FR2725484A1 - Assemblage de piece principale de joint de transmission homocinetique, et joint de transmission homocinetique comportant un tel assemblage - Google Patents

Abstract

Le moyeu (12) comporte un élément formant rotule (25) adapté à pivoter librement autour du centre dudit moyeu (12). L'élément formant rotule (25) porte une bielle ( 27) s'étendant axialement vers l'organe de fermeture (20). Cette bielle (27) présente à son extrémité libre des moyens pour prendre appui sur une partie formant fond de l'organe de fermeture (20) et des moyens adaptés à coopérer avec des moyens complémentaires de l'organe de fermeture (20) pour maintenir ladite extrémité libre en contact avec la partie formant fond de l'organe de fermeture (20) et pour transmettre à l'organe de fermeture (20) les efforts s'exerçant sur le moyeu (12) et dirigés dans le sens opposé audit organe de fermeture (20).

Description

"Assemblage de pièce principale de joint de
transmission homocinétique, et joint de transmission
homocinétique comportant un tel assemblage"
La présente invention concerne un assemblage de pièce principale de joint de transmission homocinétique. Elle concerne également un joint de transmission homocinétique comportant un tel assemblage.

On connaît des assemblages du type précité qui sont montés dans les joints de transmission homocinétiques utilisés pour l'entraînement des roues motrices et directrices des véhicules automobiles à traction avant.

Un tel assemblage est décrit par exemple dans le
FR - A - 2 402 109.

Selon cet art antérieur connu, un assemblage de pièce principale de joint de transmission homocinétique comporte à l'extrémité d'un bout d'arbre une partie évasée ouverte à son extrémité axiale et délimitant une cavité intérieure qui présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe dudit bout d'arbre et à l'intérieur de laquelle se déplace un moyeu, le moyeu portant des bras qui s'étendent radialement, qui sont disposés régulièrement autour de l'axe dudit moyeu et qui traversent des rainures radiales respectives correspondantes ménagées dans la paroi périphérique entourant la cavité, chacun des bras portant un galet adapté à coulisser radialement le long du bras et à glisser ou rouler le long de pistes à génératrice circulaire ménagées sur les faces opposées de la rainure correspondante, un organe de fermeture obturant l'ouverture de la cavité et étant adapté à interdire tout jeu axial du moyeu et à supporter les efforts s'exerçant sur le moyeu et dirigés selon l'axe du bout d'arbre vers ledit organe de fermeture lorsque ledit assemblage est en service, l'organe de fermeture comportant des rainures qui correspondent aux rainures de la pièce principale et qui sont séparées par des branches fixées par leurs extrémités respectives sur ladite pièce principale.

Dans le mode de réalisation décrit, le moyeu présente sur ses deux extrémités axiales des portées sphériques adaptées à glisser respectivement, l'une sur le fond de la cavité, l'autre sur le fond de l'organe de fermeture.

Les extrémités libres des bras sont fixées au bord périphérique d'un organe en forme de cuvette. L'organe en forme de cuvette et la pièce principale tournent autour de leurs axes respectifs tout en étant animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement relatif de pivotement lorsque le joint homocinétique se brise.

Les joints de transmission homocinétiques utilisés comportent en général un moyeu à tripode. Le moyeu est essentiellement constitué de deux calottes sphériques concentriques qui portent le tripode et qui glissent entre deux plans parallèles situés l'un en face de l'autre et constitués par le fond de la cavité d'une part, et par le fond de l'organe de fermeture d'autre part.

On sait qu'un tel joint homocinétique est capable de transmettre le couple moteur d'un bout d'arbre relié au moteur du véhicule à un bout d'arbre relié à la fusée de la roue alors que les deux bouts d'arbre font entre eux un angle, dit angle de brisure du joint, qui peut atteindre par exemple 43 à 450.

On sait que la structure précitée de l'assemblage classique de pièce principale de joint homocinétique constitue un obstacle à la réalisation de joints homocinétiques, par exemple à tripode, adaptés à supporter de très grands angles de brisure, de l'ordre de 50 par exemple.

En effet, les très grands angles de brisure nécessitent des échancrures très profondes ménagées dans le fond de la pièce principale et dans le fond de l'organe de fermeture pour le passage des bras du tripode, alors que dans le même temps le déplacement radial du centre du tripode et celui du point de contact théorique entre la portion de sphère et le fond correspondant augmentent et excèdent la surface de portée disponible sur ledit fond.

On a représenté à la figure 1A la courbe 105 constituant le lieu géométrique du point de tangence de la portée sphérique du moyeu sur le fond plan 106 de la cavité ou de l'organe de fermeture d'un assemblage articulé de joint homocinétique selon l'art antérieur connu, pour l'angle de brisure maximal du joint.

On a représenté à la figure 1B une coupe transversale de ce fond 106.

On voit que cette courbe 105 est une sorte de triangle curviligne dont les côtés 107 et les sommets 108 sont des courbes. On voit que dans les trois zones 108 faisant office de sommets, le point de tangence tombe hors du plan d'appui du fond 106 dans les régions 108a de cette courbe 105 proches des sommets 108, tronquées par les encoches 109 ménagées dans ce fond 106 pour permetre le passage des bras du tripode au fond des rainures 110 lorsque l'angle de brisure du joint est proche de sa valeur maximale.

Plus l'angle de brisure maximal est grand, plus les dimensions du triangle curviligne 105 augmentent, et plus la surface plane d'appui du fond 106 rétrécit par suite de l'augmentation de la profondeur des encoches 109.

Il en résulte que la structure classique de l'assemblage de pièce principale de joint de transmission homocinétique selon l'art antérieur limite la valeur maximale de l'angle de brisure de ce joint à environ 45".

