FR2816678A1 - Joint universel a tripode - Google Patents
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Abstract
Les joints à tripode comportent un grand nombre d'éléments de construction, qui sont reliés mutuellement en garantissant une possibilité de pivotement et de coulissement des extrémités de joint. Le nouveau joint universel à tripode doit garantir un nombre de pièces constitutives réduit, un jeu réduit, et/ ou une unité compacte. Selon l'invention, les tourillons sphériques 13 d'une partie de joint intérieure 11 sont montés dans des évidements cylindriques d'un coussinet de transmission 15, de sorte que l'on obtient une liaison à coulissement et pivotement, pouvant être établie de manière simple et précise. La réalisation de roulements à aiguilles pour garantir un mouvement axial des extrémités de joint, est rendue possible à l'aide d'une cage 20 fabriquée de manière simple en tôle. Ces joints sont adaptés à la liaison pivotante et coulissante, de deux extrémités d'arbres, notamment dans le cadre de lignes de transmission d'entraînement de véhicules automobiles.
Description
L'invention concerne un joint universel à tripode pour la transmission de
couples d'entraînement entre deux éléments de transmission d'entraînement d'une ligne de transmission d'entraînement, comprenant une partie de joint extérieure et une partie de joint intérieure. Les joints universels à tripode sont par exemple utilisés en tant que liaison de deux arbres de transmission d'entraînement d'une ligne de transmission d'entraînement d'un véhicule automobile, les joints universels à tripode permettant une transmission de couple en garantissant simultanément un coulissement réciproque des arbres de transmission d'entraînement ainsi qu'un pivotement des arbres de transmission
d'entraînement l'un par rapport à l'autre.
D'après le document US 4 619 628, on connaît un joint universel à tripode disposant d'une partie de joint extérieure et d'une partie de joint intérieure. La partie de joint intérieure présente une étoile de joint comportant trois tourillons sphériques faisant saillie radialement vers l'extérieur. Un coussinet de transmission à calotte sphérique est monté rotatif par rapport au tourillon sphérique. Le coussinet de transmission dispose de surfaces de roulement orientées axialement. Dans l'état monté, celles-ci sont orientées parallèlement à des surfaces de roulement de la partie de joint extérieure. Entre les surfaces de roulement du coussinet de transmission et celles de la partie de joint extérieure sont disposés, dans une cage, des corps de roulement orientés radialement, à savoir des paliers à aiguilles. La position axiale de la cage est fixée par l'appui de celle-ci sur des guidages de la partie de joint extérieure. Les aiguilles permettent, tout en assurant un contact de roulement, un coulissement axial de la partie de joint intérieure par rapport à la partie de joint extérieure, dans la direction axiale, ainsi qu'un coulissement radial du coussinet de transmission et de ce fait de la tête sphérique et de la partie de joint intérieure. On réalise un arrêt des positions de la cage par rapport au coussinet de transmission, par un
ressort spiral.
D'après le document EP 0 426 186 B1, on connaît un autre joint universel à tripode, qui réalise la possibilité de coulissement radial ainsi que la possibilité de pivotement des tourillons sphériques par rapport à un coussinet de transmission, au moyen de la disposition des tourillons sphériques dans un alésage sphérique. Une configuration de roulement est réalisée par des aiguilles, une bague montée rotative autour de l'axe radial, par rapport au tourillon sphérique, par l'intermédiaire des aiguilles, ainsi que par un contact de roulement entre l'anneau et les surfaces de roulement de la partie de joint extérieure. En-dehors des pièces citées, l'objet connu de par le document cité, dispose de deux bagues d'arrêt, ce qui entraîne une grande diversité de pièces et, dans certaines conditions, un montage compliqué. En outre, les bagues sont logées dans la partie de joint extérieure avec jeu dans la direction du couple d'entraînement actif, d'o il en résulte, notamment dans le cas de couples d'entraînement actifs de signe alternant, des préjudices mécaniques, notamment sous la forme de préjudices de confort et de bruit, lors
du fonctionnement du joint universel à tripode.
