FR2694055A1 - Virtually free transmission and associated transmission joint - comprises shaft with sliding joint, rod, water-proofing members between rod and joint body, with springs arranged at ends of body - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une transmission, notamment pour un véhicule automobile ou ferroviaire. The present invention relates to a transmission, in particular for a motor or rail vehicle.
L'invention concerne une transmission appelée transmission quasi-libre du type comportant un arbre de transmission dont les extrémités axiales opposées sont reliées respectivement à un organe menant et un organe mené, chacune par l'intermédiaire d'un joint de transmission coulissant du type comportant un corps de joint en forme de fourreau tubulaire cylindrique qui comporte des chemins de roulement pour des éléments de roulement portés par des tourillons solidaires d'une tige, comportant des moyens d'étanchéité agencés entre la tige et le corps de joint et comportant au moins un ressort qui sollicite axialement la tige par rapport au corps de joint de transmission. The invention relates to a transmission called quasi-free transmission of the type comprising a transmission shaft whose opposite axial ends are respectively connected to a driving member and a driven member, each by means of a sliding transmission joint of the type comprising a joint body in the form of a cylindrical tubular sheath which comprises raceways for rolling elements carried by pins attached to a rod, comprising sealing means arranged between the rod and the joint body and comprising at least a spring which biases the rod axially with respect to the transmission joint body.
Dans un tel ensemble de transmission, les deux ressorts opposés assurent globalement une fonction de recentrage de l'arbre de transmission par rapport aux deux corps de joints de transmission afin de déterminer une position axiale moyenne de l'arbre de transmission vers laquelle il est rappelé élastiquement. In such a transmission assembly, the two opposite springs generally provide a function of refocusing the transmission shaft relative to the two bodies of transmission joints in order to determine an average axial position of the transmission shaft towards which it is called back. elastically.
Selon une conception connue, le ressort de rappel, également appelé ressort de recentrage est intégré dans chaque joint de transmission et est à cet effet agencé dans la cavité interne délimitée par le corps de joint entre l'extrémité de la tige qui se déplace à l'intérieur de la cavité et un fond en vis-à-vis qui obture axialement le corps de joint à l'une de ses extrémités. According to a known design, the return spring, also called a refocusing spring, is integrated in each transmission joint and is for this purpose arranged in the internal cavity delimited by the joint body between the end of the rod which moves to the 'interior of the cavity and a vis-à-vis bottom which axially seals the seal body at one of its ends.
Un tel joint de transmission permet également des mouvements d'articulation de l'axe de la tige par rapport à l'axe du corps de joint et le ressort de recentrage est générateur d'efforts de frottement qui produisent notamment un échauffement du joint. Such a transmission joint also allows movements of articulation of the axis of the rod relative to the axis of the joint body and the recentering spring generates friction forces which in particular produce heating of the joint.
De plus, l'espace réduit qui est disponible pour l'agencement du ressort ne permet pas dans tous les cas de lui conférer les caractéristiques mécaniques et élastiques nécessaires au bon fonctionnement du joint et au coulissement de la transmission quasi-libre. In addition, the reduced space which is available for the arrangement of the spring does not in all cases give it the mechanical and elastic characteristics necessary for the proper functioning of the seal and the sliding of the quasi-free transmission.
De plus, la présence du ressort à l'intérieur de la cavité interne du corps de joint de transmission nécessite d'introduire un volume plus important de graisse de lubrification dont une partie est piégée par le ressort et ne participe pas directement à la lubrification des chemins de roulement et des éléments de roulement. In addition, the presence of the spring inside the internal cavity of the transmission joint body requires the introduction of a larger volume of lubrication grease, part of which is trapped by the spring and does not directly participate in the lubrication of the raceways and rolling elements.
Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose une transmission du type mentionné précédemment, caractérisée en ce que chaque ressort est agencé à l'extérieur du corps de joint correspondant. In order to remedy these drawbacks, the invention provides a transmission of the type mentioned above, characterized in that each spring is arranged outside the corresponding joint body.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- chaque ressort est un ressort hélicoïdal de compression qui entoure la tige et dont les extrémités axiales opposées cooptèrent avec deux épaulements radiaux formés respectivement sur la tige et sur le corps de joint de transmission
- les moyens d'étanchéité de chaque joint comportent un manchon monté coulissant axialement et de manière étanche dans une portée cylindrique de guidage du corps de joint et des moyens de retenue pour retenir axialement le corps de joint par rapport à la tige dans une plage déterminée de déplacement axial relatif de ces deux composants, les moyens de retenue comportant un élément déformable élastiquement de manière à permettre l'inclinaison de l'axe de rotation de la tige par rapport à l'axe du corps de joint
- le ressort s'étend axialement au moins en partie à l'intérieur du manchon
- le corps de joint est formé axialement à l'une de ses extrémités par un couvercle traversé par la tige et qui comporte une virole qui s'étend axialement au moins en partie à l'extérieur du corps de joint et dont la surface interne comporte un épaulement radial interne contre lequel prend appui l'une des extrémités axiales du ressort hélicoïdal de compression ;
- la portée cylindrique de guidage pour le manchon est formée dans la virole
- l'élément déformable élastiquement possède une forme de révolution et deux surfaces cylindriques de liaison intérieure et extérieure qui sont reliées respectivement à la tige et au manchon ;;
- la surface intérieure de liaison est reliée à la tige du côté des éléments de roulement opposé axialement à l'extrémité de la tige qui se déplace à l'intérieur du corps de joint, et la surface extérieure de liaison est reliée au manchon sensiblement au voisinage du bord axial d'extrémité de ce dernier qui se déplace à l'intérieur du corps de joint de transmission
- le ressort hélicoïdal de compression comporte un organe d'entraînement qui lui est lié axialement et qui est susceptible de coopérer avec un organe de butée axiale lié au manchon lorsque la tige se déplace par rapport au corps de joint dans le sens correspondant à la pénétration de l'extrémité de la tige à l'intérieur du corps de joint.According to other features of the invention
- Each spring is a helical compression spring which surrounds the rod and whose opposite axial ends coopt with two radial shoulders formed respectively on the rod and on the transmission joint body
the sealing means of each seal comprise a sleeve mounted to slide axially and sealingly in a cylindrical bearing surface for guiding the seal body and retaining means for axially retaining the seal body relative to the rod within a determined range relative axial displacement of these two components, the retaining means comprising an elastically deformable element so as to allow the inclination of the axis of rotation of the rod relative to the axis of the seal body
- the spring extends axially at least partially inside the sleeve
- The seal body is formed axially at one of its ends by a cover crossed by the rod and which has a ferrule which extends axially at least partially outside the seal body and whose internal surface has an internal radial shoulder against which one of the axial ends of the helical compression spring bears;
- the cylindrical guide surface for the sleeve is formed in the shell
- The elastically deformable element has a shape of revolution and two cylindrical surfaces of internal and external connection which are connected respectively to the rod and to the sleeve;
- the internal connection surface is connected to the rod on the side of the rolling elements axially opposite the end of the rod which moves inside the seal body, and the external connection surface is connected to the sleeve substantially at near the axial end edge of the latter which moves inside the transmission joint body
- The compression helical spring includes a drive member which is axially linked to it and which is capable of cooperating with an axial stop member linked to the sleeve when the rod moves relative to the seal body in the direction corresponding to the penetration. from the end of the rod to the inside of the seal body.
L'invention propose également un joint de transmission coulissant utilisé pour la réalisation d'une transmission conforme aux enseignements de l'invention. The invention also provides a sliding transmission joint used for producing a transmission in accordance with the teachings of the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- La figure 1 est une vue en section axiale d'un exemple de réalisation d'une transmission quasi-libre réalisée conformément aux enseignements de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'un des joints de transmission articulé coulissant équipant la transmission illustrée à la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is an axial sectional view of an embodiment of a quasi-free transmission produced in accordance with the teachings of the invention; and
FIG. 2 is a view on a larger scale of one of the articulated sliding transmission joints fitted to the transmission illustrated in FIG. 1.
On a représenté à la figure 1 une transmission 10 qui est constituée d'un arbre de transmission 12 en deux parties et dont chacune des extrémités axiales opposées 14 est équipée d'un joint de transmission coulissant articulé 16. FIG. 1 shows a transmission 10 which consists of a transmission shaft 12 in two parts and each of whose opposite axial ends 14 is fitted with an articulated sliding transmission seal 16.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, la transmission présente une symétrie de conception et de réalisation par rapport à un plan transversal médian
P.In the embodiment illustrated in Figure 1, the transmission has a symmetry of design and construction with respect to a median transverse plane
P.
L'arbre de transmission 12 est constitué par deux moitiés d'arbres 18 qui se présentent sous la forme de tiges cylindriques tubulaires reliées entre elles par des brides transversales 20. The transmission shaft 12 consists of two halves of shafts 18 which are in the form of cylindrical tubular rods connected to each other by transverse flanges 20.
L'extrémité 14 de chaque tige 18 porte un tripode 22 dont les tourillons 24 portent chacun un galet 26, par exemple un galet sphérique, qui est reçu dans une paire de chemins de roulement 28, par exemple de section transversale circulaire. The end 14 of each rod 18 carries a tripod 22 whose pins 24 each carry a roller 26, for example a spherical roller, which is received in a pair of raceways 28, for example of circular cross section.
