Brevet FR2661228A1 — publié le 19911025

La présente invention concerne un joint de transmission du type coulissant. L'invention concerne plus particulièrement un joint de transmission coulissant du type dans lequel un premier élément est relié à un premier arbre et comporte des tourillons répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe géométrique du premier arbre, chaque tourillon recevant un élément de roulement qui est monté tournant et coulissant sur le tourillon, et dans lequel un second élément est relié à un second arbre et comporte des chemins de roulement répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe géométrique du second arbre, chaque chemin de roulement comportant deux pistes parallèles entre lesquelles est reçu un des éléments de roulement. Dans la conception la plus classique de ce type de joint, les axes géométriques des tourillons sont perpendiculaires à l'axe du premier arbre et les axes longitudinaux centraux des chemins de roulement sont parallèles à l'axe géométrique du second arbre. Ce type de joint peut produire, en fonctionnement sous couple et sous angle, des efforts axiaux cycliques qui se transmettent à l'ensemble de la transmission équipée de tels joints et qui sont notamment générateurs de bruits importants. Afin de résoudre ce problème, de nombreuses solutions ont été proposées dont l'une consiste par exemple à modifier la configuration des axes longitudi- naux centraux des chemins de roulement pour leur conférer une courbure dite "semi-torique". Une telle configuration des chemins de roulement est satisfaisante lorsque le joint fonctionne au voisinage de sa position idéale de fonctionnement, mais ses qualités se dégradent dès que l'on s'éloigne de cette configuration idéale de fonctionnement, les réactions axiales engendrées pouvant alors être notamment supérieures à celles d'un joint coulissant conventionnel à pistes droites parallèles à l'axe de rotation On constate d'autre part que lorsque l'on s'éloigne de la position idéale de fonctionnement du joint, l'effort de coulissement du joint croît rapide- ment pour atteindre des valeurs qui peuvent devenir inacceptables. Cette conception connue d'un joint coulissant ne permet plus de s'adapter aux besoins des véhicules automobiles modernes car le domaine de coulissement exploitable du joint s'avère insuffisant. Le document US-A-4 026 123 décrit et représente un joint de transmission coulissant du type mentionné plus haut dans lequel l'axe géométrique du tourillon forme un premier angle aigu par rapport à une droite de référence perpendiculaire à l'axe du premier arbre et contenue dans un plan contenant les axes géométriques du premier arbre et du tourillon, et dans lequel l'axe longitudinal central du chemin de roulement contenu dans un plan contenant l'axe géométrique du second arbre forme un deuxième angle aigu avec l'axe géométrique du second arbre. Dans le joint de transmission objet de ce document les valeurs des angles aigus d'inclinaison des touril- lons et des chemins de roulement sont très grandes, de l'ordre d'environ 45 Dans cette conception les efforts de coulissement du joint sont très grands, nettement supérieurs à ceux d'un joint classique et empêchent l'utilisation d'un tel joint sur un véhicule automobile moderne Les efforts axiaux produits par un tel joint sont inadmissibles car très largement supérieurs à ceux d'un joint classique. Le domaine de coulissement exploitable de ce joint est limité et son rendement mécanique global est très faible. La présente invention a pour but de proposer un joint de transmission du type coulissant qui, quelle que soit la position axiale relative des deux éléments du joint, possède des caractéristiques sensiblement constantes et notamment des réactions axiales minimales et une constance de l'effort de coulissement relatif des deux éléments du joint Dans ce but l'invention propose un joint de transmission du type coulissant dans lequel un premier élément est relié à un premier arbre et comporte des tourillons répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe géométrique du premier arbre, chaque tourillon reçoit un élément de roulement qui est monté tournant et coulissant sur le tourillon, l'axe géométri- que du tourillon forme un premier angle aigu par rapport à une droite de référence perpendiculaire à 1/axe du premier arbre et contenue dans un plan contenant les axes géométriques du premier arbre et du tourillon, et dans lequel un second élément est relié à un second arbre et comporte des chemins de roulement répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe géométrique du second arbre, chaque chemin de roulement comporte deux pistes parallèles entre lesquelles est reçu un élément de roulement, l'axe longitudinal central du chemin de roulement contenu dans un plan contenant l'axe géométrique du second arbre forme un deuxième angle aigu avec l'axe géométrique du second arbre, caractérisé en ce que la valeur de chacun desdits angles aigus est inférieure à 15 . Selon d'autres caractéristiques de l'invention le deuxième angle aigu est nul; et lorsque le joint est dans sa position alignée dans laquelle les axes géométriques du premier arbre et du second arbre sont confondus, l'axe du tourillon forme un troisième angle par rapport à l'axe longitudinal central du chemin de roulement associé dont la valeur est inférieure à 900. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation d'un joint de transmission coulissant conforme aux enseignements de l'invention; et la figure 2 est un schéma illustrant l'agencement géométrique des axes des différents composants du joint représenté à la figure 1. On reconnaît à la figure 1 un joint de transmission du type coulissant comportant un tripode 12 relié à un premier arbre 14 et un corps ou barillet 16 relié à un second arbre 18. Le joint 10 est représenté à la figure 1 dans sa position alignée dans laquelle l'axe géométrique Ai du premier arbre 14 est confondu avec l'axe géométrique A 2 du second arbre 18. Le tripode 12 est constitué par trois bras ou tourillons 20 répartis angulairement à 120 autour de l'axe Ai de l'arbre 14. Chaque tourillon 20 reçoit un galet 22 de profil extérieur sphérique 24 qui est monté tournant et coulissant sur le tourillon 20 avec interposition d'une série d'aiguilles 26. Les tourillons 20 sont reliés par leur base à un moyeu central 28 dont l'alésage interne cannelé 30 est monté sur l'extrémité libre cannelée 32 du premier arbre 14 par rapport auquel le moyeu 28 est immobilisé axialement. Comme on peut le constater à la figure 1, et comme cela sera explicité par la suite, l'axe géométrique AT, de chaque tourillon 20 n'est pas perpendiculaire à l'axe Ai du premier arbre 14. Le barillet 16 est un élément en forme de tulipe qui comporte trois chemins de roulement répartis angulairement à 120 autour de l'axe A 2 du second arbre 18 et dont chacun reçoit un galet 22 Chaque chemin de roulement comporte deux pistes parallèles 34- Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, les pistes 34 sont des pistes rectilignes et l'axe longitudinal central ACR de chaque chemin de roulement est incliné par rapport à l'axe A 2 du second arbre 18. On se reportera maintenant à la figure 2 pour une description plus détaillée des caractéristiques géométriques du joint coulissant de la figuire 1. L'axe AT du tourillon 20 est contenu dans un plan, le plan de la feuille, contenant l'axe géométrique du premier arbre 14 qu'il coupe en C. L'axe AT forme un premier angle aigu al par rapport à une droite de référence DR 1 perpendiculaire à l'axe Ai du premier arbre 18 et contenue dans le plan contenant les axes géométriques Ai et AT. Conformément à la convention trigonométrique adoptée à la figure 2, l'angle ai est un angle négatif. L'axe longitudinal central ACE du chemin de roulement associé au tourillon est incliné par rapport à l Jaxe géométrique A 2 du second arbre 18 et donc par rapport à une droite de référence DR 2 parallèle à l'axe géométrique A 2. L'axe ACR forme un deuxième angle aigu a 2 par rapport à l Jaxe A 2 et donc par rapport à la droite DR 2. L Tangle a 2 est un angle positif selon la convention adoptée. L Taxe ACR est contenu dans le plan, le plan de la feuille, contenant l Jaxe géométrique A 2 du second arbre 18 et qui contient également les axes-AI et AT- On a désigné par I le point de concours des axes AT et ACR Dans la position alignée illustrée aux figures 1 et 2 dans laquelle les axes Ai et A 2 sont confondus, 1/axe AT du tourillon 20 forme un troisième angle a 3 par rapport à l'axe ACR L'angle aigu a 3 est un angle positif. Dans le but de rendre le plus clair possible la représentation de la figure 2, les valeurs des angles aigus al, a 2 et a 3 ont été augmentées par rapport à leur valeur réelle. Conformément à l'invention la valeur des angles ai et a 2 est inférieure à 150 L'un des deux angles ai, a 2 peut être nul et de préférence l'angle a 2. Le troisième angle a 3 est de préférence inférieur à 900. Au sens de l'invention, l'axe longitudinal central ACR du chemin de roulement désigne l'axe médian entre les deux pistes qui est parallèle à la ligne qui passe par les extrémités axiales opposées d'une piste 24, cette dernière n'étant pas nécessairement rectiligne mais pouvant présenter une courbure. Un choix de valeur des angles al et a 2 tel que leur somme soit sensiblement égale à deux fois l'angle moyen d'utilisation du joint sur un véhicule s'avère particu- lièrement avantageux. REVENDICATIONS 1 Joint de transmission du type coulissant dans lequel un premier élément ( 12) est relié à un premier arbre ( 14) et comporte des tourillons ( 20) répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe géométrique (Ai) du premier arbre ( 14), chaque tourillon ( 20) reçoit un élément de roulement ( 22) qui est monté tournant et coulissant sur le tourillon, l'axe géométri- que (AT) du tourillon forme un premier angle aigu (al) par rapport à une droite de référence (DR 1) perpendicu- laire à l'axe (Al) du premier arbre ( 14) et contenue dans un plan contenant les axes géométriques (Ai, AT) du premier arbre ( 14) et du tourillon ( 20), et dans lequel un second élément ( 16) est relié à un second arbre ( 18) et comporte des chemins de roulement répartis angulaire- ment de manière régulière autour de l'axe géométrique (A 2) du second arbre, chaque chemin de roulement comporte deux pistes parallèles ( 34) entre lesquelles est reçu un élément de roulement ( 22), l'axe longitudi- nal central (ACR) du chemin de roulement contenu dans un plan contenant l'axe géométrique (A 2) du second arbre ( 18) forme un deuxième angle aigu (a 2) avec l'axe géométrique (A 2) du second arbre, caractérisé en ce que la valeur de chacun desdits angles aigus (ai, a 2) est inférieure à 15 . 2 Joint de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième angle aigu (a 2) est nul. 3 Joint de transmission selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsque le joint est dans sa position alignée dans laquelles les axes géométriques (Ai, A 2) du premier arbre ( 14) et du second arbre ( 18) sont confondus, l'axe (AT) du tourillon forme un troisième angle (a 3) par rapport à J/axe longitudinal central (ACR) du chemin de roulement associé dont la valeur est inférieure à 90 .