FR2903470A1 - Dispositif de transmission de couple, comme un joint homocinetique fixe spherique pour des arbres d'entrainement et procede pour la fabrication - Google Patents

Abstract

Dispositif de transmission de couple, tel un joint homocinétique fixe sphérique sous la forme de joint à contre-voie, comprenant une partie extérieure de joint avec des voies extérieures, une partie intérieure de joint avec des voies intérieures, des billes transmettant le couple, qui sont réceptionnées dans des paires de voies constituées de voies extérieures et de voies intérieures, une cage à billes avec des fenêtres de cage, dans lesquelles les billes sont maintenues, des premières voies extérieures formant avec des premières voies intérieures des premières paires de voies dans lesquelles des premières billes sont maintenues, des secondes voies extérieures formant avec des secondes voies intérieures des secondes paires de voies dans lesquelles sont maintenues des secondes billes, les premières paires de voies et les secondes paires de voies formant des lignes de contact de billes avec des courbures opposées, les voies extérieures et les voies intérieures étant limitées par des fonds de voies extérieurs et intérieurs, caractérisé en ce que les courbures des fonds de voies diffèrent au moins en partie dans leur tracé axial des courbures des lignes de contact de billes.

Description

1 Dispositif de transmission de couple, comme un joint homocinétique fixe

sphérique pour des arbres d'entraînement et procédé pour la fabrication.

L'invention concerne une unité de transmission de couple avec au moins un composant pour la transmission de couples au moyen de respectivement deux zones de fonction formées sur le composant et réalisant le flux de couple par un engagement avec complémentarité de forme avec d'autres éléments, sachant qu'au moins l'une des deux zones de fonction est réalisée sous forme d'un profilage, comme une denture longitudinale. De telles unités de transmission de couple ont été connues par exemple par le document DE 102 20 715 Al en rapport avec des arbres latéraux et en rapport avec des arbres longitudinaux par exemple par le document DE 102 371 172 B3.

Dans le document DE 102 20 715 Al, on mentionne pour chacun des joints homocinétiques fixes sphériques prévus sur les deux extrémités de l'arbre latéral deux composants de ce type, sur chacun desquels sont prévues différentes zones de fonction formées sur le composant concerné, lesquelles zones réalisent le flux de couple par un engagement de complémentarité de forme et dont l'une est réalisée sous forme de denture longitudinale. Il s'agit ici en ce qui concerne un composant de la partie extérieure de joint, dont une zone de fonction, réalisant le flux de couple par un engagement 2903470 2 avec complémentarité de forme, est un pivot de raccordement prévu sur la partie extérieure du joint avec denture longitudinale formée dessus et dont l'autre zone de fonction, transmettant le couple, est 5 constituée par les chemins de roulement dans la partie extérieure du joint pour les billes du joint. Le second composant avec également deux zones de fonction pour la transmission de couple est ici la 10 partie intérieure du joint avec la denture longitudinale formée dans la zone intérieure centrale en tant qu'une zone de fonction et avec des chemins de roulement à billes formés dessus de la partie intérieure du joint comme autre zone de fonction.

15 Dans l'unité de transmission de couple selon le document DE 102 37 172 B3, il est prévu pour chacun des trois joints inclus ici également à chaque fois un composant avec deux zones de fonction pour la 20 transmission de couple, à savoir à chaque fois une partie intérieure de joint avec une denture longitudinale ou denture à emboîtement formée dessus comme une zone de fonction et des chemins de roulement à billes formés dessus comme l'autre zone de fonction.

25 Dans le cas de tels composants, comme par exemple des parties de joint, la denture intérieure est généralement brochée et la denture extérieure est fabriquée généralement par mortaisage, fraisage, 30 roulage ou laminage et les chemins de roulement à 2903470 3 billes par usinage avec enlèvement de copeaux ou sans enlèvement de copeaux. Afin de pouvoir transmettre suffisamment de 5 couple, au moins les chemins de roulement à billes sont trempés. Ces chemins de roulement peuvent être trempés par induction et la zone restante, donc également la denture longitudinale, peut être laissée sur la dureté de base. Ceci est certes avantageux pour la fabrication 10 de la denture longitudinale, mais ne permet pas d'obtenir les valeurs de couple élevées à transmettre et la durée de vie souhaitée, qui sont exigées dans de nombreux cas.

15 Les chemins de roulement à billes durcis par exemple par induction doivent être cependant traités de façon dure après le durcissement en raison de la déformation qui a lieu lors du durcissement partiel, afin d'obtenir la précision nécessaire, on doit donc 20 fraiser de façon dure ou poncer. Une autre possibilité connue consiste à fabriquer d'abord la denture dans l'état souple, à cémenter et tremper toute la partie, donc avec la denture 25 longitudinale formée dessus, ce qui donne cependant une déformation de trempe aussi bien à la denture qu'à la denture par emboîtement, qui ne peut être éliminée en ce qui concerne la denture longitudinale qu'avec une dépense élevée supplémentaire, c'est-à-dire par exemple 30 par brochage dur dans la couche dure avec des machines spéciales et outils appropriés, mais chers.

