FR2671590A1

FR2671590A1 - VARIABLE LENGTH SHAFT COMPRISING MEANS FOR INDICATING AN OVERLOAD OF ROTATION TORQUE.

Info

Publication number: FR2671590A1
Application number: FR9200317A
Authority: FR
Inventors: Arand Ernst-Bernhard; Faulbecker Gerdzoppke Hartmut
Original assignee: GKN Cardantec International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1992-07-17
Anticipated expiration: 2012-01-14
Also published as: SE506457C2; ITMI920034A0; FR2671590B1; GB2251950B; IT1263171B; SE9200047L; ITMI920034A1; GB2251950A; GB9200608D0; SE9200047D0; DE4100829C1

Abstract

L'invention concerne un arbre (10) de longueur variable, qui consiste en deux parties qui peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, la première partie (11) étant munie d'un tourillon (13) et la seconde partie (12) étant munie d'un manchon (14) correspondant. Les parties (11, 12) de l'arbre subissent une torsion lors d'une sollicitation par un couple de rotation et s'étendent coaxialement à un moyen de retenue (18) qui ne subit pas de torsion du fait que son extrémité (17) est reliée de manière solidaire en rotation à une partie (11) de l'arbre. A son autre extrémité il comporte des moyens indicateurs (19) qui sont associés à la partie (12) de l'arbre située en face. Les torsions de l'arbre (11, 12) par rapport au moyen de retenue (18) sont rendues visibles de manière durable par les moyens indicateurs.The invention relates to a shaft (10) of variable length, which consists of two parts which can slide axially relative to each other, the first part (11) being provided with a journal (13) and the second part. part (12) being provided with a corresponding sleeve (14). The parts (11, 12) of the shaft are subjected to torsion when stressed by a rotational torque and extend coaxially with a retaining means (18) which is not subjected to torsion because its end (17 ) is integrally rotatably connected to a part (11) of the shaft. At its other end it comprises indicator means (19) which are associated with the part (12) of the shaft located opposite. The twists of the shaft (11, 12) relative to the retaining means (18) are made visible in a durable manner by the indicating means.

Description

La présente invention concerne un arbre, en particulier un arbre deThe present invention relates to a tree, in particular a tree of

transmission de Longueur variab Le, comportant un moyen de retenue sans torsion qui s'étend coaxialement à L'arbre et dont une extrémité est re Liée à L'arbre de manière solidaire en rotation, tandis que L'autre extrémité et L'arbre situé en face de celle-ci sont munis de moyens indicateurs qui coopèrent pour indiquer une torsion de L'arbre sous L'action d'un coup Le de rotation. Variable length transmission Le, comprising a torsion-free retaining means which extends coaxially to the shaft and one end of which is connected to the shaft in rotation, while the other end and the shaft located in front of it are provided with indicator means which cooperate to indicate a torsion of the shaft under the action of a stroke of rotation.

Un arbre de ce genre, par exemple un arbre de transmis- Such a tree, for example a transmission tree-

sion de Longueur variab Le, te L qu'i L est connu par Le document DE 36 36 167 C 2, sert par exemp Le à transmettre Les couples de sion of Variable length Le, te L that i L is known from Document DE 36 36 167 C 2, serves for example Le to transmit Torques of

rotation dans L'arbre d'entraînement des véhicules automobiles. rotation in the drive shaft of motor vehicles.

Dans Les véhicules utilitaires en particulier, ces arbres de transmission constituent un éLément de sécurité du fait qu'en p Lus de L'entrainement, ils doivent transmettre également aux roues Les forces de freinage qui apparaissent Lors de L'actionnement du frein moteur Pour éviter ou pour identifier des surcharges de coup Le de rotation, il est prévu dans L'arbre de transmission In commercial vehicles in particular, these drive shafts constitute a safety element since, in addition to the drive, they must also transmit to the wheels the braking forces which appear when the engine brake is actuated to avoid or to identify blow overloads of rotation, it is provided in the drive shaft

connu un dispositif indicateur qui indique une déformation plas- known an indicating device which indicates a plastic deformation

tique provoquée par une surcharge Cependant, Les surcharges peuvent être situées également dans Le domaine des déformations élastiques qui ne peuvent pas être mises en évidence par Le tick caused by an overload However, the overloads can also be located in the field of elastic deformations which cannot be demonstrated by the

dispositif connu.known device.

Ainsi, La présente invention a pour objet de proposer un dispositif indicateur permettant d'identifier de manière durab Le Les déformations élastiques et plastiques d'un arbre du type décrit ci- dessus qui sont provoquées par des surcharges de couple de rotation. Selon L'invention, cet objet est atteint grâce au fait que Les moyens indicateurs associés au moyen de retenue et à L'arbre consistent d'une part en une tige de marquage et d'autre part en un domaine de marquage et en ce que la tige de marquage indique dans Le domaine de marquage Les déformations élastiques et plastiques de l'arbre qui apparaissent sous L'effet d'un couple de Thus, the object of the present invention is to propose an indicating device making it possible to durably identify the elastic and plastic deformations of a shaft of the type described above which are caused by overloads of rotational torque. According to the invention, this object is achieved thanks to the fact that the indicator means associated with the retaining means and with the shaft consist on the one hand of a marking rod and on the other hand of a marking area and in that the marking rod indicates in the marking field the elastic and plastic deformations of the tree which appear under the effect of a couple of

rotation.rotation.

Ces mesures procurent une possibilité d'indication durab Le des torsions qui apparaissent entre Les deux extrémités d'un arbre, indépendamment du type de La déformation En outre Le nombre et La tai L Le des états de déformation mis en évidence These measurements provide a possibility of durab indication of the twists which appear between the two ends of a tree, independently of the type of the deformation. In addition, the number and the tai L Le of the deformation states highlighted.

permettent de tirer des conclusions sur Les charges subies. allow conclusions to be drawn about the charges suffered.

