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Accouplement élastique à articulation.
La transmission de la force motrice du moteur aux roues d'actionnement se faisait antérieurement en général dans les automobiles par des accouplements à joints croisés (joints de Cardan). Ces accouplements sont remplacés déjà depuis assez longtemps fréquemment par les accouplements dits à disque d'articulation (accouple- ments à disque Hardy) dans lesquels les arbres à relier ensemble sont raccordés, par l'intermédiaire d'étoiles en bras ou de têtes de fourche, à' des endroits décalée les
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une par rapport aux autres d'un disque de caoutchouc ou d'une matière analogue renforcée par des garnitures de tis- su.
Ces accouplements offrent par rapport aux anciens ac- couplements à joints croisés l'avantage de la transmis- sion élastique du moment de rotation; ils prennent: toute- fois relativement beaucoup de place et n'ont pas une durée d'existence très longue. Ces inconvénients doivent être attribués principalement au fait que le disque de liaison élastique est sollicité principalement par traction par les moments de rotation se présentant en fonctionnement, et que les efforts de traction s'exercent en général en des endroits étroitement délimités, savoir aux points de raccordement des boulons reliant les têtes de fourche au disque élastique.
Dans l'accouplement faisant l'objet de la présen- te invention, les organes intermédiaires produisant la transmission élastique des forces périphériques sont au contraire sollicités purement à la compression ce qui, pour le caoutchouc venant principalement en considération comme matière de construction pour les organes intermédiai- res, est la sollicitation la plus favorable de sorte que la matière de caoutchouc est capable de supporter facile- ment, de façon durable, même un changement rapide continuel de la grandeur des efforts de compression comme c'est le propre des transmissions d'automobiles.
L'absorption favo- rable des efforts de compression par la matière de caout- chouc permet en outre de faire agir les forces périphéri- ques avec des rayons relativement petits et de construire par conséquent l'accouplement sous une forme très conden- sée et par conséquent peu coûteuse. Le nouvel accouplement réunit les avantages de l'ancien accouplement rigide à
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joints croisés à ceux des accouplements à disque et à articu- lation, sans posséder les inconvénients de ces deux genres d'accouplement.
Dans les dessins qui représentent à titre d'exemple l'invention sous différentes formes de réalisation :
La figure I est une coupe médiane perpendiculaire à l'axe à travers l'accouplement dans laquelle seule un des corps de palier de broche d'articulation apparait en coupe tandis que les autres corps de palier ainsi que les secteurs annulaires élastiques sont représentés en perspective.
La figure 2 est une coupe axiale par la ligne 11-11 dans la fig.I.
La figure 3 est une vue d'un détail.
Les figures 4 à 9 représentent une autre forme de réali- sation.
La figure 4 représente l'accouplement après enlèvement d'une moitié du carter enfermant les organes de transmission élastiques, vu en coupe axiale.
La figure 5 montre l'accouplement à la partie supérieure en coupe par la ligne VIII- VIII de la figure 4 et à la partie inférieure en vue après enlèvement d'une partie du càrter.
La figure 6 montre une des têtes de fourche en vue de côté.
La figure 7 montre un tête de fourche en vue de dessus.
Les figures 8 et 9 représentent en vue de l'intérieur et en vue de côté un des organes élastiquesde transmission.
Les figures 10 à 13 représentent un dispositif applicable aux accouplements suivant la présente invention mais qui permet de donner aux organes élastiques de transmission de force, d'une manière simple, une certaine tension initiale.
La figure 10 montre un accouplement pourvu d'un semblable dispositif de tension, respectivement en coupe perpendiculaire- ment à l'axe et en vue correspondante.
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Les figures 11 et 11a représentent en coupée radiales deux positions différentes des vis de tension.
Les figures 12, 12a et 12b montrent une des vis de tension en deux vues de cote différentes et en coupe transversale.
Les figures 13, 13a, 13b et 13c représentent en différentes coupes la conformation des plaques de pression' du dispositif de tension.
Les figures 14 à 16 représentent une autre forme de réalisation d'un semblable dispositif de tension.
La figure 14 est une coupe médiane perpendiculai- rement à l'axe de l'accouplement considéré et une vue de face.
. La figure 15 est une coupe radiale, et une vue de c8té à la partie inférieure.
La figure 16 montre deux des pièces intermédiai- res avec le dispositif de déploiement prévu entre elles, en vue à partir de la périphérie.