D'après le document DE 39 36 602 C2, on connaît un joint universel à tripode dans lequel la tête sphérique s'engage directement, en pouvant fléchir et coulisser radialement, dans le coussinet de tête muni d'un évidement cylindrique. Les paliers de roulement destinés à réaliser une possibilité de coulissement axial sont réalisés sous la forme de chemins de circulation de billes, périphériques, qui entourent totalement le coussinet de tête. On peut également citer en guise d'état de la technique, par exemple les documents EP 0 206 886 B1, US
4 708 693, EP 0 290 142 B1, DE 39 05 566 Cl.
Le but de la présente invention consiste à fournir un joint universel à tripode, qui tout en garantissant les fonctions citées, soit d'un mode de
construction simple et compact, et d'un montage aisé.
Conformément à l'invention ce but est atteint grâce à un joint universel à tripode dans lequel a) la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, b) la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, c) la partie de joint intérieure dispose de tourillons sphériques faisant saillie radialement vers l'extérieur, d) la partie de joint extérieure dispose d'un évidemment dans lequel est disposée la partie de joint intérieure au moins dans la zone des tourillons sphériques, e) la partie de joint extérieure dispose de surfaces de roulement orientées dans la direction axiale, f) à au moins un tourillon sphérique sont associés au moins un coussinet de transmission ainsi que plusieurs aiguilles disposées dans une cage, orientées radialement avec leurs axes longitudinaux, et placées dans le parcours de transmission des efforts entre le tourillon sphérique et les surfaces de roulement, g) la cage avec les aiguilles est reliée au coussinet de transmission par l'intermédiaire d'au moins un ressort agissant au moins dans la direction axiale, h) le coussinet de transmission dispose d'un évidement cylindrique contre lequel s'appuie la surface extérieure du tourillon sphérique pour la transmission du couple d'entraînement, i) la surface extérieure du coussinet de transmission dispose de deux surfaces de roulement orientées parallèlement l'une à l'autre et parallèlement aux surfaces de roulement de la partie de joint extérieure, j) les aiguilles sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement du coussinet de transmission, k) les aiguilles sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement de la partie de joint extérieure, I) la position radiale de la cage par rapport au coussinet de transmission, est fixée, et m) la position radiale de la cage et/ou des aiguilles par rapport à la partie de joint extérieure, est
fixée.
Selon l'invention, la fonction de la transmission du couple d'entraînement peut être garantie à l'aide du coussinet de transmission, de la cage et des aiguilles tout en garantissant la possibilité de coulissement et de pivotement. La partie de joint intérieure avec les tourillons sphériques peut être fabriquée de manière simple, par exemple par une opération de forgeage. L'évidement cylindrique du coussinet de transmission peut être fabriqué de manière simple et avec une grande précision, notamment sous la forme d'un alésage. La liaison entre le tourillon sphérique et l'évidement cylindrique ainsi établie, constitue une réalisation particulièrement simple d'une transmission d'efforts en direction périphérique, avec possibilité de coulissement radial. Grâce à l'utilisation d'aiguilles à la place de billes, le joint universel à tripode dispose d'une grande capacité de couple pour un faible diamètre des aiguilles. Les surfaces extérieures du coussinet de transmission comportant les surfaces de roulement planes peuvent également être réalisées de manière simple, de sorte que le coussinet de transmission est d'une fabrication économique. Les aiguilles sont également disponibles en tant que produit de grande série. Grâce à la géométrie simple de l'évidement de la partie de joint extérieure avec les chemins de roulement, celle-ci peut également être fabriquée de manière simple, par exemple sans
enlèvement de copeaux et/ou avec enlèvement de copeaux.
La cage est également fabriquée de manière simple, par exemple à partir d'une tôle soumise à une opération de formage. Conformément à l'invention, le nombre des éléments de construction nécessaires au joint universel à tripode a été minimisé. Cela permet de simplifier le montage. Des rainures ou des surfaces de butée complexes sur la partie de joint extérieure ou la partie de joint intérieure, sont inutiles. Les éléments de construction ne sont pas fixés ou guidés réciproquement dans l'état
assemblé, par d'éventuelles rainures ou protubérances.
Le joint universel à tripode forme ainsi une unité
compacte d'un montage aisé.
