FR2504220A2 - HOMOCINETIC JOINT EQUIPPED WITH AN IMPROVED CENTER - Google Patents

HOMOCINETIC JOINT EQUIPPED WITH AN IMPROVED CENTER Download PDF

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FR2504220A2 FR8119772A FR8119772A FR2504220A2 FR 2504220 A2 FR2504220 A2 FR 2504220A2 FR 8119772 A FR8119772 A FR 8119772A FR 8119772 A FR8119772 A FR 8119772A FR 2504220 A2 FR2504220 A2 FR 2504220A2
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    • 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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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN JOINT HOMOCINETIQUE EQUIPE D'UN CENTREUR PERFECTIONNE. LEDIT JOINT COMPORTE UN CENTREUR 136 PRESENTANT UNE NERVURE CIRCULAIRE 146, DONT LA PARTIE INTERMEDIAIRE EST PLUS EPAISSE QUE SES PARTIES INTERNE ET EXTERNE ET UNE GORGE CIRCULAIRE 150 DONT LA PARTIE INTERMEDIAIRE EST PLUS MINCE QUE SES PARTIES INTERNE ET EXTERNE, LADITE NERVURE ET LADITE GORGE DES DENTS SITUEES SUR UN AXE COINCIDANT AVEC L'AXE DE ROTATION D'UNE PREMIERE FOURCHE, ET UNE AUTRE NERVURE CIRCULAIRE 152, DONT LA PARTIE INTERMEDIAIRE EST PLUS EPAISSE QUE SES PARTIES INTERNE ET EXTERNE ET UNE AUTRE GORGE 156, DONT LA PARTIE INTERMEDIAIRE EST PLUS MINCE QUE SES PARTIES INTERNE ET EXTERNE, TOUTES DEUX SE TROUVANT SUR UN AXE DE SYMETRIE COINCIDANT AVEC L'AXE DE ROTATION D'UNE SECONDE FOURCHE. APPLICATION AUX JOINTS HOMOCINETIQUES.THE INVENTION CONCERNS A HOMOKINETIC JOINT EQUIPPED WITH AN IMPROVED CENTER. LEDIT JOINT INCLUDES A CENTERER 136 PRESENTING A CIRCULAR RIB 146, THE INTERMEDIATE PART OF WHICH IS THICKER THAN ITS INTERNAL AND EXTERNAL PARTS AND A CIRCULAR THROAT 150 WHOSE INTERMEDIATE PART IS THINER THAN ITS INTERNAL AND EXTERNAL PARTS, THE ADITE RIB AND THE LADITE TEETH LOCATED ON AN AXIS COINCIDING WITH THE ROTATION AXIS OF A FIRST FORK, AND ANOTHER CIRCULAR RIB 152, THE INTERMEDIATE PART OF WHICH IS THICKER THAN ITS INTERNAL AND EXTERNAL PARTS AND ANOTHER THROAT 156, OF WHICH THE INTERMEDIATE PART IS LARGER THIN THAN ITS INTERNAL AND EXTERNAL PARTS, BOTH ARE LOCATED ON AN AXIS OF SYMMETRY COINCIDING WITH THE AXIS OF ROTATION OF A SECOND FORK. APPLICATION TO HOMOCINETIC JOINTS.

Description

2504 22 i2504 22 i

La présente addition concerne un joint homo-  The present addition relates to a homogeneous seal

cinétique comportant un centreur perfectionné.  kinetics with an improved centering device.

Les joints homocinétiques sont bien connus en pratique et ont l'avantage d'assurer un rapport constant entre les vitesses de rotation des arbres menant et mené qu'ils accouplent Un joint homocinétique comporte une  Homokinetic joints are well known in practice and have the advantage of ensuring a constant ratio between the rotational speeds of the driving and driven shafts that they couple.

première fourche extrême reliée à un arbre menant et com-  first extreme fork connected to a leading and

portant deux fourchons dans lesquels tourillonnent deux tourillons opposés d'un premier croisillon Une seconde  carrying two prongs in which are journalled two opposite trunnions of a first spider A second

fourche est reliée à un arbre mené et comporte deux four-  fork is connected to a driven shaft and has two

chons dans lesquels tourillonnent deux tourillons opposés d'un second tourillon Une chape relie les deux fourches extrêmes et comporte des bras dans lesquels tourillonnent les tourillons opposés des deux fourches, ces derniers tourillons étant perpendiculaires à ceux tourillonnant  in which there are two opposite journals of a second journal A clevis connects the two extreme forks and has arms in which the opposite journals of the two forks are journalled, the latter journals being perpendicular to those journalling

dans les fourchons des fourches extrêmes.  in the forks of the extreme forks.

Pour assurer un rapport constant entre les vi-  To ensure a constant relationship between the

tesses de rotation des arbres menant et mené, il est essen-  rotation of the leading and driven shafts, it is essential

tiel que, lorsqu'ils ne sont pas dans le prolongement l'un de l'autre, leurs axes de rotation respectifs fassent avec celui de la chape de liaison deux angles égaux Dans ce but, cette dernière chape contient un centreur situé entre  so that, when they are not in the extension of one another, their respective axes of rotation make two equal angles with that of the connecting clevis. For this purpose, this last clevis contains a centraliser situated between

les deux fourches extrêmes Jusqu'à présent, un tel cen-  the two extreme forks so far, such a cen-

treur a généralement la forme d'un joint à rotule dont une des fourches extrêmes supporte l'élément femelle ou cuvette et dont l'autre fourche extrême supporte l'élément mâle ou rotule Pour assurer vraiment la constance du rapport entre les vitesses de rotation des deux arbres, la rotule et sa cuvette doivent entrer en contact en un point équidistant des tourillons qui, tenus par les bras ou ailes de la chape  treur generally has the shape of a ball joint with one of the extreme forks supports the female element or bowl and the other extreme fork supports the male element or ball joint To really ensure the consistency of the ratio between the rotation speeds of the two shafts, the ball joint and its bowl must come into contact at a point equidistant from the trunnions which, held by the arms or wings of the clevis

de liaison, font partie des deux croisillons précités.  link, are part of the two braces mentioned above.

Les composants des centreurs actuellement utili-  The centering components currently used

sés s'écartent obligatoirement l'un de l'autre lorsque les arbres menant et mené ne sont plus dans le prolongement  must be separated from one another when the leading and driven trees are no longer in line

l'un de l'autre et font donc un angle l'un-avec l'autre.  from each other and so make an angle one-to-the-other.

Plus cet angle est grand, plus ces composants s'écartent l'un de l'autre Si le centreur considéré est un joint à  The greater this angle, the more these components deviate from each other If the centering device is a joint

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rotule, la rotule se déplace par rapport à sa cuvette de telle sorte qu'elles ne sont plus en contact en un point équidistant des axes des tourillons précités Par suite, les angles de déplacement des arbres menant et mené ne sont plus précisément identiques etpar conséquent,le rapport constant et précis entre les vitesses des arbres  patella, the ball moves relative to its bowl so that they are no longer in contact at a point equidistant from the axes of the aforementioned journals. As a result, the angles of movement of the driving and driven shafts are no longer exactly identical and consequently , the constant and precise relationship between tree speeds

menant et mené n'est plus assuré.leading and led is no longer insured.

La présente addition concerne un joint homo-  The present addition relates to a homogeneous seal

cinétique équipé d'un centreur dont les éléments sont  kinetic equipped with a centraliser whose elements are

toujours en contact à égale distance des axes des touril-  always in contact at equidistant distance from the axes of the

lons engagés dans la chape de liaison En conséquence, une fourche extrême présente des premières nervures ou dents faisant face à l'autre fourche extrême, l'axe de symétrie des dents coïncidant avec l'axe de rotation de  Thus, an extreme fork has first ribs or teeth facing the other end fork, the axis of symmetry of the teeth coinciding with the axis of rotation of the fork.

ladite fourche extrême et de l'arbre menant ou mené au-  said extreme fork and shaft leading or driven to

quel elle est assujettie De même, l'autre fourche ex-  which is subject to it Similarly, the other fork ex-

trême présente des secondes nervures ou dents faisant  treme has second ribs or teeth making

face à la fourche citée en premier lieu, l'axe de symé-  facing the fork mentioned first, the axis of symmetry

trie de ces dents coïncidant avec l'axe de rotation de l'autre fourche et de l'arbre menant ou mené auquel elle  sort of these teeth coinciding with the axis of rotation of the other fork and the shaft leading or led to which it

est assujettie Les jeux de dents sont décalés d'une demi-  is subject The sets of teeth are offset by one half

dent, quelle que soit la position des fourches extrêmes et des arbres menant et mené Les dents sont également  tooth, regardless of the position of the extreme forks and shafts leading and led The teeth are also

disposées selon des configurations curvilignes ou de seg-  disposed in curvilinear or segment configurations

ments sphériques dont les centres sont situés à l'inter-  spherical centers whose centers are located at

section des axes des tourillons des deux croisillons.  section of the axes of the trunnions of the two braces.

Ainsi, une coupe longitudinale passant par le centre des dents a donc une configuration correspondant à celle d'un segment de roue dentée Les dents ont un profil ou une  Thus, a longitudinal section passing through the center of the teeth therefore has a configuration corresponding to that of a toothed wheel segment The teeth have a profile or a

configuration tel que les points effectifs de contact en-  configuration such as the actual points of contact

tre elles se trouvent sur les cercles primitifs, à l'in-  they are on the primitive circles,

tersection avec une ligne passant par les centres des  tersection with a line passing through the centers of

jeux de dents Un tel profil est généralement à dévelop-  such a profile is generally developed.

pante ou d'une configuration analogue Cependant, la con-  pante or of a similar configuration.

figuration des dents est de préférence telle que leurs parties intermédiaires sont plus épaisses que les parties  figuration of the teeth is preferably such that their intermediate parts are thicker than the parts

extrêmes lorsqu'on les observe en coupe transversale.  extreme when viewed in cross-section.

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Egalement, une dent centrale d'une fourche est plus épaisse qu'une dent circulaire adjacente, lorsqu'on l'observe en coupe transversale, et un évidement central de l'autre fourche est plus large qu'une gorge circulaire, vue en coupe transversale, située entre les dents circulaires ad- jacentes. Le nouveau centreur non seulement assure un rapport constant entre les vitesses des arbres menant et me.,é, mais également un meilleur contact de roulement et moins de contact de glissement, ce qui assure une moins  Also, a central tooth of one fork is thicker than an adjacent circular tooth, when viewed in cross section, and a central recess of the other fork is wider than a circular groove, sectional view. transverse, located between the adjacent circular teeth. The new centraliser not only ensures a constant ratio between the driving and driving shaft speeds, but also a better rolling contact and less sliding contact, which ensures a less

grande perte de frottement et probablement moins d'usure.  great loss of friction and probably less wear.

Le centreur permet aussi de rapprocher les fourches du joint homocinétique, ce qui permet d'obtenir un plus grand -angle En outre, le nouveau centreur ne comporte pas de  The centralizer also makes it possible to bring the forks closer to the constant velocity joint, which makes it possible to obtain a larger-angle. In addition, the new centering device does not have any

pièces mobiles.moving parts.

En conséquence, la présente addition a pour  Accordingly, the present addition

objet un joint homocinétique équipé d'un centreur perfec-  object a homokinetic joint equipped with a perfect centering device

tionné Ledit joint homocinétique assure un rapport cons-  This constant velocity joint ensures a consistent

tant plus précis entre les vitesses des arbres menant et  so much more precise between the speeds of the trees leading and

mené qui sont reliés par le joint.  led that are connected by the joint.

L' addition a également pour objet un joint homocinétique équipé d'un centreur qui comporte des dents circulaires dont les parties intermédiaires sont plus épaisses que leurs deux parties extrêmes, et des gorges circulaires dont les parties intermédiaires sont plus étroites que leurs deux parties extrêmes, lorsqu'on les observe en coupe transversale Un élément du centreur présente une dent circulaire et une dent centrale qui est plus épaisse que la dent circulaire et un autre élément du centreur présente une gorge circulaire et un évidement central qui est plus large que cette dernière, lorsqu'on les observe en coupe transversale Ledit centreur assure  The addition also relates to a homokinetic joint equipped with a centraliser which comprises circular teeth whose intermediate parts are thicker than their two extreme parts, and circular grooves whose intermediate parts are narrower than their two extreme parts, when seen in cross section A centering element has a circular tooth and a central tooth which is thicker than the circular tooth and another centering member has a circular groove and a central recess which is wider than the latter when viewed in cross-section, said centering device assures

une moins grande perte par frottement et moins d'usure.  less loss of friction and less wear.

L'addition sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel:  The addition will be described in more detail with reference to the accompanying drawing by way of non-limiting example and in which:

la figure 1 est une coupe transversale fragmen-  FIG. 1 is a fragmen-

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taire à grande échelle du centreur du joint homocinétique selon la présente addition: et la figure 2 représente schématiquement deux  on a large scale of the centroid of the homokinetic joint according to the present addition: and FIG. 2 schematically represents two

dents du centreur de la figure 1 dans plusieurs positions.  centering teeth of Figure 1 in several positions.

Le centreur selon la présente addition est dési-  The centering device according to the present addition is

gné par 136 sur la figure l La plus grande différence en-  136 in Figure 1 The biggest difference between

tre ledit centreur et le centreur 86 décrit dans le brevet  said centering device and the centraliser 86 described in the patent

principal réside dans la configuration des dents ou ner-  The main problem lies in the configuration of the teeth or

vures et dans la différence entre les dimensions, en l'ob-  in the difference between the dimensions, in the ob-

servant en coupe, de la dent centrale et de l'évidement  serving in section, the central tooth and the recess

central en comparaison des dents et rainures circulaires.  central compared to the teeth and circular grooves.

Un élément 138 du centreur peut être réalisé dans la tra-  An element 138 of the centraliser can be realized in the work

verse 88, mais est de préférence remplaçable Dans ce cas, l'élément du centreur peut comporter une tige 140 qui peut être ajustée à force dans un alésage de la traverse 88 ou qui peut être filetée, comme représenté, et vissée dans le  88, but is preferably replaceable. In this case, the centering element may comprise a rod 140 which can be force-fitted into a bore of the cross-member 88 or which can be threaded, as shown, and screwed into the

trou taraudé 96 de la traverse 88 Un élément 142 du cen-  tapped hole 96 of the cross member 88 A member 142 of the center

treur peut être formé de la même manière dans la traverse mais est aussi de préférence remplaçable Dans ce cas, l'élément 142 peut comporter une tige 144 qui peut être ajustée à la presse dans un alésage de la traverse 90 ou qui peut être filetée, comme représenté, et vissée dans l'orifice taraudé 102 de la traverse 90 Les tiges filetées et 144 peuvent également traverser les orifices 96 et 102 et peuvent être assujetties par des écrous derrière les traverses 88 et 90 Comme cela s'applique également aux éléments 92 et 98 du centreur, les éléments 138 et 142 peuvent être alors enlevés et remplacés sans qu'il soit nécessaire de remplacer l'ensemble du joint homocinétique 10. L'élément 142 du centreur présente une nervure ou dent circulaire 146 et au centre de cette dernière une dent plus épaisse 148, lesdites dents étant séparées par  In this case, the element 142 may comprise a rod 144 which can be press-fitted in a bore of the cross-member 90 or which can be threaded, as shown, and screwed into the tapped hole 102 of the crossbeam 90 The threaded rods 144 and 144 can also pass through the orifices 96 and 102 and can be secured by nuts behind the cross members 88 and 90 As also applies to the elements 92 and 98 of the centraliser, the elements 138 and 142 can then be removed and replaced without it being necessary to replace the whole of the constant velocity joint 10. The element 142 of the centraliser has a rib or circular tooth 146 and in the center of this last a thicker tooth 148, said teeth being separated by

une gorge circulaire 150 L'élément 138 du centreur com-  a circular groove 150 The element 138 of the centering device

porte une nervure ou dent circulaire 152 entourée d'une dent ou ner\ure circulaire partielle externe S 54 Uriv giorcle circulaire 156 est menagée entre les dents 152 et 154 et un évidement  carries a rib or circular tooth 152 surrounded by a tooth or external circular ring S 54 Circular circle 155 is formed between teeth 152 and 154 and a recess

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central 158 est creusé dans la dent circulaire 152 pour  central 158 is hollowed out in the circular tooth 152 to

loger la dent centrale 148.accommodate the central tooth 148.

Les dents 146, 148, 152 et 154 sont positionnées sur un segment sphérique de manière que les centres se trouvent auxpoints o les axes des tourillons des croisil- lons se croisent, comme dans le cas des dents 104, 106, , 114, 116 et 118 de la forme de réalisation du brevet principal. Les dents des éléments 138 et 142 sont décalées d'une demi-dent de façon qu'elles puissent engrener d'une  The teeth 146, 148, 152 and 154 are positioned on a spherical segment so that the centers are at the points where the axes of the trunnions of the crossbars intersect, as in the case of the teeth 104, 106, 114, 116 and 118 of the embodiment of the main patent. The teeth of the elements 138 and 142 are offset by half a tooth so that they can mesh with one another.

manière généralement analogue aux dents de pignonsclassi-  generally similar to the classic

ques Cependant, les dents présentent des profils qui sont très différents de ceux des pignons classiques Les dents  However, the teeth have profiles that are very different from those of conventional gear teeth

circulaires 146 et 152 ainsi que la dent centrale 148 pré-  circular 146 and 152 as well as the central tooth 148

sentent toutes des parties intermédiaires qui sont plus épaisses que leurs parties extrêmes interne et externe correspondant respectivement à la racine et au sommet des dents Les parties internes des dents sont également détalonnées par rapport aux parties intermédiaires De même, les parties intermédiaires des gorges circulaires et 156 et l'évidement 158 sont plus étroits que les  all of them have intermediate parts which are thicker than their inner and outer extremities respectively corresponding to the root and the top of the teeth. The internal parts of the teeth are also off-set with respect to the intermediate parts. Similarly, the intermediate parts of the circular grooves and the recess 158 are narrower than the

fonds et les parties supérieures des gorges et de l'évi-  bottoms and the upper parts of throats and

dement Lorsque les parties externes des dents 146, 148  When the external parts of teeth 146, 148

et 152 sont de configuration à développante ou épicyclol-  and 152 are of involute or epicyclic configuration

dale, le cercle de base à partir duquel le profil est réa-  dale, the base circle from which the profile is

lisé présente un rayon qui est inférieur à celui du cercle  has a radius that is smaller than that of the circle

primitif d'une quantité comprise entre 0 et 1/4 de la hau-  of a quantity between 0 and 1/4 of the

teur de la dent, les dents étant détalonnées du cercle de  tooth, the teeth being cut off from the circle of

base au cercle de pied Le détalonnage des dents circu-  base to the foot circle The detachment of the circular teeth

laires peut être important sans trop affaiblir les dents, grâce à leur configuration circulaire ou annulaire Avec  can be important without unduly weakening the teeth, thanks to their circular or annular configuration With

cette configuration, les surfaces internes des dents si-  this configuration, the internal surfaces of the teeth

tuées entre les cercles de base et de pied n'entrent habi-  killed between the base and foot circles do not usually

tuellement pas en contact d'autres dents, au moins dans une mesure importante Les parties internes détalonnées des dents forment principalement des protubérances de liaison qui font saillie vers l'extérieur au-delà des  not in contact with other teeth, at least to a significant extent The internal parts of the teeth that are off-set form mainly connecting protuberances which protrude outwards beyond the

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parties externes desdites dents de sorte que le cercle de base est éloigné du cercle de pied vers l'extérieur et est  outer portions of said teeth so that the base circle is away from the foot circle to the outside and is

situé sur le cercle primitif ou près de ce dernier.  located on or near the original circle.

Les configurations particulières des dents, gorges et évidement ont l'avantage de permettre au cen- treur 136 de fonctionner d'une manière satisfaisante, même lorsque des tolérances relativement grandes d'autres composants du joint homocinétique font varier l'écartement  Particular configurations of the teeth, grooves and recess have the advantage of allowing the center 136 to function satisfactorily, even when relatively large tolerances of other components of the constant velocity joint vary the spacing.

entre les éléments 138 et 142 du centreur Ainsi, l'espa-  between the elements 138 and 142 of the centraliser Thus, the space

cement des cuvettes de portée varie dans la chape de liai-  the size of the cuvettes varies in the

son, dans la concentricité ou l'excentricité des touril-  in the concentricity or eccentricity of

lons et dans les cuvettes proprement dites ainsi que dans  lons and in the cuvettes themselves as well as in

l'écartement des cuvettes de portée des fourches extrêmes.  the spacing of the bowls of reach of the extreme forks.

Une variation de l'espacement de la base postérieure des éléments du centreur par rapport au cercle primitif des  A variation in the spacing of the posterior base of the centrator elements relative to the original circle of

dents peut également se produire Naturellement, les tolé-  teeth can also occur Naturally, tolerances

rances peuvent être cumulatives ou peuvent se compenser.  rances may be cumulative or may be offset.

Cependant, avec la forme particulière des dents,des gorges et de l'évidemment utilisés, de telles tolérances sont admissibles même si elles sont cumulatives Lorsque les dents présentent un profil ou configuration classique à développante en section droite, comme on le voit sur la figure 4 du brevet principal, des cales individuelles peuvent être nécessaires entre les éléments de liaison et les éléments du centreur pour compenser les variations d'écartement Cela exige des éléments supplémentaires et  However, with the particular shape of the teeth, grooves and obviously used, such tolerances are acceptable even if they are cumulative When the teeth have a profile or conventional involute configuration in cross section, as seen in FIG. 4 of the main patent, individual shims may be required between the connecting elements and the centering elements to compensate for variations in spacing. This requires additional elements and

en particulier un travail supplémentaire.  especially extra work.

La configuration à développante des parties supé-  The involute configuration of the upper parts

rieures des dents permet au centreur 136 de fonctionner d'une manière satisfaisante en présence de plus grandes tolérances des dimensions de montage, mais se traduit par un certain écart par rapport au rapport constant entre les vitesses des arbres La forme épicycloidale des parties supérieures des dents assure un rapport constant et précis entre les vitessesmais avec des tolérances moins grandes quant aux variations des dimensions Il est possible d'avoir recours à des profils de dents approchant la configuration  of the teeth allows the centraliser 136 to function satisfactorily in the presence of greater tolerances of the mounting dimensions, but results in a certain deviation from the constant ratio between the speeds of the shafts. The epicycloidal shape of the upper parts of the teeth provides a consistent and accurate ratio between speeds, but with smaller tolerances for dimensional variations It is possible to use tooth profiles approaching the configuration

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à développante ou la configuration épicycloidale ainsi que les' profils qui sont compris entre ces dernières De tels profils de la partie supérieure des dents au-dessus  or epicyclic configuration as well as the profiles that are between them Such profiles of the upper part of the teeth above

du cercle de base, se trouvant dans une partie intermé-  of the basic circle, being in an intermediate part

diaire des dents 1 sont désignés dans le présent mémoire  1 teeth are designated herein

par profils classiques de dents d'engrenages.  by conventional gear tooth profiles.

En examinant plus spécialement la figure 2, le centreur et plus particulièrement ses éléments 138 et 142 sont en prise et les dents sont espacées de façon que les cercles de base des éléments du centreur se touchent  2, the centering device and more particularly its elements 138 and 142 are engaged and the teeth are spaced so that the base circles of the elements of the centering device touch each other.

sur l'axe passant par les centres de ces deux éléments.  on the axis passing through the centers of these two elements.

La base d'une dent touche la base de la dent opposée sur  The base of a tooth touches the base of the opposite tooth on

le cercle de base lorsqu'elles se trouvent sur l'axe susmen-  the base circle when they are on the axis

tionné Lorsque les éléments du centreur sont désalignés par rapport à cet axe dans une direction, la base de la première dent glisse le long de la surface externe de la seconde dent au-delà du cercle de base jusqu'à ce que la tête soit atteinte en un point o se produit la séparation des dents Ce point se trouve à l'endroit o le cercle de tête du premier élément du centreur et le cercle de base de l'autre élément se croisent Egalement, en partant de l'axe passant par les centres, si les éléments du centreur sont désalignés par rapport à cet axe dans la direction opposée, la base de la seconde dent glisse le long de la surface externe de la première dent au-delà du cercle de base jusqu'à ce que la tête soit atteinte Toutefois, il convient de noter qu'il ne se produit sensiblement pas de  When the centering elements are misaligned with respect to this axis in one direction, the base of the first tooth slides along the outer surface of the second tooth beyond the base circle until the head is reached. at a point where the separation of the teeth occurs. This point is where the head circle of the first centering element and the base circle of the other element intersect, starting from the axis passing through. centers, if the centering elements are misaligned with respect to this axis in the opposite direction, the base of the second tooth slides along the outer surface of the first tooth beyond the base circle until the However, it should be noted that there is essentially no

glissement entre les surfaces des dents au cours de la ro-  sliding between the surfaces of the teeth during the

tation normale des joints universels, mais seulement lors-  normal joints, but only when

que les angles changent En réalité, il se produit une cer-  that the angles are changing In reality, there is a cer-

taine déviation des dents avec un certain contact de glis-  some tooth deflection with some sliding contact

sement mais ce dernier est relativement faible, en particu-  but the latter is relatively low, particularly

lier si on le compare avec un dispositif centreur du type à bille qui présente un contact de glissement important  bind when compared with a ball-type centering device that has a large slip contact

lors de la rotation du joint universel.  when rotating the universal joint.

Avec les dents d'engrenages classiques à dévelop-  With the classic gear teeth developing

pante, la ligne de contact est tangente aux deux cercles  pante, the contact line is tangent to both circles

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de base des deux pignons Toutefois, avec le profil des dents de la figure 1, la ligne de pression est plus près d'une ligne perpendiculaire à une ligne passant par les centres des pignons, l'angle de pression approchant zéro et ne correspondant qu'à la moitié environ de l'angle de pression de la ligne de pression de dents classiques ayant un profil à développante Ce plus petit angle de pression  However, with the profile of the teeth of Figure 1, the pressure line is closer to a line perpendicular to a line passing through the centers of the gears, the pressure angle approaching zero and corresponding only at about half of the pressure angle of the conventional tooth pressure line having an involute profile This smaller pressure angle

permet en particulier aux éléments du centreur de la fi-  in particular allows the centering elements of the

gure 1 de fonctionner d'une manière satisfaisante avec  to operate in a satisfactory manner with

de plus grandes tolérances dans le joint homocinétique.  greater tolerances in the homokinetic joint.

Comme on le voit sur la figure 2, l'angle de pression de la ligne de pression est faible, ladite ligne de pression passant entre le point o le cercle de base de l'un des éléments du centreur coupe le cercle de tête du second élément et o le cercle de base de ce second élément du centreur croise le cercle de tête de l'élément cité en premier lieu En réalité, dans ce cas, la ligne de pression n'est pas vraiment une ligne droite mais suit plutôt le cercle de base d'un côté de l'axe de symétrie passant par les centres des éléments du centreur, puis suit l'autre cercle de base de l'autre côté dudit axe de symétrie, ce qui donne à cette ligne une configuration en S de faible amplitude. Avec des centreurs comportant des dents ayant un profil classique à développante, lorsque les joints sont articulés à de grands angles, par exemple de 45 , les  As seen in FIG. 2, the pressure angle of the pressure line is small, said pressure line passing between the point where the base circle of one of the centering elements intersects the leading circle of the second element and o the base circle of this second element of the centerer crosses the head circle of the element first mentioned In reality, in this case, the pressure line is not really a straight line but instead follows the circle base of one side of the axis of symmetry passing through the centers of the elements of the centraliser, then follows the other base circle on the other side of said axis of symmetry, which gives this line an S configuration of low amplitude. With centrers having teeth having a conventional involute profile, when the joints are articulated at large angles, for example 45, the

flancs des dents se séparent rapidement des points de con-  flanks of the teeth quickly separate from the

tact autour de la forme circulaire des dents Par consé-  tact around the circular shape of the teeth.

quent, de plus grandsécartements des dents sont nécessaires pour résister aux forces transversales tendant à désaligner  larger tooth gaps are needed to resist transverse forces tending to misalign

les éléments du centreur et il peut en résulter une longé-  the centering elements and may result in a long

vité trop courte Toutefois, lorsque les dents présentent le profil selon l'invention avec une partie externe ayant généralement le profil classique d'une dent d'engrenage et avec le détalonnage, on obtient une coopération plus étroite  However, when the teeth present the profile according to the invention with an external part generally having the conventional profile of a gear tooth and with the relief, a closer cooperation is obtained.

des dents d'engrenages, les surfaces des dents ayant ten-  gear teeth, the surfaces of the teeth having

dance à se séparer moins rapidement lorsque les joints sont  dance to separate less quickly when the joints are

2504 2202504,220

articulés suivant des angles plus importants En consé-  articulated at greater angles.

quence, un moins grand écartement des dents peut encore  quence, a smaller gap may still be

leur permettre de supporter les forces transversales ten-  allow them to withstand the transverse forces

dant à désaligner les éléments du centreur Ce plus faible écartement des dents accroit leur longévité. Les points de contact entre les dents des éléments du centreur se trouvent normalement dans le plan commun défini par les deux axes des arbres et ont tendance à  misalignment of centering elements This smaller tooth gap increases longevity. The points of contact between the teeth of the centraliser elements are normally in the common plane defined by the two axes of the trees and tend to

glisser plutôt qu'à s'opposer aux forces agissant perpen-  rather than oppose the forces acting

diculairement audit plan commun Les forces s'exerçant à des angles inférieurs à un angle droit sont la cause  in particular to this common plane Forces acting at angles below a right angle are the cause

d'une résistance partielle et d'un glissement partiel se-  partial resistance and partial slip

lon la direction-dans laquelle elless'exercent Les élé-  in the direction in which they exercise

ments du centreur'et plus particulièrement leurs dents  the centreur'and more particularly their teeth

peuvent s'écarter légèrement pour résister à ces forces.  can deviate slightly to resist these forces.

en obligeant ainsi les flancs de contact à s'éloigner du plan commun La conformation particulière des dents permet à l'élément du centreur de résister plus efficacement aux forces tendant à désaligner les deux arbres, en particulier  thus forcing the flanks of contact to move away from the common plane The particular conformation of the teeth allows the centering element to resist more effectively the forces tending to misalign the two shafts, in particular

lorsque les forces s'exercent suivant des angles par rap-  when the forces are exerted from angles

port au plan défini par les axes des deux arbres.  port to the plane defined by the axes of the two trees.

En réalité, il s'est également avéré que les pro-  In fact, it has also been shown that

fils particuliers des dents, des gorges et de l'évidement  particular threads of teeth, throats and recess

permettent de réaliser plus facilement les éléments du cen-  make it easier to achieve the elements of the cen-

treur que les profils des dents des éléments du centreur  than the tooth profiles of the centering elements

représentés sur la figure 4 du brevet principal par exemple.  shown in Figure 4 of the main patent for example.

Les dents, les gorges et l'évidement peuvent être réalisés  Teeth, grooves and recess can be realized

sur les éléments du centreur à la fois de la forme de réa-  on the elements of the centraliser both of the form of reaction

lisation de la figure 4 du brevet principal et de celle  of Figure 4 of the main patent and that of

représentée sur la figure 1 de la présente demande en uti-  shown in Figure 1 of this application in use.

lisant des fraises ayant la configuration de crémaillères.  reading strawberries with racks configuration.

On fait pivoter chaque crémaillère autour de son cercle  Each rack is rotated around its circle

primitif le long du cercle primitif de l'élément du cen-  primitive along the original circle of the element of the cen-

treur Avec les dents des éléments 138 et 142 du centreur représenté sur la figure 1 du présent mémoire, les dents  With the teeth of elements 138 and 142 of the centraliser shown in Figure 1 of this specification, the teeth

de la crémaillère présentent des flancs qui sont perpendi-  of the rack have flanks that are perpendicular to

culaires au cercle primitif de ladite crémaillère, de la  to the original circle of the said rack, the

2504 2202504,220

face inférieure au cercle primitif Les surfaces supé-  underside of the pitch circle The top surfaces

rieures du cercle primitif à la face supérieure des dents peuvent être inclinées de 15 par rapport aux surfaces  of the pitch circle to the upper surface of the teeth may be inclined by 15

inférieures, à titre illustratif.lower, for illustrative purposes.

Le centreur 136 est muni de préférence d'une gaine de graissage 160 Cette dernière présente deux rives 162 et 164 qui sont maintenues par les éléments 138 et 142 du centreur Dans ce but, le premier élément 138 présente une gorge extrême ou partie en retrait 166 ainsi qu'une plaque adjacente de retenue 168 intercalée entre l'élément 138 du centreur et la traverse 88 La plaque de retenue comporte une bride périphérique 170 qui est concentrique à l'élément 138 et qui coopèrent avec la gorge 166 pour retenir la rive 162 Egalement, l'élément 142 du centreur présente une gorge extrême ou évidement annulaire 172 ainsi qu'une plaque adjacente de retenue 174 placée entre l'élément 142 et la traverse 90 La plaque de retenue 174 comporte aussi une bride périphérique 176  The centralizer 136 is preferably provided with a lubricating sheath 160. The latter has two shims 162 and 164 which are held by the elements 138 and 142 of the centraliser. For this purpose, the first element 138 has an extreme groove or a recessed portion 166 and an adjacent retaining plate 168 interposed between the centering member 138 and the cross member 88. The retaining plate has a peripheral flange 170 which is concentric with the member 138 and cooperates with the groove 166 to retain the edge 162. Also, the centering member 142 has an annular or recess groove 172 and an adjacent retaining plate 174 between the member 142 and the cross member 90. The retaining plate 174 also has a peripheral flange 176.

pour retenir la rive 164 de la gaine 160.  to retain the bank 164 of the sheath 160.

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Claims (8)

