Brevet FR2796684A1 — publié le 20010126

La présente invention concerne un joint de transmission du type comprenant un premier et un deuxième organes rotatifs, un soufflet relié par une région d'extrémité avant au premier organe rotatif et par une région d'extrémité arrière au deuxième organe rotatif, et des moyens de retenue axiale de la région d'extrémité arrière du soufflet par rapport au deuxième organe rotatif qui comprennent un talon de retenue et une gorge de réception du talon de retenue. L'invention s'applique en particulier aux joints de transmission homocinétiques à tripode. De tels joints permettent de transmettre un mouvement rotatif entre un premier arbre portant un élément mâle ou tripode, et un élément femelle ou tulipe qui est solidaire en rotation, par exemple, du planétaire de sortie d'un différentiel. Le tripode comporte trois bras portant chacun un ensemble de roulement. Chaque ensemble de roulement est destiné à rouler sur une paire de pistes ménagées dans la tulipe. Le tripode et la tulipe sont de symétrie ternaire. La région d'extrémité arrière du soufflet est enfilée sur une région d'extrémité avant de la tulipe. Généralement, la tulipe est réalisée notamment par forgeage et présente en section transversale alternativement des parties convexes et des parties concaves ou planes. Les termes " convexes " et " concaves " s'entendent par rapport à l'extérieur de la tulipe. Les parties convexes sont plus éloignées de l'axe longitudinal de la tulipe que les parties concaves ou planes. La gorge de réception du talon de retenue est alors ménagée dans chacune des parties convexes depuis la surface radialement extérieure de la tulipe. La gorge de retenue s'étend donc de manière discontinue sur la périphérie de la tulipe. Le talon s'étend périphériquement de manière correspondante sur la surface radialement intérieure du soufflet. Un organe de serrage serre la région d'extrémité arrière du soufflet sur la région d'extrémité avant de la tulipe en maintenant le talon de retenue à l'intérieur de la gorge de réception. La gorge de réception est généralement ménagée par tournage dans la tulipe. Une telle opération d'usinage pose, en raison du caractère discontinu de la gorge, de nombreux problèmes parmi lesquels une usure relativement importante de l'outil de coupe utilisé, et la difficulté de réaliser une gorge dont les différents tronçons sont concentriques. Par ailleurs, le nombre des tronçons de la gorge de réception et leur étendue angulaire est fonction du nombre des parties convexes de la tulipe et de leur étendue angulaire. Ainsi, l'étendue angulaire totale de la gorge de réception de retenue peut être relativement faible et, par conséquent, la retenue axiale de l'extrémité arrière du soufflet par rapport à la tulipe peut ne pas être satisfaisante. L'invention a pour but de résoudre ces problèmes en fournissant un joint de transmission du type précité permettant de limiter les difficultés d'usinage de la tulipe et d'augmenter l'étendue angulaire de la gorge de réception du talon de retenue pour un profil transversal de tulipe donné. A cet effet, I'invention a pour objet un joint de transmission du type précité, caractérisé en ce que le talon est disposé sur la périphérie du deuxième organe rotatif et espacé axialement de l'extrémité avant du deuxième organe rotatif, et en ce que la gorge est ménagée sur la périphérie du soufflet. Selon des modes particuliers de réalisation, le joint de transmission peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - le talon de retenue et la gorge de réception du talon de retenue ont des profils longitudinaux sensiblement conjugués, - le talon de retenue s'étend de manière discontinue sur la périphérie du deuxième organe rotatif, - le talon de retenue comprend plusieurs tronçons espacés sensiblement régulièrement sur la périphérie du deuxième organe rotatif, la gorge de réception du talon de retenue s'étend sur la périphérie du soufflet de manière analogue au talon de retenue sur la périphérie du deuxième organe rotatif, - le soufflet comprend des moyens d'étanchéité situés axialement d'un même côté par rapport à au moins une partie de la gorge de réception du talon de retenue, - les moyens d'étanchéité sont situés axialement d'un même côté par rapport à l'ensemble de la gorge de réception du talon de retenue, - les moyens d'étanchéité sont situés axialement en arrière de la dite partie ou de l'ensemble de la gorge de réception du talon de retenue, - les moyens d'étanchéité sont situés radialement du même côté du soufflet que la gorge de réception, - il comprend un organe de serrage de l'extrémité arrière du soufflet sur le deuxième organe rotatif, - I'organe de serrage est situé axialement, par rapport à au moins une partie de la gorge de réception du talon de retenue, du même côté que les moyens d'étanchéité du soufflet, - le talon de retenue est disposé sur une surface radialement extérieure du deuxième organe rotatif, et la gorge de réception de retenue est ménagée sur une surface radialement intérieure du soufflet, - le talon de retenue est formé sur le deuxième organe rotatif par repoussage du matériau du deuxième organe rotatif. 