CH356645A - Universal joint device with double gimbal and ball joint - Google Patents

Universal joint device with double gimbal and ball joint

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CH356645A
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CH
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ball
jaw
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ball joint
joint
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French (fr)
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Roulements A Aiguilles Sa D
Renault
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/30Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio
    • F16D3/32Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio by the provision of two intermediate members each having two relatively perpendicular trunnions or bearings
    • F16D3/33Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected in which the coupling is specially adapted to constant velocity-ratio by the provision of two intermediate members each having two relatively perpendicular trunnions or bearings with ball or roller bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

  

      Dispositif    d'articulation universelle à double cardan et rotule    La présente invention est relative à un     dispositif     d'articulation universelle à double cardan et rotule.  



  On sait que dans     ces    dispositifs     établis    en     vue     d'assurer une     transmission    sensiblement     homocinéti-          que    pour les     véhicules.    à roues motrices et     directrices,     on est amené à     utiliser,        en    plus de deux joints de  cardan     accolés,

      un dispositif à rotule     comprenant    un  élément de rotule femelle fixé à     l'intérieur    de l'une  des mâchoires du cardan et un élément de rotule  mâle fixé avec une     certaine    liberté axiale dans l'autre  mâchoire.  



  Dans les joints     connus,    les deux éléments de  rotule sont disposés au bout de tiges     emmanchées     dans des alésages pratiqués dans les     mâchoires    des  deux cardans. Or,     l'établissement    d'un dispositif de  rotule ainsi conçu est     particulièrement    délicat, en ce  qui     concerne    la préparation des alésages des mâchoi  res destinés à recevoir ces, tiges, mâchoires dont la  forme générale est     celle    d'un C.  



  Par ailleurs, un trou doit être ménagé au centre  des quatre bras du     croisillon    formant     tourillons    pour  laisser passer ces tiges,     ce    qui a     pour        inconvénient     de     réduire        considérablement    la résistance mécanique  du croisillon.  



  Le     dispositif    d'articulation universelle à double  cardan et rotule, objet de l'invention, a pour but  d'éviter ces inconvénients. Il est caractérisé en     ce     que les deux éléments mâle et femelle de la rotule  sont     respectivement    solidaires de     prolongements    de  la mâchoire du cardan correspondant se trouvant du  côté du centre de la rotule par rapport au     croisillon          correspondant.     



  Dans une forme d'exécution     particulière,    chaque  mâchoire de cardan     affecte    la forme d'un étrier ou  d'un D, c'est-à-dire que les     extrémités    des deux bran  ches sont réunies, du côté     centre    de la rotule     par            rapport    au     croisillon    correspondant, par une traverse  qui porte l'élément     correspondant    de la rotule.  



  L'alésage     cylindrique    constituant l'élément  femelle de la rotule peut être borgne,     mais    il est de       préférence        constitué    par un alésage débouchant de  part en part de cet élément et obturé, à son extrémité  libre, par un bouchon embouti et     emmanché    à     force.     



       Dans    une     variante,    entre l'élément mâle     et    l'élé  ment femelle de la rotule est interposée une bague  cylindrique à paroi     mince,    traitée de manière à pré  senter la dureté et autres caractéristiques mécani  ques requises,     cette    bague     pouvant    constituer soit  un prolongement du bouchon embouti, soit une     pièce     séparée qui peut être disposée     dans    le prolongement  du bouchon ou dans un alésage     borgne.     



       Grâce    au traitement thermique de la     bague,    il  est possible d'obtenir très     aisément    les     qualités    de  surfaces requises alors qu'il est beaucoup plus     diffi-          cile    de traiter localement l'élément femelle de la  rotule lui-même sans affecter la     mâchoire    de cardan,  qui ne doit pas être durcie.  



  En     outre,    le bouchon prolongé ou la bague faci  lite les réparations éventuelles en raison de son rem  placement     commode.     



