Brevet FR2795467A1 — publié le 20001229

La présente invention a pour objet un ensemble de croisillon pour joint de transmission, du type comprenant un croisillon qui comporte un moyeu destiné à être relié à un arbre et sur lequel font saillie plusieurs bras, lesquels comportent chacun une surface de roulement cylindrique et un chapeau d'extrémité, un galet monté rotatif et coulissant sur chaque bras par l'intermédiaire d'une couronne d'aiguilles, et un organe de retenue de chaque galet et de la couronne d'aiguilles sur le bras. L'invention s'applique, par exemple, aux joints homocinétiques à tripode utilisés dans des transmissions de véhicules automobiles. Dans les joints de transmission comprenant un ensemble de croisillon de ce type, les galets sont, après assemblage du joint, emprisonnés dans des pistes de l'élément femelle de ce joint. Par suite, si le joint est livré assemblé, les galets ne peuvent s'échapper de "l'eurs bras. En revanche, dans certains cas, il est nécessaire de livrer séparément, d'une part le croisillon équipé de galets et d'aiguilles, et d'autre part l'élément femelle, l'assemblage s'effectuant sur une chaÎne de montage du véhicule. Il est alors nécessaire de prévoir des moyens de retenue de chaque galet sur son bras. Dans la technologie actuelle de retenue des galets (voir par exemple les joints de type GI commercialisés par la société GNK GLAENZER SPICER), on utilise une bague de retenue axiale qui intègre deux fonctions : la retenue des aiguilles-et la retenue du galet. Dans la partie de retenue des aiguilles, la bague est circulaire et fermée, tandis que, dans la partie de retenue du galet, elle comporte un ou plusieurs becquets qui font saillie radialement vers l'extérieur. Cette bague est montée axialement mobile sur le bras. Elle est associée à un jonc ouvert qui s'encliquette dans une gorge située à l'extrémité du bras, jonc qui permet le montage et la retenue de cette bague. Une fois montée, la bague est retenue entre les aiguilles et le jonc ouvert. La bague de retenue est conformée en coupelle d'une façon telle que les becquets de retenue de galet sont axialement décalés vers l'extrémité libre du bras par rapport à la surface de retenue des aiguilles afin de permettre aux galets de coulisser axialement pendant le fonctionnement. A cause des limitations d'espace, la bague est formée d'une façon telle que sa partie intermédiaire cylindrique coiffe le jonc ouvert lorsque les aiguilles sont montées. En conséquence, le montage est effectué de la façon suivante : la bague de retenue est enfilée sur le bras; le jonc ouvert est encliqueté dans la gorge ; la bague de retenue est coulissée vers le jonc ouvert, coiffant ainsi celui-ci en libérant la place aux aiguilles, qui sont montées ensuite. Enfin, il faut monter le galet par-dessus les becquets de retenue de la bague. Ces derniers doivent donc à la fois permettre le passage du galet pour le montage et en assurer la retenue après le montage. Les efforts de retenue sont donc limités par cette double contrainte, la retenue est dite semi-positive . Les désavantages de cette construction sont premièrement des efforts de retenue du galet limités et deuxièmement un coÛt d'assemblage élevé. L'invention a pour but de fournir des moyens de retenue des aiguilles et de galet qui soient économiques et qui permettent une retenue positive du galet même sous les contraintes d'espace habituellement présentes dans les joints du type précité. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de croisillon du type précité, caractérisé en ce que l'organe de retenue est constitué par une bague élastique fendue, axialement fixée par encliquetage sur le bras, la largeur de la fente de la bague après le montage étant nulle ou très inférieure au diamètre des aiguilles. # L'ensemble de croisillon suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la bague est encliquetée dans une gorge directement adjacente à la surface de roulement du bras, la tranche d'extrémité de la bague tournée vers le moyeu délimitant l'espace de roulement des aiguilles vers l'extrémité libre du bras ; - la tranche d'extrémité de la bague tournée vers le moyeu est sensiblement tronconique et s'évase, à l'état monté, vers l'extrémité libre du bras ; - la bague comporte un tronçon