FR2482684A1 - Joint universel a croisillon - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN JOINT DONT LA SURFACE EXTERIEURE 3 DE CHAQUE BRAS OU TOURILLON 2 DU CROISILLON 1 EST CONSTRUITE SOUS FORME D'UNE SURFACE DE GLISSEMENT INCLINEE A UN ANGLE D'INCLINATION SUR L'AXE COMPRIS ENTRE 8 ET 25 ET EST ENTOUREE PAR UN COUSSINET 7 EN MATIERE SYNTHETIQUE, AUTOLUBRIFIANTE, QUI COMPORTE UNE SURFACE EXTERIEURE CYLINDRIQUE ET UNE SURFACE INTERIEURE CONIQUE INCLINEE AU MEME ANGLE QUE LA SURFACE DE GLISSEMENT DU TOURILLON. LE COUSSINET EST LOGE DANS UN ALESAGE CYLINDRIQUE 5 FORME DANS UN BRAS DE LA FOURCHE 4 CORRESPONDANTE ET SA FACE D'EXTREMITE EXTERIEURE EST SOUMISE A UNE FORCE DE COMPRESSION APPLIQUEE PAR UN ORGANE ELASTIQUE 10 EMPRISONNE SOUS PRESSION P ENTRE CETTE FACE D'EXTREMITE ET UNE PLAQUE DE VERROUILLAGE METALLIQUE 12.

Description

La présente invention a trait à un joint universel à croisillon qui convient pour être utilisé, par exemple, entre les arbres de transmission de couple de l'ensemble de transmission de puissance ou du mécanisme de direction des automobiles, des machines agricoles ou analogues.

Dans le passé, des joints universels de nombreuses constructions différentes ont été utilisés dans les ensembles de transmission de puissance et dans les mécanisme de direction des automobiles, des machines agricoles ou analogues, mais les joints les plus couramment employés ont été ceux du type dans lequel chaque bras, ou tourillon, du croisillon, ou corps en étoile, est formé par une barre ronde droite et dans lequel les paliers utilisés sont des paliers à roulement à aiguilles.

La fabrication de ces joints universels a exigé un degré élevé de précision des opérations de fabrication du fait de l'emploi des roulements à aiguilles et, en outre, les tourillons formés par des barres rondes droites ne possèdent aucune fonction pour compenser le jeu indésirable dû à une précision insuffisante des opérations d'assemblage, ou le jeu indésirable provoqué par l'usure résultant de I'emploipendant une longue période de temps, permettant ainsi au jeu d'apparaître directement comme jeu de l'ensemble de transmission de couple.En outre, les joints universels à croisillon de la technique antérieure, du type à assemblage de haute précision, ne possèdent pas de fonction d'amortissement des vibrations de torsion du fait de leur construction et leur coût est inévitablement élevé, en grande partie du fait de la nécessité de fabriquer des pièces usinées avec une très grande précision et du fait de la difficulté de leurs opérations d'assemblage.

Par ailleurs, comme décrit dans le brevet japonais publié nO 48-31166, on a déjà proposé un joint universel à croisillon dans lequel le croisillon de même que les fourches sont fabriqués en une résine synthétique dans le but de réduire le nombre des heures de travail nécessaires pour sa fabrication. Ce type de joint est également insuffisant du point de vue de sa résistance mécanique et il ne possède également aucune fonction pour compenser un jeu du à l'usure ni aucune fonction d'amortissement des vibrations. Un autre type de joint universel à croisillon a été proposé dans le brevet japonais publié n048-38652 dans lequel des paliers en résine synthétique en forme de cuvette sont utilisés à la place des roulements à aiguilles.Cependant, les tourillons du croisillon sont formés par des barres rondes droites et, par conséquent, ce type de joint ne possède pas non plus de fonction pour compenser un jeu du à une cause quelconque produite lors de l'assemblage, ou du à l'usure qui se produit par suite de l'emploi, ni de fonction d'amortissement des vibrations de torsion, ni de' fonction assurant une précompression appropriée entre les arbres.

