FR2855224A1 - Uniform velocity joint forming device for motor vehicle, has sleeve with its ends integrated to output shaft and wheel shaft to assure transmission of driving torque and rotating movement from output shaft to wheel shaft - Google Patents

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Abstract

The device has a sleeve (4) with its ends interiorly equipped with and integrated to an output shaft (1) and a wheel shaft (2) to assure transmission of a driving torque and a rotating movement from the shaft (1) to the shaft (2). The device transmits the torque and the rotating movement from the shaft (1) to the shaft (2) connected to each other by a ball joint (3). The sleeve assures a tightening function between the shafts.

Description

La présente invention concerne un dispositif The present invention relates to a device

formant joint homocinétique pouvant être utilisé notamment dans un véhicule automobile. forming the constant velocity joint can be used in particular in a motor vehicle.

Un tel dispositif équipe plus particulièrement un 5 véhicule à traction avant. Such a device, a particular team 5 FWD vehicle. Ce dispositif peut être combiné en sortie de différentiel d'une part et à la fusée de roue d'autre part et relié entre eux par une liaison d'entraînement coulissante. This device may be combined in differential output on the one hand and on the other wheel axle and connected together by a sliding drive connection.

Si les joints homocinétiques connus jusqu'à 10 maintenant permettent de transmettre le couple moteur et la rotation d'un arbre de sortie de différentiel à la fusée de roue correspondante quel que soit l'angle de brisure entre l'arbre de sortie et la fusée de roue, ils sont pour la plupart d'une structure relativement 15 complexe et coûteuse, tout en autorisant un déplacement angulaire relatif entre l'arbre de sortie et la fusée de roue. If the constant velocity joints known until now 10 possible to transmit the engine torque and the rotation of a differential output shaft to the corresponding wheel stub axle regardless of the break angle between the output shaft and the spindle wheel, they are mostly of a relatively complex and expensive structure 15, while allowing a relative angular displacement between the output shaft and the wheel spindle.

La présente invention propose un dispositif formant joint homocinétique d'une structure relativement simple 20 et par conséquent peu coûteuse et sans entretien particulier, tout en autorisant un déplacement angulaire relatif entre l'arbre de sortie et la fusée de roue. The present invention provides a device forming a constant velocity universal joint of a relatively simple structure 20 and therefore inexpensive and no special maintenance, while permitting a relative angular displacement between the output shaft and the wheel spindle.

Selon l'invention le dispositif formant joint homocinétique permettant de transmettre le couple moteur 25 et la rotation d'un arbre menant à un arbre mené guidés l'un par rapport à l'autre par une liaison à rotule, est caractérisé en ce qu'il comprend un manchon réalisé en un matériau souple intérieurement armé solidaire à ses extrémités respectivement des arbres menant et mené de 30 façon à assurer la transmission du mouvement de rotation du couple moteur de l'arbre menant à l'arbre mené. According to the invention the device forming the constant velocity joint for transmitting the engine torque 25 and the rotation of a driving shaft to a driven shaft guided relative to each other by a ball joint, is characterized in that it comprises a sleeve made of an internally reinforced flexible material secured at its ends and the driving shaft 30 respectively conducted to ensure the transmission of the rotational movement of the motor torque of the driving shaft to the driven shaft.

De préférence, le manchon de transmission conserve la géométrie actuelle des soufflets d'étanchéité connus, c'est-à-dire qu'il est composé d'une succession de spires 35 de section dégressive de l'arbre mené vers l'arbre menant. Preferably, the transmission sleeve retains the current geometry of the known sealing bellows, that is to say it consists of a succession of turns 35 of degressive section of the driven shaft to the drive shaft . Cependant, ce manchon peut avoir en variante de réalisation d'autres formes différentes, telles que par exemple une forme tronconique à paroi latérale droite, une forme tronconique à paroi latérale concave, une forme tronconique à paroi latérale convexe ou tout simplement une forme cylindrique. However, the sleeve may have alternative embodiments various other forms, such as for example a frustoconical shape on the right side wall, a frustoconical shape with a concave side wall, a frustoconical shape with a convex side wall or simply a cylindrical shape. Un tel manchon assure également la 5 fonction d'étanchéité entre les deux arbres menant et mené et permet aussi d'absorber certain seuil de vibration. Such a sleeve also provides 5 sealing function between the two driving and driven shafts and also allows absorbing certain threshold vibration.

