Brevet FR2687440A1 — publié le 19930820

i JOINT HOMOCINETIQUE FIXE. L'invention concerne un joint homocinétique fixe comprenant une partie de joint extérieure réalisée en forme de cloche, présentant une cavité et des gorges de roulement extérieures réparties uniformément sur la périphérie, ainsi qu'une partie de joint intérieure comportant des gorges de roulement intérieures qui correspondent aux gorges de roulement extérieures, et des billes qui transmettent le couple, qui sont logées dans les gorges de roulement intérieures et extérieures, et qui sont maintenues dans des ouvertures d'une cage disposée entre la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure, la partie de joint intérieure étant en appui axial vers l'intérieur, par une surface de butée associée, sur une surface de butée correspondante dans la cavité de la partie de joint extérieure. Il est connu de soutenir axialement vers l'intérieur la partie de joint intérieure, dans la cavité de la partie de joint extérieure (DE-OS 3 114 290) La solution proposée doit permettre de réaliser un espacement entre la surface extérieure de la partie de joint intérieure et la surface intérieure de la cage, ce qui doit éviter un usinage à la machine de la surface intérieure de la cage et de la surface extérieure de la partie de joint intérieure. Un inconvénient de la solution décrite réside dans le fait que la surface intérieure de la partie de joint extérieure doit toujours être soumise à un usinage coûteux et que le joint est hyperstatique. Le but de l'invention consiste à fournir un joint homocinétique fixe permettant d'éviter tout usinage coûteux de surfaces intérieures, dans lequel le frottement et donc l'échauffement peuvent être considérablement réduits En outre on évite ainsi que le joint soit hyperstatique. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la cage est exclusivement dirigée par l'intermédiaire des billes, et est en appui axial vers l'extérieur uniquement par l'intermédiaire d'une zone annulaire limitée axialement et située sur le côté de l'ouverture de la cavité, la cage étant par ailleurs agencée à distance de la surface intérieure de la partie de joint extérieure ainsi que de la surface extérieure de la partie de joint intérieure. L'avantage du mode de réalisation décrit réside dans le fait que seule la surface extérieure de la cage doit subir un usinage à la machine En outre, on évite ainsi toute liaison hyperstatique du joint apparaissant lorsque toute les surfaces portent, et conduisant à de fortes pertes par frottement et à un échauffement important Le risque de coincement pour un joint en flexion est évité de façon sûre dans le cas du mode de réalisation décrit. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu que la zone annulaire soit réalisée par des coins soudés sur la partie de joint extérieure entre chacune des gorges de roulement extérieures, en étant soumis, lors du montage du joint, à une pression dirigée vers l'intérieur. Le fait que les coins sont soudés en étant soumis à une pression dirigée vers l'intérieur lors du montage, permet en même temps de réaliser un réglage à jeu défini, du joint. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la zone annulaire est réalisée par des surfaces de guidage dirigées radialement vers l'intérieur et disposées entre les gorges de roulement extérieures. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu que la seconde surface de butée soit définie par un rayon dont le centre est disposé à distance de la ligne centrale, le rayon étant supérieur au rayon, prévu sur le côté axial intérieur de la partie de joint intérieure, de la première surface de butée. Selon une autre configuration de l'invention, il est prévu que la seconde surface de butée soit réalisée par un cône. Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que la première surface de butée de configuration sphérique est réalisée d'un seul tenant sur la partie de joint intérieure, une pièce annexe d'appui étant prévue entre la partie de joint intérieure et la seconde surface de butée. Ce mode de réalisation constitue une exécution particulièrement compacte du joint conforme à l'invention. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, il est prévu que la première surface de butée de configuration sphérique soit réalisée en tant que tête séparée, partiellement sphérique, disposée sur le côté de la partie de joint intérieure dirigé vers le côté intérieur de la cavité, et qu'un espacement soit prévu entre la partie de joint intérieure et la seconde surface de butée. Ce mode de réalisation laisse une grande liberté pour le mode de construction de la partie de joint intérieure. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu que la tête partiellement sphérique soit centrée par rapport à la partie de joint intérieure grâce à un centrage. Dans le cas de ce mode de réalisation, la tête partiellement sphérique est parfaitement assurée contre un déplacement excentrique. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, il est prévu que la seconde surface de butée soit réalisée par un insert disposé sur le côté axial intérieur de la cavité et pouvant se déplacer radialement de manière limitée. Ce mode de réalisation permet d'éviter l'usinage d'une surface d'appui sphérique, à l'intérieur de la cavité. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu, dans le cas d'un joint dans lequel le rayon de la partie de joint intérieure est situé en-dehors du centre du joint, sur la ligne centrale, que l'insert soit logé dans un évidement disposé sur le côté axial intérieur de la cavité et présentant un diamètre plus grand que celui de l'insert. Ce mode de réalisation est notamment prévu pour des joints à décalage. Ce mode de réalisation présente en outre l'avantage de permettre une fabrication par déformation, de la surface d'appui sphérique de l'insert. D'après une autre configuration de l'invention, il est prévu que la seconde surface de butée soit réalisée en tant que surface plane transversale. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, au regard d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés qui montrent: Fig 1 un joint homocinétique fixe conforme à l'invention, comportant une partie de joint intérieure en appui par l'intermédiaire d'une tête partiellement sphérique. Fig 2 un joint homocinétique fixe comportant une première surface de butée réalisée d'un seul tenant sur la partie de joint intérieure. Fig 3 un joint homocinétique fixe, comportant une seconde surface de butée réalisée en tant que surface-plane transversale. Fig 4 un joint homocinétique fixe comportant une tête partiellement sphérique centrée sur la partie de joint intérieure. Fig 5 un joint homocinétique fixe comportant une partie de joint extérieure en tôle, obtenue par déformation, ainsi qu'un tourillon de raccord formant la seconde surface de butée. Fig 6 un joint homocinétique fixe en tôle façonnée, comportant un tourillon de raccord réalisé d'un seul tenant avec la partie de joint extérieure, par emboutissage, ainsi qu'un insert en guise de seconde surface de butée. Le joint homocinétique fixe représenté sur la figure 1, est essentiellement constitué d'une partie de joint extérieure 1, d'une partie de joint intérieure 2, d'une cage 3, et de billes 6 destinées à la transmission du couple La partie de joint intérieure 2 s'appuie, par l'intermédiaire d'une tête 4 partiellement sphérique présentant une première surface de butée 12, sur une seconde surface de butée 5 dans la cavité 17 de la partie de joint extérieure 1 Il est ici important d'un point de vue fonctionnel, qu'il soit prévu un espacement entre la partie de joint intérieure 2 et la seconde surface de butée 5. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 1, la cage 3 est assurée contre un déplacement axial vers l'extérieur, dans la zone annulaire 18, au moyen de coins 7 Les coins 7, qui représentent la zone annulaire 18 soutenant exclusivement la cage, sont soudés, lors du montage, sur la partie de joint extérieure 1, après l'introduction de l'ensemble formé par la partie de joint intérieure 2, la cage 3 et les billes 6, en étant sollicités par une pression dirigée vers l'intérieur. Cette mesure permet de réaliser un réglage à jeu défini, du joint. La partie de joint extérieure 1 comporte un embout 9 destiné à recevoir un arbre de raccord, et la partie de joint intérieure 2 est pourvue d'un alésage 8 destiné à recevoir un tourillon de raccord. Les billes 6, en vue de transmettre le couple, sont logées dans des gorges de roulement extérieures 10 de la partie de joint extérieure 1, et dans des gorges de roulement intérieures Il correspondantes de la partie de joint intérieure 2. La figure 2 représente un mode de réalisation du joint homocinétique fixe conforme à l'invention, dans lequel la première surface de butée 12 de forme sphérique est réalisée d'un seul tenant sur la partie de joint intérieure 2 La seconde surface de butée 5 est ici réalisée par un insert 13 qui est logé, avec jeu radial, dans un évidement 14 dans la cavité 17 de la partie de joint extérieure Le jeu radial est destiné à compenser des écarts engendrés par la fabrication, et des mouvements de direction radiale de la première surface de butée 12, apparaissant lors de la flexion du joint dans le cas de joints à décalage. La figure 2 montre la correspondance géométrique des rayons R et R 2. La figure 3 montre un joint homocinétique fixe dans lequel la seconde surface de butée est réalisée en tant que surface plane transversale Cette mesure permet d'obtenir une compensation automatique du mouvement radial de la première surface de butée. La figure 4 montre un joint homocinétique fixe dans lequel la tête 4 partiellement sphérique est assurée à l'encontre d'un déplacement radial, par l'intermédiaire d'un anneau de centrage 19 dans un