Dans la forme de réalisation suivant les figures 1 à 3, les extrémités d'arbres à relier ensemble par l'ac- couplement sont désignées par 1 et 2 et les têtes des croi- sillons par 3. Ces têtes des croisillons se trouvent direc- tement contre les corps 14 en caoutchouc effectuant la trans- mission de force et logés entre deux têtes de fourche voisi- nes, et comme le montre en particulier la figure 3, le con- tact se fait par deux surfaces qui forment entre elles des angles obtus dans la section transversale passant par les croisillons. Les surfaces d'extrémité correspondantes des corps de caoutchouc 14 sont conformées en angles de façon correspondante.
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La largeur axiale des têtes 3 est un peu plus petite que celle des corps de caoutchouc 14 de sorte qu'en- tre leurs faces frontales et les parois intérieures du car- ter 15 enfermant les croisillons et les corps de caout- chouc, il se forme des intervalles 16 (figure 2) qui per- mettent que lorsque les arbres reliés entre eux par l'ac- couplement se placent sous un angle l'un par rapport à l'autre, les croisillons puissent effectuer un mouvement correspondant par rapport au carter 15. Les surfaces péri- phériques extérieures des têtes 3 sont de forme sphérique et cela suivant une sphère dont le centre se trouve au point central de l'accouplement à articulation.
Une surface SPHéRIQUE correspondante est formée par le c8té intérieur de la périphérie du carter 15. et contre la surface inté- rieure de celle-ci les têtes 3 s'appliquent exactement avec leurs surfaces sphériques. Les surfaces sphériques sont avantageusement prévues non pas directement sur les têtes des bras 3 mais sur des corps de friction particu- liers 18 qui s'engagent avantageusement par un bouton 18a dans un trou radial correspondant des têtes.
Les corps de friction 18 sont faits avantageuse- ment en une matière qui consiste en de la résine artificiel- le contenant des fibres d'asbeste. Les corps de caoutchouc 14 sont insérés avec une tension préalable dans lesinterval- les entre les têtes de fourche voisines 3 et cela de telle manière que ces corps s'appliquent aussi par leurs surfaces extérieures, également en forme de sphères, avec une ten- sion préalable, contre le coté intérieur de la surface péri- phérique du carter 15. Ce carter est divisé en deux moi- tiés par un plan médian perpendiculaire à l'axe et ces moi- tiés sont reliées ensemble à l'aide de nombreux rivets 19 /
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qui passent à travers les brides jointives 15a des moitiés du carter.
Lors de l'assemblage de l'accouplement, les parties des têtes 3 se trouvant en contact avec les carters 15 sont pourvues avantageusement d'un lubrifiant consistant en graphite et en huile, qui peut être appliqué également dans la cavité restant libre du carter. L'accouplement peut alors fonctionner pendant des années .sans graissage' particulier ou sans autre surveillance,.
Dans la forme de réalisation suivant les figures 4 à 9, les têtes de fourche qui sont placées d'une manière connue sur les extrémités d'arbres à relier ensemble, comme le mon- trent en particulier les figures 6 et 7, consistât en une douille 21 qui en vue d'assurer l'impossibilité de rotation par rapport à l'extrémité d'arbre correpondante. est pourvue intérieurement de rainures et de nervures, et en des bras 22, 22 faisant saillie radialement vers l'extérieur, qui sont diamétralement opposés. Les bras forment à leurs extré mités extérieures des corps de pression 23 sur la conetitu- tion desquels en reviendra en détail dans la suite.
Les deux têtes de fourche sont disposées en croix l'une en face de l'autre lorsque l'accouplement est assemblé, comme le montre la figure 4 et entre deux pièces de pression 23 se trouve in- séré un corps de caoutchouc 24 avantageusement en forme de secteur annulaire. Les quatre corps de caoutchouc aont en- fermés dans un carter annulaire 25 qui consiste en deux moi- fiés se rejoignant dans le plan médian. Les deux moitiés sont maintenues ensemble par quatre boulons 26: Les boulons passant à travers des trous prévus au milieu des corps de caoutchouc 24.
Les dimensions des corps de caoutchouc en eux-mêmes, c'est-à-dire avant l'introduction dans le carter 25 sont, en particulier dans le mens périphérique, notable**
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ment plus grandes que les dimensions des cavités ménagées à l'intérieur du carter 25 par les corps de pression 23 de sorte que dans l'accouplement monté complètement, les corps de caoutchouc se trouvent sous une forte tension aussi bien contre les parois intérieures du carter qu'en particulier contre les corps de pression 23.
