilisé axialement par des rondelles 14 elles-mêmes maintenues axialement par un circlips 15. Chaque barrette 3 (Fig. 4) est rectiligne et parallèle à l'axe X-X et présente un chemin de roulement intérieur 16 et une face extérieure d'appui 17. La section droite de la barrette est constante et comprend deux parties - une partie intérieure de largeur constante voisine de la dimension axiale d'un galet 12. Cette partie se termine vers l'intérieur par un arc de cercle concave de même rayon R que celui des galets, définissant le chemin de roulement 16 ; et - une partie extérieure de largeur décroissante vers l'extérieur et qui se termine par un arc de cercle de rayon r2 légèrement inférieur au rayon rl des pistes 7, définissant la surface d'appui 17. Chaque barrette est disposée entre un galet 12, qui coopère avec son chemin de roulement 16, et une piste 7, qui coopère avec sa surface d'appui 17. Longitudinalement, la barrette bute sur l'épaulement 8 associé de la tulipe, et est retenue par une bague radiale 18 sertie à l'entrée de cette dernière. En fonctionnement le couple est transmis de l'arbre 5 à l'arbre 10 par l'intermédiaire de la tulipe, des barrettes, des galets et du moyeu du tripode. Lorsque le joint travaille sous angle, la rotation du tripode s'accompagne de l'oscillation des barrettes sur les pistes 7, laquelle s'effectue par roulement des surfaces 17 sur ces pistes dans la mesure permise par la différence de rayon rl - r2. Grâce à la présence des barrettes oscillantes, les réactions axiales cycliques générées par le joint à la fréquence de trois fois par tour sont inférieures à ce qu'elles sont dans un joint à tripode classique où les galets roulent directement sur les pistes de la tulipe et sont montés coulissants sur les aiguilles des roulements 13. Le rapport des réactions axiales engendrées par les deux types de joints est R/A, où A désigne la demi-distance entre les pistes 7 associées à un même galet (Fig. 2). La seule différence entre le mode de réalisation des Fig. 5 à 7 et celui des Fig. 1 à 4 réside dans la forme des barrettes 3A : celles-ci ont la même section droite que précédemment, mais sont incurvées dans leur plan de symétrie, qui est le plan de la Fig. 7, avec un rayon de courbure R1 nettement supérieur au rayon R des galets. Ainsi, chaque barrette a une forme générale torique. De plus, les faces d'extrémité 19 de chaque barrette ne sont plus planes et radiales comme dans le mode de réalisation précédent, mais sont sphériques et centrées en un même point 20 du plan transversal médian de la barrette, et un circlips 21 coplanaire à l'épaulement 8 est disposé dans trois rainures coplanaires 22 (Fig. 6) ménagées dans les nervures 6 de la tulipe. Ainsi, les barrettes 3A sont non seulement oscillantes mais également roulantes sur les pistes 7 de la tulipe. Lorsque le joint travaille sous angle, ceci permet à l'axe principal de chaque barrette de former un certain angle par rapport à celui de la piste 7 associée, en tendant à s'aligner avec le galet correspondant, dans la mesure permise par la forme torique de la barrette et par la différence de r1 - r2. Grâce à cet agencement, l'effort de coulissement requis lorsque le joint travaille sous angle est réduit, et de plus les efforts axiaux cycliques générés par le joint sont diminués au-delà de ce que permet le joint des Fig. 1 à 4. Suivant des caractéristiques de l'invention: - chaque barrette 3, 3A présente un chemin de roulement intérieur 16 de même rayon R que le galet 12, et une surface extérieure 17 à section droite en arc-de-cercle dont le rayon r2 est au plus égal à celui rl de la section droite des pistes 7 de la tulipe 1 - le rayon r2 de la section droite de la surface extérieure 17 des barrettes 3, 3A est nettement inférieur à celui R des galets 12. REVENDICATIONS 1. Joint homocinétique coulissant à tripode, du type comprenant une tulipe (1) à pistes cylindriques (7) d'axes parallèles à l'axe de la tulipe, et un tripode (2) à trois bras radiaux (11) sur chacun desquels un galet sphérique (12) est monté rotatif, caractérisé en ce que chaque galet (12) est immobilisé en translation sur son bras de tripode, et en ce qu'une barrette oscillante (3, 3A) est interposée entre chaque galet et chaque piste (7) associée, le joint comportant des moyens (8, 18 ; 8, 18, 21) de retenue axiale des barrettes. 2. Joint homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barrette (3) est rectiligne. 3. Joint homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barrette (3A) est incurvée dans son plan de symétrie de façon à prendre une configuration torique. 4. Joint homocinétique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent des surfaces radiales (8, 18, 21) solidaires de la tulipe (1), et en ce que les surfaces d'extrémité (20) des barrettes (3A) sont sphériques. 5. Joint homocinétique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque barrette (3 ; 3A) présente un chemin de roulement intérieur (16) de même rayon (R) que le galet (12), et une surface extérieure (17) à section droite en arc-de-cercle dont le rayon (r2) est au plus égal à celui (r1) de la section droite des pistes (7) de la tulipe (1). 6. Joint homocinétique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le rayon (r2) de la section droite de la surface extérieure (17) des barrettes (3 ; 3A) est inférieure à celui (rl) de la section droite des pistes (7) de la tulipe (1). 7. Joint homocinétique suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le rayon (r2) de la section droite de la surface extérieure (17) des barrettes (3 ; 3A) est nettement inférieur à celui (R) des galets (12).