Brevet FR2772849A1 — publié le 19990625

L'invention se rapporte à un joint homocinétique fixe comportant une partie extérieure creuse qui présente sur sa périphérie intérieure des rainures de roulement extérieures agencées dans des plans méridiens et réparties sur la périphérie autour de l'axe longitudinal de partie extérieure. Par ailleurs, la partie extérieure est pourvue de premiers moyens de raccordement qui servent par exemple à la liaison avec un composant menant ou mené. De tels moyens de raccordement peuvent être par exemple réalisés sous la forme d'une bride ou d'un tenon à enfichage. Par ailleurs, il est prévu une surface de soutien stationnaire par rapport à la partie extérieure. L'axe longitudinal de partie extérieure est dressé à la perpendiculaire sur cette surface de soutien. La surface de soutien peut ici de préférence être associée à des moyens de raccordement reliés solidaires avec la partie extérieure. Par ailleurs, le joint homocinétique fixe comprend une partie intérieure qui présente dans sa périphérie extérieure des rainures de roulement intérieures agencées dans des plans méridiens et réparties sur la périphérie autour de l'axe longitudinal de partie intérieure en correspondance avec les rainures de roulement extérieures. Cette surface intérieure est pourvue d'une surface de commande ouverte par rapport à une face frontale et réalisée au moins partiellement sous forme de surface sphérique creuse. En outre, le joint homocinétique fixe comprend une cage agencée entre la partie extérieure et la partie intérieure, guidée avec une surface sphérique creuse sur une surface de guidage et pourvue de fenêtres réparties en correspondance avec les rainures de roulement extérieures et les rainures de roulement intérieures et ouvertes vers celles-ci. Dans les fenêtres de la cage sont reçues des billes. Elles sont chacune en engagement avec les rainures de roulement extérieures et les rainures de roulement intérieures formant une paire respective, et elles centrent la partie intérieure radialement par rapport à la partie extérieure. Par ailleurs, on trouve un élément de commande qui possède une surface d'appui réalisée en tant que partie d'une sphère, sur laquelle prend appui la surface de commande de la partie intérieure. Il possède en outre une surface de retenue par laquelle il est soutenu contre la surface de soutien et il centre la partie intérieure par rapport à la partie extérieure, en direction de l'axe longitudinal de cette dernière. Un tel joint homocinétique fixe est par exemple décrit en détail dans le document DE 42 08 786 CI. Il est ici prévu sous forme d'élément de commande réalisé sous forme de pièce en tôle creuse mise en forme. Celui-ci présente un tronçon imitant une sphère auquel est adjacent un tronçon de retenue de section réduite par rapport au tronçon en forme de sphère et s'évasant de manière conique pour former une collerette. Le tronçon réalisé sous forme sphérique creuse présente à l'extérieur une surface avec laquelle il est en appui à plat avec une surface sphérique creuse de la partie intérieure. Par ailleurs, il est prévu un passage central vers la partie intérieure. L'invention a pour objectif de perfectionner le joint homocinétique fixe du type précité de manière à simplifier la fabrication de l'élément de commande et à améliorer les rapports de coulissement entre l'élément de commande et la partie intérieure. Ce problème est résolu selon l'invention pour un joint homocinétique fixe du type décrit par le fait que l'élément de commande possède une collerette qui présente la surface de retenue, la cavité de l'élément de commande étant réalisée sans contre-dépouille à partir de la collerette, servant de réservoir de lubrifiant, et des rainures de lubrification étant agencées dans la surface d'appui de l'élément de commande, et des passages situés dans la région des rainures de lubrification se trouvant entre la cavité et la surface d'appui. L'avantage de cette réalisation est d'assurer une longue durée de vie grâce à une bonne alimentation en produit lubrifiant des surfaces coulissant l'une sur l'autre de la partie intérieure et de l'élément de commande. Grâce aux rainures de lubrification et à la grande vitesse de coulissement qui existe entre la surface de commande de la partie intérieure et la surface d'appui de l'élément de commande à la rotation et à la flexion du joint homocinétique fixe, on obtient au moins approximativement une lubrification hydrodynamique. Celle-ci est favorisée par les grandes vitesses de coulissement. Par ailleurs, l'élément de commande exempt de contre-dépouille est facile à réaliser. Les outils nécessaires à la fabrication sont peu coûteux. De préférence, l'élément de commande est formé à partir de tôle et présente une section sensiblement en forme de chapeau. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté schématiquement dans le dessin. La figure unique montre un joint homocinétique fixe en coupe longitudinale, la partie intérieure étant en flexion par rapport à la partie extérieure. Des joints homocinétiques fixes sont utilisés de préférence dans le train d'entraînement pour entraîner les roues d'un véhicule automobile. Le joint homocinétique fixe représenté à la figure présente une partie extérieure 1 qui possède l'axe longitudinal de partie extérieure 2. Sur la périphérie intérieure 3 de la partie extérieure 1 sont réparties des rainures de roulement extérieures 5. Celles-ci s'étendent depuis la première face frontale 6 dans des plans méridiens sans contre-dépouille, c'est-à-dire que progressivement depuis la première face frontale 6 de la partie extérieure 1, le long de l'axe longitudinal de partie extérieure 2 en direction de la seconde face frontale 7, le fond des rainures de roulement extérieures 5 reste constant ou se rapproche de l'axe longitudinal de partie extérieure 2. De préférence, la partie extérieure 1 est réalisée sans enlèvement de matière par formage de tôle. Grâce à la formation des rainures de roulement extérieures 5, on obtient, vu sur la périphérie, un genre de structure en ondulations. Vers la première face frontale 6, la partie extérieure 1 est pourvue d'une bride 8 s'étendant vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal de partie extérieure 2. A cette bride est raccordé un élément de soutien 9. Les deux peuvent être reliés par exemple par rivetage ou par soudage. A cet effet, l'élément de soutien 9 présente un tronçon à amener en recouvrement avec la bride 8. Par ailleurs, l'élément de soutien 9 possède à l'intérieur une surface de soutien 10 plane qui réalisée de forme annulaire et sur laquelle l'axe longitudinal de la partie extérieure 2 est dressé à la perpendiculaire. Grâce à la liaison entre l'élément de soutien 9 et la partie extérieure 1, la surface de soutien 10 est agencée stationnaire par rapport à la partie extérieure 1. Dans la cavité 4 de la partie extérieure 1, la partie intérieure 1i1 est reçue en pivotement de tous les côtés. La partie intérieure 1l 1 possède un axe longitudinal de partie intérieure 12. Dans la surface extérieure 13, des rainures de roulement intérieures 14 sont agencées dans des plans méridiens et réparties sur la périphérie autour de l'axe longitudinal de partie intérieure 12. Le nombre et la répartition des rainures de roulement intérieures 14 autour de l'axe longitudinal de partie intérieure 12 correspondent à l'agencement des rainures de roulement extérieures 5 dans la partie extérieure 1. Les rainures de roulement intérieures 14 s'étendent également sans contre- dépouille depuis la première face frontale 6, c'est-à-dire que le fond des rainures s'éloigne de l'axe longitudinal de partie intérieure 12, à partir de la première face frontale 6, le long de l'axe longitudinal en direction de la face frontale 7, avec un écartement de plus en plus grand, ou bien s'étend partiellement avec un écartement constant. La partie intérieure 1 1 est en outre munie d'un arbre conformé 16, dont une partie seulement est représentée, qui sert à la liaison par exemple avec un arbre tubulaire ou un arbre de liaison similaire. Vers l'arbre 16, la partie intérieure 12 possède sur sa surface extérieure une surface de guidage sphérique. Par ailleurs, la partie intérieure 12 possède un évidement d'une surface de commande 17 sphérique creuse, lequel s'ouvre vers la première face frontale 6. Le milieu du rayon de la surface de commande 17 sphérique creuse et la surface de guidage 15 sphérique sont centrés sur le centre de flexion de joint O. Entre la partie intérieure 12 et la partie extérieure 1 est agencée une cage 18. Celle-ci a une forme de coque et est ouverte aux deux extrémités axiales. Elle possède une surface sphérique creuse 19 avec laquelle elle est guidée sur la surface de guidage 15 sphérique de la partie intérieure. Elle possède en outre des fenêtres 20 réparties sur la périphérie, et ceci en correspondance des rainures de roulement intérieures 14 et des rainures de roulement 5 intérieures opposées les unes aux autres, et ouvertes vers celles-ci. La surface extérieure 29 de la cage 18 est agencée avec écartement par rapport à la périphérie intérieur 3 de la partie extérieure 1. L'unité constituée par la partie intérieure 11 et par la cage 18 est maintenue centrée dans la partie extérieure 1 par les billes 21 qui sont reçues avec guidage dans les fenêtres 20 de la cage 18 et qui sont en engagement de transmission de couple dans les rainures de roulement intérieures 5 et les rainures de roulement extérieures 14 respectivement opposées les unes aux autres. En raison du tracé prédéterminé des rainures de roulement extérieures 5 et des rainures de roulement intérieures 14, les billes 21 produisent à la transmission du couple une force sur la cage 18 qui maintient celle-ci avec sa surface sphérique creuse 19 en appui sur la surface de guidage 15 de la partie intérieure 11 et centre radialement les deux par rapport à la partie extérieure 1. Par ailleurs, il est prévu un élément de commande 22 qui présente sensiblement une forme de chapeau. Il possède une surface d'appui sphérique 23 et une collerette 24 avec une surface de retenue 25 plate. A partir de la collerette 24, dans le cas de l'élément de commande 22 formé en tôle, il résulte une cavité 26 s'étendant sans contre-dépouille. Dans la surface d'appui 23 sphérique de l'élément de commande 22 sont ménagées des rainures de lubrification 27. Entre les rainures de lubrification 27 et les cavités 26 sont prévus des passages 28 respectifs. La cavité 26 est remplie d'un lubrifiant et sert donc de réservoir à lubrifiant et à mener le lubrifiant à travers les passages 28 dans les rainures de lubrifications. L'élément de commande 22 est soutenu avec sa surface de retenue 25 de manière déplaçable en direction radiale par rapport à l'axe longitudinal de partie extérieure 2, sur la surface de soutien 10 de l'élément de soutien 9 relié solidaire de la partie extérieure 1. La partie intérieure 11 prend appui contre la surface d'appui 23 de l'élément de commande 22, avec sa surface de commande 17 qui est réalisée sphérique creuse et qui se transforme en un évasement conique par rapport à la première face frontale 6. Grâce à cela, la partie intérieure 11 est maintenue centrée sur le centre de flexion du joint par rapport à la partie extérieure 1 le long de l'axe longitudinal de partie extérieure 2. Les surfaces coulissant l'une sur l'autre de la partie intérieure et de l'élément de commande 22 sont alimentées en lubrifiant provenant de la cavité 26 via les passages 28 et les rainures de lubrification 27, pour au moins obtenir approximativement une lubrification hydrodynamique. Au tronçon réalisé sphérique creux et comportant la surface d'appui 23 de l'élément de commande 22 se raccorde un tronçon sensiblement cylindrique qui se termine dans la collerette 24. Liste des numéros de référence I Partie extérieure 2 axe longitudinal de partie extérieure 3 périphérie intérieure 4 cavité rainures de roulement extérieures 6 première face frontale 7 seconde face frontale 8 bride 9 élément de soutien surface de soutien 1 1 partie intérieure 12 axe longitudinal de partie intérieure 13 surface extérieure 14 rainures de roulement intérieures surface de guidage 16 arbre 17 surface de commande 18 cage 19 surface sphérique creuse fenêtre 21 billes 22 élément de commande 23 surface d'appui 24 collerette surface de retenue 26 cavité 27 rainure de lubrification 28 traversée 29 surface extérieure de la cage O centre de flexion Revendications 1. Joint homocinétique fixe, caractérisé en ce qu'il comporte: une partie extérieure (1) creuse qui présente sur sa périphérie intérieure (3) des rainures de roulement extérieures (5) agencées dans des plans méridiens et réparties sur la périphérie autour de l'axe longitudinal de partie extérieure (2), qui est pourvue de premiers moyens de raccordement (8), et à laquelle est associée une surface de soutien (10) qui est stationnaire par rapport à la partie extérieure (1) et sur laquelle l'axe longitudinal de partie extérieure (2) est dressé à la perpendiculaire, une partie intérieure (11) qui présente dans sa périphérie extérieure (13) des rainures de roulement intérieures (14) agencées dans des plans méridiens et réparties sur la périphérie autour de l'axe longitudinal de partie intérieure (12) en correspondance avec les rainures de roulement extérieures (5), et qui est pourvue d'une surface de commande (17) ouverte par rapport à une face frontale (6) et réalisée au moins partiellement sous forme de surface sphérique creuse, une cage (18) agencée entre la partie extérieure (1) et la partie intérieure (11), guidée avec une surface sphérique creuse (19) sur une surface de guidage (15) de la partie intérieure (11), et pourvue de fenêtres (20) réparties en correspondance avec les rainures de roulement extérieures (5) et avec les rainures de roulement intérieures (14) et ouvertes vers celles-ci, des billes (21), qui sont reçues dans les fenêtres respectives (20) et en engagement avec les rainures de roulement extérieures (5) et les rainures de roulement intérieures (14) formant une paire respective, et qui centrent la partie intérieure (11) radialement par rapport à la partie extérieure (1), un élément de commande (22) qui présente une surface d'appui (23) réalisée en tant que partie de sphère sur laquelle prend appui la surface de commande (17) de la partie intérieure (11), qui possède une surface de retenue (25) par laquelle il est soutenu contre la surface de soutien (10), et qui centre la partie intérieure (11) en direction de l'axe longitu- dinal de partie extérieure (2) par rapport à la partie extérieure (1), l'élément de commande (22) étant réalisé sous forme de pièce moulée creuse, possédant une collerette (24) qui présente la surface de retenue (25), et la cavité (26) de l'élément de commande (22) étant en outre réalisée sans contre-dépouille à partir de la collerette (24) et servant de réservoir de lubrifiant, des rainures de lubrification (27) étant ménagées dans la surface d'appui (23) de l'élément de commande (22), et des passages (28) situés dans la région des rainures de lubrification (27) étant prévus entre la cavité (26) et la surface d'appui (23). 2. Joint homocinétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande (22) est formé en tôle et présente une section en forme de chapeau.