FR2825428A1 - Joint universel homocinetique - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
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Abstract
Joint universel homocinétique comportant au moins deux jeux de mécanismes de liaison (3). Chaque mécanisme de liaison comportant : des moyeux de liaison (10) montés respectivement dans un arbre d'entrée (1) et un arbre de sortie (2), et accouplés chacun en rotation avec des éléments de liaison d'extrémité (20), un élément de liaison central (30) auquel sont accouplés en rotation les éléments de liaison d'extrémité (20), les géométries des mécanismes du côté de l'arbre d'entrée (1) et du côté de l'arbre de sortie (2) étant identiques l'une à l'autre dans un plan transversal passant par le centre du mécanisme de liaison (3). En outre un moyen de réduction de la résistance à la rotation est monté au moins soit dans la partie d'accouplement entre le moyeu de liaison (10) et l'élément de liaison d'extrémité (20), soit dans la partie d'accouplement entre l'élément de liaison central (30) et l'élément de liaison d'extrémité (20).
Description
(3) et/ou d'écrous (4, 4') qui l'équipent.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne un joint universel homoci-
nétique monté dans le système de direction d'une automobile pour trans mettre un couple entre deux arbres, ce joint universel homocinétique
comportant au moins deux jeux de mécanismes de liaison, chaque méca-
nisme de liaison comportant: des moyeux de liaison montés respective-
ment dans un arbre d'entrée et un arbre de sortie; des éléments de liaison d'extrémité accouplés chacun en rotation avec les moyeux de liaison o montés dans les arbres d'entrée et de sortie respectifs; et un élément de liaison central auquel sont accouplés en rotation les éléments de liaison d' extrémité respectivement du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l' arbre de sortie, les géométries des mécanismes du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie étant identiques l'une à l'autre dans un plan transversal passant par le centre du mécanisme de liaison.
2. Description de la technologie concernée
L'un des exemples de joints universels homocinétiques ayant été monté dans le système de direction d'une automobile pour transmettre un couple entre deux arbres, est un joint universel homoci o nétique de type à liaisons décrit dans la Publication de Brevet Japonais
No.Sho.47-5 1 502.
En se référant maintenant aux figures 14(a) et 14(b), ce joint universel homocinétique de type à liaisons comporte au moins deux jeux de mécanismes de liaison 3 qui relient un arbre d'entrée 1 à un arbre s de sortie 2 (un seul jeu de mécanismes de liaison 3 est représenté dans les dessins). Le mécanisme de liaison 3 comporte deux moyeux de liaison 10 montés chacun dans l'arbre d'entrce 1 et dans l'arbre de sortie 2 en étant
partagés avec les autres mécanismes de liaison 3, deux éléments de liai-
son d'extrémité 20 accouplés chacun en rotation avec les moyeux de liai so son individuels 10, et un élément de liaison central 30 accouplé en
rotation avec les éléments de liaison d'extrémité 20 de manière à intercon-
necter ces éléments de liaison d'extrémité 20 l'un avec l'autre. Le moyeu de liaison 10 et l'élément de liaison d'extrémité 20 du côté entrée forment un grand angle de fonctionnement avec le moyeu de liaison 10 et l'élément de liaison d'extrémité 20 du côté sortie. Ainsi, ces moyeux sont placés pour prendre des positions symétriques en rotation de part et d'autre de la
ligne centrale A de l'élément de liaison central 30.
En se référant maintenant aux figures 15(a) et 15(b), le moyeu de liaison 10 comporte sur celui-ci un certain nombre d'arbres de
pieds 11 (trois dans les dessins) qui font saillie dans la direction radiale.
L'angle a entre un arbre de pied 11 et l'un ou l'autre de l'arbre d'entrée 1 s et de l'arbre de sortie 2, est réglé à 90 , en considérant la relation de posi tion du mécanisme de liaison 3 qui est configuré pour définir une struc ture symétrique en rotation. Les arbres de pieds 11 n'ont pas besoin d'être espacés régulièrement dans la direction circonférentielle. D'autre part, les liaisons de moyeu 10 du côté entrée et du côté sortie n'ont pas besoin o d'occuper des positions se conformant l'une à l'autre dans la direction cir conférentielle. Comme représenté dans les figures 16(a) et 16(b), l'élément de liaison d'extrémité 20 qui est réalisé en forme de L comporte un alésage d'accouplement 21 qui reçoit en rotation l'arbre de pied 11 du moyeu de s liaison 10 d'un côté, et un alésage d'accouplement 22 qui reçoit en rota
tion un arbre de pied 32 de l'élément de liaison central 30, de l'autre côté.
