BE587461A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux joints universels. 



   La présente invention concerne des joints universels et en particulier des joints universels du type cardan pouvant trans- mettre un couple moteur avec une certaine élasticité à la torsion.' 
Des joints universels de ce genre ont déjà été proposés et un exemple est décrit dans la demande de brevet anglais n 23.439/58, où une buselure en caoutchouc ou autre matière élastique est intercalée entre chaque tourillon cylindrique du croisillon du joint et la fourche correspondante.

   Les buselures en caoutchouc sont normalement coniques et s'élargissent vers l'ex- térieur, l'épaisseur de leur paroi augmentant dans tous les plans diamétraux dans la direction dirigée radialement vers l'extérieur 

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 du joint, de façon à absorber le débattement croissant des touril- lons dans cette direction par un pourcentage de déformation plus ou moins constant du caoutchouc. L'invention s'applique également aux joints de cardan où les tourillons sont portés par les fourches et montés dans des buselures élastiques dans un anneau de cardan. 



   Suivant une particularité de la présente invention, les tourillons d'un joint de cardan sont montés dans des buselures en caoutchouc ou salière élastique analogue dont l'épaisseur de paroi augmente progressivement dans le plan contenant les axes longitudi- naux des tourillons et   n'augmente   pratiquement pas dans un plan diamétral perpendiculaire à ces axes,   c'est-à-dire   dans un plan axial du joint dans une position d'angularité nulle. 



   La réalisation des buselures d'un joint de cardan de la façon décrite plus haut donne une meilleure stabilité axiale      au joint, avec-un hautdegré d'élasticité à la torsion puisque un débattement angulaire des tourillons autour de l'axe du joint est.encore absorbé par l'épaisseur de paroi des buselures qui aug- mente vers l'extérieur dans le plan des tourillons Ainsi que cela est souhaitable, on peut facilement faire en sorte que le débatte- ment angulaire des tourillons produise un pourcentage de déformation pratiquement constant du caoutchouc dans le plan des tourillons. 



   Du fait que la section des buselures n'est pas uniforme autour de leurs propres axes, la forme des buselures résiste à leur tendance à tourner dans leur logement, ce qui posait un problème avec les formes de buselures   précédemment   utilisées. 



   Chaque buselure peut s'amincir elliptiquement à partir d'une section annulaire à son extrémité intérieure, et la surface de sa paroi extérieure ou intérieure reste de préférence cylindri- que. Ainsi, la surface intérieure ou la surface extérieure de la paroi a une forme elliptique à.son extrémité extérieure, la longueur du petit axe de l'ellipse étant pratiquement égale au diamètre de l'extrémité intérieure de cette surface de la paroi. 

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  Coraae décrit avec rsférence aux organes accouplement et de liaison flexibles de la demande de brevet anglais n 9779/58, les buselures en caoutchouc d'un joint suivant la présente inventio peuvent être roulées en place sur les tourillons a cet effet, une cuvette ou manchon est prévu pour chaque tourillon et chaque buselu re, et la buselure est roulée en place sur le tourillon en déplaçant la cuvette axialement par rapport au tourillon de façon à   1-la-mener   en place autour de ce dernier. 



   Cela étant, suivant une autre particularité da la présen- te invention, un joint universel du type cardan comporte   un   croisil- lon dont chaque tourillon est monté dans une buselure en caoutchouc qui a été roulée en place entre le tourillon et une cuvette corres- pondante, le croisillon étant placé dans la fourche correspondante du joint. 



   La paroi extérieure de la cuvette peut être ondulée dans le sens axial pour contribuer à empêcher la buselure de se déplacer   axialement,   et il est prévu de préférence un dispositif pour retenir la cuvette dans la portée ménagée dans la branche correspondante de la fourche. Ce dispositif est de préférence décalé vers l'intérieur de l'extrémité extérieure de la cuvette, et pour un diamètre hors tout donné du joint, cette disposition permet de placer la buselure en caoutchouc à une distance correspondant au rayon de travail ma- ximum à partir du centre du joint. 



   Chaque cuvette peut être attaquée par un ergot prévu .dans la branche correspondante de la fourche qui attaque tangentiel- lement une des ondulations de la cuvette ou, lorsque celle-ci est lisse, une gorge prévus à un endroit approprié dans la paroi de la cuvette. Les partiesdes bossages ou branches de chaque fourche près de l'autre fourche sont normalement d'épaisseur réduite pour permet- tre de monter le croisillon dans la fourche, et la fixation peut être assurée en formant un gradin dans la partie plus épaisse de chaque branche et en introduisant un segment annulaire de diamètre 

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 approprié dans une gorge en partie circulaire ménagée dans le bord de ce gradin et dans une gorge correspondante ménagée dans la paroi de la cuvette correspondante. 



