Brevet FR2753755A1 — publié le 19980327

L'invention se rapporte à joint homocinétique rotatif comportant une partie extérieure creuse, dans la surface intérieure de laquelle sont agencées des voies de roulement extérieures réparties autour d'un premier axe longitudinal, comportant un premier élément de raccordement qui est fermement relié à la partie extérieure, qui referme la partie extérieure et qui présente une surface de coulissement sur laquelle le premier axe longitudinal est dressé verticalement, comportant une partie intérieure qui présente dans sa surface extérieure des voies de roulement intérieures agencées en correspondance des voies de roulement extérieures en répartition périphérique autour d'un second axe longitudinal, et qui présente à l'extérieur une surface de guidage sphérique et une surface de commande sphérique séparée de celle-ci, comportant un second élément de raccordement relié solidairement en rotation à la partie intérieure, comportant des billes qui sont reçues respectivement dans les paires de voies de roulement extérieures et intérieures, comportant une cage qui est guidée par une surface de support sphérique creuse sur la surface de guidage sphérique de la partie intérieure et qui présente des fenêtres pour guider les billes, comportant un élément de commande qui est supporté de façon radialement réglable par rapport au premier axe longitudinal par une surface d'appui sur la surface de coulissement du premier élément de raccordement associé à la partie extérieure et qui présente une surface d'assise sphérique creuse, et la partie intérieure étant appuyée par sa surface de commande contre la surface d'assise, et la cage étant retenue par sa surface extérieure à distance par rapport à la surface intérieure de la partie extérieure, et l'élément de commande présentant une traversée centrale, et comportant un manchon d'étanchement qui est fixé par une extrémité sur la partie extérieure et par son autre extrémité sur le second élément de raccordement. Un tel joint homocinétique rotatif est décrit dans le document DE 39 04 655 Cl, dans lequel on a ménagé un petit évidement au centre de la partie intérieure en vis-à-vis de la traversée de l'élément de commande, qui doit éviter un contact entre ces deux pièces sur l'axe longitudinal. L'objectif sous-jacent à l'invention est d'assurer des relations de coulissement avantageuses pour les surfaces qui coulissent les unes sur les autres même lors d'une charge par à-coups, c'est-à-dire d'améliorer la lubrification de ces surfaces. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le premier élément de raccordement présente une première chambre ouverte vers la surface d'appui de l'élément de commande et la partie intérieure et/ou un second élément de raccordement relié à la partie intérieure présente une seconde chambre ouverte vers la surface d'assise, et que les deux chambres sont en communication mutuelle via la traversée et sont pourvues d'un remplissage de lubrifiant. L'avantage de cette réalisation est que l'on dispose d'un réservoir de lubrifiant suffisamment grand sous forme encapsulée dans la région des surfaces complémentaires coulissantes les unes sur les autres, à savoir la surface de commande et la surface d'assise d'une part, ainsi que la surface de coulissement et la surface d'appui d'autre part, et ce réservoir de lubrifiant assure une lubrification suffisante pour toute la durée de vie, et le lubrifiant peut s'écouler hors de cette région uniquement d'une mesure admissible nécessaire pour la lubrification des surfaces. Lors de la flexion, des secteurs de la surface de guidage et également de la surface de commande viennent en contact avec le lubrifiant qui se trouve dans le réservoir formé, de sorte qu'une lubrification constante a lieu. Grâce à ceci, on assure d'obtenir des relations de coulissement qui se trouvent dans la plage de la friction liquide, et le film de lubrifiant reste maintenu également lors d'une charge par à-coups. Il en est de même pour l'élément de commande qui effectue seulement de faibles mouvements radiaux avec sa surface d'appui par rapport à la surface de coulissement du second élément de raccordement. Selon une autre réalisation particulièrement avantageuse, on prévoit de réaliser le second élément de raccordement sous forme d'un arbre tubulaire et de former la seconde chambre par une partie de la chambre intérieure de l'arbre tubulaire. Grâce à ceci, on peut disposer d'un réservoir relativement grand. On peut utiliser l'arbre tubulaire pour réaliser la seconde chambre. Dans ce cas, on peut varier la taille du fait qu'on peut séparer au moyen d'un élément de séparation la seconde chambre de l'espace restant de l'arbre tubulaire dans la région de la chambre intérieure du second élément de raccordement réalisé sous forme de l'arbre tubulaire. Dans ce cas, cet élément de séparation peut être mis en place de façon variable, c'est-à- dire qu'on peut le placer selon le cas individuel de telle sorte qu'une chambre suffisamment grande se forme. De préférence, l'élément de séparation est réalisé par un bouchon. Le bouchon est mis en place à la presse et il est retenu par ses propriétés élastiques. Il est constitué de préférence en une matière plastique. On peut régler la taille de la seconde chambre par la position du bouchon dans la chambre intérieure. Un exemple de réalisation préféré de l'invention est illustré dans le