Brevet FR2730284A1 — publié le 19960809

La présente invention est relative à un joint de transmission coulissant du type comprenant : un élément mâle, notamment un tripode, destiné à être fixé à un premier arbre et comportant des bras; un élément femelle destiné à être fixé à un second arbre et définis sant deux pistes situées respectivement de part et d'autre de chaque bras; et un organe intermédiaire interposé entre chaque bras et une première piste associée. Dans les joints de transmission connus de ce type, de nombreux efforts ont été faits pour réduire la résistance au libre coulissement axial sous couple et sous angle, afin d'éviter la transmission de vibrations -- à la structure du véhicule, et pour réduire la création d'excitations axiales cycliques sous couple et sous angle. Des solutions efficaces ont été proposées, mais ces solutions sont relativement complexes et coûteuses. L'invention a pour but de fournir un joint de transmission coulissant particulièrement simple dont la conception, mieux adaptée aux conditions réelles d'utilisation, permet, à un coût réduit, d'obtenir des performances satisfaisantes pendant la quasi-totalité de la durée de vie du joint. A cet effet, l'invention a pour objet un joint de transmission du type précité, caractérisé en ce que - en regard d'un côté du bras, la piste est une gorge de roulement, et l'organe intermédiaire est une bille qui coopère avec cette gorge et avec une seconde gorge ménagée dans le bras, la première gorge formant un angle avec la seconde gorge; et - de l'autre côté du bras, le bras est en contact direct avec la seconde piste de l'élément femelle. Le joint de transmission selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - la ligne directrice de la seconde gorge est contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'élément mâle; - la seconde gorge est rectiligne; - l'axe de la seconde gorge rencontre l'axe de rotation de l'élément mâle; - la ligne directrice de la première gorge est une droite parallèle à l'axe de rotation de l'élément femelle; - ladite seconde piste est plane; - la surface du bras qui coopère avec ladite surface plane est la surface engendrée géométriquement par l'oscillation de l'élément mâle dans toutes les directions; - ladite surface coopérante comporte au moins une génératrice rectiligne; - ladite surface plane est parallèle à l'axe de ladite seconde gorge lorsque le joint est en position alignée. Un exemple de réalisation d'un joint de transmission conforme à l'invention va maintenant être décrit en regard du dessin annexé, sur lequel - la Figure 1 est une vue en coupe transversale, suivant la ligne brisée I-I de la Figure 2, d'un joint de transmission selon l'invention; et - la Figure 2 représente en perspective les surfaces de contact d'un bras et de l'élément femelle. Le joint de transmission représenté à la figure 1 est destiné à relier deux arbres (non représentés) pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre soit en alignement mutuel, soit sous un angle de brisure pouvant atteindre typiquement 25 environ. Il comprend essentiellement un élément mâle ou tripode 1, un élément femelle ou mâchoire 2, et trois billes 3. Le tripode est réalisé d'une seule pièce et comprend un moyeu central 4, adapté pour être solidarisé avec l'un des deux arbres, sur lequel font saillie radialement trois bras 5 espacés angulairement de 1200. Chaque bras 5 comporte d'un côté une gorge rectiligne 6 à section circulaire dont l'axe Y-Y coupe orthogonalement l'axe de rotation X-X du tripode. De l'autre côté, à l'opposé de cette gorge, le bras présente une surface 7 de contact direct avec la mâchoire, qui sera décrite plus loin. La mâchoire 2 forme trois lobes 8 dont chacun reçoit un bras 5 intérieurement. Chaque lobe comporte, en regard d'un côté du bras, une gorge rectiligne 9 à section circulaire dont l'axe Z-Z est parallèle à l'axe X'-X' de la mâchoire. Dans la position alignée, qui est celle représentée, l'axe Z-Z coupe orthogonalement l'axe Y-Y de la gorge 6. Une bille unique 3 coopère avec la paire de gorges 6, 9. En regard de l'autre côté du bras 5, le lobe 8 comporte une surface plane 10, parallèle aux axes Z-Z et X'-X', qui est en contact direct avec la surface 7 du bras. Cette dernière, pour éviter l'apparition de jeux, est la surface engendrée géométriquement sur le bras lorsque le tripode, pour une position axiale donnée, oscille dans toutes les directions autour de son centre O. Comme on le voit sur la Figure 2, la surface 7 comporte une génératrice rectiligne 11, parallèle à l'axe Y-Y, qui est en contact avec la surface 10 lorsque le joint est aligné. Les autres sections de la surface 7 par des plans parallèles au plan défini par l'axe Y-Y et par cette génératrice 11, sont des courbes 12 à allure hyperbolique, dont la courbure s accentue lorsqu on s'éloigne de la génératrice 11. En service, le joint est monté dans une transmission de véhicule automobile de manière que, en marche avant, le couple moteur se transmette du tripode à la mâchoire via les trois billes 3. Sous couple, un léger jeu apparaît du côté des surfaces 7, de sorte que la résistance au coulissement est pratiquement celle définie par les billes 3 et est donc relativement faible, même sous angle. Autrement dit, en marche avant, c'est-à dire pendant la quasi-totalité de la durée de fonctionne ment du joint, le niveau des excitations axiales transmi ses par le joint à la structure du véhicule est relative ment faible. En marche arrière, c'est la résistance au glissement des surfaces 7 sur les surfaces 9 qui définit la résistance au coulissement du joint. Cette résistance est évidemment supérieure à celle correspondant à la marche avant, mais est acceptable étant donné la très faible durée du fonctionnement du véhicule en marche arrière. Il est à noter, d'une part, que le joint est particulièrement simple et économique à réaliser, et d'autre part que la brisure du joint n'implique pas l'apparition de jeux, grâce au mode de définition des surfaces 7. REVENDICATIONS 1 - Joint de transmission coulissant, du type comprenant : un élément mâle (1), notamment un tripode, destiné à être fixé à un premier arbre et comportant des bras (5); un élément femelle (2) destiné à être fixé à un second arbre et définissant deux pistes (9, 10) situées respectivement de part et d'autre de chaque bras; et un organe intermédiaire (3) interposé entre chaque bras et une première piste (9) associée, caractérisé en ce que - en regard d'un côté du bras (5), la piste (9) est une gorge de roulement, et l'organe intermédiaire (3) est une bille qui coopère avec cette gorge et avec une seconde gorge (6) ménagée dans le bras (5), la première gorge (9) formant un angle avec la seconde gorge (6); et - de l'autre côté du bras, le bras est en contact direct avec la seconde piste (10) de l'élément femelle (2). 2 - Joint de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne directrice de la seconde gorge (6) est contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (X-X) de l'élément mâle (1). 3 - Joint de transmission selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la seconde gorge (6) est rectiligne. 4 - Joint de transmission selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe (Y-Y) de la seconde gorge rencontre l'axe de rotation (X-X) de l'élément mâle (1) 5 - Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ligne directrice de la première gorge (9) est une droite parallèle à l'axe de rotation (X'-X') de l'élément femelle (2). 6 - Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite seconde piste (10) est plane. 7 - Joint de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface (7) du bras (5) qui coopère avec ladite surface plane (10) est la surface engendrée géométriquement par l'oscillation de l'élément mâle (1) dans toutes les directions. 8 - Joint de transmission selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite surface coopérante (7) comporte au moins une génératrice rectiligne (11). 9 - Joint de transmission selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 lorsqu'elles dépendent de la revendication 3, caractérisé en ce que ladite surface plane (10) est parallèle à l'axe (Y-Y) de ladite seconde gorge (6) lorsque le joint est en position alignée.