BE1030563B1 - Dispositif d'accouplement de deux arbres, ensemble avec le dispositif et procédé de fabrication du dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) d'accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié (12) d'accouplement apte à être reliée un arbre, une deuxième moitié (13) d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première (12) et deuxième moitiés (13) d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, le dispositif (10) comprenant en outre, dans au mains l'une des moitiés d'accouplement, un moyeu (18) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (16), une bague (20) d'accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante. L'invention se rapporte aussi à ensemble avec le dispositif et un procédé de fabrication du dispositif.

Description

Dispositif d’accouplement de deux arbres, ensemble avec le dispositif et procédé de fabrication du dispositif

Domaine technique

La présente invention concerne un dispositif d'accouplement de deux arbres, un ensemble avec le dispositif et un procédé de fabrication du dispositif.

Art antérieur

Le document EP3655674 décrit un accouplement composé d'au moins une moitié d'accouplement côté entrée et d'une moitié de l'accouplement côté sortie.

Ce document vise à rendre les arbres de ces accouplement isolés électriquement l’un de l'autre. L'accouplement comprend au moins deux cylindres creux superposés et solidaires l'un de l'autre et agencés dans l'alésage d'une moitié d'accouplement. Le premier cylindre est en matériau électriquement conducteur et le second cylindre est d’un matériau électriquement isolant. Un moletage est prévu sur les surfaces externe et interne du premier et deuxième cylindres ainsi que sur la surface interne de lalésage en regard du premier cylindre.

Pour réaliser le deuxième cylindre, il est prévu l'injection de résine époxy entre le premier cylindre et la surface interne de l’alésage en regard du premier cylindre.

Cela engendre des problèmes de concentricité entre le premier cylindre et l’alésage. L'injection risque aussi de créer des balourds si l'époxy présente une masse non parfaitement répartie autour du premier cylindre (possiblement en raison de problème de concentricité) entraînant un déséquilibre lors de la rotation de l'accouplement. En outre, la réalisation du deuxième cylindre par injection nécessite la présence du premier cylindre pour former un espace annulaire avec l’alésage. Par ailleurs, le deuxième cylindre en époxy étant cassant, cet accouplement d'une part nécessite la présence de la première bague en acier pour assurer l’accouplement avec l'arbre et d'autre part ne permet pas un remplacement aisé du deuxième cylindre. Cet accouplement est donc complexe, complexe à réaliser et onéreux.

Il y a un besoin pour un dispositif d'accouplement et un procédé de fabrication plus simple à réaliser, permettant l'isolation électrique des moitiés d’accouplement entre elles.

Exposé de l’invention

À cet effet, l'invention propose un dispositif d’accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié d'accouplement apte à être reliée à un arbre, une deuxième moitié d’accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première et deuxième moitiés d’accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, le dispositif comprenant en outre, dans au moins lune des moitiés d'accouplement, un moyeu mobile en rotation autour d'un axe de rotation, et une bague d’accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante.

Selon une variante, la bague est un limiteur de couple.

Selon une variante, le moyeu a une surface interne avec une rugosité inférieure à 0,8.

Selon une variante, la rugosité des surfaces intérieure et extérieure de la bague est inférieure ou égale à 3,2.

Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de forme cylindrique ou conique.

Selon une variante, la forme conique de la surface extérieure de la bague s'évase dans un sens ou dans l'autre le long de l'axe de rotation.

Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section régulière, transversalement à l’axe de rotation.

Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section irrégulière, transversalement à l'axe de rotation.

Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section ellipsoïdale ou polygonale, transversalement à l'axe de rotation.

Selon une variante, la bague a une surface extérieure régulière ou étagée le long de l'axe de rotation.

Selon une variante, la bague a une surface intérieure parallèle à la surface de arbre.

Selon une variante, la bague et/ou le moyeux ont une conformation limitant le déplacement relatif le long de l'axe de rotation de l'autre de la bague ou du moyeu.

Selon une variante, la conformation de la bague et/ou le moyeu comporte un épaulement transversal à l'axe de rotation.

Selon une variante, la conformation de la bague et/ou le moyeu comporte une gorge coopérant avec l'épaulement.

Selon une variante, le dispositif comprend en outre une plaque électriquement isolante, transversalement à l'axe de rotation, la plaque et la bague définissant un logement isolant de réception d’un arbre.

Selon une variante, le dispositif comprend en outre une protection en un matériau plus rigide que la plaque électriquement isolante, la protection étant sur la face de la plaque tournée vers l'extérieur du logement.

Selon une variante, le dispositif est du type un accouplement à denture, un accouplement à disques, un accouplement diaphragme, un cardan, un accouplement rigide, un accouplement à arbre de torsion creux.

