Brevet FR2652396A1 — publié le 19910329

La présente invention concerne un joint de transmission homo- cinétique, du type à coulissement, qui est principalement destine à être monté sur un vehicule automobile à traction avant. La figure 10 représente un joint de transmission, classique, de ce type, dans lequel trois rainures axiales de roulement 32 sont ménagées dans la surface intérieure d'une couronne extérieure 31. Un organe 33, comportant trois bras radiaux 34, est monte dans cette couronne exté- rieure 31. Un galet sphérique 35 est monté sur chaque bras 34, d'une manière rotative et de façon à pouvoir coulisser axialement sur celui-ci, grâce à sa venue en contact avec des surfaces 36, de guidage de galet, situees sur les deux côtés de la rainure de roulement 32 associee. Avec ce joint de transmission homocinétique, du type à trois bras, lorsque la couronne extérieure 31 et l'organe à trois bras 33 font un certain angle de travail, les galets sphériques 35 sont inclinés par rapport aux surfaces 36 de guidage de galet, de sorte qu'ils ne peuvent effectuer un mouvement de roulement pur, un glissement se produisant par contre entre ces galets 35 et ces surfaces 36. La résistance au coulissement existant entre ces galets et ces surfaces a donc tendance à être importante. Le glissement peut provoquer un effort de poussée axiale qui entraîne alors des vibrations. Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, il est prévu, dans un joint de transmission homocinétique décrit dans la publication de brevet japonais 59-40 016, un bloc de guidage qui est monte sur chaque bras, s'étendant à partir de l'organe à trois bras, d'une manière pivotante et de façon à pouvoir coulisser sur celui-ci. Des éléments de roulement sont retenus par les blocs de guidage de façon à pouvoir rouler le long de surfaces de roulement ménagées sur ceux-ci. En etant maintenus par les surfaces latérales des blocs de guidage, ces eléments de roulement roulent le long de surfaces axiales de roulement réalisees sur les deux côtés des rainures de roulement ménagées dans la couronne extérieure. Dans un premier mode de réalisation de cette publication, les éléments de roulement maintenus par les blocs de guidage sont destines à circuler le long du contour périphérique extérieur de ces blocs de guidage. Dans un autre mode de réalisation, ils roulent, suivant une ligne droite, le long de surfaces rectilignes de roulement ménagées dans les côtés des blocs de guidage. Avec le joint de transmission homocinétique, de la technique antérieure, qui est décrit ci-dessus, étant donné que les éléments de roulement maintenus par les côtés des blocs de guidage sont guidés le long des surfaces de roulement réalisées sur les deux côtés des rainures de roulement, les blocs de guidage peuvent conserver leur position hori- zontale. Ainsi, lorsque le joint présente un certain angle de travail au cours de la transmission d'un couple, les blocs de guidage se déplacent longitudinalement, en conservant une position horizontale. Etant donné que les éléments de roulement effectuent un mouvement de roulement au cours de ce deplacement longitudinal, la resistance au glissement peut être maintenue faible. En revanche, avec un joint de transmission homocinétique du type dans lequel les eléments de roulement circulent le long du contour périphérique extérieur des blocs de guidage, si les billes sont en con- tact avec les surfaces de roulement situées sur les deux côtés des rainu- res de roulement, elles ne peuvent pas circuler. Il est ainsi nécessaire de ménager un intervalle entre les billes et l'une des deux surfaces opposées de chaque paire de surfaces de roulement. Cet intervalle peut provoquer du jeu entre la couronne extérieure et l'organe à trois bras. Par ailleurs, avec un joint de transmission homocinetique du type dans lequel les elements de roulement se déplacent le long des sur- faces rectilignes de roulement realisées sur les côtes des blocs de guidage, lorsque ces derniers se deplacent le long des rainures de roule- ment, les éléments de roulement ont tendance à se decaler vers un côté des surfaces rectilignes de roulement, se concentrant ainsi d'une manière excessive. Il s'exerce alors un effort de freinage