L'angle 13 entre l'alésage d'accouplement 21 du côté de la liaison de moyeu et l'alésage d'accouplement 22 du côté de l'élément de liaison central, est réglé à 90 , en considérant la relation de position du mécanisme de liaison
3 qui est configuré pour définir une structure symétrique en rotation.
Comme représenté dans les figures 17(a) et 17(b), l'élément de liaison central 30 comporte un élément de base 31 en forme de L, et des arbres de pieds 32 couplés chacun aux alésages d'accouplement res pectifs 22 des éléments de liaison d 'extrémité 2 0 du côté de l' arbre d' en trée et du côté de l'arbre de sortie, des deux cotés de sa base 31 en forme de L. L'angle entre les arbres de pieds 32 du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie, est réglé dans la plage de 40 -100 pour une utilisation pratique. Si cet angle est inférieur à 40 , le diamètre extérieur de l'élément de liaison central 30 devient trop grand, tandis que si cet an gle est supérieur à 100 , l'élément de liaison central 30 devient trop long dans la direction axiale et l'angle de fonctionnement devient petit du fait
de l'interférence mécanique.
Dans le mécanisme de liaison 3, lorsque l'angle a de l'arbre de pied, la longueur du moyeu de liaison 10 et la géométrie de l'élément de 3s liaison d'extrémité 20 du côté de l'arbre d'entrée, sont les mémes que ceux du côté de l'arbre de sortie, et lorsque la géométrie de l'élément de liaison central 30 du côté de l'arbre d'entrée est la méme que celle du côté de l'ar bre de sortie, le moyeu de liaison 10 et l'élément de liaison d'extrémité 20
du côté entrée, de méme que ceux du côté sortie, se déplacent mutuelle-
ment en synchronisme, de sorte que l'arbre d' entrée 1 et l' arbre de sortie 2
effectuent le méme angle de rotation et tournent à la méme vitesse angu-
laire (voir figures 18(a) et 18(b)), à condition que la relation angulaire, du côté de l'arbre d'entrée, entre l'élément de liaison central 30 et l'élément de liaison d'extrémité 20 couplé à l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10, soit contrôlée pour étre la méme, par rapport au plan de symétrie dans l'élément de liaison central 30, que celle du côté de l'arbre de sortie. Si l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie tournent à la méme vitesse angulaire, le
o plan de symétrie dans l'élément de liaison central 30 est appelé plan bis-
secteur homocinétique.
Si un certain nombre de mécanismes de liaison 3 ayant la méme géométrie et partageant les moyeux de liaison 10 du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie, sont installés dans la direction cir s conférentielle, la plage de mouvements sans interférences entre ces deux mécanismes de liaison 3 est limitée au plan bissecteur homocinétique dans l'élément de liaison central 30, tandis que l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 tournent à la méme vitesse angulaire quel que soit l'angle de
fonctionnement v qu'ils forment.
o Cependant, ce joint universel homocinétique de type à liai sons ne peut transmettre un couple doucement du fait d'une grande ré sistance à la rotation et du fait que sa durée de vie d'utilisation est courte à cause de la grande résistance de frottement rencontrée pendant la rota tion. Cela vient de ce que la partie d'accouplement entre l'arbre de pied 11 s du moyeu de liaison 10 et l'élément de liaison d'extrémité 20, de méme
que la partie d'accouplement entre l'arbre de pied 32 de l'élément de liai-
son central 30 et l'élément de liaison d'extrémité 20, rencontrent une grande résistance de frottement. De plus, les grands intervalles formés dans ces parties d'accouplement produisent un jeu important entre l'arbre
d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2, en conduisant à des mouvements irrégu-
liers pendant le fonctionnement. Par suite, il devient difficile de maintenir une vitesse constante et l'on produit des vibrations importantes ainsi que
des bruits anormaux.
RESUME DE L'IVENTION
s La présente invention a pour but d'assurer une transmis sion de couple douce, d'améliorer la durée de vie d'utilisation, de mainte nir une vitesse constante en évitant le jeu dans les arbres d'entrée et de sortie, et d'amortir les vibrations ainsi que les bruits anormaux du joint universel. A cet effet, la présente invention concerne un joint universel homocinétique du type caractérisé en ce que le joint universel homocinéti que comporte en outre un moyen de réduction de la résistance à la rotation, monté dans l'une ou l'autre au moins de la partie d'accouplement entre le moyeu de liaison et l'élément de liaison d'extrémité, ou de la partie d'accouplement entre l'élément de liaison central et l'élément de liaison d'extrémité.
o Ici, la description utilisant l'expression "les géométries du
mécanisme du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie étant identiques l'une à l'autre dans un plan transvereal passant par le centre du mécanisme de liaison" veut dire que si le joint universel homocinétique est divisé, dans le plan de symétrie de l'élément de liaison central, en deux
s parties du côté de l'arbre d'entrée et du coté de l'arbre de sortie, les géo-
métries du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie sont
identiques l'une à l'autre.
