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SOCIETE DE CONSTRUCTIONS MÉCANIQUES CHENARD & WALCKER
L'invention a pour objet un joint universel du type compre- ¯nant un fourreau constituant un arbre intermédiaire entre l'arbre conducteur et l'arbre conduit, ceux-ci se terminant chacun par une sphère de guidage, guidée dans un alésage cylindrique commun du fourreau et, de part et d'autre de la sphère, par deux dés de cardan guidés dans des rainures ou alésages dudit fourreau, les deux arbres étant en outre reliés entre eux par our joint à rotule,,
Dans les joints universels connus de ce type, le centre du joint à rotule se trouve à une distance égale et immuable des centres des sphères de guidage,
et des ressorts maintiennent le point d'inter- seotion des axes des arbres conducteur et conduit dans une position fixe par rapport au fourreau. Il en résulte que l'axe du fourreau ou arbre intermédiaire prend constamment une direction perpendiculaire à la bissectrice de l'angle formé par les axes des arbres conducteur et conduit, de sorte que le joint est rigoureusement homocinétique.
Un tel joint, doué par ailleurs de qualités précieouees, présente cependant dans certaines applications un inconvénient sérieux, Cest ainsi que, dans la commande de roues motrices de véhicules où l'arbre moteur (commandé par le différentiel par exemple) est relié à la fusée motrice de la roue par l'intermédiaire d'un arbre de trans- mission et de deux joints universels, il est pratiquement impossible de faire en sorte que les débattements des roues, sous l'effet des déformations de la suspension, s'effectuent suivant une trajectoire telle que la distance entre les centres des deux joints universels reste constante. Il faut donc que l'arbre de transmission soit téles-
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copique ou soit relié par cannelures ou autre système de clavetage coulissant à l'un des joints universels.
Or, lorsque le couple moteur est élevé, la pression de contact des portées coulissantes (cannelures ou autres) est considérable et le frottement s'oppose souvent au télescopage correct, ce qui entraîne des coincements, du bruit, de l'usure prématurée et même des ruptures d'organes.
L'un des buts de l'invention est de remédier à cet inconvénient en établissant le liaison télescopique de telle sorte que le glissement s'opère entre des surfaces qui ne concourrent pas à la transmission du couple moteur, et en assurant celle-ci par des organes dont le déplace- ment relatif se traduise par un roulement.
Dans ce but et suivant l'invention, l'un des éléments du joint à rotule, qui sert au guidage et ne concourt pas à la transmission du couple moteur, est relié à l'arbre correspondant par une liaison coulis- sante -comportant un dispositif de rappel élastique, tandis que le couple moteur est transmis par les dés de cardan à surface sphérique qui roulent dans les alésages correspondants du fourreau.
On remarquera que, par suite de cette disposition, le joint n'est plus rigoureusement homocinétique. Toutefois, le télescopage est toujours de faible smplitude et la perturbation qui en résulte est pratiquement négligeable.
Comme le joint n'est plus strictement homocinétique, il serait illusoire dtassurer une position absolument fixe du point d'intersection des axes des arbres conducteur et conduit par rapport au fourreau lorsque ces arbres cessent d'être alignés, et l'on peut remplacer le centrage par des ressorts par une disposition plus simple, A cet effet, le centre de la sphère de guidage de l'un des arbres peut être maintenu en position fixe par rapport au fourreau à l'aide d'une vis se terminant par une surface sphérique concave s'emboîtant sur une partie de ladite sphère de guidage.
De préférence, le joint à rotule reliant les extrémités des arbres conducteur et conduit comprend une rotule mâle dont la partie sphérique est réduite à une zone équatoriale et la rotule femelle, dont la surface sphérique s'étend sur plus de 180 , est échancrée de façon à permettre l'emboîtement de la rotule mâle dans une position angulaire relative des arbres conducteur et conduit et à l'empêcher après une rotation de 90 de l'un des arbres par rapport à l'autre, c'est-à-dire dans la position relative occupée par ces arbres après montage dans le fourreau.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le fourreau du joint est réalisé en plusieurs pièces, qui sont ensuite assemblées et reliées de façon connue; ceci assure une économie de matière, souvent une réduction d'encombrement et divers autres avantages,
L'invention prévoit également un report de la liaison coulis- sante comportant un dispositif de rappel élastique en n'importe quel point de transmission,sur l'un ou l'autre des arbres entraîneur ou entraîné, et de préférence à l'autre exjrêmité de ce dernier.
