FR3084709A1 - Accouplement en rotation - Google Patents
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Abstract
Accouplement en rotation, comprenant un moyen de transmission (1) rigide présentant une extension selon un axe de rotation (A) de rotation, un premier moyen d'accouplement (5), sensiblement linéaire selon un premier axe d'accouplement (C1), disposé diamétralement à une première extrémité (15) du moyen de transmission (1) et sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (A), et solidaire en rotation du moyen de transmission (1), un deuxième moyen d'accouplement (6), sensiblement linéaire selon un deuxième axe d'accouplement (C2), disposé diamétralement à une deuxième extrémité (14) du moyen de transmission (1), opposée à la première extrémité (15), et sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (A) et solidaire en rotation du moyen de transmission (1), où l'un au moins du premier moyen d'accouplement (5) et du deuxième moyen d'accouplement (6) dispose d'un degré de liberté en translation, comportant au moins une composante, selon l'axe de rotation (A), relativement au moyen de transmission (1), et en ce que l'accouplement comprend encore un moyen élastique (2) tendant à éloigner les deux moyens d'accouplement (5, 6) l'un de l'autre.
Description
Accouplement en rotation
La présente invention se rapporte à un accouplement, apte à être disposé entre un arbre rotatif menant et un arbre rotatif mené de manière à transmettre le mouvement de rotation de l’arbre menant à l’arbre mené et/ou réciproquement.
Dans le domaine des accouplements en rotation, il est connu de nombreux modèles. L’application plus particulièrement visée par l’invention est un couplage en rotation entre un actionneur de type moteur électrique et une vanne disposée sur une canalisation de gaz d’échappement. La vanne, de type à clapet, passe d’une orientation ouverte à une orientation fermée et réciproquement par une rotation alternative d’ un angle maximum de 110°.
L’accouplement doit être capable d’accommoder un éventuel décalage entre l’arbre menant et l’arbre mené tant axial (axes parallèles mais non alignés) que longitudinal (distance pouvant varier entre les axes alignés) et/ou encore angulaire (axes non parallèles).
La vanne, du fait de sa fonction, est exposée à des températures très élevées. L’actionneur, quant à lui, possède une résistance à réchauffement très limitée. Aussi l’accouplement doit-il être réalisé de telle sorte qu’il minimise la transmission calorifique de la vanne vers l’actionneur.
L’actionneur transmet continuellement des mouvements rotatifs alternés au clapet de la vanne. Aussi, et dans le but de minimiser l’erreur de positionnement du clapet, l’accouplement doit présenter une bonne rigidité en torsion et de préférence une absence de jeu au changement de sens de rotation.
Un grand nombre de vannes présentent en entrée un système d’étanchéité qui doit être contraint axialement afin de garantir cette fonction. Aussi l’accouplement est-il avantageusement monté entre l’arbre menant et l’arbre mené de manière à produire une contrainte axiale, afin de garantir qu’un effort reste appliqué axialement sur l’arbre de la vanne et sur le palier.
Il existe des accouplements qui répondent à ces contraintes. Le principal inconvénient de ces accouplements est d’êtreonéreux et/outechniquement complexe. Aussi est-il recherché un accouplement en rotation qui présente un principe différent.
L'invention a pour objet un accouplement en rotation, comprenant : un moyen de transmission rigide présentant une extension selon un axe de rotation, un premier moyen d’accouplement, sensiblement linéaire selon un premier axe d’accouplement, disposé diamétralement à une première extrémité du moyen de transmission et sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation, et solidaire en rotation du moyen de transmission, un deuxième moyen d’accouplement, sensiblement linéaire selon un deuxième axe d’accouplement, disposé diamétralement à une deuxième extrémité du moyen de transmission, opposée à la première extrémité, et sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation et solidaire en rotation du moyen de transmission, où l’un au moins du premier moyen d’accouplement et du deuxième moyen d’accouplement dispose d’un degré de liberté en translation, comportant au moins une composante, selon l’axe de rotation, relativement au moyen de transmission, et où l’accouplement comprend encore un moyen élastique tendant à éloigner les deux moyens d’accouplement l’un de l’autre.