2903470 4 L'invention a pour objectif d'une part d'obtenir des résistances élevées dans le cas de dispositifs de transmission de couple du type cité au début et de 5 garantir ainsi la transmission de couples élevés dans le cas de précisions élevées, donc de permettre une ajustement optimal et une concentricité optimale, ainsi qu'une fabrication avantageuse et rationnelle et d'élever la durée de vie d'ensembles de machines et 10 d'équipements équipés de tels composants. L'invention concerne également des dispositifs de transmission de couple, comme des joints homocinétiques fixes sphériques sous la forme de joints à contre-voie 15 comprenant û une partie extérieure de joint avec voies extérieures û une partie intérieure de joint avec voies intérieures û des billes transmettant les couples, qui sont réceptionnées dans des paires de voies constituées de 20 voies extérieures et de voies intérieures, û une cage à billes avec des fenêtres de cage, dans lesquelles des billes sont maintenues et sont guidées en cas de flexion de joint, û des premières voies extérieures formant avec des 25 premières voies intérieures des premières paires de voies dans lesquelles sont maintenues des premières billes, û des secondes voies extérieures formant avec des secondes voies intérieures des secondes paires de voies 30 dans lesquelles sont maintenues des secondes billes, 2903470 5 - les premières paires de voies et les secondes paires de voies formant des lignes de contact de billes avec des courbures opposées, - les voies extérieures et les voies intérieures étant 5 limitées par des fonds de voies extérieurs et intérieurs. Dans le cas de joints à contre-voie, comme ceux qui sont décrits par exemple par le document 10 DE 102 20 715, les chemins de roulement à billes et gorges de roulement à billes sont fabriqués dans la pratique par formation de copeaux. Dans le document DE 102 09 933 Al, on a déjà 15 proposé de former sans copeaux les voies extérieures et les gorges de roulement de voies extérieures. La fabrication avec enlèvement de copeau selon le document DE 102 20 715 est d'abord coûteuse, exige des 20 machines chères et de longs temps d'usinage. Elle provoque également une chute importante et des pertes de qualité en ce qui concerne la solidité, parce que les lignes de flux du matériau sont coupées par usinage à formation de copeaux dans le cas d'une partie 25 intérieure ou d'une partie extérieure de joint fabriquée sous la forme de préforme par forgeage. Afin de fabriquer sans copeau les chemins de roulement à billes avec des joints comme le '933, 30 l'état actuel de la technique donne la possibilité de prévoir des processus chaud - froid ou des processus 2903470 6 demi-chaud/froid, sachant qu'une préforme est fabriquée par exemple à l'aide d'un procédé de forgeage et que la précision nécessaire peut être obtenue dans un processus d'étalonnage à froid.

5 Etant donné qu'il s'agit d'un joint à contre-voie, on doit disposer de différents outils avec des chemins de roulement à billes respectivement opposés pour un tel processus déjà pour la fabrication de la préforme.

10 La précision de pièce est limitée ici aussi par la précision de guidage de la machine. L'imprécision de division qu'on ne peut éviter dans la préforme ne peut plus être éliminée également 15 lors des étapes d'usinage consécutives. Pour le processus d'étalonnage, il faut également pour chacun des différents chemins de roulement à billes un outil avec les mêmes imprécisions.

20 La présente invention a pour autre objectif d'éviter ces inconvénients et de permettre une fabrication avantageuse et de haute qualité de la partie de joint intérieure et/ou de la partie de joint 25 extérieure et donc de joints homocinétiques fixes du fait que des frais d'investissement pour des machines compliquées et chères sont évités, que l'usure d'outil est réduite et que des temps d'usinage courts sont garantis avec une optimisation de la qualité, en 30 particulier également en ce qui concerne l'obtention de valeurs de transmission de couple élevées. La précision 2903470 7 de division doit également être améliorée et permettre une fabrication sans déchets, en particulier des chemins de roulement à billes avec une grande précision, de sorte que les temps d'usinage, en 5 particulier les temps machine et les temps de manipulation sont réduits. D'autre part, on doit obtenir des charges portantes supérieures et éviter les déchets.

10 Une solution conforme à l'invention pour le premier objectif est obtenue par le fait que, dans le cas d'une unité de transmission de couple, qui présente au moins un composant avec deux zones de fonction pour la transmission de couple, et sachant que l'une des 15 zones de fonction est réalisée sous forme d'un profilage longitudinal, en particulier sous forme d'une denture longitudinale, le composant est durci dans sa totalité, mais la denture longitudinale présente une dureté plus faible que l'autre zone de fonction, mais 20 présente une dureté supérieure à la dureté de base d'une partie extérieure ou d'une partie intérieure de joint, donc la denture longitudinale présente une dureté plus faible que les chemins de roulement à billes, mais une dureté allant au-delà de la dureté de 25 base au moins sur des zones partielles de leur extension radiale. En tant que durcissement, en particulier une telle opération peut être avantageuse s'il se forme au moins 30 une certaine profondeur de durcissement et si la dureté de base de la pièce est augmentée alors au moins 2903470 8 approximativement sur la hauteur de la denture. Dans le cas présent, un processus de dureté associé à un processus de diffusion, comme par exemple la dureté de surface avantageuse sous la forme de cémentation suivie 5 d'un refroidissement brusque et d'un recuit, peut être approprié de façon particulièrement avantageuse, laquelle cémentation donne une dureté de bord élevée et, au moins en ce qui concerne les composants concernés ici, une dureté plus faible, la dureté de 10 coeur, donc une dureté dépassant la dureté de base, dans les zones situées à l'intérieur des zones avec une dureté de bord. Comme processus de dureté, on peut utiliser également une nitruration ou une boruration.

15 Il est apparu que, après un enlèvement au moins approximatif des zones avec une dureté de bord, par exemple par un processus de tournage, dans la zone axiale, dans laquelle la denture est formée, ceci peut se faire ici avec les mêmes machines et outils dans des 20 conditions identiques à l'usinage de matériau non durci et "souple", donc par exemple sur des machines de brochage - fraisage -mortaisage classiques ou machines similaires.

