La présente invention se rapporte au domaine de la transmission mécanique d'une rotation, particulièrement au domaine des joints universels, plus particulièrement dans le domaine du modélisme.

Dans le domaine des joints universels, on connaît notamment les joints de type Rzeppa, du nom de leur inventeur, et ayant notamment fait l'objet des brevets US 1,665,280, US 2,010,899 et US 2,046,584. Un tel joint, homocinétique, est particulièrement performant ; cependant, il est peu adapté à être utilisé sur des modèles réduits, notamment pour la difficulté de montage des pièces qui le constituent, notamment du fait de leur taille réduite en conséquence, et de la difficulté d'assemblage sur les arbres qu'il doit relier.

L'invention a pour but de proposer un joint universel de type Rzeppa adapté à être utilisé sur des modèles réduits.

Selon un premier objet, un joint universel selon l'invention comprend, un bol, une rotule, une cage et des billes, tels que le bol est disposé à une extrémité d'un premier arbre, s'étendant selon un premier axe et comprend autant de premières gorges que de billes, chaque première gorge définissant une piste pour une bille respective, ladite piste s'étendant selon un plan axial du premier arbre ; la rotule est disposée à une extrémité d'un deuxième arbre, s'étendant selon un deuxième axe et comprend autant de deuxièmes gorges que de billes, chaque deuxième gorge définissant une piste pour une bille respective, ladite piste s 'étendant selon un plan axial respectif du deuxième arbre ; et, la cage comprend des logements prévus pour maintenir les billes de sorte que leurs centres respectifs soient sensiblement coplanaires ; le joint étant caractérisé en ce que les axes des arbres étant prévus pour former entre eux et autour du premier axe, un angle de rotulage compris dans un angle solide de travail, et au-delà de cet angle solide de travail, au moins autant d'angles de montage que de billes; le bol comprend un bord comprenant des échancrures, chacune formée à l'extrémité d'une première gorge respective, chaque échancrure étant prévue pour le passage d'une bille et son introduction dans un logement et une deuxième gorge respectifs, lorsque lesdits axes forment un angle de montage respectif.

Ce joint comprend avantageusement des moyens pour monter la rotule par encliquetage à l'intérieur de la cage. Ces moyens de montage par encliquetage peuvent comprendre des fentes réalisées dans un bord de la cage ; au moins certaines des fentes peuvent notamment s'étendre chacune entre ce bord et un logement respectif de la cage.

De préférence, le bol est réalisé d'une seule pièce avec le premier arbre. La rotule peut aussi être réalisée d'une seule pièce avec le deuxième arbre.

Selon un deuxième objet, un procédé selon l'invention pour un joint universel est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes pour successivement :

- fournir un bol, une rotule, une cage et des billes ;

- monter la cage dans le bol ; et,

- monter la rotule dans la cage par encliquetage.

Le procédé peut en outre comprendre une étape ultérieure pour introduire chaque bille dans deux gorges respectives, formées l'une dans le bol et l'autre la rotule, et dans un logement respectif formé dans la cage, étape ultérieure dans laquelle on forme entre la rotule et le bol un angle de montage dans lequel le logement et la gorge formée dans la rotule sont accessibles à ladite bille, ledit angle de montage étant supérieur à un angle de rotulage de travail pour le joint.

Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe d'un joint selon l'invention, selon un plan défini par les axes des arbres qu'il joint, dans une position de montage d'une bille ;

- la figure 2 est une vue en perspective, illustrant le montage de la cage du joint de la figure 1 dans le bol correspondant ;

- la figure 3 est une vue en perspective, similaire à celle de la figure

2, illustrant le montage de la rotule dans la cage ainsi montée dans le bol ; et,

- la figure 4 est une vue en perspective, similaire à celle des figures 2 et 3, illustrant les positions relatives des pièces précédemment montées, positions adaptées pour y monter une bille ; et,

La figure 1 illustre un joint universel homocinétique 1 du type Rzeppa et comprenant :

- un bol 2 disposé à une extrémité d'un premier arbre 3 s'étendant selon un premier axe X3;

- une rotule 4 disposée à une extrémité d'un deuxième arbre 6 s'étendant selon un deuxième axe X6;

- une cage 7;

- des billes 8.

Dans l'exemple illustré, le joint comprend quatre billes 8. A la figure 1, parmi les quatre billes 8, deux billes 8 A, 8B sont représentées coupées selon un plan diamétral commun, qui est le plan de la figure 1. Une bille 8A y est représentée dans sa position d'usage, l'autre bille 8B est représentée en cours de montage dans le joint 1.

Le bol 2 et la rotule 4 forment ensemble des paires de gorges 11, 12, chaque paire étant prévue pour le guidage et le déplacement d'une bille 8 respective. Pour chaque paire de gorge 11, 12, une première gorge 11 est formée dans le bol 2, de sorte qu'elle définit une piste de roulement I IP pour la bille 8 respective, ladite piste s 'étendant selon un plan axial du premier arbre 1, en même temps que dans un plan diamétral du bol 2 ; Pour chaque paire de gorge 11, 12, une deuxième gorge 12 est formée dans la rotule, de sorte qu'elle définit une piste de roulement 12P pour la bille 8 respective, ladite piste s 'étendant selon un plan axial respectif du deuxième arbre 6, en même temps que dans un plan diamétral de la rotule 4. Dans le cas des billes 8 A, 8B visibles à la figure 1, les plans diamétraux et axiaux sont confondus avec le plan de la figure.

La cage 7 comprend des logements 13, sensiblement cylindriques, prévus pour maintenir les positions des billes entre elles, de sorte que leurs centres respectifs soient sensiblement dans un même plan diamétral de la cage 7, et de sorte que les billes 8 soient régulièrement réparties autour de la cage. Chaque logement 13 est prévu pour recevoir une bille respective.

Le bol, la rotule et la cage sont disposés de façon concentrique autour d'un centre C du joint 1. La cage 7 est montée ajustée sur la rotule 4, de sorte qu'elles forment ensemble une liaison de pivot glissant sphérique.

Dans l'exemple illustré, le bol 2 est formé d'une seule pièce avec le premier arbre 3 et la rotule 4 est formée d'une seule pièce avec le deuxième arbre 6 ; cette disposition est particulièrement avantageuse, puisqu'elle diminue notablement le nombre de pièces nécessaires à la réalisation du joint 1 et en facilite le montage, d'autant plus que les pièces sont de faibles dimensions lorsqu'elles sont destinées à un modèle réduit.

Comme particulièrement illustré à la figure 2, le bol 2 est de forme intérieure sensiblement sphérique et s'étend, relativement au premier arbre 3, au-delà d'un plan transversal diamétral, de sorte qu'il a tendance, au-delà de ce plan, à se refermer autour du premier axe X3. Il comprend un bord antérieur 16 sensiblement circulaire. Une échancrure 17 en arc de cercle est formée dans le bord 16 à l'extrémité de chaque première gorge 11. Le bol est sensiblement rigide. Le bol présente une symétrie axiale relativement au premier axe X3.

Comme particulièrement illustré à la figure 2, la cage 7 présente un axe de symétrie axiale X7 perpendiculaire à un plan contenant les centres des logements 13. Elle a sensiblement la forme d'une sphère tronquée par deux plans parallèles entre eux, de part et d'autre du plan contenant les centres des logements 13, formant ainsi un bord arrière 18 et un bord avant 19. Le bord arrière 18 est continu et sensiblement annulaire. Le bord avant est sensiblement annulaire et discontinu, interrompu par des fentes 21, 22. Des premières fentes 21 débouchent à la fois dans le bord avant 19 et dans un logement respectif 13 ; les deuxièmes fentes 22 sont borgnes et s'étendent depuis le deuxième bord 19 en direction du premier bord 18. Dans l'exemple illustré, le bol 2 comprend quatre premières et quatre deuxièmes fentes, disposées régulièrement et alternativement autour de l'axe de symétrie X7.

On va maintenant décrire le montage du joint 1 selon l'invention dans l'ordre des figures 2 à 4.

La figure 2 illustre le montage de la cage 7 dans le bol 2.

Le bord 16 du bol a un diamètre intérieur D16 inférieur au diamètre extérieur D7 de la cage 7, de sorte que la cage 7, dans une position de fonctionnement du joint 1, est maintenue prisonnière du bol 2. Dans la position de montage illustrée à la figure 2, la cage est présentée devant le bol 2, de sorte que son axe de symétrie X7 soit sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie du bol, c'est-à-dire au premier axe X3, et de sorte qu'un logement 13 soit en vis-à-vis d'une échancrure 17. Dans cette position, le diamètre D7 de la cage étant diminué du fait de la présence de deux logements 13, et le diamètre D16 étant augmenté du fait de la présence de deux échancrures 17, cette position permet l'introduction de la cage dans le bol. Une rotation de la cage, tendant à rapprocher les axes de symétrie X3, X7 du bol et de la cage, assure le maintien de la cage dans le bol.

La figure 3 illustre le montage de la rotule 4 dans la cage 7. La cage et la rotule formant ensemble un pivot glissant sphérique, le diamètre intérieur de la cage est sensiblement identique au diamètre extérieur de la rotule ; de ce fait, le diamètre intérieur D19 du bord avant 19 et celui du bord arrière 18 de la cage 7 sont strictement inférieurs au diamètre extérieur D4 de la rotule 4, de sorte que lorsque la rotule est montée dans la cage, elle y est normalement maintenue prisonnière. Les fentes 21, 22 formées dans le bord avant 19 de la cage donnent à celle-ci une souplesse nécessaire pour permettre que la cage se déforme au point que la rotule peut y être introduite entre les parties résiduelles du bord avant 19, suffisamment écartées, puis au- delà. La rotule 4 est donc montée et maintenue dans la cage 7 par encliquetage. Tel qu'illustré à la figure 3, la cage étant préalablement montée dans le bol, la rotule est présentée en face du bol 2, la cage 7 est disposée de sorte que son axe X7 soit à peu près parallèle au premier axe X3 et son bord avant 19 soit en vis-à-vis de la rotule, puis la rotule est appliquée contre le bord avant 19, jusqu'à ce qu'il s'écarte suffisamment pour l'y introduire. Une telle disposition est particulièrement avantageuse, puisqu'elle permet de réaliser la cage et la rotule chacune d'une seule pièce respective ; le nombre de pièces nécessaires à la réalisation du joint 1 est ainsi notablement diminué et le montage facilité, d'autant plus que les pièces sont de faibles dimensions lorsqu'elles sont destinées à un modèle réduit.

Les figures 1 et 4 illustrent le montage d'une bille 8, 8B du joint 1. Un angle de rotulage A6 étant un angle aigu A6 formé par entre le premier axe X3 et le deuxième axe X6, pour chaque bille 8 il existe au moins un angle de rotulage de montage A6M et une position relative du bol 2, de la cage 7 et de la rotule 4, tels qu'un logement 13 est aligné à la fois avec une échancrure 17 et une deuxième gorge 11 respectives. Dans cette configuration de montage, la bille 8B peut être introduite dans le logement, au-travers de l'encoche 17, sans en être empêchée par le bord 16. Une rotation de la rotule dans le bol, tendant à réduire l'angle de rotulage A6 vient emprisonner la bille 8B, repoussée par une extrémité 26 de la deuxième gorge 12 respective, entre la première gorge 11 et la deuxième gorge 12 respectives. Il existe un angle solide de travail tel que lorsque l'angle de rotulage A6 est compris dans cet angle solide de travail la bille est imperdable ; l'angle de montage A6M étant hors de cet angle solide de travail.

La même opération est répétée pour chaque bille 8. Une fois toutes les billes montées, le joint 1 est opérationnel ; ce sont les billes 8 qui assurent alors le centrage de la rotule 4 relativement au bol 2, autour du centre C du joint 1.

Une extrémité du deuxième arbre 6, voisine de la rotule 4, comprend une collerette 27 qui forme butée avec le bord 16 du bol 2 et limite ainsi l'angle de rotulage A6. Une bague peut avantageusement être prévue pour être disposée entre la collerette et la rotule 4, de façon à limiter l'angle de rotulage A6, de sorte qu'il reste à l'intérieur de l'angle solide de travail, et ne puisse atteindre un angle de montage A6M.

Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.