Au dessin annexé, qui montre à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention ';
La fige 1 est une coupe longitudinale du joint universel suivant la ligne 1-1 de la fig.3.
La fig.2 est une coupe analogue suivant la ligne 2-2 de la fig. 3 et
La fig.3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la fig.2,
La fig.4 est une coupe d'une variante.
La fig.5 est une coupe transversale de la g-ine suivant la ligne a-b de la fig.4.
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En se r.Ji'':;l'"l1Je tu dessin, 1 désigne un fourreau constituant un arbre int'r..,Jè!..iair'3 entre deux arbres 2 et S, dont lun est conduc- teur et l'autre conduit. Chacun de ces arbres se termine par une sphère de guidage 4,5, montée à cannelures en bout d'arbre et retenue
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par une goupille 4a,5s., Ces sphères sont guidées dans un <.1L':1:::0.->0 cylindrique commun 36 du fourreau 1. Chaque sphère porte
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deux tourillons 8,7 8,9 dont l'axe commun passe par 1e c-n"Gce de la sphére correspondante et est perpendiculaire à l'axe de l'arbre correspondant.
Sur ces axes sont montes, avec interposition de rou- lements à aiguilles, des dés de cardan à surface sphérique 10,11 12,13, susceptibles de coulisser le long de leur tourillon. Ces dés de cardan sont suidés dans des alésages 14,15 du fourreau 1. Tes deux arbres sont en outre reliés entre eux par un joint à rotule 16, se déplaçant librement dans une chambre médiane 17 du fourreau 1.
Suivant l'invention, l'un des éléments du joint à rotule, par exemple la rotule mâle 18, qui sert au guldage et ne participe pas à la transmission du couple moteur, est reliée à l'arbre corres- pondant par une liaison coulissante, comportant un dispositif de raprel élastique. Dans ce but, la rotule mâle 18 est solidaire 'une queue cylindrique 19, pouvant coulisser dans un alésage @@ en
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bout de l'arbre 3. La goupille 5a se termine ¯ur un ergot 1, s'engageant dans une rainure de la qu,ue 1':', joui, maintenir une position UnúUlu.lre déterminée de la rotule mâle 18 ,:wr rapport à l'arbre 3.
Un ressort 23 rappelle l,sti,ue¯zer¯t la rotule à=Ùle 18 vers la rotule femelle 24.
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On voit que si l'un dos arbres 2 ou 3 se déplace axialement par rapport à l'autre, la queue 19 coulisse dans l'alésage 20, sans aucun frottement appréciable puisque les rotules 18,24 ne par- ticient pas à la transmission du couple moteur.
Celui-ci est transmis par les dés 10,11,1,13, qui exercent sur les parois des alésages 14;15 des pressions d'autant plus élevées que le couple moteur est plus emportant, mais ces pressions ne s'opposent pas au déplacement axiale des arbres 2 et 3 puisque celui-ci se traduit par un roulement des surfaces sphériques des des 10,11,18,13 dans leurs alésages.
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Suivant une autre caruct,istiue de l'invention, l'ensemble du joint à rotule, des sphères de guidage et des des de cardan est
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maintenu en place dns le fourreau" 1 à l'aide d'une vis 25, se terminant par une surface sphérique 26, s'emboîtant sur une partie de la sphère de guidage 5. Il en résulte que lorsque les arbres 2 et 3 cessent d'être alignés, le point d'intersection des axes des arbres 2 et 3, c'est-à-dire le centre du joint à rotule 16, n'occupe pas une position absolument fixe par rapport au fourreau 1.
Il eut été cependant illusoire d'assurer cette fixité du centre de la rotule, puisque, sous l'effet des déplacements axiaux des arbres 2 et 3, les distances entre le centre de la rotule et les axes des tourillons 6,7 8,9 ne sont pas égales et immuables, de sorte que le joint n'est pas, de toute façon, rigoureusement homocinétique. Toutefois, les perturba- tions qui en résultent sont de faible amplitude et sans conséquence pratique.