Selon une variante, l'accouplement entre la bague et le moyeu est par friction.

Selon une variante, la bague est obtenue par usinage à partir d'une barre pleine ou par usinage à partir d’un tube ou par moulage.

Selon une variante, la bague est dans la moitié d’accouplement entraînant l’autre moitié d'accouplement en rotation.

Selon une variante, la bague est en polymère tel qu'un polyamide ou un polyétheréthercétone

Selon une variante, le moyeu comporte un alésage dans lequel la bague est frettée.

L'invention se rapporte aussi à un ensemble comprenant le tel que décrit précédemment, un premier arbre accouplé à l'un des moyeux par la bague, un deuxième arbre accouplé à l’autre des moyeux.

Selon une variante, la bague est un limiteur de couple.

Selon une variante, la bague est sollicitée contre le moyeu par l'arbre.

Selon une variante, l'ensemble comprend en outre une plaque électriquement isolante, transversalement à l’axe de rotation et fixée à l'extrémité de arbre qui est accouplé au moyeu par la bague.

Selon une variante, l'ensemble comprend en outre une protection en un matériau plus rigide que la plaque électriquement isolante.

Selon une variante, une vis fixe la plaque électriquement isolante et la protection à l'extrémité de l'arbre accouplé au moyeu par la bague, la vis comportant une tête en appui contre la protection.

Selon une variante, les arbres sont accouplés par frettage respectivement dans la bague et le moyeux.

L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d'un dispositif d'accouplement tel que décrit précédemment, comprenant la fourniture d’une première moitié d'accouplement apte à être reliée un arbre, d'une deuxième moitié d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première et deuxième moitiés d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, la fourniture d’une bague électriquement isolante, assemblage de la bague dans un moyeu de l’une des deux moitiés d’accouplement.

Selon une variante, la bague est assemblée au moyeu par une étape de frettage.

Selon une variante, la bague est obtenue par usinage à partir d'une barre pleine ou usinage à partir d’un tube ou par moulage.

Selon une variante, la surface interne du moyeu au contact de la bague est obtenue par usinage, de préférence par tournage et/ou par rectification.

Selon une variante, le dispositif est assemblé à un arbre, la bague est sollicitée contre le moyeu par l'arbre.

L'usage, dans ce document, du verbe « comprendre », de ses variantes, ainsi que ses conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage, dans ce document, de l'article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », «la» ou «1», pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments.

Les termes « premier », « deuxième », etc. sont, quant à eux, utilisés dans le cadre de ce document exclusivement pour différencier différents éléments, et ce sans impliquer d'ordre entre ces éléments.

L'ensemble des modes de réalisation préférés ainsi que l'ensemble des avantages du dispositif d'accouplement selon l'invention se transposent mutatis mutandis au présent ensemble et procédé de fabrication — et inversement. Les différents modes de réalisation peuvent être considérés seuls ou en combinaison.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront àlalecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées qui montrent : - la figure 1, une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation du dispositif d'accouplement ; - lafigure 2, une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d’un détail du dispositif d’accouplement de la figure 1 ; - la figure 3, une vue schématique d'un autre exemple de mode de réalisation d’un détail du dispositif d'accouplement de la figure 1.

Les dessins des figures ne sont pas à l'échelle. Des éléments semblables sont en général dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la présence de numéros ou lettres de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros ou lettres sont indiqués dans les revendications.

Description détaillée de modes de réalisation de l'invention

L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié d'accouplement apte à être reliée à un arbre, et une deuxième moitié d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre.

Les première et deuxième moitiés d’accouplement sont aptes à être entrainées en rotation ensemble. Le dispositif comprend en outre, dans au moins l’une des moitiés d'accouplement, un moyeu mobile en rotation autour d'un axe de rotation et une bague d'accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante. L'avantage du dispositif est de permettre l'isolation électrique des moitiés d'accouplement entre elles grâce à la bague en matériau isolant. En outre, la bague assurant 'accouplement du moyeu à l'arbre, le dispositif est simple et de fabrication aisée.

La figure 1 illustre une vue schématique d’un exemple de mode de réalisation du dispositif 10 d’accouplement. Le dispositif 10 peut être monté dans une chaine cinématique d'entraînement, telle que dans un véhicule (du type une voiture, un autocar, un train) ou encore dans un laminoir. Le dispositif 10 est du type un accouplement à denture, un accouplement à disques, un accouplement diaphragme, un cardan, un accouplement rigide, un accouplement à arbre de torsion creux. Ainsi, l'invention s'adapte sur une grande variété de dispositifs d'accouplement.