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 schématique longitudinale partiellement en coupe d'un joint de transmission selon l'invention, - la figure 2 est une vue de face illustrant le profil transversal de la tulipe du joint de la figure 1, - les figures 3 à 5 sont des vues partielles, schématiques, en coupe et agrandies, prises respectivement selon les lignes 111-111, IV-IV et V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 illustrant un autre mode de réalisation du joint de transmission de la figure 1, et - les figures 7 et 8 sont des vues partielles, schématiques, en coupe et agrandies, prises respectivement selon les lignes VII-VII et VIII-VIII de la figure 6. La figure 1 illustre un joint homocinétique à tripode 1. Ce joint 1, de symétrie ternaire autour d'un axe X-X dans sa position alignée représentée sur la figure 1, comprend essentiellement: - un élément mâle ou tripode 3 comprenant trois bras 4 répartis angulairement à 120 I'un de l'autre et portant chacun un ensemble de roulement 5, - un élément femelle ou tulipe 6, et - un soufflet élastique 7. Le tripode 3 est porté par un arbre de rotation 8. La tulipe 6 comprend un corps 10 prolongé vers l'arrière (à droite sur la figure 1) par une queue 11 destinée à être reliée par l'intermédiaire de cannelures 12, par exemple, à l'arbre à un planétaire de sortie d'un différentiel non représenté. Le corps 10 comprend un fond 13 qui porte la queue 11 et qui est prolongé vers l'avant par une paroi latérale 14. Comme on le voit sur la figure 2, la paroi 14 présente un contour transversal cylindrique, par rapport à l'axe longitudinal X-X de la tulipe 6, dont la courbe directrice présente des points d'inflexion. Ainsi, la paroi 14 comporte six parties convexes 16, trois parties concaves 17 et trois parties planes 18. Les termes " convexe " et " concave " s'entendent par rapport à l'extérieur de la tulipe 6. Le contour transversal extérieur des parties convexes 16, sur l'essentiel de la longueur axiale de la paroi 14, est représenté en pointillés sur la figure 2. Les parties convexes 16 sont régulièrement réparties angulairement autour de l'axe longitudinal X-X. Ces parties convexes 16 sont reliées entre elles alternativement par les parties concaves 17 et planes 18. Chaque partie convexe 16 est plus éloignée de l'axe longitudinal X- X de la tulipe 6 que les parties concaves 17 et planes 18. Les parties convexes 16 reliées par une même partie plane 18 délimitent intérieurement une paire de pistes 19 sur lesquelles un ensemble de roulement 5 est destiné à rouler. Un talon périphérique 20 discontinu et d'axe X-X fait saillie depuis la surface radialement extérieure 21 de la paroi latérale 14 de la tulipe 6. Le talon est légèrement espacé axialement de la tranche ou extrémité avant 22 de la tulipe 6. Le talon 20 présente un tronçon 23 au niveau de chaque partie convexe 16. Le talon 20 est interrompu au niveau de chaque partie concave 17 ou plane 18 de la paroi latérale 14 de la tulipe 16, comme cela est visible sur les figures 2, 4 et 5. Le sommet 24 de ce talon 20 appartient à un cylindre de section circulaire et d'axe X-X. Comme illustré par la figure 3, le flanc avant 25 de chaque tronçon 23 du talon 20 est orthogonal à l'axe X-X et le flanc arrière 26 de chaque tronçon 23 du talon 20 est incliné par rapport à la direction radiale, vers l'extérieur et vers l'avant de la tulipe 6. Chaque flanc avant 25 d'un tronçon 23 a une étendue radiale plus importante que le flanc arrière 26 du même tronçon 23. Chaque flanc avant 25 est relié à la tranche avant 22 de la tulipe 6 successivement par une région 27 de la surface 21, de génératrices parallèles à l'axe X-X, et par une région chanfreinée 28 inclinée par rapport à l'axe X-X vers l'avant et l'intérieur de la tulipe 6. Les six régions chanfreinées 28 situées en avant des tronçons 23 du talon 20 sont répartis régulièrement angulairement autour de l'axe X-X. La tulipe 6 a été réalisée par forgeage puis les régions chanfreinées 28 ont été usinées par toumrnage et les tronçons 23 du talon 20 formés par repoussage de matière vers l'arrière de la tulipe 6. Les régions 27 de la surface radialement extérieure 21 ont été formées au cours de ce repoussage. Comme on le voit sur la