Brevet FR2720458A1 — publié le 19951201

Accouplement d'entraînement articulé L'invention concerne un accouplement d'entraînement articulé comprenant un joint articulé intercalé dans une ligne d'arbres, ainsi qu'une compensation de longueur axiale, en particulier pour véhicules automobiles, dans lequel le joint articulé agencé dans la jonction entre le côté moteur et le côté récepteur assure la séparation entre la fonction de centrage sous angle variable et la fonction de transmission du couple, et dans lequel la transmission du couple est assurée au moyen d'un organe de liaison du type membrane et le centrage sous angle variable est assuré au moyen d'une rotule d'articulation qui appartient à un côté d'une ligne d'arbre et est centrée par rapport à l'autre côté de la ligne d'arbre avec mobilité angulaire. Les accouplements d'entraînement articulés, en particulier dans les véhicules automobiles ont atteint un stade de développement très élevé et ils sont habituellement formés de joints articulés relativement coûteux, accouplés de façon articulée et solidairement en rotation, au moyen de bagues de joints à rotule, la compensation de longueur éventuellement nécessaire étant intégrée par construction dans ces joints articulés ou étant obtenue par une possibilité de déplacement longitudinal dans les demi-arbres accouplés par les joints. On connaît, Dar le brevet US 1 445 272 un autre joint articulé du type dé fini plus haut et dans!eque! is demi-arbres côté moteur et côté récepteur sont centrés au moyen d'une rotule d'articulation qui, à son tour, est montée sur l'un des demi- arbres et guidée dans l'autre demi-arbre au moyen d'un tourillon de centrage monté mobile en translation longitudinale. Le demi- arbre qui reçoit la rotule forme avec le boîtier de rotule la fixation à bride radialement intérieure qui reçoit une bague membrane multicouche qui est reliée par sa partie radiale extérieure au bord d'un boîtier en forme de godet, boîtier qui renferme la rotule d'articulation avec la partie adjacente du tourillon de centrage, qui sert de chambre de réception du lubrifiant, et est reliée par son fond au demi-arbre qui sert de portée pour le tourillon de centrage. Dans une telle solution, la rotule sert exclusivement au centrage, la membrane qui est chargée de la transmission du couple est reliée aux deux demi-arbres indépendamment de cette rotule. Sous l'aspect de la technique de fixation, ceci implique une complexité non négligeable et exige pour la membrane un diamètre intérieur relativement grand avec, pour conséquence, un volume d'encombrement du joint articulé relativement grand, particulièrement dans la direction radiale, lorsque la membrane doit absorber de grands mouvements angulaires et que l'amplitude de mouvement de la membrane ne doit pas devenir trop grande. Dans un autre joint articulé connu (DE 41 11 724 Al), la transmission du couple s'effectue par l'intermédiaire d'un paquet stratifié formé de bagues élastiques du type membrane, situées l'une derrière l'autre dans la direction axiale et reliées les unes aux autres dans des zones alternativement radialement intérieures et radialement extérieures, dont celles qui sont situées en bout servent d'éléments de raccordement aux demi-arbress qui leur correspondent respectivement. Le paquet de bagues élastiques entoure une douille de guidage qui est associée à un demi-arbre et dans laquelle tourillonne la rotule de centrage associée à l'autre demi-arbre. Un tel joint peut être approprié pour la transmission de grandes puissances à des vitesses de rotation élevées mais, dans son ensemble, il est très compliqué et également très encombrant. L'invention a pour but de créer, en prenant pour base un joint articulé du genre décrit au début, un joint articulé très simple par sa construction. Ce résultat est obtenu par le fait que la rotule est reliée à la membrane par une liaison de transmission du couple. Dans cette solution, qui comporte une liaison de transmission directe du couple entre la rotule et la membrane, on obtient une constitution particulièrement simple qui, grâce à la possibilité de fixer la membrane en son centre, crée aussi les conditions nécessaires pour permettre d'utiliser des membranes de diamètre relativement petit avec une mobilité angulaire suffisante. De cette façon, il est possible d'obtenir des joints articulés possédant des caractéristiques combinées de volume d'encombrement réduit et de simplicité de construction. L'invention est décrite de façon plus détaillée dans ce qui suit à propos d'exemples de réalisation. La figure 1 représente une première forme de réalisation d'un joint articulé interposé entre un côté moteur et un côté récepteur, et la figure 2 représente une deuxième forme de réalisation d'un tel joint articulé, complété par un arbre équipé d'une compensation de longueur axiale. Le joint articulé représenté sur les figures est limité aux caractéristiques essentielles en principe et, pour l'exemple représenté, on suppose que le côté récepteur est désigné par 1 et le côté moteur est désigné par 2. Le côté récepteur 1 pourrait être, par exemple, dans un véhicule automobile, le côté roue du joint, o le demi-arbre 4 solidaire du boîtier 3 du joint formerait une fusée de roue Le boîtier 3 du joint est composé de deux demi-boîtiers et 6 qui sont assemblés rigidement l'un à l'autre à l'aide de boulons 7, et