Le dispositif 10 permet l'accouplement de deux arbres 8 et 9. Le dispositif permet la transmission du mouvement de rotation autour d'un axe de rotation 16 de l’un des arbres (l’arbre d'entrée), à l'autre arbre (l'arbre de sortie) ; par exemple, arbre 8 peut être l’arbre entraînant, ou arbre d'entrée, et l'arbre 9 peut être l'arbre entraîné, ou arbre de sortie. Les arbres sont mobiles en rotation autour de [axe de rotation 16, qui peut être sensiblement commun aux deux arbres. On peut envisager un angle entre les axes de rotation des arbres. L'arbre entraînant est mis en rotation par une machine d'entraînement (moteur, boîte de vitesse, réducteur…).

Le dispositif 10 permet un décalage axial des arbres 8 et 9. Le dispositif permet en outre un décalage radial et angulaire des arbres ou un décalage angulaire des arbres. Ainsi, le dispositif 10 s'adapte à une grande variété d’accouplement.

Le dispositif 10 comprend une première moitié 12 d'accouplement apte à être reliée à lun des arbres — tel que l'arbre 8 — et une deuxième moitié 13 d'accouplement apte à être reliée à l’autre arbre — tel que l'arbre 9. Selon la figure 1, les arbres sont reliés, accouplés à chaque moitié 12, 13, selon leur axe de rotation 16, 17 respectif. Les axes de rotation 16, 17 sont représentés coaxiaux sur la figure 1 mais peuvent aussi ne pas l'être (et être décalés radialement ou angulairement comme mentionné précédemment). Plus spécifiquement, une extrémité d'arbre est reliée, accouplée à chaque moitié 12, 13. Les première 12 et deuxième 13 moitiés d'accouplement sont aptes à être entraînées en rotation ensemble. Ceci permet la transmission de la vitesse de rotation et du couple de arbre d'une moitié d’accouplement vers l'arbre de l’autre moitié d’accouplement.

Par exemple, la (première) moitié 12 d'accouplement est la partie entraînante du dispositif 10 (ou partie d'entrée), reliée à l'arbre d'entrée 8, et la (deuxième) moitié 13 d'accouplement est la partie entrainée du dispositif 10 (ou partie de sortie), reliée à l'arbre de sortie 9. En d'autres termes, le mouvement d'entraînement de l'arbre accouplé à la moitié 12 d'accouplement est transmis à l'arbre accouplé à la moitié 13 d'accouplement. Inversement, la (deuxième) moitié 13 peut être la partie entraînante et la (première) moitié 12 peut être la partie entrainée ; ainsi l’une ou l’autre des moitiés d'accouplement est la partie entraînante et l'autre des moitiés d'accouplement est la partie entraînée.

Dans chacune des moitiés 12, 13 d'accouplement, le dispositif 10 peut en outre comprendre un moyeu 18, 19, mobile en rotation autour de son propre axe de rotation, respectivement 16 et 17 (les axes pouvant être coaxiaux ou non). Selon la moitié d’accouplement sur laquelle se trouvent les moyeux 18, 19, le moyeu permet la transmission du mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement vers l’autre moitié d'accouplement ou permet la transmission du mouvement de rotation provenant de l’autre moitié d'accouplement vers l'arbre entrainé. Selon la figure 1, l’une ou l’autre des moitiés 12, 13 d’accouplement peut être la partie entraînante (correspondant à l'entrée du dispositif d'accouplement) ou la partie entrainée (correspondant à la sortie du dispositif d'entraînement). Par la suite, et à titre d'exemple pour simplifier la présente description, la moitié 12 d’accouplement est la partie entraînante et la moitié 13 d'accouplement est la partie entraînée.

Le dispositif 10 peut en outre comprendre un ou des manchons 24, 25 dans les moitiés 12, 13 d'accouplement, respectivement. Un manchon 24, 25 pour chaque moitié 12, 13 est représenté à titre d'exemple sur les figures, et pour l'exemple d'accouplement à denture donné à titre d'exemple sur les figures. Les manchons 24, 25 sont fixés entre eux ou être constitué d'une seule pièce, et être entraînés en rotation autour d'un axe de rotation commun ou autour respectivement de son propre axe de rotation. Le manchon 24 est entraîné en rotation par une denture 26 par le moyeu 18. Le manchon 24 entraîné en rotation par le moyeu 18 entraîne à son tour le manchon 25 de la moitié 13 d'accouplement. Le manchon 25 entraîne alors le moyeu 19 par une denture 27. Pour un accouplement à disques, l'entraînement des manchons 24 et 25 est réalisé par l'intermédiaire des jeux de disques. Le manchon 24 peut être entraîné en rotation par une connexion flexible (denture, jeux de disques, diaphragme...) ou rigide (arbre de torsion creux ou accouplement rigide) avec le moyeu 18. … Le manchon 25 entraîne alors le moyeu 19 par une connexion flexible (denture, jeu de disques, diaphragme) ou rigide.

