FR2560309A1

FR2560309A1 - Accouplement d'arbres

Info

Publication number: FR2560309A1
Application number: FR8419902A
Authority: FR
Inventors: Klaus Ehrlenspiel; Thomas John; Arno Steinhauser
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Automotive GmbH
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1984-12-27
Publication date: 1985-08-30
Also published as: FR2560309B1; GB8432218D0; IT1199446B; DE3347242C1; GB2152173A; IT8407080V0; JPS60146919A; GB2152173B; ES282078U; IT8405228A1; IT8405228A0; ES282078Y

Abstract

CET ACCOUPLEMENT EST CONSTITUE D'UN PLATEAU 1 A L'EXTREMITE DE L'ARBRE D'ENTREE 1, D'UN PLATEAU 2 A L'EXTREMITE DE L'ARBRE DE SORTIE 2, ET D'AU MOINS TROIS BOUTONS SUR CHAQUE PLATEAU, EGALEMENT REPARTIS SUR UN CERCLE CONCENTRIQUE A CE PLATEAU, ET SUR LESQUELS SONT ARTICULEES DES BARRETTES 4 PARALLELES AUX PLATEAUX. L'ACCOUPLEMENT EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE CHAQUE BARRETTE 4 EST ARTICULEE SUR UN BOUTON 3 DU PLATEAU DU COTE ENTRAINEMENT, SUR UN BOUTON 6 DU PLATEAU DU COTE SORTIE ET SUR UN BOUTON CENTRAL VOLANT 5, CHACUN DES TRIPLETS D'ARTICULATIONS AINSI FORMES COMPORTANT UNE ARTICULATION DE PIVOTEMENT, LES DEUX AUTRES ARTICULATIONS DE CHAQUE TRIPLET ETANT DES ARTICULATIONS DE PIVOTEMENT-COULISSEMENT. CET ACCOUPLEMENT PERMET DE COMPENSER LE DEPORT RADIAL DES ARBRES ET POSSEDE DES CARACTERISTIQUES DE SYNCHRONISME. ON PEUT L'UTILISER TOUT AUSSI BIEN AVEC DES ARBRES ALIGNES QU'AVEC DES ARBRES PRESENTANT UN DECALAGE RADIAL MUTUEL, SANS QU'IL Y AIT DE DESEQUILIBRE. CET ACCOUPLEMENT PEUT DONC AUSSI ETRE UTILISE AUX GRANDES VITESSES, MEME EN PRESENCE DE FORTS DEPORTS RADIAUX.

Description

ACCOUPLEMENT D'ARBRES

L'invention concerne un accouplement d'arbres pour compenser le déport radial entre deux arbres, comportant: un plateau à l'extrémité de l'arbre d'entrée, un plateau à l'extrémité de l'arbre de sortie et, sur chaque plateau, au moins trois boutons régulièrement répartis sur un cercle concentrique et sur lesquels sont articulées des barrettes parallèles aux plateaux. Dans l'accouplement Oldham, les surfaces mutuellement en regard de deux plateaux sont pourvues de rainures mutuellement décalées de 90 , dans lesquelles s'engagent des nervures en croix d'un plateau intermédiaire. Lors du fonctionnement de l'accouplement, ce plateau intermédiaire à nervures en croix tourne avec une pulsation double de celle de la rotation. Lorsque le déport radial est assez important, il y a un déséquilibre, de sorte que cet accouplement ne convient pas aux grandes vitesses de rotation. Un autre inconvénient apparaissant dans le cas d'un fort déport radial réside dans la valeur élevée des vitesses de glissement dans les rainures, ce qui est une cause d'importantes

pertes par frottement.

L'accouplement Schmidt comporte lui aussi un plateau intermédiaire agencé entre les deux plateaux des arbres auxquels il est relié de chaque côté par au moins trois éléments d'accouplement. Ces éléments d'accouplement oblongs (bras orientables) sont également répartis sur le pourtour, d'un côté sur le plateau intermédiaire et de l'autre côté sur le plateau d'arbre et sont articulés concentriquement à l'axe d'arbre concerné. Le plateau intermédiaire se trouve à une position définie qui dépend du déport radial des arbres et dans laquelle il tourne autour de son axe. Toutefois, un inconvénient de cet accouplement est qu'il doit toujours être utilisé avec au moins un certain déport puisque le plateau intermédiaire prend une position indéfinie lorsque les arbres sont alignés ou n'ont qu'un très petit déport radial, auquel cas ce plateau intermédiaire peut accomlir un mouvement propre indésirable. Cet accouplement

est donc inutilisable avec des arbres alignés.

