Brevet FR2670547A1 — publié le 19920619

i La présente invention concerne un joint à tripode cons- titué par une partie externe qui présente une enveloppe cylin- drique et des éléments de pistes de roulement en tôle et par une partie interne qui consiste en une tulipe tripode munie de galets, dans lequel les éléments de pistes de roulement sont munis de bords longitudinaux qui s'appuient sur la surface interne de l'enveloppe cylindrique et les galets sont guidés sur les pistes de roulement, et dans lequel l'enveloppe cylindrique présente une ouverture sur une surface frontale et est reliée à un tourillon d'entraînement sur le côté opposé. Les joints à tripode de ce genre, tels qu'ils sont connus par exemple par le brevet DE 38 34 441 A 1, sont utilisés notam- ment dans les véhicules automobiles à traction avant Ces joints à tripode connus ont une masse relativement importante et nécessi- tent des travaux de finition mécaniques très importants Pour réa- liser un joint à tripode présentant des propriétés d'amortissement il est connu par le brevet FR 2 629 157 A 1 de fabriquer en matériau composite contenant des fibres une partie externe de joint comportant une enveloppe cylindrique dans laquelle sont coulés des éléments de pistes de roulement au moyen d'une masse de remplissage en matière plastique Ceci ne permet pas d'obtenir une liaison solide capable de résister à un couple de rotation élevé entre l'enveloppe cylindrique contenant les éléments de pistes de roulement et le tourillon du joint La masse de remplissage en matière plastique est sensible aux hautes températures Cette forme de réalisation nécessite des travaux de finition relativement importants, en particulier des grandes durées de finition et des processus de finition qui sont difficiles à automatiser. Ainsi, la présente invention a pour objet de proposer un joint à tripode du type décrit ci-dessus qui présente un poids réduit tout en garantissant la sécurité de fonctionnement et qui puisse être fabriqué à faible coût de finition. Selon l'invention, cet objet est atteint par le fait que les éléments de pistes de roulement sont reliés directement à l'en- veloppe cylindrique au niveau de leurs bords longitudinaux par une liaison permanente. Ceci permet d'obtenir un joint à tripode dans lequel l'enveloppe cylindrique et les éléments de pistes de roulement sont sous forme de pièces en tôle déformée qui peuvent être reliées les unes aux autres par assemblage de matière de manière relativement peu coûteuse Dans un joint coulissant les éléments de pistes de roulement doivent être sous forme de profilés de même section droite tandis que dans un joint fixe les éléments de pistes de rou- lement doivent être munis d'empreintes à trois dimensions pour des pistes de roulement courbées Un développement pratique de l'inven- tion prévoie que les éléments de pistes de roulement sont soudés à l'enveloppe cylindrique, notamment par soudage au laser. Pour relier un joint rotatif de ce type à un tourillon d'arbre il est prévu que l'enveloppe cylindrique présente du côté opposé à l'ouverture de l'enveloppe un cône qui se referme radiale- ment vers l'intérieur et que le cône soit relié au tourillon d'arbre par une liaison permanente avec un logement de cône à conicité interne Une autre forme de réalisation prévoie que l'en- veloppe soit munie d'un raccordement cylindrique et que le touril- Ion d'arbre soit maintenu relié de manière permanente à un pro- longement cylindrique à l'intérieur du raccordement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un joint coulis- sant à tripode comprenant une enveloppe cylindrique et des éléments de pistes de roulement qui sont sous forme de pièces en tôle, les éléments de pistes de roulement étant soudés suivant leurs bords longitudinaux à la surface interne de l'enveloppe; la figure 2 représente une coupe transversale d'un joint coulissant à tripode selon la figure 1 muni de pivots sphériques sur lesquels sont disposés des portes-galets pour des galets à rou- lement à aiguilles; la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un joint coulissant selon les figures 1 et 2 qui comprend un raccordement cylindrique qui est soudé à une