FR2617552A1

FR2617552A1 - Joint homocinetique

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Publication number: FR2617552A1
Application number: FR8808985A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1989-01-06
Anticipated expiration: 2008-06-29
Also published as: JPS6435122A; DE3721775A1; GB2206394A; JP2675080B2; IT8821133A0; FR2617552B1; GB2206394B; GB8815307D0; IT1217948B; DE3721775C2; US4915672A

Abstract

L'invention a pour objet un joint homocinétique du type non coulissant, agencé de manière à éliminer des contraintes parasites pouvant résulter de certaines imprécisions, notamment d'excentricités. Le joint comporte un élément extérieur creux 12 pourvu de pistes 1' pour le roulement de billes 70, et un élément intérieur 56 logé dans l'élément extérieur et pourvu de pistes correspondantes 6' pour les billes. Les points de contact 100, 600 des billes avec les pistes 1' et 6' se trouvent d'un côté du plan 8 des billes au moins dans un sens du couple transmis et dans la position droite du joint, les billes étant maintenues par des fenêtres 340 d'une cage 34 située entre les deux éléments et centrée par rapport à eux au moyen de paires de surfaces de centrage 2'/3', 4'/5'. L'une de ces surfaces est prévue sur une rondelle d'appui 50 qui est mobile radialement par rapport à l'élément intérieur 56, à l'élément extérieur ou à la cage. Applications : joints homocinétiques non coulissants, comportant des pistes circulaires ou non.

Description

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JOINT HOMOCINETIQUE

L'invention concerne un joint homocinétique comportant deux éléments de transmission, à savoir un élément extérieur creux pourvu de pistes ménagées dans sa surface intérieure et un élément intérieur placé dans l'élément extérieur et pourvu de pistes correspondantes dans sa surface extérieure, des billes dont chacune est engagée dans une piste respective de l'élément extérieur et de l'élément intérieur pour la transmission d'un couple et dont les points de contact avec lesdites pistes se trouvent, au moins dans un sens du couple et dans la position droite du joint, d'un premier côté d'un plan appelé plan des billes, et une cage placée entre lesdits éléments de transmission et pourvue de fenêtres grâce auxquelles elle maintient la position des centres des billes dans ledit plan des billes, la cage étant centrée sur un point central du joint par rapport à l'élément extérieur et à l'élément intérieur au moyen de paires de

surfaces de centrage correspondantes.

Au cours de la transmission du couple dans un tel joint, par exemple conforme à la fig. 3 du brevet US 2 046 584, les billes sollicitent les éléments de transmission dans un sens axial et la cage dans le sens axial opposé, de sorte que les éléments de transmission s'appuient sur la cage, du premier côté du plan des billes en ce qui concerne l'élément extérieur et de l'autre côté pour ce qui est de l'élément intérieur. Ainsi, la position radiale de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur est déterminé par deux systèmes: le système de transmission et le

système de centrage.

De plus, pendant la transmission d'un couple, l'élément intérieur est centré dans l'élément extérieur,.le long du plan des billes, par les composantes radiales des forces de transmission. La position de.l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur est donc déterminée par la

précision de position des points de contact sur ces deux éléments.

2- Quand le joint est coudé, les billes se déplacent en va-et-vient le long des pistes, si bien qu'il faut s'attendre à une variation périodique de la position de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur en raison des tolérances de fabrication affectant la géométrie des pistes. En outre, la charge de chaque bille est soumise à des fluctuations très importantes pendant son parcours, ce qui entraîne une modification correspondante de la position de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur. De telles fluctuations ne dépendent en principe pas directement de la rotation et elles résultent notamment du moment secondaire, ainsi que des différentes déformabilités locales des éléments

de transmission aux différents points de contact.

Le système de centrage est constitué par les surfaces de centrage de l'élément extérieur, de la cage et de l'élément intérieur. L'élément intérieur est centré par rapport à l'élément extérieur de manière forcée par l'entremise de la cage, sous l'effet de la somme des composantes axiales des forces de transmission. La position de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur dépend donc de la précision de position des

- surfaces de centrage.

Ainsi, la position radiale de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur est définie séparément par deux systèmes de centrage superposés et elle est donc surdéterminée. Il en résulte que l'élément intérieur prend une position intermédiaire dans laqu elle il y a une tension radiale unilatérale entre le système de transmission et le système de centrage. Les surfaces de centrage et les surfaces de transmission subissent des forces supplémentaires hyperstatiques et sont chargées de manière excentrique. En conséquence, le plan des billes s'écarte du plan bissecteur. La qualité du joint au point de vue de la transmission du couple, des pertes par frottement, de la durée de service

et de la création de bruit s'en trouve réduite.

Des dissymétries axiales, par exemple si les pistes de l'élément extérieur ne sont pas des images réfléchies de celles de l'élément intérieur par rapport au plan des billes, ont aussi pour effet d'écarter le plan des billes de sa position idéale quand le joint est coudé et de créer une 3tension dans le joint. La publication DE-A-3 233 753 décrit des moyens pour réduire les dissymétries axiales créées par des jeux entre les surfaces de centrage ou par la pénétration des billes par écrouissage

dans les surfaces des fenêtres.

La présente invention a pour but d'éliminer dans une large mesure, par des moyens simples, les tensions susmentionnées entre le système de

transmission et le système de centrage.

Dans ce but, un joint homocinétique selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle d'appui qui est agencée pour coopérer avec l'une des surfaces de centrage et pour être appuyée contre l'élément intérieur, l'élément extérieur ou la cage d'une manière mobile radialement. Ainsi, l'idée de base de l'invention est qu'un découplage radial d'un des éléments de transmission par rapport à la cage libère la tension dans le joint. En principe, peu importe que ce soit l'élément intérieur ou l'élément extérieur qui est découplé radialement. Par conséquent, la rondelle d'appui peut coopérer avec n'importe laquelle des surfaces de centrage. Dans le cas o c'est par exemple l'élément intérieur qui est appuyé d'une manière mobile ou flottante radialement contre une rondelle d'appui, la force axiale se transmet de l'élément intérieur à la cage par l'entremise de la rondelle d'appui. S'il existe une surdétermination entre les systèmes de centrage, l'élément intérieur se décale par rapport à la rondelle d'appui dans les limites du jeu radial entre l'élément iitérieur et la cage, de manière à compenser cette surdétermination en direction radiale. Quand le joint est en position droite, toutes les excentricités des

surfaces de transmission et de centrage peuvent être neutralisées.

Si le joint se trouve en position coudée, le décalage entre les axes des pistes et de la surface extérieure de l'élément intérieur est ainsi compensé directement. Le décalage entre les axes des pistes et de la

surface de centrage de l'élément extérieur est compensé indirectement.

4- Le décalage entre les axes des deux surfaces de centrage de la cage est largement compensé, ce qui s'accompagne d'un léger écart de symétrie

du plan des billes, mais les billes restent dans un plan bissecteur.

Quand le joint est coudé, l'effet du montage flottant de la rondelle d'appui va bien au-delà de la compensation des erreurs radiales, car un écart de symétrie du plan des billes est également compensé dans une large mesure. Le plan des billes reste aussi bissecteur dans ce cas. Les concentrations de charge dues aux tensions dans le joint sont éliminées

de manière substantielle.