qui enferment une cavité 8. Dans cette cavité 8, qui est subdivisée sensiblement symétriquement en les deux demi-boîtiers 5 et 6 dans l'exemple de réalisation, est disposée une membrane 9 qui est de forme annulaire en section transversale et présente des régions de raccordement centrales 10 et 11. La membrane s'étendant transversalement à l'axe 12 du joint, cette membrane 9 est reliée au demi-boîtier 5 côté récepteur par sa région de raccordement centrale 10, cette liaison pouvant être obtenue, comme on l'a indiqué, par le fait que la région de raccordement centrale de la membrane est fixée à la région centrale du demi-boitier 5 par une plaque de serrage 13. Sur le côté moteur, la membrane est reliée au demi-arbre 14 côté moteur par sa région de raccordement centrale 11 et, plus précisément, ici aussi au moyen d'une plaque de serrage , la plaque de serrage 15 étant fixée contre le côté frontal de la tête de rotule 16 associée au demi- arbre. La tête de rotule 16 du demi-arbre 14 tourillonne dans un évidement correspondant 17 du demi-boîtier 6, de sorte que le demi-arbre 14 est guidé avec possibilité de variation de l'angle dans les limites de la mobilité angulaire dont la tête de rotule 16 dispose dans le demi-boîtier 6. Pour ce type de joint, la transmission du couple s'effectue exclusivement par l'intermédiaire de la membrane 9 et la mobilité angulaire du joint est obtenue par la déformabilité de la membrane, en combinaison avec la mobilité en oscillation de le demi-arbre 14. Un joint articulé ayant le même principe de construction est représenté sur la figure 2, sur laquelle on utilise les mêmes signes de référence pour les éléments identiques. Toutefois, à la différence de la configuration selon la figure 1, on prévoit ici une membrane 20 en forme d'assiette qui est reliée à la tête de rotule 16 du demi-arbre 14 dans sa région de raccordement centrale 21 par l'intermédiaire d'une plaque de serrage 22. La membrane 20 en forme d'assiette est fixée, par ses régions marginales radialement extérieures au demi-boîtier côté récepteur (5), à un écartement radial de l'arbre 12, par des liaisons de raccordement qui ne sont pas représentées avec plus de détails. Selon un perfectionnement de l'exemple de réalisation de la figure 1, la figure 2 montre une possibilité de déplacement longitudinal axial pour le demi-arbre 14. Ici, pour simplifier, il est prévu que le demi-arbre 14 soit constitué par un segment d'arbre creux et présente une section non circulaire 24, à laquelle une section non circulaire correspondante 25 d'un segment d'arbre 14a qui l'emboîte est associée de telle manière que les deux segments d'arbres 14 et 14a puissent coulisser l'un par rapport à l'autre. Le profil indiqué dans l'exemple de réalisation est ce qu'on appelle un profil K mais, en remplacement de ce profil, on peut aussi utiliser d'autres profils appropriés pour la transmission du couple dans un joint coulissant qui relie les arbres. R E V E N D I C A T I ONS 1. Accouplement d'entraînement articulé comprenant un joint articulé intercalé dans une ligne d'arbres, ainsi qu'une compensation de longueur axiale, en particulier pour véhicules automobiles, dans lequel le joint articulé agencé dans la jonction entre le côté moteur et le côté récepteur assure la séparation entre la fonction de centrage sous angle variable et la fonction de transmission du couple, et dans lequel la transmission du couple est assurée au moyen d'un organe de liaison du type membrane et le centrage sous angle variable est assuré au moyen d'une rotule d'articulation qui appartient à un côté d'une ligne d'arbre et est centrée par rapport à l'autre côté de la ligne d'arbre avec mobilité angulaire, caractérisé en ce que la rotule (16) est reliée à la membrane (9, 20) par une liaison de transmission du couple. 2. Accouplement d'entraînement articulé, caractérisé en ce que la membrane (20) est en forme d'assiette en section transversale et est assemblée dans ses régions marginales au demi-boîtier (5) qui porte le demi-boîtier (6) recevant la rotule (16) de telle manière que la membrane soit assemblée à la rotule dans sa région centrale. 3. Accouplement d'entraînement articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane (9) est de forme annulaire en section transversale et est assemblée dans sa région centrale, d'un côté à la rotule (16) et, de l'autre côté, au demi-boîtier (5) qui est à l'opposé de la rotule. 4. Accouplement d'entraînement articulé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la membrane (9, 20) est disposée dans la cavité (8) d'un boîtier (3) qui est relié rigidement à un côté de l'entraînement (côté récepteur (1)) et dans lequel la rotule (16) est guidée. 5. Accouplement d'entraînement articulé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (3) est divisé, et composé de deux demi- boîtiers (5, 6) qui renferment la chambre de logement de la membrane (9, 20), dont l'un est relié rigidement au côté moteur ou récepteur tandis que l'autre présente la portée qui reçoit la rotule (16). 6. Accouplement d'entraînement articulé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de compensation de longueur est formé d'un arbre coulissant (segments d'arbres 14, 14a) qui comporte une liaison par sûreté de forme entre les segments d'arbres qui sont mobiles en translation l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale.