FR2660029A1 - Circular transmission method with wide angular deflection and corresponding transmission joint - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de transmission circula ire homocinétique a grand débattement angulaire et le joint de transmission correspondant
On connaît déjà une variété assez entendue de joints de transmission, à cardans simple ou double, a pignons et chapes ou à rotules, qui permettent la liaison de deux arbres a axes concourants en vue de la transmission d'un mouvement circulaire sous un angle voriable en fonction de l'utilisation.The present invention relates to a constant velocity circulatory transmission method with large angular displacement and the corresponding transmission joint.
There is already known a fairly well-understood variety of transmission joints, with single or double cardan joints, with pinions and yokes or with ball joints, which allow the connection of two shafts with concurrent axes with a view to the transmission of a circular movement under a voriable angle. depending on use.
On sa i t que dans un joint double du type "Q la cardan " les extrémités d'arbres sont reliées l'une à l'autre par une rotule, de fac on que les deux joints restent pratiquement symétriques par rapport au plan blssecteur de l'angle formé par les deux arbres ; ceci afin qu'un tel joint double reste en permanence homocinetique. Une telle obligation impose de prévoir, de construction, un graissage sérieux et permanent, avec ce que cela implique de contrainte au niveau de l'étanchéité. It is known that in a double joint of the "Q cardan" type, the ends of the shafts are connected to each other by a ball joint, so that the two joints remain practically symmetrical with respect to the plane of the joint. 'angle formed by the two trees; this so that such a double joint remains permanently homokinetic. Such an obligation means that serious and permanent lubrication must be provided during construction, with all that that implies in terms of tightness.
De plus, des joints homocinétiques de cette conception ne per-mettent qu'un désalignement maximum de 45, ce qui en limite l'utilisation et dans les domaines qui lui sont re- servés, tel que l'automobile par exemple, réduit l'angle de braquage max i mum des roues I orsqu i i s' ag i t de roues mo- tri ces et directrices, d'où un rayon de giration parfois incompatible avec des tracés de routes très sinueux
Il en est de meme lorsqu'il s'agit d'actionner a distance le fonctionnement d'un dispositif sol idare d'un organe articulé.Il n'existe guère d'autres ressources, alors, que celle de recourir à des systèmes électromécaniques exigeants, bien sur, de disposer d'une source d'énergie appropriée (gâche de serrure électrique, par exemple). In addition, constant velocity joints of this design allow only a maximum misalignment of 45, which limits its use and in the areas reserved for it, such as the automobile for example, reduces the maximum steering angle i mum of the wheels I when it is a matter of steered and steered wheels, hence a radius of gyration sometimes incompatible with very winding road courses
It is the same when it comes to actuating at a distance the functioning of a suitable ground device of an articulated organ. There are hardly any other resources, then, than to resort to electromechanical systems demanding, of course, to have an appropriate source of energy (electric lock strike, for example).
On connaît dej à un joint de transmission permettant d'ac coupler deux arbres, dont les axes sont concourants, afin de transmettre un mouvement circulaire avec un désalignement d'au moins 90 , tel que celui décrit dans le brevet d'invention français 2. 110.503 qui est constitué d'une armature, comprenant une partie centrale formée de deux chapes à axes perpendiculaires accolées par leurs parties médianes, par rapport a laquel le s'articulent deux chapes identiques dont la base est traversee respectivement par l'arbre menant ou l'arbre mené ; l'extrémité de chacun des dits arbres comportant un pignon conique engrenant sur une roue dentée intermédiaire dont l'axe est confondu avec ce- lui de l'articulation de la chape correspondante, le mouvement étant transmis par une paire de pignons coniques clavetés, de part et d'autre de la partie médiane de la double chape, sur un arbre intermédiaire, dont l'axe est susceptible d'etre amené dans le prolongement de ceux des di ts arbres ; chacun des p i gnons de I a d i te pa i re engrenant sur la roue intermédiaire correspondante.We already know of a transmission joint allowing to couple two shafts, whose axes are concurrent, in order to transmit a circular movement with a misalignment of at least 90, such as that described in the French patent for invention 2. 110.503 which consists of a frame, comprising a central part formed by two yokes with perpendicular axes joined by their median parts, with respect to which are articulated two identical yokes the base of which is crossed respectively by the driving shaft or the 'led tree; the end of each of said shafts comprising a bevel gear meshing on an intermediate toothed wheel whose axis coincides with that of the articulation of the corresponding yoke, the movement being transmitted by a pair of keyed bevel gears, of on either side of the middle part of the double yoke, on an intermediate shaft, the axis of which is likely to be brought in line with those of the di trees; each of the pins of I a d i te pa i re meshing on the corresponding intermediate wheel.