Le matériau du manchon de transmission est à base de caoutchouc ou tout autre matériau élastomère souple 10 dans lequel est noyée une tresse métallique ou en un matériau composite de renfort multicouche. The transmission sleeve material is rubber or any other flexible elastomer material 10 in which is embedded a metal braid or a composite multilayer reinforcement.

Selon une variante, seule la tresse métallique ou en un matériau composite de renfort peut être utilisée. Alternatively, only the metal braid or a composite of reinforcing material may be used.

Chaque extrémité du manchon de transmission et de 15 sa tresse de renforcement est fixée rigidement à l'arbre correspondant par vulcanisation, collage et/ou serrage. Each end of the transmission sleeve 15 and the reinforcement braid is rigidly fixed to the corresponding shaft by vulcanization, gluing and / or clamping.

Selon une variante de réalisation, chaque extrémité du manchon de transmission est fixée rigidement à l'arbre correspondant par vulcanisation, collage, et/ou bridage 20 et la tresse de renforcement est noyée librement dans ce manchon. According to an alternative embodiment, each end of the transmission sleeve is rigidly fixed to the corresponding shaft by vulcanization, gluing and / or clamping 20 and the reinforcing braid is freely embedded in the sleeve.

De préférence, l'arbre mené est la fusée de roue d'un véhicule automobile et l'arbre menant est l'arbre de sortie du différentiel correspondant de ce véhicule. Preferably the driven shaft is the wheel spindle of a motor vehicle and the drive shaft is the output shaft of the differential corresponding to this vehicle.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 30 illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente en coupe longitudinale le dispositif formant joint homocinétique suivant un premier mode de réalisation de l'invention; The invention will be better understood and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the explanatory description which follows with reference to the accompanying schematic drawings given solely as an example illustrating several modes 30 embodiment of the invention and in which: - Figure 1 shows in longitudinal section the device forming the constant velocity joint according to a first embodiment of the invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif formant joint homocinétique suivant un second mode de réalisation de l'invention; - Figure 2 is a longitudinal sectional view of the device forming the constant velocity joint according to a second embodiment of the invention; - la figure 3 est une première variante de réalisation du dispositif de la figure 2; - Figure 3 is a first variant embodiment of the device of Figure 2; - la figure 4 est une seconde variante de réalisation du dispositif de la figure 2; - Figure 4 is a second variant embodiment of the device of Figure 2; - la figure 5 est une troisième variante de réalisation du dispositif de la figure 2; - Figure 5 is a third alternative embodiment of the device of Figure 2; et - la figure 6 est une variante de réalisation du dispositif de la figure 2. and - Figure 6 is an alternative embodiment of the device of Figure 2.

Le dispositif formant joint homocinétique de 10 l'invention va être décrit en référence à la liaison d'un arbre de sortie, formant arbre menant, d'un différentiel du véhicule automobile à une fusée de roue correspondante, formant arbre mené, du véhicule, mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer à toute liaison 15 entre tout autre arbre menant et tout autre arbre mené. The device forming the constant velocity joint 10 of the invention will be described with reference to the binding of an output shaft, forming a driving shaft, a differential of the motor vehicle to a corresponding wheel spindle, forming driven shaft, of the vehicle, but it is understood that it can be applied to any link 15 between any other drive shaft and other driven shaft.

Selon le premier mode de réalisation représenté en figure 1, la référence 1 désigne en partie l'arbre de sortie d'un différentiel du véhicule automobile relié à une fusée de roue avant correspondante 2 par 20 l'intermédiaire d'une liaison sphérique 3 à rotule, connue en soi, autorisant un débattement angulaire dans toutes les directions de l'arbre de sortie 1 relativement à la fusée de roue 2. According to the first embodiment shown in Figure 1, reference 1 designates in part the output of a differential of the motor vehicle shaft connected to a corresponding front wheel axle 2 by 20 intermediate the spherical joint 3 to a ball, known per se, allowing an angular displacement in all directions of the output shaft 1 relative to the spindle wheel 2.