  En vue de     simplifier    la     construction    et le mon  tage de     ces    joints de     cardan    et de     faciliter    la fabrica  tion en grande série, on     utilise    de préférence,     comme     élément intermédiaire du joint, une simple     douille     à profil constant pouvant être obtenue par filage et  pouvant présenter, à ses.

       extrémités,    les     orifices    d'ar  ticulation des     croisillons    et des entailles ouvertes       pour        permettre    le     débattement    voulu des chapes ou       mâchoires.     



  Toujours dans une variante, il est prévu, sur les  mâchoires et sur l'élément intermédiaire du joint,  une     fixation    par -sertissage. des roulements de cen-           trage    des     croisillons,        pouvant    ainsi être     obtenue    aisé  ment et rapidement par     opérations    symétriques, ce  qui est     moins    onéreux que la     fixation    par     cirélips.     



  Le     dessin    annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution du     dispositif        d'articulation     objet de l'invention et des     variantes.     



  La fis. 1 est une vue en coupe     longitudinale    de  ladite     forme    d'exécution du dispositif     d'articulation     universelle ;  la fis. 2 en est une     coupe,    par un plan     perpen-          diculaire    à     celui        suivant    lequel est faite la coupe de  la fis. 1, c'est-à-dire suivant la ligne 2-2 de la fis. 1 ;  la fis. 3 est une coupe     transversale    suivant la  ligne 3-3 de la     fis.    1 de la mâchoire de l'un des  cardans, cette figure montrant la mise en place du  croisillon de ce cardan ;

    la fis. 4 est une coupe transversale de ce croi  sillon suivant la ligne 4-4 de la fis. 3 ;  la     fis.    5 est une     coupe        partielle    longitudinale  d'une     variante    du dispositif formant rotule ;  la fis. 6 est une vue     analogue    à la fis. 2 mon  trant une     variante    de réalisation avec élément femelle  percé de part en part et bouchon obturateur ;  les fis. 7, 8 et 9 sont des coupes     partielles    de  variantes de montage de la rotule ;  la     fis.    10 est une vue analogue à la fis. 2, mon  trant une variante de     réalisation    de l'élément inter  médiaire du joint;

    la fis. 11 est     une    vue analogue du joint de la  fis. 10 suivant un plan perpendiculaire au     précé-          dent    ;  la fis. 12 est une vue de détail en perspective  illustrant la fixation par sertissage des roulements  des croisillons, et  la fis. 13 est une vue en perspective de l'élément  intermédiaire du joint.  



  Dans la forme d'exécution représentée aux fis.  1 à 4, le     dispositif    est destiné à relier deux arbres  rotatifs A et B, respectivement     menant    et mené (ou  réciproquement). Ces deux arbres ont des axes     res-          pectifs        X01    et Y02.

   Ces arbres doivent pouvoir oscil  ler respectivement autour des     centres    01 et 02, la       distance        0102    étant     invariable.        11    faut, en outre,  que l'entraînement en rotation de l'arbre mené (B)  par l'arbre menant (A) soit à peu près homocinéti  que, c'est-à-dire que les vitesses     angulaires    des deux  arbres soient constamment à peu près     égales.        Ceci     est obtenu,     comme        connu,

      par le     dispositif    de liaison  à deux     cardans        accolés    C et D, un     dispositif    à rotule  E     étant    combiné avec     ces    cardans de manière à       concrétiser    un troisième centre d'oscillation 03 à  peu     près    équidistant des centres 01 et 02 et formant  avec eux un triangle pratiquement isocèle     quand     l'angle formé entre les deux axes     X01    et     02Y    a sa  valeur     maximum.     



  Chacun des deux cardans C et D     comporte    une  mâchoire 1, 2 fixée rigidement sur l'arbre A ou B  correspondant et chacune de     ces    mâchoires est reliée  à une pièce intermédiaire de     liaison    3 par l'un ou  l'autre de deux croisillons 4 et 5, à quatre bras ou    tourillons     diamétralement        opposés    deux à deux et  dont les axes     concourent    en un même point consti  tuant le centre du croisillon et, par conséquent, le  centre 01 ou O' du cardan correspondant.  



