FR2661469A1 - Transmission (universal) joint, part of the transmission line and method for installing such a joint - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un joint de transmission du type comportant un premier élément relié à un premier arbre et monté articulé dans un second élément, le premier élément comportant un moyeu dans un alésage cannelé duquel est reçue une portion cannelée du premier arbre, et des moyens de positionnement axial du premier élément sur le premier arbre. The present invention relates to a transmission joint of the type comprising a first element connected to a first shaft and mounted articulated in a second element, the first element comprising a hub in a grooved bore from which is received a grooved portion of the first shaft, and means for axial positioning of the first element on the first shaft.
Des joints de transmission de ce type sont utilisés notamment dans les transmissions de véhicule automobile. Transmission seals of this type are used in particular in motor vehicle transmissions.
La conception des véhicules impose de nombreuses contraintes du fait de la présence organes gênants lors de la mise en place de la transmission sur le véhicule et présente également des dispersions dimensionnelles importantes dans la position relative des organes menants et menés reliés entre eux par la transmission.The design of vehicles imposes many constraints due to the presence of annoying members during the installation of the transmission on the vehicle and also has significant dimensional dispersions in the relative position of the driving and driven members connected together by the transmission.
Lorsque les joints de transmission sont conçus pour absorber les débattements relatifs de fonctionnement entre les organes menants et menés, cette faculté d'absorption inhérente à la conception du joint de transmission peut permettre dabsorber les dispersions dimensionnelles lors du montage. When the transmission joints are designed to absorb the relative operating deflections between the driving and driven members, this absorption capacity inherent in the design of the transmission joint can make it possible to absorb dimensional dispersions during assembly.
On constate que cette faculté existait lorsque les groupes motopropulseurs des véhicules étaient placés en position longitudinale car les débattements de fonctionnement étaient faibles et la conception des joints était telle qu'ils pouvaient absorber aisément les dispersions dimensionnelles lors du montage sur le véhicule. It is noted that this faculty existed when the powertrains of the vehicles were placed in the longitudinal position because the operating deflections were low and the design of the seals was such that they could easily absorb the dimensional dispersions during mounting on the vehicle.
Avec la conception de plus en plus répandue de véhicules automobiles à groupes motopropulseurs placés en position transversale, les débattements relatifs des organes menants et menés sont devenus beaucoup plus importants et la conception des joints de transmission, en particulier pour les transmissions longitudinales, ne permet plus d'absorbeur les dispersions dimensionnelles lors du montage sur le véhicule. With the increasingly widespread design of motor vehicles with powertrains placed in a transverse position, the relative deflections of the driving and driven members have become much greater and the design of the transmission seals, in particular for the longitudinal transmissions, no longer allows of dimensional dispersions during mounting on the vehicle.
Des tentatives de modifications de la conception des joints de transmission du type coulissant en vue de résoudre ce double problème ont abouti à des solutions inadmissibles tant pour la partie mécanique de fonctionnement des joints que pour les soufflets d~étanchéité qui les équipent. Attempts to modify the design of transmission joints of the sliding type with a view to solving this double problem have led to inadmissible solutions both for the mechanical operating part of the joints and for the sealing bellows which equip them.
Il a donc également été proposé de prévoir des dispositifs annexes de mise à longueur de la transmission indépendants des joints eux-memes. It has therefore also been proposed to provide additional devices for lengthening the transmission independent of the seals themselves.
Ces dispositifs ont pour principal inconvénient d'être juxtaposés aux joints et d'augmenter ainsi exagérément l'encombrement axial de ces ensembles. On constate également des phénomènes de mise en porte-àfaux des joints de transmission qui pénalisent l'équili- brage dynamique des transmissions. The main drawback of these devices is that they are juxtaposed with the joints and thus excessively increasing the axial size of these assemblies. There are also phenomena of cantilevered transmission joints which penalize the dynamic balancing of transmissions.
La présente invention a pour but de proposer un joint de transmission qui permet d'absorber des grandes dispersions de montage des transmissions équipées d'un tel joint tout en conservant au joint des caractéristiques de fonctionnement, et notamment de débattement, qui soient optimales. The object of the present invention is to propose a transmission joint which makes it possible to absorb large dispersions in the mounting of transmissions equipped with such a joint while retaining at the joint operating characteristics, and in particular clearance, which are optimal.