Le dispositif 10 peut également comprendre des couvercles 28, 29 dans les moitiés 12, 13 d’accouplement, respectivement. Les couvercles 28, 29 sont fixés sur les manchons 24, 25, respectivement. Les manchons 24, 25 et les couvercles 28, 29 permettent d'isoler les dentures 26, 27 contre l'environnement, notamment les poussières.

Le dispositif 10 comprend en outre une bague 20 d'accouplement d'un moyeu à un arbre. La bague 20 accouple un arbre à un moyeu au sein de l'une ou l'autre des moitiés 12, 13 d’accouplement. A titre d'exemple sur la figure 1, la bague 20 accouple le moyeu 18 à l'arbre 8 au sein de la moitié 12 d'accouplement entraînant l’autre moitié 13 d'accouplement en rotation. La bague 20 peut être ainsi dans la partie entraînante du dispositif 10 — mais peut être dans la partie entrainée, accouplant le moyeu 19 à l'arbre 9.

La bague 20 permet de relier le moyeu 18 à l'arbre 8. La bague 20 permet la transmission du couple entre l'arbre 8 et le moyeu 18 (dans un sens comme dans l’autre, selon la moitié d'accouplement concernée). Le dispositif 10 comporte uniquement une pièce d’accouplement, la bague 20, entre le moyeu 18 et l'arbre 8.

La bague 20 est une bague intermédiaire unique entre le moyeu 18 et l'arbre 8. En d'autres termes encore, la bague 20 accouple directement le moyeu 18 à l'arbre 8.

Il n'y a pas d'autres pièces que la bague 20 entre le moyeu 18 et l'arbre 8 pour permettre la transmission du couple. Ceci permet de simplifier le montage du dispositif 10 et rend le dispositif plus simple et moins onéreux. Une seule pièce est montée et ajustée en position entre l'arbre 8 et le moyeu 18. En outre, la bague 20 peut facilement être remplacée en cas d'usure.

La bague 20 est électriquement isolante. Ceci permet d'isoler électriquement les deux arbres au travers des deux moitiés 12, 13 d'accouplement. Ceci permet d'interrompre le contact électrique le long d'une chaîne cinématique dans laquelle le dispositif 10 est assemblé. L'utilisation de la bague 20 électriquement isolante permet de manière simple d'isoler les arbres 8 et 9 entre eux à travers le dispositif 10. L'utilisation d’une seule bague entre le moyeu 18 et l'arbre 8 permet de réduire les coûts pour effectuer l’accouplement et assurer l'isolation électrique, par rapport aux solutions de l’art antérieur (notamment le document EP3655674 qui implique deux cylindres additionnels).

Le matériau de la bague 20 est choisi de sorte à être électriquement isolant.

Egalement, la bague assurant l'accouplement entre la bague 20 et l'arbre, le matériau de la bague est choisi pour résister à de fortes charges, axialement et radialement et à la pression (ce qui n'est pas le cas dans le document EP3655674 où le deuxième cylindre est cassant). Le matériau de la bague 20 permet aussi de résister à l’agressivité de l'environnement, notamment les poussières. Le matériau de la bague 20 est aussi choisi pour en faciliter la fabrication. Le matériau est par exemple un polymère, par exemple un polyamide ou un polyétheréthercétone

La bague peut être un limiteur de couple. Ceci permet d’absorber une différence de couple entre la partie d'entraînement et la partie entrainée. Par exemple, lors d'un blocage momentane d’un élément de la chaîne cinématique tel que le blocage d'une roue d'un train ou un défaut d'introduction d'un brâme dans un laminoir, la moitié d’accouplement entraînée du dispositif est ralentie par un couple de freinage, mais pas la moitié d'accouplement entraînante. Le dispositif 10 permet d’absorber un surcouple de la partie entraînante, qui se manifeste par un freinage de la partie entraînée sans endommager la partie entraînante ni le moteur d'entraînement. Ceci ne peut pas être obtenu dans les dispositifs de l'art antérieur.

En particulier ceci ne peut pas être obtenu lorsqu'une texturisation en profondeur des pièces en contact est réalisée, par exemple par moletage, afin d'augmenter l’accroche entre les pièces en rotation. En particulier, ceci ne peut pas être obtenu par l’'accouplement du document EP3655674 où l'injection d'époxy pour former le deuxième cylindre constitue un contact rigide avec le moletage du premier cylindre et donc empêche la limitation du couple.