De préférence, la partie sphérique de la rotule mâle est réduite à une zone équatoriale, limitée par deux méplats 25,26, et la rotule femelle, dont la surface sphérique s'étend sur plus de 180 (voir fig.l) , est échancrée en 27, de façon à permettre l'emboîtement
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de la rotule mâle 18 dans la rotule femelle &A d.an.>:
1. position relative résultant d'une rotation de 90 de l'un des arbres 2,3 par rapport à ITautre, à partir de la position relative fijurle nu dessin, Dans cette dernière, le déboîtement de la rotule est impos- sible, puisque la position angulaire relative des arbres 2 et 3 est
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fixée par l'engagement des dés de cardan 10,11,12,lF dans les alésages 14,15. la rotule mâle 18 ne pouvant tourner par rapport . l'arbre 3 grâce à l'ergot 21 et la rotule femelle 24 ne pouvant tourner
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par rapport l'arbre 2 grâce à la goupille 4a qui traverse un trou pratiqué dans la -,.U.-.ue 28 de la rotule femelle <i4.
L'emboîtement de la rotule s'opère donc avant d'enfiler le fourreau 1 sur les dès de cardan et, après montage, tout a.boît;'L.:8nt est impossible.
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L8.D.S la 7....1.' ::.....nte de la :t 2é';. 4, on r -¯ en 41 le fourreau co!¯-u,r un drD2'e lnt ,:i:'..:l';C.h..i2'6 entre deux arbres 4:2 et -';3, dont l'un est conducteur et l'autre conduit. Chacun de ces arbres [8 tarmine une sphère âe guidage 4-= et 45, et chaque sphère :"01:',-:, -17--: Jurl:on6 46 et 47, 48 et 49 portant des des de cardans à :tz=v,c ' - ¯.ér? ;ues 50 et 51, 3& et 53, pouvant coulisser le long C.3 1 :r .. -¯ ¯.¯ons et 1.J=à=s dans des alésages 54 et 55 du fourreau 41.
: 23U 41 est en plusieurs parties; le fourreau cylindrique pror ::znt dit et deux parties rapportées 56 et 57, de façon à 6agnGr 1... F.-.13.Jiw du segment de sphère qui formerait l'extrémité des c;3s d a,:.z :...n : i lur face extrême notait pas tronquée.
Ce !-ode da rJalic....-::iJ!l i=r..c3 une économie de matière et de teaps do fabrication, et ne ¯'Jaii2- 311 rien les cardeG : ristiques
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Le fonctionnement.
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La réunion àii ¯ cv r;¯ort0es 56,57,58 et 59 dont deux seulement sort 7::':..1 >:l:'s 1'. chaque figure du dessin, avec le fourreau 41 peut se fan= 1-- ¯--f : " façons connues, soit par vis 60, soit par soudure et L'YI=1#x == +en3 être rectifie après cet assemblage.
Une autre caraC2Giue consiste à déplacer le dispositif La r"":;::';81 élastique. cet effet, celui-ci peut être reporté à l'ex- trc-ilté de L'àr'ic* ,:7;#1-uit 43, c'est-à-dire au point de transmission du .:.:.- ..- ¯ -':. On obtient ainsi une nouvelle simplification de cons- ------ ' 'on, et une éconooie due fabrication.
Bien entendu l'iii. ¯¯ ion 11 T est pas 14-mit-le aux modes d T exé- cution -e¯:ré--:2és. et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre .1 ¯w¯wlns.
. T h3 1 I C i i I 0 T7 S il- Un joint universel du type conprenatlt un fourreau cons- -jituur-JG un arbre interL--5(liaire entr. l'arbre conducteur et l'arbre conduit, ceux-ci se terciinant chacun par une sphère de guidage, guidée dans un alebure cylindrique commun du fourreau et, de part et d'autre de la sphère, paT deux dés de cardan guidés dans des rainures ou alésa-
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ges dudit fourreau, les deux arbres étant en outre reliés entre eux par un joint à rotule,caractérisé en ce que l'un des éléments du joint à rotule, qui sert au guidage et ne coucourre pas à la transmission du couple moteur, est relié à l'arbre correspondant par une liaison
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coulissante eom-:
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le couple moteur est transmis par les dés de cardan à surface sphérique
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qui roulent ders les alésages cori<*sponà<Lnts du fourreau.
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4ui.on de 900 de l'un des arbres par rapport à l'autre, c'est-à-dire
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dans Ici position relative occupée par ces arbres après montage dans le fourreau.
4 - un joint universel suivant les revendications 1 à 3
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caractérisé en ce que le fourreau du joint universel est établi en plusieurs pièces qui sont assemblées de toute façon convenable.
5 - Un joint universel suivant les revendications 1 à 4 caractérise.en ce que le dispositif de rappel plastique est monté à l'extrémité de l'arbre.,, conduit.