   Le croisillon d'un joint suivant la présente invention peut être facilement forgé ou coulé avec précision et   l'usinage   fi- nal classique peut être omis. S'il le faut, le forgeage peut être achevé au degré de précision requis par estampage, et dans le cas où. le croisillon est coulé, on peut utiliser certains procédés comme le moulage en coquille. 



   Lorsque les cuvettes du joint sont retenues axialement dans les fourches, le maintien en position de chaque tourillon peut être assuré en   emprisonnant   un   épaulèrent   en caoutchouc entre chaque cuvette et l'extrémité extérieure du tourillon correspondant. 



   Pour contribuer à ce maintien en position, l'extrémité extérieure du tourillon est de préférence arrondie autour de sa circonférence et la forme des buselures en caoutchouc avant leur mise en place est choisie de façon à former l'épaulement de maintien en position requis. 



   Des dispositifs peuvent être prévus pour empêcher les saletés de se déposer dans les extrémités intérieures des cuvet- tes sous l'effet de la force centrifuge, et à cet effet un épaule- ment peut être prévu à l'extrémité intérieure de chaque   tourillcn   pour dévier les saletés vers l'extérieur des cuvettes. En variante, un anneau en caoutchouc peut être fixé à la base de chaque tourillon, et ces anneaux peuvent être emprisonnés entre le corps central du croisillon et les cuvettes. 



   L'invention sera maintenant décrite de .façon plus dé- taillée avec référence aux dessins annexés qui représentent, à titre   d'exemple,   plusieurs formes d'exécution d'un joint de cardan confor- me à la présente invention, et dans lesquels: la Fig. 1 est une coupe en partie axiale d'un arbre'de transmission de véhicule à moteur pourvu à chaque extrémité d'un ; joint suivant une forme d'exécution; . 

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 la Fig. 2 est une vue en bout de l'arbre; la Fig. 3 représente une buselure en caoutchouc de cette forme d'exécution fixée à son tourillon; la Fig. 4 est une coupe de la buselure et du tourillon de la Fig. 3, vue de l'extrémité radialement intérieure ;

   la Fig. 5 est une coupe axiale fragmentaire d'une autre   forme d'exécution;   la Fig. 6 est une vue semblable d'encore une autre forme d'exécution; la Fig. 7 est une variante de la forme d'exécution de la 
Fig.   6;   la Fig. 8 est une vue détaillée de la variante de la   Fig.7;   la Fig. 9 est une vue semblable à celle des Figs. 5 à 7 d'encore une autre forme d'exécution; et, les Figs. 10 et 11 sont des vues détaillées de variantes de dispositifs de maintien en position qui peuvent être utilisés avec les formes d'exécution des figs. 5 à 9. 



   Sur les Figs. 1 à 4, l'arbre de transmission 1 représenté comporte une section tubulaire centrale soudée à chaque extrémité à une fourche 2 du joint de cardan correspondant. Chaque joint com- prend égalementune fourche 3, semblable à la fourche 2, les deux fourches étant décalées entre elles de 90  autour de l'axe de l'arbre. Les fourches 2 et 3 comportent des branches 4 portant chacune un tourillon 5 en forme de cuvette. Les tourillons 5 sont évidés à leurs bords radialement extérieurs de façon à recevoir des écrous 6 par lesquels ils sont fixés par serrage aux surfaces extérieures des branches 4.

   Les écrous 6 sont vissés sur des prisonniers 7 fixés dans les branches   4 et   sont pourvus de méplats longitudinaux 8, ces méplats attaquant des méplats correspondants dans les ouvertures 9 (voir Figs. 3 et   4)   ménagées dans les extré-   mités intérieures des tourillons 5 ; lesméplats 8 empêchent les ''    prisonniers 7 de tourner par rapport à l'une oü l'autre des   branche   correspondantes   4   ou auxtourillons 5. 

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   Une buselure en caoutchouc 10 est fixée à la surface cylindrique extérieure de chaque tourillon 5. La buselure s'élargit vers l' extérieur à partir de son extrémité radialement intérieure qui,   corme   le montre la Fig.   4,   est de section annulaire, la sur- face de sa paroi extérieure étant de forme elliptique à l'extrémité extérieure de la buselure. Le grand axe de l'ellipse est   perpendi-   culaire à l'axe du joint dans la position d'angularité nulle de ce joint, et la longueur du petit axe est pratiquement égale au diamètre extérieur de   l'extrémité   intérieure de la buselure 10. 



