Brevet FR2695969A1 — publié le 19940325

La présente invention concerne un corps de joint de transmission à structure composite. L'invention concerne plus particulièrement un corps de joint de transmission du type décrit et représenté dans la demande de brevet EP-A-0.335.781 qui comporte plusieurs chemins de portée répartis autour de l'axe du corps pour coopérer avec des éléments d'articulation du joint de transmission, un système de liaison du corps de joint à un organe d'une transmission, et une enveloppe à l'intérieur de laquelle sont agencés les chemins de portée, l'espace interne délimité radialement par la surface périphérique de l'enveloppe et par des surfaces des chemins de portée en regard de cette surface périphérique interne étant rempli par un matériau constitué d'une matrice thermodurcissable ou thermoplastique. Dans les différents modes de réalisation décrits et représentés dans ce document, l'enveloppe se présente sous la forme d'une pièce cylindrique, ou axisymétrique, d'épaisseur sensiblement constante et les chemins de portée comportent chacun deux pistes réalisées sous la forme d'un ou plusieurs inserts et dont les faces internes en vis-à-vis coopèrent, deux à deux, avec les éléments d'articulation du joint. Une telle conception d'un joint de transmission permet, tout en conservant ou en augmentant ses capacités de transmission de couple, de réaliser un gain de poids particulièrement important ainsi qu'une amélioration du confort du véhicule en assurant une meilleure filtration des bruits et des vibrations apparaissant dans la transmission, et procure une très bonne résistance à la corrosion. On constate toutefois que le matériau de remplissage, qu'il soit renforcé ou non de fibres courtes ou de particules, et qui assure la transmission du couple entre les chemins et portée et le système de liaison est présent en quantité importante et ne travaille pas dans des conditions idéales, compte tenu notamment des charges spécifiques importantes auxquelles il est soumis et de manière variable. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un corps de joint de transmission du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que les parties de la surface périphérique interne de l'enveloppe qui s'étendent en regard des surfaces des chemins de portée présentent un profil sensiblement complémentaire de celui desdites surfaces de chemins de portée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chacune desdites surfaces des chemins de portée est une portion de surface convexe - chaque chemin de portée comporte deux pistes agencées de manière que leurs faces internes en vis-à-vis coopèrent avec les éléments d'articulation - chaque piste est constituée par un tronçon d'un profilé - chacune desdites surfaces de chemins de portée est une portion de surface externe convexe d'une piste;; - la surface périphérique interne de l'enveloppe comporte une série de bossages axiaux dont chacun fait saillie radialement vers l'intérieur et s'étend entre des portions de surfaces externes de deux pistes adjacentes de deux chemins de portée voisins, et dont le profil épouse sensiblement celui des deux portions de surfaces externes en regard - le système de liaison comporte une pièce d'ancrage comportant une paroi latérale qui s'étend axialement au moins en partie dans le matériau de remplissage et dont la face externe présente alternativement des parties convexes et concaves, les bossages axiaux de l'enveloppe s'étendant dans lesdites parties concaves et leur profil épousant sensiblement celui des parties en regard de la face externe de la paroi latérale de la pièçe d'ancrage - la surface périphérique externe de l'enveloppe est un cylindre dont la directrice est par exemple un cercle ; - l'enveloppe est réalisée en matériau composite renforcé par des fibres continues - la matrice thermodurcissable ou thermoplastique du matériau de remplissage est renforcée de fibres courtes ou de particules. 