Selon une autre caractéristique, le premier moyen d’accouplement et le deuxième moyen d’accouplement ne sont pas parallèles et préférentiellement sont sensiblement orthogonaux. Autrement dit, l’angle entre le premier moyen d’accouplement et le deuxième moyen d’accouplement est compris entre 5° et 175°, avantageusement entre 75° et 105° et encore plus avantageusement sensiblænent égal à 90°.
Selon une autre caractéristique, le moyen de transmission comprend, à chacune de ses extrémités, un logement diamétralement traversant, apte à accueillir un moyen d’accouplement, le logement présentant une largeur sensiblement constante et sensiblement égale à la largeur du moyen d’accouplement, de manière à assurer la solidarisation en rotation, et au moins un des deux logements présente une extension présentant au moins une composante selon l’axe de rotation, de manière à permettre la translation d’au moins un moyen d’accouplement.
Selon une autre caractéristique, le moyen élastique est assemblé avec le moyen de transmission avec une précontrainte axiale et/ou une précontrainte de torsion.
Selon une autre caractéristique, le moyen élastique est un ressort à boudin réalisé par enroulement d’un fil, où le premier moyen d’accouplement est formé de matière par une première extrémité dudit fil linéarisée et disposée diamétralement et/ou le deuxième moyen d’accouplement est formé de matière par une deuxième extrémité dudit fil, opposée à la première extrémité, linéarisée et disposée diamétralement.
Selon une autre caractéristique, le ressort à boudin s’enroule à l’extérieur du moyen de transmission.
Selon une autre caractéristique, le moyen de transmission est creux et est préférentiellement réalisé par enroulement autour de l’axe de rotation d’un flan matricé, préférentiellement selon une section circulaire, et auto-agrafage.
Selon une autre caractéristique, le logement comprend une ouverture débouchant axialement vers une extrémité du moyen de transmission apte à permettre une mise en place d’un moyen d’accouplement dans le logement.
Selon une autre caractéristique, le moyen d’accouplement est maintenu dans le logement par une longueur au repos du moyen élastique inférieure à la longueur du moyen de transmission ou par une fermeture du logement au niveau de l’ouverture ou par un ergot, avantageusement rebroussant, disposé au moins partiellement en travers de l’ouverture.
Selon une autre caractéristique, le moyen de transmission présente, à l’une au moins de ses extrémités, un profil comportant au moins un évidement, préférentiellement un profil en forme de vague à 1 ou 2 oscillation(s) par tour.
L’invention concerne encore un ensemble comprenant un actionneur rotatif et une vanne, où l’actionneur rotatif est accouplé à la vanne via un tel accouplement.
L’invention concerne encore une ligne d’échappement comprenant un tel ensemble.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective cavalière d’un mode de réalisation d’un accouplement selon l’invention, en position repos,
- la figure 2 est une vue de côté du même accouplement, en position repos,
- la figure 3 est une vue de dessus du même accouplement, en position repos,
- les figures 4 et 5 présentent, en perspective cavalière, ce même accouplement selon deux phases successives du montage, entre un arbre menant d’un actionneur et un arbre mené d’une vanne,
- la figure 6 présente, en perspective cavalière, un ensemble comprenant un actionneur, un accouplement et une vanne,
- la figure 7 présente un flan permettant de réaliser un moyen de transmission selon le mode de réalisation des figures 1-3,
- la figure 8 ajoute à la figure 2 les efforts s’exerçant entre le moyen de transmission et le moyen d’accouplement,
- la figure 9 illustre un autre mode de réalisation où l’extension du logement est orienté selon l’axe de rotation A,
- la figure 10 illustre un autre mode de réalisation où les deux encoches du logement sont orientée parallèlement,
- la figure 11 illustre un autre mode de réalisation où le logement est ouvert,
- la figure 12 illustre un autre mode de réalisation où le logement permet un montage de type baïonnette,
- les figures 13 et 14 illustrent deux autres modes de réalisation où la section du moyen de transmission est rectangulaire, respectivement ovoïde,
- la figure 15 illustre un autre mode de réalisation où le moyen élastique est disposé à l’intérieur du moyen de transmission creux,
- la figure 16 illustre un autre mode de réalisation où seul un logement permet un degré de liberté en translation du moyen d’accouplement.