  Chaque croisillon pivote par deux de ses tou  rillons opposés dans la mâchoire 1 ou 2 et, par ses  deux autres tourillons, dans la     pièce    intermédiaire 3.  Un roulement à     aiguilles    tel que 6 est interposé entre  chaque     tourillon    et l'alésage 7     correspondant.     



  Le     dispositif    à rotule E est réalisé de la manière  suivante    Les extrémités des deux branches de chaque  mâchoire 1 et 2 dont la forme générale est un C  sont réunies par     une    traverse 8 ou 9, venue de  matière avec elles, de telle     sorte    que, en fait, cha  que mâchoire est en forme d'étrier ou de D,     comme     on le voit clairement sur la fis. 1.    Avec les traverses 8 et 9 viennent de matière  des bossages. respectifs 10 et 11, en     saillie    vers l'ex  térieur des étriers.  



  Le bossage 10 est     percé    d'un alésage cylindrique  12 dont l'axe est situé     dans    le prolongement de l'axe       XOl    de la mâchoire 1. Quant à l'autre bossage 11,  il porte l'élément mâle de la rotule, possédant une       surface    externe sphérique de     centre        03    et de-rayon  égal à     celui    de l'alésage 12, dans lequel cet élément  mâle peut à la fois     osciller    autour de     ce        centre        03     et     coulisser,

      lors des     débattements    angulaires relatifs  des arbres. A et B. La longueur de l'alésage 12 est  suffisante pour permettre     ces    débattements.  



  La cavité ménagée entre le fond de l'alésage 12  et l'élément mâle de rotule 11 est destinée à être  remplie de     lubrifiant    et sa protection contre les pous  sières et autres corps étrangers est assurée par un  élément d'étanchéité     déformable    13 en caoutchouc  ou matériau     similaire,    pourvu de deux     ouvertures     délimitées par des     portions    annulaires renforcées 14  et 15, engagées     respectivement    dans une gorge  externe 16 du bossage 10 et dans le     col    17 de rac  cordement de l'élément sphérique de rotule 11 avec  la traverse 9.  



  Les deux mâchoires 1, 2 avec les     portions    corres  pondantes venues de matière avec elles et formant  le     dispositif        central    E à rotule sont, par exemple, en  acier au carbone demi-dur     courant.    La surface  interne cylindrique de l'alésage 12 et la     surface          externe    sphérique de l'élément mâle 11 de la rotule  peuvent être durcies par tout traitement local appro  prié de durcissement, par exemple avec chauffage  par     courant    électrique à haute     fréquence,

      en vue de  rendre ces     surfaces    de     contact    suffisamment dures  pour résister au frottement et autres     efforts    qu'elles  auront à transmettre et sans que le reste des mâchoi  res soit affecté par ce traitement.  



  On notera que ces mâchoires sont faciles à  forger.  



  On n'a plus à y usiner les alésages destinés, dans  la solution connue, à recevoir les prolongements des  éléments formant rotule. On n'a pas non plus à per-           cer    en leur     centre    les     croisillons    pour     permettre    le  passage de tels prolongements. La fabrication de  l'ensemble du dispositif est donc simplifiée.  



  La mise en place de chaque croisillon 4, 5 dans  la mâchoire     correspondante    1 ou 2 ne peut plus se  faire par le basculement du     croisillon    dans     1e    plan  de symétrie de la mâchoire (plan de la     fig.    1), rendu       possible,    dans les solutions connues, par la réduction  de la section de la mâchoire dans ledit plan de  symétrie, c'est-à-dire dans la section qui est la moins  chargée.  



