Brevet FR2718204A1 — publié le 19951006

L'invention concerne une partie de joint extérieure pour un joint homocinétique, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication, la partie de joint extérieure comportant trois rainures de guidage réparties en direction périphérique, s'étendant parallèlement à l'axe et présentant chacune deux chemins de guidage opposés. Depuis longtemps, on cherche à obtenir des réductions de poids pour les joints homocinétiques (document DE-OS 30 20 193). Le document cité propose de mettre en oeuvre un insert d'un seul tenant ou des inserts individuels séparés, dans la partie de joint extérieure d'un joint homocinétique à billes, le corps de joint extérieur, porteur, étant réalisé en un matériau qui présente une masse volumique moindre en se référant aux inserts. Mais ce document cité ne donne toutefois aucune indication, quant à savoir comment garantir que les inserts soient disposés à l'intérieur du corps de joint extérieur, dans une position de centrage réciproque les uns par rapport aux autres, et en outre dans une position orientée par rapport aux moyens de raccordement (bout d'arbre ou bride). A partir de l'état de la technique connu, le but de l'invention consiste à fournir une partie de joint extérieure pour un joint homocinétique, permettant une réduction sensible du poids grâce à des mesures relatives au mode de construction, et pour laquelle il est possible de garantir un centrage exact des inserts les uns par rapport aux autres et par rapport à des moyens de raccordement. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à une configuration de la partie de joint extérieure du type de celle mentionnée en introduction, caractérisée en ce qu'une enveloppe réalisée sous forme de profilé filé et destinée à la partie de joint extérieure, présente extérieurement, une périphérie sensiblement cylindrique, en ce que les chemins de guidage sont fixés sur la paroi intérieure de l'enveloppe en se présentant sous la forme d'inserts dont le formage et l'usinage sont achevés, et en ce que dans la zone radialement extérieure aux inserts sont prévus des évidements, qui s'étendent sur la totalité de la longueur axiale de l'enveloppe, et sont ouverts en direction des inserts. L'avantage de cette configuration conforme à l'invention, d'une partie de joint extérieure, réside dans le fait que les évidements réalisant la réduction de poids sont prévus à l'intérieur de l'enveloppe. De ce fait, la paroi extérieure reste conservée quant à sa configuration cylindrique, et garantit la possibilité d'une action uniforme des forces des outils de compression dont l'avance de travail s'effectue selon une direction orientée radialement vers l'intérieur. La configuration cylindrique de l'enveloppe est également favorable pour la fixation d'un soufflet. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les évidements présentent au moins une zone partiellement cylindrique. Dans le cas de cette configuration, les évidements peuvent simultanément être utilisés pour des vis de fixation en vue de l'assemblage à des pièces de raccordement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les évidements présentent chacun une nervure disposée symétriquement par rapport à leur ligne médiane radiale, et dirigée radialement vers l'intérieur en se référant à l'axe de la partie de joint extérieure. Cette mesure permet de garantir un renforcement partiel dans la zone des évidements. Selon une autre configuration de l'invention, les inserts sont soutenus radialement en direction de l'extérieur, en leur zone centrale, en s'appuyant sur la nervure. Grâce à cet appui, les inserts peuvent, si nécessaire, absorber des couples plus élevés. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les inserts sont reliés à l'enveloppe, par soudage. Les inserts peuvent alors être reliés à l'enveloppe par soudage par laser ou d'autres procédés de soudage ne produisant que de faibles déformations. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les inserts sont fixés dans l'enveloppe, par une compression dirigée radialement vers l'intérieur, en mettant simultanément en oeuvre un mandrin d'appui soutenant l'enveloppe et les inserts vers l'intérieur. Ce mode de fixation des inserts peut être mis en oeuvre sans coûts supplémentaires en mettant à profit l'opération de compression, et n'entraîne pas de surcoûts de procédé. L'invention se rapporte également plus particulièrement à un joint homocinétique du type à tripode comprenant une partie de joint extérieure, qui comporte trois rainures de guidage réparties en direction périphérique, orientées parallèlement à l'axe, et pourvues chacune de deux chemins de guidage associés, ainsi qu'une partie de joint intérieure comportant des tourillons orientés radialement en se référant à l'axe du joint, et en correspondance avec les chemins de guidage, le joint comprenant également des ensembles à galet disposés sur chacun des tourillons et composés chacun d'un galet intérieur et d'un galet extérieur monté sur le galet intérieur par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles. Ce joint est caractérisé en ce que la partie de joint extérieure est constituée d'une enveloppe et d'inserts fixés dans un passage réalisé à l'intérieur de l'enveloppe, et en ce que dans la zone radialement extérieure aux inserts sont prévus des évidements, qui s'étendent sur la totalité de la longueur axiale de l'enveloppe, et sont ouverts en direction des inserts. Selon un procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure conforme à l'invention, les inserts sont introduits dans l'enveloppe avantageusement préfabriquée par filage, et durant une phase de compression dirigée radialement vers l'intérieur, un mandrin d'appui disposé à l'intérieur de l'enveloppe munie des inserts, est maintenu dans une position orientée par rapport aux outils de compression. Grâce au positionnement orienté du mandrin d'appui, à l'intérieur de l'enveloppe munie des inserts, et son centrage par rapport aux outils de compression dont l'avance de travail se fait selon une direction orientée radialement vers l'intérieur, on obtient une bonne orientation du contour intérieur de la partie de joint extérieure, par rapport à sa paroi extérieure cylindrique. 