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" Articulation à rotule, particulièrement applicable à la commande des véhicules à moteur ".
L'objet de la présente invention est une articulation à rotule ou sphérique, applicable, en particulier, à la commande ou à la direction des véhicules automobiles.
On connaît des articulations à rotule et des articu-
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lations doubles à oardan pour la direction des voitures automobiles. Afin que, avec de telles articulations, la transmission des moments de rotation s'effectue uniformément, il faut faire tourner les deux arbres -l'arbre moteur et l'arbre oommandé- à une vitesse angulaire uniforme. Il en est ainsi lorsque l'entraîneur reliant les demi-articulations est réglé suivant un plan divisant en deux l'angle formé entre l'arbre moteur et l'arbre entrainé.
Il existe bien des articulations remplissant déjà ces conditions, où l'extrémité formant sphère ou rotule de l'un des arbres est logée dans l'extrémité formant coussinet sphérique de l'autre arbre ; la rotule et le ooussinet sphérique étant reliés au moyen d'un entraîneur. Les constructions connues de ce genre comportent toutefois de nombreuses pièces de détail qui sont très sensibles et qui pendant le fonctionnement,absorbent ensemble dans l'articulation un travail de frottement si considérable que le rendement de transmission du moment de rotation se trouve sensiblement diminué. D'autre part, les efforts auxquels sont soumises une grande partie de ces pièces ou surfaces de frottement sont de telle nature que les articulations qui en sont pourvues ne peuvent suffire aux transmissions de puissance élevée,s'échauffent facilement et grippent.
Le but de l'invention est la construction d'une artioulation constituée par un petit nombre de pièces très robustes qui satisfont aux conditions mécaniques et théoriques préoitées.
L'invention est réalisée en ce que l'entraîneur traverse diamétralement l'articulation et est dirigé par un guide monté dans les deux extrémités d'arbres. Selon l'invention, l'entraîneur est maintenu par des dés glissant dans les fentes du coussinet sphérique, de telle façon qu'il ne puisse tourner
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et osciller qu'autour du centre de la sphère.
Une autre caractéristique de l'invention oonsiste en ce que l'entraîneur présente des dés, des rouleaux ou des sphères dans les points où il vient en contact avec les fentes de l'articulation.
La transmission de moments de rotation plus grands au moyen de l'articulation exige une multiplication des éléments de transmission de l'entraîneur. Mais il n'est pas facile de multiplier les surfaces de glissement, du fait que les pivots de l'entraîneur, lors du pivotement de l'articulation pendant la rotation, sont déplacés de tous côtés par le guide dans les fentes en forme de seoteur - également multipliées - des sphères et des coussinets sphériques, ce qui fait constamment varier la distance entre ces pivots.
Une forme de réalisation particulière de l'invention permet une possibilité très simple de construire une articu- lation pour la transmission des moments de rotation importants.
Selon l'invention, on sous-divise dans ce cas dans le sens longitudinal l'entraîneur traversant diamétralement l'articu- lation, les pièces de transmission de l'entraîneur ainsi divisé pouvant varier leur distance mutuellement.
Selon l'invention, cette sous-division de l'entraîneur peut avoir lieu, par exemple, en divisant la bague d'entraînement selon le nombre des pivots, en deux ou plusieurs bagues, les pivots de l'entraîneur se faisant face étant reliés de telle sorte à leurs bagues que, dans l'entraîneur monté, tous les pivots se trouvent dans un seul plan et les axes de tous les pivots passent par le centre de la bague ou des segments de bague de l'entraîneur.
Suivant une autre oaraotéristique particulière de l'invention, la largeur totale des bagues de l'entraîneur est égale à la largeur d'une bague d'entraînement avec seulement
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deux éléments de transmission ( pivots, dés ou autres ).
Suivant l'invention, le guide passe à travers l'entraî- neur et le commande desmodromiquement au moyen de mâchoires ou joues de guidage.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'entraîneur passe par une ouverture en forme de fente du guide qui le commande ainsi desmodroma quement.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que le guide avec ses extrémités se trouve logé, telle une articulation sphérique, dans les extrémités de l'arbre moteur et de l'arbre entrainé.
Dans ce cas, les extrémités des supports du guide se trouvent, selon l'invention, symétriquement par rapport au centre du système de guidage formé par le guide et l'entraineur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, la réalisation de la présente invention.
Dans ce dessin :
La figure 1 est une ooupe longitudinale par l'artioulation ;
La figure 2 est une vue en plan de l'arbre entraîneur;
La figure 3 représente une vue en plan de l'entraineur;
La figure 4 est une vue en élévation du guide;
La figure 5 est une coupe longitudinale d'une variante d'exécution de l'articulation sphérique ;
La figure 6 est une ooupe transversale de la figure 5 ;
La figure 7 est une vue en perspective d'un entraîneur à plusieurs éléments, avec, par exemple, quatre pivots, comme dans les figures 5 et 6.
Dans le dessin, 1 est l'arbre entraîneur sur les extrémités duquel on a monté un support 2 en forme de manchon ou douille pour le coussinet sphérique proprement dit 3. Pour
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raison de oonstruction, cette douille peut être constituée en deux parties. Le coussinet sphérique 3 peut tourner dans la douille 2. Dans l'axe de l'arbre se trouve un palier à billes 4 pour le guide 5, un palier identique étant prévu en 6, à l'extrémité de l'arbre entrainé et dans son axe.
L'arbre entrainé 7 se termine dans une sphère creuse 8 munie de fentes longitudinales 9, parallèlement à l'axe de l'arbre. La sphère 8 est montée convenablement dans le coussinet sphérique 3. Les butées 10 de la douille 2 limitent les éoartements angulaires de l'arbre commandé 7. Dans l'exemple indiqué, la déviation angulaire de cet arbre 7 est au maximum de 300 par rapport à l'arbre d'entraînement 1.
Dans la douille 2 de l'arbre de oommande, on a prévu des fentes longitudinales 11, parallèlement à l'axe de l'arbre, dans lesquelles s'adaptent des dés 12 dont la surface inférieure correspond à la sphère 8,sur laquelle ils peuvent glisser. Les dés 12 servent à maintenir l'entraineur 13 dans une certaine position par rapport au centre de la sphère, ce qui a lieu au moyen d'une vis 14. Ces dés peuvent être remplacés par des rouleaux ou des billes, tout en maintenant le guidage. Le guidage de l'entraîneur 13 peut également avoir lieu dans les fentes 9 de la sphère 8 ou à l'intérieur de cette sphère.
La forme de l'entraîneur 13 est représentée sur la figure 3 dont la figure 1 est une ooupe longitudinale.
Comme l'indique le dessin, l'entraîneur 13 est constitué par une bague 15,dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de la sphère 8. Ces supports peuvent également être munis de dés ou de blocs de glissement, de paliers à billes ou à rouleaux. En place des deux dés ou des rouleaux prévus à une extrémité de l'entraîneur, on peut monter un seul rouleau ayant utilement la forme conique et
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à travers lequel la sphère creuse, ainsi que les fentes 11 de la douille ou du manchon 2 doivent alors présenter un ohantreinage de leurs parois longitudinales correspondant à l'inclinaison du cône. Les extrémités des pivots 16 sont munies de filets à vis 14 pour la fixation de l'entraîneur aux dés 12.
L'axe du guide 5 passe par la bague d'entraînement 15. Le mode de construction du guide est indiqué à la figure 4. Il est constitué par un pivot axial se terminant aux deux extrémités par une sphère 17. Comme mentionné, les sphères sont montées dans des paliers 4 et 6 de l'arbre de commande et de l'arbre entraîné. La distance des sphères ou des paliers du centre d'articulation est la même. Ils se trouvent, selon l'invention, symétriquement par rapport au centre du système de guidage formé par le guide et l'entraîneur. Sur le guide se trouvent les mâchoires de guidage 18, 19, s'appliquant,par leur surface interne, sur la bague 12 de l'entraîneur 13, cette bague étant convenablement polie. Le pourtour des joues de guidage est adapté au diamètre intérieur de la sphère creuse 8 et forme une sphère.
L'entraîneur 13 peut être également établi en supprimant la bague. Il passe ensuite par un guide, lequel, au lieu de joues de guidage, présente une ouverture en forme de fente par laquelle passe l'entraîneur. Dans ce cas, l'entraîneur ne serait plus forcé de tourner autour d'un axe et pourrait recevoir des parties de glissement au point de contact avec la sphère. D'autre part, l'entraîneur peut tourner autour de son axe propre, de sorte qu'il roule sur les surfaces de transmission.
Grâce à la disposition décrite, on obtient les avantages précités d'une transmission uniforme du mouvement de rotation. Le guide 5 déplace, en position angulaire de l'arbre
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entraîné 7 par rapport à l'arbre de commande 15, l'entra!neur 13 constamment dans une position telle qu'il vient se trouver dans le plan de la bissectrice entre les deux arbres.
Dans cette position, les moments de rotation sont transmis uniformément.
Une variante de l'invention est représentée dans les figures 5 à 7. Selon l'invention,l'entraîneur est en plusieurs parties. Les figures indiquent comment peut s'effectuer la division.de l'entraîneur. Ce dessin montre une forme de réalisation d'un entraîneur en plusieurs parties comportant quatre pivots. Il est.essentiel que les pivots diamétralement opposés puissent modifier leur position par rapport aux pivots voisins, afin que l'entraîneur puisse également suivre les fentes en forme de secteur de la sphère et du coussinet sphérique dans le pivotement de l'articulation pendant la rotation.
Les bagues 15', 15" de l'entraîneur assemblé, sont disposées les unes sur les autres de telle sorte que les pivots 16 se trouvent décalés l'un par rapport à l'autre. Chaque secteur annulaire est formé de telle sorte que si les parties de l'entraîneur sont placées l'une dans l'autre, les axes de tous les pivots se trouvent sur un seul plan et passent par le centre de la bague de l'entraîneur ou, respectivement, des parties du palier.
La largeur totale des secteurs annulaires 15', 15'' est choisie utilement de telle façon qu'elle corresponde à la largeur d'une bague d'entraînement avec seulement deux éléments de transmission ou pivots 16.
Il est clair que la multiplication des éléments de transmission permet, dans l'esprit de l'invention, une transmission de moments de rotation plus importants sans qu'il y puisse avoir des dérangements pendant la rotation de l'articulation.
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Il est évident que des modifications de détail pourront être effectuées sans dépasser le cadre de l'invention.