CH347389A - Joint universel - Google Patents

Description

  Joint universel    La présente invention a pour objet un joint uni  versel comprenant un croisillon à deux paires de  tourillons engagés dans des alésages opposés des piè  ces à réunir, par     l'intermédiaire    de roulements com  portant des aiguilles disposées dans des douilles em  bouties et     calibrées,    fermées par des fonds borgnes à  leurs extrémités opposées à l'axe de rotation du croi  sillon.  



  Ce joint est caractérisé par le fait que la douille  de chaque roulement, emmanchée à force dans l'un  des alésages de la pièce correspondante, comporte, à  son extrémité opposée au fond borgne, un rebord  circulaire interne, destiné à la fois à     retenir    les aiguil  les dans le sens centripète et à porter sur un dispo  sitif d'étanchéité interposé entre ladite douille et le  croisillon.  



  Grâce à cet agencement, une étanchéité parfaite  est obtenue sans que le dispositif d'étanchéité soit au       contact    des éléments de roulement et soumis, de ce  fait, à une usure ou détérioration rapide.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une     forme    d'exécution de l'objet de l'invention et des  variantes.  



  Les     fig.    1 et 2 représentent ladite forme d'exécu  tion du joint en coupes partielles et suivant deux  plans perpendiculaires l'un à l'autre ;  la     fig.    3 représente, en coupe axiale et à une  échelle plus grande que celle des     fig.    1 et 2, l'un des  tourillons équipé de son roulement à douille emboutie  et calibrée, cette douille étant représentée montée  dans son alésage de la mâchoire de réception ;    les     fig.    4 à 8 sont des coupes axiales de détail,  montrant diverses variantes de fixation de la douille  dans l'alésage de sa mâchoire de réception.  



  Dans la forme d'exécution     représentée    aux     fig.    1  et 2, le joint     universel    comporte deux mâchoires 1  et 2 et un croisillon 3. La mâchoire 1 est pourvue  d'une bride 4, tandis que la mâchoire 2 peut être du  type à     emmanchement    mâle ou femelle pour     un    arbre  entraîné.  



  Le croisillon 3 comporte deux     tourillons    5     (fig.    2)  engagés dans des alésages opposés 6 de la mâchoire  1 et deux tourillons perpendiculaires     51,        (fig.    1) enga  gés dans des alésages opposés da de la mâchoire 2.  



  Entre chaque tourillon et son alésage de réception  est disposé un roulement à éléments mobiles, en l'es  pèce des aiguilles 7 pour les tourillons 5, et     7a    pour  les tourillons     5a.    Chaque jeu     d'aiguilles    -est contenu  dans une douille en tôle emboutie et calibrée 8 ou     8a.     



  Cette douille, de     préférence    obtenue par embou  tissage et filage à froid d'un flan en tôle très plas  tique, est soumise, en plus de     l'opération    de cémen  tation habituelle, à un traitement thermique de diffu  sion d'une partie du carbone de la couche superfi  cielle vers la partie centrale de la     paroi    de cette  douille.  



  Chaque douille, garnie de ses aiguilles, est em  manchée à force dans l'alésage destiné à la recevoir  et reçoit le tourillon qui lui correspond.  



  Sur la     fig.    3 qui donne le détail du montage de  l'un des tourillons 5 sur sa mâchoire 1, la douille 8  présente, vers l'extérieur, un fond 9 borgne et une  paroi cylindrique 10.      Un dégagement annulaire     lla    est ménagé sous  la surface interne d'un bourrelet 11 en     saillie    vers  l'extérieur et     raccordant    le fond 9 à la paroi cylin  drique 10 et un autre bourrelet 12 également à déga  gement annulaire interne     12d    raccorde la paroi 10  avec un rebord interne plan 13 destiné notamment à  la retenue des     aiguilles    7 dans la douille.  



  La surface     cylindrique    interne 14 de la paroi 8  de la douille forme un chemin de roulement extérieur  pour les aiguilles 7, tandis que la surface externe 15  du taurillon 5 forme le chemin de roulement intérieur  de celles-ci.  



