"Articulation à la Cardan"
La présente invention concerne une articulation à la Cardan composée de deux fourches d'articulation, chacune en une seule partie, et d'un croisillon qui, par ses tourillons, est monté dans les deux oeillets de chacune des fourches, au moins deux roulements à rouleaux cylindriques de préférence sans cage et servant à la transmission du couple moteur étant juxtaposés dans chacun des oeillets dans lesquels est en plus prévu un palier de butée axiale séparé pour assurer le centrage mutuel des deux fourches.
Lors de l'étude de telles articulations à la Cardan les <EMI ID=1.1> satisfaites
- a) pour un couple moteur prédéterminé à transmettre par l'articulation, le diamètre de rotation le plus grand de cette articulation (les dimensions extérieures dans le sens radical) doit être aussi petit que possible;
- b) les roulements servant de paliers au croisillon dans les fourches de l'articulation doivent assurer une durée de service aussi longue que possible;
- c) pour simplifier la structure et assurer une résistance à la torsion aussi élevée que possible, même en présence de grands angles de flexion, les fourches doivent être en une seule partie.
Une articulation à la Cardan connue (voir la demande de brevet DT-OS 20 47 420) comporte dans chaque oeillet de fourche deux roulements à rouleaux cylindriques juxtaposés (ou, en d'autres termes, un roulement à deux rangées de rouleaux cylindriques). Dans cette articulation connue, ainsi que dans d'autres articulations à la Cardan connues de construction habituelle, un compromis a été réalisé entre les exigences énumérées ci-dessus. En effet, on fait usage de fourches d'articulation en une seule partie, ce qui procure l'avantage de la simplicité et d'une résistance élevée à la torsion. Cependant, afin que l'on puisse introduire le croisillon dans les fourches par ses tourillons, ces derniers doivent être relativement courts et les roulements à rouleaux cylindriques doi-
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radical par rapport aux axes de rotation des fourches d'articulation). Ceci a pour conséquence que la zone comprise entre l'extrémité radialement extérieure des roulements à rouleaux cylindriques et le diamètre de rotation le plus grand ne peut être utilisée pour transmettre le couple moteur. Ceci revient <EMI ID=3.1>
datiF.90
satisfaite de manière optimale.
Inversement, lorsque l'on utilise des fourches d'articulation subdivisées (décrites dans le brevet DT-AS 19 14 039), la condition a) peut certes être satisfaite, car avec de tel-
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ches est sans problème, même si les tourillons sont longs et les roulements repoussés loin vers l'extérieur jusqu'au diamètre de rotation maximum. Mais du fait qu'elles sont en plusieurs parties la résistance à la torsion de ces fourches diminue dans une grande mesure, notamment lorsque l'articulation travaille sous un angle de flexion relativement grand.
Il s'ensuit que sous charge élevée les fourches d'articulation et les coussinets se trouvent déformés, ce qui réduit soit la capacité de charge des paliers, soit la longévité de ceux-ci. En d'autres termes, le bénéfice théoriquement acquis, en ce qui concerne le couple moteur transmissible, en disposant les paliers près du diamètre de rotation le plus grand, se trouve en grande partie annihilé par la moindre résistance à la torsion des fourches d'articulation. En même temps, la résistance à la torsion généralement requise n'est plus assurée.
La présente invention a donc pour but de concevoir une articulation à la Cardan qui permette, en conservant les fourches en une seule partie, soit de réduire le diamètre de rotation maximal pour un couple moteur donné, soit, pour un diamètre de rotation maximal prescrit, de transmettre un couple moteur plus grand.
