Brevet FR2654169A1 — publié le 19910510

L'invention concerne un joint tripode à élé- ments mobiles en translation axiale l'un par rapport à l'autre, qui comprend un élément extérieur en forme de manchon et muni de trois évidements parallèles à l'axe qui possèdent des paires de chemins de roulement opposés dans la direction circonfêrentielle, et un élément inté- rieur présentant en section transversale la forme d'une étoile à trois branches et muni de tourillons engagés dans les évidements, joint dans lequel il est prévu des éléments intermédiaires pouvant s'incliner par rapport aux tourillons et qui portent des corps roulants et des galets qui roulent sur les corps roulants et qui sont guidés dans les paires de chemins de roulement des évide- ments. On connaît des joints du type ci-dessus par le DE 28 31 044 C 2 et le DE 31 03 172 C 2 Dans ce cas, il est prévu des éléments intérieurs dans lesquels, sur cha- que tourillon cylindrique, est montée mobile en transla- tion radiale, une bague intermédiaire intérieure, exté- rieurement sphérique, laquelle est engagée dans un évide- ment intérieurement sphérique d'une bague intérieure qui peut ainsi pivoter par rapport au tourillon, et sur la- quelle tourne un galet qui circule dans les chemins de roulement de l'élément extérieur du joint Dans cette construction, la bague intérieure forme, par une surface extérieure cylindrique, le chemin de roulement intérieur d'un roulement à aiguilles et le galet forme le chemin de roulement extérieur du roulement à aiguilles par son alésage intérieur Etant donné que, par ailleurs, il est nécessaire de prévoir au moins une bague pour la fixa- tion radiale de la bague intermédiaire et du galet exté- rieur qui forment les éléments du roulement, on obtient une construction relativement compliquée composée d'un grand nombre de pièces. En partant de ce principe, la présente inven- tion se donne pour but de réaliser un joint tripode du genre précité qui soit d'une construction simplifiée tout en possédant un bon fonctionnement La solution de ce problème consiste en ce que, sur les tourillons, sont formées, exclusivement sur les côtés dirigés vers les paires de chemins de roulement, des surfaces en segment de sphère qui sont engagées dans des surfaces en calotte de sphère des éléments intermédiaires, en ce que les élé- ments intermédiaires sont tenus bloqués en rotation sur les tourillons et en ce que les éléments intermédiaires peuvent se déplacer radialement par rapport aux galets en coulissant sur les corps roulants Dans une construc- tion de ce genre, une caractéristique importante consis- te en ce que, grâce au montage bloqué en rotation des éléments intermédiaires, les mouvements d'inclinaison se produisent exclusivement entre la tête du tourillon et l'élément intermédiaire, tandis que les mouvements axiaux des galets dans le chemin de roulement se produi- sent sous la forme de mouvements purement de roulement et que les déplacements radiaux des éléments intermédiai- res par rapport aux galets se produisent avec interposi- tion des corps roulants qui sont de préférence consti- tués par des aiguilles de roulements à aiguilles. Dans une première forme de réalisation, les élé- ments intermédiaires sont divisés dans la direction axia- le du joint et entourent la tête du tourillon munie de méplats sur ses faces frontales axiales sur laquelle ils sont bloqués en rotation Une bague fendue de ce type peut notamment être obtenue par éclatement après l'usina- ge mécanique L'assemblage par complémentarité de formes qui assure le blocage en rotation est réalisé ici entre la tête du tourillon et l'élément intermédiaire. Dans une deuxième forme de réalisation, les élé- ments intermédiaires être mis en prise avec l'élément in- térieur du joint et bloqués en rotation par rapport à ce dernier par des tétons radiaux ou équivalents opérant par complémentarité de formes et, pour le montage, ils peuvent présenter un évidement s'étendant parallèlement à l'axe du joint, pour permettre d'y introduire la tête à méplats