section cylindrique du raccordement d'un tourillon d'arbre; la figure 4 représente une coupe longitudinale d'un joint coulissant selon les figures 1 et 2 qui comprend un cône de raccordement qui est soudé dans un logement de cône du raccordement d'un tourillon d'arbre; - la figure 5 représente une coupe transversale de la par- tie externe d'un joint selon la figure 1 dans lequel des galets à surface sphérique sont guidés dans les éléments de pistes de roule- ment dont les pistes sont courbées de manière concave; la figure 6 représente une coupe transversale de la par- tie externe d'un joint selon la figure 1 comportant des galets à surface sphérique qui sont guidés dans des éléments de pistes de roulement dont les pistes sont cylindriques; la figure 7 représente une coupe transversale de la partie externe d'un joint selon la figure 1 qui comporte des galets à surface cylindrique qui sont guidés dans des éLéments de pistes de roulement à pistes planes. L'enveloppe cylindrique représentée sur la figure 1 est sous forme d'une pièce en tôle déformée dans laquelle sont insérés des éléments de pistes de roulement 2 décalés les uns des autres de o Les éléments de pistes de roulement 2 sont eux aussi sous forme de pièces en tôle déformée et sont reliés par le côté frontal de leurs bords longitudinaux 3 à la surface interne 10 de l'enve- loppe cylindrique 1 par une liaison permanente 12 La liaison per- manente 12 est par exemple une soudure au laser qui traverse de l'extérieur l'enveloppe cylindrique 1 et qui pénètre dans les sur- faces frontales des bords longitudinaux 3. Les éléments de pistes de roulement 2 présentent des pistes de roulement 4 dans le domaine des côtés frontaux de leurs bords longitudinaux 3 Des galets 5 sont guidés sur les pistes de roulement 4 de deux éléments de pistes de roulement 2 voisins Les galets 5 sont mobiles sur les pivots 11 d'une tulipe tripode 6 logée de manière mobile dans l'enveloppe cylindrique 1 Dans les exemples de mise en oeuvre représentés, les galets 5 sont logés sur les pivots 11 par des roulements à aiguilles 20 en s'appuyant sur la tulipe tripode 6 radiale interne par l'intermédiaire de rondelles d'arrêt 17 Les galets 5 sont maintenus radialement vers l'extérieur par les pièces d'écartement 18 qui sont maintenues elles-mêmes par des circlips extérieurs 19 Les galets 5 peuvent alors se mouvoir radialement d'une manière qui peut être déterminée au préalable. Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté sur la figure 2, les éléments de pistes de roulement 2 sont également reliés par assemblage de matière dans le domaine de leurs bords longitudinaux 3 à la surface interne 10 de l'enveloppe cylindrique 1 par des sou- dures 12 La tulipe tripode 6 présente dans cette forme de réalisa- tion des pivots sphériques 22, formés d'une pièce, sur lesquels des portes-galets 21 sont logés de manière mobile Les portes-galets supportent des roulements à aiguilles 20 sur lesquels se déplacent les galets 5 Les aiguilles sont maintenues entre des épaulements 24 et des rondelles 25 sur les portes-galets, les rondelles maintenues par des circlips extérieurs 26 retenant en même temps les galets. Comme le montre la figure 3, les parties externes d'un tripode de ce type sont reliées à un tourillon d'arbre 14 Le tourillon d'arbre 14 présente du côté opposé à l'ouverture 15 de l'enveloppe un raccordement d'arbre cylindrique 7 qui présente un diamètre plus important Afin d'obtenir un diamètre égal au dia- mètre externe du raccordement d'arbre 7, l'enveloppe cylindrique 1 qui présente un diamètre interne plus important est munie d'un cône 8 dirigé radialement vers l'intérieur qui se prolonge par un raccordement d'enveloppe 13 cylindrique. Le raccordement d'enveloppe 13 a un diamètre interne qui correspond sensiblement au diamètre externe du raccordement d'arbre 7 Le raccordement d'arbre 7 est inséré dans le raccordement d'en- veloppe 13 auquel il est relié par assemblage de matière par une liaison permanente 27, en particulier une soudure laser. Le raccordement d'arbre 7 et le raccordement d'enveloppe 13 peuvent être de section droite circulaire ou polygonale comme l'enveloppe cylindrique 1. Dans une autre