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 aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe axiale, selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'un corps de joint de transmission qui, dans le mode de réalisation illustré sur les figures, est une tulipe de joint de transmission homocinétique à tripode - la figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en section, selon la ligne 3-3 de la figure 4, de la pièce d'ancrage du système de liaison du joint de transmission illustré à la figure 1 ; - la figure 4 est une vue latérale de gauche de la pièce d'ancrage illustrée à la figure 3 - la figure 5 est une vue de dessus de la pièce d'ancrage illustrée à la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue en perspective à échelle réduite du système de liaison du corps de joint de transmission illustré à la figure 1. On a représenté sur les figures 1 et 2 une tulipe 10 pour un joint homocinétique à tripode (non représenté) comprenant pour l'essentiel une queue de liaison métalli que 12, une enveloppe 14 dont la surface périphérique externe cylindrique circulaire 16 est coaxiale à l'axe X-X de la queue de liaison 12, et trois chemins de roulement répartis angulairement à 1200 et comportant chacun deux surfaces en vis-à-vis 18A et 18B. Chaque surface de roulement 18A, 18B est constituée par la portion de surface cylindrique interne concave d'une piste réalisée sous la forme d'un insert métallique indépendant 20A, 20B respectivement, qui est un tronçon d'un profilé métallique incurvé d'épaisseur sensiblement constante. Chaque piste délimite également une portion de surface cylindrique externe convexe 22A, 22B respectivement, qui s'étend en regard de la surface périphérique interne de l'enveloppe 14. Conformément à l'invention, la surface périphérique interne 24 de l'enveloppe 14 comporte, en section transversale, un profil conçu de manière qu'elle épouse sensiblement le profil des portions de surfaces cylindriques externes convexes 22A et 22B. A cet effet, et dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l'enveloppe 14 comporte trois bossages 26 répartis angulairement à 1200 autour de l'axe x-x. Chaque bossage 26 fait saillie radialement vers l'intérieur en direction de l'axe X-X et s'étend axialement sensiblement parallèlement à cet axe entre les portions de surfaces cylindriques externes convexes 22A et 22B de deux pistes adjacentes 20A et 20B de deux chemins de roulement voisins, et sur toute la longueur axiale de l'enveloppe. Comme on peut le constater sur la figure 2, la surface périphérique interne de chaque bossage 26 comporte, en section transversale, deux portions de surfaces concaves 28A et 28B qui sont reliées entre elles par une portion de surface convexe 30. Chacune des portions 28A, 28B de la surface interne d'un bossage 26 s'étend en regard et est sensiblement parallèle à une portion de surface cylindrique externe convexe 22A et 22B respectivement? tandis que la portion de surface concave médiane 30 s'étend en regard de l'ouverture délimitée par les deux bords axiaux en vis-àvis 32A et 32B des deux pistes adjacentes 20A et 2013. L'espace interne délimité radialement d'une part par la surface périphérique interne des bossages 26 et, d'autre part, par les surfaces en regard 22A et 22B est rempli par un matériau de remplissage 34. Le matériau 34 peut être une résine thermodurcissable ou thermoplastique, par exemple renforcée de fibres courtes. Le matériau est, selon la technique décrite et représentée dans le document EP-A- 0.335.781 un matériau de moulage injecté dans la tulipe qui remplit l'espace interne de façon à assurer un positionnement et une fixation des pistes dans l'enveloppe extérieure 14. Conformément aux enseignements de l'invention, le matériau de remplissage 34, dans les zones en regard des pistes 20A et 20B travaille dans des conditions de pressions hydrostatiques idéales pour la transmission du couple. La queue de liaison métallique 12 est reliée à une pièce d'ancrage 36 en forme de coupelle de manière à constituer un système de liaison entre un organe de transmission du couple (non représenté) et la tulipe 10. A cet effet, la coupelle d'ancrage 36 est réalisée sous la forme d'une pièce métallique creuse d'épaisseur sensiblement constante qui comporte un fond transversal 38 depuis lequel s'étend axialement une paroi latérale 40. La face annulaire axiale d'extrémité 42 de la queue de liaison 12 est fixée par soudage sur la face externe en vis-à-vis 44 du fond 38. La paroi latérale 40 s'étend axialement à l'intérieur de l'enveloppe 14 et sa liaison avec cette dernière est également assurée par le matériau de remplissage 34. Comme on peut le constater sur les figures 3 à 6, la face externe de la paroi 40 comporte alternativement, et réparties régulièrement de manière angulaire autour de l'axe X-X, des parties sensiblement convexes 46 