L’invention concerne un accouplement en rotation. Tel qu’illustré à la figure 1 selon un mode de réalisation possible, un tel accouplement est destiné à être disposé, tel qu’illustré à la figure 6, entre deux arbres rotatifs 7, 9 sensiblement en regard, de manière à transmettre tout mouvement rotatif d’un arbre 7 vers l’autre 9 et réciproquement et ce dans les deux sens de rotation.
Un tel accouplement comprend un moyen de transmission 1 rigide présentant une extension selon un axe de rotation A. Ce moyen de transmission 1 est en charge d’assurer la transmission du mouvement de rotation. Aussi présente-t-il avantageusement une rigidité, principalement en torsion.
Afin d’assurer l’embrayage en rotation avec un premier arbre, par exemple l’arbre menant 7, l’accouplement comprend encore un premier moyen d’accouplement 5. Ce premier moyen d’accouplement 5 présente une direction privilégiée, sensiblement linéaire selon un premier axe d’accouplement C1, de manière à pouvoir s’interfacer avec un moyen correspondant complémentaire disposé sur l’extrémité de l’arbre menant 7. Tel qu’illustré aux figures 4-6, l’arbre menant 7 comprend une encoche 8 (femelle) perpendiculaire à l’axe de rotation A disposée sensiblement diamétralement à l’extrémité de l’arbre menant 5. Aussi le moyen d’accouplement 5 comprend un moyen de forme complémentaire (male) afin de pouvoir être engagé dans l’encoche 8 et ainsi être solidaire en rotation de l’arbre menant 7. Une disposition inverse, où le premier moyen d’accouplement 5 comprend une encoche (femelle) et où l’arbre menant 7 comprend un moyen de forme complémentaire (male) est équivalente.
Ledit premier moyen d’accouplement 5 est disposé relativement au moyen de transmission 1, tel que son premier axe d’accouplement C1 soit disposé à une première extrémité 15 du moyen de transmission 1, diamétralement, et sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation A. Il est encore rendu solidaire en rotation du moyen de transmission 1.
Le terme diamétral employé ici implique que l’axe d’accouplement C1 du premier moyen d’accouplement 5 traverse l’extrémité 15 du moyen de transmission 1 et intersecte l’axe de rotation A. Il n’implique nullement que le moyen de transmission 1 soit de section circulaire.
Un deuxième moyen d’accouplement 6, avantageusement similaire au premier moyen d’accouplement 5, disposé symétriquement, à une deuxième extrémité 14 opposée à la première extrémité 15, assure une même fonction d’accouplement avec un deuxième arbre, par exemple l’arbre mené 9. Il comprend indifféremment une encoche (femelle) ou une protubérance (male), complémentaire de la forme présente sur l’arbre mené 9.
Si les deux moyens d’accouplement 5, 6 sont solidaires en rotation du moyen de transmission 1, l’un au moins du premier moyen d’accouplement 5 et du deuxième moyen d’accouplement 6, et possiblement les deux, dispose, relativement au moyen de transmission 1, d’un degré de liberté en translation. Ce degré de liberté est tel qu’il présente au moins une composante selon l’axe de rotation A.
L’accouplement comprend encore un moyen élastique 2 tendant à éloigner les deux moyens d’accouplement 5, 6 l’un de l’autre. Une telle disposition, en ce qu’elle comporte un moyen élastique 2, est avantageuse à plusieurs titres.
Selon un premier avantage, le moyen élastique 2, pour peu qu’il soit comprimé lors du montage entre les deux arbres 7, 9, ce dont on s’assure en dimensionnant de manière adéquate la distance entre les extrémités respectives des deux arbres 7, 9, inférieure à la longueur au repos selon l’axe de rotation A du moyen élastique 2, crée un effort axial tendant à repousser chacun des moyens d’accouplement 5, 6 et ainsi chacun des arbres 7, 9.
Cet effort est avantageux en ce qu’il permet un rattrapage automatique de jeu axial en cas de variation de la distance entre les extrémités respectives des deux arbres 7, 9 et ce y compris en cas de désalignement axial ou angulaire. Cette absence de jeu est avantageuse en ce qu’elle évite tout choc entre les différentes pièces, cause de bruit, de matage et de risque de détérioration des pièces.