Si cette solution offre, par rapport aux joints à double cardan classique, l'avantage d'une transmission optimum et régul ière d'un couple de rotation d'un arbre menant à un arbre mené, avec un désalignement pouvant effectivement atteindre voire dépasser 90 , c'est au prix d'une combi- naison de moyens assez compl tiquée faisant appel à des com- posants assez coûteux, exigeant, pour le bon fonctionnement de l'ensemble I e, une grande r i rigueur géométrique , a defaut de laquel le des j jeux, du brui t et des vibrations, susceptibles d'etre retransmis à l'organe meme, ne tarderaient pas à apparaître. If this solution offers, compared to conventional double cardan joints, the advantage of optimum and regular transmission of a torque from a shaft leading to a driven shaft, with a misalignment which can effectively reach or even exceed 90 , this is at the cost of a fairly complicated combination of means calling on fairly expensive components, requiring, for the proper functioning of the assembly I e, great geometrical rigor, failing which the j games, noisy t and vibrations, likely to be transmitted to the organ itself, would soon appear.
Outre la rigueur géométrique imposée par ce mode de construction, ci-dessus évoqué, un graissage sérieux et permanet s'impose au niveau des engrenages, lequel oblige à prévoir un carter articulé ou un manchon souple, quec les contraintes que cela suppose.In addition to the geometric rigor imposed by this method of construction, mentioned above, a serious and permanent lubrication is required at the gears, which requires to provide an articulated casing or a flexible sleeve, that the constraints that this implies.
La présente invention a pour but de remédier a ces inconvé- nients. Cette invention, tel le qu'el le se caractérise, re sout le problème consistant à accoupler deux arbres a axes concourants, par l'intermédiaire d'un joint a double cardan, permettant d'obtenir une transmission de mouvement circulaire homocinétique avec un désalignement pouvant atteindre 90 , en recourant à des moyens très simples et très fiables.The object of the present invention is to remedy these drawbacks. This invention, as it is characterized, re supports the problem of coupling two shafts with concurrent axes, by means of a double cardan joint, making it possible to obtain a transmission of circular motion constant velocity with a misalignment. up to 90, using very simple and reliable means.
Le procédé permettant d'obtenir une transmission circulaire homocinétique selon des désal ignements pouvant atteindre 900 par l'intermédioire d'un joint à double cardan consiste à maintenir les cardans sur une circonférence de centre (0), correspondant au point d'intersection des axes
XX' et Y'?' des arbres menant et mené, de rayon constant determiné de construction, sous tous les angles de désali- gnement des arbres menant et mene.The method for obtaining a constant velocity kinetic transmission according to misalignments of up to 900 by means of a double cardan joint consists in maintaining the cardan joints on a circumference of center (0), corresponding to the point of intersection of the axes.
XX 'and Y'? ' leading and leading trees, of constant radius determined for construction, from all angles of misalignment of the leading and leading trees.
Le joint à double cardan mettant en oeuvre le procédé selon l'invention se caractérise principalement en ce que le dispositif permettant de maintenir les cardans sur une circonférence de centre (0) de rayon (R) prédéterminée, quel le que soit la valeur du désal ignement des arbres, est constitué de deux chapes opposées par la base, se déplaçant l'une par rapport à l'autre selon leur aux de rotation, entre les joues desquelles sont articulées respectivement les bagues extérieures des cardans menant et mené.The double cardan joint implementing the method according to the invention is mainly characterized in that the device making it possible to maintain the cardan joints on a circumference of center (0) of predetermined radius (R), whatever the value of the desal igniting trees, consists of two yokes opposite by the base, moving relative to each other according to their rotational, between the cheeks of which are articulated respectively the outer rings of the leading and driven gimbals.
