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"Joint Universel"
La présente invention est relative aux joints universels du type dit "homocinétique", et elle a pour objet un joint de construction simple, qui ne coincera pas quelle que soit la position pouvant être prise par les organes, et qui, par suite, aura une longue darde,
Les joints "homocinétiques" comprennent généralement deux éléments principaux comportant des gorges ou rainures correspondantes destinées à recevoir des billes par lesquelles se fait l'entraî-
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sèment.
L'invention a principalement pour but de réaliser un joint de ce type dont les éléments sent conque de façon que les billes soient toujours maintenues sonsiblement dans la position correcte, et qu'elles ne puissent par conséquent pas abandonner leurs positions correctes respectives, soit accidentellement, soit autrement, à la fois pendant les périodes d'arrêt et pendant les périodes de fonctionnement.
Plus spécifiquement, l'invention consiste à prévoir deux pièces principales, les billes d'entraî- nement Moelles et un dispositif de guidage qui coopère avec les billes et qui comprend, dans un cas, un organe de retenue et, dans un autre cas, un simple moyen de guidage, et à établir ces pièces de manière que les surfaces coopérantes soient excentriques et de façon telle qu'à toute tendance des billes à s'écarter de leurs positions respectives correctes s'oppose immédiatement une action de coincement, cette action se manifestant toujours par suite de la construction inhérente des organes.
En outre, le présent joint universel se différencie de la technique antérieure en ce sens que, pendant les périodes de non rotation, les deux éléments principaux peuvent osciller librement pour prendre diverses positions angulaires relatives, sans se coincer.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, divers modes de réalisation de l'invention:
La fig.1 est une coupe longituninale faite suivant la ligne 1-1 de la fig.2, montrant un joint ani-
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versel suivant l'invention,
La fig.2 est une vue en bout de l'extrémité droite du joint représenté fig.l.
La fig.3 est une coupe longitudinale diamétrale du dispositif de guidage des billes représenté figs.l et 2.
La fig.4 est une vue de opté de la pièce intérieure principale représentée fige.1 et 2.
La fig.5 est arre coupe transversale faite suivant la. ligne 5-5 de la fig.l, perpendiculairement à l'axe du joint.
La fig.6 est une coupe longitudinale montrant l'invention appliquée à un joint d'un type différente avec les pièces principales disposées suivant un certain angle l'une par rapport à l'autre.
La fig.7 est une o oupe diamétrale montrant les deux chemins de roulement, le dispositif de retenue des billes et les billes utilisée dans le joint représenté fig.6.
La fig.8 est une ooupe diamétrale montrant l'invention appliquée à un joint d'un type différent.
La fig.9 est une coupe transversale faite suivant la. ligne 9-9 de la fig.8.
La fig.10 est une vue perspective montrant le dispositif de guidage des billes, ainsi que les billes, comme représenté fig.8.
La fig.ll est un détail montrant le contact d'une bille avec la dispositif de gaidage des billes.
1 désigne une pièce ou élément principal d'un joint universel. formant cloche, affectant généralement
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une forme extérieure sphérique et évidée intérieurement pour renfermer une seconde pièce on élément principal 2 recevant les billes. La pièce 2 est généralement éta- blie pour être clavetée sur un arbre 3. Ces pièces principales 1 et 2 présentent des gorges correspondantes 4 et 5 destinées à recevoir des billes 6 par lesquelles se fait l'entraînement.
Une cage de guidage 7 est disposée entre les pièces extérieure et intérieure 1 et 2, et est en contact avec celles-ci. La oage 7 des billes présente une surface intérieure 8 et une surface extérieure 9, qui sont sphériques, mais ont des centres différents 10 et 11 (fig.3). Dam la construction préférée, comme représenté, le centre 12 autour duquel roulent les billes 6 est gitaé entre les centres 10 et 11 et à égale distance de ceux-ci lorsque les axes clos pièces 1 et 2 coïncident. Ces positions relatives exactes des trois centres ne seront pas maintenues lorsque les pièces prendront une position angulaire relative.