Les chemins de roulement 28 sont formés dans un corps de joint de transmission 30, également appelé fourreau, de forme générale tubulaire cylindrique. The raceways 28 are formed in a transmission joint body 30, also called a sleeve, of generally cylindrical tubular shape.
La transmission 10 est illustrée à la figure 1 en position alignée et centrée, c'est-à-dire dans une position dans laquelle l'axe X-X de l'arbre 12, et donc des tiges 18, est sensiblement coaxial aux axes Y-Y des corps 30 des joints de transmission. The transmission 10 is illustrated in FIG. 1 in an aligned and centered position, that is to say in a position in which the axis XX of the shaft 12, and therefore of the rods 18, is substantially coaxial with the axes YY of the body 30 of the transmission seals.
L'arbre est en position centrée par rapport aux deux corps de joint 30, c'est-à-dire qu'il est susceptible de se déplacer de part et d'autre de sa position médiane illustrée à la figure 1 sensiblement d'une même course axiale égale à la moitié de la longueur axiale des chemins de roulement 28. The shaft is in a centered position relative to the two seal bodies 30, that is to say it is capable of moving on either side of its median position illustrated in FIG. 1 substantially by same axial stroke equal to half the axial length of the raceways 28.
Le corps de joint 30 délimite une cavité interne 32 et est à cet effet fermé à sa première extrémité axiale 34 par un premier couvercle 36 qui est assujetti de manière étanche. The seal body 30 defines an internal cavity 32 and is for this purpose closed at its first axial end 34 by a first cover 36 which is tightly secured.
La seconde extrémité axiale 38 est fermée par un second couvercle 40 assujetti de manière étanche. The second axial end 38 is closed by a second cover 40 tightly secured.
Le couvercle 40 comporte un voile radial 42 qui se prolonge par une virole 44 centrée sur l'axe X-X. The cover 40 includes a radial web 42 which is extended by a ferrule 44 centered on the axis X-X.
La virole comporte une première portion cylindrique 46 qui s'étend axialement vers l'extérieur du corps de joint de transmission depuis le voile 42 et qui délimite intérieurement une portée cylindrique de guidage 46. The ferrule comprises a first cylindrical portion 46 which extends axially towards the outside of the transmission joint body from the web 42 and which internally delimits a cylindrical guide surface 46.
La partie cylindrique 46 de la virole 44 se prolonge axialement par une partie conique 50 qui se termine par un bord radial interne rabattu 52. The cylindrical part 46 of the ferrule 44 is extended axially by a conical part 50 which ends in a folded internal radial edge 52.
La portée de guidage 48 reçoit en coulissement de manière étanche un manchon cylindrique 54. The guide surface 48 receives in sliding manner a cylindrical sleeve 54.
Une membrane annulaire d'étanchéité 56 relie la surface interne 58 du manchon 54 à la surface cylindrique externe de la tige 18. An annular sealing membrane 56 connects the internal surface 58 of the sleeve 54 to the external cylindrical surface of the rod 18.
A cet effet, la membrane 56 comporte une surface cylindrique intérieure de liaison 60 qui est fixée, par exemple par collage ou adhérisation, sur la tige 18 et une surface cylindrique extérieure de liaison 62 qui est fixée, par collage ou par adhérisation, sur la surface interne 58 du manchon coulissant 54 au voisinage de l'extrémité axiale 64 de ce dernier qui se déplace à l'intérieur de la cavité 32. To this end, the membrane 56 comprises an internal cylindrical surface of connection 60 which is fixed, for example by gluing or adhesion, on the rod 18 and an external cylindrical surface of connection 62 which is fixed, by gluing or by adhesion, on the internal surface 58 of the sliding sleeve 54 in the vicinity of the axial end 64 of the latter which moves inside the cavity 32.
Conformément aux enseignements de l'invention, un ressort hélicoïdal de compression 66 est agencé à l'extérieur du corps de joint 30 entre la tige 18 et le corps de joint 30. In accordance with the teachings of the invention, a helical compression spring 66 is arranged outside the joint body 30 between the rod 18 and the joint body 30.
A cet effet, une première extrémité axiale 68 du ressort 66 prend appui contre une portion de surface radiale en vis-à-vis 70 de la membrane élastique 56 qui prend elle-même appui contre le corps 23 du tripode qui est immobilisé axialement par rapport à l'extrémité 14 de la tige au moyen d'un anneau élastique 72. To this end, a first axial end 68 of the spring 66 bears against a portion of the radial surface facing 70 of the elastic membrane 56 which itself bears against the body 23 of the tripod which is immobilized axially with respect to at the end 14 of the rod by means of an elastic ring 72.
La seconde extrémité axiale 74 du ressort 66 prend appui contre l'épaulement radial interne constitué par le bord rabattu 52 formé à l'extrémité de la virole 44. The second axial end 74 of the spring 66 bears against the internal radial shoulder formed by the folded edge 52 formed at the end of the ferrule 44.
