Joint universel. La présente invention a pour objet un ,joint universel homocinétique comportant deux pièces principales avant des gorges cor respondantes, des billes logées dans ces gorges et une cage coopérant avec les billes pour les maintenir en place dans les gorges des pièces principales.
Ce joint est caractérisé en ce que l'une au moins des pièces principales possède une sur face sphérique -contre laquelle glisse la cage et que les gorges ont, suivant leur plan mé dian passant par l'axe des pièces respectives, un profil en arc de -cercle dont le centre se trouve sur ledit axe à une petite distance du centre de ladite surface sphérique.
L'excentricité ainsi prévue a pour but d'assurer, pendant le fonctionnement -du joint universel, aussi bien quand les axes de rotation des pièces principales sont immo biles que lorsque leur angle varie, le main tien des billes à leur position -correcte du fait qu'elles ne pourraient s'en écarter sans pro- duire un coincement entre des surfaces con vergentes.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples seulement, trois formes d'exécu tion du joint faisant l'objet de l'invention: La fig. 1 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, montrant la première forme d'exécution; La fig. 2 est une vue en bout de l'extré mité droite du joint représenté fig. 1; La fig. 3 est une coupe longitudinale dia métrale de la cage de guidage des billes que comprend le joint représenté fig. 1 et 2; La fig. 4 est une vue de côté de la pièce principale intérieure du joint représenté fig. 1 et 2; La fig. 5 est une coupe transversale faite suivant la ligne 5-5 de la fig. 1, perpendicu lairement à l'axe du joint;
La fig. 6 est une coupe longitudinale .de la deuxième forme :d'exécution du joint, avec les pièces principales disposées suivant un certain angle l'une par rapport à l'autre; La fig. 7 est une coupe diamétrale mon trant les deux pièces principales, la cage de guidage des billes et les billes en position pour le montage ou le démontage; La fig. 8 est une coupe diamétrale de la troisième forme d'exécution du joint; La fig. 9 est une coupe transversale faite suivant la ligne 9-9 de la fig. 8;
La fig. 10 est une vue perspective mon trant la cage et les billes -du joint représenté fig. 8; La fig. 11 est un détail montrant le con tact d'une bille avec la-cage.
Dans le ,joint représenté aux fig. 1 à 5, 1 désigne une pièce principale formant clo che, affectant une forme extérieure arrondie et évidée intérieurement pour renfermer une seconde pièce principale 2 établie 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. Le profil de ces gorges, suivant leur plan médian qui passe par l'axe des pièces respectives, a la forme d'un arc de cercle dont le centre se trouve en 12 .sur ledit axe. Une cage de guidage 7 est.
disposée entre les pièces extérieure et inté rieure 1 et 2 et est en contact avec -celles-ci par une surface extérieure 8 et une surface intérieure 9, qui sont sphériques, mais ont des centres différents 10 et 11 (fig. 3).
Dans ce joint, le centre 12 autour duquel les billes 6 roulent dans les gorges 4 et 5 est situé entre les centres 10 et 11 et à égale distance de ceux-ci lorsque les axes des pièces 1 et 2 coïncident. Ces positions rela tives exactes des trois centres ne seront pas maintenues lorsque les axes des pièces 1, 2 prendront une position angulaire.
On voit que les plus grands diamètres de la cage 7 se trouvent, non pas dans le plan perpendiculaire à l'axe divisant l'épaisseur de cet organe 7 en deux parties égales, mais sur un côté de ce plan. La cage 7 présente des ouvertures 13 destinées ù recevoir les billes 6. La surface intérieure de la pièce extérieure 1 est sphérique et a le même centre que la sur face extérieure 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 mé nagées -dans les deux pièces 1 et 2 et recevant les billes 6 sont, longitudinalement, en arc de cercle, avec le point 12 .comme centre. En d'autres termes, un plan divisant longitudi nalement une gorge quelconque en deux par ties égales coupe le fond de cette gorge sui vant un arc ayant le point 12 comme centre.
La forme d'exécution représentée fig. 6 et 7 est analogue à celle décrite ci-dessus, sauf qu'au lieu d'une pièce extérieure princi pale d'une seule pièce, la pièce extérieure principale est constituée par deux pièces 14 et 15 réunies par des boulons 16. La pièce extérieure 14, la pièce intérieure 2a, la cage 7a et les billes 6a peuvent être assemblées de façon à constituer un bloc avant que la pièce 14 soit fixée à l'organe 15; pour effectuer cet assemblage, on fait basculer les pièces in térieures 2a et 7a autour d'un diamètre (fig. 7) jusqu'à ce que des ouvertures 18a soient mises suffisamment à découvert pour recevoir les billes.
Sur la fig. 6, on voit les trois centres pré cédemment mentionnés, les pièces principales occupant une position angulaire. On remar quera que les centres 10a et lla des deux surfaces sphériques de la cage se trouvent sur une ligne passant au-dessus du centre 12a et, par .conséquent, la distance entre ces cen tres se trouve très légèrement diminuée. Cette imperfection mathématique serait désastreuse si les centres s'écartaient d'une manière ex cessive des positions relatives représentées.
Mais on a trouvé qu'en donnant aux organes des dimensions ou propositions convenables, cette imperfection apparente devient un avan tage en ce sens que les billes ont tendance à se placer à la position où elles se trouvent toutes également serrées dans les gorges et à ramener ainsi la cage à la position correcte pour laquelle cette égalité de serrage a lieu sensiblement, tout écart hors de cette posi tion correcte, dans un sens quelconque, provo- quant une augmentation de serrage sur cer taines billes et une diminution de serrage sur les billes opposées.
La différence essentielle entre les deux joints qui viennent d'être écrits est surtout apparente dans le mode de montage, celui re présenté fig. 6 et 7 et exigeant l'assemblage du chemin de roulement extérieur, de la cage, des billes et -de la pièce intérieure avant qu'on les réunisse à l'organe 15.
Lorsque les axes des deux pièces princi pales coïncident, les deux centres de la cage se trouvent 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 glis sement avec la surface extérieure de la pièce principale la plus petite.
Si on donne aux pièces principales une position angulaire relative d'une certaine im portance, par exemple qu'on leur donne la po sition représentée fig. 6, la cage 7a sera dé placée angulairement d'une quantité égale ou sensiblement égale à la moitié de la diffé rence du mouvement angulaire relatif total des deux pièces principales.
La surface exté rieure -de la cage doit tourner autour du cen tre 10a et sa surface intérieure doit tourner autour du centre 11a, alors que la pièce prin cipale 2a tourne autour du centre 12a. En se référant à la coupe faite par la cage à la par tie inférieure :de la fig. 6, on voit que l'ex trémité épaisse est maintenant entrée entre les deux pièces principales, alors qu'une partie plus mince de la cage se trouve direc tement au-dessus. comme montré dans la coupe supérieure. Ceci montre que la cage s'est déplacée diamétralement, de façon que les deux centres 10a, lla se trouvent sur une ligne passant au-dessus du centre 12a.
Dans les fig. 8, 9, 10 et 11, on a repré senté un joint qui est un peu différent de ceux qui précèdent, au point de vue de la construction et du mode d'assemblage, mais dans lequel on a encore recours à l'excentri cité d'une manière équivalente. Ce joint com- porte une pièce principale 17 établie sous la forme d'une cloche du type représenté fig. 1, mais pouvant aussi bien être construite en deux pièces comme représenté fig. 6; à l'inté rieur est disposée une pièce principale 18. Ces pièces présentent des surfaces concentri ques sphériques, qui sont en contact de glis sement l'une avec l'autre. Dans une autre forme d'exécution, ces deux pièces pourraient ne pas être 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 arc de cercle, c'est-à-dire qu'un plan divisant longitudina lement les gorges en deux parties égales les coupe suivant un arc de cercle, et le centre 25 de l'arc de chaque gorge ménagée dans la pièce extérieure est décalé par rapport au centre 26 des arcs des gorges correspondantes pratiquées dans la pièce intérieure, le centre 27 des surfaces sphériques des pièces princi pales étant situé entre ces deux centres lors que les pièces principales sont en alignement. Dans ce cas, les gorges mêmes forment des surfaces de coincement qui résistent au dépla cement indésirable des billes.
Une cage de guidage 22, affectant plus ou moins la forme d'un croisillon, possède une partie d'appui sphérique en contact de glissement avec une cavité sphérique 23 présentée par la pièce 17 et ayant le point 27 pour centre.
Cette cage comporte des doigts 24 desti nés à venir en contact avec les billes 21. Ces doigts sont établis comme représenté fig. 10 et 11. Leur point de contact avec les billes n'est pas constant en raison du déplacement relatif des organes du joint quand les axes des pièces principales forment un angle plus ou moins grand; on ménage en conséquence sur les doigts 24 une portion plane d'une certaine étendue, comme représenté claire ment fig. 11. Pour le montage, la cage de guidage 22 peut être introduite axialement dans la pièce principale 17 et on introduit ensuite les billes, une par une, entre les pièces principales, en donnant à celles-ci leur posi tion angulaire .maximum.