L'accouplement entre la bague 20 et le moyeu (18 par exemple) est par friction. La bague 20 peut être libre en rotation dans le moyeu 18, freinée uniquement par la friction résultante des contraintes de pression existantes entre le moyeu 18 et la bague 20. Le montage de l'arbre 8 permet la sollicitation de la bague 20 contre le moyeu 18. Le montage en force de l'arbre 8 dans la bague 20 met en pression la bague 20 contre le moyeu 18. Ceci permet l’accouplement par friction, tout en assurant un glissement possible pour limiter le couple. La pression entre arbre 8, le moyeu 18 et la bague 20 est ajustée pour que le couple (ou force) de frottement (ou friction) soit à un certain seuil. Lorsque le couple de freinage dépasse ce seuil, alors le couple de frottement est inférieur au couple de freinage et un glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18 se produit, par l'intermédiaire de la bague 20. À mesure que le couple de freinage se réduit et devient inférieur au seuil, le couple de frottement devient supérieur au couple de freinage et le glissement cesse entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 ; la moitié entraînante entraîne à nouveau la moitié entrainée.

Il est préférable que le glissement limitant le couple se produise à l'interface entre la bague et le moyeu plutôt qu'entre la bague et l'arbre pour ne pas altérer l’état de surface de l'arbre (qui est plus complexe et onéreux à remplacer que le moyeu).

La rugosité des surfaces intérieure et extérieure de la bague 20 peut être inférieure ou égale à 3,2 (correspondant à un écart moyen arithmétique du profil Ra la long de la bague). Une telle rugosité permet un entraînement par friction du moyeu 18 par l'arbre 8 par l'intermédiaire de la bague 20, tout en assurant le glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 si un couple de freinage intervient dans la chaîne cinématique.

Le moyeu accouplé à l'arbre par l'intermédiaire de la bague 20, par exemple le moyeu 18 sur la figure 1 sur la moitié 12 d'accouplement correspondant à la partie entraînante, peut avoir une surface interne avec une rugosité inférieure à 0,8

(correspondant à un écart moyen arithmétique du profil Ra). La surface interne du moyeu 18 correspond à la surface de l'alésage 22. Une telle rugosité permet un entraînement par friction du moyeu 18 par l'arbre par l'intermédiaire de la bague 20, tout en assurant le glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 si un couple de freinage intervient sur l'autre moitié 13 d'accouplement.

La bague 20 peut être assemblée et maintenue en position dans la moitié d'accouplement par frettage. Le moyeu 18 comporte un alésage 22 dans lequel la bague 20 est frettée. La bague 20 est maintenue en position dans le dispositif 10 par un ajustement serré. La surface extérieure de la bague 20 est contre la surface intérieure de l’alésage 22.

La bague 20 peut avoir une surface extérieure en contact du moyeu 18 de forme cylindrique. Ainsi, le long de l'axe de rotation 16, la surface extérieure est régulière, de diamètre constant. Ceci permet de fabriquer la bague et de l'assembler au dispositif 10 de manière aisée. Alternativement, la bague 20 peut avoir une surface extérieure en contact du moyeu 18 de forme conique. La forme conique de la surface extérieure de la bague 20 peut s'évaser dans un sens ou dans l’autre le long de l'axe de rotation 16. Par exemple, la forme conique peut s'évaser dans le sens d'introduction de l'arbre 8 dans la bague 20; sur la figure 1, et à titre d'exemple, la surface extérieure de la bague peut s'évaser de la gauche vers la droite. Ceci permet d'empêcher au moyeu 18 de se déplacer vers l'intérieur du dispositif 10. Inversement la forme conique peut s'évaser dans le sens inverse au sens d'introduction de arbre 8 dans la bague 20 ; sur la figure 1, et à titre d'exemple, la surface extérieure de la bague peut s'évaser de la droite vers la gauche. Ceci permet d'empêcher au moyeu 18 de se déplacer vers l'extérieur du dispositif 10. Dans les deux cas de conicité de la surface extérieure de la bague 20, l’'alésage 22 du moyeu 18 est aussi conique, de forme complémentaire à celle de la bague 20.

La surface extérieure de la bague peut être régulière ou étagée le long de l'axe de rotation 16. Ainsi, une surface régulière facilite la fabrication de la bague 20. Une surface étagée permet une introduction plus aisée de la bague 20 dans le moyeu. Une surface étagée permet aussi une rétention plus efficace de la bague 20 dans le moyeu 18, axialement dans un sens.