sur les blocs de guidage, ce qui rend impossible un glissement unifome de la couronne extérieure et de l'organe à trois bras l'un par rapport à l'autre. La presente invention a pour but de fournir un joint de trans- mission homocinetique qui possède les avantages des joints de transmis- sion homocinetique, de la technique antérieure, qui sont décrits ci- dessus, et qui puisse reduire le jeu entre la couronne exterieure et l'organe à trois bras. Conformément à la présente invention, il est prevu un joint de transmission homocinetique, caractérisé en ce qu'il comprend une couronne extérieure, dans la surface intérieure de laquelle sont ménagées trois rainures axiales de roulement, un organe à trois bras, qui est introduit dans cette bague exterieure et qui comporte trois bras radiaux, des blocs de guidage, qui sont montés respectivement sur ces bras d'une manière pivotante et de façon à pouvoir coulisser axialement sur ceux-ci et qui sont logés respectivement dans les rainures de roulement, un couloir de guidage de billes, comportant des chemins rectilignes de roulement, etant menage dans chaque côté de ces blocs de guidage, et un certain nombre de billes logées dans chaque couloir de guidage de billes de façon à pouvoir y rouler, des gorges, de chemin de roulement, qui s'etendent parallè- lement à l'axe des rainures de roulement, étant ménagées sur les deux côtes de ces rainures de roulement de façon à guider les billes le long des chemins rectilignes de roulement. Grace à cet agencement, les blocs de guidage sont maintenus dans une position horizontale par les billes retenues entre les chemins rectilignes de roulement des couloirs de guidage de billes et les gorges de chemin de roulement ménagées sur les côtés des rainures de roulement. Ces blocs de guidage se déplacent longitudinalement dans le sens hori- zontal lorsqu'un couple est transmis alors que le joint de transmission homocinétique forme un certain angle de travail. Lors de ce déplacement, les billes roulent, ce qui réduit ainsi la résistance au glissement. Conformément à la présente invention, lorsqu'un couple est transmis alors que le joint forme un certain angle de travail, le dépla- cement relatif entre la couronne extérieure et l'organe à trois bras est transformé en un mouvement de roulement des billes interposées entre cette couronne extérieure et les blocs de guidage. Cela reduit d'une manière remarquable le frottement de coulissement qui provoque une résis- tance au coulissement, des vibrations et une poussée induite. Etant donne que les billes peuvent être guidées dans les couloirs de guidage de billes ménages sur les deux côtés des blocs de guidage, les billes peuvent faire l'objet d'une circulation uniforme, même s'il n'est pas prevu de jeu entre les parties sur lesquelles ces billes roulent. Un tel jeu peut ainsi être reduit. Par ailleurs, étant donné que les billes servant à guider le déplacement des blocs de guidage se déplacent dans les couloirs de guidage de billes, la longueur sur laquelle peut avoir lieu le mouvement de roulement des billes n'est pas limitée et la résistance au coulis- sement peut ainsi être r'duite dans une large mesure. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan, en coupe transversale, d'un mode de realisation d'un joint de transmission homocinetique conforme à 1' invention, la figure 2 est une vue de côte, en coupe verticale, de l'objet de la figure 1, la figure 3 est une vue de face, en coupe verticale, de l'ojet de la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1, la figure 5 est une vue en coupe du couloir de guidage de billes de l'objet de la figure 1, la figure 6 est une vue en coupe de cet objet de la figure 1, montrant la manière dont il fonctionne, la figure 7 est une vue en coupe illustrant un autre agencement de support des galets spheriques, les figures 8 et 9 sont des vues en coupe illustrant d'autres agencements de support des blocs de guidage et la figure 10 est une vue en coupe d'un joint de transmission homocinetique classique. Un mode de realisation de la presente invention va être décrit en regard des figures I à 9. Comme le montrent les figures 1 à 3, une couronne exterieure 1 comporte une extremité fermée et est