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Perfectionnements aux accouplements élastique ,
La présente invention concerne des accouplements ou Joint* élastiques du type dans: lesquels un couple moteur est transmis par l'Intermédiaire d'un anneau [de caoutchouc ou d'une autre matière élastique qui relie les organes entraîné et entraîneur de l'accou- plement de façon, à permettre une articulation relatif de leurs axes.
Les accouplements du type spécifié connus comportant norma- lement un anneau de caoutchouc maintenu en place entre des surface en partie sphériques des organes d'accouplement orientées l'une Vert l'autre, l'anneau de caoutchouc transmettant non seulement le coupla élastiquement mais maintenant également les organes d'accouplement centrés avec précision l'un par rapport à l'autre,
et l'intention a pour but principal de procurer un accouplement élastique dans
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lequel un centrage relatif des organes d'accouplement ne soit pas assure par l'anneau élastique et ne dépende donc pas de ce dernier L'invention a également pour but de procurer un accouplement qui puisse, si on le désire, être également construit avec un degré requis de précompression de l'anneau élastique*.
Suivant l'invention, un accouplement élastique comporte des organes d'accouplement pourvus de surfaces d'accouplement orientes l'une vers l'autre qui sont respectivement concave et convexe dans le sens axial du joint et entre lesquelles est placé un anneau élas- tique de caoutchouc ou d'une autre matière élastique qui transmet un couple moteur entre les organes et qui permet également une arti- culation relative des organes, ces organes étant également pourvus de surfaces de centrage coopérantes en partie sphériques qui assu- rent un centrage relatifdes organes.
Les surfaces de centrage en partie sphériques sont donc centrées sur l'axe de l'accouplement lorsque celui-ci forme un angle nul, le centre de ces surfaces formant le centre de l'accouplement autour duquel les deux organes peuvent s'articuler.
Les surfaces de centrage sont de préférence disposées de façon que leur mise en place finale pendant le montage de l'accou- plement comprime l'anneau élastique pour créer un degré désiré de précompression de l'anneau. A cet effet, la surface de centrage intérieure peut être forcée sur un élément de centrage d'un des organes d'accouplement qui comprime l'anneau lorsqu'il est fixé sur le corps de cet organe d'accouplement, cette fixation ayant lieu après que l'anneau élastique ait été mis en place entre les organes.
L'anneau élastique qui est avantageuse ant en cacutchouc ou en matière analogue est de préférence collé aux surfaces d'accouplements
Pour bien comprendre l'invention, on se référera à la description détaillée de cinq formes d'accouplement élastique convenant pour des transmissions de véhicules à moteur, donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans
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lesquels ! les fige. 1 à 5 sont des coupes axiales semblables respect!- ventent des cinq formes d'accouplement;
la fig.6 est une coupe semblable d'un sous-ensemble com- mun à tous les accouplements représentés; et, la fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 5.
Dans chaque cas, l'accouplement comporte un organe d'accou- plement 1 qui, par clarté est appela ci-après organe entraîneur, faisant partie du sous-ensemble et ayant la forme d'une coquille intérieure munie d'une partie tubulaire médiane 2 se terminant à son extraite extérieure en une bride de fixation 3 et à son extrémité intérieure en une partie recourbée vers l'intérieur 4 comportant une surface de centrage intérieure en partie sphérique $ et une surface d'accouplement extérieure convexe en partie sphé- rique 6.
L'autre organe d'accouplement ou organe entraîné 7 comprend une coquille extérieure 8 faisant également partie du sous-ensemble et pourvue d'une surface d'accouplement concave en partie sphéri- que 9 orientée vers la surface d'accouplement 6 de l'organe entraî- neur 1, et un corps sur lequel la coquille extérieure 8 est montée.