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. la une enveloppe pour la partie de joint extérieure, comportant des évidements à zone partiellement cylindrique. Fig. lb l'enveloppe selon la figure la, dans laquelle ont été fixés des inserts. Fig. 2a une enveloppe dont chacun des évidements est pourvu de deux zones partiellement cylindriques. Fig. 2b l'enveloppe selon la figure 2a, dans laquelle ont été mis en place des inserts. Fig. 3a une enveloppe pour une partie de joint extérieure, présentant une nervure dans la zone des évidements. Fig. 3b la partie de joint extérieure selon la figure 3a dans laquelle ont été insérés des inserts. Fig. 4a une enveloppe pour une partie de joint extérieure, comportant des évidements en forme de trou oblong. Fig. 4b l'enveloppe selon la figure 4a dans laquelle ont été montés des inserts. Fig. 5 une enveloppe sur la paroi extérieure cylindrique de laquelle sont prévus des évidements destinés à l'action des forces des outils de compression. Fig. 6 un mandrin d'appui pour l'opération de montage par compression des inserts dans l'enveloppe. Fig. 7 une partie de joint extérieure comportant une partie de fond pourvue d'un bout d'arbre. Fig. 8 une partie de joint extérieure comportant une partie de fond sous forme de bride. Fig. 9 une partie de joint extérieure comportant une liaison par vis pour la fixation d'une pièce de raccordement. Fig. 10 une coupe longitudinale d'un joint homocinétique complet, comportant une partie de joint extérieure conforme à l'invention. La figure la montre une enveloppe 2 prévue pour une partie de joint extérieure 1 conforme à l'invention, l'enveloppe étant de préférence fabriquée par un procédé d'extrusion. A l'intérieur de l'enveloppe 2 sont prévus des évidements 3, qui présentent ici, chacun, une zone partiellement cylindrique 6. La zone partiellement cylindrique 6 peut être utilisée pour recevoir des boulons ou vis 17, en vue d'assembler des pièces de raccordement à la partie de joint extérieure 1. Sur la figure lb est représentée la partie de joint extérieure 1 complétée, dans laquelle ont été fixés dans l'enveloppe 2, les inserts 4 comportant les chemins de guidage 26 réalisant par paires, les rainures de guidage 25. Sur la figure 2a est représentée une enveloppe 2 dont chacun des évidements 3 est pourvu de deux zones partiellement cylindriques 6. Les zones partiellement cylindriques 6 sont délimitées l'une par rapport à l'autre au moyen d'une nervure disposée de manière centrale entre ces zones partiellement cylindriques. Sur la figure 2b est représentée la partie extérieure de joint complétée par les inserts 4. La figure 3a représente une enveloppe 2, dans laquelle les évidements 3 présentent également, chacun, deux zones partiellement cylindriques 6, mais la nervure s'étend ici toutefois radialement plus vers l'intérieur, par rapport à la représentation des figures 2a et 2b. Sur la figure 3b est représentée la partie de joint extérieure 1 complétée par les inserts 4. La nervure 5 s'étend ici radialement vers l'intérieur de manière telle, que les inserts 4 soient soutenus radialement vers l'extérieur par la nervure 5, en s'appuyant sur elle. Grâce à cette mesure, les inserts 4 peuvent absorber une force d'orientation périphérique, plus importante, et ainsi un couple plus important. La figure 4a montre une enveloppe 2 dans laquelle les évidements se présentent sous la forme d'un trou oblong 7 ouvert en direction de l'intérieur. La figure 4b montre la partie de joint extérieure 1 complétée par les inserts 4. Sur la figure 5 est représentée une enveloppe 2, qui est pourvue d'évidements 8 destinés à permettre l'action des forces sur la paroi extérieure cylindrique de l'enveloppe 2, c'est à dire la mise en oeuvre des outils de compression (non représentés) dont l'avance de travail s'effectue radialement vers l'intérieur. La figure 6 représente un mandrin d'appui 9, qui soutient l'enveloppe 2 et les inserts 4, durant l'opération de compression dirigée radialement vers l'intérieur. Le mandrin d'appui 9 est pourvu au centre, d'un alésage de centrage et de fixation 10, qui permet de garantir un positionnement exact du contour intérieur de la partie de joint extérieure 1 par rapport aux outils de compression. La figure 7 montre une partie de joint extérieure 1 conforme à l'invention, comportant une partie de fond 13, qui pour sa part, comporte une denture d'emmanchement 14 réalisée sur un bout d'arbre. La partie de joint extérieure 1 et la partie de fond 13 sont assemblées par une liaison soudée 27, de préférence par une opération de soudage par friction. Sur son côté opposé à celui o