Dans ce but l'invention propose un joint de transmission du type mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que les moyens de positionnement axial du premier élément sur le premier arbre comportent un organe de liaison relié en translation axiale au premier élément et qui s'étend à l'extérieur du second élément, et des moyens d'immobilisation axial de l'organe de liaison par rapport au premier arbre. For this purpose, the invention provides a transmission joint of the type mentioned above, characterized in that the means for axial positioning of the first element on the first shaft include a connecting member connected in axial translation to the first element and which s' extends outside the second element, and means for axially immobilizing the connecting member with respect to the first shaft.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- les moyens d'immobilisation sont agencés entre une portion de l'organe de liaison située à I'extérieur du second élément et une portion en vis-à-vis du premier arbre
- l'organe de liaison est un manchon cylindrique monté coulissant axialement sur le premier arbre
- une extrémité axiale de l'organe de liaison est reliée au moyeu du premier élément
- les moyens d'immobilisation sont agencés au voisinage de l'autre extrémité axiale du manchon
- l organe de liaison est lié en rotation avec le premier élément et il est prévu des moyens d'immobilisation en rotation de organe de liaison par rapport au premier arbre
- les moyens d'immobilisation en rotation font partie des moyens d'immobilisation axiale de l'organe de liaison par rapport au premier arbre
- les moyens d'immobilisation sont réalisés sous la forme d'un collier de serrage relié à l'organe de liaison et qui coopèrent avec une portion de la surface cylindrique externe du premier arbre
- le joint est du type comportant un soufflet d'étanchéité agencé entre le second élément et le premier arbre, l'une des deux extrémités axiales du soufflet étant fixée sur l'organe de liaison
- cette extrémité du soufflet est fixée sur une portion de surface cylindrique externe de l'organe de liaison
- des moyens d'étanchéité sont prévus entre la surface interne de l'organe de liaison et la surface externe du premier arbre
- le joint de transmission est un joint fixe ou un joint coulissant.According to other features of the invention
- the immobilization means are arranged between a portion of the connecting member situated outside the second element and a portion facing the first shaft
- the connecting member is a cylindrical sleeve mounted to slide axially on the first shaft
- an axial end of the connecting member is connected to the hub of the first element
- the immobilization means are arranged in the vicinity of the other axial end of the sleeve
- The connecting member is linked in rotation with the first element and means are provided for immobilizing the connecting member in rotation relative to the first shaft
the means for immobilizing in rotation form part of the means for axially immobilizing the connecting member with respect to the first shaft
the immobilization means are produced in the form of a clamping collar connected to the connecting member and which cooperate with a portion of the external cylindrical surface of the first shaft
the seal is of the type comprising a sealing bellows arranged between the second element and the first shaft, one of the two axial ends of the bellows being fixed to the connecting member
- This end of the bellows is fixed on a portion of external cylindrical surface of the connecting member
- sealing means are provided between the internal surface of the connecting member and the external surface of the first shaft
- the transmission joint is a fixed joint or a sliding joint.
L'invention propose également une partie de ligne de transmission de véhicule automobile du type comportant un arbre de transmission équipé à chacune de ses extrémités d'un joint de transmission réalisé conformément aux enseignements de l'invention
L'invention propose également un procédé pour la mise en place d'un joint de transmission réalisé selon les enseignements de l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à
- a) immobiliser temporairement l'organe de liaison par rapport au second élément dans une position axiale prédéterminée, par exemple à l'aide d'un gabarit de réglage
- b) laisser se positionner librement l'organe de liaison par rapport au premier arbre
- c) immobiliser axialement l'organe de liaison par rapport au premier arbre ; et
- d) libérer l'organe de liaison par rapport au second élément.The invention also provides a part of a motor vehicle transmission line of the type comprising a transmission shaft fitted at each of its ends with a transmission joint produced in accordance with the teachings of the invention
The invention also provides a method for setting up a transmission joint produced according to the teachings of the invention, characterized in that it consists of
- A) temporarily immobilize the connecting member relative to the second element in a predetermined axial position, for example using an adjustment template
- b) allow the connecting member to position itself freely with respect to the first shaft
- c) axially immobilizing the connecting member with respect to the first shaft; and
- d) releasing the connecting member with respect to the second element.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dont la figure 1 représente une vue en coupe axiale partielle d'une partie de ligne de transmission de véhicule automobile comportant un joint de transmission conforme aux enseignements de l'invention et dont la figure 2 représente une variante de réalisation des moyens de liaison entre le manchon et le tripode. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings, FIG. 1 of which shows a view in partial axial section of part of motor vehicle transmission line comprising a transmission joint in accordance with the teachings of the invention and of which FIG. 2 represents an alternative embodiment of the connection means between the sleeve and the tripod.
