CH364666A - Procédé de fabrication d'un joint de Cardan comportant des roulements à aiguilles, et joint de Cardan obtenu au moyen de ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un joint de Cardan comportant des roulements à     aiguilles,     et joint de Cardan obtenu au moyen de ce procédé    L'invention a pour objet un procédé de fabrica  tion d'un joint de Cardan     comportant    des roulements  à aiguilles et un joint de Cardan obtenu au moyen  de     ce    procédé.  



  Généralement, cette fabrication est réalisée en       coiffant    chaque tourillon du croisillon d'une rangée  d'aiguilles maintenue par une cuvette à surface durcie  présentant vers l'extérieur un fond pour la retenue  des aiguilles ; en même temps, ce fond     sert    au cen  trage du croisillon par     rapport    à la   jumelle   ou  mâchoire du Cardan, du fait que la douille est main  tenue à l'emplacement axial voulu de l'alésage de  réception ménagé dans la mâchoire ou jumelle, habi  tuellement à l'aide d'un jonc élastique s'engageant  dans une gorge de l'alésage, ou d'autres moyens  nécessitant un usinage supplémentaire.  



  Dans les Cardans de transmission pour véhicules  automobiles, ou autres joints reliant des arbres non  alignés tournant à grande vitesse, il importe que le  centrage du croisillon soit très précis et comporte  le minimum de jeu, car toute excentricité entraîne  un balourd et des vibrations     inadmissibles.     



  Or, les tolérances d'usinage des gorges, les tolé  rances d'épaisseur des joncs, celles de la     distance     entre les extrémités des tourillons opposés du croi  sillon et celles de l'épaisseur du fond de la cuvette  s'ajoutent et peuvent donner lieu, soit à des jeux  excessifs, soit à des contraintes génératrices d'échauf  fement et d'usure.  



  Le procédé suivant l'invention permet de réaliser  une précision bien plus grande dans le montage. Il  est caractérisé en ce qu'il consiste à     mettre    en place,  dans des alésages coaxiaux d'une mâchoire, des tou  rillons alignés et des cuvettes garnies d'aiguilles  entourant ceux-ci, et, tout en maintenant les axes de    rotation de la pièce     portant    les tourillons et de la  mâchoire en exacte coïncidence, à repousser les fonds  des cuvettes au contact des extrémités des tourillons  par coulissement de ces     cuvettes,    à appuyer une pièce  de     maintien    sur le fond de la cuvette     correspondante     et à la souder dans cette position à l'intérieur de  l'alésage.  



  De cette façon, la coïncidence des axes de rota  tion se trouvant     réalisée    mathématiquement au  moment de la soudure, un guidage sans jeu et sans  contrainte est réalisé de façon     permanente.     



  Le prix de revient de l'usinage se trouve dimi  nué, puisqu'il     suffit    d'aléser la mâchoire sans avoir  à tailler de gorge ou de surfaces précises ni à pré  voir de jonc de retenue et     sans    avoir à se préoccuper  de     tolérances    d'usinage très précises en dehors des  cotes     d'emmanchement    des cuvettes dans l'alésage de  la mâchoire.  



  D'autre part, ce procédé permet d'utiliser des  cuvettes de faible épaisseur, en donnant à la pièce de  maintien la forme et l'épaisseur     voulues    pour ren  forcer le fond de la cuvette et résister aux efforts  axiaux des tourillons pendant la rotation.  



  Au dessin     annexé,    plusieurs     mises    en     #uvre    du  procédé selon     l'invention    sont décrites à titre  d'exemple  La     fig.    1 est une coupe axiale d'une     mâchoire     de Cardan, montrant deux     tourillons    d'un croisillon  et les roulements à aiguilles interposés.  



  La     fig.    2 est une coupe suivant la     ligne    2-2 de la       fig.    1.  



       Lps        fig.    3 et 4 sont des vues partielles de la       fig.    1, montrant deux variantes de forme de la pièce  de maintien.      La     fig.    5 est une vue en plan, montrant une pièce  de maintien en forme de barrette.  



  La     fig.    6 est une vue en coupe axiale correspon  dante.  



  Les     fig.    7 et 8 sont des vues analogues aux     fig.    5  et 6 montrant une autre variante de forme de la  pièce de maintien.  



  Les     fig.    9 et 10 sont des vues analogues aux       fig.    5 et 6, montrant encore une autre variante, et  la     fig.    11 est une vue analogue à la     fig.    3, mon  trant une pièce de maintien avec couche de vernis  diélectrique.  



  En se référant à la     fig.    1, on a représenté en 1  et 2, deux tourillons d'un croisillon 3 qu'il s'agit de  monter dans la mâchoire 4 du Cardan. Chaque tou  rillon est entouré par une rangée d'aiguilles 5, main  tenues dans une cuvette 6     comportant    vers l'intérieur  un rebord 7 et vers l'extérieur un fond 8 de retenue  des aiguilles.  



  Selon le présent procédé on met le croisillon et  les cuvettes 6 garnies     d'aiguilles    en place dans des  alésages coaxiaux 9 de la mâchoire et, tout en main  tenant les axes de rotation du croisillon et de la       mâchoire        en        stricte     (axe     XX)    on repousse  les fonds 8 des cuvettes 6 au contact des     extrémités     des tourillons, par coulissement des douilles dans leur  alésage 9, avec interposition d'une pièce de maintien  10, s'appuyant sur ledit fond correspondant et     ,que     l'on soude     dans    cette position à l'intérieur de  l'alésage.  



  De cette façon, la fixation de chaque pièce de  maintien 10 et par conséquent de chaque cuvette 6  se fait dans la position axiale correspondant au main  tien du croisillon 3 sans jeu suivant l'axe     YY,    et sans  contrainte. L'usinage de précision se limite à celui  de l'alésage 9. Enfin, la cuvette 6 peut n'avoir qu'une  épaisseur réduite car les efforts suivant l'axe     YY     peuvent être absorbés par la pièce de maintien 10.  



  La forme de la pièce de maintien est     choisie    en  fonction de celle du fond ou du rebord de la cuvette  6 et du procédé     utilisé    pour la souder en place dans  son alésage.  



  La jonction de cette pièce 10 avec la mâchoire  étant effectuée de préférence par soudure électrique  sans apport de métal, ceci nécessite un contact étroit  entre la périphérie de cette pièce et l'alésage 9. Ce  contact peut être réalisé en     emmanchant    la pièce 10  à force dans l'alésage et en lui donnant une certaine  élasticité, soit par un cambrage général, soit par     cam-          brage    de parties découpées, ou bien en exerçant sur  cette pièce une pression dans une direction radiale  par rapport à l'alésage 9, afin de l'appuyer sur  celui-ci.

   En même temps qu'on réalise ce contact  étroit, il faut que les électrodes soient elles-mêmes  en contact intime avec les surfaces des pièces à sou  der.     Tandis    que l'une des électrodes peut s'appuyer  sur la pièce de maintien 10, l'autre peut être mise en  contact avec la paroi extérieure de la mâchoire 4,  éventuellement usinée pour assurer un bon contact,  ou, pour éviter un tel usinage, avec la paroi     interne       de l'alésage ; dans ce dernier cas, il peut être oppor  tun de découper la pièce de maintien pour livrer  passage à l'électrode.  



  Ces diverses possibilités sont illustrées au dessin  annexé  A la     fig.    1, l'une des électrodes A est     appliquée     sur la     pièce    de maintien 10, suivant l'axe     Y-Y    et  peut servir en même temps à repousser celle-ci contre  le fond de la cuvette et à appuyer ce dernier contre  l'extrémité du tourillon 1, tandis que l'autre électrode  B est appliquée sur la paroi extérieure de la  mâchoire, le passage du courant produisant la sou  dure de la périphérie de la pièce de maintien dans  l'alésage.  



  A la     fig.    3, le procédé de soudure est le même,  mais la pièce de maintien possède une partie centrale  emboutie 11 pour l'appui de l'électrode A.  



  A la     fig.    4, la cuvette 6 est dépourvue d'une  partie du fond, présentant un rebord annulaire     8a    de  retenue des aiguilles 5, qui s'étend vers le centre  d'une quantité suffisante pour servir de butée au  tourillon 1.  



  La pièce de maintien peut elle-même posséder  un évidement central, comme représenté en 12 à la       fig.    4. Elle peut aussi avoir une forme non circu  laire et être constituée par exemple par une barrette  élastique 13     (fig.    5 et 6).  



  Le contact intime des bords de la pièce de main  tien avec la paroi interne de l'alésage 9 est obtenu,  dans les exemples précédents, par emmanchement à  force d'une pièce possédant une élasticité propre.  Celle-ci est obtenue aux     fig.    1 à 4 en donnant à  cette pièce, par emboutissage, une certaine cambrure.  Le même résultat est obtenu par cambrage de la  barrette     élastique    des     fig.    5 et 6. Il pourrait l'être  en     donnant    à la pièce 10 la forme d'une étoile, ou  d'un disque pourvu de dents radiales, par exemple,  et en cambrant les branches de l'étoile ou les dents  radiales.  



  Selon     les        fig.    7 et 8, la pièce de maintien est  réduite à un demi-cercle 14 et est d'ailleurs échan  crée en 15 et 16 et qui est appliquée contre la paroi  interne de l'alésage 9 par une force extérieure F.  Celle-ci est exercée par l'une des électrodes A, desti  née à presser latéralement sur le bord libre de la  pièce 14 à l'intérieur de l'alésage. L'autre électrode B  s'applique sur la paroi interne de l'alésage, les deux  électrodes formant une pince dont les branches s'écar  tent au moment de la soudure.  



  La mise en contact de l'une des électrodes B  avec la paroi interne de l'alésage     permet    de réaliser  un contact intime sans avoir à pratiquer aucun usi  nage extérieur de la mâchoire (ce qui peut être néces  saire, aux     fig.    1 à 6, à l'endroit de l'appui de l'élec  trode B sur la paroi extérieure de la mâchoire).  