Ceci entraîne une augmentation sensible des performances du joint, s'accompagnant dans certains cas d'un allègement des tolérances et d'une réduction des coûts de fabrication. Par exemple, on peut renoncer à rectifier diverses surfaces qui doivent l'être en général dans les joints de

ce genre.

La rondelle d'appui peut se trouver entre la surface de centrage intérieure de la cage et une surface frontale de l'élément intérieur,

cette surface frontale étant située dudit premier côté du plan des billes.

Cette exécution correspond à l'exemple 'de fonctionnement décrit cidessus. De préférence, le joint comporte un intervalle entre ses éléments qui

sont en contact avec la rondelle d'appui, l'épaisseur minimale de cet.

intervalle étant de préférence sensiblement égale au.décalage radial maximal à attendre entre lesdits éléments. De cette façon, la surface de centrage de la rondelle d'appui peut coopérer avec la surface de centrage correspondante en remplissant toujours correctement sa fonction, sans interférence entre les éléments qui sont en contact avec

elle, même pour des valeurs élevées du décalage entre éléments.

La rondelle d'appui peut comporter des encoches situées respectivement en regard des pistes de l'élément intérieur ou extérieur, et le joint peut comporter des organes d'arrêt de rotation, de préférence à engagement positif, entre la rondelle d'appui et l'élément intérieur ou extérieur. On

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appliquera ces caractéristiques si le champ de mouvement des billes le long des pistes de l'élément intérieur ou extérieur pénètre dans la zone de la rondelle d'appui, par exemple en cas de fort pliage du joint ou lors de son assemblage, afin de ne pas limiter le mouvement des billes. La rotation de la rondelle d'appui par rapport à l'élément intérieur ou

extérieur est limitée, sans affecter sa mobilité radiale.

Dans une forme de réalisation préférée, la surface de centrage de la rondelle d'appui est osculatrice en direction longitudinale et/ou transversale par rapport à la surface de centrage correspondante. On obtient ainsi un appui par contact sur une surface au lieu d'un appui ponctuel, ce qui permet d'optimiser la pression de contact. Une osculation dans un plan longitudinal signifie des surfaces de centrage à symétrie de rotation. Une osculation dans un plan transversal conduit pratiquement à un contact suivant plusieurs lignes dans des plans radiaux, avec un recouvrement axial plus long. Une osculatioh dans toutes les directions est la plus avantageuse au point de vue de la

lubrification et des exigences de précision.

La rondelle d'appui peut être pourvue d'un revêtement anticorrosion et antifriction ou être faite d'une matière synthétique ayant des propriétés antifriction. Le mouvement radial de la rondelle d'appui sur la surface frontale correspondante est minime, mais on a avantage à réduire les forces de frottement pour avoir une meilleure mobilité et un meilleur centrage des pièces. La rondelle d'appui peut par exemple être revêtue ou imprégnée de phosphate ou de matière synthétique. Le frottement sur les surfaces de centrage est également réduit par ce -traitement de surface, c'est-à-dire sans frais supplémentaires. En outre, ceci permet facilement d'empêcher ou de réduire la corrosion par frottement sur ladite surface frontale. Comme la rondelle d'appui est sollicitée avant tout en compression, sa réalisation en matière synthétique, par exemple renforcée par des fibres de verre, est envisageable techniquement et

surtout s'avère peu coûteuse.

La surface de centrage correspondant à la rondelle d'appui peut s'étendre, de chaque côté de sa zone de contact avec la rondelle d'appui, 6- sur un arc sensiblement égal à la moitié de l'angle maximal de débattement du joint. Ceci a l'avantage de permettre un guidage sûr de la rondelle d'appui dans toutes les directions, jusqu'à l'angle maximal du joint. L'usure des surfaces de centrage et frontales, de même que la pénétration des billes dans les surfaces des fenêtres de la cage, font que l'élément extérieur, l'élément intérieur et la cage se déplacent dans un sens par rapport au plan des billes, ce qui détermine un écart de symétrie des pistes des deux éléments par rapport à ce plan. Afin de minimiser cet écart, une forme particulière du joint est caractérisée en ce que la position moyenne du plan des billes par rapport aux pistes de l'élément extérieur ou intérieur à la moitié de la durée de service du joint est déterminée par le fait que, dans le joint neuf, le plan des billes est décalé dudit premier côté du point central du joint dans une mesure correspondant à la moitié de l'écrouissage créé par les billes dans les surfaces des fenêtres pendant la moitié de la durée de service, et/ou en ce que la distance entre le centre des pistes de l'élément extérieur ou intérieur et le point central du joint peut être augmentée ou réduite dans une mesure qui correspond au décalage axial créé, à la moitié de la durée de service, par l'usure desdites surfaces de centrage ou frontales

situées entre la cage et l'élément intérieur ou extérieur.

Ainsi, la distance entre le centre des pistes de l'élément intérieur et le plan des billes est plus petite que la distance correspondante de l'élément extérieur quand le joint est neuf, elle lui est égale à la moitié de la durée de service, et elle plus grande à la fin de cette durée, La possibilité de compenser les tolérances de fabrication dans la chaîne cinématique axiale formée par les éléments du joint réside simplement dans le choix de l'épaisseur de la rondelle d'appui. Comme cette rondelle est en soi un élément distinct et relativement peu coûteux, on peut parfaitement envisager sa fabrication dans différentes classes d'épaisseur afin qu'on puisse compenser des tolérances de fabrication ou

une usure par le montage d'une rondelle d'épaisseur appropriée.

On peut intercaler au moins une rondelle d'écartement entre la rondelle 7 -

d'appui et la surface frontale correspondante, cette rondelle d'écar-

tement étant de préférence flottante radialement. On dispose alors d'au moins deux paires de surfaces frontales, ce qui permet d'optimiser le glissement sur ces surfaces, notamment en réalisant la rondelle d'écartement en un matériau antifriction. En outre, on peut prévoir des rondelles d'écartement ayant différentes épaisseurs pour que, quand on monte le joint et qu'on a mesuré les cotes axiales effectives de l'élément extérieur, de la cage, de l'élément intérieur et de la rondelle d'appui, on puisse choisir la rondelle d'écartement qui convient.pour déterminer avec précision la position voulue du plan des billes par rapport aux pistes de

l'élément extérieur et de l'élément intérieur.

Dans les joints homocinétiques, les pistes ayant leur centre de courbure sur l'axe de rotation de l'élément de transmission concerné sont dites circulaires. Un perfectionnement particulièrement intéressant consiste à appliquer aussi les principes de base de la présente invention à des joints ayant des pistes non circulaires. La fig. 5 du brevet US-2 046 584 montre des réalisations extrêmes de ce type de pistes. Si les pistes se trouvent dans des plans méridiens et comportent par exemple chacune un tronçon circulaire et un tronçon rectiligne, il peut arriver que, lorsque lejoint est coudé, quelques billes se trouvent dans les tronçons circulaires tandis que les billes opposées se trouvent dans les tronçons rectilignes. L'inclinaison des pistes circulaires par rapport au plan des billes est généralement beaucoup plus petite que celle des pistes rectilignes, si bien que la répartition des forces de transmission des billes en composantes radiales et axiales varie beaucoup. Il en résulte un effet supplémentaire sur le décalage entre les axes de l'élément intérieur et ceux de l'élément

extérieur, indépendamment de la précision géométrique des pièces.