Cet effort axial contribue encore à maintenir un accouplement en place entre les deux arbres 7, 9, y compris en cas de désalignement axial et/ou angulaire.
Cet effort axial est encore avantageux en ce qu’il permet d’appliquer un effort axial, pouvant être fonctionnellement nécessaire pour un des dispositifs solidaires de l’arbre menant 7 ou mené 9, tel que certains types de vanne 12, afin d’assurer leur étanchéité.
Cet effort est encore avantageux en ce qu’il permet lors du montage de l’accouplement entre les extrémités respectives des deux arbres 7, 9, de réaliser un indexage en rotation automatique. Tel qu’illustré à la figure 4, l’accouplement peut être mis en place entre les deux arbres 7, 9 « en aveugle », sans observer une orientation particulière. Chaque moyen d’accouplement 5, 6 est mis en contact avec une extrémité d’arbre 7, 9, sans que le moyen d’accouplement 5, 6 ne soit nécessairement engagé avec le moyen complémentaire correspondant de l’arbre 7, 9 en regard. Ceci conduit à une distance réduite entre les deux extrémités, telle que disponible pour l’accouplement. L’élasticité du moyen élastique 2 permet avantageusement d’absorber cette réduction. Dans le même temps, la compression augmentée du moyen élastique 2 augmente l’effort tendant à éloigner les moyens d’accouplement 5, 6 l’un de l’autre et presse davantage chacun des moyens d’accouplement 5, 6 contre l’extrémité d’arbre 7, 9 en regard. Ainsi, lorsque l’arbre menant 7 effectue ensuite une rotation initiale, il tourne sans nécessairement entraîner le moyen d’accouplement 5 en regard, et ce jusqu’à placer l’axe d’accouplement C1 du moyen d’accouplement 5 en regard du moyen complémentaire. Sous l’effet dudit effort axial, le moyen d’accouplement 5 et le moyen complémentaire s’embrayent l’un dans l’autre. Ceci se produit encore de manière similaire avec le deuxième moyen d’accouplement 6 et le moyen complémentaire de l’arbre mené 9, aboutissant à la configuration finale illustrée à la figure 5. Ainsi une rotation initiale, de plus d’un demi-tour, pour un accouplement présentant une symétrie modulo 180°, dans un sens, puis dans le sens opposé, assure un embrayage automatique des deux moyens d’accouplement 5, 6 aux deux extrémités de l’accouplement et une solidarisation en rotation. Avec une symétrie des accouplements modulo un angle plus faible 90° (2 encoches), 60° (3 encoches) ou 45° (4 encoches), Amplitude de la rotation initiale est réduite d’autant.
Les deux moyens d’accouplement 5, 6, tous deux perpendiculaires à l’axe de rotation A, sont disposés dans des plans parallèles, perpendiculaires à l’axe de rotation A. Leur orientation relative, telle qu’observable selon une projection sur un plan perpendiculaire à l’axe de rotation A, peut être quelconque. Selon un mode de réalisation, ils sont cependant avantageusement disposés non parallèles. Selon une disposition préférentielle, plus particulièrement visible à la figure 3, l’axe d’accouplement C1 du premier moyen d’accouplement 5 et l’axe d’accouplement C2 du deuxième moyen d’accouplement 6 sont sensiblement orthogonaux.
Une telle disposition permet avantageusement d’accommoder un désalignement axial entre les deux axes 7, 9, à la manière d’un accouplement de Oldham, les extrémités des arbres 7, 9 pouvant coulisser le long des axes d’accouplement C1, C2 des moyens d’accouplement 5, 6. L’amplitude de désalignement possible est sensiblement égale à la latitude de déplacement d’une extrémité d’arbre 7, 9, relativement au moyen d’accouplement 5, 6 en regard, soit à la différence entre la longueur du moyen d’accouplement 5, 6 selon son axe d’accouplement C1, C2 et la longueur du moyen complémentaire en regard.