Pour atteindre ce but, l'invention prévoit que dans chacun des oeillets de fourche au moins le roulement à rouleaux cylindriques situé radialement le plus à l'extérieur
(par rapport à l'axe de la fourche d'articulation) prend appui sur un tronçon de tourillon formant gradin de diamètre
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tronçon. L'invention est donc basée sur la constatation que
la zone comprise entre l'extrémité extérieure de l'ensemble
du palier et le diamètre de rotation maximal et qui, dans les articulations à la Cardan connues dont les fourches sont en
une seule partie, n'est pas utilisée pour la transmission du
î couple moteur, peut pourtant, sous certaines conditions, par-
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que le croisillon devait avoir une conception telle que malgré le fait que les fourches sciant en une seule partie on puisse quand même l'introduire dans celles-ci bien que les tourillons aient une longueur un peu plus grande. Dans ce but on aurait pu concevoir d'introduire une rallonge dans chaque tourillon après mise en place dans les fourches. Cette rallonge aurait pu servir d'appui à un roulement supplémentaire. Cependant, il aurait fallu prévoir entre le croisillon et les rallonges! une liaison amovible afin de pouvoir, en cas de besoin, reti- rer le croisillon des fourches. Cette liaison amovible serait alors, en service, sollicitée extrêmement fortement par un
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cela la solution selon l'invention permet de conserver la construction monobloc des croisillons, de sorte que le couple de flexion peut être plus aisément supposée dans les tourillons.
L'idée importante à la base de l'invention est donc de prévoir qu'au moins un roulement supplémentaire, à savoir au moins celui qui, par rapport à l'axe de la fourche d'articulation, est radialement le plus loin vers l'extérieur, repose
<EMI ID=9.1>
Ce tronçon présenta donc sur toute sa longueur un diamètre plus petit sensiblement constant - en règle générale considérablement plus petit - que la partie principale du tourillon. Il a en effet été constaté qu'un croisillon monobloc ainsi <EMI ID=10.1>
6 et* 4 0*0
tourillons et la conservation de la construction monobloc des fourches, être très bien introduit dans ces dernières.
<EMI ID=11.1>
tion d'une articulation à la Cardan comportant plusieurs roulements dans chaque oeillet de fourche et ayant des tourillons dont le diamètre va en s'amincissant vers l'extérieur. Cependant, cette disposition connue a pour objet de résoudre un problème tout différent de celui auquel s'attaque la présente invention. En effet, il est question dans ledit brevet suisse d'améliorer le centrage des arbres à réunir par l'articulation à la Cardan. Dans ce but, au moins l'un des roulements dans chaque oeillet est conçu en tant qua roulement à aiguilles conique. En conséquence, chaque tourillon présente un tronçon conique. Il est vrai que le croisillon peut, malgré la longueur relativement grande de ses tourillons, être introduit dans des fourches en une seule partie.
Pourtant, cette disposition connue est impropre à résoudre le problème auquel s'attaque l'invention; en effet, on ne peut, avec des roulements à aiguilles coniques ou même avec des roulements à rouleaux coniques, parvenir à augmenter notablement le couple moteur transmissible. Ce problème ne peut au contraire être résolu qu'en faisant usage, exclusivement;, de façon connue en
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lon monobloc dans des fourches elles aussi en une seule partie, il faut en outre que les tourillons soient, comme déjà mentionné ci-dessus, en gradins. Dans cette disposition selonl'invention, on renonce donc intentionnellement à faire participer les roulements au centrage mutuel des deux fourches, ce centrage étant au contraire assuré, de manière connue en soi,
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
couple moteur.
couple moteur.
Grâce à l'invention il est maintenant possible de prévoir des arbres articulés là où cela n'était jusqu'à présent
<EMI ID=16.1>
couple moteur à transmettre. Ceci est particulièrement important, par exemple dans la transmission motrice de laminoirs. On sait en effet que dans cette application le diamètre de rotation maximal des articulations à la Cardan disposées sur les tourillons d'entraînement des cylindres est limité par le diamètre imposé à ces cylindres.
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moins le roulement situé radialement le plus loin à l'exté-
<EMI ID=18.1>
din (étagement) de plus petit diamètre, on a voulu exprimer que le croisillon pourrait éventuellement être conçu aussi de façon que chaque tourillon comporte par exemple deux tronçons étagés ayant chacun un diamètre plus petit, si une telle disposition s'impose dans l'intérêt de l'introductibilité du croisillon dans les fourches de l'articulation. Dans ce cas, chacun des deux tronçons peut servir d'appui à un roulement; toutefois, en règle générale, il suffit de prévoir un seul étagement à chaque tourillon. Dans la plupart des cas, ce tronçon de tourillon radialement le plus loin vers l'extérieur servira à supporter un seul roulement supplémentaire; dans certains cas il pourra cependant recevoir deux roulements juxtaposés dont d'ailleurs les chemins de roulement pourront avoir des diamètres différents.