Or, une conception moderne classique des voitures automobiles à passagers impose souvent un déport, qui a tendance à augmenter, du groupe moteur par rapport aux roues motrices, ce qui entraîne une augmentation corrélative de l'angle continu de travail des joints homocinétiques et de l'angle maximal de brisure de ce joint nécessaire au braquage complet des roues directrices. En outre, l'angle de braquage maximal doit être aussi grand que possible. On a vu ci-dessus que la structure actuelle des joints homocinétiques n'est pas compatible avec cette double évolution.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des assemblages connus et de proposer un assemblage du type précité adapté à supporter de très grands angles de brisure de l'ordre de 50" et à assurer à la fois un très long usage du véhicule à des angles de brisure continus de l'ordre de 10 à 15 avec un excellent rendement tout en conservant l'angle de braquage maximal requis pour les roues avant directrices, et donc le rayon de virage minimal requis pour le véhicule automobile correspondant.

Suivant l'invention, l'assemblage de pièce principale de joint de transmission homocinétique du type précité est caractérisé en ce que le moyeu comporte un élément formant rotule adapté à pivoter librement autour du centre dudit moyeu, en ce que l'élément formant rotule porte une bielle s'étendant axialement vers l'organe de fermeture et dirigée selon l'axe du moyeu dans la position médiane de l'élément formant rotule, et en ce que cette bielle présente à son extrémité libre des moyens pour prendre appui sur une partie formant fond de l'organe de fermeture et des moyens adaptés à coopérer avec des moyens complémentaires de l'organe de fermeture pour maintenir ladite extrémité libre de la bielle en contact avec la partie formant fond de l'organe de fermeture et pour transmettre à l'organe de fermeture les efforts s'exerçant sur le moyeu et dirigés selon l'axe du bout d'arbre dans le sens opposé audit organe de fermeture.

Ainsi, lorsque le joint se brise et que le moyeu pivote d'un certain angle par rapport à l'axe de la pièce principale, l'élément formant rotule peut pivoter par rapport au moyeu d'un angle de sens contraire peu différent de l'angle de pivotement du moyeu, alors que la bielle peut également pivoter par rapport au fond de l'organe de fermeture pour compenser la différence entre les deux angles de pivotement précités.

Il suffit que la bielle soit dimensionnée pour transmettre à l'organe de fermeture les efforts s'exerçant sur le moyeu et dirigés selon l'axe du bout d'arbre aussi bien vers l'organe de fermeture que dans le sens opposé audit organe.

La structure précitée supprime toutes les limitations connues d'angle et de capacité des joints homocinétiques précédents et permet de réaliser des joints homocinétiques à haut rendement et longue durée de vie, capables d'autoriser un angle de braquage des roues directrices pouvant excéder 50 , car les éléments constituants s'insèrent exactement dans le faible espacement disponible à l'intérieur du joint comptetenu des débattements relatifs importants des organes de conduite, tripode, galets, tulipe, et de la compacité du mécanisme. En d'autres termes, la bielle laisse à l'intérieur de la pièce principale - ou tulipe - la place nécessaire aux déplacements du moyeu avec ses bras et ses galets par rapport à la tulipe pour les plus grands angles de brisure du joint homocinétique.

Suivant une version avantageuse de l'invention, le moyeu comporte une ouverture centrale traversante d'axe confondu avec l'axe dudit moyeu, l'élément formant rotule est adapté à pénétrer dans ladite ouverture, l'ouverture centrale et l'élément formant rotule présentent des zones formant portées sphériques périphériques complémentaires respectivement intérieures concaves et extérieures convexes conformées de manière telle que l'élément formant rotule peut pénétrer entre les portées sphériques concaves de l'ouverture et pivoter librement entre celles-ci, les centres des portées sphériques respectives étant confondus lorsque l'élément formant rotule est en position dans l'ouverture centrale du moyeu.

Suivant une autre version de l'invention, les moyens d'appui à l'extrémité de la bielle et les moyens complémentaires de l'organe de fermeture sont adaptés à interdire une rotation de la bielle autour de son axe d'un angle supérieur à un angle prédéterminé.

Suivant une autre version de l'invention, le joint de transmission homocinétique est caractérisé en ce qu'il comporte un assemblage de pièce principale conforme au premier aspect précité de l'invention.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs - les figures 1A et 1B sont des vues partielles agrandies respectivement de face et en coupe transversale, du fond de la pièce principale ou de la pièce de fermeture d'un assemblage selon l'art antérieur connu ; - la figure 2 est une vue en élévation avec arrachement, partiellement en coupe axiale par un plan passant par l'axe d'un bras du tripode, d'un joint homocinétique comportant un assemblage de pièce principale selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 3 est une vue de dessous du moyeu de l'assemblage de la figure 2 - la figure 4 est une vue agrandie d'un détail de la figure 2, le joint étant brisé d'un angle A ; - la figure 5 est une vue de dessous d'une branche de l'organe de fermeture représenté à la figure 4 ;; - la figure 6 est une vue en coupe axiale d'un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue en coupe de la rotule suivant
VII-VII à la figure 6 - la figure 8 est une vue semblable à la figure 4 d'un autre mode de réalisation de l'invention - la figure 9 est une vue partielle de dessous de l'organe de fermeture et de organe de fermeture auxiliaire représentés à la figure 8 ;; - la figure 10 est une vue semblable à la figure 2 d'un autre mode de réalisation de la présente invention - la figure 11 est une vue schématique représentant une demi-vue de dessous et une demi-vue de dessus de l'organe de fermeture et de l'organe de fermeture auxiliaire de la figure 10 - la figure 12 est une vue agrandie de l'extrémité de la bielle selon un autre mode de réalisation de la présente invention - la figure 13 est une vue partielle en coupe suivant
XIII-XIII à la figure 12 - la figure 14 est une vue de dessus, en coupe suivant
XIV-XIV à la figure 15, du moyeu selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 15 est une vue réduite semblable aux figures 4 et 8, en coupe suivant XV-XV à la figure 14, d'un autre mode de réalisation de la présente invention ;; - la figure 16 est une vue schématique en coupe suivant
XVI-XVI à la figure 15 - la figure 17 est une vue partielle semblable aux figures 4 et 8 d'un autre mode de réalisation de la présente invention - la figure 18 est une vue semblable à la figure 16 du mode de réalisation de la figure 17 - la figure 19 est une vue de dessus, en coupe suivant
XIX- XIX à la figure 20, du moyeu selon un nouveau mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 20 est une vue partielle semblable aux figures 4 et 8, en coupe suivant XX-xX à la figure 19, du mode de réalisation de la présente invention dont le moyeu est représenté à la figure 19 ; - la figure 21 est une vue en coupe suivant XXI-XXI à la figure 20.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 5, le joint de transmission homocinétique 1 comporte, de façon connue, dans la partie gauche de la figure 2, un assemblage articulé de pièce principale 3 ménagé à l'extrémité d'un bout d'arbre 4 adapté à être relié à un moteur non représenté, et, dans la partie droite de la figure, une cuvette 5 solidaire d'un second bout d'arbre 6 adapté à être relié à la fusée 7 d'une roue avant motrice et directrice (non représentée) d'un véhicule automobile. Un soufflet 8 en caoutchouc relié d'un côté à la périphérie de la cuvette 5, de l'autre côté au bout d'arbre 4, protège l'intérieur du joint homocinétique 1.