Dans un autre développement de L'invention, i L est prévu que La tige de marquage soit sous forme d'une tige de grattage et que Le domaine de marquage soit sous forme d'une couche que La tige de grattage peut éliminer par grattage ou qui fait apparaître des évidements Ceci permet de rendre visib Le de manière durab Le Le domaine dans Leque L apparaissent Les surcharges et également de In another development of the invention, i L is provided that the marking rod is in the form of a scraping rod and that the marking area is in the form of a layer which the scraping rod can eliminate by scraping or which makes recesses appear This makes it possible to visib Le durab Le Le domaine in Leque L appear Overloads and also

mettre en évidence La plus forte torsion. highlight the strongest twist.

IL est possib Le également que La tige de marquage soit sous forme d'une tige d'arasage et que Le domaine de marquage consiste en un certain nombre de tiges de cisai L Lement qui sont It is also possible that the marking rod is in the form of a leveling rod and that the marking field consists of a number of shear rods which are also

cisaillées ou courbées par contact avec La tige d'arasage. sheared or curved by contact with the leveling rod.

Pour Le domaine situé dans La Largeur de tolérance admissible de La torsion i L peut être prévu dans Le domaine de marquage un domaine de tolérance dans Leque L La tige de marquage ne produit aucun marquage IL est prévu également d'associer au domaine de marquage au moins un domaine de surcharge dans Leque L i L apparaît un marquage en cas de surcharge Lorsque L'arbre n'est uti Lisé que dans un sens de rotation i L suffit de prévoir un seu L domaine de surcharge Cependant, i L est préférable de prévoir des domaines de surcharge des deux côtés du domaine de tolérance pour pouvoir mettre en évidence Les cas de sollicitation Les p Lus For the area located in the permissible tolerance width of torsion i L can be provided in the marking area a tolerance area in which L The marking rod does not produce any marking IL is also planned to associate with the area of marking the minus one overload domain in which L i L appears a marking in the event of overload When the shaft is used only in a direction of rotation i L suffices to provide a single L overload domain However, i L is preferable to provide areas of overload on both sides of the tolerance area in order to be able to highlight cases of stress The most read

divers dans Les deux sens de rotation. various in both directions of rotation.

Lorsqu'i L est prévu une couche de marquage qui est sollicitée par La tige de grattage il est possible d'envisager différents agencements C'est ainsi qu'il est possib Le de mettre cette couche sous forme de couche co Lorée, de couche de cire ou de couche de mousse dure à surface co Lorée IL est possib Le de réaliser Le domaine de tolérance en ne Le munissant pas d'une telle couche ou en Le disposant en retrait en profondeur par rapport aux When a marking layer is provided which is requested by the scraping rod, it is possible to envisage different arrangements. This is how it is possible to put this layer in the form of a cooriented layer, a layer of wax or hard foam layer with a cooriented surface IT is possible to achieve the tolerance range by not providing it with such a layer or by placing it indented in depth with respect to

domaines de surcharge voisins.neighboring overload domains.

Ceci présente également L'avantage que la tige de grattage ne subit aucune usure tant que les torsions sont situées dans Le domaine des déformations admissibles à L'intérieur du domaine de tolérance De ce fait, la tige de grattage peut être This also has the advantage that the scraping rod does not undergo any wear as long as the twists are located in the range of admissible deformations within the tolerance range. Therefore, the scraping rod can be

utilisée de manière durable.used sustainably.

Lorsqu'il est prévu une tige d'arasage, la surface de cisaillement est de préférence adaptée à la courbure du domaine de marquage. Dans cet agencement, la limite du domaine de tolérance peut être matérialisée par des tiges de cisaillement de ligne de frontière qui forment un décalage net par rapport au domaine de surcharge Pour pouvoir adapter la tige de marquage aux différentes tolérances de construction il est prévu qu'elle puisse When a leveling rod is provided, the shearing surface is preferably adapted to the curvature of the marking area. In this arrangement, the limit of the tolerance range can be materialized by boundary line shear rods which form a clear offset with respect to the overload domain. In order to be able to adapt the marking rod to the different construction tolerances, it is intended that she can

être de longueur variable ou être élastique. be of variable length or be elastic.

De préférence, la tige de marquage est associée au moyen Preferably, the marking rod is associated with the means

de retenue et le domaioe de marquage est associé à l'arbre. retainer and the marking domaioe is associated with the shaft.

Cependant, il est possible aussi de réaliser l'agencement inverse dans lequel la tige de marquage est associée à l'arbre et le However, it is also possible to carry out the reverse arrangement in which the marking rod is associated with the tree and the

domaine de marquage est associé au moyen de retenue. marking area is associated with the retaining means.

Concernant le moyen de retenue il est prévu également différentes possibilités d'agencement et de structure C'est ainsi qu'il est possible de mettre le moyen de retenue sous forme d'un tube de recouvrement qui entoure extérieurement et coaxialement les parties de l'arbre sur au moins une partie de leur longueur Ou bien encore, le moyen de retenue peut être un arbre indicateur qui est disposé dans l'une ou l'autre des parties creuses de l'arbre ou Regarding the retaining means, there are also various possibilities of arrangement and structure. This is how it is possible to put the retaining means in the form of a covering tube which surrounds the parts of the outside and coaxially. shaft over at least part of their length Or alternatively, the retaining means can be an indicator shaft which is arranged in one or the other of the hollow parts of the tree or

dans les deux parties creuses de l'arbre. in the two hollow parts of the tree.

Lorsque le moyen de retenue est sous forme d'un tube de When the retaining means is in the form of a tube

recouvrement, il est prévu également deux variantes de réalisation. recovery, there are also two alternative embodiments.

Selon une première variante de réalisation, le tube de recouvrement est fixé à l'une de ses extrémités à une partie de l'arbre par une liaison et il s'étend, lorsque l'arbre est en position rentrée, jusqu'au domaine de l'extrémité libre de l'autre partie de l'arbre en recouvrant la compensation de longueur Les moyens indicateurs sont disposés au niveau de cette extrémité libre de l'autre partie According to a first alternative embodiment, the covering tube is fixed at one of its ends to a part of the shaft by a connection and it extends, when the shaft is in the retracted position, up to the area of the free end of the other part of the shaft by covering the length compensation The indicating means are arranged at this free end of the other part

de l'arbre et du tube de recouvrement. shaft and cover tube.

