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"PERFECTIONNEMENTS AUX LIAISONS PAR JOINTS UNIVERSELS"
La présente invention est relative aux liaisons par joints universels pour arbres rotatifs, et elle permet: de construire une liaison du type en question, telle que les poussières ou les autres matières étrangères ne puissent abso- lument pas pénétrer dans les parties mobiles de cette liaison ou autour de ces parties; d'utiliser la force centrifuge créée par la rotation pour empêcher l'introduction des pous- sières et autres matières étrangères dans les pièces mobiles et autour de celles-ci ; deréaliser un moyen efficace pour la lubrification des joints universels et des liaisons entre
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ces joints et les arbres rotatifs, ainsi que pour empêcher les fnites du lubrifiant;
de procéder à l'assemblage facile et rapide des diverses pièces dont se compose le joint uni- versel, et en particulier de monter les paliers et de les mettre exactement en place avant que les tourillons qui doi- vent coopérer avec ces paliers ne soient associés à eux.
L'invention est représentée, à titre d'exemple, par lesdessins annexés sur lesquels:
La fig. 1 est une coupe longitudinale partielle d'un joint universel construit selon l'un des modes de réalisation de l'invention;
La fig. 2 est une coupe transversale faite sensi- blement selon la ligne 2-2 de la fig. 1;
La fig. 3 est une coupe faite sensiblement selon la ligne 3-3 de la fig. 1;
La fig. 4 est une coupe faite sensiblement selon la ligne 4-4 de la fig. 1 ;
La fig. 5 est une vue de détail, qui représente une douille utilisée principalement pour mettre en place ini- tialement et ensuite pour maintenir les paliers, lors de l'assemblage des pièces du joint;
La fig. 6 est une vue de détail d'une seconde pièce utilisée principalement pour empêcher l'introduction des poussières et autres matières étrangères dans les paliers du joint et autour de ces organes;
La fig. 7 est une vue partielle, qui représente un arbre de transmission, construit selon un des modes de réa- lisation de l'invention, et disposé de manière que la lubri- fication convenable et la préservation contre l'introduction des poussières dans les pièces et autour d'elles, soient effectuées de manière efficace;
La fig. 8 est une coupe transversale, à échelle agrandie, faite sensiblement selon la ligne 8-8, fig.7;
La fig. 9 est une coupe analogue à la fig. 8, mais faite suivant la ligne 9-9 de la fig. 7.
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Le joint représenté par les figs. 1, 2 et 3 se compose d'une pièce 10, en forme d'étrier, munie de deux pattes 11 et 12, qui se prolongent respectivement par des tourillons 13 et 14 qui font corps avec ces pattes, et qui font saillie sur leurs cotés externes. Autour de la base de chacun de ces tourillons, la patte correspondante 11 ou 12 porte un épaulement ou surface annulaire plane 15, placé sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe du tour:il- lon, et chaque tourillon est muni d'un trou 17, ouvert vers l'extérieur, et qui forme un réservoir pour le lubrifiant L'étrier 10, est relié rigidement à un arbre tubulaire ou manchon 18.
Une seconde partie du joint comprend une pièce rotative 20, munie d'une bride annulaire 21, reliée à l'extrémité de l'arbre qui se prolonge depuis cette pièce, et une partie centrale 22, placée entre les patte: 11 et 12 de l'étrier 10. La partie centrale 22 présente un trou 23, dans lequel est introduite à force une goupille 24 dont les extrémités qui forment tourillons font saillie sur les faces opposées de la partie centrale, de la même manière que les tourillons 13 et 14 font saillie sur les faces oppo- sées des pattes 11 et 12 de l'étrier.
Ainsi que cela a été dit précédemment, à propos des tourillons 13 et 14, les extrémités de la goupille 24 sont munies de trous 25 à faible profondeur, qui forment des réservoirs de lubrifiant, et les côtés de la partie centrale 22, autour des extrémités saillantes de la goupille possèdent des épaulements plans 26, dirigés sensiblement perpendiculairement à l'axe de la goupille 24. Dans sa position de fonctionnement, l'axe de la goupille 24 est perpendiculaire à l'axe des tourillons 13 et 14, ou en d'autres termes, les extrémités de la -,ou- pille 24 et des tourillons sont disposés à 90 degrés les uns des autres, ainsi que le montre clairement la fig. 2.
Chacun des tourillons, et chacune des extrémités de la gou- pille 24 tourillonnent de la façon suivante:
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Si l'on examine, par exemple la fig. 3, le touril- lon 13 est monté dans une boîte ou logement en forme de coupe 29, qui possède une paroi externe 30, constituant une surface de butée pour l'extrémité du tourillon. A l'intérieur de ce logement, la paroi d'extrémité 30 est mu- nie d'une gorge annulaire 31, dont le rôle principal est de permettre le polissage de la surface de la paroi interne de l'enveloppe, d'une façon simple et pratique. Des paliers à rouleaux 32 sont disposés autour des tourillons pour faciliter leur rotation.