La liaison sphérique 3 peut être du type à 25 roulement à portée sphérique (billes, rouleaux, bagues). The spherical joint 3 may be of the rolling spherical bearing 25 (ball, roller, rings).

Un tel roulement sphérique est lié rigidement et coaxialement à l'arbre menant 1 et est arrêté axialement sur celui-ci par une vis 3a ancrée coaxialement dans un trou taraudé en bout de l'arbre de sortie 1 de façon que 30 l'extrémité correspondante du roulement sphérique 3 soit en appui sur la tête de cette vis, mais il est bien entendu que le roulement sphérique peut être retenu axialement à l'arbre 1 par tout autre moyen, tel qu'un anneau élastique, un écrou, par déformation de 35 l'extrémité libre de l'arbre 1, par collage ou toute autre solution connue en soi. Such a spherical bearing is rigidly and coaxially to the driving shaft 1 and is stopped axially thereon by a screw 3a coaxially anchored in a threaded hole in the end of the output shaft 1 so that the corresponding end 30 the ball bearing 3 is resting on the head of this screw, but it is understood that the spherical bearing can be axially retained to the shaft 1 by any other means, such as an elastic ring, a nut, by deformation of 35 the free end of the shaft 1 by adhesive bonding or any other per se known solution. En outre, le roulement sphérique 3 est lié à l'arbre mené 2 coaxialement à celui-ci par une bague extérieure 3b fixée dans un alésage interne de la partie formant bol 2a de la fusée de roue 2 et retenue axialement dans celui-ci par une platine annulaire Pl fixée dans un lamage de la partie 2a 5 par collage ou par des vis de fixation comme représenté dans le second mode de réalisation de la figure 2. La bague extérieure 3b peut être retenue également par un anneau élastique comme cela est connu en soi. In addition, the spherical bearing 3 is linked to the driven shaft 2 coaxially with the latter by an outer ring 3b fixed in an internal bore of the bowl portion 2a of the wheel 2 and rocket retained axially therein by an annular plate Pl fixed in a recess of the part 2a 5 by bonding or by fastening screws as shown in the second embodiment of Figure 2. the outer ring 3b can also be retained by an elastic ring as is known in itself.

Selon l'invention, le dispositif formant joint 10 homocinétique comprend en outre un manchon 4 réalisé en un matériau souple intérieurement armé solidaire à ses extrémités respectivement de l'arbre de sortie 1 et de la fusée de roue 2 de façon à assurer la transmission du couple moteur et du mouvement de rotation de l'arbre de 15 sortie 1 à la fusée de roue 2. According to the invention, the device forming constant velocity joint 10 further comprises a sleeve 4 made of an internally reinforced flexible material secured at its ends respectively to the output shaft 1 and the spindle wheel 2 so as to ensure the transmission of engine torque and shaft rotational movement of output 15 1 to the rocket wheel 2.

Comme représenté en figure 1, le manchon de transmission est en forme de soufflet composé d'une succession de spires ou ondulations de section dégressive de la partie formant bol 2a de la fusée de roue 2 vers 20 l'arbre de sortie 1 et assure également la fonction d'étanchéité entre l'arbre de sortie 1 et la fusée de roue 2. As shown in Figure 1, the transmission sleeve has the shape of bellows made of a succession of turns or undulations of decreasing section of the bowl portion 2a of the wheel shaft 2 to the output shaft 20 1 and also ensures the sealing function between the output shaft 1 and the spindle wheel 2.

Le matériau du manchon de transmission 4 est à base de caoutchouc ou tout autre matériau élastomère souple 25 dans lequel peut être noyée une tresse métallique (non représentée en figure 1) ou en un matériau composite multicouche. The material of the transmission sleeve 4 is made of rubber or other soft elastomer material 25 in which may be embedded a metal braid (not shown in Figure 1) or in a multilayer composite.