Le corps de l'organe entraîné 7 varie d'un accouplement à l'autre et sera dans chaque cas décrit en détail ci-après, la fixation de la coquille 8 sur le corps étant réalisée au moyen d'une section d'extrémité tubulaire crénelée 10 de la coquille 8,
.Les créneaux 12 coopèrent avec des créneaux périphériques d'une bride de montage solidaire du corps de l'organe entraîné correspondant 7 décrit ci-après.'
Un anneau de caoutchouc 13 du sous-ensemble est monté dans l'intervalle annulaire séparant les deux surfaces d'accouplement 6 et 9 et est collé à ces surfaces pour établir une liaison d'en- traînement élastique entre les organes d'accouplement 1 et 7, L'anneau 13 est collé en place lorsqu'il est libre,
c'est-à-dire non comprima comme sur la fig. 6 pour former le sous-ensemble compre-
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1nant l'arcane entraîneur le l'anneau de caoutchouc 13 et la coquille 8 de lorgane entraîné 7.
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Sur la fig. le I>organe entraîné 7 représenté comporte un,
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bossage tubulure 14 qui s'étend au centre dans l'organe ntratnerl.1 Un élément de centrage 15 comporte un alésage central 16 par lequel il est monté sur le bossage 14 et une surface de centrage extérieure eh partie sphérique 17 qui attaque la surface de centrage5 de ,
l'organe entraîneur 1 pour assurer un centrage relatif des organes 1 et 7 autour du centre de l'accouplement. La bride de montage 18 de
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l'organe 7 est montre su cannelures en 19 sur une section do'plus grand diamètre du bossage 14 dont le .diamètre augmente ensuite du côté entraîna de l'accouplement Jusque atteindre le diamètre d'une
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partie tubulaire 20 de l'arbre de transmission avec lequel lyaccou- plient est utilisé. L'organe 7 est soudé à la partie 20 de l'arbre comme montre; en 22.
L'emboîtement des créneaux 12 de la coquille 8 et des
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cedneau7 coopérants de la bride 18 procure une liaison d'entraîne- ment et limite le déplacement axial de la coquille 8 vers la droite comme le montrent les dessins, c'est-à-dire depuis l'organe en- traîneur 1.
Un déplacement axial de la.bride 18 dans le même sens
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est limité par un anneau élastique 23 encastré dans le bossage-Xi L'élément de centrage 15 est lot de matière antifriction telle qu'une matière plastique synthétique moulue et lorsque le sous., ensemble a été monté sur la bride de montage 18, l'aliment 15 est glissé sur le bout du bossage 14 vers sa position assemblée repré- sentée sur la fig. 1 dans laquelle il et retenu par un élément de
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retenue ayant la forme d'un autre ui...jau élastique 24 encastré dans le bossage 14.
Le déplacement de l'élément de centrage 15 vers sa position assemblée rapproche l'organe entraîneur 1 de la coquille 8
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de l'organe entraîna 7e le déplacement de cette coquille ôtant limi- té par l'emboîtement des créneaux pour produire'un degré désiré de précompression de l'ann',Hll1 de caoutchouc 13.
Dans la forme d'exécution de la fiv. 2f l'accouplement est
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nouveau solidaire d'un arbre entraîné, étant soudd à l|* partie tubulaire 20 de l'arbre. Dans ce cas, la bride de montage crénelé 25 est venue d'uïi(e pièce avec un bossage tubulaire 26 de ljo8afi' . entraîna 7 sur lequel l'élément de centrage 15 est monte de 14 façon déjà décrite.
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Sur la fl,g, 3, l'arbre de transmission 27 est massif et comporte une partie d'extrémité cylindrique 28 faisant partie du corps de l'accouplement et sur lequel la bride de montage 29 est montre sur cannelures en 30.
Un déplacement axial de la bride 29 est
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dans ce cas limité par un épaulement 32 sur l'arbre 21. 1,4léMent de centrage 33 a 'la forme d'une sphère en substance complète verrez contre un épaulement de butée 34 sur la partie 28 de l'arbre par un organ'e de retenue ayant la forme d'un écrou 35 visse sur la partie 28. L'organe entraîneur 1 forme un logement pour un anneau
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de centrage 36 et comporte un contre-alésage 37 à cet et/et, lannJà
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comportant une surface de c'entrage intérieure 38 qui attaque IJ4144 ment de centrage 33 par son coté éloigné de la surface de centrage de l'organe, entraîneur 1.