Bien que l'on puisse employer di- verses formes de paliers, les rouleaux des paliers particu- liers représentés comportent à leurs extrémités une partie saillante 33 de diamètre réduit, ces parties saillantes pénétrant l'une des extrémités des paliers dans la gorge 31, pour maintenir ces rouleaux en position. Pendant le montage initial du joint,, les rouleaux 32 sont disposés convenablement à l'intérieur du logement 29, et leurs extré- mités externes pénètrent dans la gorge 31, et une pièce métallique annulaire 35 (fig. 5) est alors montée dans la boîte pour empêcher le déplacement des rouleaux, et les maintenir dans leur position correcte, jusqu'à ce qu'un tourillon soit mis en place.
Cette pièce métallique possède une partie 36, placée sensiblement dans un plan perpendicu- 7.aire à l'axe de la boîte, et qui s'appuie contre une sur- face n'épaulement complémentaire 37, placée à l'extrémité ouverte de la boîte. A l'intérieur de la surface d'épaule- ment 37, la pièce 35 possède un rebord cylindrique 38, dirigé vers la paroi externe 30 de la boîte, ce rebord recevant les extrémités saillantes adjacentes 33 des rou- leaux, =et les retenant en position en même temps que la gorge 31.
La pièce 35 possède au=#1 un antre rebord cylin- drique 40, à son bord externe, et cette partie 40 est ajus- tée à la presse avec la surface interne de la partie cylin- drique creuse 41 de la boîte, dirigée parallèlement aux
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parois latérales de celle-ci. On remarquera que la partie cylindrique 41 possède un diamètre supérieur à celui des parois latérales de la boîte, de manière à former un épau- lement annulaire 42.
Avant l'assemblage des boîtes 30 avec les tourillons et avec les extrémités de l'axe formant tourillons, on glisse une pièce métallique 43, représentée clairement sur la fig. 6, sur l'extrémité de chaque tourillon ; cettepièce est munie d'un rebord cylindrique annulaire interne 44, ajusté à la presse sur le tourillon, et maintenu de cette façon sur celui-ci.
La pièce 43 possède une base en forme de disque annulaire 45, en contact avec 1'épaulement 15 des pattes de l'étrier, ou avec la surface 26 de la partie centrale 22 de la pièce 20, aux extrémités opposées de la goupille; la pièce 43 est également munie d'un autre rebord cylindrique annulaire 46, dirigé dans le même sens que la partie 45, et qui entoure la partie excentrée ou épaulement 42 de la boîte du palier 30, de manière à laisser un léger jeu entre lui et cette dernière. Dans le montage des pièces, les galets de roulement et les pièces 35 sont associés avec la boîte 30, et chaque boîte est alors montée avec chaque tourillon ou chaque extrérnité de la goupille, les pièces 43 étant bien entendu associées aux tourillons et à l'extrémité de la goupille.
Les rebords cylindriques 46, qui coopèrent avec la surface de la paroi externe de la partie 42 de diamètre supérieur, laissent entre eux et cette paroi un léger espace 47, dirigé radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de rotation des arbres reliés par le joint, et de la sorte, aucune poussière ne peut pénétrer à l'intérieur des paliers par cet espace vers l'axe de rotation. Les poussières et autres matières étran- gères ne peuvent pénétrer dans cet espace, en raison de la force centrifuge, due à la rotation du joint et de l'arbre, qui tend à projeter ces matières à l'extérieur de cet espace, et qui empêche par conséquent leur déplacement dans le sens
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convenable pour pénétrer à l'intérieur du palier.
Entre les pièces 35 et 43, et en particulier entre la partie 40 de la première et la partie 44 de la seconde, on a disposé une garniture 50, clestinée à empêcher les fuites de labri- fiant.
Les boites de paliers sont maintenues en place au moyen d'anneaux fendus 54 et 55, représentés sur la fig. 4, chaque anneau possède des dépressions semi-cylindriques espacées de 90 degrés les unes des autres. Les dépressions semi-cylindriques adjacentes dans les anneaux 54 et 55 sont disposées de manière à entourer les boîtes des paliers respectifs, et lorsque cet assemblage des boîtes est réa- lisé, des boulons 56 sont employés pour fixer les anneaux ensemble d'une manière rigide. L'anneau est maintenu con- centrique avec l'axe de rotation de l'arbre, grâce au contact des anneaux avec les parties saillantes 42 des boites de paliers et cette disposition maintient également les paliers en position convenable.
La fig. 7 représente un arbre de transmission, dont l'extrémité de gauche est dirigée vers l'avant d'un véhicule à moteur, sur lequel cet arbre est habituellement employé, tandis que l'extrémité de droite est dirigée vers la partie postérieure du véhicule. Des joints universels sont employés à chacune des extrémités de l'arbre représen- té, et chacun de ces joints est sensiblement identique à celui qui a été décrit à propos des figures précédemment indiouées. La description qui va suivre se rapporte parti- culièrement à la construction de l'arbre entre les deux joints universels.