On va se limiter dans la description suivante aux joints homocinétiques à tripode, étant bien entendu que la description et la présente invention s'appliquent également à des joints homocinétiques comportant au moins deux bras.

De façon classique, la pièce principale 3 présente, à l'extrémité du bout d'arbre 4, une partie 9 évasée et ouverte à son extrémité axiale, appelée également tulipe, délimitant une cavité intérieure 10 qui présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe 11 du bout d'arbre 4.

A l'intérieur de la cavité 10 se déplace un moyeu 12 à tripode portant trois bras 13 qui s'étendent radialement, qui sont disposés régulièrement autour de l'axe 14 du moyeu 12 et qui traversent des rainures radiales 15 respectives correspondantes ménagées dans la paroi périphérique 16 de la tulipe 9 entourant la cavité 10.

Comme on le voit de façon plus précise à la figure 4, chaque bras 13 porte un galet 17 adapté à coulisser radialement le long dudit bras 13 et à glisser le long de pistes 18 à génératrice circulaire ménagées sur les faces opposées de la rainure 15 correspondante. Dans l'exemple représenté à la figure 4, chaque galet 17 est monté sur le bras 13 par l'intermédiaire d'aiguilles 19, ceci n'étant pas une caractéristique essentielle.

De même, les pistes 18 représentées ont une directrice 18a qui est circulaire mais qui pourrait avoir un autre profil rectiligne ou courbe.

Un organe de fermeture 20 obture l'ouverture 21 de la cavité 10 et est adapté à interdire tout jeu axial du moyeu 12 et à supporter les efforts s'exerçant sur le moyeu 12 et dirigés vers ledit organe de fermeture 20 lorsque l'assemblage est en service. L'organe de fermeture 20 comporte des rainures 22 qui correspondent aux rainures 15 de la tulipe 9 et qui sont séparées par des branches 23 fixées par leurs extrémités respectives 24 sur ladite tulipe 9.

Suivant l'invention, le moyeu 12 comporte un élément formant rotule 25 adapté à pivoter librement autour du centre 26 du moyeu 12. L'élément formant rotule 25 porte une bielle 27 axiale dirigée selon l'axe 14 du moyeu 12 dans la position médiane, représentée à la figure 1, de l'élément formant rotule 25. La bielle 27 est en saillie du côté du moyeu 12 faisant face à l'organe de fermeture 20.

La bielle 27 présente à son extrémité libre 28 des moyens pour prendre appui sur une partie formant fond 29 de l'organe de fermeture 20, et des moyens adaptés à coopérer avec des moyens complémentaires de l'organe de fermeture 20 pour maintenir ladite extrémité libre 28 en contact avec le fond 29 de l'organe de fermeture 20 et pour transmettre à ce dernier les efforts s'exerçant sur le moyeu 12 et dirigés dans le sens de la flèche 30 opposé à l'organe de fermeture 20, c'est-à-dire les efforts qui exercent une traction sur la bielle 27. Par ailleurs, le simple appui de l'extrémité libre 28 de la bielle 27 contre le fond 29 suffit à transmettre à ce fond et à l'organe de fermeture 20 les efforts dirigés dans le sens de la flèche 31, opposé au sens de la flèche 30, qui s'exercent sur le moyeu 12 et qui ont pour effet de mettre la bielle 27 en compression.

On voit aux figures que le moyeu 12 comporte une ouverture centrale traversante 32 de grand diamètre, d'axe confondu avec l'axe 14 du moyeu. L'élément formant rotule 25 est adapté à pénétrer dans cette ouverture 32. L'ouverture centrale 32 et l'élément formant rotule 25 présentent des zones formant portées sphériques périphériques complémentaires respectivement intérieures concaves 33 et extérieures convexes 34 conformées de manière telle que l'élément formant rotule 25 peut pénétrer entre les portées sphériques concaves 33 de l'ouverture 32 et pivoter librement entre celles-ci. Les centres des portées sphériques 33 et 34 respectives sont confondus lorsque l'élément formant rotule 25 est en position dans l'ouverture centrale 32 du moyeu 12 (voir figure 4).Ces centres des portées sphériques de la rotule sont en général, mais pas nécessairement, confondus avec le centre 26 du moyeu 12, et peuvent dans certains cas être déportés par rapport à ce centre 26.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, deux zones formant portées périphériques sphériques intérieures concaves 33 de l'ouverture centrale 32 ou extérieures convexes 34 de l'élément formant rotule 25 sont espacées circonférentiellement et sont séparées par deux zones cylindriques de manière telle que l'élément formant rotule 25 est adapté à être introduit par sa tranche entre les deux portées sphériques concaves 33 de l'ouverture centrale 32. Dans cet exemple, les deux portées sphériques concaves 33 sont séparées par deux zones formant dégagements cylindriques 35 dont la longueur circonférentielle est suffisante pour permettre le passage de l'élément formant rotule 25 par sa tranche. Les deux zones formant dégagements cylindriques 35 ont le même axe 14 que le moyeu 12 et ont un diamètre identique ou au moins égal à celui des portées sphériques concaves 33.