REVENDICATIONS 1 Joint homocinétique destiné à coupler deux arbres ayant chacun une fourche extrême, caractérisé en  1 Homokinetic joint for coupling two shafts each having an extreme fork, characterized in ce qu'il comporte un centreur ( 136) présentant une pre-  it comprises a centralizer (136) having a first mière nervure circulaire ( 146) et une première gorge cir- culaire ( 150) formées sur une première traverse de liaison ( 90) supportée par une première fourche, la nervure ( 146) et la gorge ( 150) étant situées sur un axe de symétrie coïncidant avec l'axe de rotation de la première fourche,  a first circular rib (146) and a first circular groove (150) formed on a first connecting beam (90) supported by a first fork, the rib (146) and the groove (150) being located on an axis of symmetry coinciding with the axis of rotation of the first fork, ladite première nervure ( 146) présentant une partie inter-  said first rib (146) having an internal portion médiaire plus-épaisse que ses parties extrêmes interne et externe en coupe transversale ladite première gorge ( 150) ayant une partie intermédiaire plus mince que ses parties extrêmes interne et externe en coupe transversale, et une  median-thicker than its inner and outer end portions in cross-section, said first groove (150) having an intermediate portion thinner than its inner and outer end portions in cross-section, and a seconde nervure circulaire ( 152) et une seconde gorge cir-  second circular rib (152) and a second circumferential groove culaire ( 156) formées sur une seconde traverse de liaison ( 88) supportée par une seconde fourche extrême, la seconde nervure ( 152) et la seconde gorge ( 156) étant situées sur un axe de symétrie coïncidant avec l'axe de rotation de la seconde fourche, ladite seconde nervure ( 152) ayant une partie intermédiaire plus épaisse que ses parties extrêmes interne et externe en coupe transversale, et ladit seconde gorge ( 156) ayant une partie intermédiaire plus mince que  eyelet (156) formed on a second connecting beam (88) supported by a second end fork, the second rib (152) and the second groove (156) being located on an axis of symmetry coinciding with the axis of rotation of the second fork, said second rib (152) having an intermediate portion thicker than its inner and outer end portions in cross-section, and said second groove (156) having an intermediate portion thinner than ses parties extrêmes interne et externe en coupe transver-  its inner and outer extremities in transverse section sale.dirty. 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties externes desdites nervures ( 146, 152)  2 seal according to claim 1, characterized in that the outer portions of said ribs (146, 152) ont des profils généralement à développante.  have generally involute profiles. 3 Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties internes desdites nervures ( 146, 152)  3 Joint according to claim 2, characterized in that the internal parts of said ribs (146, 152) sont détalonnées.are misaligned. 4 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une dent centrale ( 148) sur la première  4 seal according to claim 1, characterized in that it comprises a central tooth (148) on the first traverse de liaison ( 90) qui est plus épaisse que la pre-  crossbar (90) which is thicker than the first mière nervure circulaire ( 146) en coupe transversale, ainsi qu'un évidement central ( 158) sur la seconde traverse de liaison ( 88) qui est plus large que la seconde gorge ( 156)  first circular rib (146) in cross-section, and a central recess (158) on the second connecting web (88) which is wider than the second groove (156) 2504 2202504,220 de la seconde traverse ( 88) en coupe transversale.  of the second cross member (88) in cross section. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite dent centrale ( 148) présente une partie intermédiaire qui est plus épaisse que ses parties extrêmes interne et externe en coupe transversale et en ce que ledit évidement l 158) présente une partie intermédiaire plus mince que ses parties extrêmes interne et externe en coupe transversale. 6 Joint selon la revendication 1, caractérisé  Joint according to claim 4, characterized in that said central tooth (148) has an intermediate portion which is thicker than its inner and outer end portions in cross-section and in that said recess (158) has a thinner intermediate portion than its internal and external extremities in cross-section. 6 seal according to claim 1, characterized en ce que la première nervure circulaire ( 146) et la pre-  in that the first circular rib (146) and the first mière gorge circulaire ( 150) sont formées sur un premier  first circular groove (150) are formed on a first élément ( 142) du centreur qui est monté de manière amo-  element (142) of the centraliser which is mounted vible sur la première traverse de liaison ( 90) et en ce que la seconde nervure circulaire ( 152) et la seconde gorge circulaire ( 156) sont formées sur un second élément ( 138) du centreur qui est monté de manière amovible sur la  on the first connecting beam (90) and in that the second circular rib (152) and the second circular groove (156) are formed on a second centering element (138) which is removably mounted on the seconde traverse de liaison ( 88).second connecting beam (88). 7 Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments ( 138, 142) du centreur présentent des tiges filetées ( 140, 144 ') qui sont vissées dans des alésages taraudés ( 96, 102) des traverses respectives ( 88, 90) de manière à être montées d'une façon amovible  Joint according to claim 6, characterized in that the elements (138, 142) of the centraliser have threaded rods (140, 144 ') which are screwed into threaded bores (96, 102) of the respective crosspieces (88, 90). so as to be removably mounted sur ces dernières.on these last ones. 8 Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments ( 138, 142) du centreur présentent  8 seal according to claim 6, characterized in that the elements (138, 142) of the centraliser present des gorges circulaires ( 166, 172) à proximité des traver-  circular grooves (166, 172) near the crossings ses respectives l 88, 90) et une gaine ( 160) qui présentent des rives solidaires ( 162, 164) logées dans les gorges  its respective l 88, 90) and a sheath (160) which have integral edges (162, 164) housed in the grooves ( 166, 172) citées en dernier lieu.  (166, 172) last cited. 9 Joint selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque ( 168, 174) ayant une bride  9 Seal according to claim 8, characterized in that it comprises a plate (168, 174) having a flange circulaire ( 170, 176) et intercalée entre chacun des élé-  circular (170, 176) and inserted between each of the ments ( 138, 142) du centreur et la traverse respective ( 88, 90), les brides circulaires l 170, 176) desdites plaques ( 168, 174) étant à proximité des gorges ( 166, 172) citées en dernier lieu pour aider à retenir en place les  the centrers and the respective cross-member (88, 90), the circular flanges (170, 176) of said plates (168, 174) being in proximity to the last-mentioned grooves (166, 172) to assist hold in place rives ( 162, 164) de la gaine.shores (162, 164) of the sheath.
FR8119772A 1981-04-15 1981-10-21 HOMOCINETIC JOINT EQUIPPED WITH AN IMPROVED CENTERER Expired FR2504220B1 (en)

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