La présente invention apporte une solution à ce problème en fournissant un joint homocinétique du type indiqué en préambule, comportant une rondelle d'appui qui est agencée pour coopérer avec l'une des surfaces de centrage et pour être appuyée contre l'élément intérieur, l'élément extérieur ou la cage d'une manière mobile radialement, caractérisé en ce que les axes desdites pistes de l'élément extérieur et de l'élément intérieur comportent partiellement des tronçons dont les centres de courbure se trouvent en dehors de l'axe de rotation de l'élément respectif. Dans les réalisations selon l'état de la technique, les inclinaisons différentes des pistes opposées par rapport au plan des billes ont souvent pour effet qu'une ou plusieurs billes perdent le contact avec leur piste, d'o il résulte globalement une baisse considérable de la qualité du guidage et de la transmission dans le joint, par rapport à des joints à pistes circulaires. Les phénomènes de ce genre sont compensés dans une

large mesure par les dispositions prévues par la présente invention.

De plus, un joint selon l'invention peut comporter un organe élastique servant de ressort pour repousser axialement la rondelle d'appui par rapport à l'élément intérieur ou extérieur ou la cage contre lequel ou

laquelle la rondelle est appuyée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la

description suivante de différents exemples de réalisation de l'invention,

en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la fig. l représente une demi-coupe longitudinale d'un joint selon l'invention en position droite, dans. lequel une rondelle d'appui est disposée entre la cage et une surface frontale de l'élément intérieur, la fig. la est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du joint de la fig. l pour compenser les excentricités des surfaces de centrage et

de transmission.

- la fig. lb est un schéma illustrant le principe de fonctionnement dujoint de la fig. 1 en position coudée, pour compenser les excentricités des surfaces de centrage et de transmission, la fig. lc est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du joint de la fig. I en position coudée, pour compenser des écarts de symétrie par rapport au plan des billes, -9- la fig. ld est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du joint de la fig. I en position coudée, pour compenser les excentricités des surfaces de centrage de la cage, la fig. 2 représente en coupe longitudinale un joint selon l'invention en position coudée, avec une rondelle d'appui disposée entre la cage et une surface frontale disposée sur l'élément extérieur, la fig. 2a est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du joint de la fig. 2 pour compenser les excentricités des surfaces de centrage et de transmission, la fig. 3 représente une demi-coupe longitudinale d'un joint selon l'invention en position droite, avec une rondelle d'appui disposée entre l'élément extérieur et une surface frontale de la cage, la fig. 3a est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du joint de la fig. 3 pour compenser les excentricités des surfaces de centrage et de transmission, la fig. 4 représente en demi-coupe longitudinale un joint selon l'invention en position droite, avec'une rondelle d'appui disposée entre l'élément intérieur et une surface frontale disposée sur la cage, la fig. 5 représente en élévation une rondelle d'appui pour un joint du type de la fig. 1, et la fig. 6 représente une demi-coupe longitudinale d'une rondelle- d'appui

pour un joint du type de la fig. 1.

La fig. I représente un joint homocinétique ayant deux éléments de transmission et comportant un élément extérieur 12, un élément intérieur 56, une cage 34, une série de billes 70 et une rondelle d'appui 50. Il s'agit d'un joint du type fixe, c'est-à-dire que les deux éléments de transmission 12 et 56 ne sont pas agencés pour coulisser axialement l'un par rapport à l'autre. La cage 34 est centrée par sa surface de centrage

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I0- 3' dans la surface de centrage 2' de l'élément extérieur 12 de manière à pouvoir basculer. La rondelle d'appui 50 est centrée de manière pivotante par sa surface de centrage 5' dans la surface de centrage 4' de la cage 34, et d'autre part elle est en contact par sa surface frontale 500 avec la surface frontale 560 de l'élément intérieur 56. Des fenêtres 340 de la cage 34 maintiennent les centres 7 des billes 70 dans un plan bissecteur 8 qui est appelé plan des billes et qui coupe l'axe de rotation G-G du joint sur un point central O du joint. Le dessin montre que les centres 2, 3, 4 et 5 des surfaces de centrage 2', 3', 4' et 5' coïncident avec le point central O. Pour assurer la transmission d'un couple d'un -élément à l'autre, les billes 70 sont engagées dans des pistes 1' et 6' ménagées respectivement dans l'élément extérieur et dans l'élément intérieur. Les pistes dites circulaires 1' et 6' ont la forme d'un tore à section elliptique; les centres I et 6 de leurs axes circulaires 10 et 60 situés dans des plans méridiens se trouvent sur l'axe G-G du joint, à des distances égales du plan des billes 8. Les points de contact 100 et 600 des billes 70 avec les pistes 1' et 6' se trouvent dans des plans d'appui

1-7 et 6-7 et ils sont situés du côté du plan des billes 8.

A cause de l'inclinaison des pistes 1' et 6' par rapport au plan des billes 8, ainsi que de la position des points de contact 100 et 600, la force de transmission s'exerçant entre une bille 70 et les pistes 1' et 6' comprend une composante radiale et une composante axiale. La somme des composantes axiales de ces forces pousse les éléments de transmission 12 et 56 vers la gauche et la cage 34 vers la droite. Cependant, la cage est centrée dans l'élément extérieur 12 dans l'élément extérieur 12 par les surfaces de centrage 2' et 3'.L'élément intérieur 56 reporte lesdites composantes axiales sur la rondelle d'appui 50, laquelle s'appuie dans la

cage 34 par les surfaces de centrage 5' et 4'.

La position radiale de la rondelle d'appui 50 par rapport à l'élément extérieur 12 dépend des excentricités de la surface de centrage 2' par rapport à l'élément 12 et de la surface de centrage 3' par rapport à la surface 4' de la cage 34; elle est déterminée à la fois par l'ampleur et

par la direction des excentricités.

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Les composantes radiales des forces de transmission ont pour effet de centrer l'élément intérieur 56 par rapport à l'élément extérieur 12 le long du plan des billes 8. Ainsi, la position de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur dépend principalement des erreurs de pas et de concentricité des pistes 1' et 6' les unes par rapport aux autres et par rapport aux éléments respectifs 12 et 56, ainsi que de la planéité des

surfaces des fenêtres 71.

Dans cette forme de réalisation de l'invention, l'élément intérieur 56 et la rondelle d'appui 40 sont mobiles radialement l'un par rapport à l'autre, si bien que ces deux pièces distinctes peuvent prendre des positions qui sont définies par les excentricités correspondantes, sans s'influencer mutuellement si ce n'est par les éventuelles forces de frottement entre leurs surfaces frontales 500 et 560. De ce fait, les forces de transmission des diverses billes 70, s'il y a des erreurs de pas et de coricentricité des pistes 1' et 6' les unes par rapport aux autres, ainsi que les éventuels écarts par rapport au plan des billes 8 sont compensés de manière optimale. Si une-usure apparaît, par exemple dans des pistes plus chargées ou moins dures, ou encore sur des surfaces des fenêtres, la position de l'élément intérieur 56 s'adapte en conséquence, toujours d'une manière tendant vers un équilibre des forces et -un

centrage forcé.

De cette manière, la capacité de transmission du joint est optimisée indépendamment de l'ampleur des imprécisions radiales des différentes surfaces actives du joint. Cela signifie que des décalages d'axes entre les pistes 1' et la surface de centrage 2' de l'élément extérieur 12, ainsi qu'entre les surfaces de centrage 3' et 4' de la cage 34 ou entre la surface extérieure 561 et les pistes 6' de l'élément intérieur 56, sont complètement neutralisés par la mobilité de la rondelle d'appui 50 dans toutes les directions radiales par rapport à l'élément intérieur 56 quand

le joint est en position droite.