figure 1, une région d'extrémité avant 30 du soufflet 7 est fixée sur le premier arbre 8, à distance du tripode 3, par l'intermédiaire d'un collier de serrage 31. Le soufflet 7 a, dans une région d'extrémité arrière 33, une section transversale intérieure de forme générale conjuguée de celle de la surface radialement extérieure 21 de la paroi latérale 14 de la tulipe 6. La région d'extrémité arrière 33 du soufflet 7 est enfilée sur une région d'extrémité avant 34 de la tulipe 6 qui comprend le talon de retenue 20. Comme on le voit sur les figures 3 à 5, la région extrémité arrière 33 du soufflet 7 comprend successivement depuis la tranche ou extrémité arrière du soufflet 7, deux lèvres d'étanchéité 37 périphériques et continues qui s'étendent radialement vers l'intérieur sur toute la périphérie du soufflet 7, et une gorge périphérique 38 de réception du talon 20 de la tulipe 6. La gorge 38 s'étend périphériquement sur le soufflet 7 de manière analogue au talon 20 sur la périphérie de la tulipe 6. Ainsi, la gorge 38 présente plusieurs tronçons 39 régulièrement espacés angulairement l'un de l'autre. Le profil longitudinal de la surface radialement intérieure du soufflet 7 au voisinage de la gorge 38 est, sauf pour ce qui concerne les lèvres d'étanchéité 37, conjugué de celui de la surface radialement extérieure 21 de la tulipe 6 au voisinage du talon 20. Ainsi, la gorge 38 présente un fond 42, un flanc avant 43 et un flanc arrière 44 qui sont respectivement de forme conjuguée à celle du sommet 24, du flanc avant 25 et du flanc arrière 26 du talon 20 et appliqués contre ceux-ci. Par ailleurs, une région 46 de la surface radialement intérieure du soufflet 7 est appliquée contre la région 27 de la surface radialement extérieure 21 de la paroi latérale 14 de la tulipe 6. La surface radialement extérieure de la région d'extrémité arrière 33 du soufflet 7 est sensiblement de révolution autour de l'axe X-X et présente, axialement en arrière du fond 42 de la gorge 38, une gorge 49 de réception d'un collier de serrage 50. Ce collier de serrage 50 s'étend axialement au- dessus des lèvres d'étanchéité 37. Le collier de serrage 50 est reçu avec un léger jeu axial dans la gorge 49. L'étanchéité entre la région d'extrémité arrière 33 du soufflet 7 et la région d'extrémité avant 34 de la tulipe 6 est assurée de manière satisfaisante par les lèvres 37 qui sont comprimées sur tout le pourtour de la surface radialement extérieure 21 de la tulipe 6 par l'intermédiaire du collier de serrage 50. Par ailleurs, la retenue axiale de la région d'extrémité arrière 33 du soufflet 7 par rapport à la tulipe 6 est assurée dans les deux sens axiaux par le talon 20 et la gorge de retenue 38. On notera que l'étendue axiale du collier de serrage, bien que limitée, permet une retenue satisfaisante du soufflet 7 par rapport à la tulipe 6 grâce au talon 20 et à la gorge 38. En outre, l'usinage de la tulipe 6 permettant d'assurer cette retenue axiale du soufflet 7 par rapport à la tulipe 6 est relativement simple et endommage relativement peu les outils utilisés. Il est intéressant de noter que les régions chanfreinées 28 à partir desquelles on forme le talon 20 par repoussage du matériau de la tulipe 6 sont des surfaces habituellement usinées sur les tulipes 6 des joints à tripode 1 pour centrer la tulipe 6 lors de la finition par roulage des cannelures 12 de la queue 11 de cette tulipe 6. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, le talon 20 présente autant de tronçons 23 que la paroi latérale 14 de la tulipe 6 comprend de parties convexes 16. L'étendue angulaire totale du talon 20 correspond alors à l'étendue angulaire totale de ces parties convexes 16. Toutefois, comme cela va être décrit maintenant en regard des figures 6 à 8, il est possible de réaliser un talon de retenue 20 dont l'étendue angulaire totale est supérieure à l'étendue angulaire totale des parties 16 de la paroi latérale 14 les plus éloignées de l'axe longitudinal X-X de la tulipe 6. La figure 6 illustre une tulipe 6 qui se distingue principalement de celle des figures 1 à 5 par le fait que le talon 20 de retenue du soufflet 7 comprend neuf tronçons 23. Chaque partie concave 17 de la paroi latérale 14 présente un tronçon 23 du talon 20, et chaque partie plane 18 présente deux tronçons 23 du talon 20. Les tronçons 23 du talon 20 de chaque partie plane 18 sont identiques et espacés angulairement l'un de l'autre. Le contour transversal extérieur des parties concaves 17 et planes 18 sur l'essentiel de la longueur axiale de la paroi 14 est représenté partiellement en pointillés sur la figure 6. Comme illustré par la figure 7, chaque flanc avant 25 du talon 20 est relié à la tranche avant 22 de