- Dans la présente invention, le moyen de réduction de la ré sistance à la rotation est monté dans au moins l'une ou l'autre de la partie
o d'accouplement entre le moyeu de liaison et l'élément de liaison d'extré-
mité, ou de la partie d'accouplement entre l'élément de liaison central et l'élément de liaison d'extrémité. Ainsi, comme la résistance de frottement dans les parties d'accouplement est réduite, et comme la résistance à la rotation est ainsi diminuée, on peut obtenir une transmission de couple
s douce et l'on peut prolonger la durée de vie d'utilisation.
Ce moyen de réduction de la résistance de rotation peut être une structure dans laquelle un roulement à rouleaux est monté dans la partie d'accouplement. Ce moyen peut également être une structure dans laquelle un palier tel qu'un roulement à rouleaux et un palier de butée tel qu'un palier de glissement, sont montés en combinaison dans la partie d'accouplement. I1 est préférable d'installer un moyen fournissant
une précharge qui applique une précharge au palier. Une précharge con-
tribue à réduire les mouvements irréguliers dans les parties d'accouple-
ment, évite le jeu entre les côtés d'artre d'entrée et d'arbre de sortie, 3s maintient une vitesse constante, et amortir les vibrations et les bruits anormaux.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins an nexés dans lesquels: s - la figure 1(a) est une vue de face d'un joint universel homocinétique selon la présente invention, et la figure 1(b) est une vue en plan du joint universel représenté dans la figure 1(a);
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un premier mode de réalisation de l'invention;
o - la figure 3 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un seconde mode de réalisation de l'invention;
- la figure 4 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un troisième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 5 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un quatrième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 6 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un cinquième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 7 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un sixtème mode de réalisation de l'invention;
o - la figure 8 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un septième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 9 est une vue en coupe agrandie de la partie principale repré-
sentant un huitième mode de réalisation de l'invention; - la flgure 10 est une vue en coupe agrandie de la partie principale re s présentant un neuvième mode de réalisation de l'invention; - la figure 11 est une vue en coupe agrandie de la partie principale re présentant un dixtème mode de réalisation de l'invention; - la figure 12 est une vue en coupe agrandie de la partie principale re présentant un onzième mode de réulisation de l'invention; - la figure 13(a) est une vue en plan représentant un douzième mode de réalisation de l'invention, et la figure 13(b) est une vue de face du joint universel représenté dans la figure 13(a); - la figure 14(a) est une vue de face d'un joint universel homocinétique de type à liaisons, et la figure 14(b) est une vue en plan du joint uni 3s versel représenté dans la fgure 14(a); - la figure 15(a) est une vue de face d'un moyeu de liaison, et la figure (b) est une vue de côté du moyeu de liaison représenté dans la figure (a); - la figure 16(a) est une vue de face d'un élément de liaison d'extrémité, et la figure 16(b) est une vue de côté de l'élément de liaison d'extrémité représenté dans la figure 16(a); - la figure 17(a) est une vue de face d'un élément de liaison central, et la s figure 17(b) est une vue de côté de l'élément de liaison central repré senté dans la figure 17(a); et - la figure 18(a) est une vue de face du joint universel homocinétique de type à liaisons de la figure 14(a) se trouvant dans un état dans lequel il prend un angle de fonctionnement, et la figure 18(b) est une vue arrière
o du joint universel représenté dans la figure 18(a).
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION
PREFERENTIELS
Les figures l(a) et l(b) représentent un mode de réalisation d'un joint universel homocinétique de type à liaisons, selon la présente s invention. Ce joint universel homocinétique comporte au moins deux jeux de mécanismes de liaison 3 destinés à accoupler un arbre d'entrée 1 à un arbre de sortie 2 (la figure ne représentant qu'un seul jeu de mécanismes de liaison 3). Un mécanisme de liaison 3 comporte des moyeux de liaison montés respectivement chacun dans l'arbre d'entrée 1 et dans l'arbre o de sortie 2, deux éléments de liaison d'extrémité 20 accouplés chacun en rotation avec les moyeux de liaison individuels 10, et un élément de liai son central 30 accouplé en rotation avec les éléments de liaison d'extré mité 20 pour interconnecter ces éléments de liaison d'extrémité 20 l'un à l'autre. Le moyeu de liaison 10 comporte un certain nombre d'arbres de
s pieds 11 faisant saillie radialement (au nombre de trois dans les dessins).