La tension exercée par les corps de caoutchouc 24 sur les corps de pression 23 doit, lorsque l'accouplement est complètement monté, avoir une grandeur telle que pour la torsion an- gulaire, se produisant sous les plus forte moments en fonctionnement, des têtes de fourche l'une par rapport à l'autre, les extrémités déchargées des corps de caoutchouc 24 restent encore appliquées contre les corps de pression correspondante 23, La forte tension initiale dans le sens périphérique peut être donnée aux corps de caoutchouc 24 non seulement par le dimensionnement approprié dans le sens périphérique,
mais encore par le fait qu'on donne des dimensions plus fortes aux corps dans le sens axial que ce qui correspond à la largeur axiale des cavités du carter 26 et qu'on exerce au moyen de la compression des moitiés du carter à l'aide des vis 26, sur la matière du caoutchouc des corps 24, une pression correspondante qui se fait sentir dans le sens périphérique sur les pièces de pression 23 des têtes de fourche,
Pour éviter que par suite de la forte compression des corps de caoutchouc, il se forme sur ceux-ci, en particulier à l'endroit des arêtes et des joints de liaison entre les deux moitiés du carter, des bourrelets ou des plis saillants vers l'extérieur qui suivant l'expérience peuvent provoquer facilement des détériorations par coincement, frottement etc..
et par conséquent des destructions importantes progressant
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rapidement, toutes les arêtes des corps de caoutchouc sont d'abord convenablement arrondies comme le montrent les figures 8 et 9. En outre on a prévu sur la faoe intérieure en 27 des gorges creuses s'étendant transversalement, et de plus extérieurement et intérieurement, une gorge creuse 28, 29 s'étendant dans le sens longitudinal et cela en face du joint entre les deux moitiés du carter. Ces évidements des corps de caoutchouc permettent à la masse de caoutchouc de s'échapper lors du serrage dans le carter annulaire.
Les extrémités frontales des corps de caoutchouc 24, sont, comme on le voit particulièrement aux figures 5 et 8, un peu bombées vers l'extérieur et les ctés jointifs des corps de pression présentent une cavité correspondante 30 (figure 7). L'étendue axiale des pièces de pression 23 est avantageusement, comme lemontre la figure 5, maintenue un peu plus petite que la largeur axiale de la cavité intérieu- re du carter 25 à l'état monté, de sorte qu'un certain jeu est ainsi donné pour permettre le mouvement angulaire l'un par rapport à l'autre des arbres accouplés ensemble. La surface périphérique extérieure des corps de pression 23 représente essentiellement une surface sphérique qui est concentrique à une surface sphérique formant l'intérieur de la paroi extérieure du carter 25.
Le centre des deux surfaces sphériques est identique au centre de l'accouple- ment, c'est-à-dire au point d'intersection des arbres ac- couplés ensemble, point autour duquel se produisent égale- ment les déviations angulaires des arbres. Les deux têtes de fourche représentent par conséquent en quelque sorte des portions de sphère qui forment avec la surface sphéri- que de l'intérieur de la paroi extérieure du carter 25 un joint sphérique. De cette manière le centrage de l'accouple-
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ment est obtenu.
On ne fait avantageusement pas toutefois s'appli- quer direotement les faces extérieures des pièces de pression 23 oontre les faces intérieures de la paroi extérieure du carter 26, mais bien par l'intermédiaire de surfaces de travail particulières qui sont formées par les bouchons 31 en une matière anti-friction appropriée, insérée dans les surfaces extérieures en question. On utilise avantageu- sement à cet effet la matière déjà mentionnée, connue sous le nom de "Jurid". Les bouchons en Jurid 31 sont chassés dans de courts trous des corps de pression 23 et meules ensuite suivant une surface sphérique correspondant au coté intérieur de la paroi extérieure du carter 25. On évite de cette manière l'usinage précis en forme de sphère des corps de pression 23.
On peut également insérer, sur les deux otés frontaux (figure 6), des corps de frottement 32 en Jurid ou en une matière analogue pour éviter une prise directe des corps de pression 23 avec les cotée intérieurs du carter 26.
Les bras 22 des têtes de fourche s'étendent à travers des ouvertures 33 prévues dans la paroi intérieure du carte- 25 et qui laissent un jeu suffisant pour la plus grande rotation possible des bras de fourche par rapport au carter 25 et également pour les déviations angulaires se produi- sant dans les plans axiaux.
Pour augmenter la résistance des corps de oaout- chouc aux sollicitations tendant à la destruction par la friabilité ,il peut être à recommander de rendre moine élastiques et par conséquent plus solides les extrémités des corps, c'est-à-dire les parties en contact aveo les pièces de pression 23. Ceci peut se faire par exemple par
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l'incorporation de matières fibreuses ou de tissus par vul- canisation dans les extrémités en question : on peut égale- ment rendre ces parties plus dures par vulcanisation ou les faire en caoutchouc dur, On peut également, pour augmenter la solidité des corps de caoutchouc, les faire traverser dans tou te leur étendue par des fibres de coton, par exemple..