L'invention a pour but de réaliser un accouplement pour compenser le déport radial mutuel de deux arbres, cet accouplement devant avoir des caractéristiques de joint synchrone (isocinétiqu)e et devant être utilisable tout aussi bien lorsque

les arbres sont alignés que lorsqu'ils sont décalés radialement.

En outre, l'invention a pour but de réaliser un accouplement d'arbres pour la compensation du déport radial des arbres, dans lequel les éléments d'accouplement mobiles ne provoqueront aucun déséquilibre en cas de déport radial, de sorte que cet accouplement pourra aussi être utilisé aux grandes vitesses de rotation, même s'il y a un déport radial. Enfin, l'invention a également pour but de parvenir à un accouplement peu encombrant,

capable de compenser aussi les déports radiaux importants.

Selon l'invention, ces buts sont atteints, avec un accouplement d'arbres du genre mentionné au début, par le fait que chaque barrette est articulée sur un bouton du plateau côté entrée, sur un bouton du plateau côté sortie et sur un bouton volant central, chaque tel groupe de trois articulations comportant une articulation de pivotement et deux articulations de pivotement-coulissement. Dans cet accouplement selon l'invention, lors de la rotation sous déport radial, le centre de masse des organes d'accouplement mobiles se trouve dans le bouton central reliant les trois barrettes et est indépendant de l'angle de rotation. Lors de la rotation des arbres, il reste constamment à sa place dans le plan de déport, de sorte qu'à la différence de l'accouplement Oldham il ne se produit aucun déséquilibre susceptible de limiter les vitesse de rotation. En outre, l'accouplement d'arbre selon l'invention offre cet avantage qu'avec des arbres alignés le centre de masse des éléments d'accouplement se place obligatoirement sur l'axe des arbres, de sorte que l'on est assuré d'une marche équilibrée. En contraste avec l'accouplement Schmidt, cet accouplement peut donc être utilisé avec des arbres alignés et dans les cas o des arbres initialement alignés cessent de l'être et prennent un déport radial après démarrage. Cet accouplement d'arbres présente un comportement synchrone. Il présente l'avantage de n'avoir, comme l'accouplement Schmidt, qu'un faible encombrement axial, bien que le déport radial puisse être important. Selon la forme de réalisation préférée de l'invention, les barrettes sont des barrettes méplates ayant un ou deux trous allongés, et les articulations de pivotement-coulissement sont constituées par des boutons cylindriques guidés dans le trou allongé, ou dans les trous allongés. Les articulations de pivotement-coulissement ainsi formées autorisent la rotation et/ou le coulissement de la barrette sur le bouton. Le diamètre des boutons est opportunément sensiblement égal à la largeur intérieure des trous allongés, de sorte que la barrette est alors guidée avvec le moins de jeu possible. Si les articulations de pivotement-coulissement sont voisines l'une de l'autre sur les barrettes, les trous allongés de chaque barrette peuvent alors être soit séparés l'un de l'autre, soit réunis en un seul trou

plus long.

Dans deux formes de réalisation de l'invention, semblables à un certain point, les barrettes tourillonnent en une extrémité, ou sensiblement en leur milieu, au moyen d'une articulation de pivotement sur le bouton central, et les deux articulations de pivotement-coulissement sont respectivement situées l'une à côté de l'autre ou, selon le cas, des deux côtés de l'articulation de pivotement. La deuxième de ces formes de réalisation convient particulièrement bien pour les déports radiaux plus importants, puisque les coulisses ou trous allongés peuvent être plus longs s'il y a un trou allongé sur un bras de

barrette, des deux côtés de l'articulation de pivotement.

Dans une autre forme de réalisation de l'accouplement, les barrettes tourillonnent, chacune en une extrémité, au moyen d'une articulation de pivotement, sur des boutons du plateau du côté sortie, et les deux articulations de pivotement-coulissement sur chacune des barrettes sont voisines. Dans cette forme de réalisation, les deux articulations de pivotement-coulissement peuvent être réalisées, par exemple, par deux boutons dans un

trou allongé commun.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les barrettes tourillonnent sensiblement en leur milieu, au moyen d'une articulation de pivotement, sur les boutons du plateau du côté sortie, et les deux articulations de pivotement-coulissement

sont agencées de part et d'autre de l'articulation de pivotement.