dessin. La figure montre un joint homocinétique rotatif en coupe longitudinale lors de la flexion de la partie extérieure et de la partie intérieure l'une par rapport à l'autre. Le joint homocinétique rotatif présente une partie extérieure 1 qui est réalisée sous forme d'une pièce en tôle creuse et dans la surface intérieure 2 de laquelle sont agencées des voies de roulement extérieures 3 réparties à la périphérique dans les plans méridiens par rapport au premier axe longitudinal 4. De plus, on a associé à la partie extérieure 1 un premier élément de raccordement 5. Celui-ci présente un tronçon de tenon 6 pour obtenir une liaison solidaire en rotation avec une partie menante ou menée d'un train d'entraînement. Il comporte en outre un tronçon de bride 7 qui est mis en place par sa surface extérieure dans un évidement 8 de la partie extérieure et qui est relié avec la partie extérieure par un cordon de soudure 11. Pour la liaison, on peut se servir par exemple d'un procédé de soudage à faible chaleur. Le premier élément de raccordement 5 présente vers la partie extérieure 1 ou vers sa cavité une surface de coulissement 10 qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal 4. Ceci signifie que l'axe longitudinal 4 est situé verticalement sur le plan formé par la surface de coulissement 10. De plus, on a usiné une première chambre 9 en partant de la surface de coulissement 10 dans le premier élément de raccordement 5, qui est centrée sur le premier axe longitudinal 4. La partie intérieure 12 est reçue dans la cavité de la partie extérieure 1. Cette partie intérieure est réalisée sous forme d'une pièce moulée massive et elle possède le second axe longitudinal 13. Dans la surface extérieure de la partie intérieure 12, on a agencé des voies de roulement intérieures 14 réparties à la périphérie dans des plans méridiens par rapport au second axe longitudinal 13, et une voie de roulement intérieure 14 se trouve respectivement en vis-à-vis d'une voie de roulement extérieure 3, de sorte que des paires de voies de roulement sont formées. Les voies de roulement intérieures 14 et les voies de roulement extérieures 3 sont réalisées de telle sorte qu'il se produit une flexion les unes par rapport aux autres autour du centre de flexion O du joint. Sur ce centre de flexion O sont centrées la surface de guidage sphérique 15 et une surface dé commande sphérique 17 sur la surface frontale de la partie intérieure 14 qui est en vis-à-vis du premier élément de raccordement 5. Cependant, elles peuvent présenter différents diamètres sphériques. La partie intérieure 12 présente en outre un perçage 16 qui est centré sur le second axe longitudinal 13 et qui est pourvu d'une denture dans laquelle un second élément de raccordement 18 sous forme d'un arbre tubulaire présentant une denture correspondante est mis en place. Le blocage axial des deux pièces l'une par rapport à l'autre s'effectue par un anneau de blocage 19. On a mis en place dans la chambre intérieure creuse du second élément de raccordement 18 réalisé sous forme d'un arbre tubulaire, un élément de séparation 21 qui est formé par un bouchon en matière plastique qui est mis en place à la presse sous précontrainte dans le perçage du second élément de raccordement 18, ledit perçage formant la chambre intérieure. En avant de l'élément de séparation 21, en direction vers le second élément de raccordement 5, il existe un intervalle par lequel une seconde chambre 20 est formée qui se trouve en vis-à-vis de la première chambre 9 qui est formée dans le premier élément de raccordement 5 en partant de la surface de coulissement 10. L'élément de séparation 21 sépare la seconde chambre 20 de la partie restante 22 de la chambre intérieure du second élément de raccordement 18. Une bille 23 pour transmettre le couple de rotation entre la partie extérieure 1 et la partie intérieure 12 est reçue dans une paire de voies respective constituée par une voie de roulement extérieure 3 et par une voie de roulement intérieure 14. Toutes les billes 23 sont guidées par une cage 24 au moyen de fenêtres 27, de sorte qu'un plan qui contient leurs centres s'étend à travers le centre de flexion O du joint. A cet effet, la cage 24 est guidée en outre par une surface de support sphérique creuse 25 prévue dans sa chambre intérieure creuse sur la surface de guidage 15 de la partie intérieure 12. De plus, on a associé au second élément de raccordement 18 un capuchon d'étanchement 28 qui recouvre partiellement la surface extérieure 26 de la cage 24, de sorte qu'une chambre de réserve pour le lubrifiant se forme entre celle-ci et la partie intérieure. La cage 24 est retenue de façon centrée par sa surface extérieure 26 à distance de la surface intérieure 2 de la partie extérieure 1 via les billes 23. De plus, on a agencé entre la partie extérieure 1 ou l'élément de raccordement 5 associé à celle-ci et la partie intérieure 12 un élément de commande 29 qui présente une surface d'appui plane 30 par laquelle il est retenu de façon réglable radialement par rapport au premier axe longitudinal 4 contre la surface de coulissement 10 du premier élément de raccordement 5. Il présente en outre en vis-à- vis de la surface de commande 17 une surface d'assise sphérique creuse 31 contre laquelle s'appuie la partie intérieure 12 par la surface de commande 17. De plus, l'élément de commande 29 est pourvu d'une traversée centrale 32 via laquelle