Afin d’assurer la solidarisation en rotation d’un moyen d’accouplement 5, 6 avec le moyen de transmission 1, ce dernier comprend, à chacune de ses extrémités 14, 15, un logement 3 diamétralement traversant, apte à accueillir un moyen d’accouplement 5, 6. Afin d’immobiliser le moyen d’accouplement 5, 6 en rotation, la largeur du logement 3, mesurée dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation A, est sensiblement égale à la largeur d du moyen d’accouplement 5, 6.
Afin de permettre la translation d’au moins un des deux moyens d’accouplement 5, 6, au moins un des deux logements 3 présente une extension présentant au moins une composante selon l’axe de rotation A. Le long de cette extension, la largeur du logement 3 reste avantageusement constante afin de former une glissière pour le moyen d’accouplement 5, 6.
La section dudit logement 3 peut avantageusement être réduite à la section du moyen d’accouplement 5, 6 si ce dernier ne présente pas de degré de liberté en translation. Ceci est par exemple illustré à la figurel 6 où le logement 3 inférieur, accueillant le moyen d’accouplement 6 ne présente pas de degré de liberté en translation selon l’axe de rotation A.
Dans le cas contraire le logement 3 présente une extension pouvant présenter une orientation quelconque. Ainsi dans le mode de réalisation de la figure 16, seul le moyen d’accouplement 5 supérieur dispose d’un degré de liberté en translation selon l’axe de rotation A grâce à une extension longitudinale selon l’axe de rotation A du logement 3 supérieur, soit selon une inclinaison à 0° relativanent à l’axe de rotation A.
Tel qu’illustré aux figures 1,2 et 10, l’extension d’un logement 3 peut être inclinée, avec différentes inclinaisons possibles. L’inclinaison peut être symétrique ou en hélice relativement à l’axe de rotation A telle qu’illustrée aux figures 1 et 2 ou oblique telle qu’illustrée à la figure 10. Selon un mode de réalisation préféré, illustré aux figures 9, 11, 16, l’inclinaison est de 0° relativement à l’axe derotation A.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le moyen élastique 2 est assemblé avec le moyen de transmission 1. Ceci permet avantageusement de créer un accouplement formé d’un seul ensemble, aisé à manipuler et/ou à monter. Ledit assemblage est avantageusement réalisé en appliquant au moyen élastique 2 une précontrainte axiale, préférentiellement en compression. Cette précontrainte permet d’assurer que l’effort axial selon l’axe de rotation A décrit précédemment présente une valeur suffisante, tout en maintenant une longueur réduite pour le moyen élastique 2, en rapport avec la longueur du moyen de transmission 1, selon l’axe de rotation A. Le moyen élastique 2 peut ainsi, être contenu en longueur, dans la longueur du moyen de transmission 1.
Alternativement ou complémentairement, ledit assemblage peut encore être réalisé en appliquant au moyen élastique 2 une précontrainte de torsion. Cette précontrainte de torsion permet avantageusement de réaliser un rattrapage de jeu automatique en rotation. Elle assure que les moyens d’accouplement 5, 6 restent appliqués contre le moyen de transmission 1 au niveau du logement 3, y compris lorsque ce logement 3 présente relativement au moyen d’accouplement 5, 6 un jeu. Cette annulation du jeu assure encore qu’aucune hystérésis angulaire n’apparaît, du fait de l’accouplement, lors d’un changement de sens de rotation.
Ceci a encore pour conséquence, que dans le sens de rotation correspondant au sens d’application de la précontrainte, la rotation est transmise par le moyen de transmission 1 et qu’au contraire dans l’autre sens, la rotation est transmise par le moyen élastique 2. Pour le sens de rotation utilisant le moyen élastique 2, cette disposition offre une certaine résilience qui peut s’avérer avantageuse en cas de blocage de l’arbre mené 9.
Le sens de la précontrainte peut être quelconque parmi les deux choix possibles. Dans le cas d’application à une vanne, de manière préférentielle, le sens de la précontrainte est choisi de manière à ce que l’ouverture de la vanne 12 soit effectuée par le moyen de transmission 1, et que la fermeture de la vanne 12 soit effectuée par le moyen élastique 2 afin de bénéficier de ladite résilience lors de l’atteinte, par la vanne, de sa butée de fermeture.