De préférence, l'accouplement est équipé d'articulations de pivotement et de pivotement-coulissement dotées de rouleaux ou d'aiguilles, afin de réduire le frottement et l'usure inhérents

aux mouvements de pivotement et de coulissement.

Les caractéristiques et avantages de l'invention

apparaîtront plus complètement à l'aide de la description

d'exemples de réalisation présentée ci-après et des dessins annexes s'y rapportant, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une première forme de réalisation de l'accouplement selon l'invention, certains éléments étant représentés en coupe; - la figure 2 représente une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une représentation limitée aux barrettes et à la disposition des articulations, et concerne la forme de réalisation selon les figures 1 et 2; - la figure 4 est une représentation correspondant à la figure 3, et concerne une deuxième forme de réalisation de l'accouplement; - la figure 5 est une représentation correspondant à la figure 3, et concerne une troisième forme de réalisation de l'accouplement; et - la figure 6 est une représentation correspondant à la figure 3, et concerne une quatrième forme de réalisation de l'accouplement

selon l'invention. -

La figure 1 représente la forme de réalisation de l'accouplement lorsque les axes des arbres sont alignés. Un plateau circulaire 1a est aménagé sur l'arbre d'entrée 1. A l'arbre de sortie 2 est rapporté un plateau circulaire 2 dont le a diamètre est plus grand que celui du plateau 1. Sur le plateau 1a. situé côté entrée sont agencés, du côté intérieur, trois boutons 3 disposés à intervalles égaux sur un cercle concentrique à l'axe de l'arbre 1. De la même manière, sur le plateau 2a situé côté sortie sont agencés, du côté intérieur, trois boutons 6 régulièrement répartis sur un cercle concentrique à l'axe de l'arbre 2. Les boutons 3 et 6 sont fixés au plateaux respectifs 1a, 2 par des vis. Sur la figure 1, cette fixation constituée par la vis 9 dans le cas du bouton supérieur 6 est visible en coupe. Les boutons 3 et 6 possèdent, côté plateau, un élargissement 3a, 6a. Chacun de ces élargissements des trois boutons côté entrée, tout comme chacun des élargissements des trois boutons côté sortie, possède une longueur différente, la différence correspondant à l'épaisseur des barrettes 4. On a a pourrait aussi prévoir, au lieu des élargissements 3 et 6, des bagues d'entretoisement ayant chacune une longueur appropriée, disposées sur les boutons 3 et 6. Trois barrettes de guidage 4 tourillonnent en leurs milieux sur les boutons 3 situés côté entrée, et sont arrêtées axialement par des rondelles de glissement 7 et des anneaux d'arrêt 8. Les barrettes de guidage 4 - présentent, à une même distance du trou 4, des trous allongés 4a et 4. Les barrettes de guidage 4 sont guidées, par leurs trous allongés 4a, sur le bouton 6 côté sortie et sont également arrêtées axialement par des rondelles de glissement 7 et des anneaux d'arrêt 8. En outre, les barrettes de guidage 4 sont montées ensemble, par leurs trous allongés 4, sur un bouton volant 5 sur lequel elles sont aussi retenues par une rondelle de glissement 7 et un anneau d'arrêt 8. Ce bouton 5 représente le centre de masse des organes mobiles de l'accouplement. Dans le cas o les arbres 1 et 2 sont alignés, l'axe du bouton 5 coincide avec les axes des arbres, comme représenté sur les figures 1 et 2. En cas de déport radial mutuel des arbres 1 et 2, l'axe du bouton 5 se déplace dans le plan de déport, mais continue néanmoins à représenter le centre de masse précité. Il n'y a donc aucun déséquilibre en cas de rotation des arbres radialement décalés. La figure 3 et les autres figures montrent simplement les barrettes de guidage 4 avec leurs articulations de pivotement et de pivotement- coulissement, ce qui suffit pour identifier les différentes formes de réalisation. La figure 3 correspond à la forme de réalisation selon les figures 1 et 2. Dans la forme de réalisation selon la figure 4, l'articulation de pivotement avec

bouton volant 5 se trouve aux extrémités des bras de guidage 4.