du tourillon dans une position tournée Le blo- cage en rotation est réalisé ici entre l'élément intermé- diaire et l'élément extérieur du joint L'élément inter- médiaire n'a pas à être divisé par éclatement. Les corps roulants constitués par des aiguilles ou des rouleaux sont de préférence maintenus radialement dans un chemin de roulement intérieur porté par l'élé- ment intermédiaire, et une cage supplémentaire peut être prévue pour éviter qu'ils ne se mettent en biais Les ga- lets présentent une surface intérieure cylindrique qui permet aux rouleaux ou aiguilles de coulisser radiale- ment par rapport aux galets, lesquels sont tenus dans une position angulaire immuable dans les chemins de rou- lement Il est possible d'adopter pour les galets et le chemins de roulement différentes formes de section, adap- tées les unes aux autres, qui garantissent le guidage an- gulaire correct immuable des galets, et avec lesquelles on peut éventuellement se dispenser de rebords de guida- ge spéciaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un joint selon l'inven- tion dans une première forme de réalisation, en coupe partielle radiale; la figure 2 représente un joint selon la figure 1, dans une coupe tangentielle d'un galet; la figure 3 représente un joint selon l'inven- tion dans une deuxième forme de réalisation, en coupe partielle radiale; la figure 4 représente un joint selon la figure 3, dans une coupe tangentielle d'un galet. Sur la figure 1, on a représenté un élément ex- térieur de joint 1 avec l'un des trois évidements axiaux 2 qui sont répartis sur la circonférence, dans lequels sont formés deux chemins de roulement 3, 4, opposés dans la direction circonférentielle et qui sont plans dans l'exemple de réalisation Le long des bords de chemins de roulement, sont prévus des rebords de guidage 5, 6. L'élément intérieur 7 du joint est engagé dans l'évide- ment 1 par l'un de trois tourillons 8 répartis sur la circonférence Sur le tourillon 8 est formée une tête 9 qui présente des surfaces en segment de sphère 10, 11 qui sont l'une a l'opposé de l'autre dans la direction circonférentielle, et qui sont engagées dans des calot- tes de sphères correspondantes portées par un élément in- termédiaire 12 Comme on le montrera dans la suite, l'élément intermédiaire 12 est monté bloqué en rotation sur la tête 9 du tourillon 8 Sur la périphérie extérieu- re cylindrique de l'élément intermédiaire 12 est formé un chemin de roulement 13 dans lequel sont tenus des corps roulants constitués par des aiguilles 14 Le galet 15 qui est guidé dans les cnemins de roulement 3, 4, rou- le sur ces corps roulants, avec possibilité de coulisse- ment radial relatif. Sur la figure 2, on peut voir que la tête 9 por- te les surfaces terminales sphériques 10, Il qui sont l'une à l'opposé de l'autre dans la direction circonfé- rentielle, et des méplats 16, 17 qui sont l'un à l'oppo- sé de l'autre dans la direction axiale La tête 9 est ainsi engagée bloquée en rotation dans un évidement 18 ménagé dans l'élément intermédiaire 12, lequel est divi- sé en son milieu dans la direction axiale, en particu- lier, notamment par éclatement Sur l'élément intermé- diaire, roulent les corps roulants 14 sur lesquels le ga- let 15 roule à son tour Ce dernier est engagé dans les chemins de roulement 3, 4 de l'élément extérieur du joint, les rebords 5, 6 sont également visibles. Sur la figure 3, on a représenté, avec les mê- mes numéros de référence que sur la figure 1, un élément extérieur de joint 1 dont on peut voir l'un de trois évi- dements axiaux 2 Dans cet évidement, sont formés des chemins de roulement 3, 4 à surface plane, qui sont l'un à l'opposé de l'autre dans la direction circonférentiel- le, et sur les bords intérieurs desquels sont formés des rebords de guidage 5, 6 L'élément intérieur du joint 7 est engagé dans l'évidement 2 par l'un de trois touril- lons 8 répartis sur la circonférence Ce tourillon pré- sente ici aussi une tête 9 munie de surfaces 10, 11 for- mant des segments de sphère, qui sont engagés dans des