Selon une caractéristique de l'invention, la cage dispose d'épaulements qui, pour fixer la position radiale de la cage, viennent s'appuyer sur des surfaces
conjuguées du coussinet de transmission.
Selon une configuration préférée, la cage présente, dans la zone des aiguilles, une section transversale en forme de W avec des zones de raccordement arrondies, élargies et/ou aplaties entre les ailes latérales et les ailes intermédiaires, des zones d'extrémité des ailes latérales formant les
épaulements précités.
Selon un autre mode de réalisation, le joint universel à tripode est tel que a) la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, b) la partie de joint extérieure et la partie de joint intérieure peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, c) la partie de joint intérieure dispose de tourillons sphériques faisant saillie radialement vers l'extérieur, d) la partie de joint extérieure dispose d'un évidemment dans lequel est disposée la partie de joint intérieure au moins dans la zone des tourillons sphériques, e) la partie de joint extérieure dispose de surfaces de roulement orientées dans la direction axiale, f) à au moins un tourillon sphérique sont associés au moins un coussinet de transmission ainsi que plusieurs aiguilles disposées dans une cage, orientées radialement avec leurs axes longitudinaux, et placées dans le parcours de transmission des efforts entre le tourillon sphérique et les surfaces de roulement, g) la cage avec les aiguilles est reliée au coussinet de transmission par l'intermédiaire d'au moins un ressort agissant au moins dans la direction axiale, h) le coussinet de transmission dispose d'un évidement de forme sphérique partielle contre lequel s'appuie la surface extérieure du tourillon sphérique pour la transmission du couple d'entraînement, en garantissant uniquement une possibilité de pivotement, i) la surface extérieure du coussinet de transmission dispose de deux surfaces de roulement orientées parallèlement l'une à l'autre et parallèlement aux surfaces de roulement de la partie de joint extérieure, j) les aiguilles sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement du coussinet de transmission, k) les aiguilles sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement de la partie de joint extérieure, ) les aiguilles sont susceptibles de coulisser dans la direction radiale par rapport aux surfaces de roulement du coussinet de transmission, et m) la position radiale de la cage et/ou des aiguilles par rapport à la partie de joint extérieure, est fixée. D'après ce mode de réalisation, le coussinet de transmission dispose d'un évidement de forme sphérique partielle, contre lequel s'appuie la surface extérieure du tourillon sphérique pour la transmission du couple d'entraînement, en garantissant une possibilité de pivotement. Les têtes sphériques munies des coussinets de transmission ainsi que des aiguilles guidées dans la cage, peuvent être insérées en tant qu'unité de construction compacte, dans la partie de joint extérieure. Conformément à l'invention, le montage s'en trouve simplifié et l'on empêche simultanément un montage erroné. Le nombre des pièces est réduit au minimum. La réduction du nombre des pièces nécessaires permet de réduire, voire d'éviter le jeu entre des
pièces voisines.
Selon une autre configuration de l'invention, la cage dispose de butées qui viennent en appui sur le coussinet de transmission en vue d'une limitation du mouvement axial de la cage par rapport au coussinet de transmission. Les butées peuvent, par exemple, prédéfinir des angles de pivotement maximum de la partie de joint intérieure par rapport à la partie de joint extérieure, ce qui permet d'éviter des angles de pivotement trop grands pour lesquels les aiguilles quitteraient (partiellement) les surfaces de roulement de la partie de joint extérieure. Par ailleurs, une telle limitation du coulissement et de l'angle de pivotement entraîne un avantage sur le plan de l'encombrement. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la limitation du mouvement axial de la cage s'effectue pour des angles de pivotement qui sont
inférieurs à l'angle de pivotement maximal admissible.