Les roulements à rouleaux cylindriques affectés à un tronçon de tourillon de diamètre réduit peuvent avoir un chemin de roulement plus petit que celui des autres roulements
à rouleaux cylindriques, par exemple pour les adapter \la <EMI ID=19.1>
tion du coussinet et éventuellement d'un couvercle de palier séparé. Lorsque par contre tous les roulements à rouleaux cylindriques ont le même diamètre de chemin de roulement, on s'assure l'avantage d'un coefficient de portage total plus élevé. Dans cette forme d'exécution il faudra toujours faire en sorte que le ou les roulements à rouleaux cylindriques situés radialement à l'extérieur prennent appui par l'intermédiaire d'une bague intérieure sur le tronçon de diamètre réduit du tourillon. Mais une telle bague intérieure peut aussi être prévue avantageusement pour l'ensemble du montage transmettant une partie du couple moteur, et ce en la concevant sous forme d'une pièce d'usure amovible, de sorte que l'ensemble du croisillon se trouve protégé contre l'usure.
De façon classique, les paliers de butée axiale servit à l'immobilisation radiale (par rapport aux axes des fourches) du croisillon (ou, en d'autres termes, au centrage mutuel des deux fourches) peuvent être disposés dans la zone de chacun des oeillets de fourche qui est située radialement le plus à l'extérieur. Toutefois, pour gagner davantage de place pour les roulements servant à transmettre le couple moteur, il peut être particulièrement avantageux de disposer le palier de butée axiale dans la zone de l'oeillet de fourche qui est située radialement à l'intérieur.
Une combinaison d'ensemble particulièrement rationnelle comportant des paliers de butée axiale disposés radialement à l'intérieur se caractérise par le fait que le coussinet est subdivisé en un couvercle de palier qui sert en même temps de bague extérieure pour le roulement à rouleaux cylindriques situé radialement le plus à l'extérieur, et en une bague extérieure pour les autres roulements, tandis qu'entre ce couvercle et cette bague est enserrée une bagne d'appui qui pénètre dans l'oeillet de la four.
<EMI ID=20.1>
direction radiale (par rapport aux axes des fourches) est transmise directement du dit palier de butée axiale dans la fourche, par l'intermédiaire de la bague extérieure (alors que dans d'autres dispositions connues une telle force radiale est transmise à la fourche par l'intermédiaire de vis). En même temps, le roulement à rouleaux cylindriques situé radialement le plus loin à l'extérieur peut non seulement être reporté particulièrement près du diamètre de rotation maximal, mais aussi on peut donner à son chemin de roulement un diamètre relativement grand, de sorte que le couple moteur transmissible se trouve augmenté dans une mesure particulièrement grande.
Des exemples d'exécution de l'invention sont décrits ci-après avec référence au dessin, sur lequel
- la figure 1 est une vue, partiellement en coupe longitudinale, d'une articulation à la Cardan,
- la figure 2 est une vue d'une partie de la fig. 1, suivant la flèche II,
- les figures 3 à 5 sont des vues en coupe longitudinale de variantes d'exécution de l'articulation selon les fig. 1 et 2.
On voit aux fig. 1 et 2 l'une des deux fourches en une seule partie 10 d'une articulation à la Cardan dont les oeillets sont désignés par les repères 11 et 12 et, par le repère
13, le croisillon monté dans ces oeillets. Comme d'ordinaire, le croisillon 13 comporte quatre tourillons 14. L'autre fourche de cette articulation n'est pas représentée. Chaque tourillon comporte, contrairement aux tourillons des articulations à la Cardan connues, un prolongement coaxial 14a de diamètre réduit sensiblement constant sur toute sa longueur.
Chaque tourillon 14 est monté dans son oeillet corres-
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rangées de rouleaux cylindriques 15 et, en plus, d'un roulement à une rangée de rouleaux cylindriques 16 disposé radialement à l'extérieur du roulement 15 et dont le diamètre intérieur est plus petit que celui du roulement 15. Ces roulements à rouleaux sont, de façon connue en soi, dépourvus de cages.
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lèsent. Un couvercle de palier 18 sert en même temps de bague extérieure au rouissent 16 situé radialement à l'extérieur.
