Brevet FR2694058A1 — publié le 19940128

i La présente invention concerne un joint de trans- mission du type comportant un corps solidaire d'un premier arbre et qui délimite une cavité à l'intérieur de laquelle est formée au moins une paire de chemins de roulement dans lesquels est reçu un élément de roulement relié à un second arbre. On connaît de nombreux joint de transmission de ce type, et notamment les joints homocinétiques, pour lesquels il est nécessaire d'assurer une quasi-fixité axiale d'un arbre par rapport à l'autre tout en conser- vant la plus grande liberté d'articulation au joint de transmission pour que ce dernier puisse fonctionner sous angle. De nombreuses solutions ont été proposées qui consistent pour la plupart à prévoir des moyens de butée axiale dans les deux directions, indépendants entre eux ou regroupés dans un même ensemble, et qui ont pour inconvénients de provoquer, du fait de leur conception, des phénomènes de chocs qui sont nuisibles à un bon fonctionnement du joint et qui sont générateurs de bruits indésirables ou des phénomènes d'usure prématurée avec apparition de jeux axiaux. Afin de remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé dans le document FR-A-2 655 102 un joint de transmission comportant des moyens de retenue pour retenir axialement le corps de joint par rapport au second arbre de manière que la position du premier arbre par rapport au second arbre, dans la direction axiale, soit sensiblement constante, les moyens de retenue comportant un élément qui est déformable élastiquement de manière à permettre l'inclinaison de l'axe de rotation du premier arbre par rapport à l'axe de rotation du second arbre, qui possède deux surfaces de liaison intérieure et extérieure qui sont reliées respectivement au second arbre et au corps de joint de transmission et qui constitue une cloison de fermeture de la cavité sur un de ses côtés. La conception et la réalisation d'un tel élément de retenue axiale, qui se présente sous la forme d'une membrane annulaire élastique, sont complexes et il est notamment difficile d'obtenir un compromis satisfaisant entre les possibilités nécessaires de déformation de la membrane afin qu'elle puisse satisfaire aux conditions d'articulation du joint et une raideur axiale suffisante de la membrane afin qu'elle remplisse sa fonction d'élément de retenue axiale. Afin de remédier aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés, l'invention propose un joint de transmission du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que la cavité est remplie d'un fluide incompressible et en ce que l'élément déformable élastiquement n'est pas susceptible de se déformer axialement sous l'effet de la résultante des efforts de pression auxquels il est soumis et qui résultent d'une sollicitation axiale de l'un des arbres par rapport à l'autre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: en l'absence de sollicitation axiale de l'un des arbres par rapport à l'autre, le centre instantané de rotation de l'élément déformable élastiquement est sensiblement confondu avec le centre géométrique d'arti- culation du joint, quel que soit l'angle de fonctionne- ment du joint; la surface intérieure de liaison de l'élément déformable élastiquement est reliée au second arbre du côté de l'élément d'articulation opposé axialement à l'extrémité de cet arbre qui pénètre dans la cavité; la surface intérieure de liaison est montée sur une portée correspondante du second arbre par rapport à laquelle elle est immobilisée axialement; la surface extérieure de liaison est reliée au corps de joint de transmission au voisinage du bord libre de la cavité; la surface extérieure de liaison est montée sur une portée correspondante du corps de joint de transmis- sion; la portée du corps de joint est formée dans un manchon de fermeture de la cavité; et le manchon de fermeture coopère de manière étanche avec une portion de surface complémentaire du corps de joint. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détail- lée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dont la figure unique est une vue en coupe axiale d'un joint de transmission réalisé conformément aux enseignements de l'invention. On a représenté sur la figure un joint de transmis- sion homocinétique tripode 10 du type comportant un corps de joint de transmission 12, également appelé tulipe ou barillet, de forme générale cylindrique et qui délimite intérieurement une cavité 14 dans laquelle est reçu le tripode 16. Le corps 12 comporte une bride 17 qui est prévue pour être reliée à un premier arbre, non représenté, d'axe de rotation X-X et dont le joint assure la liaison en transmission avec un second arbre 18 sur l'extrémité cannelée 20 duquel est monté le tripode 16. D'une manière connue, le tripode 16 comporte trois bras 22 sur chacun desquels est par exemple monté un élément d'articulation en forme de galet sphérique 24. Chaque galet sphérique 24 est reçu en roulement dans une piste de roulement formée dans le corps 12 et qui est constituée de deux chemins de roulement de profils complémentaires 26. Dans la position représentée sur la figure, c'est- à-dire en position alignée du joint de transmission 10, l'axe Y-Y du second arbre 18 et l'axe X-X commun au premier arbre et au corps de joint 12 sont confondus. Le joint selon l'invention est un joint dit à fixité axiale, ou quasifixité axiale, c'est-à-dire qu'il comporte des moyens prévus pour s'opposer à tout déplace- ment axial relatif des deux arbres de transmission et donc du plan médian P du tripode 16 par rapport au corps de joint 12. Les moyens de retenue axiale comportent un élément déformable élastiquement 30. L'élément déformable élastiquement 30, qui est par exemple réalisé en caoutchouc ou en matériau élastomère, est un organe de forme annulaire axisymétrique, ou de révolution, qui délimite deux surfaces cylindriques coaxiales de liaison, intérieure 32 et extérieure 34 respectivement. La surface cylindrique intérieure de liaison 32 est collée ou adhérisée sur une bague annulaire intérieure 36. La bague intérieure 36 de l'élément déformable élastiquement 30 est montée serrée sur une portée cylindrique 38 du second arbre 18, entre un épaulement radial 40 de ce dernier et une face radiale latérale en vis-à-vis du corps central du tripode 16. La surface cylindrique intérieure de liaison est ainsi reliée au second arbre 18 du côté des galets 24 qui est opposé axialement à l'extrémité libre 20 du second arbre 18 qui est agencée dans la cavité 14 en regard du fond 44 de cette dernière. Le corps de joint de transmission 12 délimite une portion de surface cylindrique périphérique 46 sur laquelle est montée sertie et de manière étanche, au moyen d'un joint d'étanchéité 48, une portion cylindrique complémentaire 50 d'un manchon de fermeture 52 réalisé en tôle. Le manchon 52 se prolonge axialement, à partir de sa portion cylindrique 50, et au-delà de la face axiale d'extrémité 54 du corps 12, par une seconde portion cylindrique 56 dont la surface cylindrique interne 58 constitue une surface de portée sur laquelle est collée ou adhérisée la surface extérieure de liaison 34 de l'élément déformable élastiquement 30. L'élément déformable élastiquement 30 est un élément plein, c'est- à-dire qu'il constitue une cloison étanche pour fermer la cavité 14 sur le côté de la cavité opposée au fond 44. Conformément à l'invention, la cavité étanche 14 est entièrement remplie d'un fluide incompressible et par exemple d'un lubrifiant tel que de la graisse de lubrifi- cation du joint. Conformément à l'invention, la membrane déformable élastiquement 30 est conçue de manière à résister à la résultante des efforts de pression auxquels elle est soumise lorsque l'un des deux arbres est sollicité par rapport à l'autre dans la direction axiale commune à ces deux arbres. La membrane 30 se comporte ainsi de la même manière qu'un piston coulissant d'un vérin dont la chambre de travail 14 serait obturée de manière étanche et entière- ment remplie d'un fluide incompressible, le piston ne pouvant pas se déplacer par rapport au corps du vérin. En effet, si l'arbre 18 est sollicité axialement dans la direction dite de compression, dans laquelle son extrémité 20 est sollicitée de manière à pénétrer à l'intérieur de la cavité 14, ce mouvement est rendu impossible car la membrane 30 ne se déforme pas sous l'effet de l'augmentation de pression à l'intérieur de la cavité 14, les forces de pressions s'exerçant sur sa face intérieure 31. Inversement, si l'arbre 18 est sollicité en traction, c'est-à-dire vers la gauche en considérant la figure, la pression atmosphérique qui s'exerce sur la face extérieure 33 de la membrane 30, et du fait de la quasi-indéformabilité de la direction axiale de cette dernière, s'oppose à ce déplacement de l'arbre. La surface de portée 58 s'étend, dans la position alignée du joint, coaxialement à la surface de portée intérieure 38 formée sur le second arbre 18 en étant légèrement décalée axialement vers la gauche, par rapport à celle-ci, en considérant la figure. En section axiale, la membrane 30 présente un voile ou galbe tourné vers l'intérieur de la cavité 14. Grâce à cette caractéristique, 1 'élément déformable élastiquement 30 est conçu de manière que son centre instantané de rotation soit toujours confondu avec le centre géométrique C du joint homocinétique, et ceci quel que soit l'angle de fonctionnement du joint. De plus, cette forme particulière lui confère une plus grande raideur axiale. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation de l'élément déformable élastiquement qui vient d'être décrit, ni à ses modes de liaison au second arbre 18 et au corps 12. Compte tenu du fait que l'élément déformable élastiquement 30 a également pour but d'assurer une fonction équivalente à celle d'un palier élastique non tournant possédant une grande souplesse dans les direc- tions de déformation autres que la direction axiale, toutes les conceptions permettant d'atteindre cette fonction entrent dans le cadre de la présente invention. L'invention n'est bien entendu pas limitée à un joint homocinétique à galets, mais s'applique également aux joints à billes. L'invention concerne également les joints homociné- tiques fixes ou quasi-fixes utilisés notamment pour les transmissions latérales arrière ou les transmissions longitudinales disposées entre le groupe motopropulseur et le pont arrière ou une boîte de transfert en direction de celui-ci. Par ailleurs, il est possible de conférer à l'élément déformable 30 monté entre l'arbre 18 et le corps 12 une élasticité en rotation autour de son axe de révolution qui permet de rattraper automatiquement les jeux angulaires existants entre le tripode 16 et le corps 12 afin d'éviter les bruits lors des démarrages. La surface cylindrique extérieure de l'élément 30 peut être reliée directement à une surface de portée cylindrique formée dans le corps 12 et non pas dans le manchon de fermeture. REVENDICATIONS 1 Joint de transmission du type comportant un corps de joint ( 12) solidaire d'un premier arbre et qui délimite une cavité ( 14) à l'intérieur de laquelle est formée au moins une paire de chemins de roulement ( 26) dans lesquels est reçu un élément d'articulation ( 24) relié à un second arbre ( 18) et des moyens de retenue pour retenir axialement le corps de joint ( 12) par rapport au second arbre ( 18) de manière que la position du premier arbre par rapport au second arbre ( 18), dans la direction axiale, soit sensiblement constante, les moyens de retenue comportant un élément ( 30) qui est déformable élastiquement de manière à permettre l'incli- naison de l'axe de rotation (X-X) du premier arbre par rapport à l'axe de rotation (Y-Y) du second arbre, qui possède une forme de révolution et deux surfaces de liaison intérieure et extérieure qui sont reliées respectivement au second arbre ( 18) et au corps de joint ( 12) et qui constitue une cloison de fermeture de la cavité ( 14) sur un de ses côtés, caractérisé en ce que la cavité ( 14) est remplie d'un fluide incompressible, et en ce que ledit élément ( 30) n'est pas susceptible de se déformer axialement sous l'effet de la résultante des efforts de pression auxquels il est soumis et qui résultent d'une sollicitation axiale de l'un des arbres par rapport à l'autre. 2 Joint de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en l'absence de sollicitation axiale de l'un des arbres par rapport à l'autre, le centre instantané de rotation de l'élément ( 30) est sensiblement confondu avec le centre géométrique (C) d'articulation du joint, quel que soit l'angle de fonctionnement du joint. 3 Joint de transmission selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface intérieure de liaison ( 32) est reliée au second arbre ( 18) du côté de l'élément d'articulation ( 24) opposé axialement à l'extrémité ( 26) de cet arbre qui pénètre dans la cavité ( 14). 4 Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface intérieure de liaison ( 32) est montée sur une portée correspondante ( 38) du second arbre ( 18) par rapport à laquelle elle est immobilisée axialement. 5 Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface extérieure de liaison ( 34) est reliée audit corps ( 12) au voisinage du bord libre de la cavité. 6 Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface extérieure de liaison ( 34) est montée sur une portée correspondante du corps de joint de transmission. 7 Joint de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que la portée du corps est formée dans un manchon ( 52) de fermeture de la cavité ( 14). 8 Joint de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que le manchon ( 52) coopère de manière étanche avec une portion de surface complémentaire ( 46) du corps de joint de transmission ( 12).