On obtient ainsi un avantage supplémentaire sur le plan de l'encombrement. Notamment en cours de fonctionnement normal du joint, par exemple pour des angles de flexion < 10 , il suffit d'un faible déplacement axial de coulissement, qui est couvert par le déplacement de roulement prédéfini par les butées. Pour des déplacements de coulissement de direction axiale, plus importants, qui n'apparaissent que très rarement et de manière stochastique, les butées s'appuient sur des surfaces conjuguées du coussinet de transmission, de sorte que la cage et le coussinet de transmission sont déplacés en tant que "bloc" par rapport à la partie de joint extérieure, sans contact de roulement ou avec un contact de roulement seulement partiel entre le coussinet de transmission et les aiguilles et/ou les aiguilles et les chemins de roulement de la partie de joint extérieure. En raison de l'apparition rare et stochastique de cet état, des préjudices de confort ou
de bruit ne sont pas à craindre.
Selon un développement avantageux de l'invention, le ressort ou chaque ressort est réalisé en tant qu'élément de ressort sollicité en flexion autour d'un axe orienté radialement, lors d'un coulissement
relatif entre le coussinet de transmission et la cage.
D'après une autre caractéristique de l'invention, le ressort ou chaque ressort est relié, au niveau d'une zone d'extrémité, au coussinet de transmission, au moyen d'une liaison par continuité de matière, d'une liaison par complémentarité de formes
et/ou d'un élément d'assemblage.
Par ailleurs, le ressort ou chaque ressort dispose d'une tôle transversale en appui sur le coussinet de transmission, ainsi que d'une tôle longitudinale qui s'appuie sur une cage dans la zone d'extrémité opposée à la tôle transversale, et la tôle longitudinale est coudée d'une valeur de mesure d'arc de z. En outre, le ressort ou chaque ressort, en représentation développée, est formé de deux tôles longitudinales ainsi que d'une tôle transversale les reliant, la liaison du ressort au coussinet de transmission s'effectuant dans la zone de la tôle transversale, et les zones d'extrémité des tôles longitudinales, éloignées de la tôle transversale,
s'appuient chacune sous précontrainte sur une cage.
Des exemples de réalisation préférés de joints universels à tripode vont être explicités plus en détail, dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un joint universel à tripode conforme à l'invention, en section transversale, Fig. 2 une coupe II-II de pièces du joint universel à tripode selon la figure 1, Fig. 3 un autre joint universel à tripode conforme à l'invention, Fig. 4 une coupe IV-IV de pièces du joint universel à tripode selon la figure 3, Fig. 5 un ressort, qui, pour définir notamment la position axiale de la cage, est disposé entre le coussinet de transmission et la cage, selon une représentation développée, et Fig. 6 le ressort selon la figure 5 dans un état monté. Un joint universel à tripode 10 dispose d'une partie de joint intérieure 11 et d'une partie de joint extérieure 12. La partie de joint intérieure 11 et la partie de joint extérieure 12 sont reliées, sur le plan de la transmission d'entraînement, à deux éléments de transmission d'entraînement d'une ligne de transmission d'entraînement d'un véhicule automobile. Dans la suite, la désignation "dans la direction axiale" sera utilisée pour désigner la direction de l'axe de rotation d'un élément de transmission d'entraînement ou une direction perpendiculaire au plan du dessin des figures 1 et 3, notamment pour la direction longitudinale de la partie l!
de joint extérieure.
La partie de joint intérieure 11 dispose d'une étoile de joint qui présente trois tourillons sphériques 13 faisant saillie radialement vers l'extérieur. Les tourillons sphériques 13 peuvent être réalisés d'un seul tenant ou en plusieurs parties, avec la partie de joint intérieure 11. Dans la suite, la désignation "dans la direction radiale" désigne la direction de l'axe longitudinal 14-14 d'un tourillon sphérique 13, à savoir la direction transversale par rapport à l'axe longitudinal d'un élément de transmission d'entraînement. La surface extérieure du tourillon sphérique 13 est de configuration bombée et correspond notamment à des parties de la surface d'une sphère ou
d'une bille.
La description qui va suivre se rapporte
respectivement à un tourillon sphérique ainsi qu'aux
pièces qui lui sont associées.
