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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE TRANSMISSION DITS A CARDAN.
La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux transmissions dites à cardan qui sont utilisées de préférence dans les camions,automobiles, motocyclettes et autres machines ou véhicules de de genre.
Les transmissions ou les suspensions à cardan utilisées aujourd'hui diffèrent les unes des autres quant à la forme et à la constitution extérieure, bien que l'on puisse dire qu'elles s'appuient toutes sur un même principe mécanique. Les joints de cardan sont essentiellement formés ' par une pièce qui s'accouple à l'essieu moteur, une deuxième pièce qui s'accouple à l'essieu mené et une troisième pièce, intermédiaire, composée de quatre bras ou supports, semblable à une croix, avec deux de ses bras opposés articulés, au moyen de tourillons cylindriques, à la pièce motrice, tandis que les deux autres bras sont articulés à la pièce menée, de façon semblable, soit au moyen de tourillons cylindriques.
En raison du fait que les suspensions à cardan servent, entre autres, à transmettre les mouvements de pivotement d'un essieu moteur à un autre essieu, mené, ces-deux essieux étant, en règle générale, légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre, la pièce intermédiaire, en forme de croix qui est articulée aux deux pièces précitées, c'est-à-dire à la pièce motrice et à la pièce menée, est soumise à une série d'efforts dont il convient de tenir compte. Pour garantir la différence d'inclinaison qui existe entre l'essieu moteur et l'essieu menéß tous deux accouplés au joint de cardan, il est nécessaire que la pièce intermédiaire de liaison, en forme de croix, tourne sur ses tourillons cylindriques pour que, à tout moment, puisse exister le degré d'inclinaison entre l'essieu moteur et l'essieu mené.
D'autre part, comme il est nécessaire de transmettre un effort déterminé de l'essieu moteur à l'essieu mené et que la liaison entre la pièce conductrice et la pièce menée s'obtient par les tourillons cylindriques de l'orga-
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ne intermédiaire en forme de croix, tout l'effort transmis reste concentré aux quatre points d'articulation intérmédiaires, soit, en fait, sur les quatre superficies des tourillons cylindriques de la pièce intermédiaire.
Par conséquent, on comprendra que, lors du fonctionnement de la transmission à cardan, les tourillons cylindriques sont soumis à deux catégories d'efforts, qui donnent lieu à deux détériorations de type différent. La première détérioration provient des mouvements de rotation partiels et alternatifsque subissent les tourillons cylindriques de l'organe en forme de croix lorsqu' il a à s'adapter, au cours de chaque rotation, à la différence d'inclinaison existant entre l'essieu moteur et l'essieu mené.
La seconde cause de détérioration provient de la force transmise par les tourillons cylindriques grâce auxquels peut tourner la pièce menée, participant au mouvement de ro- tation communiqué par la pièce motrice. Du fait de l'existence de ces deux efforts et détériorations, de même que du fait que les vitesses transmises sont, en règle générale, variables, on comprendra qu'un petit jeu quelconque entre les tourillons cylindriques et leurs coussinets respectifs se traduira par une série de chocs ou de coups qui affecteront tant les tourillons proprement dits que leurs coussinets respectifs, solidaires des pièces motrice e,t menée.
De tout ceci, il ressort que les transmissions à cardan actuelles présentent, entre autres, les principaux défauts suivants :
1 - les tourillons cylindriques de la pièce intermédiaire se détériorent rapidement, détérioration qui est suivie de celle des coussinets solidaires des piècesconductrice et menée.
2 - quand la détérioration susmentionnée prend une proportion telle qu'elle rende totalement impossible le fonctionnement efficient du joint de cardan, il est nécessaire de remplacer tout le joint ou toute la transmission avec ses tiois pièces principales, c'est-à-dire qu'il est nécessaire de remplacer la pièce motrice, la pièce intermédiaire en forme de croix avec ses quatre tourillons cylindriques, et la pièce menée, puisque la détériotation les atteint toutes.
Les désavantages qui viennent d'être cités ent une grande importance, tant en ce qui concerne le bon fonctionnement du joint qu'en ce qui concerne la dépense élevée à laquelle donne lieu le remplacement fréquent d'un dispositif aussi essentiel que l'est une transmission à cardan.