La précontrainte en torsion permet encore en évitant un mouvement relatif d’un moyen d’accouplement 5, 6 par rapport au moyen de transmission 1, d’éviter des chocs vibratoires, sources de bruit et de potentielles détériorations.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le moyen élastique 2 est solidaire du premier moyen d’accouplement 5 et/ou du deuxième moyen d’accouplement 6.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, par exemple illustré aux figures 1, 2, 9-12, 16, le moyen élastique 2 est un ressort à boudin réalisé par enroulement d’un fil. Le premier moyen d’accouplement 5 peut alors avantageusement être réalisé de matière avec ledit ressort à boudin en utilisant une première extrémité linéarisée en ce qu’elle est conformée en un segment rectiligne dudit fil et repliée de manière à être disposée diamétralement relativement au dit boudin. Alternativement ou complémentairement, le deuxième moyen d’accouplement 6 est de manière analogue formé de matière avec l’autre extrémité opposée dudit fil, linéarisée et disposée diamétralement relativement au dit boudin.
Ce mode de réalisation est avantageux en ce que le moyen élastique 2 et un ou les deux moyens d’accouplement 5, 6 sont réalisés en une seule pièce, qui plus est, simple à réaliser. Aussi, en adjoignant le moyen de transmission 1, l’accouplement complet peut être réalisé au moyen de seulement 2 pièces.
Tel qu’illustré à la figure 15, le moyen élastique 2 peut être logé dans l’intérieur creux du moyen de transmission 1. Un tel mode de réalisation est avantageux en ce que le moyen élastique 2 est ainsi protégé des agressions extérieures et n’est pas sujet à un risque d’accrochage. Il est encore avantageux en ce que, ainsi protégé et guidé, le moyen élastique peut être réalisé par une plus grande variété de moyens : ressort à boudin, matériau élastomère, empilement de rondelles Belleville, capsule pneumatique... A contrario sa réalisation est un peu plus compliquée du fait d’un nombre de pièces augmenté. Selon ce mode de réalisation, le moyen élastique 2 est solidaire en rotation du moyen d’accouplement 5, respectivement 6. Ceci peut être réalisé par un collage, un soudage ou tout autre moyen de réalisation. Tel qu’illustré à la figure 15, ce peut encore être réalisé par une extrémité du moyen élastique linéarisée et disposée diamétralement qui vient embrayer une rainure 53, respectivement 63 pratiquée dans le moyen d’accouplement 5, respectivement 6. Le moyen d’accouplement 5, respectivement 6, comprend encore une forme 52, respectivement 62, par exemple protubérante, apte à venir embrayer en rotation avec l’extrémité, par exemple rainurée, de l’arbre menant 7, respectivement mené 9. La solidarisation en rotation du moyen d’accouplement 5, respectivement 6, avec le moyen de transmission 1 est assurée par des ergots 51, respectivement 61, s’étendant radialement de manière à s’engager et à coopérer avec un logement 3 pratiqué dans le moyen de transmission 1. Au moins un parmi le logement supérieur 3 et le logement inférieur présente une extension selon l’axe de rotation A afin de permettre un degré de liberté en translation au moyen d’accouplement 5, 6.
Selon un mode de réalisation alternatif, plus particulièrement illustré aux figures 16, 8-12, 16, le moyen élastique 2, avantageusement sous forme d’un ressort à boudin 2, est enroulé autour du moyen de transmission 1, et donc à l’extérieur de ce dernier. Un tel mode de réalisation est avantageux en ce que l’ensemble combinant le moyen élastique 2 et le ou les moyens d’accouplement 5, 6 est d’une part simple à réaliser et de plus s’assemble et s’interface simplement avec le moyen de transmission 1. Une extrémité linéaire du fil du boudin, formant un moyen d’accouplement 5, 6 peut ainsi avantageusement traverser diamétralement le moyen de transmission 1 pour pouvoir se loger dans un logement 3 comprenant éventuellement, si le moyen de transmission 1 est creux, deux parties disposées de part et d’autre du moyen de transmission 1, de manière à assurer la solidarisation en rotation.