Un coussinet de transmission 15 dispose d'un alésage intérieur 16 dont le diamètre (avec une dimension supérieure ou inférieure à la côte nominale, appropriée) correspond au diamètre du tourillon sphérique 13. Le tourillon sphérique 13 peut, pour le montage, s'engager (sans jeu) dans l'alésage intérieur 16, dans la direction radiale. Le coussinet de transmission 15 dispose d'au moins deux surfaces de roulement extérieures 17, qui sont de configuration plane et sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal de l'alésage intérieur 16 ainsi que dans la direction axiale. Selon la coupe II-II, le contour extérieur du coussinet de transmission 15 est environ de forme rectangulaire ou carrée, des évidements étagés étant prévus dans la zone des coins ou sommets, et comportant des surfaces dites conjuguées 18 orientées
transversalement à la direction axiale.
Sur les surfaces de roulement 17 roulent des aiguilles 19 disposées les unes à la suite des autres
dans la direction axiale et montées dans une cage 20.
Dans la zone située radialement à l'extérieur, les aiguilles 19 sont en contact de roulement avec des surfaces de roulement 21 de la partie de joint extérieure 12, qui sont orientées dans la direction
axiale et parallèlement aux surfaces de roulement 17.
Les cages 20 sont réalisées, en section transversale représentée sur la figure 1, en forme de W comprenant deux ailes latérales situées à l'extérieur et deux ailes intermédiaires, les zones de raccordement entre les ailes latérales et les ailes intermédiaires étant arrondies, élargies et/ou aplaties. Au moins les zones d'extrémité des ailes latérales sont orientées parallèlement l'une par rapport à l'autre, et s'appuient (avec une dimension supérieure ou inférieure à la côte nominale, appropriée) sur les côtés du coussinet de transmission 15, qui sont orientés transversalement à la direction radiale, et sont situés radialement à l'intérieur et radialement à l'extérieur. Au moyen du contact entre les zones d'extrémité ou des épaulements 99 des ailes latérales sur le côté radialement intérieur et radialement extérieur du coussinet de transmission , il se produit un centrage de la cage 20 dans la direction radiale. La zone centrale de la section transversale en forme de W, c'est à dire la zone de transition ou de raccordement des ailes intermédiaires, est orientée parallèlement à la surface de roulement 17 et s'appuie sur celle-ci ou forme avec elle un très léger interstice. La zone de raccordement entre les ailes intermédiaires et les ailes latérales est parallèle à la surface de roulement 21 associée, de la partie de joint extérieure 12, et s'appuie sur celle-ci ou forme avec elle un très faible jeu. En direction radiale, la cage 20 est guidée, notamment dans la zone des ailes latérales, par des surfaces conjuguées 23, 24 de la partie de joint extérieure. En direction radiale, la position de la cage 20 est ainsi fixée, aussi bien par rapport à la partie de joint extérieure 12 que par
rapport au coussinet de transmission 15.
Dans la section transversale représentée sur la figure 1, les surfaces de roulement sont réparties de manière régulière dans la direction périphérique de la partie de joint extérieure 12 (position une heure, position cinq heures et position neuf heures). Les deux surfaces de roulement 21 associées respectivement à chaque tourillon sphérique 13 sont d'orientation parallèle et sont réalisées dans la partie de joint extérieure 12, dans la direction axiale en étant
opposées l'une à l'autre dans la direction périphérique.
Un évidement 22 de la partie de joint extérieure 12 est réalisé avec l'espace intermédiaire entre les surfaces de roulement 21 de manière telle, que lors de l'insertion en direction axiale dans l'évidement 22, de la partie de joint intérieure 11 avec le coussinet de transmission 15 et les aiguilles 19 dans la cage 20, y ayant été montés au préalable, il ne s'établisse des surfaces de contact que dans la zone des surfaces de
roulement 21.
Dans la coupe longitudinale de la cage 20, représentée sur la figure 2, celle-ci est sensiblement d'une configuration en forme de U, et comporte des évidements placés dans la zone de l'aile de base et dans lesquels sont reçues les aiguilles. Les ailes latérales de la coupe longitudinale en forme de U, forment des butées 24 qui viennent se mettre en appui sur les surfaces conjuguées 18 du coussinet de transmission 15, en vue de limiter le mouvement axial de la cage par
rapport au coussinet de transmission 15.
