Joint universel La présente invention a pour objet un joint uni versel destiné à transmettre un couple d'entraînement sous un angle variable entre des axes menant et mené. L'invention vise à fournir un joint universel non seu lement capable de s'adapter aux variations angulaires mais qui puisse également absorber un mouvement longitudinal relatif des deux éléments du joint, mou vement se produisant par exemple dans l'arbre de la transmission d'un véhicule à moteur reliant des par ties suspendue et non suspendue du véhicule.
Le joint objet de l'invention comprend un organe extérieur creux, un arbre central dont une extrémité logée dans cet organe extérieur est mobile axialement par rapport à ce dernier, un organe de liaison inter médiaire reliant les deux organes susdits de manière à assurer l'entraînement en rotation de l'un des orga nes à partir de l'autre, cet organe de liaison étant arti culé, d'une part sur l'arbre pour pouvoir pivoter par rapport à ce dernier autour d'un premier axe perpen diculaire à l'axe longitudinal de l'arbre, et, d'autre part sur l'organe extérieur,
par l'intermédiaire d'orga nes de roulement lui permettant également de pivoter par rapport à cet organe extérieur autour d'un second axe perpendiculaire au premier axe et situé dans le même plan que ce dernier, le déplacement longitudi nal relatif de l'organe extérieur et de l'arbre étant rendu possible par le fait que ces organes de roule ment peuvent rouler le long de guides longitudinaux prévus dans la paroi latérale de l'organe extérieur et le joint comprenant des moyens de guidage montés sur l'organe de liaison et coopérant avec cette paroi latérale, agencés de manière que ledit second axe reste perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'organe extérieur pendant le déplacement longitudinal relatif de l'arbre et de l'organe extérieur.
Les moyens de guidage comprennent de préfé rence deux patins montés de part et d'autre de l'organe de liaison. Ces patins peuvent présenter des surfaces de glissement en forme de segment de cylin dre coulissant sur des surfaces de glissement de forme complémentaire adjacentes aux guides longitudinaux de l'organe extérieur. Dans une variante, les patins peuvent également coulisser directement dans ces gui des longitudinaux de l'organe extérieur. Les organes de roulement sont de préférence pivotés sur deux tou rillons coaxiaux placés de part et d'autre de l'organe de liaison, les guides longitudinaux de l'organe exté rieur étant constitués par des fentes ou rainures lon gitudinales creusées dans la paroi dudit organe.
Les patins peuvent également être agencés pour centrer l'organe de liaison et l'arbre dans l'organe extérieur. Les patins, se déplaçant longitudinalement avec l'organe de liaison dans l'organe extérieur, mais ne participant pas au mouvement angulaire de l'organe de liaison, sont de préférence montés sur les tourillons susmentionnés de manière à être position nés par ces tourillons qui restent toutefois libres de tourner dans les patins.
L'articulation entre l'arbre et l'organe de liaison est constituée, par exemple, par le moyen de deux tourillons formés de part et d'autre de l'arbre et venus d'une pièce avec le corps de ce dernier. Ces tou rillons peuvent être logés dans des roulements à aiguilles de l'organe de liaison. Dans une variante, l'organe de liaison peut comporter quatre tourillons agencés par paires, l'une des paires de tourillons étant coaxiale au premier axe et logée dans des roulements à aiguilles portés par l'arbre, tandis que l'autre paire de tourillons, coaxiale au second axe, porte les orga nes de roulement.
Les guides longitudinaux le long desquels roulent les organes de roulement peuvent être des rainures ou fentes à parois latérales opposées parallèles, ces guides coopérant par ces parois avec des organes de roulement de forme générale cylindrique.
Pour facili ter la fabrication et le montage, les fentes constituant ces guides peuvent traverser radialement la paroi latérale de l'organe extérieur et, le cas échéant, peu vent déboucher à une extrémité de ce dernier. Dans une forme d'exécution l'organe extérieur peut présen ter la forme générale d'un pot, les fentes de guidage étant constituées par des rainures à fond fermé creu sées dans la face intérieure de la paroi latérale du pot.
Enfin, les guides longitudinaux le long desquels roulent les organes de roulement peuvent être des rai nures ou fentes dont les parois latérales présentent une section droite en forme de segment de cercle, ces guides coopérant avec des organes de roulement pré sentant des surfaces de roulement sphériques.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux for mes d'exécution du joint universel objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe transversale de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe selon la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale de la seconde forme d'exécution, et la fig. 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 3.
Le joint représenté aux fig. 1 et 2 comprend un organe extérieur 1, en forme de pot, présentant à son extrémité de gauche (fig. 2) une bride circulaire 2 venue d'une pièce avec le corps 3 dudit organe. Ce corps 3 a une section droite de forme générale rec tangulaire dont les petits .côtés 4 sont incurvés, à convexité extérieure. Les grands côtés présentent à l'extérieur des nervures longitudinales 5 s'étendant sur toute la longueur du corps 3 et dans lesquelles sont creusées deux fentes de guidage 6 diamétralement oppoées et traversant la paroi du corps 3.
Ces fen tes, fermées à une extrémité, ont des parois latérales planes et parallèles et s'étendent approximativement sur toute la longueur de l'organe 1.