On reconnaît à la figure une partie 10 d'une ligne de transmission de véhicule automobile d'axe général X
X.We recognize in the figure a part 10 of a transmission line of a motor vehicle of general axis X
X.
La transmission comporte un joint de transmission 12 qui relie un premier arbre de transmission 14 à un organe de transmission (non représenté) constitué par exemple par un organe de sortie d'une bote de vitesses ou d'un différentiel. The transmission comprises a transmission joint 12 which connects a first transmission shaft 14 to a transmission member (not shown) constituted for example by an output member of a gearbox or a differential.
L'arbre 14 est illustré sous la forme d'un tube 18 fermé à son extrémité par un embout soudé 20 qui se prolonge axialement par un arbre plein 22 dont la portion d'extrémité cannelée 24 reçoit le premier élément 26 du joint de transmission 12 constitué par un tripode. The shaft 14 is illustrated in the form of a tube 18 closed at its end by a welded end piece 20 which is extended axially by a solid shaft 22 whose grooved end portion 24 receives the first element 26 of the transmission joint 12 consisting of a tripod.
En effet, dans le mode de réalisation représenté à la figure, le joint de transmission 12 est un joint homocinétique coulissant du type à tripode à galets. In fact, in the embodiment shown in the figure, the transmission joint 12 is a sliding constant velocity joint of the tripod type with rollers.
Le tripode 26 comporte un moyeu 28 comportant un alésage central cannelé 30. The tripod 26 has a hub 28 having a grooved central bore 30.
La portion d'extrémité cannelée 24 du premier arbre 14 est reçue dans l'alésage cannelé 30 du moyeu 28 du tripode 26. The grooved end portion 24 of the first shaft 14 is received in the grooved bore 30 of the hub 28 of the tripod 26.
Chacun des trois bras du tripode 26 reçoit un galet 32. Each of the three arms of the tripod 26 receives a roller 32.
Le second élément 34 du joint de transmission 12 est un boîtier ou barillet qui comporte des paires de chemins de roulement 36 dont chacune reçoit un galet 32. The second element 34 of the transmission joint 12 is a housing or barrel which comprises pairs of raceways 36, each of which receives a roller 32.
Le corps axial du boîtier 34 comporte une bride radiale de fixation 38 qui permet de relier le boîtier 34 à un organe de transmission au moyen de boulons (non représentés) qui sont reçus dans de perçages axiaux 40 de la bride 38. The axial body of the housing 34 has a radial fixing flange 38 which makes it possible to connect the housing 34 to a transmission member by means of bolts (not shown) which are received in axial bores 40 of the flange 38.
Sur la figure, le tripode 26 est représenté dans sa position axiale médiane qu'il occupe par rapport au boîtier 34 par rapport auquel il peut se déplacer axialement de part et d'autre de cette position médiane pour absorber les débattements de fonctionnement de la transmission
On décrira maintenant les moyens de positionnement du tripode 26 sur la portion d'extrémité cannelée 24 de l'arbre 14 dans cette position médiane.In the figure, the tripod 26 is shown in its central axial position which it occupies with respect to the housing 34 with respect to which it can move axially on either side of this central position to absorb the operating deflections of the transmission
We will now describe the means for positioning the tripod 26 on the grooved end portion 24 of the shaft 14 in this middle position.