Entre le coussinet de transmission 15 et la cage 20, il est prévu au moins un ressort 25 pour réaliser une position d'équilibre de la cage 20 dans la direction axiale, par rapport au coussinet de transmission 15. Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, deux ressorts 25 de configuration identique, sont prévus sur des surfaces latérales du coussinet de transmission 15, opposées dans la direction axiale. Les ressorts 25 sont liés au coussinet de transmission 15 par une liaison par continuité de matière, une liaison par complémentarité de formes et/ou au moyen d'un élément d'assemblage tel qu'une vis ou un rivet. Les ressorts 25 sont de préférence vissés, soudés, rivetés ou encliquetés dans le coussinet de transmission 15. En ce qui concerne les ressorts 25, il s'agit notamment de ressort à lame ou ressorts de flexion réalisés en tôle. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 2, 4 et 5, chaque ressort 25 est formé, en représentation développée, de deux tôles longitudinales 26 disposées de manière décalée l'une par rapport à l'autre et orientées parallèlement l'une par rapport à l'autre, ces deux tôles étant reliées l'une à l'autre par une tôle transversale 27. La liaison ou l'assemblage du ressort 25 au coussinet de transmission 15 est effectuée dans la zone de la tôle transversale 27. La tôle transversale 27 s'appuie sur le coussinet de transmission 15. Les tôles longitudinales 26 sont formées en U dans des directions opposées à partir de la tôle transversale 27, et s'appuient, au niveau de la zone d'extrémité éloignée de la tôle transversale 27, sur les cages 20 (en exerçant une force de précontrainte), notamment dans la zone extérieure des butées 24, de sorte que lors d'un mouvement de la cage 20 la forme en U des tôles longitudinales 26 est évasée davantage ou fermée davantage. Les tôles longitudinales 26 d'un ressort 25 s'appuient sur des cages 20 opposées, associées à un tourillon sphérique 13. De préférence, on ne prévoit qu'un seul ressort 25 par tourillon sphérique 13. Dans ce cas, une tôle longitudinale 26 peut respectivement
être reliée de manière fixe à une cage 20.
Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, un coussinet de transmission 115 forme une calotte sphérique dans laquelle est disposé (au mieux possible sans jeu), le tourillon sphérique 13. Dans ce cas, le coussinet de transmission 115 peut, à l'état monté, uniquement pivoter par rapport au tourillon sphérique 13 et n'est pas monté de manière à pouvoir coulisser par rapport à ce dernier, dans la direction radiale. La possibilité de coulissement radial nécessaire est réalisée par le fait que la cage 120 et les aiguilles 19 sont disposées de manière coulissante par rapport au coussinet de transmission 115. Les deux ailes latérales de la cage 120 n'entourent pas le
coussinet de transmission 115 dans la direction radiale.
Les ailes latérales de la cage 20 ne font donc pas saillie au-delà des aiguilles 19, en direction du coussinet de transmission 115. La longueur des ailes latérales de la cage 120 correspond au maximum au
diamètre des aiguilles 19.
La partie de joint intérieure 11, le coussinet de transmission 15 (115), les aiguilles 19 et la cage 20 (120) forment une unité de construction compacte, qui peut être insérée, en étant montée au préalable, dans la partie de joint extérieure 12, dans la direction axiale de celle-ci. Les surfaces de roulement 17 ainsi que 21 sont de configuration rectangulaire et plane. Les cages à aiguilles peuvent être encliquetées latéralement dans le coussinet de transmission (pour faciliter le montage), ce qui permet d'obtenir un arrêt de sécurité à l'encontre d'une chute accidentelle avant/pendant le montage. D'autre part, il est également possible
d'obtenir un tel arrêt de sécurité par les ressorts 25.
Les butées 24 viennent s'appuyer sur les surfaces conjuguées 18 du coussinet de transmission, lors d'un déplacement de coulissement axial maximal, ce qui prédétermine la course de déplacement de coulissement maximale. Avec une telle limitation du coulissement axial, on obtient un avantage sur le plan de l'encombrement. Le fonctionnement de travail normal du joint universel à tripode (le plus souvent pour des angles de flexion < 10 ), ne nécessite, sur le plan de la cinématique, qu'un très faible déplacement de
coulissement axial.