De manière alternative ou en combinaison, la surface extérieure de la bague peut avoir diverses formes en section, transversalement à l'axe de rotation 16. La bague 20 peut avoir la surface extérieure, en contact avec le moyeu 18, de section régulière ou irrégulière transversalement à l'axe 16. La section irrégulière est par exemple ellipsoïdale. Ceci permet une meilleure transmission du couple de la bague 20 vers le moyeu 18 ou inversement (pour la moitié entrainée). La section irrégulière est par exemple polygonale. Ceci permet une transmission du couple par blocage mécanique. L'avantage est que ceci permet une bonne transmission du couple entre l’arbre et la bague tout en limitant la friction ; cela permet de limiter la sollicitation de la bague par l'arbre, et donc les contraintes dans la bague. La section régulière est par exemple circulaire. Une section régulière permet une fabrication aisée de la bague 20 et une section irrégulière permet d'assurer une transmission de couple sans passer par l'intermédiaire d’une force de frottement.

La bague 20 peut avoir une surface intérieure, en contact et parallèle à la surface de l'arbre. La bague 20 peut aussi être avec une surface intérieure conique, s'évasant de l'intérieur vers l'extérieur, de forme complémentaire à celle de l'extrémité de arbre dans la bague 20.

La bague 20 peut être obtenue par usinage à partir d’une barre pleine. Cela permet d'être plus libre pour la forme et la taille de la bague. Alternativement, la bague 20 peut être obtenue par usinage à partir d’un tube. Ceci permet de fabriquer plus rapidement la bague, avec moins de perte de matière. Alternativement encore, la bague 20 peut être obtenue par moulage — en particulier par thermoformage ou par injection. Ceci permet de la constance dans la forme et les dimensions de la bague et permet également une grande liberté dans la forme de la bague. En outre, le moulage permet l'orientation des fibres de la matière moulée de manière transversale à l'axe de la bague 20, permettant une meilleure tenue de la bague à la dilatation.

La surface interne du moyeu 18 de la moitié 12 d'accouplement peut être obtenue par usinage (ou usinage mécanique), de préférence par tournage et/ou par rectification. Ceci permet de fabriquer le moyeu avec de faibles tolérances d'usinage. L'usinage est réalisé de sorte à obtenir un état de surface du moyeu 18 avec un rugosité comme indiqué précédemment. Le moyeu 19 pourrait avoir une forme différente de celle représentée sur la figure 1. Sur la figure 1, il y a une symétrique entre les deux moitiés. Cette symétrie facilite le gestion des pièces car permet de monter une moitié d'accouplement sur tout type d’arbre. Il est néanmoins possible d'avoir un interface arbre/moyeu différent entre la moitié 12 et la moitié 13.

L'usinage du moyeu 19 de la partie 13 sera alors adapté pour obtenir l'interface voulu.

Le dispositif 10 peut comprendre un plaque 30 électriquement isolante, transversalement à l’axe de rotation 16. La plaque 30 et la bague 20 définissent un logement isolant de réception de l’arbre. La plaque 30 est à l'extrémité de l'arbre accouplé à la bague 20. La périphérie de la plaque 30 peut être au contact de la bague 20, et du moyeu 18. Ainsi, la bague 20 et la plaque 30 permettent d'isoler électriquement l'arbre d'entraînement (ou l'arbre entrainé, selon la configuration du dispositif). Le matériau de la plaque 30 peut être le même que le matériau de la bague 20 — avec les mêmes caractéristiques et avantages. La plaque 30 permet en particulier de bloquer le moyeu 18 en translation vers l'intérieur du dispositif 10 lorsque la bague 18 a une forme conique, s'évasant vers l'extérieur.

Le dispositif 10 peut également comprendre une protection 32 en un matériau plus rigide que la plaque 30 électriquement isolante. La protection 32 permet de protéger la plaque 30. En particulier, la protection 32 est sur la face de la plaque 30 à l'opposé de l'arbre. La protection 32 est en dehors du logement défini par la bague 20 et la plaque 30. L'ensemble de la plaque 30 et de la protection 32 forment une plaque de sécurité. La plaque 30 et la protection 32 peuvent être fixées à l'extrémité de l'arbre accouplé au moyeu 18 par la bague 20. En particulier un organe de fixation telle qu’une vis 34 assure la fixation de plaque 30 et de la protection 32 à arbre. Dans l'hypothèse de l'utilisation d’une vis 34 de fixation, la tête de la vis est en appui contre la protection 32. La protection 32 évite ainsi la déformation de la plaque 30 électriquement isolante à cause de l'organe de fixation à l'arbre. La protection 32 est par exemple en acier.

Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques d'exemples de mode de réalisation d’un détail du dispositif 10 d'accouplement de la figure 1. En particulier, dans le dispositif 10 des figures 2 et 3, la bague 20 et/ou le moyeux 18 ont une conformation limitant le déplacement relatif Ie long de l'axe de rotation 16 de l'autre dela bague 20 ou du moyeu 18. La conformation entrave le déplacement relatif des deux pièces. La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 s'étend transversalement à l’axe 16. La conformation permet lancrage des deux pièces le long de l’axe de rotation 16. La bague 20 et le moyeu 18 ont un déplacement relatif réduit, limité, voire nul.