Le manchon de transmission 4 et sa tresse de renforcement interne sont fixés rigidement à l'arbre de 30 sortie 1 et à la fusée de roue 2 par des colliers de serrage représentés en figure 1. Plus précisément, l'une des extrémités du manchon de transmission 4 est rigidement fixée à l'arbre de sortie 1 coaxialement à celui-ci par un collier métallique 5, par exemple en 35 aluminium, ensserrant l'extrémité du manchon 4 et la tresse autour de l'arbre de sortie 1. L'extrémité de ce manchon peut en outre être fixée par collage à l'arbre de sortie 1. Le collier de serrage 5 peut être réalisé en un matériau composite. The transmission sleeve 4 and the inner reinforcing braid are rigidly attached to the shaft 30 output 1 and the wheel spindle by two clamps shown in Figure 1. More specifically, one end of the sleeve transmission 4 is rigidly fixed to the output shaft 1 coaxially thereto by a metal collar 5, for example in aluminum 35, ensserrant the end of the sleeve 4 and the braid around the output shaft 1. the end of the sleeve may also be adhesively secured to the output shaft 1. the clamp 5 may be made of a composite material.

De même, l'autre extrémité du manchon de transmission 4 est rigidement fixée par un collier 5 métallique 6, par exemple en aluminium ou en un matériau composite, sur une surface circulaire externe de la partie formant bol 2a de liaison à l'arbre de fusée de roue 2 et dans laquelle est montée la rotule d'articulation 3. Cette extrémité du manchon 4 peut 10 également être fixée par collage à la partie formant bol 2a coaxialement à celle-ci. Similarly, the other end of the transmission sleeve 4 is rigidly fixed by a metal collar 5 6, for example aluminum or a composite material, on an outer circumferential surface of the bowl portion 2a connecting to the shaft of wheel spindle 2 and wherein the ball joint is mounted 3. This end of the sleeve 4 can also 10 be adhesively secured to the bowl portion 2a coaxially thereto.

Bien entendu, chaque extrémité du manchon de transmission 4 peut être fixée différemment à l'arbre de sortie 1 et à la fusée de roue 2 par une combinaison des 15 deux solutions par collier de serrage et collage susmentionnées. Of course, each end of the transmission sleeve 4 may be fixed differently to the output shaft 1 and the wheel axle 2 by a combination of the two solutions 15 by clamp and above bonding.

Pour retenir axialement l'extrémité du manchon de transmission 4 sur l'arbre de sortie 1, celle-ci peut comporter une protubérance annulaire radialement interne 20 4a s'engageant dans une gorge radialement externe la de l'arbre 1. L'autre extrémité du manchon de transmission 4 est maintenue en direction axiale vers la fusée de roue 2 par une butée annulaire de retenue 7 solidaire de la partie formant bol 2a de la fusée de roue 2 et sur 25 laquelle vient en appui l'extrémité libre correspondante du manchon de transmission 4. For axially retaining the end of the transmission sleeve 4 on the output shaft 1, the latter may comprise a radially inner annular protuberance 20 4a engaging a radially outer groove of the shaft 1. The other end the transmission sleeve 4 is held in the axial direction towards the wheel spindle 2 by an annular retaining stop 7 integral with the bowl portion 2a of the wheel 2 and spindle 25 which abuts the corresponding free end of the sleeve transmission 4.

Selon le dispositif de la figure 2, le manchon de transmission 4 est constitué par un bloc à base de caoutchouc ou tout autre matériau élastomère de forme 30 générale tronconique dont la surface latérale externe est ondulée à la manière d'un soufflet et le perçage interne tronconique a sa partie de plus grand diamètre située eu côté de la partie formant bol 2a de la fusée de roue 2. According to the device of FIG 2, the transmission sleeve 4 consists of a rubber block or any other elastomeric material 30 of generally frustoconical shape whose outer side surface is corrugated in the manner of a bellows and the inner bore truncated at its portion of larger diameter located had side of the bowl portion 2a of the wheel 2 rocket.