25 Les secondes zones de fonction, donc ici les chemins de roulement à billes, peuvent être fraisées dures et/ou poncées, comme on sait, à l'intérieur des zones de la dureté périphérique. Un aspect inventif, très particulier, indépendant et autonome consiste par 30 exemple dans la création d'un composant et dans la mise à disposition d'un procédé pour la fabrication d'un tel 2903470 9 procédé, dont au moins un est prévu dans un dispositif de transmission de couple, lequel présente deux zones de fonction différentes, formées sur respectivement le composant pour la transmission de couple, réalisant le 5 flux de force par un engagement avec complémentarité de forme, zone dont l'une est réalisée sous la forme d'une denture longitudinale et l'autre zone de fonction est constituée par exemple pour les chemins de roulement pour les billes d'un joint, sachant que le composant, 10 mais en particulier l'une des zones de fonction, est fabriqué sans enlèvement de copeaux et durci ensuite, en particulier durci en surface, comme ceci est décrit au début et le composant se caractérisant également par le fait que les chemins de roulement à billes formés 15 dessus ne sont pas exposés à un usinage avec enlèvement de copeaux, et que les surfaces de roulement à billes se trouvent donc après le processus de durcissement dans un état apte à être monté. En particulier pour de tels joints, on peut appliquer ensuite également des 20 mesures mentionnées dans la description. Pour fabriquer un tel composant, il peut être avantageux de soumettre le composant dans son ensemble à un durcissement de surface, en particulier un 25 processus de cémentation, suivi d'une opération de refroidissement brusque et d'un recuit. Ensuite, dans la zone axiale, sur laquelle la denture longitudinale doit être appliquée, la zone la plus dure, donc la couche de bordure et éventuellement la zone de 30 transition sont en partie enlevées, par exemple par 2903470 10 enlèvement de copeaux, par tournage et ensuite la bordure longitudinale est formée dans la zone amenée par l'opération de durcissement suivie du recuit à la dureté de coeur.

5 Cette denture longitudinale peut alors être réalisée, comme on l'a déjà mentionné, en particulier par un usinage avec enlèvement de copeaux, par exemple par brochage et ce par "brochage souple", donc avec des 10 outils normaux et de machines normales, parce que celles-ci permettent le brochage dans la dureté du coeur de la même façon que dans le cas de pièces qui présentent uniquement la dureté de base.

15 L'invention garantit avec des frais relativement faibles et sans la création nécessaire de machines spéciales une fabrication rapide et rationnelle de la denture longitudinale avec une surface suffisamment élevée, également une résistance élevée en conséquence 20 et par la possibilité de l'utilisation du brochage souple la fabrication de dentures longitudinales avec une précision élevée et une durée de vie élevée. La seconde partie des objectifs est atteinte selon 25 l'invention par une telle réalisation de la partie extérieure de joint et/ou de la partie intérieure de joint, par le fait qu'ici les courbures des fonds de voie, vues dans leur agencement axial, divergent au moins en partie des courbures des lignes de contact de 30 bille, le terme "lignes" comprenant également des zones planes ou des combinaisons de lignes et de surfaces 2903470 11 dans les voies respectivement gorges de roulement. Pour certaines applications, il peut être avantageux ici que les fonds de voie, vus dans le sens de l'axe, sont agencés en partie et au moins approximativement 5 parallèles à l'axe. En d'autres termes, selon l'invention, les voies n'ont plus besoin d'être déformées complètement sur l'ensemble du tronçon axial, mais uniquement aux 10 endroits où ceci est indispensable pour obtenir les lignes de contact de billes. De façon appropriée, la partie intérieure et/ou la partie extérieure de joint est fabriquée sans copeau 15 sous forme de préforme dans un outil de moulage et est dotée de rainures et de saillies agencées au moins approximativement parallèles en axe sous forme de contours préformés pour la conception des lignes de contact de billes.

20 La préforme peut être fabriquée par exemple par forgeage, comme un procédé de forgeage à froid et/ou de forgeage à chaud ou également par d'autres procédés de façonnage, par exemple par frittage.

25 Les lignes de contact de billes de la partie intérieure de joint de même que de la partie extérieure de joint peuvent être formées par déformation sans enlèvement de copeaux des saillies respectivement 30 rainures dans un outil de moulage. Cette déformation peut se faire dans un outil d'étalonnage, dans lequel 2903470 12 les chemins de roulement à billes respectivement lignes de contact de billes peuvent être finis au plan géométrique, de sorte qu'elles n'ont pas besoin d'être usinées avec un enlèvement de copeaux.

5 Lors de la fabrication des lignes de contact de billes ou des chemins de roulement à billes, le long desquelles les billes se déplacent lors de la flexion du joint, certaines zones axiales des rainures ou fonds 10 de rainure respectivement entailles formés lors de la fabrication de la préforme ne sont pas déformés de façon appropriée par l'outil d'étalonnage, de sorte que leurs structures agencées au moins approximativement axialement sont conservées en partie sur le tracé axial 15 des voies extérieures respectivement voies intérieures finies de la partie extérieure de joint respectivement de la partie intérieure de joint. Ceci entraîne entre autres l'avantage d'un travail de déformation plus faible.