  Pour le montage du dispositif décrit, le     bascule-          ment    du     croisillon    doit s'opérer dans un plan per  pendiculaire au plan de symétrie de la mâchoire       correspondante    (plan 3-3 de la     fig.    1, c'est-à-dire  plan de la     fig.    3) où deux positions successives du  croisillon 4 sont représentées en     4,1    et     4b.    Au lieu de  réduire la section de la mâchoire en<I>ab</I>     (fig.    3), c'est  à-dire dans une section relativement chargée par la  transmission du     couple,

      on ménage dans le     croisillon     une     échancrure    18     (fig.    3, 4) située entre deux tou  rillons. Pour compenser la réduction de section qui  en résulterait, la section de la portion centrale du  croisillon est renforcée par deux nervures 19 adja  centes à cette échancrure. Ces nervures assurent un  taux de travail suffisamment bas, non seulement du  point de vue de la     résistance    du croisillon à la rup  ture, mais surtout de la rigidité de cette     pièce.     



  A la     fig.    5, on a représenté     partiellement    une  variante dans laquelle entre l'élément mâle de rotule  12 et l'alésage 11 est logé un     coussinet    formé de  deux     demi-bagues        antifriction    20 et 21 à surface  interne 22 sphérique et surface externe 23 cylindri  que.     Ce        coussinet,    qui est d'une réalisation     facile,     par exemple en     métal    fritté, permet une réduction  des pressions sur les     surfaces    de contact.  



  Au lieu de ménager dans. le bossage 10 un alé  sage borgne, dont l'exécution est difficile, on peut,  comme représenté à la     fig.    6, percer le bossage 10  de part en part, comme représenté en     12d,    et obtu  rer l'alésage     12.a    du côté opposé à l'introduction de  la rotule 11 par un, bouchon 28 embouti et emman  ché à force.  



  Dans la variante de la     fig.    7, le bouchon embouti  29,     emmanché    à     force    et prolongé en forme de  douille, sert d'appui à la rotule 11 par sa surface       interne    30. Cette     pièce    29 est obtenue par emboutis  sage et calibrage d'une tôle     mince    et traitement de  durcissement (généralement une     carbonitrution,    sui  vant une technique bien connue).  



  Cette variante présente l'avantage de supprimer  le traitement de durcissement de la surface     121,    et de  faciliter les réparations par     remplacement    de la  pièce 29.  



  La     fig.    8 représente une variante de la     fig.    5  dans laquelle le trou     12d    débouche de part et d'autre  et est fermé par un bouchon 2.9, la rotule 11 reposant  dans deux demi-bagues antifriction 20 et 21 qui  peuvent coulisser contre la surface     interne    30 du  bouchon 29.

      La     fig.    9 représente un autre agencement, dans  lequel le trou 12 est borgne, mais garni     d'une    bague  31 à     surfaces    interne et externe     cylindriques,    dans  laquelle la     rotule    11 peut     osciller    et     coulisser.    Par  un traitement thermique approprié de     carbonitrution     ou autre, on peut     donner    à cette bague les caractéris  tiques désirées de contact avec la rotule 11.

       Even-          tuellement    et d'une manière similaire à l'exemple  précédent, deux     demi-bagues,    à surfaces     internes     sphériques pourraient être interposées entre la bague  31 et la rotule 11.  



       Les        fig.    10 à 13     montrent    une autre     variante    de       réalisation,    dans laquelle la pièce     intermédiaire    de  liaison 32     (analogue    à     la        pièce    3 de la     fig.    1) est une  pièce     tubulaire    à     profil        constant,        renforcée        diam6tra-          lement,

      au     voisinage    des articulations avec les     croi-          sillons.    Cette sorte de douille présente à     ses    extré  mités, outre les     orifices    de logement 33, des roule  ments des croisillons, des     entailles    ouvertes 34, de  dimension propre à permettre     le        débattement    voulu  des chapes ou mâchoires 1, 2.  



  Les     cuvettes    des roulements 6 s'appuient sur les  collets 35 des     croisillons.    par des     joints        élastiques    36  et elles sont fixées dans leur logement des chapes 1  et 2 et de l'élément 32 par sertissage symétrique, en  plusieurs     points    (trois,     par    exemple) de la périphérie  externe de ces logements, taillée à     cet    effet en biseau  en 37 (voir détail     fig.    12). Toute cette     construction     est à la fois robuste et aisée en même temps qu'est  réduit le nombre de     pièces.  