Dans l'accouplement représenté aux figures 10 à 11a, les têtes de fourche possèdent de nouveau deux bras 42, 42 ou 43, 43. On a désigné par I l'arbre oonjugué à la tête de fourche 42. De la tête de fourche appartenant à. l'autre arbre, on n'a représenté à la figure 10, qu'une partie de l'un des bras 43. Aux figures 11 et lla, les arbres et les têtes de fourche sont supprimés complètement. Les bras de fourche 42 et 43 passent, par les ouvertures 50 qui lais- sent un certain jeu aux bras, à l'intérieur du logement annulaire 44 qui comme dans les cas décrits précédemment est formé de deux moitiés symétriques qui sont reliées ensemble par des brides 45 et par des rivets 46.
Entre les bras 42 et 43 se trouvent les pièces intermédiaires élasti- ques 47, faites de préférence en caoutchouc, qui dans le cas présent ne forment pas une pièce continue d'un bras à l'autre mais sont divisées au milieu. Entre les faces frontales se faisant vis-à-vis des parties individuelles, on a placé deux plaques de pression 49 dont le contour est approprié, comme le montrent en particulier les figuresll et 13, à la section libre du logement 44. Les plaques de pres- sion 49 présentent aux extrémités chacune un creux 51 en forme d'arc de cercle en section transversale et, entre ceux-ci, un renfoncement 52 dirigé vers l'intérieur.
Entre deux plaques de pression est placé dans les parois frontales
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du logement 44 un boulon 48 s'étendant dans le sens axial et dont la conformation apparaît en particulier aux figures 12, 12a et I2b. Le boulon est pourvu aux deux extrémités de filetagee53, 54. Aux filetages se raccordent d'abord des embases 55,56 au moyen desquelles les b oulona sont montés dans des trous correspondants du logement 44.
La largeur d'une des embases 55 est plus grande que l'épais- seur de la paroi correspondante du logement, de sorte que l'éorou 57 peut être serré à fond sur le filetage 53 sans que la rotation du bougon soit empêchée. Aux embases 56 et 56 se raccorde vers l'intérieur une partie plate 58 dont la largeur est beaucoup plus grande que l'épaisseur de sorte que lorsqu'on fait tourner le boulon de la position repré- sentée à la figure 10 à droite jusque dans la position représentée à la figure 11, d'un angle droit, les plaques de pression conjuguées 49 sont repoussées dans le sens périphérique, ce qui produit la compression des pièces élas- tiques intermédiaires 47. Dans cette position, les boulons de serrage 48 peuvent être immobilisée au moyen du second écrou 59.
L'introduction des pièces intermédiaires 47 dans le logement encore ouvert n'offre pas la plus petite difficulté vu que la section transversale des pièces intermédiaires a des dimensions telles qu'à l'état dégagé, les pièces trou- vent place faoilement dans la cavité des moitiés du loge- ment. Lors de la.:mise en place, les boulons de serrage 48 sont placés radialement de la manière représentée à la partie de droite de la figure 10.
Lorsque les pièces in- termédiaires dont la longueur dans le sens périphérique n'est pas du tout plus grande ou est plus grande de peu seulement que la distance correspondante entre les plaques de pression 49 et les bras de fourche conjugués 42 ou 43,
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sont introduites de la manière indiquée dans l'une des moitiés du logement, l'autre moitié est placée sur la première. Les écrous 57 et 59 sont alors vissés sur les boulons, l'éorou 57 à fond et l'éorou 59 d'abord libre- ment. Les moitiés de logement sont alors maintenues réu- nies solidement par un dispositif en forme de pince ou d'une autre forme analogue. Dans le cas de moitiés de logement pourvues de brides, comme on l'a supposé sur les' dessins, les brides sont rivées ensemble.
Ensuite les boulons de serrage sont tournés à l'aide de la clef à éorou d'un angle droit jusque dans la position représentée du coté gauche à la figure 10. Ils s'engagent alors par leurs petits cotés dans les évidements 52 des plaques de pression 49 de sorte qu'en fonotionnement, ils ne peuvent pas revenir d'eux-mêmes dans la position initiale par rotation.
L'invention représentée aux figures 10 à. 13c n'est naturellement pas limitée à la disposition et la conforma- tion particulières des boulons de serrage; la subdivision des pièces intermédiaires élastiques n'est pas absolument nécessaire non plus. Ce qui est essentiel, c'est que les pièces intermédiaires.ne reçoivent pas .leur tension préa- lable par compression des moitiés du logement l'une vers l'autre, moitiés de logement dont la cavité présente des .dimensions plus petites que les pièces intermédiaires, mais bien au moyen d'organes de tension particuliers agis- sant indépendamment de l'assemblage des moitiés du loge- ment .