L'épaisseur de la rondelle d'appui 50 peut déterminer la distance entre le centre 5 de la surface- de centrage 5' et le centre 6 des pistes 6'. Si l'épaisseur de la rondelle 50 est sélectionnée au moment de l'assemblage

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- 12- du joint et après mesure des cotes axiales réelles des surfaces fonctionnelles, par exemple à l'aide d'une classification des épaisseurs ou à l'aide d'une rondelle d'écartement 50a (représentée en traits interrompus en fig. 6), on peut fixer à la fabrication la position relative voulue du plan des billes 8 par rapport aux centres 1 et 6, c'est-à-dire

placer ce plan de manière idéale au milieu de la longueur entre 1 et 6.

Toutefois, cette symétrie est perturbée avant tout par l'usure mutuelle des paires de surfaces 2'/3', 5'/4' et 560/500, ainsi que par les déformations plastiques par écrouissage des surfaces des fenêtres 71 par les billes 70, de sorte que l'élément extérieur 12, l'élément intérieur 56

et la cage 34 s'éloignent encore plus vers la gauche du plan des billes 8.

Si par exemple les déplacements moyens de ces trois éléments 12, 56 et 34 à la moitié de la durée de service sont de X mm, Y mm et Z mm, la distance entre le'centre 1 et le plan des billes 8 se réduit de (X + Z) mm tandis que la distance entre le centre 6 et le plan des billes 8 augmente de (Y + Z) mm. Afin de minimiser les écarts de symétrie par rapport au plan des billes 8 sur toute la durée de service, ces déplacements peuvent être compensés dans les joints neufs. Tout d'abord, il faut décaler. le plan des billes 8, lequel est conditionné par la position axiale des surfaces des fenêtres 71, d'une distance de Z mm à gauche du centre 3/4 des surfaces de centrage 3' et 4' d'une façon telle que le plan des billes coîncide avec les centres 3, 4 et O à la moitié de la durée de service. D'autre part, il conviendrait de choisir l'épaisseur de la rondelle d'appui 50 de telle façon que la distance 6-5 soit plus petite de (X + Z) mm que la distance 1-2, afin que les distances 0-6 et O- 1 soient égales à la moitié de la durée de service, comme on l'a représenté en fig. I. Cependant on peut aussi, apres une certaine durée de fonctionnement, rétablir et optimiser le centrage du plan des billes 8 en choisissant l'épaisseur d'une nouvelle rondelle d'appui 20 ou en adaptant des

rondelles d'écartement correspondantes 50a (voir fig. 6).

La rondelle d'appui 50 comporte des encoches périphériques 501 qui se trouvent approximativement en face des pistes 6', afin d'éviter de retenir les billes 70 pour les plus grands angles de pliage du joint, notamment lors de l'assemblage. Pour éviter une rotation de la rondelle d'appui 50, - 13- qui pourrait être produite par les mouvements de la cage sous l'effet des secousses dues aux alternances de charge ou par des moments de friction unilatéraux, la rondelle comporte une denture 502. La fig. 1 montre l'alésage cannelé 562 de l'élément intérieur 56, pour son montage sur une arbre cannelé non représenté. Le prolongement de cet arbre cannelé est engagé dans la denture 502, mais avec un jeu radial suffisant pour laisser libre la mobilité radiale de la rondelle 50 par rapport à l'élément 56. Dans le cas présent, la largeur de l'intervalle 9 entre la surface extérieure 561 et la surface de centrage 4' est déterminée pour des tolérances relativement grandes, de manière que ces surfaces ne risquent pas de se toucher en cas de décalage radial maximal de l'élément intérieur 56 par rapport à la rondelle 50. Cependant, en cas de fabrication plus précise ou de moindre sollicitation du joint, cette largeur peut correspondre à des conditions normales de jeu, par exemple

un millième du diamètre.

Dans un joint selon l'état de la technique, l'élément intérieur est centré de manière pivotante autour du point central du joint par sa surface extérieure, servant de surface de centrage, directement dans la surface intérieure de la cage. En s'appuyant sur la cinématique de l'excécution selon la fig. 1, dans l'état de la technique tout se passe comme si la rondelle d'appui 50 était d'une pièce avec l'élément intérieur 56, ou du moins était fixée radialement par rapport à l'élément intérieur. Ainsi, laposition radiale de l'élément intérieur par rapport à l'élément extérieur serait surdéterminée par deux systèmes de centrage superposés, c'est-à-dire que les deux systèmes seraient soumis à des forces

hyperstatiques opposées et à des concentrations d'efforts.

La fig. la représente une comparaison du joint selon la fig. I en position droite avec un joint selon l'état de la technique, au point de vue de l'effet des excentricités. L'axe de rotation commun 22/33 des surfaces de centrage 2' et 3' est représenté décalé d'une valeur suposée Vk par rapport à l'axe de rotation commun 44/55 des surfaces de centrage 4'-et '. Vk correspond ainsi au décalage mutuel des axes des surfaces de centrage 3' et 4'. Chaque centre 1, 6 présente un décalage radial supposé Va, Vj par rapport à l'axe correspondant 22, 55 et il se trouve dans un - 14plan radial correspondant A, J. De plus, les centres I et 6 sont à égale distance du plan bissecteur 8h, si bien qu'il n'y a pas de dissymétrie axiale. Le plan du dessin correspond à un plan méridien. Les plans méridiens 11 et 66, perpendiculaires au plan du dessin, peuvent contenir les axes d'autres pistes, par exemple dans un joint à huit billes ou en

raison de la rotation.

Pour une transmission d'un couple sans efforts hyperstatiques, les axes de toutes les pistes correspondantes doivent se couper dans un même plan, de préférence dans le plan bissecteur 8h. A cause du décalage représenté des centres 1 et 6, les axes de pistes 10 et 60 situés dans le plan du dessin se coupent en 7f et définissent un plan oblique 8f du côté ou devraient se trouver les centres 7 des billes correspondantes et le plan des billes 8. Les axes de pistes décalés de 90 et se trouvant dans les plans méridiens 11 et 66 ne se coupent évidemment pas. Si le joint supporte un couple, les plans méridiens 11 et 66 se rapprochent et font s'écarter les axes de rotation 22 et 33, ainsi que les axes 44 et 55, ce qui

utilise au moins partiellement (en fonction de l'ampleur des excentri-

cités et des jeux) les jeux radiaux entre les surfaces de centrage 2' et 3', ainsi que 4' et 5', au-dessus de l'axe de rotation G-G (voir fig. 1). Les forces normales augmentent en conséquence. Les pistes 1' et 6', -les surfaces des fenêtres 71 et les surface.s de centrage 2', 3', 4' et 5' sont

ainsi surchargées d'un côté radial du joint.

Grâce à-la possibilité de coulissement radial entre l'élément intérieur 56 et la rondelle d'appui 50, c'est-à-dire entre les pistes 6' et la surface de centrage 5', le centre 6 peut se déplacer de manière bidimensionnelle dans le plan radial J et, sous l'effet des forces radiales, il va en 6g. Par conséquent, le plan méridien 66 va en 66g et il en résulte un équilibrage ou une compensation des valeurs de décalage Vj + Vk + Va. Les nouveaux axes de pistes 60g coupent les axes de pistes 10 de l'élément extérieur

en 7g. Le plan des billes 8 coîncide avec le plan bissecteur 8h.