Dans une forme de réalisation de ce type, La position de L'extrémité Libre du tube de recouvrement varie par rapport à ce L Le de La partie de L'arbre qui comporte Les autres moyens indicateurs se Lon La modification de La Longueur de L'arbre De ce fait, i L est proposé dans un autre développement d'adapter Le domaine de marquage au domaine de coulissement de La compensation de Longueur Ceci permet également d'adapter Le domaine de tolérance aux mouvements de torsion admissibles dans Les différentes positions en Longueur Dans La position sortie de L'arbre et pour Le même coup Le de rotation i L apparaît une déformation p Lus importante qu'en position rentrée de L'arbre De ce fait, Les grandes amplitudes de mesure sont situées encore dans In an embodiment of this type, the position of the free end of the covering tube varies with respect to that of the part of the shaft which comprises the other indicating means, the modification of the length of the shaft Therefore, i L is proposed in another development to adapt the marking domain to the sliding domain of the length compensation This also makes it possible to adapt the tolerance domain to the admissible torsional movements in the different length positions In the position taken out of the shaft and for the same stroke the rotation i L appears a more significant deformation than in the position returned from the shaft. Therefore, the large measurement amplitudes are still located in

Le domaine admissible.The eligible domain.

IL est possib Le également de fixer par une Liaison une It is also possible to fix by a Link a

extrémité du tube de recouvrement à une partie de L'arbre sensib Le- end of the covering tube to a part of the sensitivity shaft Le-

ment dans Le domaine de La compensation de Longueur et de disposer Les moyens indicateurs à L'autre extrémité du tube de recouvrement et dans Le domaine de La même partie de L'arbre qui est situé en face de ce L Le- ci Dans ce cas i L n'apparaît aucune modification du positionnement mutue L des moyens indicateurs dans Le cas d'une In the area of length compensation and to have the indicator means at the other end of the covering tube and in the area of the same part of the shaft which is located opposite this L in this case i L does not appear any modification of the mutual positioning L of the indicating means In the case of a

modification de La Longueur de L'arbre. Modification of the length of the tree.

De préférence Les moyens indicateurs sont disposés dans La fente radia Le située entre Le tube de recouvrement et La partie de L'arbre IL est a Lors possib Le de permuter La position des moyens indicateurs C'est ainsi par exemp Le que La tige de grattage ou d'arasage peut être associée à L'extrémité Libre du tube de recouvrement en étant tournée radia Lement vers L'intérieur ou à La surface externe de La partie de L'arbre en étant tournée radia Lement vers L'extérieur, tandis que Le domaine de marquage est associé à L'autre éLément qui est Le tube de recouvrement ou La partie de L'arbre Lorsqu'i L est prévu un arbre indicateur disposé coaxia Lement dans La cavité de L'arbre, cet arbre indicateur est re Lié de manière solidaire en rotation à une partie de L'arbre, à La p Lus grande distance possib Le de son extrémité Preferably the indicator means are arranged in the radia slot located between the covering tube and the part of the shaft. It is then possible to swap the position of the indicator means. This is for example the fact that the scraping rod or leveling can be associated with the Free end of the covering tube by being turned radially inwardly or with the external surface of the part of the shaft by being turned radially Lately towards the outside, while the marking area is associated with the other element which is the covering tube or the part of the tree when an indicator shaft is provided coaxially arranged in the cavity of the tree, this indicator shaft is re linked integral in rotation with part of the shaft, at the greatest possible distance from its end

Libre qui porte L'un des moyens indicateurs qui coopèrent. Free who wears One of the indicator means which cooperate.

Lorsqu'i L est prévu un arbre indicateur, Le moyen indicateur associé à cet arbre est agencé en même temps que Le moyen indicateur qui coopère avec Lui dans une ouverture axia Le à L'extrémité Libre d'une partie de L'arbre De préférence, cet agencement est prévu dans Le domaine d'une ouverture centrale de la chape d'articulation, Lorsqu'il s'agit d'un arbre de transmission, ou bien dans la surface fronta Le de L'arbre Dans ce cas, les moyens indicateurs, par exemp Le La tige de grattage, la tige d'arasage ou Le domaine de marquage, peuvent être agencés de manière excentrée par rapport à l'axe de rotation de L'arbre pour When an indicator shaft is provided, the indicator means associated with this tree is arranged at the same time as the indicator means which cooperates with it in an axial opening at the free end of part of the tree. , this arrangement is provided in the area of a central opening of the articulation yoke, in the case of a drive shaft, or else in the front surface of the shaft. In this case, the means indicators, for example the scraping rod, the leveling rod or the marking area, can be arranged eccentrically with respect to the axis of rotation of the shaft for

obtenir Le mouvement de grattage nécessaire. obtain the necessary scraping movement.

Ou bien encore, i L est possible également que Le moyen indicateur associé à L'arbre indicateur fasse sai L Lie radialement dans une ouverture d'une partie de l'arbre et que l'autre moyen Or again, i L is also possible that the indicating means associated with the indicating shaft makes L i lie radially in an opening of a part of the shaft and that the other means

indicateur soit associé à ce L Le-ci. indicator be associated with this L This one.

Dans Le cas de L'agencement d'un arbre indicateur disposé de manière centrée par rapport aux parties de L'arbre qui peuvent coulisser axialement l'une par rapport à l'autre, i L est prévu dans un autre développement dans L'invention que L'arbre indicateur puisse coulisser axialement par rapport à La partie de L'arbre à laquel Le i L est re Lié de manière solidaire en rotation ou par rapport au moyen indicateur axia Lement fixe qui est associé à In the case of the arrangement of an indicator shaft arranged centrally relative to the parts of the shaft which can slide axially relative to each other, i L is provided in another development in the invention that the indicator shaft can slide axially with respect to the part of the shaft to which the i L is re integrally connected in rotation or with respect to the axially fixed indicator means which is associated with

l'arbre indicateur.the indicator tree.