Selon un mode particul îer de réal isation de I ' invention le coul issement l'une par rapport a l autre des deux chapes selon leur axe de rotation est obtenu par l'intermédiaire d'au moins deux colonnettes, implantées perpendiculaire ment dans 1 a base de i 'une des chapes, montées coulissontes dans des or ifices percés perpendiculairement dans la base de l'autre chape.According to a particular embodiment of embodiment of the invention, the sliding relative to one another of the two yokes along their axis of rotation is obtained by means of at least two balusters, located perpendicularly in the base. of one of the yokes, slidably mounted in holes orices pierced perpendicularly in the base of the other yoke.
Les colonnettes et leurs orifices de coulissement sont si- tués symétriquement par rapport à I 'axe de rotation du joint, dans le plan de symétrie médian respectif de chacune des chapes.The balusters and their sliding orifices are located symmetrically with respect to the axis of rotation of the joint, in the respective median plane of symmetry of each of the yokes.
Le libre débattement des chapes I 'une par rapport à l'autre est limité par une butée située à l'extrémité libre de chacune des colonnettes. Cette butée peut etre constituée, par exemple, d'un jonc d'arrêt monte dans une rainur-e cir- culaire
La longueur (L) des colonnettes est déterminée pour que, compte-tenu de l'épaisseur de la base des chapes et de la distance (2R) séparant les deux cardans, I 'écartement maximum C0) existant entre les bases des chapes corresponde au minimum à
The length (L) of the columns is determined so that, taking into account the thickness of the base of the yokes and the distance (2R) separating the two universal joints, the maximum spacing C0) existing between the bases of the yokes corresponds to the minimum to
Selon un mode de réalisation préférentiel, la base de cha cune des chapes est constituée d'une couronne, dont le diamètre extérieur est au moins égal à la largeur de la chape et dont le diamètre intérieur est au plus égal à l'écarte- ment existant entre les joues de la chape ; ceci de façon à permettre le I ibre débattement de la couronne extérieure des cardans lorsque le désalignement existant entre les arbres mené et menant atteint 90 .According to a preferred embodiment, the base of each of the yokes consists of a crown, the outer diameter of which is at least equal to the width of the yoke and the inner diameter of which is at most equal to the spacing existing between the cheeks of the yoke; this so as to allow the free movement of the outer ring of the universal joints when the misalignment existing between the driven and leading shafts reaches 90.
Pour I es app lications particulières n'exigeant pas de désalignement d'arbres supérieurs à 450 mains imposant, par contre, une transmission parfaitement homocinetique en rotation, comme c'est tout spécialement le cas pour l'en- traînement des roues directrices de véhicules, l'adjonction d'une rotule d'accouplement et de centrage, faisant partie de I 'ensemble, est nécessaire.For specific applications that do not require the misalignment of shafts greater than 450 hands, which, on the other hand, requires a perfectly homokinetic transmission in rotation, as is especially the case for driving the steering wheels of vehicles. , the addition of a coupling and centering ball joint, being part of the assembly, is necessary.
Cette rotule est constituée, de préférence, de deux é I é- ments dont l'un, mâle, est constitué d'une languette usinée dans une sphère et dont l'autre , femelle, est consti- tue d'une cloche sphérique comportant un alésage latéral permettant l'engagement latéral et tangentiel de la languette en lui communiquant unerotation de 45 en utilisant celle-ci comme une clef à deux flancs parallèles, situé; à égale distance de l'axe de rotation. Une membrane souple, en accordéon, forme un carter étanche pour la protection et la lubrification du joint.This ball joint preferably consists of two elements, one of which, male, consists of a tongue machined in a sphere and the other of which, female, consists of a spherical bell comprising a lateral bore allowing the lateral and tangential engagement of the tongue by communicating to it a rotation of 45 by using the latter as a key with two parallel sides, located; equidistant from the axis of rotation. A flexible, accordion-shaped membrane forms a sealed casing for the protection and lubrication of the seal.
Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent principalement en ceci qu'elle permet de transmettre des mouvements de rotation selon des angles importants, en utilisant des moyens simples et fiables n'exigeant qu'un entretien très limité.The advantages obtained, thanks to this invention, consist mainly in that it makes it possible to transmit rotational movements at large angles, using simple and reliable means requiring only very limited maintenance.
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre d'un joint de transmission, réalisé selon I ' invention, donné à titre d'exemple non I i- mitatif au regard des dessins annexés sur lesquels :: - la figure 1 représente une vue en perspective de l'en- semble, - la figure 2 représente une vue de dessus de l'ensemble dans une position correspondant a l'alignement des arbres menant et mené, - ia figure 3 représente une vue de dessus de l'ensemble dans une pos i t i on correspondant à un désalignement de 45 des arbres menant et mené.Other characteristics and advantages will appear in the following description of a transmission joint, produced according to the invention, given by way of non-limiting example with regard to the appended drawings in which: - Figure 1 shows a perspective view of the assembly, - Figure 2 shows a top view of the assembly in a position corresponding to the alignment of the drive and driven shafts, - ia Figure 3 shows a top view of the 'together in a pos iti on corresponding to a misalignment of 45 of the driving and led trees.
- la figure 4 représente une vue partiel le d'une rotule d'accouplement permettant d'assurer et de maintenir une transmission parfaitement homocinétique pour des désali- gnements inférieurs a 45ç. - Figure 4 shows a partial view of a coupling ball to ensure and maintain a perfectly constant velocity transmission for misalignments less than 45c.
Les figures représentent un joint de transmission comportant deux chapes 10 et 20 opposées par leurs bases 1 1 et 21 entre les joues 12, 13 et 22, 23 desquel les sont montés des cardans 30 et 40 dont les bagues extérieures 31 et 41 touri I lonent par rapport aux chapes 10, 20 par I ' intermé- diaire d'axes 5 et 5 et dont les bagues internes 32 et 42 son t f i xées respect i vemen t à I 'extrém i te. des arbres menant 7 et mené 8 les chapes étant rel iées par des colonnettes SU à butée 91 emmanchées dans des orifices 111 percés dans la base il de 1 la chape 10 et les bases 11 et 21 1 des chapes 10 et 20, en forme de couronne, comportant, de ce fa i t, une découpe circulaire axiale 112 et 212 d'un diamètre suffi sant pour permettre le I ibre débattement angulaire des ba-= gues extérieures 31, 41 des cardans 30 et 40.The figures represent a transmission joint comprising two yokes 10 and 20 opposite by their bases 1 1 and 21 between the cheeks 12, 13 and 22, 23 des which are mounted cardan shafts 30 and 40 whose outer rings 31 and 41 touri I lonent with respect to the yokes 10, 20 by the intermediary of axes 5 and 5 and the internal rings 32 and 42 of which are fixed respectfully to the extreme. trees leading 7 and led 8 the yokes being connected by columns SU with stop 91 fitted into orifices 111 drilled in the base 11 of the yoke 10 and the bases 11 and 21 1 of the yokes 10 and 20, in the form of crown, comprising, in this way, an axial circular cutout 112 and 212 of a diameter sufficient to allow the free angular movement of the outer rings 31, 41 of the cardan joints 30 and 40.
En examinant la figure 2 on remarque que, sous reserve qu'un débattement (D) maximum
ait été rendu possible entre l'une des chapes 10 et l'autre 20, par l'intermédiaire des colonnettes 90, il est pos- sible d'otbenir, pour un débattement maximum (D), l'alignement des arbres menant 7 et mené 8. By examining Figure 2 we note that, provided that a maximum travel (D)
has been made possible between one of the yokes 10 and the other 20, by means of the balusters 90, it is possible to obtain, for a maximum clearance (D), the alignment of the shafts leading 7 and conducted 8.