Le moyeu cannelé 28 du tripode 26 se prolonge axialement en direction du premier arbre 14, c'est-àdire vers la droite en considérant la figure, par un manchon axial de liaison 42. The splined hub 28 of the tripod 26 extends axially in the direction of the first shaft 14, that is to say to the right when considering the figure, by an axial connection sleeve 42.
Dans ce mode de réalisation, la première extrémité axiale 44 du manchon 42 est immobilisée en translation par rapport au moyeu 28 auquel elle est reliée par une bague 45 sertie sans serrage pour permettre la rotation du manchon par rapport au moyeu 28. In this embodiment, the first axial end 44 of the sleeve 42 is immobilized in translation relative to the hub 28 to which it is connected by a ring 45 crimped without tightening to allow rotation of the sleeve relative to the hub 28.
Le diamètre de l'alésage interne 46 du manchon 42 est plus grand que celui de l'arbre plein 22 et de sa portion cannelée 24, le manchon 42 étant ainsi monté de manière à pouvoir coulisser par rapport au premier arbre 14. The diameter of the internal bore 46 of the sleeve 42 is greater than that of the solid shaft 22 and its grooved portion 24, the sleeve 42 thus being mounted so as to be able to slide relative to the first shaft 14.
Un joint d'étanchéité 48 est reçu dans une gorge 50 de l'arbre plein22 et coopère avec la surface cylindrique interne de l'alésage 46 du manchon 42. A seal 48 is received in a groove 50 of the solid shaft 22 and cooperates with the internal cylindrical surface of the bore 46 of the sleeve 42.
L'immobilisation axiale du manchon 42, et donc du tripode 26, par rapport à l'arbre plein 22 et au premier arbre 14 est assurée au moyen d'un collier de serrage 52 qui coopère avec une portion fendue axialement 54 de la seconde extrémité axiale 56 du manchon 42. The axial immobilization of the sleeve 42, and therefore of the tripod 26, relative to the solid shaft 22 and to the first shaft 14 is ensured by means of a clamping collar 52 which cooperates with an axially split portion 54 of the second end axial 56 of sleeve 42.
Le serrage du collier 52 provoque l'immobilisation en translation axiale du manchon 42 par rapport au premier arbre 14, et donc l'immobilisation axiale du tripode 26 par rapport à la portion d extrémité cannelée 24 de l'arbre 14. The tightening of the collar 52 causes the immobilization in axial translation of the sleeve 42 relative to the first shaft 14, and therefore the axial immobilization of the tripod 26 relative to the grooved end portion 24 of the shaft 14.
L'étanchéité du joint de transmission 12 est assurée d'une part au moyen d'un capot 58 serti sur la surface cylindrique externe 60 du boîtier 34 et d'autre part au moyen d'un soufflet d'étanchéité 62. The transmission joint 12 is sealed on the one hand by means of a cover 58 crimped on the external cylindrical surface 60 of the housing 34 and on the other hand by means of a sealing bellows 62.
Une première extrémité axiale 64 du soufflet 62 est fixée dans un capot intermédiaire 66 serti sur la surface cylindrique externe 60 du boîtier 34 et qui prolonge ce dernier axialement vers la droite en considérant la figure. A first axial end 64 of the bellows 62 is fixed in an intermediate cover 66 crimped on the external cylindrical surface 60 of the housing 34 and which extends the latter axially to the right when considering the figure.
La seconde extrémité axiale du soufflet 62 est montée serrée sur la surface cylindrique externe 70 du manchon de liaison 42 par un collier 72. The second axial end of the bellows 62 is mounted tightly on the external cylindrical surface 70 of the connecting sleeve 42 by a collar 72.