principal notamment cylindrique muni sur son périmètre intérieur d'un bourrelet d'encliquetage et sur son périmètre extérieur d'un rebord de retenue du galet, et en ce que le bourrelet et le rebord sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre de telle façon que, à l'état monté, le rebord se trouve décalé vers l'extrémité libre du bras ; - le rebord de la bague comporte un chanfrein sur sa face tournée vers le moyeu ; - le galet comporte un chanfrein à l'extrémité de son alésage tournée vers l'extrémité libre du bras, ce' chanfrein étant conjugué de celui du rebord de la bague ; - le chapeau d'extrémité du bras comporte une partie sensiblement conique qui est espacée de la gorge par' une partie sensiblement cylindrique, le plus petit diamètre de la partie conique étant sensiblement inférieur au diamètre intérieur du bourrelet et le diamètre de la partie sensiblement cylindrique étant voisin du diamètre intérieur du tronçon principal de la bague au repos ; - la somme des largeurs radiales du tronçon principal et du bourrelet est supérieure à la différence entre le diamètre de l'alésage du galet et le diamètre maximal du chapeau du bras ; - le bourrelet et/ou le rebord sont discontinus - la tranche d'extrémité de la bague tournée vers l'extrémité libre du bras est, à l'état monté, en forme tronconique et convergente vers l'extrémité libre du bras - la fente de la bague s'étend obliquement par rapport à la direction radiale ; et - la bague est en acier à ressort. L'invention a également pour objet un joint de transmission comprenant un ensemble de croisillon tel que défini ci-dessus, et un élément femelle qui comporte des pistes dans lesquelles les galets sont reçus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en coupe méridienne d'un ensemble de croisillon conforme à l'invention ; - la Figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de croisillon de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la Figure 1, dans une autre position du galet. on a représenté sur la Figure 1 un ensemble de croisillon de joint de transmission homocinétique du type tripode. Cet ensemble de croisillon comprend un croisillon 1 constitué d'un corps central ou moyeu 2 annulaire d'axe X-X supposé horizontal sur lesquels font saillie radialement trois bras 3 d'axe Y-Y disposés angulairement à 1200 les uns des autres ; et, sur chaque bras 3, une couronne d'aiguilles 4, un galet 5 ayant une surface extérieure sphérique 6 et un alésage cylindrique 7, et une bague 8 de retenue. La bague 8 de retenue assure à elle seule une retenue axiale positive des aiguilles 4 et également une retenue positive du galet 5. Les expressions bas , haut , inférieur et supérieur font, dans la description qui suit, référence à l'axe X-X et à l'orientation des Figures 1 et 3, de façon qu' inférieur désigne une position rapprochée de cet axe. De même, les dénominations intérieur et extérieur sont utilisées par rapport à l'axe Y-Y de façon qu' intérieur désigne une position rapprochée de cet axe Y-Y. L'alésage central 9 du corps 2 est calé pour son montage sur un arbre de transmission non représenté. Chaque bras 3 comporte pr-'_#s de son extrémité libre une gorge de retenue 10 circu!3.;re d'axe Y-Y qui sépare la partie principale courante du bras 3 d'un chapeau d'extrémité il. Ce chapeau 11 est constitué successivement d'une partie inférieure cylindrique 11A, d'une partie conique convergente 11B et une partie supérieure 11C en forme de calotte sphérique. La partie courante du bras comporte une surface de roulement cylindrique 12 d'axe Y-Y qui se termine vers l'axe X-X au voisinage d'un épaulement 14 du corps 2. A son extrémité supérieure, la surface 12 est délimitée par la gorge circulaire 10. Les aiguilles 4 sont reçues dans l'espace formé par la surface de roulement 12, l'épaulement 14 et la bague 8. Elles roulent à la fois sur la surface de roulement 12 et dans l'alésage 7 du galet. Par conséquent, en absence de la bague 8, le galet et les aiguilles pourraient s'échapper par coulissement vers l'extérieur des bras 3 qui les portent. Pour éviter ceci, et donc permettre une manutention sure du croisillon équipé des aiguilles et des galets, la bague 8 assure une retenue positive du galet et des aiguilles sur leur bras avant le montage de