La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 peut comporter un épaulement 36, 38, 40 transversal à l'axe de rotation 16. L’épaulement forme une couronne entravant le déplacement relatif des pièces. La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 peut aussi comporter une gorge 42, 44, 46 coopérant avec l’épaulement 36, 38, 40 pour limiter, voire bloquer, le mouvement relatif de la bague et du moyeu 18 le long de l'axe 16.

Selon la figure 2, la bague 20 comporte l’épaulement 36 à une extrémité le long de l'axe de rotation 16 et la gorge 42 à l'autre extrémité. Le moyeu 18 comporte la gorge 44 coopérant avec l'épaulement 36 de la bague 20 et l'épaulement 38 coopérant avec la gorge 42 de la bague. L'épaulement 36 s'étendant radialement 20 vers l'extérieur dans la gorge 44 limite le mouvement de la bague 20 en direction de l’intérieur du dispositif 10 ; l'épaulement 38 s'étendant radialement vers l'intérieur dans la gorge 42 limite de mouvement de la bague 20 en direction de l'extérieur du dispositif 10. Ainsi, le mouvement relatif de la bague 20 et du moyeu 18 est limité voire bloqué le long de l'axe de rotation 16.

Selon la figure 3, la bague 20 ou le moyeu 18 comporte l’épaulement 40 entre les extrémités de la bague 20. L'épaulement 40 coopère avec la gorge 46 sur l'autre pièce. Par exemple, la bague 20 comporte l'épaulement 40 entre ses extrémités coopérant avec la gorge 46 sur le moyeu 18. L'épaulement 40 peut former un clip dans la gorge 46. L'épaulement 40 s'étendant radialement vers l'extérieur dans la gorge 46 limite le mouvement de la bague 20 dans les deux sens le long de l'axe de rotation 16. Ainsi, le mouvement relatif de la bague 20 et du moyeu 18 est limité voire bloqué le long de l'axe de rotation 16.

L'invention se rapporte aussi à un ensemble comprenant le dispositif 10, un premier arbre (tel que l'arbre 8) accouplé à l'un des moyeux par la bague 20 (tel quelle moyeu 18), et un deuxième arbre accouplé à l'autre des moyeux tel que le moyeu 19). Toutes les caractéristiques et avantages précédemment décrits s'appliquent à l'ensemble.

L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d’un dispositif 10. Le procédé comprend la fourniture d'une première moitié d'accouplement (telle que la moitié 12) apte à être reliée un arbre (8 par exemple), d'une deuxième moitié d'accouplement (telle que la moitié 13) apte à être reliée à un autre arbre (9 par exemple). Les première et deuxième moitiés d’accouplement sont aptes à être entrainées en rotation ensemble. Le procédé comprend aussi la fourniture de la bague 20 électriquement isolante. Puis le procédé comprend l’assemblage de la bague dans un moyeu (par exemple le moyeu 18) de l'une des deux moitiés d'accouplement (par exemple la moitié 12). La bague 20 peut être sollicité contre le moyeu 18 par insertion de l’arbre 8 dans la bague 20. La bague 20 peut être aussi assemblée au moyeu 18 par une étape de frettage. La bague peut être obtenue par usinage à partir d’une barre pleine ou usinage à partir d'un tube ou par moulage (par exemple par thermoformage ou par injection). La surface interne du moyeu 18 au contact de la bague 20 peut être obtenue par usinage, de préférence par tournage et/ou par rectification. Toutes les caractéristiques et avantages précédemment décrits s'appliquent au procédé.

La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, il apparaîtra évident pour un homme du métier que la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. Par exemple, il est envisageable que la bague 20 assure la fonction d'isolation électrique au sein du dispositif, ou la fonction de limiteur de couple entre l'arbre et le moyeu, ou à la fois les fonctions d'isolation électrique et de limiteur de couple entre l'arbre et le moyeu.

Claims (34)

Revendications

1. Dispositif (10) d'accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant e une première moitié (12) d'accouplement apte à être reliée à un arbre, e une deuxième moitié (13) d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première (12) et deuxième moitiés (13) d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, le dispositif (10) comprenant en outre, dans au moins l’une des moitiés d'accouplement, e un moyeu (18) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (16), e une bague (20) d'accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la bague est un limiteur de couple.

3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moyeu (18) a une surface interne avec une rugosité inférieure à 0,8.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la rugosité des surfaces intérieure et extérieure de la bague (20) est inférieure ou égale à 3,2.

