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" Joint universel ".
La présente invention a pour objet un nouveau joint uni- versel, applicable, en particulier à la transmission de la puissance aux roues à la fois motrices et directrices d'une automobile.
On sait que les joints ordinaires,à la cardan, ont l'in- oonvénient de déformer le mouvement qu'ils transmettent lors- que les deux arbres qu'ils accouplent ne sont pas dans le prolongement l'un de l'autre: si l'un de ces arbres, l'arbre d'entraînement, par exemple tourne à une vitesse angulaire constante, l'arbre entraîne tournera à une vitesse qui variera périodiquement à chaque tour. A supposer alors que le premier de ces arbres soit l'arbre moteur d'une automobile, et l'autre
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larbre de transmission à l'une des roues, à la/fois motrices et directrices, de cette automobile, oette roue sera entraînée, @ dans les virages, d'un mouvement saccadé qui nuira évidemment à la bonne marche de la voiture.
On a cherché à remédier à cet inconvénient au moyen du joint à double oardan ou joint de Hooke qui consiste en une @ transmission formée par une chaîne cinématique à cinq éléments: ; l'arbre de commande, un premier cardan, un arbre intermédiaire, un second cardan, l'arbre mené: l'arbre de commande et J'arbre @ mené d'une part, et les deux gardans d'autre part, étant diapo- ! sés symétriquement par rapport au plan perpendiculaire à l'ar- bre intermédiaire en son milieu.
Avec cette disposition on arrive bien à ce que les deux arbres tournent synchroniquement, mais on se heurte à certaines difficultés d'ordre pratique: en particulier l'ensemble est relativement encombrant et difficile à loger par exemple dans une fusée de roues d'automobile.
La présente invention a pour but de supprimer ces inoonvé- nients : Conformément à l'invention, la transmission de l'arbre de commande de l'arbre mené sera constituée simplement par une chaîne cinématique à quatre éléments: l'arbre menant et l'arbre mené, aux deux extrémités de la chaîne et deux éléments inter- médiaires articulés respectivement à cet arbre menant et à cet arbre mené, et liés entre eux de manière que leurs deux axes d'articulation à l'arbre menant et à l'arbre mené soient contraints de rester constamment dans le même plan.
On arrivera à ce résultat, par exemple, en ménageant dans les deux éléments un intermédiaires/ou plusieurs tenons et des mortaises à faces planes parallèles aux axes d'articulation en question, et péné- trant les uns dans les autres de façon à obliger les éléments à glisser à frottement doux dans un même plan l'un par rapport à l'autre.
Grâce à cette disposition, il est clair que dans n'importe quelle position angulaire de l'arbre méné, par rapport à l'arbre
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de commande, l'arbre mené tournera toujours constamment à la même vitesse que l'arbre de commande.
L'invention pourra bien entendu être réalisée de différentes manières: Les articulations entre les arbres menant et mené d'une part et des arbres intermédiaires, d'autre part, pourront être des articulations ordinaires, comme celles des cardans à croisillons, par exemple, ou des articulations à sphères, comme dans le cas des cardans dits sphériques.
Conformément à l'invention en outre, les joints ainsi constitués seront de préférence logés à l'intérieur d'une sphère creuse, étanohe, en deux parties glissant l'une sur l'autre, ménagée dans la fusée de la roue, les deux parties de la sphère portant les paliers de support des deux arbres.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-dessous, relative aux dessins cijoints qui représentent schématiquement, à titre d'exemple, un mode de réalisation particulier de la présente invention, dans le cas d'un dispositif à articulations à sphères.
Sur les dessins ci-joints:
La figure 1 est une élévation latérale des quatre élémemts constituant la transmission.
. La figure 2 est une vue par dessus correspondant.
La figure 3 montre d'une manière analogue un autre mode de réalisation des éléments intermédiaires.
La figure 4 est une coupe verticale du joint assemblé, lorsque les arbres sont en prolongement l'un de l'autre.
La figure 5 est une vue par dessus de ce joint en position de braquage de la roue.