L' élément de liaison d' extrémité 20 qui est réalisé en forme de L comp orte un alésage d'accouplement 21 recevant en rotation l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10, d'un côté, et un alésage d'accouplement 22 recevant en rotation un arbre de pied 32 de l'élément de liaison central 30, de l'au tre côté. L'élément de liaison central 30 comporte un élément de base 31 en forme de L, et des arbres de pieds 32 des deux côtés de l'élément de base 31 en forme de L. Les arbres de pieds 32 sont accouplés chacun aux alésages d'accouplement respectifs 22 des éléments de liaison d'extrémité du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie. Ce mécanisme 3s de liaison 3 est configuré de façon que sa géométrie soit symétrique du côté de l'arbre d'entrée et du côté de l'arbre de sortie, dans le plan trans versal passant par le centre. Du fait de cette symétrie géométrique, le moyeu de liaison 10 et l'élément de liaison d'extrémité 20 du côté de l'ar bre d'entrée, sont synchronisés en rotation avec le moyeu de liaison 10 et
l'élément de liaison d'extrémité 20 du côté de l'arbre de sortie. Ainsi, l'ar-
bre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 forment le méme angle de rotation et tournent à la méme vitesse angulaire quel que soit l'angle de fonctionne
s ment qu'ils prennent.
Dans un premier mode de réalisation représenté dans la fi-
gure 2,1'arbre de pied 11 du moyen de liaison 10 est introduit dans l'alé-
sage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, et l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10 est accouplé en rotation avec l'élément de o liaison d'extrémité 20 par l'intermédiaire de deux roulements à billes 40
montés entre l'arbre de pied 11 et l'alésage d'accouplement 21. Le roule-
ment à billes 40 comporte une bague intérieure 41 adaptée sur la surface périphérique extérieure de l'arbre de pied 11 du moyen de liaison 10, une bague extérieure 42 adaptée dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément 1S de liaison d'extrémité 20, et un certain nombre d'éléments de roulement (par exemple des billes) 43 montés entre la bague intérieure 41 et la bague
extérieure 42.
Une rondelle 12 montée sur la partie de base de l'arbre de pied 11 et un capuchon 14 fixé sur l'arbre de pied 11 par un boulon 13,
retiennent la bague intérieure 41 pour éviter qu'elle s'échappe en glissant.
Un collier dirigé vers l'intérieur 21a, formé dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, et une fixation 21b formée par déformation plastique dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, évitent que la bague extérieure 42 s'échappe en glissant. La pluralité d'éléments de roulement 43 sont retenus en rotation à intervalles contrôlés par une cage (non représentée) . Le roulement à billes 40 comporte un élément de joint d'étanchéité 44 uniquement du côté tourné vers l'extérieur, pour éviter des fuites de la graisse remplissant le roulement à billes, et l'intrusion d'eau et de matières étrangères prove
nant de l'extérieur.
Comme deux roulements à billes 40 sont installés dans le premier mode de réalisation de l'invention, la résistance de frottement dans la partie d'accouplement entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et le moyeu de liaison 10 est diminuée, de sorte que la résistance à la rota 3s tion est réduite. Par suite, une transmission de couple douce est assurée
et la durée de vie d'utilisation est prolongée.
Dans un second mode de réalisation représenté à la figure 3, une précharge est appliquée aux deux roulements à billes 40 dans la structure d'accouplement pour l'élément de liaison d'extrémité 20 et le
moyeu de liaison 10 du premier mode de réalisation. Ainsi, les deux rou-
lements à billes 40 sont installés en parallèle sur l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10 à un intervalle prédéterminé, et un collier dirigé vers s l'intérieur 21c formé au centre de l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20 est engagé entre les bagues extérieures 42 des
roulements à billes 40. Lorsque le boulon 13 est serré pour pousser le ca-
puchon d'extrémité 14 dans la direction axiale de l'arbre de pied 11 et pour presser la bague intérieure 41 du roulement à billes 40 placé dans la o position supérieure dans la figure, une précharge est appliquée à la paire
de roulements à billes 40 pour supprimer les intervalles radiaux et les in-
tervalles de butée.