Le montage du tourillon sphérique 13 dans le coussinet de transmission 115 avec sa calotte sphérique peut, par exemple selon la figure 4, être rendu possible
par un montage du type par baïonnette.
La distance d'espacement des surfaces de roulement 17 est de préférence prédéfinie de manière telle, que les éléments de construction associés à la partie de joint intérieure 11, puissent être insérés sans jeu (voire même avec une légère précontrainte) entre les surfaces de roulement 21. Grâce à l'absence de jeu, on obtient de nets avantages de confort et de bruit, notamment pour une utilisation dans des véhicules
automobiles, en cas de phases d'alternance de charge.
Un mouvement axial de la cage 20 (120) peut être la conséquence d'un pur mouvement de translation commun des trois tourillons sphériques 13. En variante, il se produit un mouvement axial (opposé pour des tourillons sphériques 13 différents), lorsque l'on fait pivoter la partie de joint intérieure 11 par rapport à la partie de joint extérieure 12. Une superposition du pur mouvement de translation et du pivotement est
également possible.
La transmission d'entraînement peut s'effectuer de la partie de joint intérieure 11 vers la partie de joint extérieure 12 ou en sens inverse. Les
aiguilles 19 sont orientées dans la direction radiale.
En variante aux aiguilles ici représentées, il est possible d'utiliser, suivant l'application, des corps de roulement quelconques connus en soi, la forme des surfaces de roulement et de la cage étant à adapter de
manière appropriée aux corps de roulement utilisés.
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Claims (10)
1. Joint universel à tripode pour la transmission de couples d'entraînement entre deux éléments de transmission d'entraînement d'une ligne de transmission d'entraînement, comprenant une partie de joint extérieure (12) et une partie de joint intérieure (11), caractérisé en ce que a) la partie de joint extérieure (12) et la partie de joint intérieure (11) peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, b) la partie de joint extérieure (12) et la partie de joint intérieure (11) peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, C) la partie de joint intérieure (11) dispose de tourillons sphériques faisant saillie radialement vers l'extérieur, d) la partie de joint extérieure (12) dispose d'un évidemment (22) dans lequel est disposée la partie de joint intérieure (11) au moins dans la zone des tourillons sphériques (13), e) la partie de joint extérieure (12) dispose de surfaces de roulement (21) orientées dans la direction axiale, f) à au moins un tourillon sphérique (13) sont associés au moins un coussinet de transmission (15) ainsi que plusieurs aiguilles (19) disposées dans une cage (20), orientées radialement avec leurs axes longitudinaux, et placées dans le parcours de transmission des efforts entre le tourillon sphérique (13) et les surfaces de roulement (21), g) la cage (20) avec les aiguilles (19) est reliée au coussinet de transmission (15) par l'intermédiaire d'au moins un ressort (25) agissant au moins dans la direction axiale, h) le coussinet de transmission (15) dispose d'un évidement cylindrique contre lequel s'appuie la surface extérieure du tourillon sphérique (13) pour la transmission du couple d'entraînement, i) la surface extérieure du coussinet de transmission (15) dispose de deux surfaces de roulement (17) orientées parallèlement l'une à l'autre et parallèlement aux surfaces de roulement (21) de la partie de joint extérieure (12), j) les aiguilles (19) sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement (17) du coussinet de transmission (15), k) les aiguilles (19) sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement (21) de la partie de joint extérieure (12), ) la position radiale de la cage (20) par rapport au coussinet de transmission (15), est fixée, et m) la position radiale de la cage (20) et/ou des aiguilles (19) par rapport à la partie de joint
extérieure (12), est fixée.
2. Joint universel à tripode selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage (20) dispose d'épaulements (99) qui, pour fixer la position radiale de la cage (20), viennent s'appuyer sur des surfaces conjuguées (18) du coussinet de transmission (15).
3. Joint universel à tripode selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cage (20) présente, dans la zone des aiguilles (19), une section transversale en forme de W avec des zones de raccordement arrondies, élargies et/ou aplaties entre les ailes latérales et les ailes intermédiaires, des zones d'extrémité des ailes latérales formant les
épaulements (99).