forme de réalisation représentée sur la figure 4, le tourillon d'arbre 14 est muni d'un logement de cône 16 dans lequel est inséré le cône 8 qui est opposé à l'ouverture 15 de l'enveloppe de la partie externe du joint Le diamètre interne du logement de cône 16 correspond au diamètre externe du cône 8 pour former une liaison par assemblage de forme Dans cette forme de réalisation, le logement de cône 16 qui est situé radialement à l'extérieur est relié par une liaison permanente 28 à l'enveloppe cylindrique I située radialement à l'intérieur, de préférence par soudage Le logement de cône 16 est muni d'une rainure annulaire 9 pour faciliter le soudage 12. Dans la forme de réalisation selon la figure 5, l'enve- loppe cylindrique 1 et les éléments de pistes de roulement 2 sont encore sous forme de pièces en tôle Les éléments de pistes de rou- lement 2 sont reliés de préférence par soudage au niveau des côtés frontaux de leurs bords longitudinaux 3 à la surface interne 10 de l'enveloppe 1 pour former des liaisons permanentes 12 Les pistes de roulement 4 des éléments de pistes de roulement 2 présentent alors une courbure concave tandis que les surfaces 23 des galets 5 sont sphériques. La forme de réalisation représentée sur la figure 6 consiste également en une enveloppe cylindrique 1 et en éléments de pistes de roulement 2 sous forme de pièces en tôle Les éléments de pistes de roulement 2 comportent des pistes de roulement 4 cylin- driques dans lesquelles sont maintenus sous un angle précis des galets coniques 5. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 7, les éléments de pistes de roulement 2 qui sont sous forme de pièces en tôle déformée sont reliés par des soudures au laser 12 à la sur- face interne 10 d'une enveloppe cylindrique 1 constituée par une pièce en tôle Les éléments de pistes de roulement 2 comportent des pistes de roulement planes 4 sur lesquelles sont guidés des galets cylindriques 5. REVENDICATIONS 1 Joint à tripode constitué par une partie externe qui présente une enveloppe cylindrique et des éléments de pistes de rou- lement en tôle et une partie interne qui consiste en une tulipe tripode munie de galets, dans lequel les éléments de pistes de rou- lement sont munis de bords longitudinaux qui reposent sur la sur- face interne de l'enveloppe cylindrique et les galets sont guidés dans des pistes de roulement, et dans lequel l'enveloppe cylin- drique présente une ouverture au niveau d'une surface frontale et est munie d'un tourillon d'entraînement au niveau du côté opposé, caractérisé en ce que les éléments de pistes de roulement ( 2) sont reliés directement à l'enveloppe cylindrique ( 1) par leurs bords longitudinaux ( 3) pour former une liaison permanente. 2 Joint à tripode selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de pistes de roulement ( 2) sont soudés à l'enveloppe cylindrique ( 1), en particulier par soudage au laser. 3 Joint à tripode selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que la soudure traverse l'enveloppe cylindrique ( 1) de l'extérieur et pénètre dans les côtés frontaux des bords longitudi- naux ( 3) des éléments de pistes de roulement ( 2). 4 Joint à tripode selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que trois éléments de pistes de rou- lement ( 2) répartis sur la périphérie délimitent entre eux à chaque fois deux pistes de roulement ( 4) symétriques pour des galets ( 5) voisins. Joint à tripode selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique ( 1) comporte du côté opposé à l'ouverture ( 15) un cône ( 8) qui se referme radialement vers l'intérieur et qui est relié par une liaison permanente ( 28) à un logement de cône ( 16) au niveau d'un raccordement de l'arbre d'entraînement ( 14). 6 Joint à tripode selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique ( 1) comporte du côté opposé à l'ouverture ( 15) un cylindre de raccordement ( 13) qui est relié par une liaison permanente ( 27) à un raccordement d'arbre ( 7) cylindrique de l'arbre d'entraînement ( 14). 7 Joint térisé en ce que loppe cylindrique, à tripode selon la revendication 5 ou 6, carac- le raccordement d'arbre est soudé à l'enve- en particulier par soudage au laser.