L'organe 1 constitue l'un des deux éléments d'entrée ou de sortie du joint, l'autre élément étant constitué par un arbre 7 dont l'extrémité de gauche (fig. 2) est logée dans l'organe extérieur 1. L'arbre 7 comporte deux tourillons latéraux 8 disposés de part et d'autre de l'arbre sur un même axe X-X perpen diculaire à l'axe longitudinal de l'arbre. Un organe de liaison 9, mobile longitudinalement dans ,l'organe extérieur 1 pour permettre un déplacement longitudi nal relatif des deux éléments du joint, relie l'organe extérieur 1 et l'arbre 7.
Cet organe 9, constituant une crosse, présente deux tourillons creux 10 dans lesquels sont emboîtées des coupelles 11 logeant cha cune un roulement à aiguilles 12 accommodant l'un des tourillons 8 de l'arbre 7.
L'organe 9 comporte également deux tourillons 13 disposés sur un même axe Y-Y situé dans le même plan que l'axe X-X. Les deux axes X-X et Y-Y se coupent ainsi en un point constituant le centre d'arti culation du joint. Des roulements à aiguilles 15 logés dans des cages cylindriques 14 sont montés sur les tourillons 13 de l'organe 9. Ces cages 14 sont logées dans les fentes de guidage 6 de l'organe extérieur 1 et, lors d'un déplacement longitudinal relatif des élé ments 1 et 7 du joint, elles constituent des organes de roulement roulant le long de ces fentes, absorbant ainsi les variations de longueur de l'arbre de trans mission, sur un véhicule par exemple.
Des moyens de guidage guident l'organe de liai son 9 longitudinalement dans l'organe extérieur 1, de manière que l'axe Y-Y soit maintenu perpendi culaire à l'axe longitudinal de l'organe extérieur 1. De la sorte, on peut obtenir un roulement parfait des cages 14 le long des fentes 6, sans les glissements ou dérapages qui pourraient se produire si l'axe Y-Y pouvait basculer par rapport à l'organe extérieur 1.
Ces moyens de guidage comprennent deux patins ou blocs de guidage 16 montés chacun sur un des tou rillons 13 de l'organe 9 et présentant une surface de guidage 17 en forme de segment de cylindre coopé rant avec des surfaces complémentaires 18 formées sur la paroi interne de l'organe extérieur 1, sur les deux côtés de chacune des fentes de guidage 6.
Chaque patin 16 est percé d'un alésage central 19 ajusté sur une portée 20 située à la base du tou rillon 13 correspondant, qui peut tourner librement dans le patin de guidage mais qui est orienté de manière précise par le patin. Les patins 16 ne main tiennent pas seulement la perpendicularité mais assu rent aussi un centrage précis de l'organe 9 et de l'arbre 7 dans l'organe extérieur 1.
L'arbre 7 présente une portée 21, de plus grand diamètre que le corps de l'arbre sur laquelle est fixée une extrémité d'un manchon d'étanchéité 22, en caoutchouc. L'autre extrémité de ce manchon 22 est fixée sur l'extrémité de l'organe extérieur 1.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 3 et 4, le joint comprend un élément extérieur cylindri que 25 présentant un alésage 26 de section droite de forme approximativement rectangulaire. Les petits côtés de l'alésage 26 sont incurvés et une rainure de guidage 27 est creusée au centre de chacun des grands côtés de l'alésage. Ces rainures 27, diamétralement opposées, sont constituées par des creusures de la paroi et sont fermées radialement par un fond cons titué- par un reste de paroi. L'organe extérieur 25, comme dans la forme d'exécution précédente, consti tue l'un des éléments du joint, dont l'autre élément est constitué par un arbre 28 dont l'extrémité de gau che (fig. 3) est logée dans l'organe extérieur 25.
L'arbre 28 comprend deux tourillons 29 placés de part et d'autre de l'arbre sur un même axe A-A perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'arbre. Un organe de liaison 30 est mobile longitudinalement dans l'organe extérieur 25, pour absorber le mouve ment longitudinal relatif des deux éléments du joint. Cet organe 30 assure la transmission du mouvement de rotation entre l'organe extérieur 25 et l'arbre 28. Constituant une crosse, il présente deux bras creux 31 dans lesquels sont montées des coupelles 32 de roulements à aiguilles 33 guidant les tourillons 29 de l'arbre 28.
L'organe 30 comporte également deux tourillons 34 disposés en ligne sur un axe B-B situé dans le même plan que l'axe A-A. Ces deux axes A-A et B-B se coupent au point d'articulation du joint. Deux cages cylindriques 35 constituent les bagues extérieu res de roulements à aiguilles 36 placés sur les tou rillons 34. Ces cages 35 sont logées dans les rainures de guidage 27 et roulent le long de ces dernières lors d'un mouvement relatif longitudinal des deux éléments du joint.
Dans cette forme d'exécution, les moyens de gui dage comprennent deux patins ou blocs de guidage 37 embrassant les cages 35, écartés de ces dernières, et coopérant avec la paroi latérale de l'organe extérieur 25, dans les rainures 27. Chaque patin 37 présente un pied latéral 38 et une partie centrale percée d'un alésage conique 39. Cet alésage 39 s'emboîte sur un siège conique complémentaire 40 formé sur l'organe de liaison 30. Les patins 37 sont libres de tourner sur les sièges 40 qui les positionnent avec précision. Les patins 37 assurent, d'une part la perpendicula rité, et, d'autre part le centrage de l'organe de liaison 30 et de l'arbre 28 dans l'organe extérieur 25.