La figure 6 est une coupe verticale (dans une autre position angulaire des arbres).
Enfin la figure 7 montre l'assemblage du joint à l'intérieur d'une fusée de roue.
Sur ces différentes figures :
1, désigne l'extrémité de l'arbre moteur, qui se termine
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par une fourchette 2, en forme d'arc de âerale, destinée à pénétrer et à glisser dans une rainure circulaire 3 d'une sphère métallique 4, qui constitue l'un des éléments intermédiaires du joint. Cet assemblage, à rainure et à fourchette équivaut d'ailleurs à une simple articulation des éléments 1 et 4 autour de ltaxe xx perpendiculaire au plan de la rainure.
De préférence, conformément à l'invention, la fourchette 2, s'étendra sur un arc de circonférence, supérieur à 180 , et la rainure correspondante 3 de la sphère 4 présentera une échancrure, du côté opposé à la position normale de la fourchette sur cette rainure: pour pouvoir monter la fourchette dans la rainure on est alors amené à faire tourner cette fourchette de 90 dans le plan de la rainure, pour pouvoir la faire pénétrer dans l'encoche, et c'est alors seulement qu'on peut la ramener à sa position normale. Dans cette position, la fourchette embrassant la rainure sur plus de 180 , cette fourchette 2 et la sphère 4 seront assemblées sans pouvoir se détacher l'une de l'autre, tant que leur déplacement angulaire nedépassera pas certaines limites jamais atteintes en pratique.
D'une manière analogue, l'arbre mené 5 se termine par une fourchette 6, pénétrant dans une rainure 7 du second élément intermédiaire sphérique 8, cette liaison entre les organes 5 et 8 équivalant à une articulation autour de l'axe yy per- pendiculaire au plan de la rainure 7.
La partie postérieure de la sphère 4 est entaillée de façon à former un tenon 5 à faces latérales planes, parallèles à l'axe xx, et elle comporte, comme il a été dit ci-dessus une encoche 5' creusée dans le fond de la rainure 3, pour permettre l'insertion de la fourchette 2 dans la rainure 3 en vue de l'assemblage de cette fourchette 2 avec la sphère 4.
D'une manière analogue, la sphère 9 comportera une mortaise 10', à faces parallèles à l'axe yy, et destinée à recevoir le tenon 5 de la sphère 4 qui peut glisser à frottement
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doux dans cette mortaise. Lorsque le tenon 5 /est inséré dans la mortaise 10', les deux sphères 4 et 9 peuvent glisser l'une par rapport à l'autre, mais il est clair que pendant ce mouve- ment, les axes xx et yy, restent toujours dans un même plan.
On comprendra facilement le fonctionnement de ce joint universel en.se reportant en particulier aux fig. 4 à 6.
La fig. 4 montre l'arbre de commande aligné avec l'arbre mené.
Dans cette position, il est clair que l'ensemble du dispositif tourne d'un seul bloc autour de l'axe des deux arbres.
Sur les fig. 5 et 6 les deux arbres forment un certain angle, l'un avec l'autre. On supposera qu'ils sont supportés de n'importe quelle manière appropriée, de façon à pouvoir tourner sur eux-mêmes sans pouvoir se déplacer d'une autre ma- nière et en particulier sans pouvoir coulisser longitudinale*- ment. Si alors on fait tourner l'un des arbres, l'arbre 1 par exemple, la sphère 4 sera entraînée dans son mouvement de rota- tion, en même temps qu'elle prendra autour de l'axe xx un mou- vement de pivotement provoqué par le glissement du tenon 5 dans la mortaise 10'. D'autre part le mouvement de rotation imprimé au tenon 5 se transmet, par la mortaise 17 à la sphère 9 qui à son tour, tout en pivotant autour de l'axe yy, subit un mouvement de rotation qui a pour effet d'entraîner l'arbre 6.
Comme les axes xx et yy sont maintenus constamment clans le même plan, par la laison mécanique des sphères 4 et 9 et que ces axes sont respectivement liés aux arbres 1 et 6, il est clair que les mouvements de rotation des arbres) et 6 seront symé- triques par rapport à leur plan bisseoteur et par suite syn- chrones.