En examinant maintenant la figure 3 on remarque que, lorsque les bases 11 et 21 des chapes 10 et 20 sont venues en butée l'une contre I 'autre, les arbres menant 7 et mene 8 forment un angle de gO0. Now examining FIG. 3, it can be seen that, when the bases 11 and 21 of the yokes 10 and 20 have come into abutment against one another, the shafts leading 7 and leading 8 form an angle of gO0.
En se reportant maintenant à la figure 1, qui représente le joint dans une position intermédiaire, on remarque qu'il est possible, par ce moyen, d'obtenir une infinité de dé- calage angulaire allant de l'alignement des arbres menant 7 et mené 8, correspondant à la figure 2, à la perpendicularité de ceux-ci, correspondant à la figure 3.Referring now to FIG. 1, which represents the joint in an intermediate position, it is noted that it is possible, by this means, to obtain an infinity of angular offset going from the alignment of the shafts driving 7 and led 8, corresponding to FIG. 2, at the perpendicularity thereof, corresponding to FIG. 3.
En examinant maintenant la figure 4, on remarque que le joint (0), résultant de l'intersection des axes XX' et YY' des arbres menant 70 et mené 80, est matérialisé par l'intermédiaire d'une rotule constituée d'une languette 71, , usinée dans une sphère, et d'une cl 1 cloche sphérique 81, de meme diamètre que la languette 71, comportant une échancrure latérale en forme de rainure 811 permettant l'engagement latéral et tangentiel de la languette 71, puis son emprisonnement en lui communiquant une rotation de 454, en uti I isant cel le-ci comme une clé à 1 flancs paral- lèles.Pour permettre cet engagement, l'épaisseur de la languette 71 et le diamètre (d) de la tige 72, reliant la languette 71 à la bague interne 32 du cardsn 30 montée à l'extrémité de I 'arbre menant 70 , son t un peu inférieurs à la largeur (h ) de I 'échancrure en forme de rainure 811.Now examining FIG. 4, we note that the joint (0), resulting from the intersection of the axes XX 'and YY' of the shafts leading 70 and led 80, is materialized by means of a ball joint consisting of a tongue 71,, machined in a sphere, and a key 1 spherical bell 81, of the same diameter as the tongue 71, comprising a lateral notch in the form of a groove 811 allowing the lateral and tangential engagement of the tongue 71, then its imprisonment by communicating a rotation of 454 to it, using this as a key with 1 parallel sides. To allow this engagement, the thickness of the tongue 71 and the diameter (d) of the rod 72, connecting the tongue 71 to the inner ring 32 of the cardsn 30 mounted at the end of the driving shaft 70, its t a little less than the width (h) of the notch in the form of a groove 811.
Ainsi, puisque les arbres menant 70 et mené 80 sont sol ida- risés en rotation par I ' intermédiaire du joint, la position relative de la languette 71 par rapport à la cloche 81 est maintenue en rotation et la rotule, ainsi constituée, peut remplir pleinement son rôle malgré la simplicité de sa concept i on. Thus, since the shafts driving 70 and driven 80 are idialized in rotation by the intermediary of the seal, the relative position of the tongue 71 relative to the bell 81 is kept in rotation and the ball joint, thus constituted, can fill fully its role despite the simplicity of its concept i on.
Comme on le voit, ce joint de transmission se prete à une grande diversité d'application dans le domaine de la transmission d'énergie mécanique ou de la commande à distance. As can be seen, this transmission joint is suitable for a wide variety of applications in the field of mechanical energy transmission or remote control.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9001052A FR2660029A1 (en) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Circular transmission method with wide angular deflection and corresponding transmission joint |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR9001052A FR2660029A1 (en) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Circular transmission method with wide angular deflection and corresponding transmission joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2660029A1 true FR2660029A1 (en) | 1991-09-27 |
Family
ID=9393217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9001052A Withdrawn FR2660029A1 (en) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Circular transmission method with wide angular deflection and corresponding transmission joint |
Country Status (1)
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| FR (1) | FR2660029A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |