FR2475657A1 - Noise and play reducing universal joint - has inner member carrying rollers travelling in resiliently supported guides inside outer member - Google Patents
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Abstract
Description
Perfectionnements aux ioints universels.Improvements to universal anions.
L'invention est relative à un joint universel du genre de ceux qui comprennent un élément intérieur, solidaire d'un premier arbre, présentant au moins deux tourillons, régulièrement espacés, qui portent des galets propres à coopérer avec des chemins de roulement prévus dans un élément extérieur rendu solidaire d'un second arbre, cet élément extérieur comprenant une enveloppe rigide munie de logements dans lesquels sont situés les chemins de roulement, des moyens élastiques étant prévus entre les parois des logements et les chemins de roulement. The invention relates to a universal joint of the kind which includes an inner element, integral with a first shaft, having at least two journals, regularly spaced, which carry rollers suitable for cooperating with raceways provided in a external element made integral with a second shaft, this external element comprising a rigid envelope provided with housings in which the raceways are located, elastic means being provided between the walls of the housings and the raceways.
L'invention a pour but, surtout, de rendre ces joints uniyersels tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et notamment tels qu'ils permettent une suppression des jeux entre galets et chemins de roulement et également une meilleure isolation des bruits tout en restant d'une réalisation simple et économique et tout en présentant des qualités de robustesse et de légèreté. The object of the invention is, above all, to make these uniyersels seals such that they meet the various requirements of practice better than hitherto, and in particular such that they allow the clearance between the rollers and the raceways to be eliminated and also better noise insulation while remaining simple and economical to produce and while having qualities of robustness and lightness.
Selon l'invention, un joint universel du genre défini précédernment est caractérisé par le fait que ledit élément extérieur comporte plusieurs plaques rigides, conformées au moins partiellement aux galets, et disposées de manière que chaque chemin de roulement soit délimité par deux plaques séparées, les susdits moyens élastiques étant formés par des organes de liaison élastiques entre chaque plaque rigide et les parois des logements, l'ensemble étant tel que ces organes élastiques tendent à appliquer lesdites plaques contre les galets. According to the invention, a universal joint of the kind defined above is characterized in that the said external element comprises several rigid plates, conformed at least partially to the rollers, and arranged so that each raceway is delimited by two separate plates, the the said elastic means being formed by elastic connecting members between each rigid plate and the walls of the housings, the assembly being such that these elastic members tend to apply said plates against the rollers.
De préférence, un organe élastique est associé à chaque plaque, les organes élastiques associés à un meme chemin de roulement étant indépendants les uns des autres. Preferably, an elastic member is associated with each plate, the elastic members associated with the same raceway being independent of each other.
Ces organes élastiques sont formés par des blocs, notamment en matière élastomère, dont la surface intérieure est liée, notamment par collage ou adhérisation, aux susdites plaques, tandis que leur surface extérieure est liée à la paroi des logements. These elastic members are formed by blocks, in particular of elastomeric material, the inner surface of which is linked, in particular by bonding or adhesion, to the aforesaid plates, while their outer surface is linked to the wall of the housings.
Avantageusement, les plaques rigides délimitant un chemin de roulement sont situées de chaque côté d'un plan passant par i'axe de l'élément extérieur et celui du chemin de roulement considéré. Advantageously, the rigid plates delimiting a raceway are located on each side of a plane passing through the axis of the external element and that of the raceway considered.
De préférence, l'élément extérieur est constitué par une pièce en tôle métallique tubulaire, comportant des bossages en correspondance avec les logements, ces bossages s'étendant suivant la longueur de la pièce tubula ire et présentant deux parois sensiblement parallèles à un plan passant par l'axe de l'enveloppe et l'axe du chemin de roulement associé au logement. Preferably, the external element consists of a piece of tubular metal sheet, having bosses corresponding to the housings, these bosses extending along the length of the tubular piece and having two walls substantially parallel to a plane passing through the axis of the envelope and the axis of the raceway associated with the housing.
Chaque plaque rigide, de préférence, est formée par une plaque de tôle métallique, de longueur sensiblement égale à celle de l'enveloppe, la plaque rigide présentant une surface concave partiellement cylindrique de rayon égal au rayon des galets. Each rigid plate, preferably, is formed by a sheet metal plate, of length substantially equal to that of the envelope, the rigid plate having a partially cylindrical concave surface of radius equal to the radius of the rollers.
Les blocs élastiques associés à deux galets voisins et compris, angulairement, entre ces deux galets sont reliés l'un à l'autre de manière à former un seul bloc , avantageusement, les plaques rigides associés à deux galets voisins et comprises angulairement entre ces deux galets sont solidaires l'une de l'autre. The elastic blocks associated with two neighboring rollers and included, angularly, between these two rollers are connected to each other so as to form a single block, advantageously, the rigid plates associated with two neighboring rollers and included angularly between these two rollers are integral with one another.
Dans le cas d'un joint universel du type tripode, les blocs élastiques groupés deux à deux forment trois blocs identiques sensiblement en forme de V et respectivement disposés à cheval, par les faces intérieures du V, sur deux côtés adjacents de deux bossages. In the case of a universal joint of the tripod type, the elastic blocks grouped two by two form three identical blocks substantially V-shaped and respectively arranged astride, by the internal faces of the V, on two adjacent sides of two bosses.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos de modes de réalisation particuliers décrits avec références aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of certain other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with particular embodiments described with reference to the attached drawings, but which are in no way limiting. .
La figure 1, de ces dessins, est une coupe axiale suivant I-I, figurc 2, d'un joint universel selon l'invention. Figure 1 of these drawings is an axial section along I-I, figure 2, of a universal joint according to the invention.
La figure 2 est une coupe suivant II-II figure 1. Figure 2 is a section along II-II in Figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant III-III figure 1. Figure 3 is a section along III-III Figure 1.
La figure 4 est une coupe partielle suivant
IV-IV figure 1.Figure 4 is a partial section along
IV-IV figure 1.
La figure 5, enfin, montre une variante de réalisation de l'élément extérieur. Figure 5, finally, shows an alternative embodiment of the external element.
En se reportant aux dessins, plus particulièrement aux figures 1 à 3, on peut voir un joint universel du type tripode destiné à une direction de véhicule automobile. Referring to the drawings, more particularly to Figures 1 to 3, one can see a universal joint of the tripod type intended for a motor vehicle steering.
Ce joint comporte un élément intérieur A soli daire d'un premier arbre 1, ou arbre mené, et constitué par un moyeu 2 présentant trois tourillons 3, réguliè- rement espacés. Chaque tourillon porte un galet 4 dont la surface extérieure est une zone sphérique. This seal comprises an internal element A secured to a first shaft 1, or driven shaft, and constituted by a hub 2 having three pins 3, regularly spaced. Each pin carries a roller 4, the outer surface of which is a spherical zone.
Les galets 4 sont propres à coopérer avec des chemins de roulement r prévus dans un élément extérieur B. The rollers 4 are suitable for cooperating with raceways r provided in an external element B.
Cet elément extérieur B est solidaire d'une pièce 5, agencée en collier de serrage, dans laquelle un second arbre 6, ou arbre menant, est destiné à etre introduit et bloqué. Ce second arbre est ainsi rendu solidaire de l'élément extérieur B. Cet élément extérieur B comprend une enveloppe rigide 7 munie de logements 8 dans lesquels sont situés les chemins de roulement r. This external element B is integral with a part 5, arranged in a clamp, in which a second shaft 6, or driving shaft, is intended to be introduced and blocked. This second shaft is thus made integral with the external element B. This external element B comprises a rigid envelope 7 provided with housings 8 in which the raceways r are located.
L'enveloppe rigide 7 est constituée par une pièce en tôle métallique tubulaire présentant, extérieurement, trois bossages identiques 9, régulièrement cspacés en correspondance avec les logements 8. The rigid envelope 7 is constituted by a piece of tubular metal sheet having, externally, three identical bosses 9, regularly spaced in correspondence with the housings 8.
Chaque bossage 9 présente deux parois 9a, 9b, sensiblement parallèles au plan P passant par l'axe de l'enveloppe 7 et par oeiuidu chemin de roulement r associé au bossage 9. Each boss 9 has two walls 9a, 9b, substantially parallel to the plane P passing through the axis of the casing 7 and via the track r associated with the boss 9.
L'élément extérieur B comporte plusieurs plaques rigides 10, conformées, au moins partiellement, aux galets 4 ; chaque chemin de roulement r est délimité par deux plaques 10 formant des pistes, séparées et indépendantes l'une de l'autre. Ces plaques sont situées de chaque côté du plan P. The external element B comprises several rigid plates 10, conformed, at least partially, to the rollers 4; each raceway r is delimited by two plates 10 forming tracks, separate and independent of each other. These plates are located on each side of the plane P.
Les zones des plaques conformées aux galets présentent des surfaces concaves cylindriques 11 de rayon sensiblement égal à celui des galets 4. The zones of the plates conformed to the rollers have concave cylindrical surfaces 11 with a radius substantially equal to that of the rollers 4.
Les plaques rigides 10 associées à deux galets voisins, et comprises angulairement entre ces deux galets sont solidaires l'une de l'autre par une partie intermédiaire 12. Ainsi, comme visible sur la figure 3,-l'ensemble des plaques 10 forme trois pièces monobloc 13, chaque pièce comportant deux plaques 10 reliées par la partie intermédiaire 12. Les extrémités voisines de deux pièces 13 sont séparées par un espace e (fig. 2) situé radialement vers l'extérieur par rapport à l'extré- mité des tourillons 3. The rigid plates 10 associated with two neighboring rollers, and included angularly between these two rollers are integral with one another by an intermediate portion 12. Thus, as visible in FIG. 3, the assembly of the plates 10 forms three monobloc parts 13, each part comprising two plates 10 connected by the intermediate part 12. The adjacent ends of two parts 13 are separated by a space e (fig. 2) located radially outward relative to the end of the pins 3.
Des organes de liaison élastiques sont prévus entre chaque plaque rigide 10 et les parois des logements 8 de l'enveloppe 7, ces organes étant propres à appliquer les plaques 10 contre les galets.4. Elastic connecting members are provided between each rigid plate 10 and the walls of the housings 8 of the casing 7, these members being suitable for applying the plates 10 against the rollers. 4.
Les organes sont formés par des blocs élastiques 14, notamment en matière élastomère, dont la surface intérieure est liée par adhérisation ou collage, aux plaques 10, tandis que leur surface extérieure est liée, également par adhérisation ou collage, aux parois des logements 8. Les blocs élastiques 14, associés à deux galets voisins 4 et compris, angulairement, entre ces deux galets, sont reliés l'un à l'autre par une partie intermédiaire 15 de manière à former un seul bloc élastique 16. Ce bloc 16 a sensiblement la forme d'un V et est disposé à cheval, par l'intérieur des branches du V, comme visible sur la figure 2, sur deux côtés adjacents de deux bossages 9. L'extérieur du bloc 16 est adhérisé à la pièce 13. The members are formed by elastic blocks 14, in particular made of elastomeric material, the inner surface of which is bonded by adhesion or bonding, to the plates 10, while their outer surface is bonded, also by adhesion or bonding, to the walls of the housings 8. The elastic blocks 14, associated with two neighboring rollers 4 and included, angularly, between these two rollers, are connected to each other by an intermediate part 15 so as to form a single elastic block 16. This block 16 has substantially the shape of a V and is arranged astride, by the interior of the branches of the V, as visible in FIG. 2, on two adjacent sides of two bosses 9. The exterior of the block 16 is adhered to the part 13.
Les blocs élastiques 16 associés à chaque pièce 13 sont indépendants l'un de l'autre et également séparés par l'espace e comme visible sur la figure 2. The elastic blocks 16 associated with each part 13 are independent of one another and also separated by the space e as visible in FIG. 2.
Ces blocs s'étendent suivent toute la longueur des pièces 13, coitune visible sur la figure 1.These blocks extend along the entire length of the pieces 13, visible in FIG. 1.
L'ensemble est tel que, lorsque le joint est monté, c'est-à-dire lorsque les galets 4 sont introduits dans les cheinins de roulement, chaque galet est serré entre les deux plaques 10 délimitant le chemin r, ces plaques étant maintenues constailunent en pression contre les galets par les blocs élastiques 14, 16. The assembly is such that, when the seal is mounted, that is to say when the rollers 4 are introduced into the rolling tracks, each roller is clamped between the two plates 10 delimiting the path r, these plates being maintained constailunent in pressure against the rollers by the elastic blocks 14, 16.