Selon le second mode de réalisation, comme le boulon 13 applique une précharge aux deux roulements à billes 40 pour supprimer s les intervalles radiaux et les intervalles de butée, on évite le jeu dans la partie d ' accouplement comprise entre l' élément de liaison d' extrémité 20 et le moyeu de liaison 10. Ainsi, l'arbre d'entrée 1 et l'arbre de sortie 2 sont synchronisés dans leurs mouvements de rotation. Par suite, on maintient
une vitesse constante et l'on amortit les vibrations et les bruits anormaux.
o Comme représenté dans un troisième mode de réalisation à la figure 4, un roulement à billes à double rangée angulaire 50 peut être monté entre l'arbre de pied 11 et l'alésage d'accouplement 21. Le roule ment à billes à double rangée angulaire 50 comporte deux bagues inté rieures 51 montées en parallèle sur la surface périphérique extérieure de
s l'arbre de pied 11, une bague extérieure 52 montée dans l'alésage d'ac-
couplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, et un certain nom-
bre d'éléments de roulement (billes) 53 montés en deux rangées entre les
bagues intérieure 51 et la bague extérieure 52.
Un ctrclip 15 adapté sur l'arbre de pied 11 fixe la bague in térieure 51 pour éviter qu'elle s'échappe en glissant. Un collier dirigé vers
l'intérieur 21a formé dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liai-
son d'extrémité 20, et une fixation 21b formée par déformation plastique dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, évitent que la bague extérieure 52 s'échappe en glissant. La pluralité 3s d'éléments de roulement 53 montés en deux rangées, sont maintenus en rotation à intervalles contrôlés par une cage (non représentée). Comme dans le cas du premier mode de réalisation, le roulement à billes à double rangée angulaire 50 comporte des éléments de joints d'étanchéité 54 aux
deux extrémités.
Comme le roulement à billes à double rangée angulaire 50 est monté dans le troisième mode de réalisation de l'invention, la résis tance de rotation est réduite comme dans le cas du premier mode de réali- sation. Par suite, une transmission de couple douce est assurée et la durée de vie d'utilisation est prolongée. De plus, comme le roulement à billes à double rangée angulaire 50 est fixé par le ctrclip 15, la structure de retenue des roulements à billes peut être simplifiée comparativement
o au premier mode de réalisation représenté dans la figure 2.
Dans un quatrième mode de réalisation représenté à la fi-
gure 5, une précharge est appliquée au roulement à billes à double rangée
angulaire 50 de la structure d'accouplement du troisième mode de réali-
sation représenté à la figure 4. Ainsi, les bagues intérieures 51 du roule s ment à billes à double rangée angulaire 50 sont espacées par un intervalle prédéterminé H et, pour contrôler cet intervalle, une cale 16 est introduite entre le ctrclip 15 et la bague intérieure 51, placée en position supérieure dans la figure, du roulement à billes à double rangée angulaire 50. En contrôlant l'intervalle H entre les bagues intérieure 51 au moyen de la cale
16, on applique une précharge au roulement à billes à double rangée an-
gulaire 50 par l'intermédiaire de la cale 16, pour supprimer les intervalles
radiaux et les intervalles axiaux.
Comme les intervalles radiaux et les intervalles de butée sont supprimés par l'application d'une précharge au roulement à billes à
2s double rangée angulaire 50 par l'intermédiaire de la cale 16 dans le qua-
trième mode de réalisation, on évite le jeu dans la partie d'accouplement comme dans le cas du second mode de réalisation. Ainsi, on maintient
une vitesse constante et l'on réduit les vibrations et les bruits anormaux.
De plus, comme une précharge est appliquée au roulement à billes à dou so ble rangée angulaire 50 par l'intermédiaire de la cale 16 dans le quatrième
mode de réalisation, le boulon 13 utilisé dans le second mode de réalisa-
tion représenté à la figure 3, devient inutile, de sorte que la hauteur de
l'arbre de pied 11 peut étre réduite.
Dans un cinquième mode de réalisation représenté à la fl ss gure 6, une plaque de ressort 17 applique une précharge au roulement à billes à double rangée angulaire 50 dans la structure d'accouplement du quatrième mode de réalisation représenté à la figure 5. Ainsi, une plaque de ressort élastique 17 est introduite entre la partie de base de l'arbre de pied 11 et la bague intérieure 51 du roulement à billes à double rangée angulaire 50 placé en position inférieure dans la figure. La force élastique de la plaque de ressort 17 pousse la bague intérieure 51 pour appliquer une précharge au roulement à billes à double rangée angulaire 50 par
s l'intermédiaire de la bague intérieure 51, et pour supprimer ainsi les in-
tervalles radiaux et les intervalles de butée.
En plus du maintien d'une vitesse constante et de la pré-
vention contre les vibrations et les bruits anormaux, qui sont obtenus par le quatrième mode de réalisation, le cinquième mode de réalisation permet o de supprimer le besoin du mécanisme de contrôle d'intervalle utilisant la cale 16 du quatrième mode de réalisation, et de réduire le jeu méme s'il
existe une certaine usure dans la structure d'accouplement.