5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) a une surface extérieure, en contact avec le moyeu (18), de forme cylindrique ou conique.

6. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la forme conique de la surface extérieure de la bague (20) s'évase dans un sens ou dans l'autre le long de l'axe de rotation (16).

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) a une surface extérieure, en contact avec le moyeu (18), de section régulière, transversalement à l’axe de rotation (16).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la bague (20) a une surface extérieure, en contact avec le moyeu (18), de section irrégulière, transversalement à l'axe de rotation (16).

9. … Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) a une surface extérieure, en contact avec le moyeu (18), de section ellipsoïdale ou polygonale, transversalement à l'axe de rotation (16).

10. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) a une surface extérieure régulière ou étagée le long de l'axe de rotation (16).

11. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) a une surface intérieure parallèle à la surface de l'arbre (8).

12. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) et/ou le moyeux (18) ont une conformation limitant le déplacement relatif le long de l'axe de rotation (16) de l'autre de la bague (20) ou du moyeu (18).

13. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la conformation de la bague (20) et/ou le moyeu (18) comporte un épaulement (36, 38, 40) transversal à l’axe de rotation (16).

14. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la conformation de la bague (20) et/ou le moyeu (18) comporte une gorge (42, 44, 46) coopérant avec l’épaulement (36, 38, 40).

15. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une plaque (30) électriquement isolante, transversalement à l’axe de rotation, la plaque (30) et la bague (20) définissant un logement isolant de réception d’un arbre.

16. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant en outre une protection (32) en un matériau plus rigide que la plaque (30) électriquement isolante, la protection (32) étant sur la face de la plaque (30) tournée vers l'extérieur du logement.

17. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, qui est du type un accouplement à denture, un accouplement à disques, un accouplement diaphragme, un cardan, un accouplement rigide, un accouplement à arbre de torsion creux.

18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l’accouplement entre la bague (20) et le moyeu (18) est par friction.

19. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) est obtenue par usinage à partir d'une barre pleine ou par usinage à partir d’un tube ou par moulage.

20. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) est dans la moitié (12) d'accouplement entraînant l’autre moitié (13) d'accouplement en rotation.

21. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bague (20) est en polymère tel qu’un polyamide ou un polyétheréthercétone

22. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyeu comporte un alésage (22) dans lequel la bague (20) est frettée.

23. Ensemble comprenant e le dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, e un premier arbre (8) accouplé à l'un (18) des moyeux par la bague (20), e un deuxième arbre (9) accouplé à l’autre des moyeux (19).

24, Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel la bague (20) est un limiteur de couple.

25. Ensemble selon l'une des revendications 23 ou 24, dans lequel la bague (20) est sollicitée contre le moyeu (18) par l'arbre (8).

26. Ensemble selon l'une des revendications 23 à 25, comprenant en outre une plaque (30) électriquement isolante, transversalement à l'axe de rotation et fixée à l'extrémité de l'arbre qui est accouplé au moyeu (18) par la bague (20).

27. Ensemble selon la revendication 26, comprenant en outre une protection (32) en un matériau plus rigide que la plaque électriquement isolante.

28. Ensemble selon la revendication 27, dans lequel une vis (34) fixe la plaque (30) électriquement isolante et la protection (32) à l'extrémité de l'arbre accouplé au moyeu (18) par la bague (20), la vis (34) comportant une tête en appui contre la protection (32).

29. Ensemble selon l’une des revendications 23 à 28, dans lequel les arbres (8, 9) sont accouplés par frettage respectivement dans la bague (20) et le moyeux (19).

30. Procédé de fabrication d'un dispositif (10) d'accouplement selon l'une des revendications 1 à 22, comprenant e la fourniture d’une première moitié (12) d'accouplement apte à être reliée un arbre, d'une deuxième moitié (13) d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première et deuxième moitiés d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, e la fourniture d’une bague (20) électriquement isolante, e l'assemblage de la bague (20) dans un moyeu (18) de l'une des deux moitiés d’accouplement.

31. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la bague (20) est assemblée au moyeu par une étape de frettage.

32. Procédé selon l’une des revendications 30 ou 31, dans lequel la bague (20) est obtenue par usinage à partir d’une barre pleine ou usinage à partir d'un tube ou par moulage.

33. Procédé selon l’une des revendications 30 à 32, dans lequel la surface interne du moyeu (18) au contact de la bague (20) est obtenue par usinage, de préférence par tournage et/ou par rectification.

34. Procédé selon l’une des revendications 30 à 33, dans lequel le dispositif (10) est assemblé à un arbre (8), la bague (20) est sollicitée contre le moyeu (18) par l'arbre (8).