Brevet FR2963954A1 — publié le 20120224

L'invention concerne un joint homocinétique universel à grande flexion, pour transmettre un couple entre deux arbres, ce joint comportant au moins deux jeux d'organes de transfert, et un organe de positionnement axial. Chaque organe de transfert comporte des éléments de pivotement accouplés en rotation avec des moyeux de répartition montés respectivement dans un organe d'entrée et un organe de sortie et des éléments de jonction auxquels sont accouplés en rotations les éléments de pivotement, les éléments de jonction étant mutuellement en liaison pivot. L'organe de positionnement axial, comportant un agencement à cardan formé de deux étriers montés en liaison pivot suivant les axes principaux des moyeux de répartition d'entrée et de sortie, défini la position axiale des moyeux de répartition, et donc la rotation en synchronisme des organes de transfert symétriquement par rapport à un plan bissecteur homocinétique, de sorte que l'organe d'entrée et de sortie effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire. Etat de la technique antérieure II existe actuellement différents systèmes de joints homocinétiques universels. Les plus courant étant les joints homocinétiques « Rzeppa » et « Thompson », étant parfaitement homocinétique mais ayant une flexion limitée, ou plus particulièrement les joints de types à liaison décrit dans la Publication de Brevet No.2 825 428, ayant une flexion plus grande mais étant limité au transfert de couple « doux ». Le mécanisme selon l'invention permet, tout en continuant d'appliquer un couple important, d'augmenter l'angle de flexion du joint homocinétique. Exposé de l'invention La présente invention a pour fonction de transmettre un mouvement rotatif homocinétique et un couple relativement important entre deux arbres ayant un angle de flexion élevé. A cet effet, la présente invention propose un joint homocinétique universel comportant un organe d'entrée et un organe de sortie individuellement montés rotatif par rapport à une pièce de référence autour d'un axe de référence, un organe de positionnement axial, comportant, selon une forme d'exécution, un agencement à cardan formé de deux étriers montés en liaison pivot suivant les axes de référence des moyeux de répartition d'entrée et de sortie, et un organe de transfert monté en rotation sur des moyeux de répartitions dans la direction circonférentielle des organes d'entrée et de sortie. L'organe de positionnement axial, comportant selon une première caractéristique, un agencement à cardan formé d'un étrier monté en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition monté sur l'organe d'entrée, contraint en rotation par un croisillon avec l'étrier monté en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition monté sur l'organe de sortie, défini quelque soit l'angle de fonctionnement a, la position axiale des moyeux de répartitions , et donc la rotation en synchronisme des organes de transfert de sorte que l'organe d'entrée et de sortie effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire. On notera que l'un des axes du croisillon, selon une seconde caractéristique, forme l'un des axes de référence de l'orientation du plan bissecteur homocinétique. L'organe de transfert, formé par l'assemblage des éléments de pivotement et les éléments de jonction, se trouve, selon une troisième caractéristique, en symétrie permanente par rapport au plan bissecteur homocinétique et défini ainsi une position angulaire en synchronisme des moyeux de répartition d'entrée et de sortie, quelque soit la position circonférentielle de l'organe de transfert monté dans l'assemblage final. Par ailleurs, les axes des arbres des éléments de pivotement, montés en rotation dans les alésages des moyeux de répartition, se trouvent selon une quatrième caractéristique, dans un même plan orienté perpendiculairement à l'axe de l'arbre de liaison pivot, commun des éléments de jonction, celui-ci formant un second axe de référence du plan bissecteur homocinétique. L'organe de positionnement axial, selon une cinquième caractéristique, peut être composé, dans une autre forme d'exécution, d'une liaison pivot simple comportant, deux arbres en liaison pivot commune monté respectivement en liaison pivot en leur autre extrémité suivant l'axe de référence du moyeu de répartition monté sur l'organe d'entrée et de sortie, défini quelque soit l'angle de fonctionnement a strictement positif, la position axiale des moyeux de répartition, et donc la rotation en synchronisme des organes de transfert de sorte que l'arbre d'entrée et de sortie effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire. Présentation des figures La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - La figure 1(a) est une vue de face d'un joint universel homocinétique selon la présente invention, et la figure 1(b) est une vue projetée du joint universel représenté dans la figure 1(a) - La figure 2(a) est une vue de face d'un moyeu de répartition, et la figure 2(b) est une vue de coté du moyeu de répartition représenté dans la figure 2(a) ; - La figure 3(a) est une vue de face d'un élément de pivotement, et la figure 3(b) est une vue de coté de l'élément de pivotement représenté dans la figure 3(a) ; - Les figures 4(a) et 5(a) sont des vues de face des éléments de jonction, et les figures 4(b) et 5(b) sont des vues de coté des éléments de jonction représentés respectivement dans les figures 4(a) et 5(a) ; - La figure 6(a) est une vue de face d'un organe de transfert, et la figure 6(b) est une vue projetée de l'organe de transfert représenté dans la figure 6(a) ; - La figure 7(a) est une vue de face d'un joint universel homocinétique de la figure 1(a) se trouvant dans un état dans lequel il prend un angle de fonctionnement, et la figure 7(b) est une vue projetée du joint universel représenté dans la figure 7(a). Description détaillée du mode de réalisation préférentiel En se référant aux figures 1(a) et 1(b), ce joint homocinétique universel comporte au moins deux jeux d'organes de transfert 3', et un organe de positionnement axial 4', qui relient un organe d'entrée 1' à un organe de sortie 2' (un seul jeu d'organe de transfert 3' est représenté dans les dessins). L'organe de transfert 3' comporte deux éléments de pivotement 20' accouplés chacun en rotation avec les moyeux de répartition 10' montés respectivement dans un arbre 1' formant l'organe d'entrée et un arbre 2' formant l'organe de sortie, deux éléments de jonction 30' et 40' en liaison pivot commune à une extrémité et accouplé en rotation à l'autre extrémité aux éléments de pivotement 20'. L'organe de positionnement axial 4' comportant, selon une forme d'exécution, un agencement à cardan formé d'un étrier 50' monté en liaison pivot sur le moyeu de répartition 10' monté sur l'axe d'entrée contraint en rotation par un croisillon 60' avec l'étrier 50' monté en liaison pivot sur le moyeu de répartition 10' monté sur l'axe de sortie , défini la position axiale des moyeux de répartitions. L'axe de la liaison pivot commun aux deux éléments de jonction 30' et 40' de l'organe de transfert 3' monté comme décrit précédemment se trouve ainsi dans le plan bissecteur homocinétique O', commun avec l'un des axes du croisillon 60'. En se référant maintenant aux figures 2(a) et 2(b), le moyeu de répartition 10' comporte, selon une forme d'exécution, un certain nombre d'alésages 11' (trois dans les dessins) qui sont orientés dans la direction radiale, perpendiculairement à l'un ou l'autre des axes de référence d'entrée ou de sortie. Les alésages 11' n'ont pas besoin d'être reparti régulièrement dans la direction circonférentielle. Le moyeu de répartition comporte en son extrémité, dans la direction axiale, un alésage 12' pour recevoir en rotation l'arbre d'un des étriers 50' du mécanisme axial 4'. Comme représenté dans les figure 3(a) et 3(b), l'élément de pivotement 20' qui est réalisé, selon une forme d'exécution, en forme d'étrier, comporte deux alésages 21' pour recevoir en rotation l'arbre 22' (non représenté sur le dessin), et un arbre 23' monté en rotation dans les alésages 11' du moyeu de répartition 10'. L'axe de l'arbre 23' est idéalement coplanaire avec l'axe des alésages 21' et positionné dans le plan de symétrie de l'étrier, afin d'éviter des contraintes mécaniques nuisibles au mécanisme. Comme représenté dans les figure 4(a),4(b) ,5(a) et 5(b), les éléments de jonction 30' et 40' qui sont réalisés, selon une forme d'exécution, de manière asymétrique, comportent d'un coté respectivement des alésages 31' et 41' afin de former une liaison pivot commune par le biais d'un arbre 43' (non représenté sur le dessin). En leur autre extrémité ces éléments de jonction comportent respectivement des alésages 32' et 42' afin de recevoir en rotation les arbres 22' des éléments de pivotement. Leurs assemblage doit être réalisé de façon à ce que, une fois monté, leurs extrémités formées par les alésages 32' et 42' puissent se toucher. L'organe de transfert 3', composé de l'assemblage des éléments de pivotements 20' et des éléments de jonction 30' et 40', se trouve préférablement dans une configuration symétrique par rapport au plan A formé par les axes des arbres 23' des éléments de pivotement 20'. Les axes