se trouve la partie de fond 13, la partie de joint extérieure 1 est pourvue d'un soufflet 11, qui pour sa part est fixé sur la paroi extérieure cylindrique de la partie de joint extérieure 1, au moyen d'un collier de serrage à bande 12. La figure 8 montre une partie de joint extérieure 1 qui est également assemblée par une liaison soudée 27, à une partie de fond 15 réalisée sous forme de bride. Dans la partie de fond 15 se présentant sous forme de bride, sont prévus, pour la fixation, des trous 16 pour vis. La figure 9 montre une partie de joint extérieure 1 dans laquelle sont montés des inserts 4, et pour laquelle l'assemblage à une pièce de raccord (non représentée) est assuree par des vis ou boulons 17. La partie de joint extérieure représentée sur la figure 9 est reliée à une tête de recouvrement 16, qui pour sa part reçoit le soufflet 11 fixé au moyen d'un collier de serrage à bande 12. Sur la figure 10 est représenté un joint homocinétique complet, qui est essentiellement constitué de la partie de joint extérieure 1 et de la partie de joint intérieure 18. La partie de joint intérieure 18 est pourvue de trois tourillons 20 sphériques, dirigés radialement vers l'extérieur, qui quant à leur disposition, correspondent aux rainures de guidage 25. Sur le tourillon sphérique 20 est monté un galet intérieur 21 mobile en basculement et de manière axialement coulissante. Sur le galet intérieur 21 est monté, par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 22, un galet extérieur 23, qui s'appuie dans la rainure de guidage 25. La partie de joint intérieure 18 est pourvue, par l'intermédiaire d'une liaison par emmanchement, d'un arbre 19, permettant à la partie de joint intérieure 18 de réaliser la poursuite de la transmission du couple. Le joint homocinétique est rendu étanche vers l'extérieur, aussi bien en ce qui concerne la graisse que les poussières, par le soufflet 11, qui est à nouveau fixé à l'aide d'un collier de serrage à bande 12, aussi bien sur la partie de joint extérieure 1 que sur l'arbre 19. REVENDICATIONS. 1. Partie de joint extérieure pour un joint homocinétique, comportant trois rainures de guidage réparties en direction périphérique, s'étendant parallèlement à l'axe et présentant chacune deux chemins de guidage opposés, caractérisée en ce qu'une enveloppe (2) réalisée sous forme de profilé filé et destinée à la partie de joint extérieure (1), présente extérieurement, une périphérie sensiblement cylindrique, en ce que les chemins de guidage (25) sont fixés sur la paroi intérieure de l'enveloppe (2) en se présentant sous la forme d'inserts (4) dont le formage et l'usinage sont achevés, et en ce que dans la zone radialement extérieure aux inserts (4) sont prévus des évidements (3), qui s'étendent sur la totalité de la longueur axiale de l'enveloppe (2), et sont ouverts en direction des inserts (4). 2. Partie de joint extérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les évidements (3) présentent au moins une zone partiellement cylindrique (6). 3. Partie de joint extérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les évidements (3) présentent chacun une nervure (5) disposée symétriquement par rapport à leur ligne médiane radiale, et dirigée radialement vers l'intérieur en se référant à l'axe de la partie de joint extérieure. 4. Partie de Joint extérieure selon l'une quelconque des revendications 1 & 3, caractérise en ce que les inserts (4) sont soutenus radialement en direction de l'extérieur, en leur zone centrale, en s'appuyant sur la nervure (5). 5. Partie de joint extérieure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les inserts (4) sont reliés à l'enveloppe (2), par soudage. 6. Partie de joint extérieure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les inserts (4) sont fixés dans l'enveloppe (2), par une compression dirigée radialement vers l'intérieur, en mettant simultanément en oeuvre un mandrin d'appui (9) soutenant l'enveloppe (2) et les inserts (4) vers l'intérieur. 7. Joint homocinétique du type à tripode comprenant une partie de joint extérieure, qui comporte trois rainures de guidage réparties en direction périphérique, orientées parallèlement à l'axe, et pourvues chacune de deux chemins de guidage associés, ainsi qu'une partie de joint intérieure comportant des tourillons orientés radialement en se référant à l'axe du joint, et en correspondance avec les chemins de guidage, le joint comprenant également des ensembles à galet disposés sur chacun des tourillons et composés chacun d'un galet intérieur et d'un galet extérieur monté sur le galet intérieur par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles, caractérisé en ce que la partie de joint extérieure (1) est constituée d'une enveloppe (2) et d'inserts (4) fixés dans un passage (28) réalisé à l'intérieur de l'enveloppe (2), et en ce que dans la zone radialement extérieure aux inserts (4) sont prévus des évidements (3), qui s'étendent sur la totalité de la longueur axiale de l'enveloppe (2), et sont ouverts en direction des inserts. 8. Procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les inserts (4) sont introduits dans l'enveloppe (2) avantageusement préfabriquée par filage, et en ce que, durant une phase de compression dirigée radialement vers l'intérieur, un mandrin d'appui (9) disposé A l'intérieur de l'enveloppe (2) munie des inserts (4) est maintenu dans une position orientée par rapport aux outils de compression.