A la figure 14 on a de nouveau désigné par 1 un des arbres à relier ensemble par l'accouplement envisagé et auquel appartient la tête de fourche 62. De la tête de
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fourche appartenant à l'autre arbre, on n'a représenté à la figure 14 qu' une partie d'une griffe 63. A la figure 15 les arbres et les têtes de fourche sont supprimés com- plètement.
Les bras de fourche 62 et 63 s'étendent par des ouvertures 65, qui permettent un certain jeu des bras, à l'intérieur du logement annulaire 64 qui est fait de deux moitiés symétriques, Entre le bras 62 et le bras 63 se trouvant chaque fois deux pièces intermédiaires 67, 67 fai- tes en caoutchouc, et entre deux pièces intermédiaires une troisième pièce de caoutchouc 69, qui est traversée par le boulon 68 servant en même temps à assembler les deux moitiés du logement.
Tandis que le profil de la section transver- cale des pièces intermédiaires 67 correspond au profil li- bre de la cavité du logement 64, la pièce centrale 69 pré- ,sente, comme .on l'a indiqué à la figure 15 par lea lignée en pointillé, une étendue beaucoup plua grande dans le sens axial de sorte que lorsque les pièces 69 sont comprimées dans le sens axial par le serrage des écrous 70 des boulons 68, ces pièces oompriment les pièces intermédiaires 67 dans le sens périphérique et leur donnent de ce fait la tension initiale.nécessaire.
Les pièces 69 sont avantageusement faites en caout- chouc plus souple que les pièces interm édiaires 67. Il est avantageux de renforcer encore ces dernières par des gar- nitures intérieures de tissu:et l'étendue en surface de ces garnitures augmente avantageusement, comme le montre la fi- gure 16, des bras-de fourche 62 et 63 vers la pièce médiane 69. Au point de sommet, désigné par 66, de la pièce inter- médiaire 67 ou de la griffe en prise avec celle-ci se pro- duit la plus petite variation de position en cas de dévia-
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tion angulaire .
Le rétrécissement mentionné des garniture* intérieures des pièces intermédiaires 67 offre par consé- quent encore l'avantage qu'il se produit un très petit mou- vement et un très petit travail de foulage à l'endroit de la transmission de force. On évite ainsi un échauffement exagéré et une usure exagérée.
Revendications, ------------------------------
1. Accouplement élastique à articulation, à têtes de fourche montées sur les extrémités des arbres à accoupler et décalées angulairement l'une par rapport à l'autre, ca- ractérisé en ce que les têtes de fourche sont en prise avec des pièces intermédiaires élastiques en forme de secteurs d'anneau qui sont adaptées entre deux bras voisins des têtes de fourche et sont enfermées dans un logement annu- 1 aire
2. Accouplement à articulation suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les corps de palier s'appli- quent essentiellement par toutes leurs surfaces frontales contre les pièces intermédiaires élastiques.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Elastic articulated coupling.
The transmission of the driving force from the engine to the drive wheels was generally done previously in automobiles by cross-joint couplings (Cardan joints). These couplings have already been replaced for quite a long time by the so-called articulation disc couplings (Hardy disc couplings) in which the shafts to be connected together are connected, by means of stars in arms or of fork heads. , at 'offset places
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one with respect to the others of a disc of rubber or similar material reinforced with fabric linings.
These couplings offer over the old cross-joint couplings the advantage of elastic transmission of the torque; they take up: however relatively much space and do not have a very long lifespan. These drawbacks must be attributed mainly to the fact that the elastic connecting disc is stressed mainly by traction by the rotational moments occurring in operation, and that the tensile forces are generally exerted in narrowly defined places, namely at the points of connection of the bolts connecting the fork crowns to the elastic disc.
In the coupling forming the subject of the present invention, the intermediate members producing the elastic transmission of the peripheral forces are, on the contrary, biased purely to compression, which, for the rubber coming mainly into consideration as a material of construction for the members. intermediate, is the most favorable stress so that the rubber material is able to withstand easily, durably, even a continual rapid change in the magnitude of the compressive forces as is characteristic of transmissions of 'automobiles.
The favorable absorption of the compressive forces by the rubber material furthermore enables the peripheral forces to act with relatively small radii and consequently to construct the coupling in a very condensed form and therefore. therefore inexpensive. The new coupling combines the advantages of the old rigid coupling with
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joints crossed with those of disc and articulation couplings, without having the disadvantages of these two types of couplings.
In the drawings which show the invention in various embodiments by way of example:
Figure I is a center section perpendicular to the axis through the coupling in which only one of the hinge pin bearing bodies is shown in section while the other bearing bodies as well as the resilient annular sectors are shown in perspective .