l'ensemble de croisillon dans l'élément femelle du joint, de la manière suivante. Sur la Figure 2, on voit le bras 3 de la Figure 1 de dessus, avec le galet 5, le chapeau il et la bague 8. La bague 8 possède une fente verticale 15 inclinée à 450 su'r la direction radiale, qui traverse la totalité de la section transversale de la bague. Cette bague 8 est réalisée de préférence en acier à ressort. La bague 8 comporte un tronçon principal 20 intérieurement et extérieurement cylindrique. Lorsque la bague est au repos, ce tronçon 20 a un diamètre extérieur inférieur au diamètre de l'alésage 7 du galet et un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre de la surface 11A du bras. La bague 8 comporte en outre intérieurement, à son extrémité inférieure, un bourrelet 21 périphérique encliqueté dans la gorge 10 de retenue du bras, assurant ainsi la retenue axiale de la bague 8 sur le bras. La surface intérieure 22 de la bague 8 enserre élastiquement la surface cylindrique 11A du chapeau 11 et s'étend vers le haut presque jusqu'à l'extrémité du bras 3. La tranche d'extrémité supérieure 23 de la bague est tronconique et convergente vers le haut. La tranche d'extrémité inférieure de la bague 8 forme une surface 24 de retenue des aiguilles. Elle est tronconique et s'évase vers le haut. En section méridienne (Figure 3), la paroi 24 fait avec l'axe X-X un angle # faible, de 70 par exemple. A son autre extrémité, la bague 8 comporte extérieurement sur sa périphérie un rebord 26 de retenue du galet. Ce rebord 26 est décalé axialement par rapport au bourrelet 21, vers la partie supérieure du bras 3. Le rebord 26 présente en regard du galet 5 une surface inférieure chanfreinée 28, convergente vers le bas. Cette surface 28 est adaptée pour coopérer avec un chanfrein conjugué 30 ménagé à l'extrémité supérieure de l'alésage cylindrique 7 du galet, lorsque ce galet est dans une position supérieure extrême sur le bras 3. Dans cette position, représentée sur la Figure 3, l'alésage cylindrique 7 recouvre le tronçon principal 20 de la bague et le rebord 26 est reçu essentiellement dans l'espace délimité par le chanfrein 30 du galet. Ainsi le rebord 26 ne constitue pas un obstacle au déplacement libre du tripode dans l'élément femelle du joint, et n'interfère pas avec les parois internes de l'élément femelle du joint. Les surfaces sphérique fiC et tronconique 24 contribuent également à la réduction de l'encombrement du joint. Afin d'assurer le montage d'un tel agencement, on monte tout d'abord la couronne d'aiguilles 4 et le galet 5, puis enfin la bague 8, qui est mise en place en se déformant élastiquement. La partie conique 11B du chapeau du bras 3 facilite le montage de la bague 8, permettant une ouverture de la bague lorsqu'elle est poussée axialement vers le bas. on comprend que la bague 8 assure alors par l'intermédiaire du rebord 26 une retenue positive du galet 5. L'alésage 7 du galet 5 est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du tronçon principal 20 à l'état monté mais est choisi assez petit pour que le bourrelet 21 ne puisse pas s'échapper de la gorge de retenue 10 pendant que le galet exerce un effort sur la bague 8, soit pendant la manipulation lors du montage du joint, soit pendant l'utilisation du joint sous angle. En outre, le diamètre de la surface 11A est légèrement plus grand que le diamètre de la surface intérieure 22 lorsque la bague est au repos. Ceci a pour effet que la fente 15 ne se referme pas complètement lorsque la bague 8 est montée sur le bras 3. Néanmoins, les diamètres doivent être choisis d'une telle façon que la fente 15 reste suffisamment petite pour que les aiguilles 4 ne s'y engagent pas pendant le fonctionnement. En variante, le diamètre de la surface 11A peut être légèrement plus petit que le diamètre de la surface intérieure 22 lorsque la bague 8 est au repos et, en conséquence la bague est montée libre sur le bras et la fente 15 se referme lors du montage. Dans cette variante, les dimensions du bourrelet 21 doivent être choisies d'une façon telle que la bague ne s'échappe pas de la gorge 10 pendant le fonctionnement. Il est à noter que grâce à la forme conique des surfaces 24 et 28 de la bague, les efforts axiaux exercés par les aiguilles et par le galet sur cette bague tendent à