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Dispositif cL'aoQonpiement à'arbres et son procédé de fabrication.
La présente invention est relative aux manchons
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d 1a.COO uplemant élastiques servant à. relier àenx arbres qui ne sont pâe en alignement parfait, aInsi qu'eia joints à. cardan ou jointe universels, notamment ceux qui servent à relier par exemple le moteur au pont arriè-
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re cL*one automobile. Les accouplements 9lattiques der ce genre ont pour but cla transmettre le couple motenr de l'arbre moteur à. l'arbre oonduit en êbeorbmt les chocs et les trépidations tout en supprimant les frottements des surfaces, qui sont remplacés par des mouvements
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molouli9ires dune mâtière élastique telle que le oaont- ohouc.
Soi vaut 1.invent1o:q4abagtla élastique du joint est déformée radialement par raccourcissement de son épaisseur radiale, de telle façon qua les déformations
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résultantes, dneas à ltinoompressibilltd da caouteotn, soient localisées dans des directions cironlâires on
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dans des direotions autres qu'axiales, o'estMà-dire <3L& façon que la longueur axiale de la bagne en caoutohonc soit réduite par rapport à la longueur à l'état libre ou reste constante, on soit, en tous oas, augmenta
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dans une moindre mesure qu'elle ne l'est lorsque la
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d4ormat1on consécutive à lt4cx?jsement radial est diri- gée dans le sens longitudinal.
Suivant un mode dtexécution, la bague est allon- gee circulairement en l'engageant sur une pièce de dia-
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mètre supérieur ÇAu diamètre intérieur de la bîigue à l'état libre, la bague pouvant ensuite être fendue de m,nl8r.e â essorer une adhérence parfaite de cette bague ,vsc les pièces entre lesquelles elle est placée. Bien emtndu, les compares deviennent nécessaires si le ài- mètre extérieur de la bagne clforme est égal o u infé- rieur au diaaètre intérieur de la pièce extérieure, à moins de rétreînclre là pièce extérieure, ou diaugmenter la diamètre de la pièce intérieure, ou d'effectuer à la fois ces deux opérations.
Le résultat peut également être obtenu en provo-
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quant, grâce à ltéeragement radial de la. bague élastique, le remplissage de gorges, rainures ou cavités, ménagées soit dans la pièce rigide extérieure, soit dans la pièce rigide: intérieure, soit dans la masse de caoutchouc à 1 tétât libre, soit dans doux quelconques de ces trois pièces, soit même dans les trois.
Suivant une autre caractéristique de l'invention le manchon est agencé de manière à empêcher un déplace- ment circulaire ou :axial du caoutchouc, causé, par exem-
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ple par des mouvements excessifs qui provoqueraient des glissements superficiels. Ce résultat peut être obtenu par exemple, à l'aide de gorges, rainures on aspérités fixant le caoutchouc d'une manière permanente, et ména- gées dans l'une ou. l'autre, ou dans les deux pièces rigides, entre lesquelles est serrée la bague de caout- chouc.
Il semble préférable cependant de ne placer ces dispositifs de fixation que sur l'une des pièces rigides, par exemple sur la. pièce intérieure de façon que, dans la cas d'un effort excessif exceptionnel, il puisse
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néanmoins se produire un glissement entre le o4outoho m et la pièce extérieure. Si la fixation avait lieu entre
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le caoutchouc et chacune des deux piècee rigides, en effet, l'effort excessif précité provoquerait la rupture du caoutchouc et petit-être son détachement à. la fois des deux pièces rigides, ce qui finalement le laisserait libre, comme si aucune fixation n'avait été prévue.
Les rainures, gorges ou saillies peuvent être si- tuées dans des plns quelconques, dans le plan médian,
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par exemple; elles peuvent être constituées p des qui- drillages, ou présenter des formes quelconques.
Le déplacement que 1 'on sumut en vue d éviter étant le déplacement axial (parallèle à l'axa longitudi- nal de rotation du cardan) il sera avantageux de placer les gorges, rainures, nervures, etc.., dans des plans
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perpendicul'àires à 1'axe de rotation de manière qu'el- les ne créent de résistance que dans le sens longitudi- nal. On pourra par exemple donner à l'une des pièces
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rigides, Pàr exemple à lu pièce extérieure, ou mêma aux deux pièces, des formes renflées aux extrémités.
L'immobilisation de la bague peut encore être obtenue soit par une vulcanisation du oaoutohouo par l'une quelconque des méthodes connues, soit encore par un collage au moyen de toute espèce de ciment ou de colle.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple :
La fig. 1 représente l'anneau de caoutchouc à l'état libre.
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La fig. le montre cet onneau après déformation circulaire. lu fige 3 est une coupe perpendiculaire à l'axe d'un manchon suivant un mode de réalisation clé l'inven- tion.
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'une
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variante dans laquelle les dans pièces entre lesquels les est disposée la bague élastique sont munies de rai-
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nurses.
La fig. 4 représente une transmission pour véhicu- le automobile, l'arbre de transmission étant accouplé à l'arbre moteur et à l'arbre du différentiel par deux joints de cardan selon l'invention, (ces cardans sont fortement grossis sur la figure et représentés en coupe),.
La fig. 5 est une coupe longitudinale d'un cardan utilisant des surfaces tronconiques à inclinaisons op-
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posées, ce qui permet cltaugmeuter la valeur maximum de l'angle que peuvent former les deux arbres à relier.
La fig. 6 représente en coupe longitudinale une variante dans laquelle les doubles cônes sont remplacés par une sphère.
La fig. 7 montre schématiquement un dispositif de sécurité.
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TA- fig. 8 montre un mode de construction â;un manchon d. accouplement dans lequel des déformations de 1, bague élastique sont localisées dans des directions autres quluxjales. A. cet effet, une blague 8 de caoutchouc qui, à l'état libre (figure 1) a un très petit diamètre intérieur CI est enfilée autour de la pièce intérieure
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rigide 7 de diamètre D.
Il en résulte une a4ugmentQ,.tîon considérable de diamètre intérieur de la bague 8, ce qui réduit son épaisseur radiale(figure le), La bague 8 peut conserver sa longueur initiale; cette longueur peut morne être réduite suivant le rapport d adopté. d
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ensnbla de la pièce intérieure 7 et de 1;a ba- gue de caoutchouc 8 ainsi déformée est Alors introduit dans lalésage da la. pièce extérieure rigide 6, Les dimensions de là bague 8 et â.a lS4lés&ge de la pièce 6 peuvent être choisies de façon qu;un léger jeu permette cette introduction.
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Quand l'ensemble Lest en place, on effectue dans TA
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bague 8 deux coupes 9 diamétralement OPPO-9060 Bar exem- ple.
La. bagne de caoutchouc se sépare en deux parties qui, sous lteffet de la ré4ko%ion naturelle due à la dé- formation initiale du caoutchouc, exercent sur les pièces
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6 et 7 des efforts très considérables, 460arant ainsi une adhérence parfaite entre la bague 8 et les pièces 6 et 7.
Si le diamètre intérieur de la pièce extérieure est inférieur au diamètre extérieur de la. pièce déformée, il peut ne pas être nécessaire de pratiquer des coupures,
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la nouveau raccourcissement axial de à bague élastique résultant de son introduction dans la. pièce extérieure pouvant suffire à assurer l'adhérence nécessaire. atest pour des raisons de symétrie que les coupes 9 seront, de préférence, diamétralement opposées; on peut
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aussi effectuer deax coupes à 180 ou trois coupes à 1200 par exemple, etc..., de façon à conserver un système équilibré, ce qui est essentiel pour les grandes vites- ses.
On pourra toutefois prévoir une seule coupe.
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itespace qui maitra entre les deux lèvres de la coupure sera, de préférence, rempli par du caoutchouc coulé en plàoe, ou par toutoutre matière plastique an- logue, dénuée de tension initiale.
,à lé figure 8, on à représenté des gorges 15 ména- gées dans la pièce 7. Dans ces gorges on peut introduire des lames de couteaux ou des lames de soie, ou un fil mé- tallique chauffé électriquement, ou tout autre dispositif
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approprié qui permettre la coupe fàaile de; la bégae dE); caoutchouc au moment voulu. Bien entendu les gorges 15 peuvent aussi bien être ménagées dans la pièce 6 que dans la pièce 7.
La. pièc extérieure 6 pourra comporter dans son alésage des dispositifs permettant d'immobiliser le
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caoutchouc lorsqu'il est libéré par la ou les COupes 9.
Ces dispositifs peuvent être constitués soit par des nervures 16, soit pax des broches ou pointes, soit
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par des gorges. Ils peuvent être remplacés par des col- lèges ou encore par une vulcanisation partielle du caout- chouc. En principe, ces dispositifs seront disposés à égale distance des deux coupes 9 et symétriquement les uns par rapport aux autres.
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An lieu .d'obtenir ltadhérence par des coupures, on peut retraindre lia pièce extérieure ou augmenter le di&- mètre de la pièce intérieure, au moyen de matrices, poin-
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zonez et autres outils appropries.
La fig. 3 montre un autre mode de localisation des déformations de la bague élastique dans des directions
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antres qu ,,7, es, ., est effet on ménage dans la pièce rigide extérieure 6; ou dan% la. pièce rigide intérieure 7, ou dans iuz masse de- la bàgue 8 à l'état libre, ou dans deux quelconques de ces trois pièces, ou même dans les trois, des gorges, rainures ou.cavités 11 qui sont
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destinées à recevoir le caontohouc en excès, refoulé au moment de la compression radiale.
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Les figures 4, 5 et 6 représentent, à titre cltexam- ple, différentes réalisations mécaniques de; manchons d'ao- couplement élastiques fonctionnant comme joints de car-
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'dan-' et possédant les propriétés ci dessus indiquées.
La fig. 4 représente, à titre dteemp1e, des car- dans dans lesquels les pièces intérieure 7 et extérieure 6 sont limitées par des surfaces cylindriques, ce car- dan assurant la liaison entre le moteur et le pont arriè- re d'une voiture automobile.
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La fig. 5 représente un camdan dans lequel les pièces intérieure 7 et extérieure 6 comportent des sur- faces tronconiques à inclinaisons opposées.
Les possibilités de déplacements angulaires des dleux arbres liés à cas pièces sont naturellement plus grandes pour une même longueur axiale de caoutchouc
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qglaveo la forme cylindrique, c*est-à-dire que l'angle que peut former ltz43e 00 avec l'axe 00 se-ra. natu- rellement plus grond, toutes autres conditions égales,
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qu'avce une disposition cylindrique.
Il va de soi que les génératrices des cônes au- ront avantage à être disposées tangentiellement à des cercles ayant pour centre le centre 0 d'oscillation du cardan..
La figure 6 représente une variante de l'inven- tion dans laquelle les doubles cônes sont remplaces par une sphère.
La sphère représente la forme idéale. Le double tronc de cône a l'avantage d'être d'un usinage plus fa- aile, tout en présentant une mobilité suffisante et una meilleure tendance à loo&liser la caoutchouc dame la. partie centrale sans faire intervenir les méthodes de fixation décrites ci-dessas. En 17 et 18 sont figurés des ronflements disposés dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation, de manière à créer des résistances au déplacement axial.
Naturellement ces modes de fixation empêchent le déplacement axial du caoutchouc, ainsi que les moyens de localisation des déformations dans des directions au- tres qu'axiales s'appliquent ,ussi bien aux formes cy- lindrn ques que tronconiques ou sphériques.
En 19 est figuré un mode de centrage mécanique des pièces constitutives du cardan, par exemple une rotule, en toute matière appropriée, notamment en métal.
Cette robule n'agit que comme moyen de centrage et non comma moyen de transmission d'effort. Les chambres a et b peuvent, pour l'entretien de la rotule, être em- plies de lubrifiant, soit l'une, soit l'autre, soit les deux à la fois , le remplissage étant effectué soit de- finitivement lors du montage, soit à l'aide de tout mode de graissage connu avec ou sans pression. Le lu- brifiant utilisé sera choisi d'une oomposition chimique telle que la matière élastique (catoutchoue. par exem- ple) ne puisse être ettaquée, ou inversement la oompo-
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sition chimique de la matière élastique sera telle qu'elle ne puisse être attaquée par les lubrifiantes normal amant utilisés en mécanique.
Les modes d'exécution représentes et écrits n'on% été choisis qu'à titre d'exemple. Il va de soi que d'autres dispositifs basés sur le même principe peuvent être- employés.
Ces accouplements et joints de cardan sont parti- culièrement intéressants pour la liaison entre le démar- reur et le moteur de véhicules automobiles, ainsi qu'à la liaison entra le moteur et le pont arrière (figure 4).
Ce damier emploi peut, naturellement, être étendu à la. transmission du mouvement aux roues avant. Les joints à cardan peuvent être places en un point quelconque de la transmission rêunissant le moteur .aux roues.
On notera que ce dispositif, utilisa comme car- dan, supprime les inconvénients de ce dernier, dûs au fait que l'arbre conduit, lorsquil fait un certain an- gle avec l'arbre conducteur, tourna à une vitesse non uniforme; même lorsque l'arbre conducteur tourne à une vitesse uniforme.
Les accouplements décrits peuvent, bien entendu, être employée pour toutes espèces de joints da cardan ou de joints universels, poux des commandes de: freins ou pour tous autres usages clans lesquels le joint de cardan ou le joint universel permet de supprimer l'en- tretien, l'usure et le graissage, son élasticité absor- bant les chocs violents .ainsi que les vibrations. L'ac- couplement est très silencieux at, dans la plupart des cas, il permet le glissement en cas de surcharges ex- oessives. Bien entendu ce glissement doit être:
excep- tionnel, sinon la destruction du caoutchouc s'ensuivrait immanquablement. On peut aussi prévoir un dispositif de sécurité assurant une liaison de fortune entre les -arbres, en cas de destruction de la bague élastique.
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Ainsi, la figure 7 représente, à titre d'exemple, un dispositif de sécurité permettant de relier la pièce extérieure 6 à la pièce intérieure 7 dans le oas où. la matière élastique interposée entre elles serait détrui- te. Les oannelures 20 des pièces 6 et 7 ne viennent en contact que si, pour une raison quelconque, la matière élastique est détériorée et permettent dans ce cas d'en- traîner l'une des pièces par l'autre.
REVENDICATIONS, -
L - Un dispositif d'aocouplement d'arbres oom- prenant,entre les deux pièces à accoupler, une bague en matiëre élastique comprimée radialement caractérise en ce que ladite bgue possède une longueur axiale in- férieure on égale à celle qu'elle possède à l'état li- bre (ou en tous cas inférieure à oelle quelle aurait si, en partant de l'état libre, elle était simplement comprimée radialement) l'excès de matière élastique ré- sultant du raccourcissement radial étant abaorbé par une augmentation locale des dimensions de la bague dans/uns on plusieurs directions quelconques, dont ane au moins n'est pas axilae.
2 - Un dispositif suivant 1 - caractérisé en ce que la bague élastique est soumise à un allongement circulaire du fait qu'elle entoure une pièce de diamètre supérieur à celui de l'alésage de la bague à l'état libre, cette bague pouvant être sectionnée longitudina- lement par une ou plusieurs ooupures , de façon que le caoutchouc ptisse exercer une pression radiale sur la pièce qui l'entoure, ou bien la pièce extérieure pouvant être rétreinte, ou le diamètre de la pièce intérieure pouvant être augmenté, ou ces deux opérations pouvant être pratiquées simultanément.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.