20 L'invention concerne également un procédé pour la fabrication de joints homocinétiques fixes sphériques, qui se caractérise par le fait que les voies de la partie extérieure de joint et/ou la partie intérieure 25 de joint sont fabriquées dans une préforme par une technique de déformation, c'est-à-dire par déformation à froid et/ou à chaud, par le fait qu'on fabrique d'abord des entailles au moins approximativement parallèles en axe, et qu'ensuite on finit au moins 30 approximativement au plan géométrique les chemins de roulement à billes dans le sens contraire, de 2903470 13 préférence également par technique de déformation, par exemple dans un processus de pressage respectivement d'étalonnage, sans que ceci nécessite un usinage avec enlèvement de copeaux.

5 Dans le cas présent, aussi bien la préforme que le tracé opposé des lignes de contact de billes peuvent être fabriqués dans respectivement une opération, et ce par déformation à froid et/ou à chaud sachant qu'il 10 peut être avantageux que l'opération finale est une opération d'étalonnage, de sorte qu'au moins ensuite les chemins de roulement à billes de la partie de joint n'ont plus besoin d'être usinés avec un enlèvement de copeaux (également après un procédé de trempe, par 15 exemple une cémentation). Par la fabrication d'abord d'une préforme avec des entailles agencées au moins approximativement parallèles dans la direction de l'axe et une 20 déformation consécutive de ces entailles pour former des chemins de roulement à billes avec les lignes de contact et les lignes de roulement pour les billes, on garantit d'abord une fabrication sans déchets et on obtient ainsi une fabrication avantageuse et 25 rationnelle et également une grande précision de division, et ce par les outils même. La machine même ne nécessite pas un guidage précis, étant donné que les saillies respectivement les rainures de la préforme, agencées au approximativement parallèles en axe, ont 30 été prédéfinies par un seul outil et que, lors du finissage des lignes de roulement à billes, les doigts 2903470 14 de façonnage de l'outil s'introduisent pratiquement automatiquement. Des avantages particuliers sont obtenus, comme on 5 l'a déjà mentionné, si la préforme est fabriquer dans un seul outil, étant donné que la précision de division de la pièce est alors aussi bonne que la précision de division de l'outil et que celle-ci peut être très élevée, étant donné que l'outil n'est pas divisé.

10 Pour une telle opération, également aucun des guides nécessaires par ailleurs dans le cas d'outils divisés et propres pour chaque moitié d'outil n'est également nécessaire.

15 Egalement lors de l'opération d'étalonnage, qui forme à partir de la préforme l'entrelacement, et donc les chemins et lignes de roulement à billes, le guidage des outils les uns par rapport aux autres peut se faire 20 par la préforme déjà existante et divisée de façon précise et il n'est donc pas nécessaire d'avoir une machine avec une précision de guidage particulière. D'autre part, la préforme même n'a besoin d'être insérée de façon ciblée dans l'outil d'étalonnage, 25 étant donné que l'ensemble, par exemple 8 voies sont d'abord identiques et à partir de celles-ci, on fabrique différentes voies dans l'outil d'étalonnage. Il peut être avantageux également de réaliser et 30 de fabriquer les surfaces de centrage de cage protégées 2903470 15 par le document DE 102 09 933 C2 dans la partie extérieure de joint selon la présente invention. Ces surfaces de centrage de cage dans le joint 5 extérieur peuvent être conçues de telle sorte que des gorges respectivement des rainures s'étendant dans la direction d'axe entre des premières et des secondes surfaces de centrage de cage respectivement voisines sont prévues, les courbures des fonds de ces gorges 10 respectivement rainures étant au moins partiellement différentes dans leur tracé axial des courbures de surfaces de centrage de cage. Dans le cas présent, également ces fonds de voies peuvent être agencés, vus dans la direction de l'axe, en partie au moins 15 approximativement parallèlement en axe. De même façon que les rainures et les saillies pour les lignes de contact de billes ou les chemins de roulement, les surfaces de centrage de cage peuvent 20 être fabriquées sans enlèvement de copeaux dans une préforme dans un outil de moulage sous forme de saillies radiales voisines avec une rainure prévue entre celles-ci et agencée au moins parallèlement à l'axe, les deux saillies étant prévues à chaque fois 25 entre deux chemins de roulement voisins. Cette ébauche peut être fabriquée par exemple également par forgeage.

30 2903470 16 Les surfaces de centrage de cage sont formées de façon appropriée par une déformation sans enlèvement de copeaux, comme l'étalonnage, des saillies voisines chacune d'une rainure, sachant qu'à chaque fois l'une 5 des surfaces de centrage de cage voisines les unes des autres partant par exemple de l'extrémité côté entraînement en direction de l'extrémité côté sortie, se rapproche alors de l'axe du joint extérieur et les secondes surfaces de centrage de cage sont agencées à 10 partir de l'extrémité côté sortie en direction de l'extrémité côté entraînement et se rapproche alors de l'essieu de moyeu intérieur. De la même façon que ceci est décrit en rapport 15 avec les chemins de roulement, les structures des rainures respectivement des saillies de la préforme peuvent être conservées ici au moins en partie. L'invention est expliquée de façon plus détaillée à l'aide des figures 1 à 18. Sur ces figures, 20 la figure 1 montre une unité de transmission de couple selon une caractéristique de l'invention, la figure 2 un dispositif d'entraînement pour un véhicule avec deux arbres partiels et un 25 joint d'entrainement disposé à peu près au centre, la figure 3 une coupe transversale dans le joint d'entraînement selon une coupe le long de la ligne A - A de la figure 4, 30 la figure 4 une coupe le long de la ligne E E de la figure 3, 2903470 17 la figure 5 une coupe selon la ligne C -C de la figure 3, la figure 6 une coupe selon la ligne D - D de la figure 3, 5 la figure 7 une coupe selon la ligne B - B de la figure 3, la figure 8 une vue à partir de la direction de la flèche X de la figure 4, la figure 9 une vue à partir de la direction de la 10 flèche Y de la figure 4, les figures 10 à 13 une partie intérieure de joint sous forme d'ébauche et de pièce finie, les figures 14 à 18 une partie extérieure sous forme d'ébauche et de pièce finie.

15 Le joint homocinétique fixe 101 selon la figure 1 comprend de façon connue une partie intérieure de joint 102 avec des chemins de roulement à billes 103 ainsi qu'une partie extérieure de joint 104 avec des chemins 20 de roulement à billes 105 formés sur cette partie. Entre les chemins de roulement à billes 103 et 105 de la partie intérieure et de la partie extérieure de joint 102 et 104 sont prévues des billes 106, qui transmettent le couple entre la partie intérieure et la 25 partie extérieure. Une cage 107 sert au guidage des billes. La partie intérieure de joint a donc d'une part des zones de fonction pour la transmission de couple 30 sous la forme de la denture longitudinale 108 et 2903470 18 d'autre part sous la forme des chemins de roulement à billes 103. La partie intérieure de joint est de façon 5 appropriée une partie forgée avec un évidement 108a central, prévu pour la formation de la denture. Les chemins de roulement à billes 103 peuvent être fabriqués par exemple par usinage avec enlèvement de copeaux ou sans enlèvement de copeaux.

10 La partie intérieure de joint est soumise d'abord globalement à un durcissement de surface, comme en particulier un processus de cémentation avec refroidissement brusque et recuit consécutif. Avant la 15 formation de la denture 108, la zone de plus grande dureté de l'évidement 108a est enlevée par exemple par usinage avec formation de copeaux, comme par tournage. Ensuite, la denture intérieure 108 peut être 20 fabriquée également par usinage avec formation de copeaux, par exemple par brochage dans une étape de travail très simple et avantageuse et garantissant une grande précision.

25 Les chemins de roulement à billes 103 peuvent être poncés, avant ou après la fabrication de la denture. De la même façon, on peut fabriquer également des parties extérieures de joint avec une denture 30 extérieure prévue sur un pivot selon l'invention, la denture extérieure pouvant être fabriquée dans une 2903470 19 résistance toute aussi avantageuse et garantissant une grande résistance et des valeurs de transmission de couple élevées par un usinage avec formation de copeaux ou déformation, par exemple par mortaisage, fraisage, 5 moulage, laminage ou similaire dans une zone, qui est durcie auparavant et sur laquelle les zones les plus dures ont été enlevées avant la formation de la denture. De la même façon, dans le cas d'une partie intérieure de joint, un pivot peut présenter la denture 10 extérieure et une partie extérieure de joint une denture intérieure. Les caractéristiques de l'invention décrites ne sont pas limitées aux dispositifs de transmission de 15 couple, qui ont été mentionnés ici spécialement, mais s'étendent également à d'autres dispositifs de transmission de couple, sur lesquels un composant présente deux zones de fonction pour la transmission de couples par engagement avec complémentarité de forme 20 avec d'autres éléments. L'arbre d'entraînement 1 représenté sur la figure 2 est réalisé ici sous forme d'arbre d'entraînement longitudinal d'un véhicule et comprend deux arbres 25 partiels 2 et 3, qui portent des pièces de raccordement 4, 5 sur leurs extrémités libres. Ces pièces de raccordement sont conçues ici sous forme de rotules en caoutchouc, même si à leur place également des joints d'entraînement peuvent être fixés sur les arbres 30 partiels 2 et 3 cités, comme ceci est décrit par 2903470 20 exemple dans le document DE 102 37 172 B3 ou le document DE 100 32 853 C2. Les deux arbres partiels 2 et 3 sont reliés entre 5 eux à peu près au centre du dispositif d'entraînement 1 au moyen d'un joint d'entraînement 8, qui est réalisé sur les figures 3 à 9 dans différentes représentations en coupe. D'autre part, la figure 2 montre que l'arbre partiel 2 gauche peut être fixé au moyen d'un palier 10 intermédiaire 6 et d'un support 7 disposé dessus sur le plancher inférieur d'un véhicule automobile. Comme on peut le voir en particulier d'après les coupes selon les figures 3 à 7 et la figure 10, qui 15 montrent le joint d'entraînement 8 non relié aux arbres partiels 2 et 3, le joint d'entraînement comprend d'abord un moyeu extérieur 16 sensiblement cylindrique creux, qui est disposé sur le même axe qu'un moyeu intérieur 10. Alors que le premier arbre partiel 2 peut 20 être emboîté avec sa denture à emboîtement extérieur dans un emboîtement à denture intérieure 11 du moyeu intérieur 10, la liaison du moyeu extérieur avec le second arbre partiel 3 dans le présent exemple de réalisation s'effectue par un assemblage soudé, ce 25 pourquoi une bride de soudage 12 est réalisée sur un boîtier entraîneur 9. Dans le boîtier entraîneur est réceptionné le moyeu extérieur 16, et ce enfermé par complémentarité de formes dans une zone de logement 17.

30 Sur le côté intérieur du moyeu extérieur 16 sontprévues des premières gorges de roulement à billes 19 2903470 21 extérieures pour une première rangée de billes 14 et d'autres gorges de roulement à billes 19a extérieures pour une seconde rangée de billes 14a. Des nervures 20 se trouvent à chaque fois entre les gorges.

5 Sur le côté extérieur du moyeu intérieur 10 sont prévues des premières gorges de roulement à billes 18 intérieures pour la première série de billes 14 et d'autres gorges de roulement à billes 18a intérieures 10 pour la seconde rangée de billes 14a. A chaque fois, des nervures 28 se trouvent entre ces chemins de roulements à billes. A chaque fois, le fond de voie des gorges de 15 roulement à billes est désigné par 18', 19' et 18a' et 19a'. Le moyeu intérieur 10 présente un essieu de moyeu intérieur I et une surface extérieure 24. Comme on le 20 voit en particulier d'après les figures 4, 8, 9 les premières gorges de roulement intérieures 18 et les secondes gorges de roulement intérieures 18a sont disposées ici réparties alternativement autour de l'essieu I intérieur, les premières gorges de roulement 25 intérieures 18 étant agencées à partir de l'extrémité 2a côté entraînement en direction de l'extrémité 3a côté sortie, et les gorges de roulement intérieures et leur fond de voie 18' s'éloignent alors de l'axe de moyeu intérieur I ; comme on le voit en particulier sur 30 les figures 5 et 8, 9, les secondes gorges de roulement intérieures 18a sont agencées ici à partir de 2903470 22 l'extrémité 3a côté sortie en direction de l'extrémité 2a côté entraînement, sachant qu'ici, ces secondes gorges de roulement intérieures et leur fond de voie 18a' s'éloignent ici de l'axe de moyeu intérieur I. Les 5 premières et secondes gorges de roulement intérieures avec leurs premières et secondes gorges de roulement extérieures qui se font face peuvent cependant être disposées également dans une autre succession que s'alternant les unes aux autres et avoir d'autres 10 tracés que ceux décrits et montrés ici, par exemple un tracé s'éloignant des axes correspondants et se rapprochant ensuite. Le moyeu extérieur 16 présente un axe de moyeu 15 extérieur II et un contour intérieur, dans lequel des premières gorges de roulement à billes ou chemins de roulement à billes 19 extérieures pour la première rangée de billes 14 et des secondes gorges et chemins de roulement à billes 19a pour la seconde rangée de 20 billes 14a sont disposés répartis alternativement autour de l'axe de moyeu extérieur II et à chaque fois les premières gorges de roulement 18 intérieures font face aux premières gorges de roulement extérieures 19 et à chaque fois les secondes gorges de roulement 18a 25 font face aux secondes gorges de roulement extérieures 19a et forment avec celles-ci à chaque fois une paire, les premières gorges de roulement extérieures 19 étant agencées à partir de l'extrémité 2a côté entraînement en direction de l'extrémité 3a côté sortie, et les 30 gorges de roulement extérieures 19 et leur fond de voie 19' se rapprochant alors de l'axe de moyeu extérieur 2903470 23 II, et également les secondes gorges de roulement extérieures 19a étant agencées à partir de l'extrémité 3a côté sortie en direction de l'extrémité 2a côté entraînement, et les secondes gorges de roulement 5 extérieures 19a se rapprochant alors avec leur fond de voie 19a' de l'axe de moyeu extérieur II (figures 4 et 5) . Dans une cage 15 de forme annulaire avec une 10 surface extérieure 26 sphérique au moins par endroits (voir en particulier figures 3, 6 et 7), qui est disposée entre le moyeu intérieur 10 et le moyeu extérieur 16, il est prévu en fonction du nombre des billes 14, 14a respectivement des paires de gorges de 15 roulement 18, 18a, 19, 19a des fenêtres 27 radiales, dans lesquelles les billes 14, 14a sont guidées (voir entre autres figures 4, 5). La cage 15 est centrée dans le moyeu extérieur 16 par sa surface extérieure 26, plus précisément par les deux zones de centrage 26a.

20 Dans la surface intérieure du moyeu extérieur 16 sont prévues des nervures 20 entre les billes, comme on l'a déjà mentionné. Ces nervures présentent, comme en particulier en rapport avec les figures 4, 6, 8 et 9, 25 vues à partir de l'extrémité 2a côté entraînement et dans le sens périphérique, d'abord des contours d'introduction 16a prévus des deux côtés des gorges de roulement de roulement à billes 19 pour les billes 14 pour l'introduction axiale de la cage 15 dans le moyeu 30 extérieur 16. Les contours d'introduction 16a partent sur le côté entraînement 2a d'un diamètre qui 2903470 24 correspond au moins approximativement au diamètre extérieur de la cage 15. Vus dans le sens axial, à partir de l'extrémité 2a 5 côté entraînement du joint, ces contours d'introduction font place après au moins approximativement la demi-longueur axiale aux surfaces de centrage de cage 16b sur la partie extérieure de joint pour la cage et sont inclinés en direction de l'axe de centrage de cage III 10 (voir les figures 4, 6, 8 et 9). Les surfaces de centrage de cage 16b sont adaptées ici aux surfaces d'appui, réalisées avec une forme sphérique, de la cage à billes et sont en conséquence bombées.

15 Vus dans la direction axiale, à partir de l'extrémité 3a côté sortie du joint, ces contours d'introduction 16c font place après au moins approximativement la demi-longueur axiale de la cage aux secondes surfaces de centrage de cage 16b sur le 20 moyeu extérieur pour la cage. A partir de là, ils sont agencés inclinés en direction de l'axe de centrage de cage III. Les secondes surfaces de centrage de cage 16b sont adaptées ici, de la même façon que les premières surfaces d'appui 26b de conception sphérique de la cage 25 à billes, et en conséquence bombées. Les figures 10 à 13 montrent, comme on l'a déjà mentionné, une partie intérieure de joint sous forme de pièce brute et de pièce finie R10 et F10 et les figures 30 14 à 18 la partie extérieure de joint sous la forme de pièce brute et de pièce finie R16 et F16.

2903470 25 L'ébauche R10 selon la figure 10 est une pièce forgée avec quatre paires de saillies respectivement nervures R20, R20a, réparties uniformément sur le 5 pourtour et réalisées de façon approximativement uniforme, entre lesquelles sont prévues des rainures respectivement des entailles R18, R18a avec des fonds de gorge R18' et R18a' au moins approximativement parallèles à l'axe.

10 Cependant, l'ébauche R10 peut être fabriquée également comme on l'a déjà mentionné, par exemple au moyen d'un processus chaud-froid ou demi-chaud-froid, mais également sous forme de partie frittée.

15 A partir des saillies respectivement nervures R20, 20a, les gorges de roulement F18, F18a visibles sur les figures 11, 12 et 13 sont déformées par étalonnage dans un outil, qui se compose de deux demi-outils avec des 20 poinçons agencés dans le sens contraire, en gorges de roulement F18, F18a opposées, et ce au moyen d'un procédé de déformation à froid, en particulier par étalonnage.

25 Dans le cas présent, les fonds de rainures R18' et R18a' restent conservés selon la figure 10 au moins partiellement également après l'étalonnage et de la même façon des zones partielles F18", F18a" selon les figures 11 - 13 constituées des flancs latéraux R18" 30 et R18a" contenus auparavant dans l'ébauche R10. Dans le cas présent, on a déformé uniquement les parties 2903470 26 F18"' et F18a"' hachurées, comme ceci est visible en particulier sur la figure 11. Dans le cas présent, les surfaces F18"' et F18a"' sont formées de telle sorte que des lignes de roulement à billes ou lignes de 5 contact à billes F18b et F18b' se forment, le long desquelles les billes se déplacent lors de la flexion du joint. On voit également en particulier en rapport avec 10 la figure 13 que les chemins de roulement à billes F18b et F18b' et les zones restées des fonds de rainure F18' et F18a' présentent différentes courbures. Sur les figures 14 à 18 sont représentées la pièce 15 brute et la pièce finie du joint extérieur R19 respectivement F19, les figures 17 et 18 étant représentées selon les lignes A-A et B-B de la figure 16.

20 L'ébauche R16 selon la figure 14 est fabriquée ici sous la forme d'une pièce forgée avec des premières et des secondes saillies respectivement nervures R28, R28a et R28', R28a' allant vers l'intérieur. Les saillies R28 et R28a, qui sont agencées au moins 25 approximativement parallèlement à l'axe, sont conçues de façon au moins approximativement symétrique, de la même façon que les saillies 28' et 28a'. Les saillies R28 et R28a forment entre elles une 30 première rainure respectivement entaille R19 introduite au moins approximativement parallèle à l'axe, de la 2903470 27 même façon que les saillies R28' et R28a' forment entre elles une seconde rainure respectivement entaille R19a. Les saillies R28a et R28' et ainsi que R28a' et 5 R28 forment entre elles respectivement une troisième rainure R31. Les rainures R19 et R19a ont respectivement des fonds de rainure R19' et R19a' et les rainures R31 ont 10 respectivement des fonds de rainure R31'. Les rainures R19 et R19a présentent également des flancs latéraux R19" et R19a".

15 Par une opération d'étalonnage, la partie extérieure de joint est fabriquée sous forme de pièce finie F16. Dans le cas présent, les premières et secondes gorges de roulement à billes F19 et F19a des figures 15 à 18 sont déformées à partir des flancs 20 latéraux R19" et R19a" de la figure 14. Les fonds de rainure R19', R19a' de la figure 14 sont conservés sous forme de fonds de voie R19' au moins approximativement sur l'extension axiale de ceux- 25 ci. A partir des flancs latéraux R19" et R19a", seules les parties F19"' et F19a"' hachurées sur les figures 17 et 18 sont déformées et les lignes de contact de billes ou zones de billes F19b et 19b' ont été formées ici.

30 2903470 28 On voit ici également que la courbure des fonds de rainure F19' se différencie de celle des lignes de contact F19b et F19b'.

5 Les secondes gorges F19a sont fabriquées de la même façon que les premières gorges de roulement F19, mais dans le sens contraire, c'est-à-dire de façon entrelacée avec les gorges F19.

10 A partir des premières saillies R28 et R28a, on fabrique des deux côtés de la rainure F19 à chaque fois des contours d'introduction F16a agencés au moins approximativement dans la direction de l'axe de façon appropriée par une seule et même opération 15 d'étalonnage, au cours de laquelle également les contours F19, F19a, F19"' F19a"', F16, F16b' sont générés. Dans le tracé axial ultérieur des contours 20 d'introduction F16b sont prévues des deux côtés de chaque rainure F19 les zones de centrage de cage F16b, une saillie respectivement une zone de transition en forme d'escalier étant présente entre les contours F16b et F16a.

25 Les zones de centrage de cage F16b et F16d sont adaptées aux surfaces d'appui 26b de forme sphérique de la cage à billes 15.

30 De la même façon, mais avec un entrelacement contraire, les surfaces de centrage de cage F16d et les 2903470 29 surfaces d'introduction F16c sont fabriquées respectivement réalisées des deux côtés des gorges F19a.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transmission de couple, tel un 5 joint homocinétique fixe sphérique sous la forme de joint à contre-voie, comprenant : û une partie extérieure de joint avec des voies extérieures, û une partie intérieure de joint avec des voies 10 intérieures, û des billes transmettant le couple, qui sont réceptionnées dans des paires de voies constituées de voies extérieures et de voies intérieures, une cage à billes avec des fenêtres de cage, dans lesquelles les 15 billes sont maintenues, û des premières voies extérieures formant avec des premières voies intérieures des premières paires de voies dans lesquelles des premières billes sont maintenues, 20 û des secondes voies extérieures formant avec des secondes voies intérieures des secondes paires de voies dans lesquelles sont maintenues des secondes billes, û les premières paires de voies et les secondes paires 25 de voies formant des lignes de contact de billes avec des courbures opposées, û les voies extérieures et les voies intérieures étant limitées par des fonds de voies extérieurs et intérieurs 2903470 31 caractérisé en ce que les courbures des fonds de voies diffèrent au moins en partie dans leur tracé axial des courbures des lignes de contact de billes.

2. Joint homocinétique fixe, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fonds de voie, vus dans le sens de l'axe, sont agencés au moins approximativement parallèles à l'axe.

3. Joint homocinétique fixe sphérique, en particulier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie intérieure de joint et/ou la partie extérieure de joint est fabriquée sans enlèvement de copeaux sous forme d'ébauche dans un outil de moulage avec des rainures et saillies agencées au moins approximativement parallèles à l'axe sous forme de voies préformées.

4. Joint homocinétique fixe, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie de joint est forgée sous forme d'ébauche.

5. Joint homocinétique fixe sphérique, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les lignes de contact de billes sont formées dans un outil de moulage par déformation sans enlèvement de copeaux des rainures et des saillies. 5 2903470 32

6. Joint homocinétique fixe sphérique, en particulier selon l'une quelconque de revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lignes de contact de billes sont formées par une opération d'étalonnage.

7. Joint homocinétique fixe sphérique, en particulier selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la structure de rainures et des saillies de l'ébauche est en partie conservée. 10

8. Dispositif de transmission de couple selon la revendication 1, comprenant au moins un composant avec deux zones de fonction pour la transmission de couple par des zones de fonction respectivement différentes, formées 15 sur le composant, réalisant le flux de couple par engagement avec complémentarité de forme, dont l'une est conçue sous forme de profilé longitudinal, comme une denture longitudinale, caractérisé en ce que le composant est amené avant la formation du profilé longitudinal par 20 un processus de trempe associé à un processus de diffusion à une dureté supérieure et la couche de diffusion est au moins en partie enlevée dans la zone du profilage longitudinal. 25

9. Dispositif de transmission de couple en particulier selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche de diffusion est enlevée dans la zone du profilé longitudinal à former par usinage avec enlèvement de copeaux. 30 2903470 33

10. Dispositif de transmission de couple en particulier selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la couche de diffusion est une couche cémentée et trempée.

11. Dispositif de transmission de couple en particulier selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le composant est cémenté. 10

12. Dispositif de transmission de couple en particulier selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le composant est refroidi brusquement et recuit. 15

13. Dispositif de transmission de couple en particulier selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que la couche cémentée et trempée est enlevée au moins partiellement dans la zone du profilé longitudinal à former. 20

14. Dispositif de transmission de couple en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de bord cémentée et trempée et au moins en partie la zone de 25 transition entre la dureté de coeur et la couche de bordure sont enlevées.

15. Dispositif de transmission de couple en particulier selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que le profilé longitudinal présente une dureté de coeur. 5 2903470 34

16. Procédé pour la fabrication d'un composant avec deux zones de fonction pour la transmission de couple par des zones de fonction formées sur le 5 composant, réalisant le flux de couple par engagement et complémentarité de forme, dont une est réalisée sous forme de denture longitudinale, caractérisé en ce que le composant est durci en surface dans sa totalité, ensuite dans la zone axiale, sur laquelle la denture 10 longitudinale doit être appliquée, la zone la plus dure est enlevée, par exemple enlevée avec formation de copeaux, par exemple tournée, et ensuite la denture longitudinale est formée, en particulier par usinage avec formation de copeaux, par exemple brochée, 15 mortaisée, fraisée ou similaire, de sorte que la denture, à partir du diamètre du cercle de tête, présente au moins approximativement sur son extension radiale une dureté plus faible que l'autre zone de fonction. 20

17. Arbre articulé, qui présente comme composant un tel composant en particulier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant est la partie intérieure de joint d'un 25 arbre articulé, qui présente deux zones de transmission de couple, dont l'une est formée par des chemins de roulement à billes formés sur la zone extérieure de la partie intérieure de joint, chemins dans lesquels sont réceptionnées des billes qui forment des chemins de 30 roulement à billes formés sur la zone intérieure d'une partie extérieure de joint dans le joint transmettant 2903470 le couple et la seconde zone, transmettant le couple, de la partie intérieure de joint est formée par une denture (108) qui est reliée indirectement ou directement à l'arbre articulé, et la denture présente 5 une dureté plus faible que les chemins de roulement à billes.

18. Arbre articulé, qui présente comme composant un tel composant en particulier selon l'une quelconque 10 des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant - partie extérieure de joint d'un arbre articulé, qui présente deux zones de transmission de couple, dont l'une est formée par des chemins de roulement à billes formés sur la zone intérieure de la 15 partie extérieure de joint, chemins dans lesquels sont réceptionnées des billes qui forment un joint de transmission de couple avec des chemins de roulement à billes formés sur la zone extérieure d'une partie intérieure de joint et la seconde zone de transmission 20 de couple de la partie intérieure de joint est formée par une denture qui est reliée indirectement ou directement à l'arbre articulé et la denture présente une dureté plus faible que les chemins de roulement à billes. 25