La fig. lb représente aussi une comparaison d'un joint selon la fig. 1 avec un joint selon l'état de la technique, mais dans une position coudée du joint. L'axe de rotation 55 de la surface de centrage 5' de la rondelle

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a pivoté dans le sens des aiguilles d'une montre d'un angle B/2 égal à la moitié de l'angle du coude, et l'axe de rotation 22 de la surface de centrage 2' de l'élément extérieur 12 est également incliné de B/2 dans le sens opposé. On suppose, au moins pour simplifier le dessin, que les surfaces de centrage 3' et 4' de la cage 34 sont concentriques. Si c'est bien le cas, les axes de rotation 33 et 44 des surfaces 3' et 4' sont identiques. Les axes de rotation 22 et 55 des surfaces de centrage 2' et ' se coupent sur le plan bissecteur 8h au point O, par lequel passe aussi l'axe de rotation commun 33/44. On voit que le centre 1 et le plan méridien Il présentent un décalage latéral supposé Va par rapport à l'axe de rotation 22, le centre 1 se trouvant sur le plan radial A. Le centre 6 et le plan méridien 66 sont représentés avec un décalage latéral supposé Vj par rapport à l'axe de rotation 55, et le centre 6 se trouve sur le plan radial J. Axialement, il n'y a pas d'asymétrie entre les plans A et

J; le plan bissecteur 8h est aussi bissecteur des plans A et 3.

S'il n'y a pas un déplacement relatif entre le centre 6 des axes de pistés et l'axe de rotation 55 de la surface de centrage 5', il existe une surdétermination dans le joint. A cause du décalage des centres 1 et 6, les'axes de pistes correspondants 10 et 60 se coupent en 7f et ils définissent un plan oblique 8f. Les plans méridiens Il et 66 se coupent en 7m, là o devraient se trouver les centres des billes situées dans ces plans méridiens Il et 66. La position du point d'intersection 7m se trouve même en dehors du plan oblique 8f, si bien qu'il y a une distorsion multiple du plan des billes 8 et un supplément de contraintes dans le joint. Grâce à la possibilité de coulissement radial entre l'élément intérieur 560 et la surface de centrage 5', le centre 6 peut se déplacer de manière bidimensionnelle dans le plan radial J et il se déplace en 6g sous l'effet des forces radiales, de sorte que, grâce à la symétrie entre les plans A et J, les centres 1 et 6g se trouvent aussi à égale distance du plan bissecteur 8h. Le décalage Vj est compensé directement dans le plan Ji le décalage Va est compensé par symétrie. Les axes de pistes 10 et 60g se coupent alors en 7g, de sorte que le plan des billes 8 est identique au plan homocinétique et bissecteur 8h. Le point d'intersection décalé 7n

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16- des plans méridiens 11 et 66g se trouve alors aussi dans le plan

bissecteur 8.

La précision d'exécution de la surface frontale 560 de l'élément intérieur 56 par rapport à son plan radial a peu d'importance. Un défaut par rapport à ce plan produit un mouvement de va-et-vient du plan 3, ce qui fait varier la distance entre le centre 6g et le plan des billes 8. Ceci peut toutefois être corrigé dans une large mesure par un agencement

approprié de la rondelle d'appui 50, comme on le montrera ci-dessous.

Outre la fig. lb, la fig. lc permet d'expliquer l'effet correcteur de la rondelle d'appui sur les écarts axiaux de symétrie du plan des billes 8 dans un joint selon la fig. I en position coudée. Pour faciliter la compréhension, on a fait abstraction des écarts par excentricité radiale, c'est-à-dire que les plans méridiens 11 et 66 passent par les axes de rotation 22 et 55 des surfaces de centrage 2' et 5'. Les axes 22 et 55, ainsi que l'axe de rotation commun 33/44 des surfaces de centrage 3' et 4', se coupent en O. La distance du centre I au point central O est

inférieure à celle du centre 6.

Dans un joint selon l'état de la technique, les axes de pistes représentés.

- 10 et 60 se coupent en 7f, ce qui définit un plan oblique 8f. Il en résulte dans le joint des efforts parasites analogues à ceux que produisent les écarts radiaux. Dans le joint selon l'invention, le centre 6 peut bouger dans le plan J de manière bidimensionnelle (pour simplifier on suppose que c'est dans le plan de la figure) et il prend la position 6g qui évite un état hyperstatique et dans laquelle les centres 6g et 1 se trouvent au même niveau. Les axes 10 et 60g des pistes se coupent en 7g, ce qui définit un plan 8g décalé axialement, mais radial et donc bissecteur. Le plan méridien décalé -66g tcoupe le plan méridien 11 en 7n, point situé également dans le plan 8g. Dans le cas présent, le plan 8g se trouve du côté gauche du plan bissecteur 8h, si bien que les centres 7e des billes , situés dans le plan bissecteur 8h, sont tous à la même distance du plan 8g et bénéficient d'un jeu au point de vue de la rotation dans les pistes correspondantes 1' et 6'. Il suffit d'un couple minime dans l'élément intérieur 56 par rapport à l'élément extérieur 12 pour mettre

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- 17-

en charge toutes les billes 70.

Egalement en complément à la fig. lb, la fig. I d met en évidence séparément l'influence supplémentaire d'une excentricité (radiale) des surfaces de centrage 3' et 4' de la cage 34, même si en pratique, on peut maintenir cette excentricité dans des limites étroites à peu de frais. On a représenté les axes de rotation 33 et 44 avec un décalage Vk. Les axes de rotation 22 et 33 se coupent dans le plan bissecteur 8h en 2/3, et les axes 44 et 55 en 4/5. Les distances 1-2/3 et 6-4/5 sont égales. Les plans

méridiens 11 et 66 passent respectivement par les axes 22 et 55.

Dans un joint selon l'état de la technique, les axes de pistes représentés se coupent en 7f, ce qui définit le plan oblique 8f et entraîne la surdétermination des systèmes de centrage et de transmission. Les points d'intersection 7m des axes de pistes situés dans les plans méridiens 11 et 66 se trouvent en dehors du plan oblique 8f. Dans le joint selon l'invention, le plan méridien 66 et le centre 6 peuvent se déplacer dans le plan 3 et prendre les positions 66g et 6g, si bien que les centres 6g et I se trouvent au même niveau, mais avec une différence de distance par rapport au plan bissecteur 8h valant F = Vk x tg B/2. Les axes de pistes et 60g définis par les centres 1 et 6g se coupent en 7g, ce qui définit un plan 8g radial et donc bissecteur. Là aussi, les points d'intersection 7n des axes de pistes situés dans les plans méridiens 11 et 66g se trouvent dans le plan 8g. Dans le cas présent, le plan 8g est décalé de F/2 vers la droite par rapport au plan des billes 8, si bien que les billes 70 de centre

7e se trouvant dans les pistes 1' et 6' sont soumises à une précontrainte.

On peut éviter cette précontrainte en ménageant un léger jeu en rotation entre les pistes 1' et 6' et les billes 70. Toutefois, il suffit d'un

léger couple pour éliminer cette précontrainte.