  Le degré .le conicité de la buselure 10 dans un plan diamétral du joint,   c'est-à-dire   dans le plan passant   par le   grand axe   de-l'ellipse   dans la position   d'angularité   nulle, est choisi de façon que le débattement croissant des tourillons 5 radialement vers l'extérieur du joint lorsque ce dernier transmet un couple produise une déformation plus ou moins constante dans le caoutchouc. 



   Lors du montage, les buselures 10 sont serrées entre deux moitiés de logements 12 qui sont boulonnées ensemble par des bou- lons 13 placés entre les buselures 10 de façon à former un anneau entourant les fourches 2 et   3'   Les moitiés 12 sont en tôle d'acier emboutie de façon à former, lorsqu'elles sont fixées ensemble par les boulons 13, des logements qui sont circulaires à leurs extré- mités intérieures et elliptiques à leurs extrémités extérieures pour épouser la forme extérieure des buselurés 10 et de les mainte- nir par serrage. De petites pattes 14 sont rabattues vers l'inté- rieur sur chaque moitié 12 de façon à surplomber les logements et à empêcher les buselures 10 de se déplacer axialement radialement   ver   l'extérieur par rapport au joint. 



   La construction décrite du joint permet un démontage aisé, de sorte que l'arbre 1 entre les deux joints semblables peut être facilement démonté sans déranger la partie motricé ou la partie entraînée, reliées aux fourches 3. Cela étant, les fourches 3 sont également pourvues d'un embout mâle 15 de façon à pouvoir être 

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 soudées de façon permanente respectivement à la partie motrice et la partie entrainée. Pour l'application décrite, une matière appro- priée pour les buselures 10 est du caoutchouc noir résistant à l'huile, ayant une dureté Shore de 65/70. 



   Les autres formes d'exécution qui peuvent également êtr utilisées dans les arbres de transmission de véhicules à moteur, comportent des fourches 16 de forme plus classique qui coopèrent avec des tourillons de croisillons 17 placés dans les branches 18 les fourches 16. Chaque branche 18 comporte une portée cylindri- que 19 dans laquelle une buselure en caoutchouc 20 est montée de la façon décrite ci-après. Les vues des Figs. 5, 6,7 et 11 sont prises dans un plan axial de l'accouplement correspondant lorsque ce dernier occupe une position   d'angularité   nulle. 



   Dans la forme d'exécution de la Fig. 5, les tourillons 22 s'amincissent de façon à passer uniformément d'une section circu- laire à leurs extrémités intérieures à une section pratiquement el- liptique à leurs extrémités extérieures, les petits axes des extré- mités elliptiques étant situés dans le plan contenant les axes lon- gitudinaux des tourillons 22, la longueur des grands axes étant dan: ce cas pratiquement égale au diamètre de l'extrémité intérieure des tourillons 22. 



   Les formes d'exécution des Figs. 6, 7 et 11 comportent des tourillons 23 de forme générale tronconique qui s'amincissent de façon à avoir un diamètre diminuant radialement vers l'extérieur du joint. 



   Chaque buselure en caoutchouc 20 des Figs. 5 à 7 est engagée entre le tourillon correspondant 22 ou 23 et une cuvette 24 qui attaque la paroi de sa portée 19 et qui comporte une paroi longitudinalement ondulée. La buselure 20 est roulée en placesur      le tourillon 22 ou 23 par un déplacement axial de la cuvette   24   lors de sa mise en place autour du tourillon- Ce mouvement a lieu lorsque le croisillon 17 est correctement placé dans les branches 18 de la fourche 16 et sert non seulement à rouler la buselure 20 
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 en place mais également à placer la. cuvette 24 correctement dans la portée 19. 



   La réalisation de la Fig. 11 est semblable dans 1'ensemble. sauf que les cuvettes 25 comportent des parois cylindriques lisses, au lieu d'être ondulées. 



   Le maintien en position axial des tourillons 22 et 23 radialement par rapport au joint est assuré en arrondissant l'extrémité de chaque tourillon et en   emprisonnant   un épaulement 26 en caoutchouc entre cette extrémité et la base de la cuvette correspondante   24   ou 25 lorsque la buselure en caoutchouc est roulée en place sur le tourillon. Dans le joint de la Fig. 11, chaque tourillon 23 comporte également à son extrémité extérieure une bride arrondie en saillie radialement qui est assise dans la buselure correspondante 20 afin d'augmenter le maintien en position axial- du tourillon. 