En vue d'éviter les inconvénients des joints universels de la technique antérieure qui utilisent des tourillons de croisillon formés par des barres rondes droites, un autre type de joint a été décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais mise à l'inspection publique nO 54-4949, joint dans lequel la surface extérieure de chaque tourillon du croisillon est façonnée sous la forme d'une surface de glissement conique ou hémisphérique, et dans lequel un organe de glissement en résine synthétique muni d'une surface intérieure conique ou d'une surface concave hémisphérique adaptée pour être en contact de glissement avec la surface de glissement du croisillon est fixé à une boîte de palier laquelle est, à son tour, montée à force dans l'alésage de palier correspondant de la fourche.Bien que ce type de joint présente l'avantage d'être d'un assemblage facile et d'une fabrication bon marché, du fait du module d'YoungE0 élevé de la résine synthétique, la plage des réglages est considérablement limitée, ce qui rend impossible de régler convenablement la force de précompression utilisée aux fins du montage à force et ce qui rend également impossible de choisir une résistance correcte au glissement ; en outre, ce joint ne possède aucune fonction d'amortissement des vibrations.

Ainsi, tu fait que ce type de joint ne possède pas de fonction de compensation du jeu, il se posera un problème du point de vue de la durée de vie du joint Si les organes de glissement s'usent en service. Encore un autre type de joint a été décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais mise à l'inspection publique nO 54-42843 dans lequel un organe central est formé avec quatre trous coniques régulièrement espacés sur les axes qui s'intèrsectent, et une paire de fourches sont disposées d'une manière telle que leurs parties fourchues font face extérieurement aux trous coniques de l'organe central, un tourillon conique formé à l'extrémité avant de chacun des axes fixés aux parties fourchues étant monté sous précompression dans l'un des trous coniques de l'organe central de façon à être en contact de rotation à glissement avec lui par l'intermédiaire d'un organe auto-lubrifiant interposé entre le tourillon conique de l'axe et le trou conique de l'organe central.Bien que ce type de joint présente l'avantage d'avoir un cout de fabrication réduit du fait du remplacement du tourillon du type barre ronde droite par la combinaison d'un tourillon conique et d'un trou conique qui n'exige pas une précision élevée de fabrication et permet un assemblage facile, il est impossible d'effectuer l'assemblage en appliquant une force de précompression correcte, étant donné que la force de précompression dépend de l'élasticité de l'épaisseur de paroi du manchon en résine synthétique monté entre le tourillon conique et le trou conique ; en outre, le joint ne possède aucune fonction d'amortissement des vibrations de torsion. I1 en résulte qu'étant donné que ce type de joint ne possède pas de fonction de compensation du jeu indésirable, il se pose un problème du point de vue de sa durée de vie si les manchons s'usent en service.

Dans le but de pallier les inconvénients des joints universels à croisillon de la technique antérieure, la présente invention a pour objet un joint universel à croisillon qui est d'une construction simple et possède une résistance mécanique suffisamment élevée, qui ne présente aucun risque de provoquer un jeu indésirable quelconque au cours de l'assemblage même si la précision de fabrication des éléments est amoindrie, qui possède une fonction pour compenser tout jeu provoqué par l'usure en service, qui possède également une fonction d'amortissement des vibrations de torsion et une fonction de réduction de la charge en cas d'application d'un couple de charge anormal et qui est très bon marché à fabriquer.

Conformément à la présente invention, il est ainsi prévu un joint universel à croisillon perfectionné dans lequel la surface extérieure de chaque tourillon du croisillon est façonnée sous la forme d'une surface de glissement inclinée de 8 à 250 laquelle est, à son tour, entourée d'un coussinet conique fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante ou analogue et ayant une surface de glissement inclinée qui présente la meme inclinaison que la surface de glissement inclinée du tourillon et une surface extérieure cylindrique, la face d'extrémité du coussinet conique et un organe élastique appliqué contre cette dernière dans une condition de compression élastique étant complètement entourés par la face intérieure d'un alésage de palier de la fourche et par une plaque de verrouillage métallique.