En fonctionnement, le joint de transmission représenté sur la figure fonctionne comme un joint classique du type coulissant dont le tripode 26 peut se déplacer axialement par rapport au boîtier 34 de part et d'autre de sa position médiane. La transmission du couple entre l'organe menant et l'organe mené de la transmission s'effectue également de manière classique par l'intermédiaire de la bride 38, du boîtier 34, des pistes 36, des galets 32, du tripode 26, du moyeu 28 et des cannelures de la portion d'extrémité 24 de l'arbre 14. In operation, the transmission joint shown in the figure operates like a conventional sliding type joint whose tripod 26 can move axially relative to the housing 34 on either side of its median position. The transmission of the torque between the driving member and the driven transmission member also takes place in a conventional manner by means of the flange 38, the housing 34, tracks 36, rollers 32, tripod 26, hub 28 and grooves in the end portion 24 of the shaft 14.
La mise en place et la mise à longueur de la partie de transmission 10 sur un véhicule automobile s'effectue de la manière suivante. The establishment and lengthening of the transmission part 10 on a motor vehicle is carried out as follows.
Le tripode 26 du joint de transmission 12 et son manchon de liaison 42 sont initialement libres de coulisser sur l extrémité cannelée 24 de l arbre de transmission 14. The tripod 26 of the transmission joint 12 and its connecting sleeve 42 are initially free to slide on the grooved end 24 of the transmission shaft 14.
Après avoir mis en place la partie de ligne de transmission 10 et fixé la bride 38 sur l'organe de transmission correspondant, l opérateur immobilise axialement et temporairement le manchon de liaison 42 par rapport au boîtier 34, à l'aide d'un gabarit de réglage (non représenté) qui détermine une cote fixe G entre le boîtier 34 et le manchon de liaison 42. After having set up the transmission line part 10 and fixed the flange 38 to the corresponding transmission member, the operator immobilizes the connecting sleeve 42 axially and temporarily relative to the housing 34, using a template adjustment (not shown) which determines a fixed dimension G between the housing 34 and the connecting sleeve 42.
Le manchon de liaison 42 étant immobilisé axialement par rapport au tripode 26 auquel il est relié par soudage, l'opérateur a ainsi réalisé une immobilisation axiale temporaire du tripode 26 par rapport au boîtier 34 dans la position médiane de fonctionnement représentée à la figure. The connecting sleeve 42 being immobilized axially relative to the tripod 26 to which it is connected by welding, the operator has thus achieved a temporary axial immobilization of the tripod 26 relative to the housing 34 in the middle operating position shown in the figure.
Le manchon de liaison 42 n'étant pas immobilisé axialement par rapport à l'arbre 14, ces deux éléments se sont positionnés librement l'un par rapport à l'autre pour permettre la "mise à longueur" de la partie de ligne de transmission 10 et d'absorber ainsi les tolérances dues aux dispersions dimensionnelles de la fabrication du véhicule. The connecting sleeve 42 not being immobilized axially with respect to the shaft 14, these two elements are positioned freely with respect to one another to allow the "cutting to length" of the part of the transmission line 10 and thus absorb the tolerances due to dimensional dispersions in the manufacture of the vehicle.
L'opérateur immobilise ensuite axialement le manchon de liaison 42 par rapport au premier arbre 14 en serrant le collier 52. The operator then immobilizes the connecting sleeve 42 axially with respect to the first shaft 14 by tightening the collar 52.
L'opérateur libère enfin le manchon de liaison 42 par rapport au boîtier 32 en enlevant le gabarit de réglage. The operator finally frees the connecting sleeve 42 relative to the housing 32 by removing the adjustment template.
Le joint de transmission 12 est alors prêt à fonctionner dans des conditions optimales, notamment pour permettre les débattements axiaux de la transmission, autour de sa position médiane. The transmission joint 12 is then ready to operate under optimal conditions, in particular to allow the axial deflections of the transmission, around its median position.
La conception du joint de transmission selon l'invention permet ainsi d'absorber des dispersions dimensionnelles importantes grâce à la faculté de déplacement relatif initiale d'une cote "1" entre le premier arbre 14 et l'ensemble constitué par le manchon 42 et le tripode 26. The design of the transmission joint according to the invention thus makes it possible to absorb significant dimensional dispersions thanks to the initial relative displacement capacity of a dimension "1" between the first shaft 14 and the assembly constituted by the sleeve 42 and the tripod 26.