Le joint homocinétique du type fixe représenté en fig. 2 présente, en comparaison avec celui de la fig. 1, les différences et particularités suivantes. Dans ce cas, l'élément intérieur 56 est centré directement de manière pivotante autour du point central O par sa surface de centrage 5' dans la surface de centrage 4' de la cage 34. La cage 34 est guidée de manière pivotante par rapport au centre O par sa surface de centrage 3' 18- dans la surface de centrage 2' d'une rondelle d'appui 20. Cette rondelle a une surface frontale 200. qui est en contact avec une surface frontale 120 d'une bague de maintien 121 montée sur l'élément extérieur 12 et elle est flottante radialement par rapport à cette bague. La bague 121 est fixée à l'élément 12. Pour garantir la mobilité des billes 70 le long de leur piste 1', il est prévu des encoches 201 dans la rondelle 20 et des encoches 1211 dans la bague 121. La rondelle 20 et la bague 121 sont pourvues d'organes (non représentés) qui les empêchent de tourner

par rapport à l'élément extérieur 12.

Dans la position coudée de ce joint, la position radiale mutuelle des éléments de transmission 12 et 56 est influencée par une série de

facteurs supplémentaires par rapport à l'état du joint en position droite.

Tout d'abord, les billes 70 se déplacent en va-et-vient le long des pistes 1' et 6' et elles sont donc soumises périodiquement (à chaque tour) à différentes imprécisions. Il y a aussi des différences dans les distances radiales des billes 70 par rapport aux axes de rotation de l'élément extérieur 12 et de l'élément intérieur 56, ainsi que- dans tl'élasticité locale au moins de l'élément extérieur 12, si bien qu'il y a des différences entre les forces transmises par les diverses billes 70. Il s'y ajoute l'effet du moment secondaire produit par rapport à l'axe bissecteur, faisant que les billes opposées suivant un diamètre oblique

par rapport au plan de la figure sont chargées différemment.

Un autre facteur particulièrement important est le tracé des pistes 1' et 6' qui, dans le cas présent, ne sont pas entièrement circulaires, mais comportent des tronçons circulaires lr et 6r de centre 1 et 6, ainsi que des tronçons rectilignes Is et 6s. L'inclinaison des tronçons de pistes Is et 6s par rapport au plan des billes 8, dans la zone des billes 70 supérieures, c'est-à-dire à leur point mort supérieur, est plus grande que celle des tronçons lr et-6r dans la zone des billes inférieures, donc du point mort- inférieur, si bien que les forces de transmission sont distribuées asymétriquement, ce qui crée une influence s'ajoutant à

l'excentricité de l'élément extérieur par rapport à l'élément intérieur.

La position radiale de la rondelle d'appui 20 par rapport à l'élément

261755.2

- 19- intérieur 56 dépend des excentricités de la surface de centrage 5' par rapport à l'élément intérieur 56 et de la surface 3' par rapport à la surface 4' de la cage 34, le long du plan des billes. Cette position radiale dépend à la fois de l'amplitude et de la position de ces

5. excentricités.

Dans cette exécution de l'invention, l'élément extérieur 12 et la rondelle d'appui 20 sont mobiles radialement l'un par rapport à l'autre de façon à pouvoir prendre indépendamment l'un de l'autre, dans une large mesure,

les positions déterminées par les différentes excentricités.

Le contact de la surface de centrage 2' de la rondelle d'appui 20 avec la surface de centrage 3' de la cage 34 est circulaire dans toutes les directions de telle façon que, dans la.position droite du joint, la surface 3' s'étend de chaque côté de la surface 2' sur la moitié de l'angle

maximal de débattement du joint.

L'effet compensateur de la rondelle d'appui 20 est comparable dans son principe à celui de la rondelle d'appui 50 de la fig. 1. Cependant, la fig. 2a montre l'effet différent des tracés non circulaires des pistes. L'axe de rotation 22 de la surface de centrage 2' de la rondelle d'appui 20 coupe, au point O dans le plan bissecteur 8h, l'axe de rotation 55 de la surface de centrage 5' et l'axe de rotation commun 33/44 des surfaces de centrage 3' et 4'. Les centres I et 6 des tronçons de pistes Ir et 6r, situés dans les plans méridiens 11 et 66, sont représentés décalés dans des sens opposés par rapport aux axes 22 et 55 et ils se trouvent dans des plans radiaux A et J qui sont symétriques l'un de l'autre par rapport au plan bissecteur 8h. En raison de la position des centres 1 et 6, les axes des tronçons de pistes circulaires 10r et 60r se coupent en 7rf et ceux des tronçons rectilignes lOs et 60s se coupent en 7sf. A cause des inclinaisons différentes entre ces tronçons de pistes, la distance du point d'intersection 7sf supérieur au plan bissecteur 8h -est plus petite que celle du point d'intersection 7rf inférieur. Même si le centre 7 de la bille supérieure allait osciller avec le plan des billes 8 jusqu'au point d'intersection 7sf supérieure, à l'encontre des forces de centrage, le centre de la bille inférieure 7u serait encore bien éloigné des tronçons

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d'axes lOr et 60r, c'est-à-dire que la bille inférieure aurait encore du jeu dans les tronçons de pistes lr et 6r. Cela signifie que les billes 70 situées dans la zone du point mort inférieur pourraient très facilement être exclues de la transmission du couple. Ceci conduit à une baisse additionnelle mais notable de la qualité de transmission du joint. Les axes des pistes se trouvant dans les plans méridiens 11 et 66 se coupent

en 7m, point qui est également éloigné d'un plan des billes approprié.

Grâce à la liberté de mouvement relatif radial de l'élément extérieur 12 par rapport à la rondelle d'appui 20, l'inconvénient des pistes non circulaires est compensé même en tenant compte des différences de composantes radiales des forces de transmission. Le centre 1 se décale en lg et le plan méridien 11 en llg. Les tronçons 60s et lOsg, ainsi que r et lOrg des axes de pistes représentés se coupent maintenant en 7sg et 7rg, et ils se trouvent dans le plan bissecteur 8h. Les axes de pistes décalés de 90 par rapport à eux et situés dans les plans méridiens 10g

et 66 se coupent en 7n, également dans le plan bissecteur 8h.

En résumé, les effets négatifs des erreurs radiales et/ou axiales sont éliminés dans une très large mesure grâce à une pièce tout à fait simple en soi, indépendamment du fait qu'ils proviennent des tolérances de fabrication ou de l'usure, ou bien quril s'agisse d'effets de sollicitations asymétriques résultant du tracé des pistes, de différentes élasticités ou

même de moments secondaires.

Les avantages ainsi obtenus sur le plan des performances sont considérables et peuvent être mis à profit de différentes manières dans les applications pratiques. Tout d'abord, on peut admettre des tolérances nettement plus grandes et il est donc possible de réduire les frais de fabrication. Dans le cas de la fig. 2 cela vaut particulièrement pour la concentricité des pistes 1' par rapport à la surface intérieure 125 de l'élément extérieur 12, c'est-à-dire que la surface 125 ne nécessite pas un usinage de précision, ainsi que pour les pistes 6' par rapport à 'la surface de centrage 5' de l'élément intérieur 56. Dans les joints selon I'état de la technique, ces surfaces doivent être réalisées avec une très grande précision et généralement rectifiées, opération qui exige la

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- 21 -

presence d'autres surfaces rectifiées servant de référence.