les deux chambres 9, 20 sont reliées l'une à l'autre. Finalement, le joint homocinétique est étanché par un manchon d'étanchement 33 sur le côté hors duquel sort le second élément de raccordement 18 hors de la partie extérieure 1, et ce manchon est fixé par son grand diamètre sur la partie extérieure 1 et par son petit diamètre sur le second élément de raccordement 18. Le joint homocinétique, et ainsi également les deux chambres 9, 20, sont remplis d'une graisse en tant que lubrifiant. Dans le dessin, le joint homocinétique est illustré dans sa position fléchie, c'est-à-dire que les deux axes longitudinaux 4, 13 sont agencés sous un angle W l'un par rapport à l'autre. On voit qu'une partie de la surface d'assise 31 et de la surface de commande 17 est en disposition libre vers les chambres 9, et peut être recouverte du lubrifiant. L'avantage est ici que dans la région des surfaces qui coulissent les unes sur les autres, à savoir la surface de commande 17 et la surface d'assise 31 et la surface d'appui sur la surface de coulissement 10, une quantité de lubrifiant suffisante pour lubrifier le joint homocinétique pendant sa durée de vie reste enfermée, qui ne peut pas s'échapper dans d'autres régions lors d'une rotation du joint homocinétique. Liste des références 1 partie extérieure 2 surface intérieure 3 voie de roulement extérieure 4 premier axe longitudinal premier élément de raccordement 6 tronçon de tenon 7 tronçon de bride 8 évidement dans la partie extérieure 9 première chambre surface de coulissement 11 cordon de soudure 12 partie intérieure 13 second axe longitudinal 14 voie de roulement intérieure surface de contact 16 perçage 17 surface de commande 18 second élément de raccordement 19 anneau de blocage seconde chambre 21 élément de séparation 22 partie restante de la chambre intérieure 23 bille 24 cage surface de support 26 surface extérieure 27 fenêtre 28 capuchon d'étanchement 29 élément de commande surface d'appui 31 surface d'assise 32 traversée 33 manchon d'étanchement O centre de flexion du joint W angle Revendications 1. Joint homocinétique rotatif comportant une partie extérieure creuse (1), dans la surface intérieure (2) de laquelle sont agencées des voies de roulement extérieures (3) réparties autour d'un premier axe longitudinal (4), comportant un premier élément de raccordement (5) qui est fermement relié à la partie extérieure (1), qui referme la partie extérieure (1) et qui présente une surface de coulissement (10) sur laquelle le premier axe longitudinal (4) est dressé verticalement, comportant une partie intérieure (12) qui présente dans sa surface extérieure des voies de roulement intérieures (14) agencées en correspondance des voies de roulement extérieures (3) en répartition périphérique autour d'un second axe longitudinal (13), et qui présente à l'extérieur une surface de guidage sphérique (15) et une surface de commande sphérique (17) séparée de celle-ci, comportant un second élément de raccordement (18) relié solidairement en rotation à la partie intérieure (12), comportant des billes (23) qui sont reçues respectivement dans les paires de voies de roulement extérieures (3) et de voies de roulement intérieures (14), comportant une cage (24) qui est guidée par une surface de support sphérique creuse (25) sur la surface de guidage sphérique (15) de la partie intérieure (12) et qui présente des fenêtres (27) pour guider les billes (23), comportant un élément de commande (29) qui est supporté de façon radialement réglable par rapport au premier axe longitudinal (4) par une surface d'appui (30) sur la surface de coulissement (10) du premier élément de raccordement (5) associé à la partie extérieure (1) et qui présente une surface d'assise sphérique creuse (31), la partie intérieure (12) étant appuyée par sa surface de commande (17) contre la surface d'assise (31) et la cage (24) étant retenue par sa surface extérieure (26) à distance par rapport à la surface intérieure (2) de la partie extérieure (1), et l'élément de commande (29) présentant une traversée centrale (32), et comportant un manchon d'étanchement (33) qui est fixé par une extrémité sur la partie extérieure (1) et par son autre extrémité sur le second élément de raccordement (18), caractérisé en ce que le premier élément de raccordement (5) présente une première chambre (9) ouverte vers la surface d'appui (30) de l'élément de commande (29) et la partie intérieure (12) et/ou un second élément de raccordement (18) relié à la partie intérieure (12) présente une seconde chambre (20) ouverte vers la surface d'assise (31), et en ce que les deux chambres (9, ) sont en communication mutuelle via la traversée (37) et sont pourvues d'un remplissage de lubrifiant. 2. Joint homocinétique rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément de raccordement (18) est réalisé sous forme d'un arbre tubulaire et en ce que la seconde chambre (20) est formée par une partie de la chambre intérieure de l'arbre tubulaire. 3. Joint homocinétique rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de la seconde chambre (20), qui se trouve à l'intérieur du second élément de raccordement (18) réalisé sous forme d'un arbre 1 5 tubulaire est séparée de la partie restante (22) de la chambre intérieure par un élément de séparation (21). 4. Joint homocinétique rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de séparation (21) est formée par un bouchon.