L'élément 25 peut ensuite être basculé suivant un diamètre des portées sphériques concaves 33 pour être inséré dans lesdites portées. En outre, la bielle 27 est adaptée à être fixée sur l'élément formant rotule 25 après l'introduction de celui-ci dans l'ouverture centrale 32. Dans ces conditions, la paroi périphérique extérieure de l'élément formant rotule 25 peut être entièrement sphérique et convexe.

Dans la réalisation représentée en détail aux figures 4 et 5, dans chaque branche 23 de l'organe de fermeture 20 est découpée une languette 36 s'étendant selon l'axe 37 de ladite branche 23 et reliée à ladite branche 23 du côté de l'extrémité libre 24 de cette dernière.

L'extrémité libre 38 de chaque languette 36 et l'extrémité libre 28 de la bielle 27 sont respectivement conformées de façon telle que les languettes 36 supportent les efforts s'exerçant sur le moyeu 12 et sur la bielle 27 et dirigés dans le sens de la flèche 30, c'est-à-dire le sens opposé à l'organe de fermeture 20.

Comme représenté en détail aux figures 4 et 5, la bielle 27 présente au voisinage de son extrémité libre 28 un décolletage tronconique 39 qui s'évase en direction de l'extrémité libre 28 de la bielle 27. En outre, chaque languette 36 a son extrémité libre 38 conformée de manière à s'appuyer sur la surface dudit décolletage tronconique 39. Comme représenté à la figure 5, cette extrémité libre 38 a de préférence une forme circulaire de rayon correspondant au rayon de la bielle 27.

Chaque branche 23 de l'organe de fermeture 20 présente en section transversale (voir figures 4 et 5) une section en forme de U comportant une âme dans laquelle est découpée la languette 36, et deux bords 40 rabattus vers l'intérieur de la cavité 10, qui confèrent à l'organe de fermeture 20 la résistance et la rigidité axiales requises.

Chaque branche 23 présente à son extrémité libre une patte rétrécie 41 qui se termine par une partie d'ancrage 42 en queue d'aronde adaptée à venir en prise avec des moyens d'ancrage complémentaires, non représentés, d'encoches 43 ménagées dans la paroi périphérique extérieure 16 de la tulipe 9.

Les bords rabattus 40 présentent à leur extrémité radiale libre une portée 44 adaptée à prendre appui sur une portée intérieure correspondante 45 de l'extrémité de la tulipe 9.

On comprend ainsi que les efforts de compression de la bielle 27 sont transmis par l'extrémité sphérique 46 de la bielle 27 au fond plat 29 de l'organe de fermeture 20. Ces efforts se traduisent par une traction sur les parties d'ancrage 42 en queue d'aronde qui transmettent ces efforts à la tulipe 9.

Les efforts de traction s'exerçant sur la bielle 27 sont repris par les extrémités 38 des languettes 36 qui sont en appui sur le décolletage conique 39. Ces efforts sont également transmis aux conformations des encoches 43 qui coopèrent avec la patte 41, 42 de chaque branche 23.

On peut facilement assembler l'organe de fermeture sur l'extrémité de la bielle 27 : il suffit de presser le fond plat 29 de l'organe de fermeture 20 contre l'extrémité 46 de la bielle 27 en comprimant cette dernière. Les trois languettes 36 s'effacent sous l'effort pour laisser passer le bord extérieur de l'extrémité sphérique 46, puis reviennent élastiquement dans leur position verrouillée représentée à la figure 3. Cette même opération permet d'insérer les extrémités en queue d'aronde 42 des branches 23 dans les conformations complémentaires des encoches 43 de la paroi périphérique 16 de la tulipe 9.

Ce mode d'assemblage fait que la bielle 27 est précontrainte entre le moyeu 12 et l'organe de fermeture 20.

Dans la réalisation de la figure 4, le joint est brisé d'un angle A faisant environ 48C avec l'axe OZ de la tulipe 9, par rapport à un axe de rotation perpendiculaire au plan de la figure qui comprend l'axe 48 du bras 13 représenté dans la moitié inférieure de cette figure. Ce joint est capable d'un angle de brisure maximal d'environ 50".

L'élément formant rotule 25 et la bielle 27 ont pivoté d'un angle B par rapport à l'axe 14 du moyeu 12, dans le sens des aiguilles d'une montre opposé au sens de l'angle de brisure du joint. L'axe 49 de la bielle 27 a lui même pivoté d'un angle C par rapport à l'axe OZ de la tulipe 9, l'angle C étant petit par rapport aux angles A et B.

On a ainsi décrit et réalisé une articulation à faible amplitude, économique, exempte de jeu et pratiquement sans frottement, de la bielle 27 par rapport à l'organe de fermeture 20. Cette articulation admet un angle C relativement petit pour un angle de brisure A du joint pouvant atteindre 48" ou 500. On a entre les angles A,
B et C la relation algébrique B = A + C. Le centre 26 du moyeu 12 demeure exactement dans le plan XOY perpendiculaire au plan de la figure pour tous les angles de brisure et de rotation du joint, OX étant le troisième axe perpendiculaire en O au plan de la figure, OY étant l'axe perpendiculaire à OZ.

L'articulation précontrainte à petit débattement angulaire de la bielle 27 par rapport à l'organe de fermeture 20 a son centre instantané situé sensiblement au niveau de l'organe de fermeture 20. Ce centre instantané peut même être rejeté en dehors de l'enveloppe sphérique de la tulipe 9 et est avantageusement aussi éloigné que possible du centre 26 du moyeu 12.

La bielle 27 peut avoir un diamètre réduit à la valeur minimale nécessaire pour résister aux efforts extrêmes de traction ou compression, de l'ordre de 1000 kgF susceptible de s'exercer sur celle-ci, et permettre ainsi un angle A de brisure du joint aussi grand que souhaité.