La bague extérieure du roulement à cinq rangées de rouleaux
15 est désignée par le repère 19. Le couvercle de palier 18
et la bague extérieure 19 sont assemblés l'un à l'autre par des vis 9. Entre ces deux pièces formant ensemble une douille de palier est enserrée une bague d'appui 20 qui pénètre dans l'oeillet 11, de sorte que la douille de palier 18,19 se trouve immobilisée en direction radiale. Dans la présente description, l'expression "en direction radiale" ou "radialement" est toujours utilisée en se référant à l'axe 8 de la fourche 10
de l'articulation.
Pour immobiliser le croisillon 13 dans la direction radiale (en d'autres termes : pour assurer le centrage mutuel
i des deux fourches) il est prévu un palier de butée axiale 21 j affecté à la face d'extrémité radialement intérieure de la bague extérieure 19. L'ensemble du montage est rendu étanche vis-à-vis de l'extérieur par une bague d'étanchéité 22.
On a représenté en trait mixte le croisillon 13 durant son introduction dans la fourche 10. Pour faciliter cette mise ; en place les extrémités des oeillets 11 et 12 présentent des creusures 23. Etant donné que l'extrémité 14a des tourillons
14 a un diamètre plus petit que le reste de ceux-ci, les creusures 23 peuvent être prévues relativement petites, de sorte que la rigidité des fourches n'est nullement compromise.
o <EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
comporte un alésage taraudé 27 parallèle à l'axe des roulements. Cet alésage taraudé a pour but, lorsque l'on doit démonter l'articulation, de permettre, à l'aide d'une vis à chasser engagée dans cet alésage, de séparer la bague intérieure 17 du tourillon 14,14a.
On a représenté à la fig. 2, en trait mixte, le plus grand diamètre de rotation D qu'il ne faut en aucun cas dépasser lorsque l'on fait l'étude de l'articulation à la Cardan.
On voit à la fig.3 la fourche d'articulation 30, l'oeillet 31, un coussinet monobloc 38, le tourillon 34, les roulements 35 et 36 qui transmettent le couple moteur, une bagua intérieure 37 pour le roulement 36 situé radialement à l'extérieur, un palier de butée axiale 33 et une bague d'étanchéité
32. Etant donné que le coussinet 38 est d'une seule pièce, on peut donner au roulement radialement extérieur 36 un diamètre plus grand que dans le cas de la fig. 1 (augmentation du coefficient de portage). Toutefois, avec cette disposition, l'immobilisation radiale du coussinet 38 ne peut plus être assurée par une bague d'appui 20 comme dans le cas de la fig. 1; à la place, ce coussinet est fixé à l'oeillet 31 par l'intermédiaire d'une liaison 39 par bride et vis.
Afin d'éviter les inconvénients d'une telle liaison
(encombrement, affaiblissement de l'oeillet 31, vis 39 sollicitées à la traction) il est prévu selon la fig. 4, pour immobiliser dans le sens radial le coussinet 48 également d'une seule pièce utilisé dans cette disposition, une bague d'appui
49 disposée dans le champ radialement intérieur de l'oeillet
41. Dans cet exemple cette bague est sous forme d'une bague
i lamellée dont les spires peuvent être introduites l'une après l'autre dans les rainures correspondantes, par décalage dans la direction circonférentielle. A la place d'une telle bague <EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
ou un segment d'appui qui n'entoure le coussinet 48 que sur une partie de sa circonférence, à savoir dans la zone de la fourche 40 ouverte vers l'extérieur.
Un coussinet 48 immobilisé dans la direction radiale comme représenté à la fig. 4 peut sans difficulté être combiné à la forme d'exécution du montage 33 à 37 du croisillon selon la fig. 3. Par rapport à ce montage, celui selon la fig. 4 se distingue par le fait que le croisillon 44 présente deux réductions de diamètre successives dans sa partie radialement extérieure. Grâce à cette disposition l'introduction du croisillon 44 dans la fourche 40 peut, dans certains cas, être facilitée, voire rendue possible. Les roulements à rouleaux cylindriques 45,46,46a qui servent à transmettre le couple moteur ont tous, comme dans le cas de la fig. 3, le même dia-
<EMI ID=28.1>
et 46a situés radialement à l'extérieur est affectée une bague intérieure 47 et 47a. Toutefois, il est également possible
de combiner ces deux bagues 47 et 47a pour n'en former qu'une seule, commune aux deux roulements.
Le palier de butée axiale 43 est, sur la fig. 4 et en concordance avec la disposition illustrée à la fig. 3, placé dans la partie radialement la plus extérieure de la fourche. Au lieu de cela il est également possible de disposer ce palier comme dans le cas de la fig. 1, c'est-à-dire dans la par-, tie radialement intérieure de la fourche. Si cette disposition:
est adoptée, il devient possible de repousser encore plus loin vers l'extérieur, dans le sens radial, les roulements servant
à la transmission du couple moteur, de sorte que le couple moteur transmissible peut être encore accru.
La fig. 5 montre une forme d'exécution qui est particu- lièrement favorable en ce qui concerne l'économie moyens
7 <EMI ID=29.1>
<EMI ID=30.1>
pièce, le croisillon 54, les roulements à rouleaux cylindriques 55 et 56, un palier de butée axiale 53 et un joint d'étanchéité 52. Tous les roulements à rouleaux cylindriques sont ici supportés directement sur le croisillon, donc sans interposition d'une bague intérieure. Le coussinet 58 présente deux parties de diamètres différents pour tenir compte du fait que le tourillon 54 présente lui-même deux tronçons de diamètres différents, de sorte que dans la partie située radialement à l'extérieur on gagne de la place pour loger une bague d'appui 59 qui sert à immobiliser radialement le coussinet 58.
REVENDICATIONS
1.- Articulation à la Cardan composée de deux fourches d'articulation, chacune en une seule partie, et d'un croisillon qui, par ses tourillons, est monté dans les deux oeillets de chacune des fourches, au moins deux roulements à rouleaux cylindriques de préférence sans cage et servant à la transmission du couple moteur étant juxtaposés dans chacun des oeil- lets dans lesquels est en plus prévu un palier de butée axiale séparé pour assurer le centrage mutuel des deux fourches, cette articulation étant remarquable en ce que dans chacun des oeillets de fourche (11,12) au moins le roulement à rouleaux cylindriques (16) situé radialement le plus à l'extérieur (par rapport à l'axe (8) de la-fourche d'articulation
(10) prend appui sur un tronçon de tourillon (14a) formant gradin de diamètre réduit et sensiblement constant sur toute
<EMI ID=31.1>
<EMI ID=32.1>
"Cardan joint"
The present invention relates to a Cardan joint composed of two articulation forks, each in a single part, and of a spider which, by its journals, is mounted in the two eyelets of each of the forks, at least two bearings Cylindrical rollers, preferably without a cage and serving for the transmission of engine torque, being juxtaposed in each of the eyelets in which a separate axial thrust bearing is also provided to ensure the mutual centering of the two forks.
When studying such Cardan joints the <EMI ID = 1.1> satisfied
- a) for a predetermined engine torque to be transmitted by the joint, the largest rotation diameter of this joint (the external dimensions in the radical direction) must be as small as possible;
- b) the bearings serving as cross bearings in the forks of the articulation must ensure as long a service life as possible;
- c) in order to simplify the structure and ensure the highest possible torsional strength, even in the presence of large bending angles, the forks must be in one part.
A known Cardan joint (see patent application DT-OS 20 47 420) comprises in each fork eyelet two juxtaposed cylindrical roller bearings (or, in other words, a bearing with two rows of cylindrical rollers). In this known joint, as well as in other known Cardan joints of usual construction, a compromise has been made between the requirements listed above. In fact, use is made of articulation forks in a single part, which provides the advantage of simplicity and high resistance to torsion. However, in order to be able to insert the spider into the forks by its journals, the latter must be relatively short and the cylindrical roller bearings must
<EMI ID = 2.1>
radical with respect to the axes of rotation of the articulation forks). This has the consequence that the area between the radially outer end of the cylindrical roller bearings and the largest rotation diameter cannot be used to transmit the engine torque. This comes back <EMI ID = 3.1>
datiF.90
optimally satisfied.