Figure 2 is an axial section taken on line 11-11 in Fig.I.
Figure 3 is a view of a detail.
Figures 4 to 9 show another embodiment.
FIG. 4 shows the coupling after removal of a half of the casing enclosing the elastic transmission members, seen in axial section.
Fig. 5 shows the coupling at the upper part in section through the line VIII-VIII of Fig. 4 and at the lower part in view after removal of a part of the frame.
Figure 6 shows one of the fork heads in side view.
FIG. 7 shows a fork crown in top view.
Figures 8 and 9 show an interior view and a side view of one of the elastic transmission members.
FIGS. 10 to 13 represent a device applicable to couplings according to the present invention but which makes it possible to give the elastic force transmission members, in a simple manner, a certain initial tension.
FIG. 10 shows a coupling provided with a similar tensioning device, respectively in section perpendicular to the axis and in corresponding view.
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Figures 11 and 11a show in radial section two different positions of the tension screws.
Figures 12, 12a and 12b show one of the tension screws in two different side views and in cross section.
Figures 13, 13a, 13b and 13c show in different sections the conformation of the pressure plates of the tension device.
Figures 14-16 show another embodiment of such a tensioning device.
FIG. 14 is a median section perpendicular to the axis of the coupling considered and a front view.
. Figure 15 is a radial section, and a side view at the bottom.
Figure 16 shows two of the intermediate pieces with the deployment device provided between them, viewed from the periphery.
In the embodiment according to Figures 1 to 3, the ends of shafts to be connected together by the coupling are designated by 1 and 2 and the heads of the crosses by 3. These heads of the crosses are located directly. firmly against the rubber bodies 14 carrying out the force transmission and housed between two adjacent fork heads, and as shown in particular in Figure 3, the contact is made by two surfaces which form angles between them. obtuse in the transverse section passing through the braces. The corresponding end surfaces of the rubber bodies 14 are correspondingly angled.
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The axial width of the heads 3 is a little smaller than that of the rubber bodies 14 so that between their end faces and the inner walls of the housing 15 enclosing the braces and the rubber bodies there is forms intervals 16 (figure 2) which allow that when the shafts connected to each other by the coupling are placed at an angle with respect to each other, the cross members can perform a corresponding movement with respect to the housing 15. The outer peripheral surfaces of the heads 3 are spherical in shape and follow a sphere whose center is located at the central point of the articulation coupling.
A corresponding SPHERICAL surface is formed by the inner side of the periphery of the casing 15. and against the inner surface thereof the heads 3 apply exactly with their spherical surfaces. The spherical surfaces are advantageously provided not directly on the heads of the arms 3 but on particular friction bodies 18 which advantageously engage by a button 18a in a corresponding radial hole of the heads.
The friction bodies 18 are advantageously made of a material which consists of artificial resin containing asbestos fibers. The rubber bodies 14 are inserted with a preliminary tension in the gaps between the neighboring fork heads 3 and this in such a way that these bodies also apply by their outer surfaces, also in the form of spheres, with a tension first, against the inner side of the peripheral surface of the casing 15. This casing is divided into two halves by a median plane perpendicular to the axis and these halves are connected together using numerous rivets 19 /
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which pass through the mating flanges 15a of the housing halves.
During assembly of the coupling, the parts of the heads 3 which are in contact with the housings 15 are advantageously provided with a lubricant consisting of graphite and oil, which can also be applied in the remaining free cavity of the housing. The coupling can then operate for years without special lubrication or other supervision.
In the embodiment according to Figures 4 to 9, the fork heads which are placed in a known manner on the ends of shafts to be connected together, as shown in particular in Figures 6 and 7, consist of a sleeve 21 which in order to ensure the impossibility of rotation relative to the corresponding shaft end. is provided internally with grooves and ribs, and by radially outwardly projecting arms 22, 22 which are diametrically opposed. The arms form at their outer ends pressure bodies 23, the conetitu- tion of which will be discussed in detail below.
The two fork heads are arranged in a cross opposite each other when the coupling is assembled, as shown in FIG. 4 and between two pressure pieces 23 is inserted a rubber body 24 advantageously in annular sector shape. The four rubber bodies are enclosed in an annular casing 25 which consists of two halves meeting in the midplane. The two halves are held together by four bolts 26: The bolts passing through holes provided in the middle of the rubber bodies 24.
The dimensions of the rubber bodies in themselves, that is to say before the introduction into the casing 25 are, in particular in the peripheral mens, notable **
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ment larger than the dimensions of the cavities made inside the housing 25 by the pressure bodies 23 so that in the fully assembled coupling the rubber bodies are under high tension as well against the inner walls of the housing than in particular against pressure bodies 23.