      Universal articulation device with double cardan joint and ball joint The present invention relates to a universal articulation device with double cardan joint and ball joint.



  It is known that in these devices established with a view to ensuring a substantially constant velocity transmission for vehicles. with drive and steered wheels, we have to use, in addition to two contiguous cardan joints,

      a ball joint device comprising a female ball member fixed within one of the jaws of the gimbal and a male ball member fixed with axial freedom in the other jaw.



  In known joints, the two ball joint elements are arranged at the end of rods fitted into bores made in the jaws of the two universal joints. However, the establishment of a ball joint device thus designed is particularly delicate, as regards the preparation of the bores of the jaws intended to receive these, rods, jaws, the general shape of which is that of a C.



  Furthermore, a hole must be made in the center of the four arms of the spider forming journals to allow these rods to pass, which has the drawback of considerably reducing the mechanical resistance of the spider.



  The purpose of the universal joint device with double cardan and ball joint, which is the subject of the invention, is to avoid these drawbacks. It is characterized in that the two male and female elements of the ball joint are respectively secured to extensions of the jaw of the corresponding gimbal located on the side of the center of the ball relative to the corresponding cross member.



  In a particular embodiment, each gimbal jaw takes the form of a stirrup or of a D, that is to say that the ends of the two branches are united, on the center side of the patella with respect to at the corresponding spider, by a cross member which carries the corresponding element of the ball joint.



  The cylindrical bore constituting the female element of the ball joint may be blind, but it is preferably formed by a bore opening right through this element and closed, at its free end, by a stamped plug and press-fitted.



       In a variant, between the male element and the female element of the ball joint is interposed a thin-walled cylindrical ring, treated so as to present the hardness and other required mechanical characteristics, this ring possibly constituting either an extension of the stamped stopper, or a separate part which can be placed in the extension of the stopper or in a blind bore.



       Thanks to the heat treatment of the ring, it is possible to very easily obtain the required surface qualities, while it is much more difficult to treat locally the female element of the ball joint itself without affecting the cardan jaw. , which should not be hardened.



  In addition, the extended plug or ring facilitates possible repairs due to its convenient replacement.



  In order to simplify the construction and assembly of these cardan joints and to facilitate mass production, a simple bush with constant profile which can be obtained by extrusion and which can have a simple constant profile bushing is preferably used as an intermediate element of the joint. , has his.

       ends, the articulation orifices of the braces and open notches to allow the desired displacement of the yokes or jaws.



  Still in a variant, it is provided, on the jaws and on the intermediate element of the seal, a fixing by crimping. bearings for centering the cross pieces, thus being easily and quickly obtained by symmetrical operations, which is less expensive than fixing by cirélips.



  The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the articulation device which is the subject of the invention and of the variants.



  The fis. 1 is a view in longitudinal section of said embodiment of the universal articulation device; did it. 2 is a section through a plane perpendicular to that in which the section of the wire is made. 1, that is to say along line 2-2 of the fis. 1; did it. 3 is a cross section taken on line 3-3 of the fis. 1 of the jaw of one of the gimbals, this figure showing the installation of the crosspiece of this gimbal;

    did it. 4 is a cross section of this cross groove along line 4-4 of the fis. 3; did it. 5 is a partial longitudinal section of a variant of the device forming a ball joint; did it. 6 is a view similar to the fis. 2 showing an alternative embodiment with a female element pierced right through and shutter plug; the fis. 7, 8 and 9 are partial sections of variants of mounting the ball joint; did it. 10 is a view similar to fis. 2, showing an alternative embodiment of the intermediate element of the seal;

    did it. 11 is a similar view of the seal of the fis. 10 in a plane perpendicular to the previous one; did it. 12 is a detail perspective view illustrating the fixing by crimping of the bearings of the cross members, and the fis. 13 is a perspective view of the intermediate element of the seal.



  In the embodiment shown in fis. 1 to 4, the device is intended to connect two rotary shafts A and B, respectively driving and driven (or vice versa). These two shafts have respective axes X01 and Y02.

   These trees must be able to oscillate respectively around the centers 01 and 02, the distance 0102 being invariable. It is also necessary that the driving in rotation of the driven shaft (B) by the driving shaft (A) is approximately homokinetic, that is to say that the angular speeds of the two shafts are constantly roughly equal. This is obtained, as known,

      by the connecting device with two contiguous gimbals C and D, a ball-and-socket device E being combined with these gimbals so as to form a third center of oscillation 03 approximately equidistant from centers 01 and 02 and forming with them a practically triangle isosceles when the angle formed between the two axes X01 and 02Y has its maximum value.



  Each of the two universal joints C and D comprises a jaw 1, 2 rigidly fixed to the corresponding shaft A or B and each of these jaws is connected to an intermediate connecting piece 3 by one or the other of two cross members 4 and 5, with four arms or journals diametrically opposed two by two and whose axes converge at the same point constituting the center of the spider and, consequently, the center 01 or O 'of the corresponding gimbal.



  Each spider pivots by two of its opposing trunnions in the jaw 1 or 2 and, by its two other journals, in the intermediate part 3. A needle bearing such as 6 is interposed between each journal and the corresponding bore 7.



  The ball-and-socket device E is produced as follows The ends of the two branches of each jaw 1 and 2, the general shape of which is a C, are joined by a cross member 8 or 9, integrally formed with them, so that, in fact, each jaw is stirrup or D-shaped, as can be seen clearly on the fis. 1. With the crosspieces 8 and 9 come bosses material. respective 10 and 11, projecting outwardly from the brackets.



  The boss 10 is pierced with a cylindrical bore 12 whose axis is located in the extension of the axis X01 of the jaw 1. As for the other boss 11, it carries the male element of the ball, having a spherical outer surface with center 03 and radius equal to that of bore 12, in which this male element can both oscillate around this center 03 and slide,

      during the relative angular deflections of the shafts. A and B. The length of the bore 12 is sufficient to allow these deflections.



  The cavity formed between the bottom of the bore 12 and the male ball joint element 11 is intended to be filled with lubricant and its protection against dust and other foreign bodies is provided by a deformable sealing element 13 made of rubber or similar material, provided with two openings delimited by reinforced annular portions 14 and 15, engaged respectively in an external groove 16 of the boss 10 and in the neck 17 for connecting the spherical ball element 11 with the cross member 9.



  The two jaws 1, 2 with the corresponding portions integrally formed with them and forming the central ball-and-socket device E are, for example, in standard semi-hard carbon steel. The cylindrical inner surface of the bore 12 and the spherical outer surface of the male member 11 of the ball joint can be hardened by any suitable local hardening treatment, for example with heating by high frequency electric current,

      in order to make these contact surfaces hard enough to withstand the friction and other forces which they will have to transmit and without the rest of the jaws being affected by this treatment.



  Note that these jaws are easy to forge.



  There is no longer any need to machine the bores there intended, in the known solution, to receive the extensions of the elements forming a ball joint. Nor does it have to be drilled in the center of the crosses to allow the passage of such extensions. The manufacture of the entire device is therefore simplified.



  The positioning of each spider 4, 5 in the corresponding jaw 1 or 2 can no longer be done by tilting the spider in the plane of symmetry of the jaw (plane of fig. 1), made possible in the solutions. known, by reducing the section of the jaw in said plane of symmetry, that is to say in the section which is less loaded.