Conversely, when using subdivided articulation forks (described in patent DT-AS 19 14 039), condition a) can certainly be satisfied, because with such
<EMI ID = 4.1>
ches is trouble-free, even if the journals are long and the bearings are pushed far outward to the maximum turning diameter. However, due to the fact that they are in several parts, the resistance to torsion of these forks decreases to a great extent, in particular when the joint works under a relatively large bending angle.
It follows that under high load the articulation forks and the bearings are deformed, which reduces either the load capacity of the bearings, or the longevity of the latter. In other words, the theoretically acquired benefit, as regards the transmissible engine torque, by arranging the bearings near the largest rotation diameter, is largely canceled out by the lower resistance to torsion of the forks of joint. At the same time, the generally required resistance to torsion is no longer ensured.
The object of the present invention is therefore to design a Cardan joint which makes it possible, while keeping the forks in a single part, either to reduce the maximum rotation diameter for a given engine torque, or, for a prescribed maximum rotation diameter, to transmit greater engine torque.
To achieve this goal, the invention provides that in each of the fork eyelets at least the radially outermost cylindrical roller bearing
(relative to the axis of the articulation fork) is supported on a section of journal forming a diameter step
<EMI ID = 5.1>
<EMI ID = 6.1>
section. The invention is therefore based on the observation that
the area between the outer end of the assembly
of the bearing and the maximum rotation diameter and which, in known Cardan joints whose forks are in
only one part, is not used for the transmission of
î engine torque, can however, under certain conditions,
<EMI ID = 7.1>
that the spider had to have a design such that despite the fact that the forks sawing in one part it could still be inserted into them even though the journals were a little longer. For this purpose it could have been conceived to introduce an extension in each journal after installation in the forks. This extension could have served as a support for an additional bearing. However, it would have been necessary to provide between the spider and the extensions! a removable link in order to be able, if necessary, to remove the crosspiece from the forks. This removable link would then, in service, be extremely stressed by a
<EMI ID = 8.1>
this, the solution according to the invention makes it possible to retain the monobloc construction of the cross-pieces, so that the bending torque can be more easily assumed in the journals.
The important idea underlying the invention is therefore to provide that at least one additional bearing, namely at least the one which, relative to the axis of the articulation fork, is radially farthest towards the outside, rest
<EMI ID = 9.1>
This section therefore presented over its entire length a smaller diameter that was substantially constant - as a rule considerably smaller - than the main part of the journal. It has in fact been observed that a one-piece spider thus <EMI ID = 10.1>
6 and * 4 0 * 0
journals and the conservation of the monobloc construction of the forks, to be very well inserted in the latter.
<EMI ID = 11.1>
tion of a Cardan joint comprising several bearings in each fork eyelet and having journals the diameter of which tapers outwards. However, the object of this known arrangement is to solve a problem quite different from that which is tackled by the present invention. Indeed, it is a question in the said Swiss patent of improving the centering of the shafts to be joined by the Cardan joint. For this purpose, at least one of the bearings in each eyelet is designed as a tapered needle bearing. Consequently, each journal has a conical section. It is true that the spider can, despite the relatively large length of its journals, be introduced into forks in a single part.
However, this known arrangement is unsuitable for solving the problem tackled by the invention; in fact, it is not possible, with tapered needle bearings or even with tapered roller bearings, to significantly increase the transmissible motor torque. On the contrary, this problem can only be solved by making use, exclusively ;, in a manner known in
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<EMI ID = 13.1>
lon monobloc in forks also in a single part, it is also necessary that the journals are, as already mentioned above, in steps. In this arrangement according to the invention, it is therefore intentional that the bearings participate in the mutual centering of the two forks, this centering being on the contrary ensured, in a manner known per se,
<EMI ID = 14.1>
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engine couple.
engine couple.
Thanks to the invention it is now possible to provide articulated shafts where it was not until now.
<EMI ID = 16.1>
engine torque to be transmitted. This is particularly important, for example in the drive transmission of rolling mills. It is in fact known that in this application the maximum diameter of rotation of the Cardan joints arranged on the drive journals of the cylinders is limited by the diameter imposed on these cylinders.