En outre, il est possible d'améliorer la capacité de transmission du joint au point de vue du couple statique et de la durée de service, ou bien d'avoir une augmentation notable de l'angle de débattement en marche continue. Grâce à la libération des tensions hyperstatiques, on obtient une diminution sensible del'échauffement en valeur moyenne et surtout en dispersion, ce qui permet de simplifier les moyens de lubrification et les manchons à soufflet. Grâce au moindre dégagement simple de chaleur, les joints peuvent aussi être incorporés sans problèmes dans d'autres unités, par exemple dans des paliers de roues de véhicules à moteur. En outre, le guidage plus précis améliore sensiblement la qualité fonctionnelle et la douceur de marche du joint, ce qui représente une amélioration du confort de marche. Un avantage non négligeable est que l'utilisation de pistes ayant des tronçons non circulaires, permettant notamment d'augmenter l'angle maximal de débattement, est rendue possible sans impliquer d'effets négatifs significatifs sur les performances

du joint.

La fig. 3 représente une autre forme de réalisation du joint selon l'invention, présentant les particularités suivantes par rapport à la forme illustrée en fig. 1. Dans ce cas, l'élément intérieur 56. est directement maintenu de manière pivotante autour du point central O, par sa surface de centrage 5' dans la surface de centrage 4' de la cage 34. L'élément extérieur 12 est guidé de manière pivotante autour du point central O grâce à la surface de centrage 3' d'une rondelle d'appui 30 appliquée contre sa surface de centrage 2'. La rondelle 30 possède une surface frontale 300 qui est en contact avec la surface frontale 340 de la cage

34 et elle est mobile radialement par rapport à celle-ci.

Dans cette forme de réalisation, la cage 34 et la rondelle d'appui 30 sont flottantes radialement l'une par rapport à l'autre, ce qui permet de compenser un décalage des axes de la surface extérieure 341 par rapport à la surface intérieure de centrage 4' de la cage 34. Dans la position

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droite du joint, tous les décalages d'axes sont entièrement compensés. En position coudée, il y a une compensation vectorielle des décalages d'axes dans la direction des surfaces frontales 300/340 et dans la direction du plan des billes 8, entre les pistes 1' et la surface de centrage 2' de l'élément extérieur, ainsi qu'entre les pistes 6' et la surface de centrage ' de l'élément intérieur 56. Ainsi, le plan des billes 8 reste bissecteur. Ceci est représenté en fig. 3a pour le joint de la fig. 3. Les axes de rotation 33 et 44 des surfaces de centrage 3' de la rondelle 30 et 4' de la cage 34 sont éloignés l'un de l'autre de la mesure supposée de leur excentricité respective Vk. Les axes de rotation 22 et 33 des surfaces de centrage 2' et 3' se coupent en 2/3 sur le plan bissecteur 8h, et les axes de rotation 44 et 55 (représentés en gras) des surfaces de centrage 4' et ' se coupent en 4/5 également sur le plan bissecteur 8h. Les centres 1 et 6 des pistes 1' et 6' se trouvent respectivement dans les plans radiaux A et J. Le décalage radial entre la rondelle d'appui 30 et la cage 34 a pour effet que le centre I se décale avec les axes 22 et 33 dans la direction des surfaces frontales 300/340, donc de manière bidimensionnelle dans le plan radial K, et prend la position lg. Les centres lg et 6 sont sensiblement au même niveau. De cette manière, le décalage Vk est compensé, et les décalages Va et Vj sont compensés vectoriellement dans le plan K. Tout comme on l'a montré en fig. ld, il existe aussi ici une différence F entre les décalages axiaux Oa et Oj, différence qui correspond approximativement à (Va + Vj) x sin B/2 et

détermine un déplacement axial du plan des billes égal à F/2.

Un avantage particulier du joint selon la fig. 3 est le fait que la rondelle d'appui 30 n'a pas besoin d'encoches et donc pas non plus de dispositif pour limiter son pivotement, indépendamment de l'ampleur de l'angle de débattement. La fig. 4 montre une autre forme de réalisation du joint, présentantf'les différences suivantes par rapport à celle de la fig. 1. Dans ce cas, l'élément intérieur est guidé de manière pivotante autour du point central O par sa surface de centrage 5' dans la surface de centrage 4' - 23 d'une rondelle d'appui 40. Celle-ci possède une surface frontale 400 en contact avec une surface frontale 349 ménagée sur la cage 34 et elle est

donc flottante radialement par rapport à la cage. Les autres particula-

rités fonctionnelles et les avantages particuliers de cette réalisation sont

comparables dans leur principe à ceux de la réalisation selon la fig. 3.

La fig. 5 représente une rondelle d'appui 50 ayant des encoches 501 entre des parties en forme de dents 510. La surface de centrage convexe ' a une forme sphérique. Pour empêcher de manière positive une

rotation de la rondelle 50 par rapport à l'élément intérieur corres-

pondant (non représenté), il est prévu deux dents d'arrêt proéminentes 502 et 506 comportant chacune deux surfaces de butée 503 et 504. Ces arrêts coopèrent avec des organes d'arrêt correspondants (rainures) de l'élément intérieur avec un jeu dans toutes les directions, afin que la rondelle d'appui 50 reste mobile ou flottante radialement malgré ces arrêts de rotation. On peut insérer entre les surfaces frontales 500 et 560 (fig. 1) une rondelle d'écartement ayant le même contour que la

rondelle d'appui 50 et faite d'un matériau approprié.

La fig. 6 montre une rondelle d'appui 50 ayant une surface frontale 500 et dans laquelle la surface de centrage 5' est osculatrice par rapport à la surface de centrage correspondante 4' (dessinée en traits interrompus) à la fois en direction longitudinale et en direction transversale. La surface de centrage 5' se compose de plusieurs portions de surface 5k (une par dent 510) dont chacune est sphérique, avec un rayon Rk plus petit que le rayon Rz de la surface de centrage 4', ce qui donne pratiquement plusieurs points de contact entre la surface 4' et les portions de surface k. Un trou traversant 505 coopère avec un doigt plus petit (non représenté) solidaire de l'élément intérieur 56, pour limiter la rotation de la rondelle d'appui par rapport à cet élément. La rondelle d'appui 50 peut être réalisée en différents matériaux tels que les matériaux antifriction pour paliers, ou être revêtue ou imprégnée -de tels matériaux. Une rondelle d'écartement 50a (représentée en traits interrompus) peut aussi être insérée entre les surfaces frontales 500 de la rondelle d'appui et 560 de l'élément intérieur. Entre ces surfaces frontales, on peut également prévoir des billes logées dans des poches

- 24 -

correspondantes, pour réaliser un appui à faible friction. Si les poches sont ménagées dans les deux surfaces, elles servent aussi à empêcher une

rotation de la rondelle 50 par rapport à l'élément 56.

Les dents 502 et 506 illustrées en fig. 5 peuvent être suffisamment proéminentes pour toucher en premier les fonds des rainures (non représentées) ménagés dans l'élément intérieur. Les surfaces frontales 560 et 500 (voir fig. 1) entrent en contact si l'on continue à pousser axialement l'élément intérieur 56 contre la rondelle d'appui 50. Les dents 502 et 506 servent ainsi d'éléments élastiques axialement et permettent de compenser d'éventuels jeux entre les billes 70 et les pistes 1' et 6' quand le joint n'est pas soumis à un couple, ce qui permet d'éliminer ou au moins de réduire les bruits dus à ces jeux dans le joint au moment o le couple change. La séparation temporaire des surfaces frontales favorise l'arrivée de lubrifiant frais entre elles. On peut avoir un effet semblable avec la rondelle d'écartement 50a de la fig. 6 si

celle-ci est bombée, par exemple légèrement conique.