pourvue d'un premier arbre 2 à cette extremite fermée. Trois rainures axiales de roulement 3 sont menagees dans la surface intérieure de la couronne exterieure 1, à des intervalles angulaires égaux. Un organe 4 a trois bras, qui est introduit dans la couronne exterieure 1, est monté d'une manière fixe sur un second arbre 5, de manière à tourner avec celui-ci, grâce à la realisation de crantages 6. Par ailleurs, des bagues d'arrêt 7 sont prevues pour empêcher l'organe 4 à trois bras de se deplacer axialement. Cet organe 4 comporte trois bras 8 radiaux. Un galet sphérique 9 est monte sur chaque bras 8 d'une manière rotative et de façon a pouvoir se deplacer axialement sur celui-ci. Des aiguilles 10, montées entre les galets sphériques et les bras 8, servent à guider le deplace- ment axial de ces galets sphériques 9. Un bloc de guidage 1l est monte sur chaque galet spherique 9 et comporte une surface intérieure spherique 12 destinée à être guidee par une surface extérieure sphérique 13 réalisée sur ce galet. Chaque bloc de guidage 11 comporte des surfaces latérales planes 14 dans chacune desquelles est ménagé un couloir 15 de guidage de billes, dans lequel un certain nombre de billes 16 sont plac'es de manière à pouvoir y rouler. Comme le montre la figure 4, chaque couloir 15 de guidage de billes a une forme elliptique comprenant deux chemins rectilignes de roulement 17 et 18 et des parties semi-circulaires 19 réunissant les extrémités de ces chemins de roulement. Ainsi que le montrent les figures 1 et 2, les deux chemins rectilignes de roulement 17 et 18 ont des hauteurs différentes l'une de l'autre par rapport à l'axe de chaque bras 8. Les billes 16 qui roulent le long du chemin de roulement 17 le plus éloigne de l'axe sont placées dans des gorges axiales 20 de chemin de roulement qui sont ménagées dans les deux côtés de chaque rainure de roulement 3. Par ailleurs, les billes 16 qui roulent le long du chemin de roulement 18 le moins éloigné de l'axe sont empêchées de sortir de celui-ci par des surfaces inclinées 21 ménagées sur les deux côtés de chaque rainure de roulement 3, sur la face intérieure de celle-ci, de manière à s'étendre vers l'intérieur (figure 2). La figure 5 représente les details du couloir 15 de guidage de billes. La longueur 1 existant entre le chemin rectiligne de roulement 18 le moins éloigne de l'axe et la surface inclinée 21 est supérieure au diamètre extérieur d des billes 16 de façon à empêcher ces dernières d'être en charge alors qu'elles se déplacent le long du chemin de roulement 18. La figure 6 illustre l'état dans lequel le joint de transmis- sion homocinétique de la pr'sente invention transmet un couple avec un certain angle de travail. Ainsi que le montre cette figure, lorsque le premier arbre 2 et le second arbre 5 sont l'objet d'une inclinaison l'un par rapport à l'autre de façon que le joint forme un angle de travail, chacun des bras 8 est l'objet d'une inclinaison par rapport à la direction longitudinale des rainures de roulement 3. Par ailleurs, étant donné que l'intersection A de l'axe a de chaque bras 8 et de l'axe b du second arbre 5 est décalée vers le bas, d'une distance S, par rapport à l'intersection 0 de l'axe c du premier arbre 2 et de l'axe b du second arbre 5, les bras 8 peuvent se d'placer suivant la direction de leur axe. Dans cet état, chaque bloc de guidage 11 est empêché de tourner par les billes 16 logées entre le chemin rectiligne de roulement 17 le plus éloigné de l'axe et les gorges 20 de chemin de roulement prevues dans la couronne exterieure I. Par ailleurs, chaque galet sphérique 9 est empêché de se deplacer suivant l' axe du bras 8, etant donné que les blocs de guidage 11 et les galets sphériques 9 presentent entre eux un contact sphérique. Ainsi, si les bras 8 subissent un mouvement d'inclinaison, les galets sphériques 9 s'inclinent en même temps que ces bras 8, ce qui provoque un glissement entre ces galets sphériques 9 et les blocs de guidage 11 (figure 6). Par ailleurs, si les bras se deplacent suivant la direction de leur axe, ces bras 8 et les galets spheriques 9 glissent les uns par rapport aux autres de façon a prendre la position representee a la figure 6. Par consequent, lorsqu'un couple