La tresse de renforcement 9 est noyée dans le manchon 4 35 en suivant la géométrie ou forme externe ondulée de la surface latérale de ce manchon. 9 the reinforcing braid is embedded in the sleeve 4 35 depending on the geometry or corrugated outer shape of the lateral surface of the sleeve. La tresse 9 se trouve ainsi à proximité de la surface latérale externe du manchon 4. The braid 9 is thus located close to the outer lateral surface of the sleeve 4.

En outre, la tresse 9 a l'une de ses extrémités annulaire 9a fixée, par exemple par collage ou 5 vulcanisation, sur la surface circulaire externe de la platine d'interface Pl qui est fixée à une bride 2b de la partie formant bol 2a de la fusée de roue 2 par des vis de fixation 10 s'étendant axialement, tandis que son extrémité opposée 9b est fixée, par exemple par collage 10 ou vulcanisation, sur la surface circulaire externe d'une autre platine annulaire P2 entourant coaxialement l'arbre de sortie 1 et fixée à une bride 11 solidaire de l'arbre 1 coaxialement à celui-ci par des vis de fixation 12 s'étendant également axialement. In addition, the sleeve 9 has one of its annular ends 9a fixed, for example by gluing or vulcanization 5, on the outer circular surface of the Pl interface board which is fixed to a flange 2b of the bowl portion 2a of the wheel axle 2 by fastening screws 10 axially extending while its opposite end 9b is fixed, for example by 10 or vulcanization bonding, on the outer circular surface of another annular plate P2 coaxially surrounding the output shaft 1 and attached to a flange 11 integral with the shaft 1 coaxially with the latter by fastening screws 12 also extending axially.

Le manchon tronconique 4 s'étend ainsi entre les deux platines Pi, P2 en contactant leurs deux faces parallèles en vis-à-vis transversales à l'axe longitudinal des arbres 1 et 2. The frustoconical sleeve 4 thus extends between the two plates Pi, P2 by contacting their two parallel faces in transverse relation with respect to the longitudinal axis of the shafts 1 and 2.

Le dispositif de la figure 3 ne diffère de celui de 20 la figure 2 que par la forme de la tresse 9 qui est tronconique à paroi latérale droite, c'est-à-dire sans ondulation. The device of Figure 3 differs from that of 20 in Figure 2 only in the shape of the braid 9 which is tapered to the right side wall, that is to say without ripple. Autrement, cette tresse est fixée à l'arbre de sortie 1 et à la fusée de roue 2 de la même manière qu'en figure 2. Otherwise, this braid is fixed to the output shaft 1 and the wheel axle 2 in the same way as in FIG 2.

Selon la variante de réalisation de la figure 4, la tresse 9 présente la même forme tronconique qu'en figure 3 mais a chacune de ses extrémités recourbées sensiblement à angle droit de manière à définir deux parois annulaires opposées respectivement de plus grand 30 diamètre 9c et de plus petit diamètre 9d, la paroi de plus grand diamètre 9c étant enserrée entre la platine Pi et la bride 2b de la fusée de roue 2 par les vis de fixation 10, tandis que la paroi de plus petit diamètre 9d est enserrée entre la platine P2 et la bride 11 par 35 les vis de fixation axiales 12. Les parois 9c, 9d s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal des arbres 1 et 2. According to the alternative embodiment of Figure 4, the sleeve 9 has the same tapered shape in Figure 3 but has each of its ends bent substantially at right angle so as to define two opposite annular walls 30 respectively of larger diameter and 9c smaller 9d diameter, the wall of larger diameter 9c is clamped between the Pi plate and the flange 2b of the wheel axle 2 by the screws 10, while the wall of smaller diameter 9d is clamped between the plate P2 and the flange 11 by 35 the axial fastening screws 12. the walls 9c, 9d extend perpendicularly to the longitudinal axis of the shafts 1 and 2.

Selon la variante de réalisation représentée en figure 5, les extrémités de la tresse de renforcement 9 de forme identique à celle de la figure 3, sont fixées respectivement aux deux platines Pl et P2 par des vis radiales 13, 14. According to the embodiment shown in Figure 5, the ends of the reinforcing braid 9 of shape identical to that of Figure 3, are respectively fixed to two plates Pl and P2 by radial screws 13, 14.