Pour permettre un déplacement axia L i L est prévu que le moyen indicateur qui s'étend radia Lement dans L'ouverture n'est déplaçable que dans La direction de la périphérie de La partie de l'arbre associée L'arbre indicateur est a Lors immobilisé en direction axiale par rapport au moyen indicateur L'agencement décalé radia Lement vers l'extérieur des moyens indicateurs par rapport à La périphérie externe de L'une des parties de l'arbre ou des éléments constitutifs qui s'y raccordent permet en outre une To allow movement axia L i L is provided that the indicator means which extends radially LEMENT in the opening is movable only in the direction of the periphery of the part of the associated shaft The indicator shaft is a immobilized in an axial direction relative to the indicating means The arrangement offset radially outwardly of the indicating means relative to the external periphery of one of the parts of the shaft or of the constituent elements which are connected thereto also allows a

amplification de L'indication.amplification of the indication.

Enfin dans un autre développement il est prévu que L'arbre indicateur soit disposé dans un support situé entre La Liaison de L'arbre indicateur à La partie de L'arbre et Le moyen Finally in another development, it is planned that the indicator shaft is placed in a support located between the connection of the indicator tree to the part of the tree and the means

indicateur associé à l'arbre indicateur. indicator associated with the indicator tree.

Cet agencement présente l'avantage de procurer un soutien This arrangement has the advantage of providing support

sûr de L'arbre indicateur aux grandes vitesses de rotation. Safe from the indicator shaft at high rotational speeds.

Selon un exemple de réalisation préféré, il est prévu que l'un des moyens indicateurs fasse partie d'une fenêtre ou soit situé dans le domaine d'une fenêtre d'une partie de l'arbre ou du tube de recouvrement Cette fenêtre peut être fermée par une plaque de Plexiglas et elle peut comporter également les moyens indicateurs Par exemple, la fenêtre peut comporter la tige de marquage ou le domaine de marquage sous forme des couches colorées According to a preferred embodiment, provision is made for one of the indicator means to form part of a window or to be situated in the area of a window of part of the shaft or of the covering tube. This window can be closed by a Plexiglas plate and it can also include the indicating means For example, the window can include the marking rod or the marking area in the form of colored layers

prévues qui sont éliminées, ou des tiges de cisaillement. which are eliminated, or shear rods.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention Other advantages and characteristics of the invention

apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se will appear better in the detailed description which follows and

réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue longitudinale, en partie en coupe, d'un arbre de transmission de longueur variable muni d'un tube de recouvrement qui recouvre la compensation de longueur entre la première partie de l'arbre et la seconde partie de l'arbre; la figure 2 est une vue longitudinale d'un arbre de transmission de longueur variable, en partie en coupe, muni d'un tube de recouvrement qui ne recouvre que la seconde partie de l'arbre; la figure 3 a est une représentation du détail Z des figures 1-et 2 en vue longitudinale avec des éléments de marquage sous forme d'une couche colorée éliminable par grattage; la figure 3 b est une vue axiale du détail Z selon la figure 3 a; la figure 3 c est une vue de dessus de la couche colorée; la figure 4 a est une représentation du détail Z des figures 1 et 2 en vue longitudinale avec des éléments de marquage sous forme de tiges de cisaillement cisaillables; la figure 4 b est une vue axiale du détail Z de la figure 4 a; la figure 4 c est une vue de dessus de la couche colorée; la figure 5 est une vue longitudinale d'un arbre de transmission de longueur variable muni d'un arbre indicateur qui s'étend axialement et de manière centrée dans la seconde partie de l'arbre de transmission; la figure 6 est une vue longitudinale d'un arbre de transmission de longueur variable muni d'un arbre indicateur qui s'étend axialement et de manière centrée dans la première partie et la seconde partie de l'arbre, la figure 7 a est une représentation transversale dans le plan de la surface interne de la chape d'articulation du détail X de la figure 5 avec des moyens de marquage sous forme d'une couche colorée éLiminable par grattage; la figure 7 b est une coupe longitudinale du détail X de la figure 7 a; la figure 8 a est une coupe Longitudinale du détail Y de la figure 6 avec des moyens de marquage sous forme d'une couche qui fait apparaître des évidements; la figure 8 b est une coupe transversale du détail Y de la figure 8 a; L'arbre de transmission 10 reorésenté sur les figures 1, 2, 5 et 6 consiste essentiellement en une première partie d'arbre 11 et en une seconde partie d'arbre 12 qui sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une compensation de longueur qui peut coulisser axialement Pour la compensation de longueur, la première partie d'arbre 11 est munie d'un touri L Lon ou pivot 13 profi Lé situé radialement à l'intérieur qui est reçu de manière coulissante dans un manchon 14, profilé lui aussi, associé à la seconde partie d'arbre 12 Les parties d'arbre 11 et 12 sont munies à leurs extrémités de chapes d'articulation 15 et 15 a qui sont reliées à leur tour de manière articulée par des croisillons à d'autres refers to the accompanying drawings, given solely by way of example, and in which: FIG. 1 is a longitudinal view, partly in section, of a variable-length transmission shaft provided with a covering tube which covers the compensation in length between the first part of the tree and the second part of the tree; Figure 2 is a longitudinal view of a variable length transmission shaft, partly in section, provided with a covering tube which covers only the second part of the shaft; Figure 3a is a representation of the detail Z of Figures 1-and 2 in longitudinal view with marking elements in the form of a colored layer removable by scratching; Figure 3b is an axial view of detail Z according to Figure 3a; Figure 3 c is a top view of the colored layer; Figure 4a is a representation of the detail Z of Figures 1 and 2 in longitudinal view with marking elements in the form of shearable shear rods; Figure 4b is an axial view of the detail Z of Figure 4a; Figure 4 c is a top view of the colored layer; Figure 5 is a longitudinal view of a variable length transmission shaft provided with an indicator shaft which extends axially and centered in the second part of the transmission shaft; FIG. 6 is a longitudinal view of a variable-length transmission shaft provided with an indicator shaft which extends axially and centrally in the first part and the second part of the shaft, FIG. 7 a is a transverse representation in the plane of the internal surface of the articulation yoke of detail X in FIG. 5 with marking means in the form of a colored layer which can be removed by scraping; Figure 7b is a longitudinal section of detail X in Figure 7a; Figure 8a is a longitudinal section of detail Y of Figure 6 with marking means in the form of a layer which reveals the recesses; Figure 8b is a cross section of detail Y of Figure 8a; The transmission shaft 10 represented in FIGS. 1, 2, 5 and 6 essentially consists of a first part of the shaft 11 and a second part of the shaft 12 which are connected to one another by the intermediary length compensation which can slide axially For length compensation, the first part of the shaft 11 is provided with a L Lon touri or profi le pivot 13 located radially inside which is slidably received in a sleeve 14, also profiled, associated with the second shaft part 12 The shaft parts 11 and 12 are provided at their ends with articulation yokes 15 and 15 a which are in turn connected in an articulated manner by crosspieces to others

chapes d'articulation munies de brides de raccordement 16. articulation yokes fitted with connection flanges 16.

Comme le montre la figure 1, un tube de recouvrement 18, fixé de manière solidaire en rotation au niveau du point de liaison 17, recouvre radialement à l'extérieur et coaxialement la première partie d'arbre 11 et en partie la seconde partie d'arbre 12 Dans la forme de réalisation représentée, l'arbre 10 étant en position rentrée, le tube de recouvrement 18 s'étend depuis la liaison 17 dans le domaine de la chape d'articulation 15 de La première partie d'arbre 11 jusque dans Le domaine de La chape d'articulation 15 a de La seconde partie d'arbre 12 Pour obtenir un écartement régu Lier par rapport à La surface externe 36 de La seconde partie d'arbre 12, L'extrémité Libre du tube de recouvrement 18 est munie d'un appui 20 sous forme d'un joint et As shown in FIG. 1, a covering tube 18, fixed in a rotationally fixed manner at the connection point 17, covers the first part of the shaft 11 radially and coaxially with the part of the second part shaft 12 In the embodiment shown, the shaft 10 being in the retracted position, the covering tube 18 extends from the link 17 in the area of the articulation yoke 15 of the first part of the shaft 11 as far as The area of the articulation yoke 15 a of the second part of the shaft 12 To obtain a regular spacing Binding with respect to the external surface 36 of the second part of the shaft 12, the free end of the covering tube 18 is provided with a support 20 in the form of a seal and

i L est maintenu à distance uniforme. i L is kept at a uniform distance.

En même temps, Le tube de recouvrement 18 et Le joint 20 At the same time, the cover tube 18 and the seal 20

servent à étanchéifier Les parties d'arbre 11 et 12 Lors des modi- serve to seal The shaft parts 11 and 12 When modifying

fications de Longueur de L'arbre Dans La forme de réalisation représentée sur La figure 2, Le tube de recouvrement 18 est fixé par une Liaison 17 a sur La deuxième partie d'arbre 12 dans Le domaine des parties formant La compensation de Longueur, à savoir Le touri L Lon 13 et Le manchon 14 L'extrémité Libre du tube de recouvrement 18 s'étend dans Le domaine de La chape d'articulation 15 a de La seconde partie d'arbre 12 et reste a Lors dans cette position étant donné qu'aucune modification de Longueur ne se produit entre Le tube de recouvrement 18 et La seconde partie d'arbre 12 Lors d'une modification de La Longueur de L'arbre La compensation de Longueur 13, 14 n'est a Lors pas recouverte par Le tube de recouvrement 18 et est rendue étanche par un tube The length of the shaft In the embodiment shown in FIG. 2, the covering tube 18 is fixed by a connection 17 a to the second part of the shaft 12 in the field of the parts forming the length compensation, to know Touri L Lon 13 and Sleeve 14 The Free end of the cover tube 18 extends in the area of the hinge yoke 15 a of the second part of the shaft 12 and remains in this position given that no modification of length occurs between the covering tube 18 and the second part of the shaft 12 during a modification of the length of the shaft the compensation for length 13, 14 is therefore not covered by The covering tube 18 and is sealed by a tube

protecteur supplémentaire.additional protector.

Dans Les deux cas, i L est prévu, dans Le domaine de L'extrémité Libre du tube de recouvrement 18 et de La deuxième partie d'arbre 12 située en face, des moyens indicateurs 19 qui sont représentés en détai L sur Les figures 3 a, 3 b, 3 c, 4 a, 4 b et 4 c Lors d'une so L Licitation de L'arbre de transmission 10 par un coup Le de rotation, Les extrémités qui sont représentées par Les brides 16 tournent L'une par rapport à L'autre d'une amplitude maxima Le tandis que Les domaines qui sont situés entre ces extrémités tournent d'une amplitude p Lus faib Le Etant donné que Le moyen de retenue constitué par Le tube de recouvrement 18 ne participe pas à La torsion, La position d'un point quelconque sur son extrémité Libre est modifiée dans La direction de La périphérie par rapport à La partie d'arbre 12 située en face La rotation ou torsion peut alors être située dans Le domaine de La déformation élastique ou plastique de L'arbre 10 Dans Le domaine élastique, il se produit, après disparition de la sollicitation, un retour dans la position d'origine, tandis que, lors d'une déformation plastique, la rotation ou torsion demeure après la fin In both cases, i L is provided, in the area of the free end of the covering tube 18 and of the second shaft part 12 located opposite, indicator means 19 which are shown in detail L in FIGS. 3 a, 3 b, 3 c, 4 a, 4 b and 4 c During a so L Licensing of the propeller shaft 10 by a stroke The rotation, The ends which are represented by The flanges 16 rotate One with respect to the other of a maximum amplitude Le while the areas which are situated between these ends rotate of an amplitude p Lus faib Le Since the retaining means constituted by the covering tube 18 does not participate in La torsion, The position of any point on its Free end is modified in the direction of the periphery with respect to the shaft part 12 located opposite The rotation or torsion can then be located in the field of elastic or plastic deformation of the tree 10 In the elastic domain, it occurs, after disappearance of the stress, a return to the original position, while, during a plastic deformation, the rotation or torsion remains after the end

de la sollicitation.solicitation.

Même dans le domaine des déformations élastiques, il peut Even in the area of elastic deformations, it can

se produire des états de sollicitation indésirables qui, normale- occur undesirable solicitation states which normally

ment, ne sont plus identifiables après la disparition de la solli- are no longer identifiable after the disappearance of the request.

citation Les formes de réalisation de l'invention qui sont décrites dans la suite permettent une indication durable de toute déformation qui a dépassé un domaine de tolérance déterminé et donc également des déformations qui sont situées dans le domaine des citation The embodiments of the invention which are described below allow a lasting indication of any deformation which has exceeded a determined tolerance range and therefore also of deformations which are located in the field of

déformations élastiques d'un arbre 10 agencé de cette manière. elastic deformations of a shaft 10 arranged in this way.