  Un     évidement    16 ménagé dans le tourillon 5, à  la manière connue,     sert    de     réservoir    de lubrifiant. Le  fond 9 de la douille présente une légère dépression  centrale 17 en regard     de    cet     évidement    15.

   Des dé  pressions 18 radiales sont également ménagées dans  ce fond pour créer une communication entre le réser  voir de lubrifiant 16 et la gorge annulaire     111,    située  en regard des extrémités des aiguilles 7 pour assurer  la lubrification de     celles-ci    ; dans le même but des  dépressions 19 radiales sont ménagées sur la tranche       d'extrémité    du     tourillon    5.  



  Une collerette 20 est ménagée à la base du tou  rillon. Elle présente une     face    21 de forme légèrement  tronconique, dont le sommet est situé vers le centre  du joint universel. Elle est     destinée    à recevoir une  rondelle d'étanchéité 22 de forme générale torique,  en matière souple, élastique de préférence, et notam  ment en caoutchouc.  



  Comme on peut le voir sur cette     fig.    3, le profil  du bourrelet 11 se raccorde tangentiellement d'une  part, à la paroi cylindrique 10 de la douille et, d'au  tre part, au fond 9 par un     point    de raccordement  situé au voisinage du     cylindre    fictif contenant les axes       C-C    des aiguilles 7. Le bourrelet 12 de raccordement  de la paroi cylindrique 8 de la douille au rebord an  nulaire plan 13 présente un profil     similaire    et sen  siblement symétrique par rapport au plan transver  sal médian du roulement, le     point    de raccordement  de ce     dernier    bourrelet 12 avec ce rebord plan 13  étant situé au voisinage du cylindre précité.  



  Ainsi établie, la douille offre, en regard des extré  mités des aiguilles. et à l'intérieur du cylindre fictif  passant par les     axes        C-C    de ces aiguilles, des sur  faces d'appui s'opposant aux     mouvements    axiaux de       celles-ci,    tout en dégageant les zones desdites extré  mités extérieures audit cylindre.  



  Le raccord du bourrelet 12 au bord annulaire  plan 13 a une forme     cintrée    dont la face concave  externe tournée vers le centre du croisillon est sus  ceptible d'épouser ainsi le     profil    de la rondelle 22  suivant une fraction de sa section     radiale.     



  Lors du montage du joint décrit, après centrage  correct des     tourillons    5 dans les alésages 6 de la  mâchoire 1, une rondelle 22 ayant été préalablement  placée à la base de chaque     tourillon    sur la face coni  que 21 de la collerette 20 et le     réservoir    de lubri  fiant 16 étant garni de graisse, les deux douilles 8,  pourvues des aiguilles 7 sont emmanchées à force    dans les alésages correspondants 6 de la mâchoire et  reçoivent les tourillons respectifs 5. Les dimensions  axiales de la douille ont été choisies de telle sorte que  la rondelle     torique    22 assure l'étanchéité de l'espace  clos délimité par la douille 8 lorsque le fond 9 de  cette douille arrive au voisinage immédiat de l'extré  mité du tourillon 5.  



  L'étanchéité assurée par la rondelle 22 résulte de  ce qu'elle est appliquée contre la partie adjacente de  la paroi cylindrique du tourillon 5 par les pressions  exercées sur elle par la paroi conique 21 de la colle  rette 20, d'une part, et par la face externe concave de       raccordement    du bourrelet 12 au rebord plan 13,  d'autre part.  



  Les tourillons 5 du croisillon étant ainsi montés  dans les douilles 8 de la mâchoire 1, le montage  s'effectue ensuite de la même manière pour les tou  rillons     5a    dans les douilles     8,1    de la mâchoire 2.  



  En cours de montage, la précision requise pour la       concentricité    entre les axes de rotation des deux  mâchoires est obtenue d'une façon simple par l'im  mobilisation dans le sens axial de la     douille    dans  l'alésage de la mâchoire correspondant exactement  à la position requise pour assurer cette     concentricité.     