Les perfectionnements faisant l'objet de la présente invent ion tendent à réduire les féfauts antérieurs, en augmentant la durée de vie de la transmission, ce que l'on obtient en corrigeant les défauts auxquels donne lieu l'emploi des tourillons cylindriques dans la pièce intermédiaire de liaison, c'est-à-dire en évitant l'utilisation de coussinets cylindriques solidaires des pièces motrice et menée respectives. En procédait de cette façon, on diminue la détérioration des différentes superficies qui transmettent les efforts de l'essieu moteur à l'essieu mené, ce qui contribue à accroître la durée de vie de ces transmissions.
Un autre avantage est que, ' une fois les paliers et coussinets détériorés, on peut obtenir une transmission neuve en ne remplaçant que la pièce intermédiaire ou l'une de ses parties, sans,qu'il soit nécessaire de remplacer l'ensemble de la transmission ou de ses trois pièces principales. Ceci constitue un avantage au point de vue économique, dont il y a lieu de tenir particulièrement compte vu. le prix élevé d'une transmission à cardan complète, par rapport au prix minime de la pièce de transmission intermédiaire, étant à noter que le remplacement peut ne porter que sur une partie de ladite pièce de transmission intermédiaire et s'effectuer d'une manière rapide, commode et très sûre.
Pour faciliter la compréhension de la présente invention, il est annexé à cette description un dessin schématique montrant l'une des for- mes de réalisation d'une transmission perfectionnée; il est bien entendu que cette réalisation est donnée à titre d'exemple et nullement dans une intention de limitation, puiqu'il peut exister de nombreuses variantes d'exécution, s'appuyant sur le principe de ce brevet.
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La figure 1 montre une vue schématique verticale d'une transmis- sion à cardan perfectionnée selon la présente invention.
La figure 2 montre une vue en plan de la même transmission.
La figure 3 est une vue en plan de l'un des modes de réalisa- tion de;la pièce intermédiaire utilisée comme moyen de liaison entre la piè- ce motrice et la pièce menée, cette vue montrant les quatre bras ou supports que comprend ladite pièce intermédiaire.
La figure 4 montre un détail de l'un des modes de réalisation de l'articulation sphérique de l'extrémité de l'un des bras de ha pièce in- termédiaire,en relation avec le palier sur lequel s'appuie ladite extré- mité sphérique.
La transmission comprend une pièce motrice 10 (figures 1 et 2), qui présente un orifice central 11, pour son accouplementà l'essieu moteur.
Cette pièce 10 est pourvue, à ses extrémités, de deux pièces porte-coussinet spéciales 12 et 13, dont la structure sera détaillée plus loin. Vis-à-vis de la pièce 10, il existe une autre pièce 14, semblable à, la première, pré- sentant un orifice central 15 destiné à son accouplement à l'essieu mené.
Cette pièce menée 14 est pourvue de deux pièces porte-coussinet 16 et 17, de même type que les pièces 12 et 13 précitées. Entre les pièces 10 et 14, il est prévu une pièce intermédiaire 18, laquelle (figures 1, 2 et 3) pré- sente quatre bras ou supports 19, 20, 21 et 22, disposés en croix. Deux des quatre bras de la pièce intermédiaire 18 (les bras 21 et 22) sont ar- ticulés à la pièce motrice 10, tandis que les deux autres (les bras 19 et 20) sont montés sur la pièce 14. Les bras 19, 20, 21, et 22 se terminent par des surfaces sphériques d'appui (191, 20 le 211 et 221), en forme de bille ou de rotule.
Les rotules précitées (191, 201, 211, et 221) s'introduisent à l'intérieur despièces 12,13 et 16, 17, Suivant le dessin ci-annexé, la bille d'extrémité 191 du bras 19 s'introduit dans la pièce de palier 16 appartenant à la pièce menée 14. La rotule 201, appartenant au bras 20, op- sé au bras 19, s'introduit dans la pièce de palier 17. De même, les billes ou rotules d'extrémité 211 et 221 sont respectivement montées dans les piè- ces de, palier 12 et 13 appartenant à la pièce motrice 10.
Les rotules d'extrémité 191, 20 le 211 et 221 (dont l'une quel- conque est représentée à la figure 4), prennent appui sur leurs demi-coussi- nets respectifs23 et 24, lesquels sont montés à l'intérieur,de l'une des pièces de palier 16, 17, 12, 13, de telle manière que chaque rotule (191, 201, 211 ou 221) reste placée entre 23 et 24. Le demi-coussinet sphérique supérieur 24 peut s'assujettir plus ou moins rigidement par rapport à la pièce de palier 16, 17, 12 ou 13. Il peut être avantag3ux d'employer un ressort 26 (figure 4) tendant à compenser les détériorations des demi-cous- sinets 23 et 24 et de la rotule montée entre eux.