Un sixième mode de réalisation, représenté dans la figure 7, comporte une structure dans laquelle un roulement à billes 60 à quatre
s points de contact est monté entre l'arbre de pied 11 et l'alésage d'accou-
plement 21. Le roulement à billes 60 à quatre points de contact comporte
deux bagues intérieures 61 adaptées sur la surface périphérique exté-
rieure de l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10, une bague extérieure 62 adaptée dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'ex trémité 20, et un certain nombre d'éléments de roulement (billes) 63
montés entre les bagues intérieures 61 et la bague extérieure 62.
Un circlip 15 empéche les bagues intérieures 61 de s'échapper en glissant, tandis qu'un collier 21a formé dans l'élément de liaison d'extrémité 20 et une fixation 21b empêchent la bague extérieure
2s 62 de s'échapper en glissant. Les éléments de roulement 63 sont mainte-
nus en rotation à intervalles contrôlés par une cage (non représentée),
pour former quatre points de contact entre chacune des bagues intérieu-
res 61 et la bague extérieure 62. Le roulement à billes 60 à quatre points de contact comporte des éléments de joints d'étanchéité 64 à ses deux ex
trémités.
Une plaque de ressort élastique 17 est montée entre la par-
tie de base de l'arbre de pied 11 et la bague intérieure 61 placée en posi-
tion inférieure dans la figure illustrant le roulement à billes 60 à quatre points de contact. Lorsque la force élastique de la plaque de ressort 17 ss pousse la bague intérieure 61, une précharge est appliquée au roulement
à billes 60 à quatre points de contact, pour supprimer les intervalles ra-
diaux et les intervalles de butée.
Comme on monte le roulement à billes à quatre points de contact 60 et comme la précharge appliquée par la plaque de ressort 17 au roulement à billes à quatre points de contact 60 supprime les interval les radiaux et les intervalles de butée dans le sixtème mode de réalisation, s le frottement dans la partie d'accouplement est réduit. Ainsi, une trans mission de couple douce est assurée et la durée de vie d'utilisation est prolongée. En même temps, on évite le jeu dans la partie d'accouplement, on maintient une vitesse constante, et l'on amortit les vibrations et les
bruits anormaux.
0 Ces modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus com portent le roulement à billes 40, le roulement à billes à double rangée an gulaire 50 ou le roulement à billes à quatre points de contact 60, dans la partie d'accouplement entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et le moyeu de liaison 10. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à ces
formes de réalisation et l'on peut utiliser d'autres roulements à galets.
Un septième mode de réalisation, représenté dans la flgure 8, comporte un certain nombre de roulements à aiguilles 71 entre l'arbre de pied 11 etl'alésage d'accouplement 21. On empêche l'élément de liai son d'extrémité 20 de s'échapper en glissant, au moyen d'une rondelle 18 o retenue par un circlip 15. Les roulements à aiguilles 71 sont maintenus
en rotation lorsqu'ils roulent, sans utilisation d'une cage.
Comme la pluralité de roulements à aiguilles 71 sont mon tés dans le septième mode de réalisation, on assure une transmission de couple douce et un prolongement de la durée de vie d'utilisation. En même s temps, on peut augmenter la tolérance de charge sans agrandir le diamè
tre de l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20.
Dans un huitième mode de réalisation, représenté à la fi gure 9, des éléments de glissement (paliers de glissement) 72 sont intro duits entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et la partie de base de l'arbre de pied 11, ainsi qu'entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et la rondelle 18, dans la structure d'accouplement du septième mode de réali sation. Un certain nombre de roulements à aiguilles 71 reçoivent la charge dans la direction radiale, tandis que les éléments de glissement 72 reçoi vent la charge dans la direction de butée. Les éléments de glissement 72 sont réalisés dans des matériaux de résine présentant de faibles coeffi cients de frottement, comme par exemple de la fluororésine, du polyimide,
du polyéthylène, ou du polyamideimide.
Dans le huitième mode de réalisation, l'élément de glisse-
ment 72 diminue en outre la résistance de frottement dans la partie d'ac-
couplement entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et le moyeu de liaison 10. De plus, on évite également le jeu dans la direction axiale au moyen de
s l'élément de glissement 72.
Dans un neuvième mode de réalisation, représenté à la fi-
gure 10, un roulement à aiguilles de type à coquille 80 est introduit entre l'arbre de pied 11 et l'alésage d'accouplement 21. Le roulement à aiguilles de type à coquille 80 comporte une bague extérieure à coquille en forme de
o coupelle 81 adaptée dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liai-
son d'extrémité 20, et un certain nombre de roulements à aiguilles 82 in-
troduits entre la surface intérieure de la bague extérieure 81 et la surface
périphérique extérieure de l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10.