L'organe élastique qui est pressé contre la face d'extrémité du coussinet conique peut être fabriqué sous la forme d'un organe séparé ou il peut faire partie intégrante du coussinet conique. Si l'organe élastique est fabriqué sous la forme d'un organe séparé, il peut être constitue par un cylindre ou disque ayant un module d'youngâ la compression E = 0,5 à 10 daN/mm2, et
o d'autre part, aussi bien l'organe élastique (qui est élastiquement comprimé avec un taux de compression élastique inférieur à 20 %), que le coussinet conique, peuvent être tous deux enfermés à l'intérieur de l'alésage de palier de la fourche et de la plaque de verrouillage métallique.Lorsque l'organe élastique est partie intégrante du coussinet conique, cet organe élastique peut être constitué par une protubérance ou des protubérances qui s'étendent à partir de l'extrémité de plus petit diamètre intérieur du coussinet conique. Dans certains cas, le coussinet conique peut comporter une fente qui s'étend sur toute sa largeur axiale.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue de côté, avec coupe longitudinale partielle, d'un mode de réalisation de la presente invention
la figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la partie principale du joint de la figure 1 avant qu'il soit soumis à une opération de matage
la figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, représentant la partie principale d'un autre mode de réalisation
la figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, représentant la partie principale d'encore un autre mode de réalisation
la figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, représentant la partie principale d'encore un autre mode de réalisation
la figure 6 représente des vues à plus grande éçhelle du coussinet conique représenté sur la figure 5, la vue (a) étant une vue de dessus et la vue (b) étant une vue en coupe prise suivant la ligne X-X de la vue (a);
la figure 7 représente un autre mode de réalisation du coussinet conique, la vue (a) étant une vue de dessus et la vue (b) étant une vue en coupe prise suivant la ligne Y-Y de la vue (a)
les figures 8 et 9 sont des vues en coupe correspondant à la vue (b) de la figure 6 et montrant encore d'autres modes de réalisation du coussinet conique
la figure 10 représente encore un autre mode de réalisation du coussinet conique, la vue (a) étant une vue de dessus et la vue (b) une vue en coupe prise suivant la ligne Z-Z de la vue (a).

On décrira maintenant l'invention d'une manière plus détaillée en se référant aux modes de réalisation représentés.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, un organe en étoile ou croisillon 1 comporte des bras ou tourillons 2 venus de moulage et la surface extérieure de chaque tourillon 2 est réalisée sous òrme d'une surface de glissement inclinée 3 ayant une inclinaison axiale de 8 à 250. D'autre part, chacune des fourches 4 est formée avec des alésages 5 de palier dont chacun a une surface intérieure cylindrique dont l'angle d'inclinaison sur l'axe est nul. Chaque tourillon 2 du croisillon 1 est inséré dans l'un des alésages 5 de palier par une fente 6 de la fourche 4 et, lorsqu'il est dans cette disposition, un coussinet conique 7 fabriqué en une matière auto-lubrifiante est introduit entre la surface de glissement inclinée 3 du tourillon 2 et l'alé- sage 5 de palier de la fourche 4.Le coussinet conique 7 comporte une surface intérieure ou surface d'alésage 8 qui forme une surface de glissement inclinée correspondant à la surface de glissement inclinée 3 et ayant le même angle d'inclinaison sur l'axe de 8 à 250 et une surface extérieure de forme cylindrique ayant un angle nul d'inclinaison sur l'axe. Le coussinet 7 est inséré entre le tourillon 2 et l'alésage 5 de palier en contact de glissement avec lui. Le coussinet conique 7 est fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante ou en une matière composite comprenant cette résine, en une matière composite chemisée avec une plaque métallique, Qu en un alliage fritté ou analogue.

En contact avec une face d'extrémité extérieure 9 du coussinet conique 7 est disposé un disque élastique 10 fabriqué en une matière ayant un module d'Young à la 2 compression E0 = 0,5 à 10 daN/mm , telle qu'une matière à base de polyuréthane ou un polyester élastomère. Comme représenté sur la figure 2 une plaque de verrouillage métallique 12 est adaptée contre un épaulement 11 de la fourche 4 sur le côté extérieur du disque élastique 10 et une force dirigée dans le sens de la flèche PO est appliquée au disque 10 pour produire dans le disque 10 une déformation élastique avec un taux de compression élastique inférieur à 20 %. A ce stade, on mate le pourtour de l'épaulement 11 de façon à maintenir ainsi le tourillon 2, le coussinet conique 7 et le disque élastique 10 à l'intérieur de l'alésage 5 de palier de la fourche 4.

Grâce à la construction décrite ci-dessus, l'assemblage du joint universel à croisillon ne nécessite pas l'emploi de machines d'assemblage spécialement conçues et l'assemblage est c9nsidérablement simplifié. En outre, du fait que chaque coussinet conique 7 est fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante ou analogue et que sa surface extérieure est réalisée sous une forme cylindrique ayant un angle nul d'inclinaison sur l'axe et qu'il est inséré dans l'alésage 5 de palier de la fourche qui a une surface intérieure cylindrique similaire, le coussinet conique 7 peut se déplacer axialement par rapport à l'alésage 5 de palier. En-outre, étant donné que la surface intérieure du coussinet conique 7 forme une surface inclinée de 8 à 25 et étant donné que cette surface inclinée est en contact glissant avec la surface de glissement inclinée 3 du tourillon 2 qui fait le même angle, il n'y a aucun risque que le déplacement axial du palier produise un blocage automatique entre le tourillon 2 du croisillon 1 et le coussinet conique 7.