L'anneau de centrage 36 est maintenu .en place en boulonnait la bride de fixation 3 dans un système de transi mission et le maintien en position de l'élément de Centrage 33 entre la surface de centrage5 et l'anneau de centrage 36 assure un
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placement axial relatif positif de l'organe entraîneur 1 wt de 1'01 gane entraîné 7. Dans ce cas, toute tendance à un déplacement axial relatif dans les deux sens n'est donc oontreoârï'ée que par 1. compression du, caoutchouc.
La tigi 4 représente un accouplement dans lequel le corpit de l'organe eàtrath4 1 forme un organe extérieur cannelé Jg d'un joint ié18set11QUe entre rorgane entraîné 7 et un arbre entraîné associé 39 Pour permettre un déplacement axial relatif ou wt4ltâe64 page- de l'organe entraîne 7 et de l'arbre 39* Marbre 39 et l'orga-
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ne 38 sont respectivement pourvus on 40 de cannelures de cou11sseêftt classiques coopérantes et la bride de montage craneleë 4 cot tenu d'une pièce avec l'organe 38.
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La forme d'exécution de la fig. $ est date l'ensemble semblable à la précédente mais dans ce cas un joint à cannelures et billes est prévu entre l'organe extérieur cannelé 43 et l'arbre 44.
Avec ce joint à cannelures et bille., l'arbre 44 et la -surface inté- rieure du corps del'accouplement ou organe 43 sont pourvus d'une
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série de chemins de roulement à billes longitudinaux qutangulA1re- ment espacés 45 et 46. Les deux séries de chemins de roulement sont
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,anbUla1rement alignas et chaque paire de chemins de roulement aligner 45, 46 contient une suite de quatre billes 47. Ces billes roulent dans les chemins de roulement 45 et 46 pour permettre le télescopage et!transmettre le couple moteur entre l'accouplement et l'arbre 44.
Les chemins de roulement 45 et 46 du joint à cannelures et billes sont en substance de section elliptique de sorte que chaque bille 47 comporte deux zones de contact d'appui espacées avec chaque chemin de roulement 45 ou 46 dans lequel elle roule, ces toiles de contact étant espacées vers l'intérieur des bords du chemin de roulement pour soulager ces bords de toute charge.
Comme dans l'accouplement de la fig. 1, la bride de montage 48 de la fige 5 e t montée sur cannelures sur l'organe 43 en 49 et
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est axialement maintenue en place par un anneau Elastique 50e L1 ment de centrage 15 et l'anneau de retenue élastique 24 des figs.4 et 5 sont semblables à ceux décrits ci-dessus avec référença à la fig. 1.
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Sur les tiges, 4 et 5# l'organe cannelé 38 ou est fermé À son extrémité intérieure par un* plaque 51 ou 59 aervant & rate* nir le lubrifiant dont l'aecoupltmint à oa1ur.. est bourré lors du montage. 4 son autre extrémité ou extrmit oxtdtî0tité) l'enSMM* î plement h cannelures est rendu 'tanche par un joint éoul1nant ayant la rorme d'une bague d'êtanehéité 5 ou 54 maintenue en plage zur l'organe 39 ou 43 par une virole 55 et 56 respectivement.
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Improvements to elastic couplings,
The present invention relates to elastic couplings or joints * of the type in which: a driving torque is transmitted through a ring [of rubber or other elastic material which connects the driven and driving members of the coupling. plement so as to allow relative articulation of their axes.