de pivotements des arbres 22' et 43' sont orientés perpendiculairement aux plan A (voir figures 6(a) et 6(b)). Comme représenté dans les figures 7(a) et 7(b), le positionnement axial des moyeux de répartition 10' montés individuellement dans l'arbre d'entrée 1' et de sortie 2' est réalisé par l'arbre 51' de l'étrier 50', monté en rotation dans l'alésage 12' du moyeu de répartition 10' de l'axe d'entrée et, de façon identique, entre l'étrier 50' et le moyeu de répartition 10' de l'axe de sortie. Les deux étriers 50' de l'organe de positionnement axial 4' forment une liaison cardan classique par le biais du croisillon 60', et ainsi positionné, l'un des axes du croisillon 60 se trouve toujours dans le plan bissecteur homocinétique. Quelque soit l'angle de fonctionnement a, l'organe de transfert 3' monté sur les moyeux de répartitions 10', eux même montés respectivement sur l'arbre d'entrée 1' et l'arbre de sortie 2', défini ainsi une position angulaire identique des moyeux de répartition 10' d'entrée et de sortie, quelque soit la position circonférentielle de l'organe de transfert monté dans l'assemblage final, et se déplacent mutuellement en synchronisme, de sorte que l'arbre d'entrée 1' et de sortie 2' effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire. Le nombre d'organes de transfert 3' utilisé pour transmettre un mouvement rotatif homocinétique, dépendra du couple à transmettre et de l'angle de fonctionnement a utilisé. En outre, si l'angle a reste strictement positif, l'organe de positionnement axial 4' pourra être réduit à une simple liaison pivot entre deux arbres en liaison pivot commune, montés de façon identique à la description précédemment mentionnée, à savoir monté respectivement en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition 10' monté sur l'organe d'entrée 1' et de sortie 2'. Ce joint homocinétique universel peut être utilisé dans des mécanismes, ou la transmission de couple à vitesse constante entre deux arbres aux variations angulaires importantes et aléatoires, est relativement complexe à réaliser. REVENDICATIONS1') Joint homocinétique universel comportant au moins deux jeux d'organes de transfert 3', reliant un organe d'entrée 1' à un organe de sortie 2', caractérisé en ce qu' un organe de positionnement axial 4', comportant, selon une forme d'exécution, un agencement à cardan formé d'un étrier 50' monté en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition 10' monté sur l'organe d'entrée contraint en rotation par un croisillon 60' avec l'étrier 50' monté en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition 10' monté sur l'organe de sortie, défini quelque soit l'angle de fonctionnement a, la position axiale des moyeux de répartitions 10', et donc la rotation en synchronisme des organes de transfert 3' de sorte que l'organe d'entrée 1' et de sortie 2' effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire. 2°) Joint universel homocinétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des axes du croisillon 60' forme l'un des axes de référence de l'orientation du plan bissecteur homocinétique 0'. 3°) Joint universel homocinétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transfert 3', formé par l'assemblage des éléments de pivotements 20' et les éléments de jonction 30' et 40', se trouve en symétrie permanente par rapport au plan bissecteur homocinétique 0' et défini ainsi une position angulaire en synchronisme des moyeux de répartition d'entrée et de sortie, quelque soit la position circonférentielle de l'organe de transfert monté dans l'assemblage final. 4°) Joint universel homocinétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que quelque soit la position circonférentielle de l'organe de transfert 3', les axes des arbres 23' des éléments de pivotement 20' se trouvent dans un même plan orienté perpendiculairement aux axes des arbres 22' et 43', et l'axe de l'arbre 43' se trouve toujours dans le plan bissecteur homocinétique. 5°) Joint universel homocinétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe de positionnement axial 4', constitué selon une autre forme d'exécution, d'une liaison pivot simple comportant, deux arbres en liaison pivot commune monté respectivement en liaison pivot suivant l'axe de référence du moyeu de répartition 10' monté sur l'organe d'entrée et de sortie, défini quelque soit l'angle de fonctionnement a strictement positif, la position axiale des moyeux de répartition, et donc la rotation en synchronisme des organes de transfert 3' de sorte que l'arbre d'entrée 1' et de sortie 2' effectuent le même angle de rotation et tourne à la même vitesse angulaire.