Suivant la variante de réalisation de la figure 6, la tresse métallique 9 est librement noyée dans le manchon de transmission 4, c'est-à-dire que ses extrémités ne sont pas du tout solidarisées aux arbres 1, 10 2 par l'intermédiaire des platines Pl et P2 et les extrémités du manchon 4 sont fixées par collage aux faces en regard l'une de l'autre des platines Pl, P2 et s'étendant transversalement à l'axe longitudinal des arbres 1, 2. According to the alternative embodiment of Figure 6, the metal braid 9 is freely embedded in the transmission sleeve 4, that is to say that its ends are not secured to the shafts 1, 10 2 via Pl and P2 of the plates and the ends of the sleeve 4 are fixed by gluing to the faces facing one another of the plates Pl, P2 and extending transversely to the longitudinal axis of the shafts 1, 2.

Les variantes de réalisation des figures 3 à 6 facilitent le montage et le démontage du dispositif formant joint homocinétique. FIGS alternative embodiments 3-6 facilitate the assembly and disassembly of the device forming the constant velocity joint.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Dispositif formant joint homocinétique permettant de transmettre le couple moteur et le 5 mouvement de rotation d'un arbre menant (1) à un arbre mené (2) reliés l'un à l'autre par une liaison à rotule (3), caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (4) réalisé en un matériau souple intérieurement armé solidaire à ses extrémités respectivement des arbres 10 menant (1) et mené (2) de façon à assurer la transmission du couple moteur et du mouvement de rotation de l'arbre menant (1) à l'arbre mené (2). 1. Device forming a constant velocity joint for transmitting the engine torque and the five rotational movement of a drive shaft (1) to a driven shaft (2) connected to each other by a ball joint (3), characterized in that it comprises a sleeve (4) made of an internally reinforced flexible material secured at its ends respectively 10 leading shafts (1) and driven (2) so as to ensure transmission of the engine torque and the rotational movement of the drive shaft (1) to the driven shaft (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon de transmission (4) est en forme de 15 soufflet, de forme concave, convexe ou cylindrique, assurant également la fonction d'étanchéité entre l'arbre menant (1) et l'arbre mené (4). 2. Device according to Claim 1, characterized in that the transmission sleeve (4) is in the form of bellows 15, concave, convex or cylindrical, also ensuring the sealing function between the drive shaft (1) and the output shaft (4).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau du manchon de 20 transmission (4) est à base de caoutchouc ou tout autre matériau élastomère dans lequel est noyée une tresse métallique ou en matériau composite de renfort (10). 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission sleeve 20 of material (4) consists of rubber or other elastomeric material in which is embedded a metal braid or composite reinforcement material (10) .
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque extrémité du 25 manchon de transmission (4) et de sa tresse de renforcement (9) est fixée rigidement à l'arbre correspondant (1;2) par vulcanisation, collage et/ou bridage. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each end 25 of the transmission sleeve (4) and its reinforcing braid (9) is rigidly fixed to the corresponding shaft (1; 2) by vulcanisation, gluing and / or clamping.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, 30 caractérisé en ce que chaque extrémité du manchon de transmission (4) est fixée rigidement à l'arbre correspondant (1, 2) par vulcanisation, collage et/ou bridage et la tresse de renforcement (9) est noyée librement dans le manchon (4). 5. Device according to one of claims 1-3, 30 characterized in that each end of the transmission sleeve (4) is rigidly fixed to the corresponding shaft (1, 2) by vulcanization, gluing and / or clamping and reinforcing braid (9) is freely embedded in the sleeve (4).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre mené est la fusée de roue (2) d'un véhicule automobile et l'arbre menant est l'arbre de sortie (1) du différentiel correspondant de ce véhicule. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the driven shaft is the wheel spindle (2) of a motor vehicle and the driving shaft is the output shaft (1) corresponding to the differential this vehicle.
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