Les articulations de pivotement-coulissement sont voisines. On a donc prévu un trou allongé commun 4ac pour les boutons 3 et 6 des

côtés entrée et sortie de l'accouplement.

Dans la forme de réalisation selon la figure 5, les articulations de pivotement sont disposées extérieurement sur les ac boutons 6 du côté sortie. Un trou allongé commun, 4, est prévu

pour les boutons 3 du côté entrée et pour le bouton volant 5.

La forme de réalisation selon la figure 6 présente, avec celle selon la figure 4, ceci de commun que l'articulation de pivotement est agencée centralement sur le bouton volant 5 et que les articulations de pivotement-coulissement sont agencées périphériquement. Dans la forme de réalisation selon la figure 6, on a prévu des barrettes de guidage 4 à deux bras, lesquelles a c possedent, sur chaque bras,'un trou allongé 4, 4, dans lequel s'engage le bouton 6 du côté sortie ou, respectivement, le bouton 3 du côté entrée. Alors que, dans la forme de réalisation selon la figure 4, les boutons 3 du côté entrée et 6 du côté sortie doivent obligatoirement être agencés sur des cercles de diamètres différents, les boutons 3 et 6 des côtés entrée et sortie de la forme de réalisation selon la figure 6 peuvent être, par contre, agencés sur des cercles de même grandeur, respectivement 10 et 11, qui sont représentés en trait mixte sur la figure 6. Il en résulte que, dans la forme de réalisation selon la figure 6, les boutons 3 et 6 transmettent sensiblement des forces égales tandis que dans la forme de réalisation selon la figure 4 les boutons du côté entrée tournant sur un rayon plus petit transmettent une force plus grande. Par suite, dans le cas correspondant à la figure 4, les articulations de pivotement-coulissement des boutons 3 sont soumises à une sollicitation et une usure plus fortes que ne le sont les boutons 6. Par contre, dans la forme de réalisation selon la figure 6, les sollicitations de toutes les articulations de pivotement-coulissement, 6, 4a et 3, 4c, sont

sensiblement égales.

Claims

REVENDICATIONS

1. Acouplement d'arbres pour compenser le déport radial entre deux arbres, comportant: un plateau à l'extrémité de l'arbre d'entrée, un plateau à l'extrémité de l'arbre de sortie et, sur chaque plateau, au moins trois boutons régulièrement répartis sur un cercle concentrique et sur lesquels sont articulées des barrettes parallèles aux plateaux, caractérisé en ce que chaque barrette (4) est articulée sur un bouton (3) du plateau c6té entrée (1), sur un bouton (6) du plateau côté sortie (2) et sur un bouton volant central (5), chaque tel groupe de trois articulations comportant une articulation de

pivotement et deux articulations de pivotement-coulissement.

2. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barrettes (4) sont des barrettes méplates ayant un ou ac a c deux trous allongés (4ac; 4a, 4c), et en ce que les articulations de pivotementcoulissement sont constituées par des boutons cylindriques (3, 5, 6) guidés dans le trou allongé (4ac) ou les

trous allongés (4a, 4).

3. Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les barrettes (4) tourillonnent en une extrémité, ou sensiblement en leur milieu, au moyen d'une articulation de pivotement sur le bouton central (5), et en ce que les deux articulations de pivotement-coulissement sont respectivement situées l'une à côté de l'Iutre ou, selon le cas,

des deux côtés de l'articulation de pivotement (fig. 4 et 6).

4. Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les barrettes (4) tourillonnent, chacune en une extrémité, au moyen d'une articulation de pivotement, sur des boutons (6) du plateau du côté sortie (2), et en ce que les deux articulations de pivotement-coulissement sur chacune des

barrettes (4) sont voisines (fig. 5).

5. Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les barrettes (4) tourillonnent sensiblement en leur milieu, au moyen d'une articulation de pivotement, sur les boutons (3) du plateau (l) du côté sortie, et en ce que les deux articulations de pivotement-coulissement sont agencées de part et d'autre de l'articulation de pivotement

(fig. 1 à 3).

6. Accouplement selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce qu'il est équipé d'articulations de pivotement et de pivotement-coulissement dotées de rouleaux ou d'aiguilles.