la tulipe 6 par une région 27 de la surface radialement extérieure 21 de la tulipe 6. Chaque région 27 est de génératrices parallèles à l'axe longitudinal X-X de la tulipe 6. En outre, le soufflet 7 présente intérieurement un épaulement axial qui s'étend périphériquement à l'intérieur du soufflet 7 à faible distance axiale de la tranche avant 22 de la tulipe 6. Le mode de réalisation des figures 6 à 8 permet d'avoir un talon 20 de retenue dont l'étendue angulaire totale est nettement supérieure à celle des parties convexes 16 de la paroi latérale 14 de la tulipe 6. De plus, les tronçons 23 du talon 20 sont espacés angulairement plus faiblement que dans le joint de transmission des figures 1 à 5. La retenue axiale du soufflet 7 par rapport à la tulipe 6 est ainsi satisfaisante et les risques de baillement du soufflet 7 lorsque le joint de transmission fonctionne sont limités. Il est à noter que l'épaulement axial 60 du soufflet 7 peut également participer à la retenue axiale du soufflet 7 par rapport à la tulipe 6 lorsque la région d'extrémité arrière 33 du soufflet 7 tend à se déplacer vers l'arrière par rapport à la tulipe 6. Pour participer à une telle retenue, I'épaulement 60 vient buter contre la tranche 22 de la tulipe 6. Dans une variante non représentée, il est possible d'usiner la tranche avant 22 de la tulipe 6 pour qu'elle entre en contact de l'épaulement 60 du soufflet 7 sur pratiquement tout son pourtour lorsque le soufflet 7 est sollicité axialement. REVENDICATIONS 1. Joint de transmission (1) du type comprenant un premier (8) et un deuxième (6) organes rotatifs, un soufflet relié par une région d'extrémité avant (30) au premier organe rotatif et par une région d'extrémité arrière (33) au deuxième organe rotatif, et des moyens (20, 38) de retenue axiale de la région d'extrémité arrière du soufflet par rapport au deuxième organe rotatif qui comprennent un talon de retenue (20) et une gorge (38) de réception du talon de retenue, caractérisé en ce que le talon (20) est disposé sur la périphérie du deuxième organe rotatif (6) et espacé axialement de l'extrémité avant (22) du deuxième organe rotatif, et en ce que la gorge (38) est ménagée sur la périphérie du soufflet (7). 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le talon de retenue (20) et la gorge (38) de réception du talon de retenue ont des profils longitudinaux sensiblement conjugués. 3. Joint selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le talon de retenue (20) s'étend de manière discontinue sur la périphérie du deuxième organe rotatif (6). 4. Joint selon la revendication 3, caractérisé en ce que le talon de retenue (20) comprend plusieurs tronçons (23) espacés sensiblement régulièrement sur la périphérie du deuxième organe rotatif (6). 5. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la gorge (38) de réception du talon de retenue (20) s'étend sur la périphérie du soufflet (7) de manière analogue au talon de retenue (20) sur la périphérie du deuxième organe rotatif (6). 6. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le soufflet (7) comprend des moyens (37) d'étanchéité situés axialement d'un même côté par rapport à au moins une partie de la gorge de réception du talon de retenue. 7. Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (37) d'étanchéité sont situés axialement d'un même côté par rapport à l'ensemble de la gorge (38) de réception du talon de retenue (20). 8. Joint selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens (37) d'étanchéité sont situés axialement en arrière de la dite partie ou de l'ensemble de la gorge (38) de réception du talon de retenue (20). 9. Joint selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens (37) d'étanchéité sont situés radialement du même côté du soufflet que la gorge de réception (38). 10. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (50) de serrage de l'extrémité arrière du soufflet sur le deuxième organe rotatif. 11. Joint selon la revendication 10 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'organe de serrage (50) est situé axialement, par rapport à au moins une partie de la gorge (38) de réception du talon de retenue (20), du même côté que les moyens (37) d'étanchéité du soufflet. 12. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1, caractérisé en ce que le talon de retenue (20) est disposé sur une surface radialement extérieure (21) du deuxième organe rotatif (6), et en ce que la gorge de réception de retenue est ménagée sur une surface radialement intérieure du soufflet (7). 13. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le talon de retenue (20) est formé sur le deuxième organe rotatif par repoussage du matériau du deuxième organe rotatif (6).