Brevet FR2677090A1 — publié le 19921204

La présente invention est relative à un joint de transmission et à son procédé de réalisation. La présente invention concerne plus particulièrement un joint de transmission du type comportant un élément en forme de tripode dont les trois bras sont reliés au voisinage de leurs extrémités extérieures à une portion de forme cylindrique d'un bol de liaison du tripode à un arbre de transmission. Le document FR-A-2.641.833 décrit et représente un joint de transmission de ce type dans lequel les extrémités des bras sont reliées directement au bol par soudage. Une telle opération de soudage est difficile à réaliser du fait de la nature des matériaux qui constituent respectivement les bras du tripode et le bol de liaison dont le choix résulte d'abord de contraintes liées à la résistance des matériaux ainsi qu'à leur facilité de mise en oeuvre pour la réalisation de ces pièces. La compatibilité des matériaux ainsi choisis peut s'avérer néfaste lors d'une opération de soudage. On constate de plus que, lors de l'opération de soudage, des "bavures" se forment dans la zone de liaison du bras au bol qui peuvent être nuisibles au bon fonctionnement du joint d'articulation. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un joint de transmission du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que l'extrémité de chaque bras est munie d'un capuchon dont la surface externe est reliée au bol de liaison par soudage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chaque capuchon comporte un évidement de forme complémentaire de celle de l'extrémité du bras qui en est munie - l'évidement est un évidement borgne - l'évidement est un trou débouchant - l'extrémité libre de chaque bras comporte un épaulement radial qui délimite une portion de diamètre réduit sur laquelle est reçu le capuchon - chaque capuchon est en appui axial sur l'épaulement correspondant du bras - le plan du tripode perpendiculaire à son axe et contenant la génératrice extérieure de chacun des bras la plus éloignée axialement du bord libre du bol, est situé en dehors du bol - ce plan est décalé axialement par rapport au plan perpendiculaire à l'axe du bol contenant les portions axiales extrêmes du bord libre du bol - la surface externe de chaque capuchon est reçue au moins partiellement dans une encoche axiale ouverte en direction du bord libre de la portion du bol. L'invention propose également un procédé de réalisation d'un joint de transmission conforme aux enseignements de l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à - a) réaliser un bol de liaison comportant une portion de forme cylindrique délimitant un bord libre, et un tripode - b) munir les bras du tripode de leurs capuchons respectifs ; et - c) relier le bol au tripode par soudage des capuchons sur le bol. Selon d'autres caractéristiques du procédé, étape c) est une étape de soudage par résistance et forgeage qui consiste à - cl) relier la portion du bol, et respectivement les capuchons, à des électrodes - c2) rapprocher les éléments selon une direction axiale commune pour les amener en contact ; et - c3) exercer un effort axial de forgeage pour provoquer la pénétration axiale des capuchons dans le métal constituant la portion du bol. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dont la figure unique est une vue en coupe axiale partielle d'un joint de transmission réalisé conformément aux enseignements de l'invention. On a représenté sur la figure un joint de transmission homocinétique 10 qui permet de relier un premier arbre de transmission 12, constitué ici par une fusée de roue de véhicule d'axe X-X, à un second arbre de transmission (non représenté). La liaison est assurée au moyen d'un bol de liaison 14, qui est ici reliée par soudage à une bride 16 de l'arbre de transmission 12 et qui comporte une portion 18 en forme de virole annulaire présentant un profil de révolution centré sur l'axe X-X. Le joint de transmission comporte également un tripode 20 dont les trois bras 22 sont répartis régulièrement autour de l'axe X-X, l'un des bras étant représenté en coupe axiale partielle à la partie supérieure de la figure. Chacun des bras 22 du tripode 20 reçoit un galet 24 qui coopère avec des pistes de roulement et d'entraînement (non représentées) formées dans une tulipe de liaison à l'autre arbre de transmission. L'extrémité extérieure libre 26 du bras 22 est reliée à la portion de bol 18 par l'intermédiaire d'un capuchon 28. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure, le capuchon métallique 28 comporte un évidement borgne 30 de forme cylindrique qui est complémentaire de la portion d'extrémité 26 du bras 22. La portion 26 est une portion cylindrique de diamètre réduit par rapport au diamètre extérieur du bras 22 qui est délimitée par un épaulement radial 32 contre lequel prend appui la face radiale plane correspondante 34 du capuchon de liaison 28. La liaison entre le capuchon 28 et la portion cylindrique 18 du bol 14 est réalisée par soudage par résistance et forgeage à chaud comme cela sera maintenant expliqué. On a représenté de manière schématique sur la figure deux électrodes de soudage 36 et 38 qui permettent de relier respectivement le bol 14 et le capuchon 28 à une source de courant. La liaison entre le bol 14 et le tripode 20 s'effectue de la manière suivante a) au cours d'une première étape on réalise le bol 14 dont la portion cylindrique 18 comporte par exemple un bord libre continu 38 de profil circulaire, ainsi que le tripode 