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the less the radially located bearing the farthest to the outside
<EMI ID = 18.1>
din (stepping) of smaller diameter, we wanted to express that the spider could possibly also be designed so that each journal comprises for example two stepped sections each having a smaller diameter, if such an arrangement is necessary in the interest the introducibility of the spider in the forks of the joint. In this case, each of the two sections can serve as a support for a bearing; however, as a general rule it is sufficient to provide a single step at each journal. In most cases, this section of the journal radially furthest outward will serve to support a single additional bearing; in certain cases, however, it could receive two juxtaposed bearings, the raceways of which, moreover, could have different diameters.
Cylindrical roller bearings assigned to a reduced diameter journal section may have a smaller raceway than other bearings
with cylindrical rollers, for example to adapt them \ la <EMI ID = 19.1>
tion of the bearing and possibly a separate bearing cover. When, on the other hand, all cylindrical roller bearings have the same raceway diameter, the advantage of a higher total load bearing coefficient is ensured. In this embodiment, it will always be necessary to ensure that the cylindrical roller bearing (s) situated radially on the outside bear by means of an inner ring on the section of reduced diameter of the journal. But such an inner ring can also be advantageously provided for the entire assembly transmitting part of the engine torque, and this by designing it in the form of a removable wearing part, so that the entire cross member is protected. against wear.
Conventionally, the axial thrust bearings served for the radial immobilization (with respect to the axes of the forks) of the spider (or, in other words, for the mutual centering of the two forks) can be arranged in the area of each of the forks. Fork eyelets which is located radially outermost. However, in order to save more space for the bearings used to transmit the engine torque, it may be particularly advantageous to arrange the axial thrust bearing in the region of the fork eyelet which is located radially inside.
A particularly rational assembly combination with radially internally arranged axial thrust bearings is characterized by the fact that the bush is subdivided into a bearing cover which at the same time serves as an outer ring for the radially located cylindrical roller bearing. the outermost, and in an outer ring for the other bearings, while between this cover and this ring is gripped a support pool which enters the eyelet of the oven.
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radial direction (with respect to the axes of the forks) is transmitted directly from said axial thrust bearing in the fork, via the outer ring (whereas in other known arrangements such a radial force is transmitted to the fork by through screws). At the same time, the radially outermost radially outward cylindrical roller bearing can not only be carried particularly close to the maximum rotating diameter, but also its raceway can be given a relatively large diameter, so that the transmissible engine torque is increased to a particularly great extent.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing, in which
- Figure 1 is a view, partially in longitudinal section, of a Cardan joint,
- Figure 2 is a view of part of fig. 1, following arrow II,
- Figures 3 to 5 are longitudinal sectional views of alternative embodiments of the joint according to FIGS. 1 and 2.
We see in fig. 1 and 2 one of the two forks in a single part 10 of a Cardan joint, the eyelets of which are designated by the references 11 and 12 and, by the reference
13, the spider mounted in these eyelets. As usual, the spider 13 has four journals 14. The other fork of this articulation is not shown. Each journal comprises, unlike the journals of known Cardan joints, a coaxial extension 14a of reduced diameter which is substantially constant over its entire length.
Each journal 14 is mounted in its corresponding eyelet
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
rows of cylindrical rollers 15 and, in addition, a single-row bearing of cylindrical rollers 16 disposed radially on the outside of the bearing 15 and whose internal diameter is smaller than that of the bearing 15. These roller bearings are, in a manner known per se, without cages.
<EMI ID = 23.1>
feel it. At the same time, a bearing cover 18 serves as an outer ring for the wheel 16 located radially on the outside.
The outer ring of the five-row roller bearing
15 is designated by the item 19. The bearing cover 18
and the outer ring 19 are assembled to each other by screws 9. Between these two parts together forming a bearing sleeve is clamped a support ring 20 which penetrates into the eyelet 11, so that the sleeve bearing 18,19 is immobilized in the radial direction. In the present description, the expression "in the radial direction" or "radially" is always used with reference to the axis 8 of the fork 10
of the joint.
To immobilize the spider 13 in the radial direction (in other words: to ensure mutual centering
i of the two forks) there is provided an axial thrust bearing 21 j assigned to the radially inner end face of the outer ring 19. The entire assembly is sealed vis-à-vis the outside by a ring sealing 22.