On empéche la bague extérieure 81 de s'échapper en glis s sant, au moyen d'une fixation 21b formée par une déformation plastique dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20. Le déplacement de l'élément de liaison d'extrémité 20 dans la direction axiale est limité par un collier dirigé vers l'intérieur 21a, formé dans l'alésage d'accouplement 21, et par le cIrclip 19 fixé à l'arbre de pied 11. Un élé ment de joint d'étanchéité 83 est introduit entre la surface périphérique intérieure du collier 21a de l'élément de liaison d'extrémité 20 et la partie
de base de l'arbre de pied 11. Un élément de glissement (palier de glisse-
ment) 84 est introduit entre le collier 21a de l'élément de liaison d'extré-
mité 20 et le circlip 19, pour recevoir la charge par l'élément de glissement 2s 84 dans la direction de butée. L'élément de glissement 84 est réalisé dans des matériaux de résine présentant de faibles coefficients de frottement, comme par exemple de la fluororésine, du polyimide, du polyéthylène, ou
du polyamideimide.
Comme le roulement à aiguilles de type à coquille 80 est so monté entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et l'arbre de pied 11, et
comme le déplacement de l'élément de liaison d'extrémité 20 dans la di-
rection axiale, par rapport à l'arbre de pied 11, est limité par le circlip 19 dans le neuvième mode de réalisation, la résistance de frottement dans la partie d'accouplement est réduite. Ainsi, on assure une transmission de ss couple douce et un prolongement de la durée de vie d'utilisation. En méme
temps, on évite le jeu dans la partie d'accouplement, on maintient une vi-
tesse constante, et l'on amortit les vibrations et les bruits anormaux. La résistance de frottement dans la partie d'accouplement peut être encore
réduite par l'installation de l'élément de glissement 84.
Dans un dixième mode de réalisation, représenté à la figure 11, un palier sphérique 90 est introduit entre l'arbre de pied 11 et l'alé sage d'accouplement 21. Le palier sphérique 90 comporte une bague inté rieure 91 qui est adaptée sur la surface périphérique extérieure de l'arbre de pied 11, et comporte une surface périphérique extérieure convexe, ainsi qu'une bague extérieure 92 qui est adaptée dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, et comporte une surface périphé o rique extérieure concave qui s'adapte sur la surface périphérique exté rieure de la bague intérieure 91. On empêche la bague intérieure 91 de s'échapper en glissant, au moyen d'une fixation lla formée dans l'arbre de pied 11. On empêche la bague extérieure 92 de s'échapper en glissant, au moyen du collier 21a formé dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élé
s ment de liaison d'extrémité 20, et de la fIxation 21b.
Comme le palier sphérique 90 est monté dans le dixième mode de réalisation de l'invention, on assure une transmission de couple douce dans la partie d'accouplement, et le prolongement de la durée de vie de fonctionnement. De plus, la structure d'accouplement peut être réalisée sous une forme compacte du fait que le palier sphérique 90 présente une
structure simple comprenant un petit nombre d'éléments constitutifs.
Dans un onzième mode de réalisation, représenté à la figure 12, un palier sphérique de type à bague intérieure fendue 100 est monté entre l'arbre de pied 11 et l'alésage d'accouplement 21. Le palier sphérique s de type à bague intérieure fendue 100 comporte deux bagues intérieures 101 qui s'adaptent sur la surface périphérique extérieure de l'arbre de pied 11, et une surface périphérique extérieure convexe, ainsi qu'une ba gue extérieure 102 qui s'adapte dans l'alésage d'accouplement 21 de l'élé ment de liaison d'extrémité 20, et comporte deux surfaces périphériques extérieures concaves qui s'adaptent sur la surface périphérique extérieure
de la bague intérieure 101.
On empêche la bague intérieure 101 de s'échapper en glis sant, au moyen du ctrclip 15 adapté sur la surface périphérique extérieure de l'artre de pied 11. Le collier 21a formé dans l'alésage d'accouplement 3s 21 de l'élément de liaison d'extrémité 20, et la fixation 21b, empêchent la bague extérieure 102 de s'échapper en glissant. Une plaque de ressort 17 est montée entre la partie de base de l'arbre de pied 11 et la bague inté rieure 101 placée dans une position inférieure dans la figure, du palier sphérique 100. Une précharge est appliquée au palier sphérique 100 par la bague intérieure 101 qui est poussée pare la force élastique de la plaque de ressort 17, de manière à supprimer les intervalles radiaux et les inter
valles de butée.