  For the assembly of the device described, the tilting of the spider must take place in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the corresponding jaw (plane 3-3 of fig. 1, that is to say plane of Fig. 3) where two successive positions of the spider 4 are shown at 4,1 and 4b. Instead of reducing the section of the jaw to <I> ab </I> (fig. 3), that is to say in a section relatively loaded by the torque transmission,

      a notch 18 (Fig. 3, 4) located between two swirls is provided in the crosspiece. To compensate for the resulting reduction in section, the section of the central portion of the spider is reinforced by two ribs 19 adjacent to this notch. These ribs ensure a sufficiently low rate of work, not only from the point of view of the resistance of the spider to breaking, but above all of the rigidity of this part.



  In fig. 5, there is partially shown a variant in which between the male ball joint member 12 and the bore 11 is housed a bearing formed of two anti-friction half-rings 20 and 21 with a spherical internal surface 22 and a cylindrical external surface 23. This pad, which is easy to produce, for example made of sintered metal, enables the pressures on the contact surfaces to be reduced.



  Instead of sparing in. the boss 10 a blind wise one-eyed, the execution of which is difficult, it is possible, as shown in FIG. 6, drill the boss 10 right through, as shown at 12d, and close the bore 12.a on the side opposite to the introduction of the ball joint 11 by a stamped plug 28 and force-fitted.



  In the variant of FIG. 7, the stamped stopper 29, force-fitted and extended in the form of a sleeve, serves as a support for the ball joint 11 via its internal surface 30. This part 29 is obtained by stamping and calibrating a thin sheet and hardening treatment (generally a carbonitrution, following a well known technique).



  This variant has the advantage of eliminating the hardening treatment of the surface 121, and of facilitating repairs by replacing part 29.



  Fig. 8 shows a variant of FIG. 5 in which the hole 12d opens out on either side and is closed by a plug 2.9, the ball 11 resting in two anti-friction half-rings 20 and 21 which can slide against the internal surface 30 of the plug 29.

      Fig. 9 shows another arrangement, in which the hole 12 is blind, but provided with a ring 31 with cylindrical internal and external surfaces, in which the ball 11 can oscillate and slide. By an appropriate heat treatment of carbonitrution or other, this ring can be given the desired characteristics of contact with the ball 11.

       Possibly and in a manner similar to the previous example, two half-rings with spherical internal surfaces could be interposed between the ring 31 and the ball 11.



       Figs. 10 to 13 show another variant embodiment, in which the intermediate connecting part 32 (similar to part 3 of FIG. 1) is a tubular part with constant profile, reinforced diam6tra- ment,

      in the vicinity of the joints with the crosses. This kind of bush has at its ends, in addition to the housing orifices 33, bearings of the cross members, open notches 34, of a size suitable for allowing the desired displacement of the yokes or jaws 1, 2.