   Dans chacune des formes   d'exécution   des Figs. 5 à 11, les cuvettes 24 ou 25 sont engagées, comme mentionné plus haut, dans des portées cylindriques 19 et des dispositifs sont prévus pour maintenir les cuvettes axialement en place dans les portées. 



  Trois formes de dispositifs sont représentées et le premier d'entre eux, comme le montrent les Figs. 9 et 10, comprend des languettes 27 de chaque mâchoire 18 qui sont repliées.radialement.. vers l'intérieur des portées 19 de façon à attaquer les bords périphériques extérieurs des cuvettes comme le montre la Fig. 10 afin de les retenir dans les portées 19. 



   On peut adopter l'un ou l'autre des deux autres dis- positifs de maintien en position lorsqu'on désire fixer les buselu- res en caoutchouc 20 au rayon de .travail maximum à partir du centra du joint. Ils comprennent respectivement un ergot 28 dans chaque branche 18 des fourches 16 qui   attaquent   (comme le montrent les Figs. 5, 6 et 11) tangentiellement la cuvette correspondante 24 ou 25, et un segment annulaire 29 (représenté sur les Figs. 7 et 8) 

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 de diamètre approprié qui est engagé dans une gorge segmentaire 30 prévue dans un gradin 32 ménagé dans chaque branche 18, et dans une gorge coopérante 33 ménagée dans la paroi de la cuvette   correspon-   dante 24 près de son extrémité intérieure ouverte.

   Le gradin dans la branche 18 est formé près de la partie principale de la fourche 16 de sorte que la partie de chaque branche 18 située près de l'autre fourche 16 est, de la façon habituelle, d'épaisseur diminuée pour permettre de monter le croisillon 17 dans la fourche 16. 



   Sur les Figs. 5 et 6, chaque ergot 28 attaque une des ondulations de la paroi ondulée de la cuvette correspondante 24. 



  Comme les cuvettes 25 de la Fig. 11 ne sont pas ondulées, les parois sont convenablement rainurées extérieurement de façon à recevoir les ergots 28. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Joint de cardan, caractérisé en ce qu'il   comprend ''   des tourillons montés dans des buselures en caoutchouc ou autre matière élastique dont l'épaisseur de la paroi augmente progressivement dans le plan contenant les axes longitudinaux des tourillons et n'augmente pratiquement pas dans un plan diamétral perpendiculaire à ces axes c'est-à-dire dans un plan axial du joint dans une position   d'angularité   nulle.

Claims (1)

1. 2.- Joint de cardan suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi qui augmente progressivement est telle.qu'un débattement angulaire des tourillons produit un pourcentage de déformation pratiquement constant du caoutchouc dans le plan des tourillons.

   3. - Joint de cardan suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque buselure s'amincit elliptiquement à partir d'une section annulaire à son extrémité intérieure. <Desc/Clms Page number 10>

   4.- Joint de cardan suivant La revendication 3, caract risé en ce que la surface intérieure ou la surface extérieure de chaque buselure est pratiquement cylindrique et 1''autre de ces deux surf#ces est de forme elliptique à son extrémité extérieures la longueur du petit axe de l'ellipse émant pratiquement égale au diamètre de l'extrémité intérieure cette surface.

   5.- Joint de cardan suivant --lune quelconque des rêve: dications précédentes, caractérisé en ce que chaque buselure est fixée au tourillon correspondant.

   6. - Joint de cardan suivant ¯.'une quelconque ces revei dications précédentes, caractérisé en ce que les tourillons sont portés par les fourches du joint, et les buselures sont ventées c un anneaude cardan .

   7. - Joint de cardan suivant la revenfication 6, caract risé en ce-que chaque buselure est loges dans un loge::lent .compos- de deux moitiés boulonnées ensemble pour comprimer la buselure radialement.

   8.- Joint de cardan suivant la revendication 7, carac risé en ce que les boulons qui fixent ensemble les moitiés du logement relient également les logements de façon à former l'an- neau de cardan complet.

   9.- Joint de cardan suivant- l'une quelconque des rêve: dications 6 à 8, caractérisé en ce que les buselures sont axiale- ment maintenues en place à leurs extrémités extérieures par des languettes ou des pattes rabattues vers l'intérieur à partir de l'anneau de cardan.