  L'emmanchement des douilles dans les alésages  correspondants des mâchoires s'effectue à force, par  exemple avec un serrage de l'ordre de deux microns  par     millimètre    de diamètre intérieur d'alésage. Cet  emmanchement serré permet, éventuellement, d'éviter  l'utilisation de dispositifs de retenue, tels que des  segments d'arrêt, qui sont nécessaires pour l'immobi  lisation des coussinets dans les joints de cardan  usuels..  



  Cependant l'immobilisation de la douille dans  l'alésage de sa mâchoire peut dans un but de sécu  rité     "être        renforcée    par tout moyen complémentaire  connu, qui serait précaire s'il était utilisé séparément  sans l'emmanchement serré, et, par exemple, par l'in  troduction d'une matière plastique polymérisable, de  préférence à basse température et à basse pression, à  l'intérieur d'au moins une cavité ménagée à cet effet  dans l'une au moins des surfaces en contact, à savoir  la face cylindrique extérieure de la douille et l'alé  sage conjugué de la mâchoire.

   On peut utiliser no  tamment une résine polyester qualité   à couler    s'il existe des cavités en regard sur chaque     pièce    ou  de la qualité   colle'  lorsqu'il n'existe de cavité que  sur l'une des     pièces.     



  Les fi-. 4 à 6 montrent diverses applications de ce  mode d'immobilisation complémentaire de chaque  douille de tourillon dans l'alésage de la mâchoire.  



  Dans l'exemple de la fi,-. 4, une gorge ou une       rainure    25 a été ménagée dans la face cylindrique  externe 10 de la douille 8 ; suivant la     fig.    5, une  cavité analogue 26 est creusée dans l'alésage 6 de  la mâchoire 1. Chacune de ces cavités qui peut être  établie sous diverses formes (trou ou rainure borgne,  rainure plane ou hélicoïdale, etc.) est destinée à être  remplie de ladite matière susceptible d'adhérer à la  pièce située en regard d'elle.      Dans l'exemple de la     fig.    6, deux cavités 25, 26  sont ménagées l'une dans la douille 8, l'autre dans  l'alésage 6, de manière que ces deux cavités se trou  vent au moins en partie l'une en face de l'autre  après l'assemblage des pièces.  



  Les cavités 25, 26 peuvent être  soit borgnes, c'est-à-dire dépourvues de com  munication avec l'extérieur ; dans ce cas au moins  un canal d'alimentation doit être ménagé dans le  corps de la mâchoire, en vue de leur remplissage ;  soit en forme de rainures hélicoïdales, dans lequel  cas le remplissage peut se faire par le ou les débou  chés de ces rainures le long de la périphérie du  fond extérieur 9 de la douille 8.  



  Selon une autre variante, représentée à la     fig.    7,  la fixation supplémentaire de la douille 8 dans son  alésage 6 est assurée     complémentairement    à l'aide  d'une couronne d'arrêt 27 en matière plastique     poly-          mérisable    moulée dans une cavité formée par la  combinaison  d'une rainure circulaire 28 ménagée à cet effet  dans l'alésage 6 de la mâchoire 1 en regard du bour  relet 11 de la douille, et  d'un rebord 29 d'une     pièce    30 momentanément  rapportée sur le fond de la douille,

   cette pièce étant  pourvue d'un canal axial 31 et de canaux radiaux 32  d'injection de la matière plastique polymérisable dans  le moule annulaire formé par le rebord 29 de la pièce  30 et la rainure 28 de l'alésage 6:  Un autre dispositif de fixation supplémentaire de  la douille 8 dans son alésage 6 est représenté à la       fig.    8. L'alésage 6 comporte, dans sa partie libre, une  gorge semi-circulaire 33 ; une pièce 34 ayant la forme  d'un anneau est rapportée contre le fond 9 de la  douille 8 et prend appui sur ce fond au moins en  regard de la tranche d'extrémité du tourillon 5 qui,  en fonctionnement, peut venir en contact avec le fond  9. Cette pièce est engagée à force dans l'alésage 6 ;  elle vient prendre appui contre le fond 9 de la douille  8 au moins dans sa partie en regard de l'extrémité  du tourillon 5.