The tension exerted by the rubber bodies 24 on the pressure bodies 23 should, when the coupling is fully assembled, be of such magnitude that for the angular torsion, occurring at the highest operating moments, of the heads of fork relative to each other, the unloaded ends of the rubber bodies 24 still remain applied against the corresponding pressure bodies 23, The strong initial tension in the peripheral direction can be given to the rubber bodies 24 not only by the appropriate dimensioning in the peripheral direction,
but also by the fact that one gives larger dimensions to the bodies in the axial direction than what corresponds to the axial width of the cavities of the housing 26 and that one exerts by means of the compression of the halves of the housing using screws 26, on the material of the rubber of the bodies 24, a corresponding pressure which is felt in the peripheral direction on the pressure pieces 23 of the fork heads,
To prevent, as a result of the strong compression of the rubber bodies, it forms on them, in particular at the location of the ridges and the connecting joints between the two halves of the casing, bulges or protruding folds towards the 'exterior which, depending on experience, can easily cause damage by jamming, friction, etc.
and therefore significant destruction progressing
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quickly, all the ridges of the rubber bodies are first suitably rounded as shown in Figures 8 and 9. In addition, hollow grooves extending transversely, and in addition externally and internally, have been provided on the inner side at 27. a hollow groove 28, 29 extending in the longitudinal direction and this opposite the seal between the two halves of the housing. These recesses in the rubber bodies allow the rubber mass to escape during clamping in the annular casing.
The front ends of the rubber bodies 24 are, as can be seen in particular in FIGS. 5 and 8, slightly curved outwards and the contiguous sides of the pressure bodies have a corresponding cavity 30 (FIG. 7). The axial extent of the pressing pieces 23 is advantageously, as shown in Figure 5, kept somewhat smaller than the axial width of the inner cavity of the housing 25 in the mounted condition, so that a certain clearance is created. thus given to allow angular movement with respect to each other of the shafts coupled together. The outer peripheral surface of the pressure bodies 23 essentially represents a spherical surface which is concentric with a spherical surface forming the interior of the outer wall of the housing 25.
The center of the two spherical surfaces is identical to the center of the coupling, that is to say the point of intersection of the shafts coupled together, the point around which also the angular deviations of the shafts occur. The two fork heads therefore in a way represent portions of a sphere which together with the spherical surface of the inside of the outer wall of the housing 25 form a ball joint. In this way the centering of the coupling
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ment is obtained.
However, the outer faces of the pressure pieces 23 are advantageously not applied directly against the inner faces of the outer wall of the casing 26, but rather by means of particular working surfaces which are formed by the plugs 31. of a suitable anti-friction material inserted into the exterior surfaces in question. The material already mentioned, known under the name of "Jurid", is advantageously used for this purpose. The Jurid plugs 31 are driven into short holes of the pressure bodies 23 and then grinders along a spherical surface corresponding to the inner side of the outer wall of the casing 25. In this way, precise machining in the form of a sphere of the bodies is avoided. pressure 23.
It is also possible to insert, on the two front sides (FIG. 6), friction bodies 32 made of Jurid or a similar material to avoid direct engagement of the pressure bodies 23 with the inner sides of the casing 26.
The arms 22 of the fork heads extend through openings 33 provided in the inner wall of the card 25 and which leave sufficient clearance for the greatest possible rotation of the fork arms relative to the housing 25 and also for the deflections. angular occurring in the axial planes.
To increase the resistance of the bodies of oatmeal to stresses tending to destruction by friability, it may be advisable to make the ends of the bodies elastic and consequently more solid, that is to say the parts in contact. with pressure pieces 23. This can be done for example by
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the incorporation of fibrous materials or fabrics by vulcanization into the ends in question: these parts can also be made harder by vulcanization or made of hard rubber, It is also possible, in order to increase the strength of the rubber bodies , make them cross in all their extent by cotton fibers, for example ..
In the coupling shown in FIGS. 10 to 11a, the fork heads again have two arms 42, 42 or 43, 43. The shaft is denoted by I oonjugated to the fork head 42. From the fork head belonging to at. the other shaft, shown in Figure 10, only a part of one of the arms 43. In Figures 11 and 11a, the shafts and the fork heads are completely omitted. The fork arms 42 and 43 pass, through the openings 50 which leave some play to the arms, inside the annular housing 44 which, as in the cases described above, is formed of two symmetrical halves which are connected together by flanges 45 and rivets 46.
Between the arms 42 and 43 are the elastic intermediate pieces 47, preferably made of rubber, which in this case do not form a continuous piece from one arm to the other but are divided in the middle. Between the end faces facing the individual parts, two pressure plates 49 have been placed, the contour of which is appropriate, as shown in particular in Figures 11 and 13, to the free section of the housing 44. The pressure plates pressure 49 each have at the ends a recess 51 in the form of an arc of a circle in cross section and, between them, a recess 52 directed inwardly.