Dans le cas des joints universels de la technique antérieure, il a été impossible d'assurer l'obtention de la précompression correcte bien qu'on ait utilisé des organes de glissement en résine synthétique en vue d'essayer de leur faire remplir à la fois la fonction de coussinet et celle d'application d'une précompression.

Cependant, conformément à la présente invention, le joint est construit de telle sorte que les coussinets coniques 7 ne sont prévus que pour remplir la fonction de coussinet, qu'ils assurent grâce à leur rigidité, et que la précompression désirée est fournie grâce à l'élasticité du disque élastique 10. Dans le cas des coussinets coniques en résine synthétique, de tels coussinets coniques ont tendance à gonfler lorsque leur teneur en humidité s'accroît et, en outre, les échauffements et refroidissements répétés en service ont tendance à provoquer une réduction du diamètre intérieur du coussinet qui résulte de ses antécédents thermiques, ce qui provoque un auto-blocage dû à un grippage ou coincement entre le coussinet 7 et le tourillon 2.Cependant, conformément à l'invention, la surface de glissement 3 est réalisée sous la forme d'une surface inclinée ayant un angle d'inclinaison sur l'axe de 8 à 250 et, ainsi, il n'y a aucun risque de provoquer un tel auto-blocage.

En outre, grâce au fait que, comme précédemment mentionné, les surfaces coopérantes du tourillon 2 du croisillon et du coussinet 7 sont des surfaces inclinées de façon à empêcher un auto-blocage entre le coussinet 7 et le.tourillon 2 résultant d'un déplacement axial du coussinet 7 et grâce au fait que la force de précompression correcte est appliquée à la face extérieure 9 du coussinet conique 7 au moyen de l'organe élastique 10 qui est élastiquement déformé de la manière appropriée, il est possible de compenser complètement tout le jeu indésirable résultant de l'usure en service.

En d'autres termes, étant donné que la face d'extrémité extérieure 9 du coussinet conique 7 est soumise à la pression exercée par le disque élastique qui est élastiquement déformé avec un taux de compression élastique inférieur à 20 %, ce qui assure la précompression désirée, une force de frottement appropriée est toujours amenée a agir dans le mouvement de glissement du coussinet conique 7 et il est également possible de modifier la valeur de la résistance au glissement de la manière désirée en choisissant convenablement le module d'Young et l'importance de la déformation élastique de la plaque élastique 10.

En outre, étant donné que le coussinet conique 7 est axialement mobile, comme précédemment mentionné, si un couple de charge excessif quelconque agit sur le coussinet conique 7, ce coussinet 7 se déplace dans une direction dans laquelle le rayon d'action du couple de charge s'accroit, d'où il résulte que la pression exercée par la charge sur la surface de coussinet 7 est réduite et que la durée de vie en service du coussinet est accrue. En outre, l'action des disques élastiques 10 a pour effet d'améliorer considérablement la fonction d'amortissement des vibrations de torsion du joint universel à croisillon.

En outre également, étant donné que le croisillon 1 est en contact de glissement avec les coussinets coniques 7 qui sont tous fabriqués en une résine synthétique auto-lubrifiante et que la précompression désirée est appliquée au moyen des disques élastiques 10, il n'est nullement nécessaire de maîtriser exactement la dureté superficielle, la rugosité du fini et la précision des dimensions de fabrication des tourillons 2 du croisillon 1. Au surplus, étant donné que les coussinets 7 et les disques élastiques 10 peuvent être facilement fabriqués par un procédé de moulage, il est possible de réaliser un joint universel à croisillon qui est extrêmement bon marché par rapport aux joints de la technique antérieure.En outre, si chacun des coussinets coniques et des disques élastiques est renforcé au moyen d'une matière métallique on obtient une garantie encore plus satisfaisante en ce qui concerne la résistance mécanique du joint.