4. Joint universel à tripode pour la transmission de couples d'entraînement entre deux éléments de transmission d'entraînement d'une ligne de transmission d'entraînement, comprenant une partie de joint extérieure (12) et une partie de joint intérieure (11), caractérisé en ce que a) la partie de joint extérieure (12) et la partie de joint intérieure (11) peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, b) la partie de joint extérieure (12) et la partie de joint intérieure (11) peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, C) la partie de joint intérieure (11) dispose de tourillons sphériques faisant saillie radialement vers l'extérieur, d) la partie de joint extérieure (12) dispose d'un évidemment (22) dans lequel est disposée la partie de joint intérieure (11) au moins dans la zone des tourillons sphériques (13), e) la partie de joint extérieure (12) dispose de surfaces de roulement (21) orientées dans la direction axiale, f) à au moins un tourillon sphérique (13) sont associés au moins un coussinet de transmission (115) ainsi que plusieurs aiguilles (19) disposées dans une cage (120), orientées radialement avec leurs axes longitudinaux, et placées dans le parcours de transmission des efforts entre le tourillon sphérique (13) et les surfaces de roulement (21), g) la cage (120) avec les aiguilles (19) est reliée au coussinet de transmission (115) par l'intermédiaire d'au moins un ressort (25) agissant au moins dans la direction axiale, h) le coussinet de transmission (115) dispose d'un évidement de forme sphérique partielle contre lequel s'appuie la surface extérieure du tourillon sphérique (13) pour la transmission du couple d'entraînement, en garantissant uniquement une possibilité de pivotement, i) la surface extérieure du coussinet de transmission (115) dispose de deux surfaces de roulement (17) orientées parallèlement l'une à l'autre et parallèlement aux surfaces de roulement (21) de la partie de joint extérieure (12), j) les aiguilles (19) sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement (17) du coussinet de transmission (115), k) les aiguilles (19) sont en contact de roulement avec les surfaces de roulement (21) de la partie de joint extérieure (12), I) les aiguilles (19) sont susceptibles de coulisser dans la direction radiale par rapport aux surfaces de roulement (17) du coussinet de transmission (115), et m) la position radiale de la cage (120) et/ou des aiguilles (19) par rapport à la partie de joint
extérieure (12), est fixée.
5. Joint universel à tripode selon l'une des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage (20)
dispose de butées (24) qui viennent en appui sur le coussinet de transmission (15) en vue d'une limitation du mouvement axial de la cage (20) par rapport au
coussinet de transmission (15).
6. Joint universel à tripode selon la revendication 5, caractérisé en ce que la limitation s'effectue pour des angles de pivotement qui sont
inférieurs à l'angle de pivotement maximal admissible.
7. Joint universel à tripode selon l'une des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort
ou chaque ressort est réalisé en tant qu'élément de ressort sollicité en flexion autour d'un axe orienté radialement, lors d'un coulissement relatif entre le coussinet de transmission (15, 115) et la cage (20,
120).
8. Joint universel à tripode selon l'une des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ressort
ou chaque ressort (25) est relié, au niveau d'une zone d'extrémité, au coussinet de transmission (15, 115), au moyen d'une liaison par continuité de matière, d'une liaison par complémentarité de formes et/ou d'un élément d'assemblage.
9. Joint universel à tripode selon l'une des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ressort
ou chaque ressort (25) dispose d'une tôle transversale (27) en appui sur le coussinet de transmission (15, ), ainsi que d'une tôle longitudinale qui s'appuie sur une cage (20) dans la zone d'extrémité opposée à la tôle transversale (27), et la tôle longitudinale est
coudée d'une valeur de mesure d'arc de s.
10. Joint universel à tripode selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ressort ou chaque ressort (25), en représentation développée, est formé de deux tôles longitudinales (26) ainsi que d'une tôle transversale (27) les reliant, la liaison du ressort (25) au coussinet de transmission (15, 115) s'effectuant dans la zone de la tôle transversale (27), et en ce que les zones d'extrémité des tôles longitudinales (26), éloignées de la tôle transversale, s'appuient chacune sous précontrainte sur une cage (20, ).
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|---|---|---|---|
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