est transmis alors que le joint forme un certain angle de travail, les bras 8 et les galets spheri- ques 9 effectuent un mouvement de pivotement dans les blocs de guidage 11. Par ailleurs, les blocs de guidage 11 se déplacent dans le sens de la longueur des rainures de roulement 3, en conservant leur position hori- zontale. Pendant que ces blocs de guidage 11 se deplacent, les billes 16 roulent et se déplacent dans le couloir 15 de guidage de billes. Cela permet de reduire d'une maniere considérable la resistance au coulisse- ment se présentant entre la couronne extérieure 1 et l'organe 4 a trois bras, en autorisant ainsi une transmission uniforme du couple entre le premier arbre 2 et le second arbre 5. Ainsi que le montre la figure 6, lorsque le second arbre 5 est l'objet d'une inclinaison vers le bas par rapport au premier arbre 2, les deux des trois bras 8 qui sont représentés a la partie inférieure à la figure 2 subissent une legere rotation. C'est cette rotation qui provoque le mouvement de pivotement qu'effectuent entre eux les bras 8 et les galets sphériques 9, ou les galets spheriques 9 et les blocs de guidage 11. Ainsi que le montre la figure 7, des aiguilles 10 peuvent être disposees entre les bras 8 et les galets sphériques 9 en vue de reduire la résistance a la rotation pendant que ces bras 8 sont en train de tour- ner. Dans le mode de realisation represente aux figures 1 a 3, les blocs de guidage 11 sont portés par les galets sphériques 9 emboîtes sur les bras 8. Ils peuvent toutefois être portes de diverses autres manières. C'est ainsi par exemple que, ainsi que le montre la figure 8, une surface intérieure cylindrique 12' peut être réalisée sur les blocs de guidage 11 de manière à être guidee par une surface extérieure spheri- que 13' réalisée sur les bras 8. Dans ce cas, ainsi que cela est repré- sente à la figure 9, des aiguilles 10' peuvent être disposées entre les surfaces de guidage et de contact en vue de réduire la résistance au lO glissement existant entre les bras 8 et les blocs de guidage 11. REVENDICATIONS 1. Joint de transmission homocinétique, du type qui comprend un anneau extérieur (1), dans la surface intérieure de laquelle sont ménagées trois rainures axiales de roulement (3), un organe (4) à trois bras, qui est introduit dans cette bague extérieure (1) et qui comporte trois bras (8) radiaux caractérisé par des blocs de guidage (11), qui sont montés respectivement sur ces bras (8) d'une manière pivotante et de façon à pouvoir coulisser axialement sur ceux-ci et qui sont logés respectivement dans les rainures de roulement (3), un couloir (15) de guidage de billes, comportant des chemins de roulement (17-18) rectilignes, étant ménagé dans chaque côté de ces blocs de guidage (11), et un certain nombre de billes (16) logées dans chaque couloir (15) de guidage de billes de façon à pouvoir y rouler, des gorges (20), de chemin de roulement, qui s'étendent parallèlement à l'axe des rainures de roulement (3), étant ménagées sur les deux côtés de ces rainures de roulement (3) de façon à guider les billes (16) le long des chemins de roulement (17-18) rectilignes. 2. Joint de transmission homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des galets sphériques (9) montés respectivement entre les bras (8) et les blocs de guidage (11) associés, ces galets sphériques (9) présentant un contour périphérique extérieur (13) qui est sphérique et les blocs de guidage (11) présentant un contour périphérique intérieur sphérique (12) qui est complémentaire. 3. Joint de transmission homocinétique suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un certain nombre d'aiguilles (10) disposées respectivement entre les bras (8) et les galets sphériques (9) associés. 9 2652396 4. Joint de transmission homocinétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bras (8) présentent un contour périphérique extérieur (13') qui est sphérique et les blocs de guidage (11) présentent un contour périphérique intérieur (12') qui est cylindrique. 5. Joint de transmission homocinétique suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un certain nombre d'aiguilles (10') disposées respectivement entre les bras (8) et les blocs de guidage (11) associés.