Dans le onzième mode de réalisation de l'invention, on monte le palier sphérique de type à bague intérieure fendue 100, et la pré charge appliquée à ce palier sphérique de type à bague intérieure fendue par la plaque de ressort 17, supprime les intervalles radiaux et les intervalles de butée. Ainsi, on assure une transmission de couple douce et o le prolongement de la durée de vie d'utilisation. En même temps, on évite le jeu dans la partie d'accouplement, on maintient une vitesse constante,
et l'on amortit les vibrations et les bruits anormaux.
Dans un douzième mode de réalisation, représenté dans les figures 13(a) et 13(b), l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison s d'extrémité 20 est dilaté ou contracté par une structure de serrage utili
sant un boulon de fIxation 22 comme dans le dixtème mode de réalisation.
On contrôle l'intervalle de support dans le palier sphérique 90 en dilatant ou en contractant l'alésage d'accouplement 21 au moyen du boulon de
fixation 22.
Dans le douzième mode de réalisation de l'invention, on rè gle l'intervalle de support dans le palier sphérique 90 en dilatant ou en contractant l'alésage d'accouplement 21 de l'élément de liaison d'extrémité , au moyen du boulon de fixation 22. Ainsi, on évite le jeu dans la partie d'accouplement, on maintient une vitesse constante, et l'on amortit les
s vibrations et les bruits anormaux.
Dans les modes de réalisation qui ont été décrits jusqu'ici, le palier monté entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et le moyeu de liaison 10 diminue la résistance à la rotation dans la partie d'accouple ment. Cependant, il est possible d'utiliser des matériaux ayant de faibles o coefficients de frottement, et de traiter la surface pour abaisser la résis tance de frottement, de manière à réduire la résistance à la rotation. Pour de tels matériaux ayant de faibles coefficients de frottement, on peut utili ser par exemple des alliages de cuivre, du graphite et de la fluororésine, dans la partie d'accouplement entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et s le moyeu de liaison 10. Pour abaisser le coefficient de frottement par un traitement de surface, on peut par exemple déposer sur la surface de la partie d'accouplement, du dioxyde de molybdène, du polytétrafluoréthy
lène (PIFE) et des métaux mous tels que de l'or et de l'argent.
Bien que les modes de réalisation ci-dessus se soient référés
à la structure de la partie d'accouplement entre l'élément de liaison d'ex-
trémité 20 et l'arbre de pied 11 du moyeu de liaison 10, ces modes de réa-
lisation peuvent également s'appliquer à la partie d'accouplement entre l'élément de liaison d'extrémité 20 et l'arbre de pied 32 de l'élément de
liaison central 30.
Claims (3)
1 ) Joint universel homocinétique comportant au moins deux jeux de mé-
canismes de liaison (3), chaque mécanisme de liaison comportant: des moyeux de liaison (10) montés respectivement dans un arbre d'entrée (1) et un arbre de sortie (2); des éléments de liaison d'extrémité (20) accouplés chacun en rotation avec les moyeux de liaison (10) montés dans les arbres d'entrée (1) et de sortie (2) respectifs; et un élément de liaison central (30) auquel sont accouplés en rotation les éléments de liaison d'extrémité (20) respectivement du côté de l'arbre d'entrée (1) et du côté de o l'arbre de sortie (2), les géométries des mécanismes du côté de l'arbre
d'entrée (1) et du côté de l'arbre de sortie (2) étant identiques l'une à l'au-
tre dans un plan transversal passant par le centre du mécanisme de liai-
son (3), caractérisé en ce que
s le joint universel homocinétique comporte en outre un moyen (40) de ré-
duction de la résistance à la rotation, monté dans l'une ou l'autre au
moins de la partie d'accouplement entre le moyeu de liaison (10) et l'élé-
ment de liaison d'extrémité (20), ou de la partie d'accouplement entre
l'élément de liaison central (30) et l'élément de liaison d'extrémité (20) .
2 ) Joint universel homocinétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de réduction de la résistance à la rotation est un palier (40)
monté dans la partie d'accouplement.
2s 3 ) Joint universel homocinétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que
le palier (40) est un roulement à billes.
4 ) Joint universel homocinétique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' un palier de roulement et un palier de butée sont montés dans la partie d'accouplement, ce palier de roulement étant un roulement à billes et ce
palier de butée étant un palier de glissement.
3s ) Joint universel homocinétique selon l'une queleonque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu' on monte un moyen de fourniture de précharge (13) pour appliques une
précharge au palier.
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20080131 |