Dans la forme de réalisation selon les figures 3 a, 3 b et 3 c, il est prévu dans le tube de recouvrement 18 une fenêtre 21 qui peut être formée par une plaque de Plexiglas ou qui peut être sous forme d'une ouverture libre A cette fenêtre 21 est associée une tige de grattage 22 qui est munie d'une pointe conique 23 Sur la surface externe 36 de la partie 12 de l'arbre est disposée une couche colorée 24 qui, comme le montre la figure 3 c, peut être constituée par plusieurs domaines colorés de manière différente La couche colorée 24 présente en son centre un domaine de tolérance 25 qui est délimité par des lignes frontières 26 décalées latéralement Des deux côtés du domaine de tolérance, il est prévu In the embodiment according to FIGS. 3 a, 3 b and 3 c, there is provided in the covering tube 18 a window 21 which can be formed by a Plexiglas plate or which can be in the form of a free opening A this window 21 is associated with a scraping rod 22 which is provided with a conical tip 23 On the external surface 36 of the part 12 of the shaft is disposed a colored layer 24 which, as shown in FIG. 3 c, can be consisting of several differently colored areas The colored layer 24 has at its center a tolerance area 25 which is delimited by border lines 26 offset laterally On both sides of the tolerance area, provision is made

des domaines de surcharge 27.overload domains 27.

La couche colorée 24 peut être sous forme d'une couche de cire ou analogue qui colore de manière correspondante la surface externe 36 de la partie 12 de l'arbre Dans le cas d'un agencement selon la figure 1 et la figure 3 b, lorsque la tige de grattage 22 se déplace dans la direction de la périphérie, ce mouvement pouvant être combiné à un mouvement longitudinal, la pointe 23 de la tige de grattage 22 gratte la couche colorée 24 par suite du mouvement de celle-ci par rapport au tube de recouvrement 18 Les différentes charges et surcharges subies par l'arbre de transmission 10 lorsque les lignes frontières 26 sont franchies peuvent être observées optiquement par la fenêtre 21 grâce aux modifications de couleur de The colored layer 24 may be in the form of a layer of wax or the like which colors the external surface 36 of the part 12 of the tree in a corresponding manner. In the case of an arrangement according to FIG. 1 and FIG. 3 b, when the scraping rod 22 moves in the direction of the periphery, this movement being able to be combined with a longitudinal movement, the tip 23 of the scraping rod 22 scrapes the colored layer 24 as a result of the movement of the latter relative to the covering tube 18 The different loads and overloads undergone by the drive shaft 10 when the boundary lines 26 are crossed can be observed optically by the window 21 thanks to the color modifications of

la couche colorée 24 Il est possible aussi d'inverser l'agence- the colored layer 24 It is also possible to reverse the agency-

ment, La tige de grattage 22 faisant alors saillie de la surface externe 36 de la seconde partie 12 de l'arbre et agissant sur la The scraping rod 22 then protrudes from the external surface 36 of the second part 12 of the shaft and acts on the

surface de La fenêtre 22 qui est revêtue d'une couche colorée. window 22 which is coated with a colored layer.

Dans La forme de réalisation selon les figures 4 a, 4 b et 4 c, i L est prévu sur un domaine de marquage 29 des tiges de cisaillement 30 dirigées radialement vers l'extérieur qui peuvent être cisaillées par une tige d'arasage 28 tournée radialement vers l'intérieur La tige d'arasage 28 présente à son extrémité libre tournée radialement vers L'intérieur et éloignée de la In the embodiment according to FIGS. 4 a, 4 b and 4 c, i L is provided on a marking area 29 of the shear rods 30 directed radially outwards which can be sheared by a facing leveling rod 28 radially inward The leveling rod 28 has at its free end turned radially inward and away from the

fenêtre 21 une surface de cisaillement 35 plane ou incurvée. window 21 a flat or curved shear surface 35.

Comme Le montre la figure 4 c, le domaine de marquage 29 est muni en direction axiale de tiges de cisaillement de ligne frontière 31 qui délimitent le domaine de tolérance 25 dans la direction de la périphérie En cas de dépassement d'une rotation admissible du domaine de marquage 29 par rapport au tube de recouvrement 18, les tiges de cisaillement de ligne frontière 31 ou les tiges de cisaillement 30 situées dans un domaine de surcharge As shown in FIG. 4 c, the marking domain 29 is provided in the axial direction with shear rods of boundary line 31 which delimit the tolerance domain 25 in the direction of the periphery In the event of an admissible rotation of the domain being exceeded marking 29 with respect to the covering tube 18, the boundary line shear rods 31 or the shear rods 30 located in an overload range

27 sont cisaillées et Leur absence peut être mise en évidence opti- 27 are sheared and their absence can be highlighted opti-

quement par La fenêtre 21 dans le cas de l'apparition d'une surcharge plastique ou élastique de L'arbre de transmission 10 Ici aussi il est possible d'inverser l'agencement des moyens par rapport au tube de recouvrement 18 et à la partie 12 de l'arbre qui only through window 21 in the event of the appearance of a plastic or elastic overload of the transmission shaft 10 Here also it is possible to reverse the arrangement of the means with respect to the covering tube 18 and to the part 12 of the tree which

est située en face.is located opposite.

Dans le cas de la forme de réalisation selon La figure 5, il est prévu dans la deuxième partie creuse 12 de l'arbre un arbre indicateur 32 qui s'étend axialement et qui joue le rôle de moyen de retenue Pour soutenir l'arbre indicateur 32 aux grandes vitesses de rotation de l'arbre de transmission 10, il est prévu au In the case of the embodiment according to FIG. 5, there is provided in the second hollow part 12 of the shaft an indicator shaft 32 which extends axially and which acts as a retaining means To support the indicator shaft 32 at high speeds of rotation of the transmission shaft 10, it is provided for

moins un support 33 tourné radialement vers L'intérieur. minus a support 33 facing radially inwards.