La variante de réalisation représentée à la figure 2 permet d'assurer la liaison en rotation entre le manchon 42 et le tripode 26 tout en évitant un désserrage progressif, et donc une désolidarisation axiale, de la portion d'extrémité fendue 54 du manchon 42 par rapport à l'arbre 22. The variant embodiment shown in FIG. 2 makes it possible to ensure the connection in rotation between the sleeve 42 and the tripod 26 while avoiding a gradual loosening, and therefore an axial separation, of the split end portion 54 of the sleeve 42 by compared to tree 22.
A cet effet la première extrémité axiale 44 du manchon 42 est soudée au moyeu 28 du tripode 26 assurant ainsi l'immobilisation relative en translation axiale et en rotation de ces deux éléments. For this purpose the first axial end 44 of the sleeve 42 is welded to the hub 28 of the tripod 26 thus ensuring the relative immobilization in axial translation and in rotation of these two elements.
Le moyeu 28 du tripode 26 est lié en rotation à l'extrémité 24 de l'arbre 22, avec un certain jeu angulaire, du fait de la coopération entre les cannelures axiales femelles 82 du moyeu 28 avec les cannelures complémentaires mâles de l'extrémité 24. The hub 28 of the tripod 26 is linked in rotation to the end 24 of the shaft 22, with a certain angular play, due to the cooperation between the female axial splines 82 of the hub 28 with the complementary male splines of the end 24.
La seconde extrémité fendue 54 du manchon 42 est ici serrée radialement sur l'arbre 22 par un écrou de serrage 88 à filetage conique. The second split end 54 of the sleeve 42 is here tightened radially on the shaft 22 by a tightening nut 88 with a conical thread.
Afin d'éviter que les à-coups de la transmission ne soient transmis à la zone de liaison par frottement entre lvextrémité fendue 54 et l'arbre 22, il est prévu un second jeu de cannelures axiales 84 et 86. In order to prevent the jolts of the transmission from being transmitted to the friction connection zone between the split end 54 and the shaft 22, a second set of axial splines 84 and 86 is provided.
L'extrémité 54 du manchon comporte en effet des cannelures femelles 84 qui coopèrent avec des cannelures males 86 formées à la surface extérieure de l'arbre 22. The end 54 of the sleeve in fact comprises female splines 84 which cooperate with male splines 86 formed on the outer surface of the shaft 22.
Les deux paires de cannelures, respectivement 80-82 et 84-86, sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre afin de rattraper les jeux angulaires existant dans chacune des paires, lors de l'assemblage des composants. The two pairs of grooves, respectively 80-82 and 84-86, are angularly offset with respect to each other in order to make up for the angular clearances existing in each of the pairs, during the assembly of the components.
De plus, lors du serrage par compression radiale de l'extrémité fendue 54 du manchon 42, on augmente la précontrainte en torsion du manchon 42 du fait de la descente radiale progressive des cannelures femelles sur les flancs inclinés des cannelures mâles. In addition, during tightening by radial compression of the split end 54 of the sleeve 42, the torsional prestress of the sleeve 42 is increased due to the gradual radial descent of the female splines on the inclined sides of the male splines.
Le décalage angulaire des paires de cannelures peut être réalisé lors de la fabrication de l'arbre 22 en réalisant directement deux séries de cannelures mâles 80 et 86 décalées angulairement, ou lors de l'assemblage par soudage du manchon 42 sur le moyeu 28 en décalant angulairement les deux pièces, par exemple au moyen d un montage approprié. The angular offset of the pairs of grooves can be achieved during the manufacture of the shaft 22 by directly producing two series of male grooves 80 and 86 angularly offset, or during the assembly by welding of the sleeve 42 on the hub 28 by shifting angularly the two parts, for example by means of an appropriate mounting.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9005438A FR2661469A1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Transmission (universal) joint, part of the transmission line and method for installing such a joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9005438A FR2661469A1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Transmission (universal) joint, part of the transmission line and method for installing such a joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2661469A1 true FR2661469A1 (en) | 1991-10-31 |
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ID=9396201
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9005438A Pending FR2661469A1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Transmission (universal) joint, part of the transmission line and method for installing such a joint |
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| FR (1) | FR2661469A1 (en) |
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