  The bearing cups 6 rest on the collars 35 of the cross members. by elastic seals 36 and they are fixed in their housing of the yokes 1 and 2 and of the element 32 by symmetrical crimping, at several points (three, for example) of the outer periphery of these housings, cut for this purpose in a bevel in 37 (see detail in fig. 12). All this construction is both robust and easy at the same time as the number of parts is reduced.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif d'articulation universelle à double car dan et rotule, caractérisé en ce que les éléments mâle et femelle de la rotule sont solidaires respectivement de prolongements de la mâchoire du cardan corres- pondant, qui se trouvent du côté du centre de la rotule par rapport au croisillon correspondant. CLAIM Universal joint device with double car dan and ball joint, characterized in that the male and female elements of the ball joint are respectively secured to extensions of the jaw of the corresponding cardan shaft, which are located on the side of the center of the ball joint by in relation to the corresponding spider. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant la revendication, caractérisé en ce que chaque mâchoire de cardan affecte la forme d'un étrier, c'est-à-dire que les extrémités de ses branches, du côté du centre de la rotule par rap port au croisillon correspondant, sont réunies par une traverse qui porte l'élément de rotule correspon dant. 2. SUB-CLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that each cardan jaw takes the shape of a stirrup, that is to say that the ends of its branches, on the side of the center of the ball relative to to the corresponding spider, are joined by a cross member which carries the corresponding ball element. 2. Dispositif suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de rotule sont constitués par deux bossages desdites traverses, l'élément femelle comportant un alésage cylindrique coaxial avec la mâchoire correspondante, tandis que l'élément mâle comporte une surface externe sphérique. 3. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the ball-joint elements consist of two bosses of said cross members, the female element comprising a cylindrical bore coaxial with the corresponding jaw, while the male element comprises a surface external spherical. 3. Dispositif suivant la revendication, caractérisé en ce que chaque croisillon comporte dans sa portion centrale, entre deux de ses tourillons, une 6chan- crure, Device according to claim, characterized in that each cross member comprises in its central portion, between two of its journals, a notch, la diminution de section de ladite portion cen- trale étant compensée par deux nervures adjacentes à cette échancrure dans le but de permettre la mise en place du croisillon de chaque cardan dans la mâchoire correspondante par basculement de ce croisillon dans un plan perpendiculaire au plan de symétrie de la mâchoire. 4. the reduction in section of said central portion being compensated by two ribs adjacent to this notch in order to allow the positioning of the cross of each cardan shaft in the corresponding jaw by tilting this cross in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the jaw. 4. Dispositif suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un coussi net sphérique coulissant en deux parties est interposé entre la paroi de l'alésage et l'élément mâle. 5. Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that a two-part sliding spherical net cushion is interposed between the wall of the bore and the male member. 5. Dispositif suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alésage ménagé dans l'élément de rotule femelle traverse cet élément femelle de part en part et est obturé, du côté opposé à l'entrée de l'élément mâle, par un bou chon embouti et emmanché à force. 6. Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the bore formed in the female ball joint element passes right through this female element and is closed, on the side opposite to the inlet of the male element, by a stamped plug and fitted by force. 6. Dispositif suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une bague à paroi mince à surfaces interne et externe cylindri ques, traitée de manière à présenter la dureté et autres caractéristiques mécaniques requises, est inter posée entre l'élément mâle et l'élément femelle dont elle est solidaire. 7. Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that a thin-walled ring with cylindrical internal and external surfaces, treated so as to have the required hardness and other mechanical characteristics, is interposed between the male element and the female element to which it is integral. 7. Dispositif suivant la revendication et les sous- revendications 1, 2, 5 et 6, caractérisé en ce que cette bague à paroi mince est constituée par un pro longement du bouchon. 8. Dispositif suivant la revendication, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire du joint universel est une douille de profil constant, renforcée diamé tralement au voisinage de ses articulations avec les croisillons et présentant à ses extrémités., outre les orifices d'articulation des croisillons, Device according to claim and sub-claims 1, 2, 5 and 6, characterized in that this thin-walled ring is formed by a protrusion of the plug. 8. Device according to claim, characterized in that the intermediate element of the universal joint is a sleeve of constant profile, reinforced diametrically in the vicinity of its articulations with the braces and having at its ends., In addition to the articulation orifices of the braces, et perpendicu lairement à l'axe desdits orifices, des entailles ouver tes pour permettre le débattement voulu des chapes ou mâchoires y assemblées. 9. Dispositif suivant la revendication, caractérisé en ce que les roulements de centrage des croisillons sur les mâchoires et sur l'élément intermédiaire du joint sont fixés par sertissage, en plusieurs points de la périphérie externe des logements de ces roule ments, qui est conformée en biseau à cet effet. and perpendicu lairement to the axis of said orifices, open notches to allow the desired displacement of the yokes or jaws assembled therein. 9. Device according to claim, characterized in that the centering bearings of the cross members on the jaws and on the intermediate element of the seal are fixed by crimping, at several points of the outer periphery of the housings of these bearings, which is shaped bevelled for this purpose.
CH356645D 1958-12-19 1959-12-15 Universal joint device with double gimbal and ball joint CH356645A (en)

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FR290559X 1959-05-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1253338A1 (en) * 2001-04-26 2002-10-30 GKN Walterscheid GmbH Centred double universal joint

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1253338A1 (en) * 2001-04-26 2002-10-30 GKN Walterscheid GmbH Centred double universal joint

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