L'arbre indicateur 32 est également exempt de torsion de sorte qu'il est possible de mettre en évidence une torsion de L'arbre de transmission 10 ou des parties 11 et/ou 12 de l'arbre de transmission par rapport à l'arbre indicateur 32 A l'une de ses extrémités, l'arbre indicateur 32 est relié de manière solidaire en rotation à La seconde partie 12 de l'arbre par une Liaison 17 b A son extrémité Libre opposée, l'arbre indicateur 32 est couplé à un dispositif indicateur 19 a Le dispositif indicateur 19 a est conçu selon le principe des figures 3 et 4 et il présente par exemple une tige de grattage 22 ou une tige d'arasage 30 excentrée qui coopère avec une fenêtre qui peut être insérée dans la chape d'articulation 15 a Ou bien encore, l'arbre indicateur 32 peut porter une plaque munie de la couche colorée 24 ou des tiges de cisaillement 30, 32 qui sont sollicitées par une tige de grattage ou une tige d'arasage disposée de manière excentrée sur la fenêtre Les figures 7 a et 7 b représentent en détail un tel dispositif indicateur A l'extrémité libre de l'arbre indicateur 32 est fixée une plaque munie de la couche colorée 24 La tige de grattage 22 est fixée sur la fenêtre The indicator shaft 32 is also free of torsion so that it is possible to highlight a torsion of the transmission shaft 10 or of the parts 11 and / or 12 of the transmission shaft relative to the shaft. indicator 32 At one of its ends, the indicator shaft 32 is connected in rotation to the second part 12 of the shaft by a link 17 b At its opposite free end, the indicator shaft 32 is coupled to an indicator device 19 a The indicator device 19 a is designed according to the principle of FIGS. 3 and 4 and it has, for example, a scraping rod 22 or an eccentric leveling rod 30 which cooperates with a window which can be inserted in the yoke hinge 15 a Or alternatively, the indicator shaft 32 can carry a plate provided with the colored layer 24 or shear rods 30, 32 which are urged by a scraping rod or a leveling rod arranged eccentrically on the window The fi gures 7 a and 7 b show in detail such an indicating device At the free end of the indicating shaft 32 is fixed a plate provided with the colored layer 24 The scraping rod 22 is fixed on the window

21 a qui est prévue dans la surface interne 34 de la chape d'articu- 21 a which is provided in the internal surface 34 of the articulated yoke

lation 15 a Lorsque l'arbre de transmission 10 est sollicité par un couple de rotation supérieur au couple de rotation admissible, la tige de grattage 22 produit un marquage visible de manière durable lation 15 a When the drive shaft 10 is stressed by a torque greater than the permissible torque, the scraping rod 22 produces a permanently visible marking

dans le domaine de surcharge 27 de la couche colorée 24. in the overload range 27 of the colored layer 24.

Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 6, l'arbre indicateur 32 qui s'étend axialement de manière centrée est logé de manière solidaire en rotation dans la première partie 11 de l'arbre de sorte que, pour la même sollicitation de l'arbre de transmission par un couple de rotation, on obtient une amplitude d'indication plus grande que dans l'agencement selon la figure 5,du fait de la plus grande longueur de torsion Le mouvement axial relatif qui est nécessaire pour la compensation de longueur peut être obtenu par exem Dle grâce à un guide carré qui constitue la liaison 17 c entre l'arbre indicateur 32 et la partie 11 de l'arbre de transmission Ce mouvement relatif peut être obtenu également grâce à une liaison correspondante entre l'arbre indicateur 32 et le dispositif indicateur 19 b Pour augmenter la vitesse de rotation critique de l'arbre indicateur 32, il est prévu au moins un support In the embodiment shown in FIG. 6, the indicator shaft 32 which extends axially in a centered manner is integrally housed in rotation in the first part 11 of the shaft so that, for the same stress on the transmission shaft by a torque, a greater amplitude of indication is obtained than in the arrangement according to FIG. 5, due to the greater torsion length The relative axial movement which is necessary for the length compensation can be obtained for example Dle thanks to a square guide which constitutes the connection 17 c between the indicator shaft 32 and the part 11 of the transmission shaft This relative movement can also be obtained thanks to a corresponding connection between the indicator shaft 32 and the indicating device 19 b To increase the critical speed of rotation of the indicating shaft 32, at least one support is provided

33 qui est tourné radialement vers l'intérieur. 33 which is turned radially inwards.

Les figures 8 a et 8 b représentent une forme de réalisa- Figures 8a and 8b show an embodiment

tion du dispositif indicateur 19 b selon la figure 6. tion of the indicator device 19 b according to FIG. 6.

L'axe 38 qui fait saillie radialement de l'arbre indica- The axis 38 which projects radially from the shaft indicates

teur 32 pénètre dans une ouverture 37 sous forme de trou oblong dans la direction périphérique qui est pratiquée dans la chape d'articulation 15 a à La périphérie de celle-ci Par l'intermédiaire de L'axe 38, l'ouverture 37 maintient d'une part L'arbre indicateur 32 immobile en direction axiale et permet d'autre part un libre mouvement de l'axe 38 dans la direction de la périphérie et donc une rotation de l'arbre indicateur 32 par rapport à La partie 12 tor 32 enters an opening 37 in the form of an oblong hole in the peripheral direction which is formed in the articulation yoke 15 a at the periphery thereof Via the axis 38, the opening 37 maintains d on the one hand The indicator shaft 32 immobile in the axial direction and on the other hand allows a free movement of the axis 38 in the direction of the periphery and therefore a rotation of the indicator shaft 32 relative to the part 12

de L'arbre de transmission.of the drive shaft.