Between two pressure plates is placed in the front walls
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of the housing 44 a bolt 48 extending in the axial direction and whose conformation appears in particular in Figures 12, 12a and I2b. The bolt is provided at both ends with thread 53, 54. The threads are first connected to the bases 55, 56 by means of which the bolas are mounted in corresponding holes of the housing 44.
The width of one of the bases 55 is greater than the thickness of the corresponding wall of the housing, so that the hole 57 can be fully tightened on the thread 53 without the rotation of the plug being prevented. To the bases 56 and 56 is connected inwardly a flat part 58, the width of which is much greater than the thickness so that when the bolt is rotated from the position shown in figure 10 to the right until in In the position shown in Fig. 11, at a right angle, the mating pressure plates 49 are pushed in the peripheral direction, which produces the compression of the intermediate elastic pieces 47. In this position, the clamping bolts 48 can be immobilized by means of the second nut 59.
The introduction of the intermediate pieces 47 into the still open housing does not offer the slightest difficulty since the cross section of the intermediate pieces has dimensions such that, in the released state, the pieces easily find their place in the cavity. halves of the housing. During installation, the clamping bolts 48 are placed radially as shown on the right-hand side of Figure 10.
When the intermediate parts whose length in the peripheral direction is not at all greater or is only slightly greater than the corresponding distance between the pressure plates 49 and the conjugate fork legs 42 or 43,
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are introduced as shown in one of the housing halves, the other half is placed on the first. The nuts 57 and 59 are then screwed onto the bolts, the nut 57 fully and the nut 59 first freely. The housing halves are then held securely together by a device in the form of a clamp or other similar form. In the case of housing halves provided with flanges, as assumed in the drawings, the flanges are riveted together.
Then the tightening bolts are turned using the key at a right angle to the position shown on the left side in Figure 10. They then engage by their small sides in the recesses 52 of the plates. pressure 49 so that in function, they cannot return of their own accord to the initial position by rotation.
The invention shown in Figures 10 to. 13c is of course not limited to the particular arrangement and shape of the clamping bolts; the subdivision of the elastic intermediate pieces is not absolutely necessary either. What is essential is that the intermediate pieces do not receive their pre-tension by compressing the housing halves towards each other, the housing halves of which the cavity has smaller dimensions than the housing halves. intermediate pieces, but by means of special tension members acting independently of the assembly of the housing halves.
In FIG. 14 is again designated by 1 one of the shafts to be connected together by the coupling envisaged and to which the fork crown 62 belongs.
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fork belonging to the other shaft, only part of a claw 63 has been shown in FIG. 14. In FIG. 15 the shafts and the fork heads are completely omitted.
The fork arms 62 and 63 extend through openings 65, which allow some play of the arms, inside the annular housing 64 which is made of two symmetrical halves, between the arm 62 and the arm 63 lying each two intermediate pieces 67, 67 made of rubber, and between two intermediate pieces a third piece of rubber 69, which is crossed by the bolt 68 serving at the same time to assemble the two halves of the housing.
While the profile of the cross-section of the intermediate pieces 67 corresponds to the free profile of the housing cavity 64, the center piece 69 presents, as indicated in Figure 15 by the line. dotted, a much larger extent in the axial direction so that when the parts 69 are compressed in the axial direction by the tightening of the nuts 70 of the bolts 68, these parts compress the intermediate parts 67 in the peripheral direction and give them this makes the initial tension necessary.
The parts 69 are advantageously made of rubber which is softer than the intermediate parts 67. It is advantageous to reinforce the latter still further with interior fabric linings: and the surface area of these linings advantageously increases, as shows in figure 16, from the fork arms 62 and 63 towards the middle part 69. At the apex point, denoted by 66, of the middle part 67 or of the claw engaged therewith protrudes. produces the smallest variation in position in the event of a deviation
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angular tion.
The mentioned narrowing of the inner linings of the intermediate pieces 67 therefore has the further advantage that there is very little movement and very little treading work at the place of the force transmission. This avoids exaggerated heating and excessive wear.
Claims, ------------------------------
1. Elastic articulated coupling, with fork heads mounted on the ends of the shafts to be coupled and angularly offset with respect to each other, characterized in that the fork heads are engaged with elastic intermediate parts in the form of ring sectors which are fitted between two arms adjacent to the fork heads and are enclosed in an annular housing
2. Articulated coupling according to claim 1, characterized in that the bearing housings essentially rest by all of their front surfaces against the elastic intermediate parts.
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