20 dont les extrémités libres 26 des bras 22 sont équipées des capuchons 28 b) on approche ensuite progressivement, par déplacement selon la direction axiale X-X, le tripode 20 du bol 14 jusqu a ce que les portions 42 des surfaces extérieures des capuchons 28 qui sont en regard du bord libre de la portion 18 du bol 14 viennent en contact électrique avec ce bord libre. L'entrée en contact des capuchons 28 avec le bol 14 provoque le début de l'opération de soudage par résistance qui a pour effet de provoquer le ramollissement du matériau constitutif du bol 14 dans les trois zones de contact.On poursuit l'opération de rapprochement axial en exerçant une force F de forgeage "à chaud" sur le tripode 20 de manière à provoquer la pénétration des capuchons 26 dans le matériau constituant la portion cylindrique 18 du bol 14. A la fin de ces opérations, le tripode est relié à l'arbre 12 par les capuchons 28 qui équipent les extrémités 26 de ces trois bras 22. On a ainsi réalisé une liaison entre le bol 14 et le tripode 20 d'une manière telle que le plan E du tripode, qui est perpendiculaire à son axe X-X et qui contient la génératrice extérieure 23 de chacun des bras 22 la plus éloignée axialement du bord libre 38 du bol, est situé en dehors du bol. Le plan E est ainsi décalé axialement d'une distance D par rapport au plan Q perpendiculaire à l'axe X-X du bol contenant les portions axiales extrêmes du bord libre 38 du bol 14. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Les capuchons 28 et les extrémités 26 des bras 22 peuvent notamment différer largement des formes représentées. Par exemple, l'évidement 30 formé dans chaque capuchon 28 peut être un trou débouchant. Dans tous les cas, l'évidement 30 présente un profil interne complémentaire du profil externe de l'extrémité libre 26 de chaque bras 22 dont il assure la liaison au bol 14. Conformément à l'invention, le choix du matériau 28 est bien entendu effectué en fonction de ses caractéristiques de soudabilité et de compatibilité avec le matériau du bol 14. Les "bavures" qui apparaissent lors de l'opération de soudage-forgeage se forment à proximité de la surface extérieure de chaque capuchon 28 et sont donc éloignées de la surface externe des bras 22 et ne nuisent donc pas aux possibilités d'excursion radiale de chaque galet 24 le long de son bras 22. Chaque élément intermédiaire 28, réalisé par exemple sous la forme d'un capuchon, constitue une "entretoise" entre le bras 22 et le bol 14 ce qui permet, sans modifier les dimensions, et notamment le diamètre externe, des bras 22, de faire varier la valeur du décalage D. Par ailleurs, la présence des capuchons 28 permet de leur appliquer directement l'électrode 40 ce qui évite d'avoir à effectuer une prise de pièce par les électrodes 40 sur la surface externe rectifiée des bras 22. REVENDICATIONS 1. Joint de transmission (10) du type comportant un élément en forme de tripode (20) dont les trois bras (22) sont reliés au voisinage de leurs extrémités extérieures (26) à une portion (18) de forme sensiblement cylindrique d'un bol de liaison (14) du tripode (20) à un arbre de transmission (12), caractérisé en ce que l'extrémité (26) de chaque bras est munie d'un capuchon (28) dont la surface externe (42) est reliée au bol de liaison (14) par soudage. 2. Joint de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque capuchon (28) comporte un évidement (30) de forme complémentaire de celle de l'extrémité (26) du bras (22) qui en est munie. 3. Joint de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'évidement (30) est un évidement borgne. 4. Joint de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'évidement est un trou débouchant. 5. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité libre (26) de chaque bras comporte un épaulement radial (32) qui délimite une portion de diamètre réduit sur laquelle est reçu le capuchon (28). 6. Joint de transmission selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque capuchon (28) est en appui axial sur ledit épaulement (32). 7. Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan (E) du tripode (20) perpendiculaire à son axe (X-X) et contenant la génératrice extérieure (23) de chacun des bras (22) la plus éloignée axialement du bord libre (38) du bol (14, 18), est situé en dehors du bol. 8. Joint de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que le plan (E) est décalé axialement (D) par rapport au plan (Q) perpendiculaire à l'axe (X-X) du bol contenant les portions axiales extremes du bord libre (38) du bol. 9. Procédé de réalisation d'un joint de transmission (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste a) réaliser un bol de liaison (14) comportant une portion de forme cylindrique (18) délimitant un bord libre (38), et un tripode (20) ; b) munir les bras (22) du tripode (20) de leur capuchon respectif (28) ; et c) relier le bol (14) au tripode (20) par soudage des capuchons (28) sur le bol. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape c) est une étape de soudage par résistance et forgeage. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape c) de soudage et de forgeage consiste a: - cl) relier la portion (18) du bol (14), et respectivement les capuchons (28), à des électrodes (38, 40) ; - c2) rapprocher les éléments selon une direction axiale (X-X) commune pour les amener en contact ; et - c3) exercer un effort axial de forgeage (F) pour provoquer la pénétration axiale des capuchons (28) dans le métal constituant la portion (18) du bol (14).