Le ressort 66 sollicite donc axialement la tige 18 par rapport au corps de joint 30 dans le sens correspondant à la pénétration de l'extrémité 14 à l'intérieur de la cavité 32. The spring 66 therefore biases the rod 18 axially with respect to the joint body 30 in the direction corresponding to the penetration of the end 14 inside the cavity 32.
Dans sa partie centrale, le ressort 66 est équipé d'une bague d'entraînement 76 qui est fixée axialement au ressort, par exemple par soudage sur une spire, et qui définit une surface transversale 78 d'entraînement du manchon 54 qui est susceptible de coopérer avec une surface transversale de butée 80 constituée par la face en vis-à-vis d'un épaulement radial interne 82 du manchon 54. In its central part, the spring 66 is equipped with a drive ring 76 which is fixed axially to the spring, for example by welding on a turn, and which defines a transverse surface 78 for driving the sleeve 54 which is capable of cooperate with a transverse abutment surface 80 formed by the face opposite an internal radial shoulder 82 of the sleeve 54.
Les surfaces 78 et 80, lorsqu'elles viennent en contact, assurent l'entraînement axial du manchon 54, vers la gauche en considérant la figure 2, afin de garantir que le manchon 54 se déplace et qu'ainsi le déplacement axial relatif de la tige 18 par rapport au corps de joint de transmission 30, n'est pas seulement absorbé par la déformation élastique de la membrane 56 dans la direction axiale. The surfaces 78 and 80, when they come into contact, ensure the axial drive of the sleeve 54, to the left when considering FIG. 2, in order to guarantee that the sleeve 54 moves and that thus the relative axial movement of the rod 18 relative to the transmission joint body 30, is not only absorbed by the elastic deformation of the membrane 56 in the axial direction.
Grâce à l'agencement des deux ressorts 66, la fonction de recentrage de l'arbre 12, dans sa position médiane illustrée à la figure 1, est assurée. Thanks to the arrangement of the two springs 66, the function of refocusing the shaft 12, in its middle position illustrated in FIG. 1, is ensured.
Le fait que chacun des ressorts 66 soit agencé à l'intérieur d'une virole 44 permet de limiter les déformations sous l'effet de la force centrifuge auxquels ils sont soumis lorsqu'ils sont utilisés pour une transmission à grande vitesse de rotation. The fact that each of the springs 66 is arranged inside a ferrule 44 makes it possible to limit the deformations under the effect of the centrifugal force to which they are subjected when they are used for a transmission at high speed of rotation.
Le volume interne 32 de chaque joint de transmission coulissant est dégagé et la quantité de graisse nécessaire à la lubrification des chemins de roulement 28 peut être réduite dans la mesure ou la totalité de la graisse est rejetée, par l'effet de la force centrifuge, en direction des chemins de roulement. The internal volume 32 of each sliding transmission joint is released and the quantity of grease necessary for the lubrication of the raceways 28 can be reduced insofar as all the grease is rejected, by the effect of centrifugal force, towards the raceways.
Tout déplacement axial de la tige 18 et du manchon coulissant 54 produit une variation correspondante de volume et donc de pression à l'intérieur de la cavité 32, qui peut s'opposer au mouvement de coulissement. Any axial movement of the rod 18 and of the sliding sleeve 54 produces a corresponding variation in volume and therefore in pressure inside the cavity 32, which can oppose the sliding movement.
Afin de remédier à cet inconvénient, il est avantageux de pouvoir relier la cavité à une capacité contenant un volume comparativement important d'un fluide compressible. In order to overcome this drawback, it is advantageous to be able to connect the cavity to a capacity containing a comparatively large volume of a compressible fluid.
Cette capacité est par exemple constituée par le volume interne de la tige creuse 18 qui est rempli d'air qui se dilate ou se comprime pour réduire les variations de pression à l'intérieur de la capacité. This capacity is for example constituted by the internal volume of the hollow rod 18 which is filled with air which expands or compresses to reduce the pressure variations inside the capacity.
A titre de variante, non représentée, la capacité d'absorption des variations de pression pourrait être aménagée à l'extérieur de la cavité et reliée à cette dernière par un passage formé dans la cloison radiale du couvercle 36, de préférence au centre de ce d ernier, avec interposition de clapets. As a variant, not shown, the capacity for absorbing pressure variations could be arranged outside the cavity and connected to the latter by a passage formed in the radial partition of the cover 36, preferably in the center of this last, with interposition of valves.
Claims (13)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9209179A FR2694055B1 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Almost free transmission, especially for motor vehicles or rail vehicles and associated transmission joints. |
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- 1992-07-24 FR FR9209179A patent/FR2694055B1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| CJ | Change in legal form | ||
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