Si l'angle d'inclinaison sur l'axe des surfaces extérieures des tourillons du croisillon et si l'angle correspondant des coussinets coniques sont inférieurs à 8 degrés, il se produit un auto-blocage entre chaque tourillon et le coussinet correspondant. Si ces angles sont supérieurs à 250, la charge de poussée axiale devient excessivement grande, de sorte qu'une force excessive agit sur le disque élastique et qu'il se produit une déformation plastique très importante de ce dernier.

Ainsi l'angle drinclinaison doit être compris entre 80 et 250.

Bien que l'on puisse envisager de remplacer les disques élastiques 10 par des ressorts, un espace important est nécessaire pour maintenir l'organe élastique sous une contrainte élevée, quelle que soit la grandeur du module d'Young Eo. Cependant, étant donné que le joint universel à croisillon a des dimensions limitées, pour maintenir l'organe élastique sous une contrainte maximale dans le volume réduit très petit, tout en provoquant une déformation élastique aussi élevée que possible à l'intérieur de la limite élastique, il est nécessaire d'utiliser une matière élastique ayant un module d'Young E = 0,5 à 10 daN/mm2, telle que le polyuréthane et, en
o outre, il est nécessaire de précomprimer le coussinet conique au moyen de l'organe élastique qui doit être comprimé avec un taux de compression élastique inférieur à 20 %, qui représente la limite élastique au-delà de laquelle il se produit une déformation plastique. Conformément à la présente invention, du fait de l'emploi de la combinaison de tels coussinets coniques et de tels disques élastiques, il devient possible pour la première fois de fabriquer à bon marché un joint universel à croisillon qui est capable de compenser complètement tout jeu indésirable provoqué par l'usure normale en service, qui possède une fonction d'amortissement des vibrations de torsion, qui est capable de transmettre un couple suffisant qui ne nécessite pas une grande précision de fabrication de ses éléments, qui a une longue durée de vie, et est d'une construction compacte.

La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'invention qui est identique au mode de réalisation représenté sur les figures I et 2 dont il ne diffère que par le fait que chacun des coussinets coniques 7 comporte une feinte 13 qui s'étend sur toute la longueur axiale dudit coussinet. Etant donné que la fente 13 s'étend sur toute la longueur du coussinet, même s'il existe une certaine imprécision des dimensions, le diamètre du coussinet 7 s'accroît ou diminue lors de l'assemblage et ceci a pour effet de placer le coussinet 7 en contact glissant avec la surface de glissement inclinée 3 du tourillon 2 et avec l'alésage 5 de palier de la fourche d'où il résulte que les tolérances sont accrues en ce qui concerne la précision des opérations de fabrication. Cependant, une fonction plus importante de la fente 13 réside en ce que le déplacement axial du coussinet 7 s'effectue sans à-coup pour compenser tout changement des dimensions qui se produit dans le coussinet 7 pendant qu'il est en service et empêcher ainsi qu'il se produise un jeu indésirable.

La figure 4 représente encore un autre mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation en ce sens que chacun des coussinets 7 comporte une fente 13 s'étendant sur toute la longueur axiale dudit coussinet 7 et des protubérances 9a formées autour de la périphérie de la face d'extrémité située du côté de plus petit diamètre intérieur de l'alésage conique du coussinet.

En outre, le disque élastique 10 est remplacé par un cylindre élastique 10a qui est disposé en contact avec la face d'extrémité 9 et avec la surface extérieure des protubérances 9a du coussinet conique 7. Le cylindre 10a a une plus grande hauteur que les protubérances et il est fabriqué en une matière ayant un module d'Young à la compression Eg = 0,5 à 10 daN/mm2, telle que du polyuréthane ou un polyester élastomère.De même que dans les modes de réalisation précédents, la plaque de verrouillage métallique 12 est adaptée sur la partie d'épaulement 11 de la fourche 4 du côté extérieur du cylindre élastique 10a dans lequel une déformation élastique de taux de compression élastique inférieur à 20 % est produite par une force orientee dans la direction PO, assurant ainsi la précompression correcte entre le tourillon 2 et le coussinet conique 7. Dans cette condition, on mate le pourtour de l'épaulement 11 vers le centre de façon ainsi à maintenir le tourillon 2, le coussinet conique 7 et le cylindre élastique 10a à l'intérieur de l'alésage 5 de palier de la fourche 4.

Dans ce mode de réalisation, pour empêcher que le cylindre élastique 10a puisse être comprimé au-delà de la limite élastique, ce qui produirait dans ce cylindre une déformation plastique, dans le cas où un couple de charge excessif serait appliqué, les protubérances 9a formées sur la face d'extrémité 9 du coussinet conique 7 viennent alors en contact avec la plaque de verrouillage métallique 12 et ceci a pour but de maintenir la com pression inférieure à la limite élastique du cylindre élastique 10a. En outre, l'action du cylindre élastique 10a a pour effet d'accroître considérablement la fonction d'amortissement des vibrations de torsion du joint universel à croisillon.

La figure 5 représente encore un autre mode de réalisation de l'invention, qui diffère des modes de réalisation ci-dessus décrits par le fait qu'au lieu d'appliquer une force de compression sur la face de chaque coussinet conique au moyen d'un organe élastique séparé, le coussinet conique lui-même est muni de protubérances élastiques formées en une seule pièce avec lui qui produisent un effet de ressort, et ceci a pour effet de réduire le coût d'assemblage et de fabrication du fait de la diminution correspondante du nombre des éléments constitutifs du joint.Dans ce mode de réalisation, chaque coussinet conique 7 comporte un coussinet proprement dit 7a dont la surface interieure forme une surface de glissement inclinée ayant le même angle d'inclinaison sur l'axe de 8 à 250 qui correspond à la surface de glissement inclinée 3 du tourillon 2 et dont la surface extérieure est réalisée sous une forme cylindrique ayant un angle nul d'inclinaison sur l'axe et des protubérances élastiques lOb, parties intégrantes du coussinet 7, qui s'étendent axialement, vers l'extérieur, à partir de la face d'extrémité 9 située du côté de diamètre intérieur minimal du coussinet proprement dit 7a, et ont une fonction élastique. Le coussinet proprement ait 7a est inséré entre le tourillon 2 et l'alésage 5 de palier tout en étant en contact glissant avec eux.Comme dans le cas des autres modes de réalisation, le coussinet 7 est fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante ou en une matière composite comportant une telle résine, et il peut être fabriqué en une matière composite chemisée avec une plaque métallique s'il est besoin d'accroître sa résistance.On maintient également le coussinet conique 7 à l'intérieur de l'alésage 5 de palier de la fourche 4 en montant tout d'abord la plaque de verrouillage métallique 12 sur la partie d'épaulement 11 de la fourche 4, en appliquant la force orientée dans la direction PO sur les protubérances lOb du coussinet conique 7 de telle sorte que ces protubérances lOb sont élastiquement déformées et comprimées contre le coussinet proprement dit 7a, provoquant ainsi la production d'une précompression correcte entre la surface de glissement inclinée 3 du tourillon 2 et la surface inclinée 8 du coussinet conique proprement dit 7a, puis en matant le pourtour de l'épaulement 11 vers le centre.

Dans la figure 6, qui représente le coussinet conique de la figure 5 à plus grande échelle, la vue (a) est une vue de dessus du coussinet tandis que la vue (b) est une vue en coupe prise suivant la ligne X-X de la vue (a). Chacune des protubérances élastiques lOb est constituée par une languette ayant la forme d'un C ouvert vers l'extérieur, et les huit protubérances lOb sont régulièrement réparties autour de la circonférence du coussinet. La référence 13 désigne une fente formée de façon à s' étendre sur toute la longueur axiale du coussinet proprement dit 7a.

Les figures 7(a) et 7(b) représentent un autre mode de réalisation du coussinet conique qui comprend une série de protubérances élastiques qui ont toutes une fonction de ressort et sont construites sous la forme de languettes, ces protubérances, parties intégrantes du coussinet 7, s'étendant obliquement, vers l'intérieur, à partir de la face d'extrémité 9 du coussinet proprement dit 7a et comportant deux types de protubérances, longues et courtes, lOc et 10d, qui alternent entre elles et sont régulièrement espacées. Dans ce cas, le coussinet proprement dit 7a ne comporte pas de fente.Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 8, le coussinet conique 7 comporte une série de protubérances élastiques lOa en forme de languettes, parties intégrantes du coussinet 7, qui s'étendent obliquement, vers l'extérieur, à partir de la face d'extrémité 9 située du côté de plus petit diamètre intérieur du coussinet proprement dit 7a, les protubérances 10a étant régulièrement espacées les unes des autres.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, contrairement au mode de réalisation de la figure 6, le coussinet conique 7 comporte une série de protubérances élastiques lOf dont chacune a, vue en coupe, la forme d'un C ouvert vers l'intérieur et s'étend à partir du coussinet proprement dit 7a, dont elle fait partie intégrante. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 10(a) et 10(b), une protubérance ou élément saillant élastique lOg ayant la forme d'un ressort hélicoïdal s'étend à partir de la face d'extrémité 9 du coussinet proprement dit 7a, dont il fait partie intégrante, et, dans ce mode de réalisation, le coussinet proprement dit 7a comporte une fente.