espace annulaire 20 de la partie de joint intérieure. La figure 5 montre une partie de joint extérieure 1 réalisée en tôle, par exemple par emboutissage profond, dans laquelle la zone annulaire 18 est réalisée par des surfaces de guidage 7 a dirigées radialement vers l'intérieur La partie de joint extérieure 1 est pourvue d'un tourillon de raccord 16, qui est relié à la partie de joint extérieure 1, de préférence par soudage Le tourillon de raccord 16 forme simultanément la seconde surface de butée 5 pour la partie de joint intérieure 2 ou la tête 4 partiellement sphérique. La figure 6 montre également une partie de joint extérieure façonnée en tôle, dans laquelle le tourillon de raccord 16 a été réalisé d'un seul tenant avec la partie de joint extérieure, par emboutissage La seconde surface de butée 5 est à nouveau associée à un insert 13 qui peut se déplacer radialement dans la cavité 17 de la partie de joint extérieure. REVENDICATIONS. 1 Joint homocinétique fixe comprenant une partie de joint extérieure réalisée en forme de cloche, présentant une cavité et des gorges de roulement extérieures réparties uniformément sur la périphérie, ainsi qu'une partie de joint intérieure comportant des gorges de roulement intérieures qui correspondent aux gorges de roulement extérieures, et des billes qui transmettent le couple, qui sont logées dans les gorges de roulement intérieures et extérieures, et qui sont maintenues dans des ouvertures d'une cage disposée entre la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure, la partie de joint intérieure étant en appui axial vers l'intérieur, par une surface de butée associée, sur une surface de butée correspondante dans la cavité de la partie de joint extérieure, caractérisé en ce que la cage ( 3) est exclusivement dirigée par l'intermédiaire des billes ( 6) et est en appui axial vers l'extérieur uniquement par l'intermédiaire d'une zone annulaire ( 18) limitée axialement et située sur le côté de l'ouverture de la cavité ( 17), la cage ( 3) étant par ailleurs agencée à distance de la surface intérieure de la partie de joint extérieure ( 1) ainsi que de la surface extérieure de la partie de joint intérieure ( 2). 2 Joint homocinétique fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone annulaire ( 18) est réalisée par des coins ( 7) soudés sur la partie de joint extérieure ( 1) entre chacune des gorges de roulement extérieures ( 10), en étant soumis, lors du montage du joint, à une pression dirigée vers l'intérieur. 3 Joint homocinétique fixe selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone annulaire ( 18) est réalisée par des surfaces de guidage ( 7 a) dirigées radialement vers l'intérieur et disposées entre les gorges de roulement extérieures ( 10). 4 Joint homocinétique fixe selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la seconde surface de butée ( 5) est définie par un rayon (R) dont le centre est situé à distance de la ligne centrale, le rayon (R) étant supérieur au rayon (R 2), prévu sur le côté axial intérieur de la partie de joint intérieure, de la première surface de butée ( 12). Joint homocinétique fixe selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la seconde surface de butée ( 5) est réalisée par un cône. 6 Joint homocinétique fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface de butée ( 12) de configuration sphérique est réalisée d'un seul tenant sur la partie de joint intérieure, une pièce annexe d'appui étant prévue entre la partie de joint intérieure et la seconde surface de butée ( 5). 7 Joint homocinétique fixe selon les revendications i et 2, caractérisé en ce que la première surface de butée ( 12) de configuration sphérique est réalisée en tant que tête séparée ( 4), partiellement sphérique, disposée sur le côté de la partie de joint intérieure ( 2) dirigé vers le côté intérieur de la cavité ( 17), et en ce qu'un espacement est prévu entre la partie de joint intérieure ( 2) et la seconde surface de butée ( 5). 8 Joint homocinétique fixe selon les revendications 1, 2, 3 et 5, caractérisé en ce que la tête ( 4) partiellement sphérique est centrée par rapport à la partie de joint intérieure ( 2) grâce à un centrage ( 19) - 9 Joint homocinétique fixe selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde surface de butée ( 5) est réalisée par un insert ( 13) disposé sur le côté axial intérieur de la cavité ( 17). 10 Joint homocinétique fixe selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans le cas d'un joint dans lequel le rayon (R 2) est disposé en- dehors du centre du joint, sur la ligne centrale, l'insert ( 13) est logé dans un évidement ( 14) disposé sur le côté axial intérieur de la cavité ( 17), et présentant un diamètre plus grand que celui de l'insert ( 13). 11 Joint homocinétique fixe iselon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde surface de butée ( 5) est réalisée en tant que surface plane transversale.