L'indication est obtenue en ce que, Lors d'une surcharge de l'arbre 10 par un couple de rotation, la tête carré 39 de L'axe 38 produit une empreinte en direction périphérique dans la couche colorée 24 qui est visible par La fenêtre 21 ce qui constitue une indication à lecture directe nette Lorsque la couche colorée 24 est telle qu'une couche épaisse déformable et de préférence rouge (par exemple une cire rouge) est recouverte par une couche mince cassante et de coloration différente, L'indication constituée par l'empreinte est complétée par une surface de cisaillement rouge au bord de l'empreinte qui est visible de L'extérieur par La fenêtre 21 Bien entendu, il est aussi possible d'utiliser pour les moyens The indication is obtained in that, when the shaft 10 is overloaded by a torque, the square head 39 of the axis 38 produces an imprint in the peripheral direction in the colored layer 24 which is visible by the window 21 which constitutes a clear direct reading indication When the colored layer 24 is such that a thick deformable layer and preferably red (for example a red wax) is covered by a thin brittle layer and of different coloring, the indication formed by the imprint is supplemented by a red shearing surface at the edge of the imprint which is visible from the outside by the window 21 Of course, it is also possible to use for the means

indicateurs les autres formes de réalisation décrites. indicators of the other embodiments described.

Claims

1 shaft, in particular variable length transmission shaft, provided with a torsion-free retaining means which extends coaxially with the shaft, one end of which is connected in rotation with the shaft and whose other end and the shaft located opposite are provided with indicator means which cooperate to indicate a torsion of the shaft under the influence of a torque, characterized in that the indicator means associated with the retaining means (18 ; 32) and to the shaft (10, 11, 12) consist on the one hand of a marking rod (22; 28) and on the other hand of a marking area (29) and in that the rod marking (22; 28) indicates in the marking area (29) the elastic and plastic deformations of the shaft (10) which occur under the action of a torque. 2 tree according to claim 1, characterized in that the marking rod is in the form of a scraping rod (22) and the marking area (29) is in the form of a layer (24) which can be eliminated by scraping by the scraping rod or which

reveals recesses.

3 shaft according to claim 1, characterized in that the marking rod is in the form of a leveling rod (28) and the marking area (29) consists of a number of shearing rods (30, 31) which are sheared or bent by contact

with the leveling rod.

4 tree according to any one of claims 1 to 3,

characterized in that the marking area (29) is divided into a tolerance area (25) in which the marking rod (22; 28) produces no marking and in at least one overload area (27) in which a marking appears during an overload. Tree according to claim 2, characterized in that

the layer (24) is a colored layer.

6 tree according to claim 2, characterized in that

the layer (24) is a layer of wax.

7 tree according to claim 2, characterized in that

the layer (24) is a layer of hard foam with colored surface.

8 shaft according to claim 3, characterized in that the leveling rod (28) is provided at its free end facing the marking area (29) with a shearing surface (35)

adapted to the curvature of the marking area (29).

9 Tree according to claims 3 and 4, characterized in

that the tolerance range (25) is limited compared to the overload range (27) by line shear rods

border (31).

Tree according to any one of claims 1 to

9, characterized in that the marking rod (22; 28) is

of variable length.

11 Tree according to any one of claims 1 to

10, characterized in that the marking rod (22; 28) is elastic.

12 Tree according to any one of claims 1 to

11, characterized in that the marking rod (22; 28) is associated with the retaining means (18; 32) and in that the area of

marking (29) is associated with the tree (11, 12).

13 Tree according to any one of claims 1 to

12, characterized in that the marking rod (22; 28) is associated with the shaft (11, 12) and in that the marking area

(29) is associated with the retaining means (18; 32).

14 Tree according to any one of claims 1 to

13, characterized in that the retaining means is a covering tube (18) which coaxially surrounds the parts (11, 12) of

the tree over at least part of their length.

Tree according to any one of claims 1

to 13, characterized in that the retaining means is an indicator shaft (32) which is arranged in one or the other of the hollow parts (11, 12) of the shaft or in the two hollow parts of the tree and which carries at one end one of the indicating means

(19 a, 19 b).

16 Tree according to claim 14, of length which can be modified by mutual displacement of its parts, characterized in that the covering tube (18) is fixed by one of its ends to the first part (11) of the tree by a connection ( 17) and extends, covering the length compensation (13, 14) when the shaft (10) is in the retracted position, even in the area of

The free end (15a) of the other part (12) of the tree.

17 Lon tree Claim 16, characterized in that

that the marking area (29) is adapted to the smooth neck area

Length compensation (13, 14).

18 Lon tree according to claim 17, characterized in that the tolerance range (25) is adapted to the movements of

allowable twist in the different Length positions.

19 Lon tree claim 14, characterized in that the covering tube (18) is fixed at one of its ends to a part (12) of the shaft substantially in the field of length compensation (13, 14) oar a Link (17 a) and in that the other of its ends as well as the area of the same part (12) of the shaft which is located opposite this end

bear Indicator means (22, 28, 29).

Tree according to claim 14, characterized in that the indicator means (22, 28, 29) are arranged in the radia slot between the covering tube (18) and the part (12) of the tree. 21 Lon tree claim 15, characterized in that the indicator shaft (32) is re integrally connected in rotation to a part (11 or 12) of the tree, at most p

distance from its Free end which carries One of the means indicated

co-workers (19).

22 Shaft according to claim 15 or 21, characterized in that the indicating means which cooperates with the indicating means associated with the indicating shaft (32) is disposed in an axia opening at the free end (articulation yoke 15 a) of a party

(12) of The tree.

23 Lon tree claim 15 or 21, characterized in that the indicator means (38, 39) associated with the indicator shaft (32) projects L lie radia Lement in an opening (37) of a part (12, 15 a) of the tree and in that the other indicating means (21, 24)

is associated with this part (12, 15 a) of the tree.

24 Shaft according to claim 15, characterized in that the indicator shaft (32) is axially movable relative to the part (11) of the shaft to which it is fixed integrally in rotation or relative to the indicator means axially

fixed which is associated with the shaft (32).

Tree according to claims 23 and 24, characterized

in that the indicator means (axis 38) which extends radially is movable in the opening (37) only in the direction of the

periphery of the part (12) of the associated tree.

26 Tree according to claim 15 or 21, characterized in that the indicator shaft (32) is disposed in a support (33) between the connection (17 b; 17 c) with the part of the shaft and the means

indicator (19 a; 19 b) associated with the indicator tree.

27 Tree according to any one of claims 1 to

26, characterized in that one of the indicator means (22, 28, 29) is part of the window (21) or is located in the area of

window (21) of a part (12) of the shaft or of the covering tube

ment (18).

28 Tree according to claim 27, characterized in that

that the window (21) is closed by a Plexiglas plate @.