Conformément à ces modes de réalisation, grâce à l'emploi des protubérances élastiques (lOb à 10g) qui ont toutes une fonction élastique et font partie intégrante du coussinet proprement dit 7a, on peut effectuer l'assemblage simplement en introduisant les coussinets coniques 7 de l'extérieur dans les alésages 5 de palier des fourches 4 de façon qu'ils entourent les tourillons 2, en maintenant les protubérances élastiques en place à l'aide des plaques de verrouillage métalliques 12 puis en matant le pourtour de l'épaulement 11 de façon à fixer fermement en place les plaques de verrouillage métalliques 12. Ceci simplifie considérablement les opérations d'assemblage.En outre, étant donné que les coussinets coniques eux-mêmes sont formés avec les protubérances élastiques afin que les coussinets coniques soient soumis à une précompression, on obtient l'avantage de diminuer le nombre des éléments constitutifs du joint et de réduire les coûts de fabrication.

En outre, chacun des coussinets coniques proprement dits 7a est adapté pour fonctionner en tant que palier grâce à sa rigidité et les protubérances élastiques (lOb à 1Og) sont adaptées pour produire la précompression désirée.

Si l'angle d'inclinaison sur l'axe de chaque coussinet conique proprement dit 7a est inférieur à 80, il se produit un auto-blocage du tourillon 2 et du coussinet conique 7. Si l'angle d'inclinaison est supérieur à 250, la poussée axiale devient trop grande, de sorte qu'une force excessive est appliquée aux protubérances élastiques et qu'une tres grande déformation plastique est produite. I1 en résulte que l'angle d'inclinaison doit être prévu à une valeur comprise entre 8 et 250.

En outre, grâce au fait que le coussinet proprement dit 7a de chaque coussinet conique 7 est précomprimé contre le tourillon 2 par l'action élastique des protubérances élastiques convenablement élastiquement déformées par la plaque de verrouillage métallique 12, il est toujours possible d'appliquer une force de frottement appropriée dans le mouvement de glissement. En outre, on peut modifier la valeur de résistance au glissement de la manière désirée en choisissant de la manière appropriée la forme, le nombre, l'épaisseur, etc., des protubérances élastiques, et il est également possible de compenser complètement tout jeu produit lors de l'assemblage ou tout jeu provoqué par l'usure en service.En outre, la fonction d'amortissement des vibrations de torsion du joint universel à croisillon peut être considérablement améliorée par l'effet élastique des protubérances elastiques.

En outre également, étant donné que chaque tourillon 2 du croisillon est placé en contact glissant avec le coussinet conique fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante et est soumis à une précompression par les protubérances élastiques, il n'est pas nécessaire de contrôler avec précision la dureté superficielle, la rugosité du fini et la précision des dimensions à la réalisation des tourillons, et on peut également facilement fabriquer les coussinets par un processus de moulage, ce qui rend possible de réaliser un joint universel à croisillon qui est très bon marché par rapport aux joints de la technique antérieure.

En outre, bien que les protubérances élastiques soient formées en une seule pièce avec le coussinet conique de façon à être comprimées contre le tourillon 2 dans le but d'assurer une précompression, du fait que la résine synthétique possède un degré approprié de rigidité, en choisissant de la manière appropriée la forme et le nombre des protubérances élastiques, comme précédemment mentionné, il est possible de comprimer les protubérances élastiques de maniere à les maintenir sous une contrainte maximale, et ceci a pour effet d'assurer un effet de compression satisfaisant même à l'intérieur du petit volume extrêmement réduit d'un joint universel à croisillon qui a des dimensions limitées, ce qui rend ainsi possible de fabriquer à bon marché un joint universel à croisillon qui a une longue durée de vie et est d'une construction compacte.

I1 apparaîtra clairement aux spécialistes de la technique que la forme des protubérances élastiques n'est pas limitée aux formes des modes de réalisation représentés et qu'il est également possible d'utiliser des protubérances élastiques ayant une autre forme, dans la mesure où les mêmes effets élastiques sont assurés.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS

   1 e Un joint universel à croisillon comprenant un organe en étoile ou croisillon (1), ayant quatre bras (2) et deux fourches (4) dans chacune des extrémités desquelles est formé un alésage (5) de palier, caractérisé en ce que chacun des bras comporte une surface d'extrémité extérieure (3) qui forme une surface de glissement inclinée ayant un angle d'inclinaison sur l'axe compris entre 8 et 25 degrés, en ce que chacune desdites surfaces d'extrémité est entourée par un coussinet conique (7) ayant une surface extérieure cylindrique et une surface intérieure (8) qui a le méme angle d'inclinaison sur itaxe compris entre 8 et 25 degrés que chacune des surfaces d'extrémité extérieures (3), ce coussinet conique étant fabriqué en une résine synthétique auto-lubrifiante, en une matière composite comprenant cette résine ou en un alliage fritté, en ce qu'une face d'extrémité extérieure (9) du coussinet est soumise à une compression appliquée parun organe élastique (10) élastiquement déformé et en ce que le coussinet (7) et l'organe élastique (10) sont entourés, pour leur plus grande part, par une surface intérieure d'un des alésages (5) de palier de l'une des fourches et par une plaque de verrouillage métallique (12) fixée à une extrémité extérieure de cet alésage de palier.
2. 2. Joint universel à croisillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des coussinets coniques (7) comporte une fente (13) qui s'étend axialement sur toute sa longueur.
3. 3. Joint universel à croisillon selon la rewendication 1, caractérisé en ce que chacun des organes élastiques précités est constitué par un cylindre élastique (lova) ou par un disque élastique (10) rapporté sur chaque coussinet et ayant un module d'Young à la compris sion Eg = 0,5 à 10 daN/mm2 environ, le disque ou cylindre élastique étant élastiquement comprimé avec un taux de compression élastique inférieur à 20 0%, et en ce que chacun des coussinets et chacun des disques ou cylindres élastiques est, pour sa plus grande part, entouré par la surface intérieure dudit alésage (5) de palier de la fourche et par la plaque de verrouillage métallique (12) fixée à l'extrémité extérieure dudit alésage de palier
4. 4.Joint universel à croisillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des coussinets coniques (7) est muni d'au moins une protubérance (9a) disposé circonférentiellement sur la face d'extrémité extérieure (9) dudit coussinet située du côté de plus petit diamètre intérieur de ce dernier, l'organe élastique (10a) ayant une forme cylindrique et ayant un module d'Young à la compression Eg = 0,5 à 10 daN/mm2 environ, et ayant une hauteur axiale supérieure à celle de la protubérance (9a), ce cylindre élastique étant élastiquement comprimé avec un taux de compression élastique inférieur à 20 , et en ce que chacun des coussinets et chacun des cylindres élastiques est, pour s- plus grande part, entouré par la surface intérieure dudit alésage (5) de palier de la four- che et par la plaque de verrouillage métallique (12) fixée à l'extrémité extérieure dudit alésage de palier.
5. 5. Joint universel à croisillon selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe élastique est constitué par au moins une protubérance élastique (lob à 10g) qui. s'étend à partir d'une face d'extrémité (9) d'une partie de corps (7a) de chaque coussinet conique (7) du côté de plus petit diamètre intérieur de ce dernier, et en ce que cette protubérance élastique et élastiquement déformée par la plaque de verrouillage métallique (12) fixée à ï'extrémité dutgit alésage (5) de palier deela fourche, de telle sorte que la protubérance élastique soit 4 comprimée contre le corps (7a) du coussinet conique ('i).
6. 6. Joint universel à croisillon selon a reven-

   dication 5, caractérisé en ce que le corps (7a) de chacun

   des coussinets coniques (7) compor-te une fente (-i3 qui

   s'étend axialement sur toute sa longueur.
7. 7. Joint universel à croisillon selon la reven-

   dication 5, caractérisé en ce qu'une série de protubérances

   élastiques sont disposées circonférentiellement sur 13

   face d'extrémité extérieure de la partie de corps (7a)

   du coussinet conique à des intervalles égaux, et en ce que

   chacune des protubérances élastiques est une protubérance

   (10b à 10f) en forme de languette.
8. 8. Joint universel à croisillon selon la reven

   dication 5, caractérisé en ce que la proiuberance élasti

   que et une protubérance (10g) en forme de ressort héli

   coidal qui s'étend à partir de la face d'extrémité exté-

   rieure du corps (,'a) du coussinet conique (.)*