On a représenté sur la f ig.3 un mode de réalisation modi- fié du joint ; dans ce cas les sphères 4 et 9 sont remplacées par deux sphères semblables 4a, comportant chacune plusieurs tenons 5a et mortaises 10a s'emmanchant les unes dans les au- tres. Le résultat obtenu est d'ailleurs exaotement le même que dans.le cas précédent.
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On va maintenant décrire, avec référence à la fig. 7, comment on peut monter par exemple le joint universel oonforme à l'invention, à l'intérieur d'une fusée de roue à la fois motrice et directrice d'une automobile. Sur cette figure la fusée 12 comporte une cavité à peu près hémisphérique 13 se prolongeant par une partie taraudée intérieurement 14, A l'in- térieur de cette cavité 13 sont logées les sphères d'accouple- ment 4 et 9 du joint universel. La fusée 12 est portée par n'importe quel dispositif de support ou de suspension approprié
15 qui nta pas été représenté en détail car il ne fait pas partie de l'invention. Dans la cavité 13 vient s'emboîter une pièce sphérique creuse 16, maintenue en place par un collier
17 qui se visse dans la partie taraudée 14 de la oavité 13 de la fusée.
Cette pièce 16 peut pivoter dans toutes les directions à l'intérieur de la cavité 13, à la manière d'un joint à rotule, en suivant les mouvements de l'arbre de commande 1 sur lequel elle est emmanchée.
L'arbre mené 6 entraîné par la sphère 9 traverse la partie postérieure 11 de la fusée 12 qui porte les roulements 18 destinés à leur tour à supporter le moyeu 19 de la roue. Ce moyen est fixé par un anneau de bloquage et un boulon 20 à l'arbre 6 dont il suit par suite le mouvement. L'extrémité de ce moyeu 19 est fermée par la calotte usuelle 22.
La disposition qui vient d'être décrite permet aux. arbres 1 et 6 de pouvoir s'orienter l'en par rapport à l'autre dans n'importe quelle direotion: la roue pourra par suite tourner autour d'un axe vertical lorsqu'on la braquera dans les virages et en même temps elle pourra se déplacer verticalement* (le façon à suivre les irrégularités de la route,sans que grâce au joint , universel conforme à l'invention son mouvement de rotation en subisse un contre-ooup queloonque.
Bien que l'on ait décrit l'invention comme appliquée à la transmission du mouvement aux roues à la fois motrices et directrices d'une automobile (et en particulier aux roues avant
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dans le cas d'une automobile à roues avant motrices), il est clair que le joint conforme à l'invention pourra être appliqué et utilisé partout ou-l'on désirera transmettre un mouvement de rotation d'un arbre à un autre.
Il est clair également que l'on pourra apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir du domaine de l'invention.
- REVENDICATIONS.-
1 - Joint universel, applicable, en particulier, à transmettre la puissance aux roues à la fois directrices et motrices, d'une automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué par une chaîne cinématique, à quatre éléments,, dont les éléments extrê- mes sont les deux arbres de transmission, articulés respectivement aux deux éléments intermédiaires, qui sont eux-mêmes liés ensemble de manière que leurs axes d'articulation respectifs aux deux arbres de transmission soient maintenus constamment dans un même plan.
2 - Joint universel d'après 1, caractérisé par le fait que la liaison entre les deux éléments intermédiaires est réalisée au moyen d'un ou plusieurs tenons et mortaises, à faces planes, parallèles aux axes d'articulation, et s'emboîtant à frottement doux les uns dans les autres de façon à permettre un glissement relatif des deux éléments.
3 - Joint universel d'après 1, caractérisé par le fait que les articulations entre les deux arbres d'une part et les deux éléments intermédiaires d'autre part, sont réalisés par des fourchattes en arc de cercle, portées à l'extrémité des arbres et pénétrant dans des rainures circulaires des âeux éléments intermédiaires.
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