  Selon les     fig.    9 et 10 la pièce de maintien est  composée de deux     parties    17 et 18 reliées entre elles  par un pont 19 formant     charnière,    que l'on écarte  l'une de l'autre pour assurer le contact étroit avec  l'alésage, au moyen de deux électrodes A, A' formant      pince, celle-ci s'ouvrant pour la soudure. Le courant  de soudage arrive par les électrodes A, A' et les  pièces 17, 18 et ressort par la jumelle 4 et l'élec  trode B (circuit en parallèle). Par contre, lorsque les  pièces 17 et 18 sont entièrement séparées, le courant  peut arriver par l'électrode A et la pièce 17, et res  sortir par la pièce 18 et l'électrode A', en passant  par la mâchoire 4 (circuit en série).  



  Pour éviter le passage du courant de soudage  entre la pièce de maintien et le fond ou les bords  de la cuvette, on dispose entre celles-ci un diélectri  que, sous forme d'une feuille distincte ou d'une pel  licule adhérant à la pièce de maintien. Lorsque le  soudage s'effectue sous faible tension, le diélectrique  peut être très mince et consister par exemple en un  vernis isolant et la pièce de maintien 10 peut par  exemple être découpée dans de la tôle vernie d'un  côté au moins, comme représenté en 21 à la     fig.    11.  



  Du fait que la pièce de maintien, soudée à la  mâchoire 4, prend appui sur le fond de la cuvette 6,  c'est elle .qui, en fonctionnement, absorbe les efforts  du tourillon 1 sur la cuvette. Elle soustrait ainsi la  cuvette à des contraintes appréciables. La cuvette  peut alors être réalisée en métal mince, par exemple  emboutie.  



  Dans tous les cas, le centrage du croisillon dans  la mâchoire est     réalisé    avec précision, sans exiger  pour autant des tolérances de fabrication serrées,  puisque l'emplacement de la pièce de maintien le  long de l'axe     YY    peut varier de quelques     dixièmes     de millimètre, tout en réalisant un centrage optimum.  



  Si l'on juge opportun de réaliser un jeu bien  déterminé entre l'extrémité des tourillons et les fonds  des cuvettes, on peut y parvenir en soumettant la  mâchoire, au moment du soudage, à une déformation  élastique contrôlée ayant pour effet de rapprocher  les deux portions intéressées de la pièce femelle, de  telle sorte qu'après soudage, la mâchoire étant libérée  et reprenant sa forme initiale, les cuvettes .qui en sont  devenues solidaires s'écartent chacune de l'extrémité  du tourillon correspondant de la distance     correspon-          dant    à la moitié de la déformation élastique.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un joint de Cardan comportant des roulements à aiguilles, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en place, dans des alésages coaxiaux d'une mâchoire, des tourillons alignés et des cuvettes garnies d'aiguilles entourant ceux-ci, et, tout en maintenant les axes de rotation de la pièce por tant les tourillons et de la mâchoire en exacte coïnci- dence, à repousser les fonds des cuvettes au contact des extrémités des tourillons par coulissement de ces cuvettes, à appuyer une pièce de maintien sur le fond de la cuvette correspondante et à la souder dans cette position à l'intérieur de l'alésage. II.

   Joint de Cardan obtenu par le procédé sui vant la revendication I et comportant des roulements à aiguilles, caractérisé en ce qu'une cuvette retenant les aiguilles disposées autour de chaque tourillon comporte un rebord et un fond en contact avec l'extrémité dudit tourillon et avec une pièce de main tien soudée dans l'alésage de la mâchoire. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le contact de la pièce de maintien avec la paroi interne de l'alésage au moment de la sou dure est obtenu en exerçant sur la pièce de maintien une force extérieure pressant la pièce contre la paroi interne de l'alésage. 2.

   Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que la soudure est réalisée électriquement à l'aide d'au moins deux électrodes, dont l'une s'appuie sur la pièce de maintien, soit axialement, soit latérale ment, et l'autre sur la mâchoire, soit sur une surface externe usinée de celle-ci, soit sur la paroi interne de l'alésage. 3.

   Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que la mâchoire est déformée élastiquement de façon à rapprocher les deux alésages l'un de l'autre au moment de la soudure, les deux alésages reprenant ensuite élastiquement leur écartement nor mal pour produire un jeu axial entre chaque pièce de maintien et la cuvette correspondante. 4. Joint de Cardan suivant la revendication II, caractérisé en ce que la pièce de maintien est défor mée élastiquement et emmanchée à force dans l'alé sage avant le soudage. 5.

   Joint de Cardan suivant la revendication II et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que la pièce de maintien est cambrée pour lui conférer une élasticité. 6. Joint de Cardan suivant la revendication II, caractérisé en ce que la pièce de maintien comporte des évidements permettant le passage de l'électrode. 7.

   Joint de Cardan suivant la revendication II, caractérisé en ce que la pièce de maintien comporte deux branches pouvant être écartées l'une de l'autre au contact de l'alésage, ces deux parties étant reliées par un pont formant charnière. 8. Joint de Cardan suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'un diélectrique est interposé entre la pièce de maintien et le fond de la cuvette.