Dans l'exemple représenté aux figures 6 et 7, l'élément formant rotule 25 présente deux zones formant portées sphériques extérieures convexes 34 régulièrement réparties autour de l'axe 49 de l'élément 25 et se raccordant de chaque côté sur une zone médiane cylindrique 50 de diamètre inférieur à celui des zones formant portées sphériques 34 : ainsi, l'élément formant rotule 25 est adapté à être introduit par ladite zone médiane cylindrique 50 représentée à la figure 6, dans l'ouverture centrale 32 entre les zones formant portées sphériques intérieures concaves 33 de cette ouverture, puis à être basculé suivant un diamètre desdites portées sphériques intérieures concaves 33 pour s'insérer entre celles-ci.La bielle 27 doit être également fixée sur l'élément 25 après l'introduction de celui-ci dans l'ouverture centrale 32 en verrouillant la rotule 25 à l'intérieur de la portée concave 33.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 8 et 9, la bielle 27 présente à son extrémité libre une tête 51 formant collerette en saillie radialement vers l'extérieur. Cette tête 51 s'appuie du côté extérieur sur le fond sensiblement plat 29 de l'organe de fermeture 20, et du côté intérieur sur un organe de fermeture auxiliaire 52 en forme d'étoile enfilé sur la bielle 27. L'organe de fermeture auxiliaire 52 comporte des éléments radiaux 53 s'étendant respectivement sous les diverses branches 23 de l'organe de fermeture 20.

Chacun des éléments radiaux 53 se termine à son extrémité radiale par un secteur 54 de portée sphérique adapté à glisser radialement sur un secteur 55 de portée sphérique complémentaire ménagé sur le bord intérieur correspondant de la tulipe 9. Les secteurs 54 et 55 de portée sphérique ont tous le même centre situé sensiblement au centre 56 du fond 29 de l'organe de fermeture 20.

L'organe de fermeture auxiliaire 52 peut être avantageusement construit économiquement en tôles embouties. Chaque branche 57 de l'organe 52 présente également une section transversale en forme de U présentant deux ailes 58 s'étendant en direction de l'organe de fermeture 20. L'âme 59 de la branche 57 est rabattue en direction de l'organe de fermeture 20 à son extrémité intérieure pour former un bord intérieur 60 en appui sous la tête 51, et à son extrémité extérieure pour former les secteurs sphériques 54 qui glissent sur les secteurs 55. Les secteurs 55 sont en forme de chanfrein et sont bordés de part et d'autre par un bourrelet 61. Les bourrelets 61 retiennent le secteur 55 correspondant pour s'opposer à une rotation autour de l'axe OZ de la tulipe 9 et assurent ainsi un indexage angulaire satisfaisant de l'organe de fermeture auxiliaire 52. Un orifice de dégagement 62 percé dans chaque branche 23 de l'organe de fermeture 20 permet le passage de l'extrémité 63 du secteur 54.

Il est ainsi possible d'augmenter la longueur de recouvrement entre le secteur 54 et le secteur 55.

Ce système d'articulation de la bielle 27 sur l'organe de fermeture 20 peut évidemment être associé à l'un ou l'autre des modes de liaison entre l'élément formant rotule 25 et le moyeu 12 représentés aux figures 2 à 5 ou 6 et 7.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 10 et 11, la bielle 27 comporte à son extrémité libre 28 une tête présentant une surface transversale extérieure sphérique concave 64 adaptée à s'appuyer et à glisser sur une surface transversale intérieure sphérique convexe complémentaire 65 et de mêmes rayon et centre de l'organe de fermeture 20.

On voit aux figures que la tête 66 de la bielle 27 présente également une surface transversale intérieure sphérique convexe 67 de même centre que la surface sphérique concave 64 de ladite tête 66. L'assemblage comporte également un organe de fermeture auxiliaire 52 dont la partie centrale présente une surface transversale extérieure sphérique concave 68 ayant le même centre et le même rayon que la surface sphérique convexe 67. La surface 68 présente en son centre une ouverture 68a permettant le passage et le pivotement de la bielle 27. Dans ce mode de réalisation, l'organe de fermeture auxiliaire 52 présente trois branches 57 s'étendant respectivement sous les branches 23 de l'organe de fermeture 20.Chacune des branches 57 comporte des moyens pour prendre appui sur les bords correspondants de la tulipe 9, ainsi que des moyens pour s'opposer à une rotation de l'organe de fermeture auxiliaire 52. Dans cet exemple, chaque branche 57 présente une section transversale en forme de U ouvert en direction de l'organe de fermeture 20. Chaque branche 57 comporte des joues 69 qui sont conformées de manière à remplir deux fonctions : chaque joue 69 présente un épaulement rentrant 70 adapté à s'appuyer sur un épaulement saillant correspondant 71 du bord extérieur de la tulipe 9.Chaque joue 69 s'étend en outre sensiblement radialement de part et d'autre de la branche 23 correspondante de l'organe de fermeture 20 de façon à s'appuyer par son extrémité libre 69a sur ladite branche 23 pour s'opposer à une rotation de l'organe de fermeture auxiliaire 52 dans un sens ou dans l'autre par rapport à l'organe de fermeture 20.

Dans les modes de réalisation représentés aux figures 12 à 21, les moyens d'appui à l'extrémité de la bielle 27 et les moyens complémentaires de l'organe de fermeture 20 sont adaptés à interdire une rotation de la bielle 27 autour de son axe 49 d'un angle supérieur à un angle prédéterminé.

Dans ces conditions, et bien que ceci ne constitue pas une caractéristique critique, l'organe formant rotule 25 et la bielle 27 constituent un organe d'une seule pièce 72.

Comme représenté aux figures 14 et 15, les portées sphériques convexes 34 de cet organe 72 et les portées sphériques concaves 33 de l'ouverture centrale 32 sont disposées de façon à permettre l'introduction de la partie formant rotule 25 dudit organe 72 dans l'axe 14 de l'ouverture 32, et la solidarisation dudit organe 72 avec le moyeu 12 par une rotation de l'organe 72 autour de l'axe 14 d'un angle supérieur audit angle prédéterminé.

Dans la réalisation des figures 12 et 13, chaque languette 36 a une extrémité libre 73 sensiblement plane et dirigée perpendiculairement à la direction d'allongement de ladite languette 36. Cette extrémité libre 73 est adaptée à s'appuyer sur un flanc 74 sensiblement plan, et dirigé perpendiculairement à ladite direction d'allongement de la languette 36, d'une entaille 75 correspondante ménagée près de l'extrémité libre de la bielle 27 de façon que les flancs respectifs 74 des différentes entailles 75 s'évasent en direction de l'extrémité libre de la bielle 27.