et concaves 48. En section transversale, et comme on peut le voir sur la figure 4, le profil de chaque partie convexe 46 est sensiblement complémentaire de celui d'un bossage interne 26 de l'enveloppe 14 de manière à épouser celuici pour que le matériau de remplissage 34 reçu entre ces deux surfaces complémentaires en regard travaille dans des conditions optimales. Le matériau de remplissage 34 s'étend sur les faces externe 50 et interne 52 de la paroi latérale 40 en une couche d'épaisseur sensiblement constante et réduite. Ainsi, grâce à l'invention, la quantité globale de matériau de remplissage 34 est particulièrement réduite et la portion de ce matériau travaillant en compression pour la transmission du couple travaille dans des conditions idéales de pressions hydrostatiques. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'etre décrit. Les pistes peuvent notamment être réalisées selon toute forme de réalisation adaptée, telle que par exemple une de celles décrites et représentées dans le document EP-A-0.335.781 ou être remplacées par des revêtements en matériau dur déposés sur le matériau de remplissage à l'issue de l'opération de moulage. L'enveloppe 14 peut être réalisée en un matériau composite à matrice organique renforcée par des fibres continues. REVENDICATIONS 1. Corps (10) de joint de transmission du type comportant plusieurs chemins de portée (18A, 18B) répartis autour de l'axe (X-X) du corps (10) pour coopérer avec des éléments d'articulation du joint de transmission, un système de liaison (12, 36) du corps de joint (14) à un organe de transmission, et une enveloppe (14) à l'intérieur de laquelle sont agencés les chemins de portée, l'espace interne délimité radialement par la surface périphérique interne de l'enveloppe (14) et par des surfaces (22A, 22B) des chemins de portée en regard de cette surface périphérique interne étant rempli par un matériau (34) constitué d'une matrice thermodurcissable ou thermoplastique, caractérisé en ce que les parties (26, 28A, 28B, 30) de ladite surface périphérique interne de l'enveloppe (14) qui s'étendent en regard desdites surfaces (22A, 2213) des chemins de portée présentent un profil sensiblement complémentaire desdites surfaces. 2. Corps de joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces (22A, 22B) des chemins de portée est une portion de surface convexe. 3. Corps de joint selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque chemin de portée comporte deux pistes (20A, 20B) agencées de manière que leurs faces internes en vis-à-vis (18A, 1813) coopèrent avec les éléments d'articulation. 4. Corps de joint de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque piste (20A, 20B) est constituée par un tronçon d'un profilé. 5. Corps de joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces (22A, 22B) de chemins de portée est une portion de surface externe convexe d'une piste. 6. Corps de joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la surface périphérique interne de l'enveloppe (14) comporte une série de bossages axiaux (26) dont chacun fait saillie radialement vers l'intérieur et s'étend entre des portions de surfaces externes (22A, 22B) de deux pistes adjacentes (20A, 20B) de deux chemins de portée voisins et dont le profil épouse sensiblement celui des deux portions de surfaces externes (22A, 22B) en regard. 7. Corps de joint de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de liaison comporte une pièce d'ancrage (36) comportant une paroi latérale (40) qui s'étend au moins axialement en partie dans le matériau de remplissage (34) et dont la face externe (50) présente alternativement des parties convexe (48) et concaves (46), et en ce que lesdits bossages axiaux (26) de l'enveloppe (14) s'étendent dans lesdites parties concaves (46), leur profil épousant sensiblement celui des parties en regard (46) de la surface externe (50) de la paroi latérale (40) de la pièce d'ancrage (36). 8. Corps de joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface périphérique externe (16) de l'enveloppe (14) est un cylindre. 9. Corps de joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe est réalisée en matériau composite renforcé par des fibres continues. 10. Corps de joint de transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matrice thermodurcissable ou thermoplastique du matériau de remplissage (34) est renforcée de fibres courtes ou de particules.