surfaces de calotte sphérique correspondantes d'un élé- ment intermédiaire 18 Dans l'élément intermédiaire 18, est formé, sur la périphérie, un chemin de roulement 13 dans lequel sont tenus des corps roulants 14 constitués par des aiguilles Sur ces corps roulants roule à son tour le galet 15, guidé axialement en bonne position an- gulaire dans les chemins de roulement 3, 4 à l'aide des rebords 5, 6 Il peut se produire un coulissement radial entre les aiguilles 14 et le galet 15 Sur l'élément in- termédiaire 12, sont prévus des tétons 19 disposés par paires qui sont engagés dans une rainure longitudinale de l'élément extérieur du joint. Sur la figure 4, on voir que la tête 9 du tou- rillon 8 présente deux surfaces en segment de sphère 10, 11, qui sont l'une à l'opposé de l'autre dans la direc- tion circonférentielle, et deux méplats 16, 17 qui sont l'un à l'opposé de l'autre dans la direction axiale Un évidement 21 pratiqué dans la direction longitudinale dans l'élément intermédiaire 12 permet d'introduire la tête 9 dans l'élément intermédiaire dans une position tournée de 90 , et on obtient une prise par complémenta- rité de formes entre les surfaces en segment de sphère et les surfaces en calotte de sphère correspondantes de l'élément intermédiaire dans la Position représentée. Comme on peut le remarquer, les tétons 19 placés dans des positions excentrées sont engagés dans la rainure 20 orientée axialement de l'élément extérieur du joint, et qu'on a indiquée bien qu'elle se trouve au-dessus du plan du dessin Sur l'élément intermédiaire 12, circu- lent les aiguilles 14, éventuellement guidées dans une cage, sur lesquelles roule à son tour le galet 15 qui est retenu par les chemins de roulement 3, 4 et par les rebords 5, 6 visibles sous ces chemins. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Joint tripode à éléments mobiles en transla- tion axiale l'un par rapport à l'autre, qui comprend un élément extérieur ( 1) en forme de manchon, et muni de trois évidements ( 2) parallèles à l'axe, qui possèdent des paires de chemins de roulement ( 3, 4) opposés dans la direction circonférentielle, et un élément intérieur ( 7) présentant en section transversale la forme d'une étoile à trois branches, et muni de tourillons ( 8) enga- gés dans les évidements, joint dans lequel il est prévu des éléments intermédiaires ( 12) pouvant s'incliner par rapport aux tourillons ( 8) et qui portent des corps rou- lants ( 14), et des galets ( 15) qui roulent sur les corps roulants ( 14) et qui sont guidés dans les paires de che- mins de roulement ( 3, 4) des évidements ( 2), caractérisé en ce que, sur les tourillons ( 8), sont formées, sur les côtés dirigés vers les paires de chemins de roulement ( 3,4), des surfaces en segment de sphère ( 10, 11) qui sont engagées dans des surfaces en calotte de sphère des éléments intermédiaires ( 12), en ce que les éléments in- termédiaires ( 12) sont tenus bloqués en rotation sur les tourillons ( 8) et en ce que les éléments intermédiaires ( 12) peuvent se déplacer radialement par rapport aux ga- lets ( 15) en coulissant sur les corps roulants ( 14). 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments intermédiaires ( 12) sont divisés dans la direction axiale du joint et chaque élément in- termédiaire entoure une tête de tourillon ( 9) à méplats sur laquelle il est bloqué en rotation. 3 Joint selon une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments intermé- diaires ( 12) sont engagés dans l'élément extérieur ( 1) du joint, par une liaison agissant par complémentarité de formes, et bloqués en rotation et en ce que, pour le montage, chaque élément intermédiaire présente une fente ( 21) s'étendant parallèlement à l'axe du joint pour per- mettre d'y introduire une tête de tourillon ( 9) à mé- plats dans une position tournée. 4 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps roulants ( 14) sont tenus radialement dans l'élément intermédiaire ( 12) et peuvent rouler et coulisser radialement sur une surface intérieure cylin- drique du galet.