Couplings of the specified type known normally having a rubber ring held in place between partly spherical surfaces of the coupling members oriented towards each other, the rubber ring not only transmitting the torque elastically but maintaining also the coupling members precisely centered with respect to each other,
and the main purpose of the intention is to provide an elastic coupling in
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which a relative centering of the coupling members is not ensured by the elastic ring and therefore does not depend on the latter The invention also aims to provide a coupling which can, if desired, also be constructed with a required degree of snap ring precompression *.
According to the invention, an elastic coupling comprises coupling members provided with coupling surfaces oriented towards each other which are respectively concave and convex in the axial direction of the joint and between which is placed an elastic ring. of rubber or of another elastic material which transmits a driving torque between the components and which also allows relative articulation of the components, these components also being provided with partly spherical cooperating centering surfaces which ensure a relative centering of the components .
The partly spherical centering surfaces are therefore centered on the axis of the coupling when the latter forms a zero angle, the center of these surfaces forming the center of the coupling around which the two members can be articulated.
The centering surfaces are preferably arranged so that their final placement during assembly of the coupling compresses the snap ring to create a desired degree of ring precompression. For this purpose, the inner centering surface can be forced onto a centering element of one of the coupling members which compresses the ring when it is fixed on the body of this coupling member, this fixing taking place after that the elastic ring has been placed between the components.
The elastic ring which is advantageously made of cacutchouc or similar material is preferably glued to the coupling surfaces
To fully understand the invention, reference is made to the detailed description of five forms of elastic coupling suitable for motor vehicle transmissions, given below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in
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which ! freezes them. 1 to 5 are similar axial sections with respect to the five forms of coupling;
FIG. 6 is a similar section of a sub-assembly common to all the couplings shown; and, FIG. 7 is a section taken along line VII-VII of FIG. 5.
In each case, the coupling comprises a coupling member 1 which, for clarity is hereinafter called the driving member, forming part of the sub-assembly and having the form of an inner shell provided with a median tubular part. 2 terminating at its outer extract in a fixing flange 3 and at its inner end in a part curved inwards 4 comprising an inner centering surface partly spherical $ and an outer convex coupling surface partly spherical 6.
The other coupling member or driven member 7 comprises an outer shell 8 also forming part of the sub-assembly and provided with a partially spherical concave coupling surface 9 oriented towards the coupling surface 6 of the. drive member 1, and a body on which the outer shell 8 is mounted.
The body of the driven member 7 varies from one coupling to another and will in each case be described in detail below, the attachment of the shell 8 to the body being achieved by means of a tubular end section. crenellated 10 of the shell 8,
.The crenellations 12 cooperate with peripheral crenellations of a mounting flange integral with the body of the corresponding driven member 7 described below.
A rubber ring 13 of the sub-assembly is mounted in the annular gap between the two coupling surfaces 6 and 9 and is glued to these surfaces to establish an elastic drive connection between the coupling members 1 and. 7, Ring 13 is glued in place when it is free,
that is to say not compressed as in fig. 6 to form the sub-assembly comprising
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1nant the driving arcane the rubber ring 13 and the shell 8 of the driven organ 7.
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In fig. the I> driven member 7 shown comprises a,
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tubing boss 14 which extends centrally in the ntratnerl.1 member A centering member 15 has a central bore 16 through which it is mounted on the boss 14 and an outer centering surface eh spherical portion 17 which attacks the surface of centering5 of,
the driving member 1 to ensure a relative centering of the members 1 and 7 around the center of the coupling. The mounting flange 18 of
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the member 7 is shown in the grooves at 19 on a section of larger diameter of the boss 14, the diameter of which then increases on the driven side of the coupling until reaching the diameter of a
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tubular part 20 of the transmission shaft with which the coupling is used. The member 7 is welded to the part 20 of the shaft as shown; in 22.
The interlocking of the slots 12 of the shell 8 and
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This cooperating ring 7 of the flange 18 provides a drive connection and limits the axial displacement of the shell 8 to the right as shown in the drawings, that is to say from the drive member 1.