Dans la réalisation représentée à la figure 14, qui correspond à un moyeu 12 à tripode comportant trois bras 13 disposés à 1200 l'un par rapport à l'autre, la surface intérieure de l'ouverture 32 comporte trois zones formant portée sphérique intérieure concave 33 disposées à 1200 l'une de l'autre et séparées par des dégagements cylindriques 35 ayant pour diamètre le diamètre des portées sphériques concaves 33.

Complémentairement, la surface périphérique convexe de l'organe 72 présente trois zones formant portées périphériques sphériques extérieures convexes 34 disposées à 1200 l'une de l'autre et séparées par des portées planes 76 adaptées à passer entre les bords de l'ouverture 32, les zones formant portées sphériques convexes 34 étant adaptées à s'insérer dans les dégagements cylindriques 35 de l'ouverture 32. Il suffit alors de faire tourner l'organe 72 de 60 environ autour de son axe 49 qui est confondu avec l'axe 14 du moyeu pour verrouiller l'organe 72 à l'intérieur de l'ouverture 32 du moyeu 12.

Dans la réalisation représentée aux figures 15 et 16, l'organe de fermeture 20 comporte une surface transversale intérieure sphérique convexe 65 sur laquelle s'appuie une surface transversale extérieure sphérique concave complémentaire 64 de la tête 77 de la bielle 27.

L'organe de fermeture 20 comporte trois branches 78 qui ont chacune une section transversale en forme de U comportant deux bords 79 dirigés vers l'intérieur de la cavité 10. La tête 77 de la bielle 27 a une section transversale sensiblement triangulaire dont chaque sommet 80 est inséré entre les deux bords 79 de la branche 78 correspondante de l'organe de fermeture 20.

La tête 77 se prolonge axialement par une broche 81 qui traverse un trou correspondant 82 ménagé dans le fond de l'organe de fermeture 20, et qui comporte des moyens pour transmettre audit fond les efforts s'exerçant sur le moyeu 12 et dirigés dans le sens de la flèche 30 opposé audit organe de fermeture 20 (figure 15).

Dans l'exemple représenté, la broche 81 présente sur sa périphérie un filetage sur lequel on vient visser un écrou 83 dont le serrage permet de mettre la bielle 27 en tension. Le maintien axial de la broche 81 pourrait aussi être assuré par un autre moyen équivalent, par exemple par un circlip ou par un bouton riveté.

Les bords 79 qui retiennent les sommets 80 de la tête triangulaire 77 interdisent une rotation supérieure à une dizaine de degrés de la bielle 27 par rapport à l'organe de fermeture 20.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 17 et 18, la tête 84 de la bielle 27 comporte des joues 85 s'étendant radialement respectivement sous les différentes branches 23 de l'organe de fermeture 20.

Ces joues 85 sont disposées à 1200 l'une de l'autre autour de l'axe 49 de la bielle 27. La tête 84 formée par les trois joues 85 disposées en Y présente à son extrémité extérieure une surface transversale intérieure sphérique convexe complémentaire 87 de l'organe de fermeture 20, les deux surfaces 86 et 87 ayant sensiblement le même centre et le même rayon.

Les joues 85 présentent chacune à leur extrémité radiale une portée sphérique convexe 88 qui a le même centre que les surfaces transversales sphériques concave 86 et convexe 87 de la bielle 27 et du fond 29 de l'organe de fermeture 20. Cette surface sphérique convexe 88 est adaptée à glisser sur une portée sphérique concave complémentaire 89 ménagée sur le bord correspondant de la tulipe 9.

Des bourrelets 90 sont ménagés sur ledit bord correspondant de la tulipe 9 de part et d'autre de la portée sphérique concave 89 pour retenir l'extrémité radiale de la joue 85 correspondante et s'opposer sensiblement à toute rotation de la bielle 27 autour de son axe 49.

L'élément formant rotule 25 et la bielle 27 peuvent ainsi être réalisés d'une seule pièce et constituer un organe unique 72.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 19 à 21, la bielle 27 est adaptée à être découpée dans une tôle épaisse. Le fond 93 de l'organe de fermeture 20 est de forme sphérique et présente des surfaces sphériques extérieure 94 et intérieure 95 ayant le même centre 101. Ledit fond présente à une distance prédéterminée de son centre une encoche pour l'introduction de la tête 91. La tête 91 présente une fente 92 à parois sphériques intérieure 97 et extérieure 98 ayant même centre 101 que les surfaces sphériques 94 et 95. L'épaisseur de l'encoche 96 est sensiblement égale à l'épaisseur du fond 93 de l'organe de fermeture 20 de sorte que la tête peut être enfilée par sa fente 92 sur l'épaisseur du fond 93 de manière à permettre un pivotement de la bielle 27 par rapport à l'organe de fermeture 20.Ce dernier peut ainsi recevoir de la bielle 27, par des surfaces sphériques 94, 95 et 97, 98, les efforts de compression et de traction qui s'exercent sur ladite bielle 27. Le démontage de la bielle 27 et de la tête 91 s'effectue en basculant la bielle 27 d'environ 60 dans le sens de la flèche F par rapport à l'organe de fermeture 20 pour dégager la fente 92 du fond 93 et faire passer la tête 91 par l'encoche 96. L'élément formant rotule 25 en forme de plaque est représenté aux figures 19 et 20 dans sa position verrouillée. Il suffit de faire tourner cet élément 25 de 90" autour de son axe pour amener ses bords sphériques convexes 34 au droit des dégagements cylindriques diamétralement opposés 35 de l'ouverture 32.

D'une manière générale, le bord 99 de l'ouverture centrale 32 du moyeu 12 sur la face de celui-ci tournée du côté vers lequel s'étend la bielle 27 a une forme conique s'évasant du côté de la bielle 27 pour permettre le passage de ladite bielle 27 aux grands angles de brisure du joint.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention. On peut notamment combiner les uns avec les autres les divers modes d'assemblage décrits pour les éléments constitutifs de l'articulation formant rotule par rapport au moyeu, avec les divers modes de réalisation décrits des moyens pour communiquer à l'organe de fermeture, et par l'intermédiaire de celui-ci à la tulipe, les efforts s'exerçant dans les deux sens sur la bielle. la même remarque vaut pour les moyens équivalents aux moyens décrits.