L'enveloppe tubulaire 7 peut, selon une première solution montrée sur les figures 1 à 4, etre sertie partiellement par deux zones opposées 7a, 7 sur le bord d'une plaque de fond 17 métallique, circulaire. Cette plaque 17 comporte, dans sa partie centrale, un pion 18, sur lequel prend appui l'arbre 1. La pièce 5, formant collier de serrage, présente deux branches 19, 20, diamétralement opposes situées dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'enveloppe 7. Comme visible sur la figure 4, ces branches viennent recouvrir, à leur extrémité radiale, à la fois une zone 7c du bord dc l'enveloppe 7 et une zone de la plaque 17 ;l'extrémité radiale des deux branches 19, 20, est sertie sur l'empilage formé par ces deux zones.Au niveau des extrémités radiales des branches 19, 20, les zones 7a, 7b de l'enveloppe 7 comportent donc une échancrure pour permettre le sertissage des extrémités des branches 19 et 20. The tubular casing 7 can, according to a first solution shown in FIGS. 1 to 4, be partially crimped by two opposite zones 7a, 7 on the edge of a metallic, circular bottom plate 17. This plate 17 has, in its central part, a pin 18, on which the shaft 1 is supported. The part 5, forming a clamp, has two diametrically opposed branches 19, 20 located in a plane perpendicular to the axis of the envelope 7. As can be seen in FIG. 4, these branches come to cover, at their radial end, both an area 7c of the edge of the envelope 7 and an area of the plate 17; the radial end of the two branches 19, 20, is crimped onto the stack formed by these two zones. At the radial ends of the branches 19, 20, the zones 7a, 7b of the casing 7 therefore have a notch to allow crimping of the ends of the branches 19 and 20.
Selon une autre solution, montrée sur la figure 5, l'enveloppe tubulaire 7 est sertie autour d'une plaque circulaire 21 montée sur une pièce filetée 22 dont est solidaire l'arbre menant 2 (non représenté sur cette figure 5). La pièce 22 comporte le pion 18. La plaque circulaire 21 est arretée axialement, sur la pièce 22, d'une part, par une bague élastique fendue 23 engagée dans une yorge 24 de la pièce 22 et d'autre part par sertissage 25 de l'extrémité de la pièce 22. According to another solution, shown in Figure 5, the tubular casing 7 is crimped around a circular plate 21 mounted on a threaded piece 22 which is integral with the drive shaft 2 (not shown in this figure 5). The part 22 comprises the pin 18. The circular plate 21 is stopped axially, on the part 22, on the one hand, by a split elastic ring 23 engaged in a yorge 24 of the part 22 and on the other hand by crimping 25 of the end of part 22.
Un soufflet 26 en matière élastomère entoure l'extrémité ouverte de l'enveloppe et l'arbre 1. A bellows 26 of elastomeric material surrounds the open end of the envelope and the shaft 1.
ors du fonctionnement du joint, le jeu entre les galets 4 et les plaques 10 (déterminant les chemins de roulement) est supprimé en permanence du fait que ces plaques 10, indépendantes les unes des autres1 sont poussées constamment par les blocs élastiques 14 contre les galets. When the seal is working, the clearance between the rollers 4 and the plates 10 (determining the raceways) is permanently eliminated because these plates 10, independent of each other1 are constantly pushed by the elastic blocks 14 against the rollers .
Il en résulte un fonctionnement particulièrement silencieux et sans jeu puisque les jeux entre les galets et les parois des chemins de roulement sont supprimés, me-me en cours d'usure.
En outre, un tel joint assure une bonne isolation des vibrations, est robuste tout en restant léger. Il est d'une réalisation simple et économique.This results in a particularly silent and clearance-free operation since the clearances between the rollers and the walls of the raceways are eliminated, even during wear.
In addition, such a seal provides good vibration isolation, is robust while remaining light. It is simple and economical to produce.
Il convient de noter que l'invention peut s'appliquer à des joints autres que les joints tripodes, notamment à des joints du type bipode. It should be noted that the invention can be applied to joints other than tripod joints, in particular to joints of the bipod type.
Claims (9)
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