On voit ainsi que le plus grand diamètre de la cage 7 se trouve, non pas dans le plan perpendiculaire à l'axe de ce dernier divisant l'épaisseur de cet organe 7 en deux parties égales.. mais sur un coté de ce plan. La oage 7 présente des ouvertures 13 destinées à recevoir les billes 6. La surface intérieure de la pièce extérieure 1 est sphérique et a le même centre que la surface extérieurs 8 de la cage 7 lorsque leurs axes coïncident. La surface extérieure de la pièce 2 est sphérique et a le même centre que la surface intérieure 9 de la cage 7 lorsque leurs axes sont en alignement, Les gorges ménagées dans les deux pièces 1 et 2 et rece-
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vaut les billes 6 sont, longitudinalement, en arc de cercle, avec le point 12 comme centre.
En d'autres termes, un plan divisant, longitudinalement. une gorge quelconque en deux parties égales coupe le fond de cette gorge saivant un arc ayant le point 12 comme centre.
La construction représentée figs.6 et 7 est analogue à celle décrits ci-dessus, sauf qu'au lieu d'une pièce extérieure ou cloche formée d'une seule pièce, l'élément extérieur principal consiste en un chemin de roulement extérieur 14 fixé à un organe rotatif 15 à l'aide de boulons 16 ou par tout autre moyen convenable.
Le chemin de roulement extérieur 14, la pièce intérieure 2a, la cage de retenus 7a et les hil- les 6a peuvent tous être assemblés de façon à constituer un bloc et être alors fixés à l'organe 15; l'assemblage est effectué, comme représenté fig.7, en faisant tourner les deux pièces intérieures 2a et 7a autoar d'un diamètre jusqu'à ce que des ouvertures 13a soient mises suffisamment à découvert pour recevoir les billes, ainsi que le comprendront les personnes au courant de la technique,
Sur la fig.6,on voit les trois contres pré- oédemment mentionnés, les pièces principales occupant une position angulaire las ânes par rapport aux autres.
On remarquera que les centres 10a et 11a des deux sur- :races de la cage se trouvent nue une ligne passant au. dessus du centre 12a et, par conséquente la distance entre ces centres mesurée parallèlement à l'axe des pièces principales se trouve très légèrement diminuée.
Cette Imperfection mathématique serait désastreuse si
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les centres s'écartaient d'une manière excessive des positions relatives représentées. D'autre part, on a trouvé qu'en donnant aux organes des dimensions on proportions convenables, cette imperfection apparente peut être transformée en un avantage en ce sens quelle produit un léger serrage des divers organes lorsqu'on se trouve en présence d'une position angulaire prononcée, et, par conséquent, lorsqu'un jeu quelconque, susceptible de produire une rupture, serait à craindre*
La différence essentielle entre les'-deux joints qui viennent d'être décrits est surtout apparente dans le mode de montage, celui représenté fig.
6 et 7 exigeant l'assemblage du chemin de roulement extérieur de la cage, des billes et de la pièce intériears avant qu'on les réunisse à l'organe 15.
Le fonctionnement est essentiellement la même et est le suivant: lorsque les axes des deux pièces principales coïncident, les deux centres de l'organe de retenue se touvent également sur l' axe commun, La surface extérieure de la cage est en contact de glissement avec la surface intérieure de la pièce principale la plus grande, et la surface intérieure de la cage est en contact de glissement avec la surface extérieure de la pièce principale la plus petite. Si une poussée est exercée, par exemple sur le coté externe de la cage (fig.l), en vue d'essayer de la déplacer ainsi que les billes, cette pression ne déterminera aucun mouvement en raison des distances décroissantes entre les deux pièces principales dans le sens de cette pression.
En d'autres termes, on voit dans la coupe représentée à
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la partie supérieure de cette figure, qu'il se produira une action de coincement empêchant tout mouvement.
Il en est de même quel que soit la: point de la cage qui reçoit cette poussée et quelle que soit la direction de celle-oi, Les billes ne peuvent, naturellement, être déplacées sans mouvement de la cage*
Supposons maintenant qu'on donne aux pièces principales une position angulaire relative d'une certaine importance, par exemple qu'on leur donne la position représentée fig.6. La cage 7a sera déplacée angulairement d'une quantité égale ou sensiblement égale à la moitié de la différence du mouvement angulaire relatif total des deux pièces principales, La surface extérieure de la cage doit tourner autour du centre 11a, et sa surface intérieure doit tourner autour du centre 10a, alors que la pièce principale 2a tourne autour du centre 12a.
En se référant à la coupe faite par la cage à la partie inférieure de la fig.6, on voit que l'extrémité épaisse est maintenant entrée entre les deux pièces principales, alors qu'une partie plus mince de la cage se trouve directement au-dessus. comme montré dans la coupe supérieure. Ceci montre que l'organe de retenue sest déplacé diamétralement de façon que les deux centres se trouvent sur une ligne passant au-dessus du centre 12a.
La cage est en contact avec les deux pièces principales et on a encore une action excentrique ou de coincement prête à résister à tout déplacement des billes hors de la position exacte représentée. Toute position angulaire relative, soit pendant les périodes
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de non fonctionnement. soit pendant la rotation, exige- ront la même précision dans la mise en position relative des organes. On voit également que les points ou zones de contact de la cage se déplacent d'une manière ana- logue par rapport aux billes, de sorte que la ligne de pression passant par les billes variera. Les centres dea billes sont indiqués sur le dessin pour attirer l'attention sur ce point.
Dans les fige.eg 9, 10 et 11, on a représen- té un autre type de joint qui est un peu différent de ceux qui précèdent, à la fois au point de vue de la construction et du mode d'assemblage, mais dans lequel on a recours à l'excentricité suivant les principes dé- crits ci-dessus. Ce joint comporte une pièce principale
17 qui peut être établie sono la forme d'une cloche ou chape du type représenté fig.l, ou sous la forme d'un élément en deux pièces comme représenté fig.6; à l'in- térieur est disposée une pièce principale 18. Ces piè- ces présentent des surfaces concentriques sphériques opposées, qui peuvent ou non être en contact de glisse- ment l'une avec l'autre, à volonté.
Sur le dessin, ces pièces sont représentées comme étant en contact de glissement. Elles présentent des gorges correspondantes
19 et 20, respectivement, destinées à recevoir les billes d'entraînement 21. Les gorges 19 et 20 sont.. longitudinalement, en ara de cercle, c'est-à-dire qu'un plan divisant longitudinalement les gorges en deux par- ties égales les coupe suivant un arc de cercle, et le centre de l'arc de chaque gorge ménagée dans la pièce extérieure sera décalé par rapport au centre des arcs
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des gorges correspondantes pratiquées dans la pièce intérieure, le centre des pièces principales étant de pr é- férence situé entre ces deux centres lorsque les pièces principales sont en alignement.
Dans ce cas, les gorges mêmes forment les surfaces de coincement qui résistent au déplacement indésirable des billes. Un organe de guidage 22 des billes est prévu, comme il est clairement représenté fig.10; cet organe de guidage Dent af- fecter plus ou moins la forme d'un croisillon avec une partie d'appui sphérique en contact de glissement avec une cavité sphérique 23 présentée par la pièce 17. Cette partie d'appui comporte des doigts 24 destinée à venir en contact avec les billes 21. Ces doigts n'ont pas be. soin de venir en contact circulaire avec les billes, mais sont de préférence établis comme représenté.
Le point de contact n'est pas constante pour la raison que les gorges tendent à converger l'une vers l'autre en suivant la surface des billes, de sorte qu'on donne aux doigts 24 une certaine largeur, comme représenté plus clairement fig.11. Pour le montage. l'organe de guidage 22 peut être introduit axialement dans la pièce prinoi.. pale 17. Les billes peuvent être introduites, une par une, entre les pièces principales, en donnant à cellesci leur position angulaire maximum au cours de la rotation.
Il est entendu que de nombreuses modifica- tions peuvent être apportées aux dispositions décrites et représentées sans qu'on sorte pour cela du cadre de l'invention.