On a ainsi décrit un assemblage de pièce principale de joint de transmission homocinétique constitué d'éléments simples, faciles à fabriquer à faible coût en grande série, cet assemblage étant facile à monter et à assembler, donc lui-même fiable et économique, résistant et solide, capable d'assurer entre le bout d'arbre moteur et la fusée de la roue une liaison sans jeu, donc sans risque de bruit et de détérioration par les chocs rendus possibles par des jeux intempestifs, un tel assemblage permettant des angles de brisure de l'ordre de 50 nettement plus grands ques les assemblages connus.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Assemblage de pièce principale (3) de joint de transmission homocinétique (1), comportant à l'extrémité d'un bout d'arbre (4) une partie évasée (9) ouverte à son extrémité axiale et délimitant une cavité intérieure (9) qui présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe (11) dudit bout d'arbre (4) et à l'intérieur de laquelle se déplace un moyeu (12), le moyeu (12) portant des bras (13) qui s'étendent radialement, qui sont disposés régulièrement autour de l'axe (14) dudit moyeu (12) et qui traversent des rainures radiales respectives correspondantes (15) ménagées dans la paroi périphérique (16) entourant la cavité (10), chacun des bras (13) portant un galet (17) adapté à coulisser radialement le long du bras (13) et à glisser ou rouler le long de pistes (18) à génératrice circulaire ménagées sur les faces opposées de la rainure (15) correspondante, un organe de fermeture (20) obturant l'ouverture de la cavité (10) et étant adapté à interdire tout jeu axial du moyeu (12) et à supporter les efforts s'exerçant sur le moyeu (12) et dirigés vers ledit organe de fermeture (20) lorsque ledit assemblage (2) est en service, l'organe de fermeture (20) comportant des rainures (22) qui correspondent aux rainures (15) de la pièce principale (3) et qui sont séparées par des branches (23) fixées par leurs extrémités respectives (24) sur ladite pièce principale (3), caractérisé en ce que le moyeu (12) comporte un élément formant rotule (25) adapté à pivoter librement autour du centre dudit moyeu (12), en ce que l'élément formant rotule (25) porte une bielle (27) s'étendant axialement vers l'organe de fermeture (20) et s'étendant selon l'axe (14) du moyeu (12) dans la position médiane de l'élément formant rotule (25), et en ce que cette bielle (27) présente à son extrémité libre (28) des moyens pour prendre appui sur une partie formant fond (29) de l'organe de fermeture (20) et des moyens adaptés à coopérer avec des moyens complémentaires de l'organe de fermeture (20) pour maintenir ladite extrémité libre (28) de la bielle (27) en contact avec la partie formant fond (29) de l'organe de fermeture (20) et pour transmettre à l'organe de fermeture (20) les efforts s'exerçant sur le moyeu (12) et dirigés selon l'axe (11) du bout d'arbre (4) dans le sens opposé audit organe de fermeture (20).

2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu (12) comporte une ouverture centrale (32) traversante d'axe confondu avec l'axe (14) dudit moyeu (12), en ce que l'élément formant rotule (25) est adapté à pénétrer dans ladite ouverture (32), et en ce que l'ouverture centrale (32) et l'élément formant rotule (25) présentent des zones formant portées sphériques périphériques complémentaires respectivement intérieures concaves (33) et extérieures convexes (34) conformées de manière telle que l'élément formant rotule (25) peut pénétrer entre les portées sphériques concaves (33) de l'ouverture (32) et pivoter librement entre celles-ci, les centres des portées sphériques respectives (33, 34) étant confondus lorsque l'élément formant rotule (25) est en position dans l'ouverture centrale (32) du moyeu (12).

3. Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux zones formant portées périphériques sphériques intérieures concaves (33) de l'ouverture centrale (32) ou deux zones formant portées périphériques sphériques extérieures convexes (34) de l'élément formant rotule (25) sont séparées par deux zones formant dégagements cylindriques (35, 50) de manière telle que l'élément formant rotule (25) est adapté à être introduit par la tranche puis à être basculé suivant un diamètre des portées sphériques intérieures concaves (33) pour s'insérer entre lesdites portées sphériques (33), et en ce que la bielle (27) est adaptée à être fixée sur l'élément formant rotule (25) après l'introduction de celui-ci dans l'ouverture centrale (32).

4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément formant rotule (25) présente deux zones formant portées sphériques extérieures convexes (34) séparées par deux zones médianes cylindriques (50) diamétralement opposées de diamètre inférieur à celui des zones formant portées sphériques convexes (34) de sorte que l'élément formant rotule (25) est adapté à être introduit par lesdites zones médianes cylindriques (50) dans l'ouverture centrale (32) entre les zones formant portées sphériques intérieures concaves (33) de cette ouverture (32) puis à être basculé suivant un diamètre desdites portées sphériques intérieures concaves (33) pour s'insérer entre celles-ci.

5. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture centrale (32) présente deux zones formant portées sphériques intérieures concaves (33) centrées sur l'axe (14) du moyeu (12) et régulièrement réparties autour de l'axe (14) de celui-ci, séparées l'une de l'autre par deux zones formant dégagements cylindriques (35) de même axe (14) que le moyeu (12) et de diamètre égal à celui desdites portées sphériques concaves (33).

6. Assemblage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que dans chaque branche (23) de l'organe de fermeture (20) est découpée une languette (36) s'étendant selon l'axe (37) de ladite branche (27) et reliée à ladite branche (23) du côté de l'extrémité libre (24) de cette dernière, et en ce que l'extrémité libre (38) de chaque languette (36) et l'extrémité libre (28) de la bielle (27) sont respectivement conformées de façon telle que les languettes (36) supportent les efforts s'exerçant sur le moyeu (12) et dirigés selon l'axe (11) du bout d'arbre (4) dans le sens (30) opposé à l'organe de fermeture (20).