Dans ce dernier cas, l'une des extrémités du ressort 26 s'appuie sur 24, tandis que l'autre extrémité s'appuie sur une pièce ou bouchon 25, vissé ou fixé à la partie. supérieure de la pièce de palier correspondante (16, 17), 12 ou 13).
Pour donner passage à la partie d'extrémité du bras (19, 20, 21 ou 22) qui supporte'la rotule d'extrémité (191,201, 211 ou 221), la pièce de palier (16, 17, 12 ou 13) présente une rainure 27, sans laquelle la rotule ne pourrait s'introduire dans la pièce de palier correspondante.
Les.demi-coussinets sphériques 23 et 24 présentent, de même, des entailles ou évidements situés dans la partie la plus proche du bras supportant la rotule. De cette manière, les demi-coussinets 23 et 24 ne s'appuient que sur la surface de la rotule ou bille, sans pouvoir toucher le bras qui la supporte.
Il n'y a, comme il est logique, pas de différence appréciable entre la pièce motrice et la pièce menée. Par conséquent, au lieu de consi-
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dérer la pièce 10 comme pièce motriceet laptècel4 comme pièce menée,on pourrait faire l'inverse, c'est-à-dire considérer la pièce 14 comme pièce motrice et la pièce 10 comme pièce menée.
La forme extérieure des pièces 10, 14 et 18 est très variable. Les bras 19, 20, 21 et 22 peuvent être solidaires de la pièce intermédiaire 18 ou peuvent être vissés ou unis à ladite pièce de telle manière qu'il soit possible de les monter ou de les iémonter pour leur remplacement individuel.
Les pièces de palier 16, 17, 12 et 13 peuvent être tubulaires, cylindriques, carrées ou avoir une forme variable, puisqu'elles servent uniquement à loger les demi-coussinets 23 et 24, qui sont les pièces entrant véritablement en contact avec les rotules ou billes 191, 20. le 211 ou 221.
Lorsqu'on adopte les perfectionnements faisant l'objet de la présente invention, on obtient les avantages suivants :
1 - on réduit la détérioration des surfaces de frottement des transmissions en remplaçant les tourillons cylindriques et leurs coussinets cylindriques correspondants par des rotules sphériques et des demi-coussinets sphériques, cet agencement de pièces étant utilisé comme moyen de liaison entre la pièce motrice et la pièce menée.
2 - les détériorations subies par les surfaces qui transmettent les mouvements de rotation de la pièce motrice à la pièce menée peuvent être compensées très facilement grâce à l'emploi de deux demi-coussinets sphériques.
3 - une fois que les rotules et leurs coussinets correspondants sont détériorés,il est possible de remplacer les demi-coussinets d'une manière indépendante, sans qu'il soit nécessaire de démonter les pièces motrice et menée.
4 - lorsque les bras de la pièce intermédiaire ne font pas corps avec celle-ci, soit qu'ils soient vissés ou autrement montés sur ladite pièce, il est possible, en cas de détérioration prononcée, de remplacer l'un quelconque des quatre bras sans qu'il soit nécessaire de remplacer la totalité de la pièce intermédiaire. Il en est de même des quatre paires de coussinets qui sont montées à l'intérieur des pièces de palier. Ces opérations peuvent se faire sans qu'il soit nécessaire de démonter les pièces motrice et menée.
Il va de soi que l'on pourrait introduire toute variante de détail estimée'nécessaire, pourvu qu'elle n'affecte pas le principe même de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Perfectionnements aux dispositifs de transmission dits à cardan caractérisés par l'association d'une pièce motrice, d'une pièce menée et d'une pièce intermédiaire, cette dernière étant reliée par deux points à la pièce motrice et par deux autres points à la pièce menée, ladite pièce intermédiaire ayant chacune de ses quatre extrémités de liaison formée par une partie d'appui sphérique, laquelle s'engage et prend appui dans l'un des quatre coussinets de type sphérique de la transmission, deux desdits coussinets étant montés sur la pièce motrice et les deux autres, sur la pièce menée..