Il est visible que l'étrier 60, possède une partie centrale entre ses pattes, dans laquelle une ouverture 61 a été pratiquée, pour mettre en communication une cavité centrale 62 avec l'extérieur; cette cavité cen- trale est définie par une paroi cylindrique 63, à l'extré- mité de l'étrier et par un rebord annulaire 64 adjacent au
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joint universel. L'une des extrémités d'un manchon tubu- laire ou arbre 65 recouvre télescopiquement la paroi 63, et l'extrémité de l'arbre est soudée en 66, sur l'épaulement 64, de manière à réaliser, non seulement un ajustage précis, mais encore une liaison de commande entre l'étrier et l'arbre.
La surface périphérique interne du manchon 65 au delà de l'extrémité du manchon 63, est assemblée au moyen de cannelures, ainsi qu'on le voit en 66', sur un arbre 67, qui traverse le manchon jusqu'à son extrémité opposée.
Pour lubrifier l'intérieur de la liaison cannelée, et permettre le mouvement des arbres 65 et 67, longitudi- nalement l'un par rapport à l'autre, une garniture 68 est disposée dans l'espace 62, et contre 1'extrémité de l'é- trier, afin d'empêcher les fuites de lubrifiant. Le lubri- fiant est placé dans l'espace 62, au moyen d'une ouverture 70, pratiquée dans la paroi de l'arbre 65, et fermée au moyen d'un bouchon. Le mouvement longitudinal de l'arbre 67, à l'intérieur de l'arbre tubulaire 65, agit à la façon d'une pompe pour conduire le lubrifiant, depuis l'espace 62, à l'intérieur de la liaison cannelée, l'ouverture 61 constitue un évent qui permet une action de pompage conve- nable.
L'extrémité opposée de l'arbre tubulaire 65 est filetée, comme on le voit en 71, et reçoit une pièce en forme de coupe 68, qui maintient une garniture 73 contre l'arbre, afin d'empêcher les fuites de lubrifiant par cette extrémité. Au delà de l'extrémité deil'arbre 65, l'arbre 67 porte un épanouissement vers l'extérieur, représenté en 74, et il est soudé en 75, sur un second arbre tubulaire 76. Ce dernier se prolonge vers le second joint universel, à l'extrémitéfe droite du dispositif, et entoure l'étrier 77 de ce joint, ainsi que le montre la fig. 9; il est soudé sur cette pièce comme on le voit en 78, de manière à réali-
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ser une liaison de commande entre l'arbre et l'étrier.
Afin d'empêcher la poussière de s'introduire autour du joint uni- versel arrière une pièce en forme de coupe 80, en deux parties 81 et 82, est serrée autour de l'arbre tubulaire 76, et chacune des parties possède des rebords 83, dirigés vers l'extérieur, et reliés entre eux par des boulons 84,et des- tinés à maintenir la pièce en forme de coupe sur l'arbre. Les parois de la pièce 80 en forme de coupe s'épanouissent vers l'extérieur à la façon d'une tulipe, et entourent le second joint universel et servent de cette manière à guider les poussières et autres matières étrangères vers l'extérieur du joint.
Ces parois sont disposées aussi près que possible du second joint universel, mais cependant suffisamment espacées de lui afin de permettre un fonctionnement convena- ble du joint. Lorsque le véhicule se déplace vers l'avant, il est évident que ces parois constituent un guide efficace pour diriger les poussières et autres matières vers l'exté- rieur du joint, au lieu de les attirer, si la pièce en forme de coupe se déplaçait dans l'autre sens et que la force centrifuge projette les poussières contre le rebord, et en avant du joint.
La description précédente montre qu'on a réalisé, de la sorte, un joint universel qui empêche réellement et efficacement l'introduction des poussières et des autres matières étrangères à l'intérieur, et particulièrement à l'intérieur et autour des paliers des tourillons et des ex- trémités de la goupille. Une fois que le lubrifiant a été placé à l'intérieur du joint, et autour tes rouleaux des paliers, il est cors laminent maintenu pu de matières étran- gères, et, par conséquent, le joint peut fonctionner effica- cement pour une période de temps indéfinie.
De plus, un joint universel tel que celui qui vient d'être décrit, faci- lite la fabrication et l'assemblage des pièces et permet de réduire la dépense en raison du meilleur rendement de la fa- /'
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brication et du meilleur fonctionnement. L'emploi de moyens qui maintiennent les paliers à rouleaux dans leur position exacte, avant et pendant le montage des tourillons, et des goupilles avec les diverses boîtes qui contiennent ces paliers à rouleaux augmente considérablement la rapidité avec laquelle ces pièces sont assemblées et garantit de blus la mise en place exacte des diverses pièces.
La construction représentée en particulier par les figs. 7, 8 et 9 est avantageuse en raison de ce qu'elle réalise un joint universel, qui fonctionne avec efficacité, et dans lequel les pièces sont maintenues dans un état de lubrification convenables et préservées des poussières et autres corps étrangers. Dans son ensemble, l'invention réa- lise. des liaisons à joint universel qui sont extrêmement durables, qui peuvent être facilement fabriquées et montées, et qui fonctionnent uniformément et d'une façon entièrement satisfaisante, pendant une période de temps indéfinie.
La présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais non limitatif, et il va de soi que diverses modifications peuvent lui être apportées sans s'écarter de son esprit.