7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bielle (27) présente au voisinage de son extrémité libre (28) un décolletage conique (39) qui s'évase en direction de l'extrémité libre (28) de la bielle (27), et en ce que chaque languette (36) a son extrémité libre conformée de manière à s'appuyer sur la surface dudit décolletage conique (39).

8. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bielle (27) présente à son extrémité libre (28) une tête formant collerette (51) en saillie radialement vers l'extérieur, et en ce que cette tête (51) s'appuie du côté extérieur sur le fond (29) de l'organe de fermeture (20) et du côté intérieur sur un organe de fermeture auxiliaire (52) en forme d'étoile enfilé sur la bielle (27) et comportant des éléments radiaux (53) s'étendant respectivement sous les diverses branches (23) de l'organe de fermeture (20), chacun des éléments radiaux (53) se terminant par un secteur (54) de portée sphérique adapté à glisser radialement sur un secteur de portée sphérique complémentaire (55) ménagé sur le bord correspondant de la pièce principale (9), les secteurs de portée sphérique (54, 55) ayant le même centre situé sensiblement au centre (56) du fond (29) de l'organe de fermeture (20).

9. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'appui à l'extrémité de la bielle (27) et les moyens complémentaires de l'organe de fermeture (20) sont adaptés à interdire une rotation de la bielle (27) autour de son axe (49) d'un angle supérieur à un angle prédéterminé.

10. Assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe formant rotule (25) et la bielle (27) constituent un organe (72) d'une seule pièce, et en ce que les portées sphériques concaves (33) de cet organe (72) et les portées sphériques convexes (34) de l'ouverture centrale (32) sont disposées de façon à permettre l'introduction dudit organe (25, 72) dans l'axe (14) de l'ouverture (32) et sa solidarisation avec le moyeu (12) par une rotation autour dudit axe (14) d'un angle supérieur audit angle prédéterminé.

11. Assemblage selon la revendication 9 ou 10 et la revendication 6, caractérisé en ce que chaque languette (36) a une extrémité libre (73) sensiblement plane et dirigée perpendiculairement à la direction d'allongement (37) de ladite languette (36), et en ce que cette extrémité (73) est adaptée à s'appuyer sur un flanc (74) sensiblement plan, et dirigé perpendiculairement à ladite direction d'allongement (37) de ladite languette (36), d'une entaille (75) correspondante ménagée près de l'extrémité libre (28) de la bielle (27) de façon que les flancs (74) respectifs des différentes entailles (75) s'évasent en direction de l'extrémité libre (28) de la bielle (27).

12. Assemblage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bielle (27) comporte à son extrémité libre une tête (66, 84) présentant une surface transversale extérieure sphérique concave (64, 86) adaptée à s'appuyer et à glisser sur une surface transversale intérieure sphérique convexe complémentaire (65, 87) et de mêmes rayon et centre de l'organe de fermeture (20).

13. Assemblage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la tête (66) de la bielle (27) présente une surface transversale intérieure sphérique convexe (67) de même centre que la surface extérieure sphérique concave (64) de ladite tête, en ce que ledit assemblage comporte également un organe de fermeture auxiliaire (52) en forme d'étoile enfilé sur la bielle (27), en ce que ledit organe de fermeture auxiliaire (52 ) présente une surface transversale extérieure sphérique concave (68) ayant le même centre et le même rayon que ladite surface sphérique convexe (67), adaptée à être en contact avec ladite surface sphérique convexe (67) et présentant en son centre une ouverture (68a) pour le passage de la bielle (27), et comporte des éléments radiaux (53) s'étendant respectivement sous les diverses branches (23) de l'organe de fermeture (20), et en ce que lesdits éléments radiaux (53) comportent des moyens respectifs pour prendre appui sur les bords correspondants de la partie périphérique de la pièce principale, ainsi que des moyens pour s'opposer à une rotation dudit organe de fermeture auxiliaire (52).

14. Assemblage selon la revendication 12 et la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (78) comporte trois branches (78a) qui ont chacune une section transversale en forme de U comportant deux bords (79) dirigés vers l'intérieur de la cavité (10), en ce que la tête (77) de la bielle (27) a une section transversale sensiblement triangulaire dont chaque sommet (80) est inséré entre les deux bords (79) de la branche (78a) correspondante de l'organe de fermeture (78), et en ce que ladite tête (77) se prolonge axialement par une broche (81) qui traverse un trou (82) correspondant ménagé dans le fond de l'organe de fermeture (20), et qui comporte des moyens (83) pour transmettre audit fond les efforts s'exerçant sur le moyeu (12) et dirigés dans le sens (30) opposé audit organe de fermeture (78).

15. Assemblage selon la revendication 12 et la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la tête (84) de la bielle (27) comporte des joues (85) s'étendant radialement respectivement sous les différentes branches (23) de l'organe de fermeture (20), et en ce que ces joues (85) présentent chacune à leur extrémité une portée sphérique (88) qui a le même centre que les surfaces transversales sphériques concave et convexe de la tête (84) et du fond (29) de l'organe de fermeture (20) et qui est adaptée à glisser sur une portée sphérique complémentaire (89) ménagée sur le bord correspondant de la pièce principale (3, 9).

16. Assemblage selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la bielle (25, 72) est adaptée à être découpée dans une tôle épaisse et comporte une tête (91) présentant une fente (92) à parois sphériques (97, 98) de même centre adaptées à être introduites de part et d'autre du fond sphérique (93, 94, 95) de l'organe de fermeture (20), ledit fond (93) présentant à une distance prédéterminée de son centre une encoche (96) pour l'introduction de ladite tête (91).

17. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 16, caractérisé en ce que le bord (99) de l'ouverture centrale (32) du moyeu (12) sur la face de celui-ci tournée du côté vers lequel s'étend la bielle (27) a une forme conique s'évasant du côté de la bielle pour permettre le passage de la bielle (27) aux grands angles de brisure du joint.

18. Joint de transmission homocinétique, caractérisé en ce qu'il comporte un assemblage de pièce principale (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.