   A sa périphérie, elle comporte une  gorge 35, de section radiale semi-circulaire ; cette  gorge 35 vient en regard de la gorge 33 de l'alésage  6 ; après mise en place de ce fond, la matière plas  tique polymérisable est injectée dans la cavité formée  par les gorges 33 et 35, la douille 8 se trouvant ainsi  fixée dans son alésage 6.  



  Bien entendu, les modes de fixation de la douille  représentés aux     fig.    4, 5, 6, peuvent être utilisés en  combinaison avec l'un de ceux représentés aux     fig.          7et8.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Joint universel comprenant un croisillon à deux paires de tourillons engagés dans des alésages opposés des pièces à réunir, par l'intermédiaire de roulements comportant des aiguilles disposées dans des douilles embouties et calibrées, fermées par des fonds borgnes à leurs extrémités opposées à l'axe de rotation du croisillon, caractérisé par le fait que la douille de chaque roulement, emmanchée à force dans l'un des alésages de la pièce correspondante, comporte, à son extrémité opposée au fond borgne, un rebord circu laire interne, destiné à la fois à retenir les aiguilles dans le sens centripète et à porter sur un dispositif d'étanchéité interposé entre ladite douille et le croi sillon. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Joint universel suivant la revendication, carac térisé en ce que le fond borgne et le rebord circu laire interne présentent, de l'intérieur vers l'extérieur et s'étendant au moins jusqu'à la circonférence cor respondant aux extrémités des axes des aiguilles, une plage sensiblement plane pour la butée desdites ai guilles, cette plage étant entourée d'une gorge. 2. Joint universel suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'une cavité ménagée dans le tou rillon pour former réservoir de lubrifiant communi que par des passages avec ladite gorge. 3.

   Joint universel suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que lesdits passages sont constitués par des dépressions radiales formées dans l'une au moins des surfaces en regard du fond borgne de la douille et de l'extrémité du tourillon. 4. Joint universel suivant la revendication, carac térisé par un moyen complémentaire de fixation des tiné à assurer la sécurité de fixation de la douille, emmanchée dans l'alésage destiné à la recevoir avec un serrage suffisamment élevé pour résister dans le sens axial aux efforts imposés pratiquement dans ce sens en cours de fonctionnement, ce moyen complé mentaire de fixation étant tel qu'il serait précaire s'il était utilisé séparément sans l'emmanchement précité. 5.

   Joint universel suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation complé mentaire consiste dans la combinaison d'au moins une cavité ménagée dans l'une au moins des surfaces en contact de la douille et de son alésage de récep tion, et d'une matière plastique polymérisable à basse température et à basse pression remplissant cette cavité. 6.

   Joint universel suivant la sous-revendication 5, caractérisé en ce que ladite matière plastique poly- mérisable est une résine polyester, qualité colle lorsqu'il n'existe de cavité que sur l'une des pièces, et qualité à couler , lorsqu'il existe des cavités en regard sur chacune des pièces. 7.

   Joint universel suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation com plémentaire comprend un élément extérieur à la douille par rapport à l'axe du joint et en appui contre le fond de la douille, cet élément extérieur consistant en une pièce annulaire en matière plastique polymé- risable, engagé dans une gorge de l'alésage. 8.

   Joint universel suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation complé mentaire comprend un élément extérieur à la douille par rapport à l'axe du joint et en appui contre le fond de la douille, cet élément étant solidaire de l'alésage par un moyen de fixation consistant dans la combi naison d'une cavité ménagée dans cet élément et d'une cavité ménagée dans l'alésage et d'une matière plastique polymérisable remplissant ces cavités. 9.

   Joint universel suivant la revendication, carac térisé en ce que ladite douille, obtenue par emboutis sage et filage à froid d'un flan en tôle très plastique, est cémentée et une partie du carbone de la couche superficielle est diffusée vers la partie centrale de sa paroi.