   10.- Joint de cardan suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce --ne les buselures en caout chouc ont été roulées en place sur les tourillons.

   Il.- Joint de cardan suivant la revendication 10, car térisé en ce qu'il est prévu une cuvet ou manchon pour chaque tourillon et chaque buselure, la buselaue ayant été roulée en pl <Desc/Clms Page number 11> ce sur le tourillon en déplaçant-la cuvette axialement par rapport au tourillon de façon à l'amener en place autour de ce dernier.

   12.- Joint de cardan, caractérisé en ce qu'il compor- te un croisillon dont chaque tourillon est monté dans une buselure en caoutchouc qui a été roulée en place entre le tourillon et la cuvette correspondante, lecroisillon étant placé dans la fourche correspondante du joint.

   13.- Joint de cardan suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la cuvette est or..du- lée dans le sens axial.

   14.- Joint de cardan suivant la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que des dispositifs sont prévus pour retenir ou maintenir la cuvette en position dans la portée de la branche correspondante de la four che.

   15.- Joint de cardan suivant la.revendication 14, ca- ractérisé en ce que les dispositifs de retenue ou de maintien en po- sition sont décalés intérieurement de l'extrémité extérieure de la cuvette.

   16. - Joint de cardan suivant la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les dispositifs de retenue ou de maintien en position comprennent un ergot dans la branche de la fourche correspondante qui attaque tangentiellement la cuvette.

   17.- Joint de cardan suivant les revendications 13 et 16, caractérisé en ce que l'ergot attaque une des ondulations de la cuvette.

   18.- Joint de cardan suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les bossages ou branches de chaque fourche éloignés de l'autre fourche ont une épaisseur plus forte et les dispositifs de fixation sont réalisés en ménageant un gradin dans cette partie et en introduisant un segment annulaire de diamètre approprié dans une gorge ménagée dans le bord de ce gradin et dans, une gorge coopérante ménagée dans la paroi de la cuvette corres- pondante. <Desc/Clms Page number 12>

   19.- Joint de cardan suivant la revendication 14, caracté- risé en ce que les dispositifs de retenue ou de maintien en positior. comprennent des languettes sur les mâchoires des fourches repliées vers l'intérieur aux extrémités extérieures des cuvettes.

   20. - Joint de cardan suivant l'une quelconque des reven- dications 12 à 19, caractérisé en ce que le croisillon du joint est forgé et fini au degré de précision voulu par estampage.

   21. - Joint de cardan suivant l'une quelconque des reven- dications 12 à 19, caractérisé en ce que le croisillon du joint est coulé par moulage en coquille.

   22.- Joint de cardan suivant l'une quelconque des reven- dications 12 à 21, caractérisé en ce qu'on maintient .chaque touril- Ion axialement en position en emprisonnant un épaulement de caout- chouc entre la cuvette correspondante et l'extrémité extérieure du tourillon.

   23. - Joint de cardan suivant la revendication 22, caracté- risé en ce que l'extrémité extérieure de chaque tourillon est ar- rondie autour de sa circonférence.

   24.- Joint de cardan suivant la revendication 23, caracté- risé en ce que chaque tourillon comporte à son extrémité extérieure une bride arrondie qui s'étend radialement et qui est assise dans la buselure correspondante. - 25- Joint de cardan suivant l'une quelconque des reven- dications 12 à 24, caractérisé en ce que des dispositifs sont pré- vus pour empêcher les saletés de se déposer dans les extrémités intérieures des cuvettes sous l'effet de la force centrifuge. - -''- 26.- Joint de cardan suivant la revendication 25, carac- ' -térisé en ce au'un épaulement est placé à l'extrémité intérieur de chaque tourillon pour dévier les saletés vers l'extérieur des' EMI12.1 cuvettes. .¯ ' .. , .

   ,,,µ1l9 27.- Joint de cardan, suivant la revendication 25, carac- térisé en ce qu'un anneau en caoutchouc est prévu à la base de cha- que, tourillon. EMI12.2 h,.l't.t,lt-1.';'!".' . , . , ... ;y . ¯ ,'i 2.:... ';'d':.' ;,1.., 1.:1.: <Desc/Clms Page number 13> 28.- Joint de cardan suivant l'une quelconque des re- vendications 12 à 27, caractérisé en ce que les tourillons sont de forme générale tronconique et s'amincissent jusqu'à présenter un diamètre diminué radialement vers l'extérieur du joint.