Dans des conditions extrêmes, telles qu'on en rencontre en cas de fortes charges, de forts angles de débattement, de jeux excessifs ou d'usure, il peut être utile d'empêcher que les éléments séparés par l'intervalle 9 viennent mutuellement en contact direct, afin de minimiser les pertes par friction entre eux et d'assurer un fonctionnement doux du joint. En référence à la fig. 1, cette condition est remplie si le jeu radial entre la denture 502 et la denture de l'arbre cannelé (non représenté) est inférieur à la largeur de l'intervalle 9. Dans le cas de la fig. 2, cette condition est remplie si le jeu radial entre la rondelle d'appui 20 et la bague de maintien 121 est inférieur à la largeur de l'intervalle 9. Dans le cas de la fig. 4, cette condition est remplie si le jeu radial entre. la

rondelle d'appui 40 et la cage 34 est inférieur à la largeur de l'inter-

valle 9.

La réalisation de joints comportant deux rondelles d'appui, par exemple selon les fig. 1 et 2, ou 1 et 3, ou 2 et 4, est possible en soi, mais est un peu plus compliquée et plus coûteuse. La position radiale de la cage dans

la position droite du joint n'est pas déterminée positivement.

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La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. En particulier, l'invention ne s'applique pas seulement à des joints homocinétiques du type fixe ayant des pistes situées dans des plans méridiens. On peut optimiser de la même manière des joints dont les pistes ne se trouvent pas dans des plans méridiens, par exemple des pistes hélicoïdales. Dans ce cas, une

rondelle d'appui est efficace dans un sens du couple.

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Claims

Revendications

1. Joint homocinétique comportant deux éléments de transmission, à savoir un élément extérieur creux pourvu de pistes ménagées dans sa surface intérieure et un élément intérieur placé dans l'élément extérieur et pourvu de pistes correspondantes dans sa surface extérieure, des billes dont chacune est engagée dans une piste respective de l'élément extérieur et de l'élément intérieur pour la transmission d'un couple et dont les points de contact avec lesdites pistes se trouvent, au moins dans un sens du couple et dans la position droite du joint, d'un premier côté d'un plan appelé plan des billes, et une cage placée entre lesdits éléments de transmission et pourvue de fenêtres grâce auxquelles elle maintient la position des centres des billes dans ledit plan des billes, la cage étant centrée sur un point central du joint par rapport à l'élément extérieur et à l'élément intérieur au moyen de paires de surfaces de centrage correspondantes, caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) qui est agencée pour coopérer avec l'une (2', 3', 4', 5') des surfaces de centrage et pour être appuyée contre l'élément intérieur (56), l'élément extérieur (12) ou la cage (34) d'une manière

mobile radialement.

2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle d'appui (50) se trouve entre la surface de centrage intérieure (4') de la cage (34) et une surface frontale (560) de l'élément intérieur (56), cette

surface frontale etant située dudit premier côté du plan des billes (8).

3. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un intervalle (9) entre les éléments (56, 34, 12) du joint qui sont en contact avec la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40), et en ce que l'épaisseur minimale de cet intervalle (9) est de préférence sensiblement égale au

décalage radial maximal à attendre. entre lesdits éléments.

4. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle d'appui (50, 20) comporte des-encoches (501, 201) situées respectivement en regard des pistes (6', 1') de l'élément intérieur ou extérieur (56, 12) , 27- et en ce qu'il comporte des organes d'arrêt de rotation (502, 503, 504, 505), de préférence à engagement positif, de la rondelle d'appui (50, 20)

par rapport à l'élément intérieur ou extérieur (56, 12).

5. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de centrage (5', 2', 3', 4') de la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) est osculatrice en direction longitudinale et/ou transversale par rapport à la

surface de centrage correspondante (4', 3', 2', 5').

6. Joint selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la

rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) est pourvue d'un revêtement anticorrosion et antifriction ou est faite d'une matière synthétique ayant des

propriétés antifriction.

7. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de centrage (4', 3', 2', 5') correspondant à la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) s'étend, de chaque côté de sa zone de contact avec la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40), sur un arc sensiblement égal à la moitié de l'angle

maximal (B) de débattement du joint.

8. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position moyenne du plan des billes (8) par rapport aux pistes (1', 6') de l'élément extérieur ou intérieur (12, 56) à la moitié de la durée de service du joint est déterminée par le fait que, dans le joint neuf, le plan des billes (8) est décalé dudit premier côté du point central (O) du joint dans une mesure correspondant à la moitié de l'écrouissage créé par les billes dans les surfaces des fenêtres (71) pendant la moitié de la durée de service, et/ou en ce que la distance entre le centre (1, 6) des pistes (1', 6') de l'élément extérieur ou intérieur (12, 56) et le point central (O) du joint peut être augmentée ou réduite dans une mesure qui correspond au décalage axial créé, à la moitié de la durée de service, par l'usure desdites surfaces de centrage ou frontales situées entre la cage (34) et

l'élément intérieur ou extérieur (12, 56).

9. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une rondelle d'écartement (50a) est intercalée entre la rondelle d'appui (50,

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, 30, 40) et la surface frontale correspondante (560, 120, 340, 349),

cette rondelle d'écartement étant de préférence flottante radialement.

10. Joint selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de butée agencés pour limiter le mouvement radial de la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) par rapport à l'élément intérieur (56), l'élément extérieur (12) ou la cage (34) à une valeur inférieure à

l'épaisseur minimale dudit intervalle (9).

Il. Joint homocinétique comportant deux éléments de transmission, à savoir un élément extérieur creux pourvu de pistes ménagées dans sa surface intérieure et un élément intérieur placé dans l'élément extérieur et pourvu de pistes correspondantes dans sa surface extérieure, des billes dont chacune est engagée dans une piste respective de l'élément extérieur et de l'élément intérieur pour la transmission d'un couple et dont les points de contact avec lesdites pistes se trouvent, au moins dans un sens du couple et dans la position droite du joint, d'un premier côté d'un plan appelé plan des billes, et une cage placée entre lesdits éléments de transmission et pourvue de fenêtres grâce auxquelles elle maintient la position des centres des billes dans ledit plan des billes, la cage etant centrée sur un point central du joint par rapport à l'élément extérieur et à l'élément intérieur au moyen de paires de surfaces de centrage correspondantes, le joint comportant une rondelle d'appui qui est agencée pour coopérer avec l'une des surfaces de centrage et pour être appuyée contre l'élément intérieur, l'élément extérieur ou la cage d'une manière mobile radialement, caractérisé en ce que les axes (10, ) desdites pistes de l'élément extérieur (12) et de l'élément intérieur (56) comportent au moins partiellement des tronçons (lOs, 60s) dont les centres dé courbure se trouvent en dehors de l'axe de rotation (22, 55)

de l'élément respectif (12, 56).

12. Joint selon l'une des revendications I à-11, caractérisé en ce qu'il

comporte un organe élastique (502, 506, 50a) servant de ressort pour repousser axialement la rondelle d'appui (50, 20, 30, 40) par rapport à l'élément intérieur (56) ou extérieur (12) ou la cage (34) contre lequel,

ou laquelle, la rondelle est appuyée.