Axial displacement of the flange 18 in the same direction
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is limited by a snap ring 23 embedded in the boss-Xi The centering element 15 is a set of anti-friction material such as a ground synthetic plastic material and when the sub., assembly has been mounted on the mounting flange 18, the The food 15 is slid over the end of the boss 14 to its assembled position shown in FIG. 1 in which it is retained by an element of
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retainer in the form of another ui ... elastic gauge 24 embedded in the boss 14.
The movement of the centering element 15 towards its assembled position brings the driving member 1 closer to the shell 8
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of the member caused the displacement of this stripping shell limited by the interlocking of the slots to produce a desired degree of precompression of the rubber ring 13.
In the embodiment of iv. 2f the coupling is
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again integral with a driven shaft, being welded to the tubular part 20 of the shaft. In this case, the crenellated mounting flange 25 is fitted from a part with a tubular boss 26 of the drive 7 on which the centering element 15 is mounted as already described.
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In the fl, g, 3, the transmission shaft 27 is solid and has a cylindrical end part 28 forming part of the coupling body and on which the mounting flange 29 is shown on splines at 30.
An axial displacement of the flange 29 is
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in this case limited by a shoulder 32 on the shaft 21. 1.4 centering element 33 has the shape of a substantially complete sphere will be seen against a stop shoulder 34 on part 28 of the shaft by an organ ' The retaining element in the form of a nut 35 screws onto the part 28. The driving member 1 forms a housing for a ring
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centering 36 and has a counter-bore 37 at this and / and, lannJà
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comprising an inner centering surface 38 which attacks IJ4144 centering ment 33 by its side remote from the centering surface of the organ, driver 1.
The centering ring 36 is held in place by bolting the fixing flange 3 in a transi mission system and the maintenance in position of the centering element 33 between the centering surface 5 and the centering ring 36 ensures a
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Positive relative axial placement of the driving member 1 wt of the driven shaft 7. In this case, any tendency for relative axial displacement in both directions is therefore only counteracted by compression of the rubber.
The tigi 4 represents a coupling in which the body of the eàtrath4 member 1 forms a splined outer member Jg of a joint ié18set11QUe between the driven member 7 and an associated driven shaft 39 To allow a relative axial displacement or wt4ltâe64 page- of the organ drives 7 and shaft 39 * Marble 39 and the organ-
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38 are respectively provided on 40 with co-operating conventional cou11sseftt grooves and the craneleë 4-sided mounting flange held integrally with the member 38.
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The embodiment of FIG. $ is date the assembly similar to the previous one but in this case a spline and ball joint is provided between the splined outer member 43 and the shaft 44.
With this spline and ball seal, the shaft 44 and the inner surface of the coupling body or member 43 are provided with a
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series of qutangularly spaced longitudinal ball raceways 45 and 46. The two series of raceways are
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, otherwise aligned and each pair of aligner raceways 45, 46 contains a series of four balls 47. These balls roll in raceways 45 and 46 to allow telescoping and! transmit engine torque between the coupling and the tree 44.
The raceways 45 and 46 of the spline and ball joint are substantially elliptical in cross section so that each ball 47 has two bearing contact zones spaced with each raceway 45 or 46 in which it rolls, these webs of contact being spaced inwardly from the edges of the raceway to relieve those edges of any load.
As in the coupling of fig. 1, the mounting flange 48 of the pin 5 is mounted on splines on the member 43 at 49 and
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is axially held in place by an elastic ring 50th L1 centering ment 15 and the elastic retaining ring 24 of figs.4 and 5 are similar to those described above with reference to fig. 1.
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On the rods, 4 and 5 # the splined member 38 or is closed at its inner end by a * plate 51 or 59 aervant & miss * nir the lubricant whose aecoupltmint to oa1ur .. is packed during assembly. 4 its other end or oxtended end) the entire spline assembly is sealed by a flowing gasket having the shape of an etanehéity ring 5 or 54 held in range on the member 39 or 43 by a ferrule 55 and 56 respectively.