The spider 13 is shown in phantom during its introduction into the fork 10. To facilitate this setting; in place the ends of the eyelets 11 and 12 have recesses 23. Since the end 14a of the journals
14 has a smaller diameter than the rest of these, the recesses 23 can be made relatively small, so that the rigidity of the forks is not compromised.
o <EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
has a threaded bore 27 parallel to the axis of the bearings. The purpose of this threaded bore, when the joint is to be dismantled, is to allow, with the aid of a drive screw engaged in this bore, to separate the inner ring 17 from the journal 14,14a.
There is shown in FIG. 2, in phantom, the largest diameter of rotation D which should in no case be exceeded when studying the Cardan joint.
We see in fig. 3 the articulation fork 30, the eyelet 31, a one-piece bearing 38, the journal 34, the bearings 35 and 36 which transmit the engine torque, an inner bagua 37 for the bearing 36 located radially to outside, an axial thrust bearing 33 and a sealing ring
32. Since the bearing 38 is in one piece, the radially outer bearing 36 can be given a larger diameter than in the case of FIG. 1 (increase in the load bearing coefficient). However, with this arrangement, the radial immobilization of the bearing 38 can no longer be ensured by a support ring 20 as in the case of FIG. 1; instead, this pad is fixed to the eyelet 31 by means of a connection 39 by flange and screw.
In order to avoid the disadvantages of such a connection
(bulk, weakening of the eyelet 31, screws 39 under tension) it is provided according to FIG. 4, to immobilize in the radial direction the bearing 48 also in one piece used in this arrangement, a support ring
49 arranged in the radially inner field of the eyelet
41. In this example this ring is in the form of a ring
i laminated, the turns of which can be introduced one after the other into the corresponding grooves, by shifting in the circumferential direction. Instead of such a ring <EMI ID = 26.1>
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or a support segment which surrounds the pad 48 only over part of its circumference, namely in the area of the fork 40 open outwards.
A pad 48 immobilized in the radial direction as shown in FIG. 4 can easily be combined with the embodiment of the assembly 33 to 37 of the cross member according to FIG. 3. With respect to this assembly, the one according to FIG. 4 is distinguished by the fact that the spider 44 has two successive reductions in diameter in its radially outer part. Thanks to this arrangement, the introduction of the crosspiece 44 into the fork 40 can, in certain cases, be facilitated, or even made possible. The cylindrical roller bearings 45,46,46a which serve to transmit the engine torque all have, as in the case of fig. 3, the same dia-
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and 46a located radially on the outside is affected an inner ring 47 and 47a. However, it is also possible
to combine these two rings 47 and 47a to form only one, common to the two bearings.
The axial thrust bearing 43 is, in FIG. 4 and in accordance with the arrangement illustrated in FIG. 3, placed in the radially outermost part of the fork. Instead, it is also possible to arrange this bearing as in the case of FIG. 1, that is to say in the radially inner part of the fork. If this provision:
is adopted, it becomes possible to push even further outwards, in the radial direction, the bearings serving
to the transmission of the engine torque, so that the transmissible engine torque can be further increased.
Fig. 5 shows an embodiment which is particularly favorable as regards the economy means
7 <EMI ID = 29.1>
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part, the spider 54, the cylindrical roller bearings 55 and 56, an axial thrust bearing 53 and a seal 52. All the cylindrical roller bearings are here supported directly on the spider, so without interposition of a ring interior. The bearing 58 has two parts of different diameters to take account of the fact that the journal 54 itself has two sections of different diameters, so that in the part located radially on the outside space is saved to accommodate a ring d 'support 59 which serves to radially immobilize the bearing 58.
CLAIMS
1.- Cardan joint made up of two articulation forks, each in a single part, and a spider which, by its journals, is mounted in the two eyelets of each of the forks, at least two cylindrical roller bearings preferably without cage and serving for the transmission of the engine torque being juxtaposed in each of the eyelets in which is also provided a separate axial thrust bearing to ensure the mutual centering of the two forks, this articulation being remarkable in that in each of the fork eyelets (11,12) at least the cylindrical roller bearing (16) located radially outermost (with respect to the axis (8) of the articulation fork
(10) is supported on a journal section (14a) forming a step of reduced diameter and substantially constant over all
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