refermer celle-ci, et donc à améliorer la retenue de la bague sur le bras et à réduire la largeur de la fente 15 en fonctionnement. De plus, l'utilisation d'une bague de retenue'c'omme proposé par l'invention permet de supprimer le jonc ouvert utilisé jusqu'à présent et ainsi de renforcer la bague 8 de retenue par la matière équivalente à ce Jonc. En variante, le bourrelet 21 et/ou le rebord 26 peuvent être discontinus, afin d'augmenter l'élasticité de la bague 8 pour faciliter sa mise en place. REVENDICATIONS 1 Ensemble de croisillon pour joint de transmission, du type comprenant un croisillon (1) qui comporte un moyeu (2) destiné à être relié à un arbre et sur lequel font saillie plusieurs bras (3) , lesquels comportent chacun une surface de roulement (12) cylindrique et un chapeau d'extrémité (11) , un galet (5) monté rotatif et coulissant sur chaque bras (3) par l'intermédiaire d'une couronne d'aiguilles (4), et un organe de retenue de chaque galet (5) et de la couronne d'aiguilles (4) sur le bras (3), caractérisé en ce que l'organe de retenue est constitué par une bague élastique fendue (8), axialement fixée par encliquetage sur le bras, la largeur de la fente (15) de la bague (8) après le montage étant nulle ou très inférieure au diamètre des aiguilles. 2 - Ensemble de croisillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (8) est encliquetée dans une gorge (10) directement adjacente à la surface de roulement (12) du bras, la tranche d'extrémité (24) de la bague tournée vers le moyeu (2) délimitant l'espace de roulement des aiguilles vers l'extrémité libre du bras (3). 3 - Ensemble de croisillon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tranche d'extrémité (24) de la bague (8) tournée vers le moyeu (2) est sensiblement tronconique et s'évase, à l'état monté, vers l'extrémité libre du bras (3) . 4 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague (8) comporte un tronçon principal (20) notamment cylindrique muni sur son périmètre intérieur d'un bourrelet d'encliquetage (21) et sur son périmètre extérieur d'un rebord (26) de retenue du galet, et en ce que le bourrelet (21) et le rebord (26) sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre de telle façon que, à l'état monté, le rebord (26) se trouve décalé vers l'extrémité libre du bras (3). 5 - Ensemble de croisillon selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rebord (26) de la bague (8) comporte un chanfrein (28) sur sa face tournée vers le moyeu (2) . 6 - Ensemble de croisillon selon la revendication 5, caractérisé en ce que le galet (5) comporte un chanfrein (30) à l'extrémité de son alésage (7) tournée vers l'extrémité libre du bras (3), ce chanfrein étant conjugué de celui du rebord (26) de la bague (8). 7 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le chapeau d'extrémité (11) du bras (3) comporte une partie sensiblement conique (11B) qui est espacée de la gorge (10) par une partie sensiblement cylindrique (11A), le plus petit diamètre de la partie conique (11B) étant sensiblement inférieur au diamètre intérieur du bourrelet (21) et le diamètre de la partie sensiblement cylindrique (11A) étant voisin du diamètre intérieur du tronçon principal (20) de la bague au repos. 8 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la somme des largeurs radiales du tronçon principal (20) et du bourrelet (21) est supérieure à la différence entre le diamètre de l'alésage (7) du galet et le diamètre maximal du chapeau (11) du bras (3). 9 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le bourrelet (21) et/ou le rebord (26) sont discontinus. 10 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tranche dIextrémi#ê; de la bague (8) tournée vers l'extrémité libre dj bras (3) est, à l'état monté, en forme tronconique et con,,,ergente vers l'extrémité libre du bras (3). il - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fente (15) de la bague (8) s'étend obliquement par rapport à la direction radiale. 12 - Ensemble de croisillon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (8) est en acier à ressort. 13 - Joint de transmission comprenant un ensemble de croisillon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, et un élément femelle qui comporte des pistes dans lesquelles les galets sont reçus.