Avantageusement, selon une autre caractéristique, le moyen de transmission 1 est creux. Ceci est avantageux pour l’aspect isolation thermique entre les deux arbres 7, 9. De plus cette disposition creuse permet, dans certains modes de réalisation, de placer le moyen élastique 2 à l’intérieur. Cette disposition creuse, permet encore selon les modes de réalisation, un engagement des arbres 5, 6 dans le moyen de transmission au moins au niveau de ses extrémités 14, 15, mais aussi plus profondément lorsqu’un moyen d’accouplement 5, 6 se déplace en translation selon son degré de liberté.
Un moyen de transmission 1 creux est préférentiellement réalisé par enroulement d’un flan matricé 16, tel qu’illustré, déployé, à la figure 7. Cet enroulement peut être réalisé selon une section quelconque, telle qu’illustrée aux figures 13 et 14, présentant respectivement une section rectangulaire et une section ovoïde, avec une préférence pour une section circulaire, telle qu’illustrée par exemple aux figures 1 et 2, pour sa simplicité de réalisation. L’enroulement est avantageusement tel que le flan 16 est enroulé sur lui-même, autour de l’axe de rotation A, jusqu’à présenter l’une en face de l’autre ses deux génératrices extrêmes. Ces deux génératrices extrêmes sont ensuite assemblées bout à bout l’une à l’autre, par tout moyen : agrafage, rivetage, soudage, etc. Selon un mode de réalisation avantageux, plus particulièrement visible à la figure 7, l’agrafage est réalisé de manière autogène en conformant les génératrices extrêmes selon des formes complémentaires de manière à former des agrafes 17, 18. Le flan 16 peut aisément être réalisé par découpage. Sa mise en forme par roulage permet ensuite une réalisation simple.
L’assemblage d’un moyen d’accouplement 5, 6 avec le moyen de transmission 1 nécessite la mise en place d’un moyen d’accouplement 5, 6 dans un logement 3. A cette fin, le logement 3 comprend avantageusement une ouverture 10 débouchant axialement vers une extrémité 14, 15 du moyen de transmission 1.
Il est souhaitable, afin de maintenir tous les composants ensemble, notamment lors des phases de transport et de montage de l’accouplement, que les moyens d’accouplement 5, 6 et/ou le moyen élastique 2 soient solidarisés, entre eux et avec le moyen de transmission 1. Pour cela, plusieurs modes de réalisation sont possibles.
Selon un premier mode de réalisation, plus particulièrement illustré à la figure 11, le moyen d’accouplement 5, 6 est maintenu dans le logement 3 du fait d’une longueur au repos du moyen élastique 2, dont il est supposé solidaire, plus courte que le moyen de transmission 1. Ainsi la mise en place du moyen d’accouplement 5, 6 dans le logement 3 est réalisée en étirant le moyen élastique 2 jusqu’à ce qu’il présente une longueur suffisante, soit une longueur supérieure à la longueur du moyen de transmission 1, et en engageant le moyen d’accouplement 5, 6 dans l’ouverture 10. La traction est ensuite relâchée, le moyen élastique 2 maintenant alors le moyen d’accouplement 5, 6 prisonnier du logement 3 dont, en l’absence de traction, il ne peut pas atteindre l’ouverture 10. Une précontrainte axiale peut ici être appliquée en traction dès lors que la distance, moyen élastique 2 au repos, entre les moyens d’accouplement 5, 6 est inférieure à la distance entre les deux fonds 32 des logements 3. Une précontrainte en compression ne peut pas dans ce cas être appliquée à l’accouplement au repos. Cependant une telle précontrainte apparaît dès que l’accouplement est monté entre les deux arbres 7, 9, pour peu que ceuxci présentent une distance inférieure la longueur au repos de l’accouplement, avec tous les avantages précités.
Selon un autre mode de réalisation, après mise en place d’un moyen d’accouplement 5, 6 dans son logement 3, l’ouverture 10 du logement 3 est refermée. Ceci peut par exemple être réalisé, tel qu’illustré aux figures 1, 2, 9, 10 par une partie déformable 4, tel un ergot 4. En déformant cet ergot 4, le logement 3 est apte à présenter une configuration ouverte (non représentée) où il présente une ouverture 10 permettant la mise en place d’un moyen d’accouplement 5, 6 dans le logement 3 et une configuration fermée, telle qu’illustrée, permettant de fermer le logement 3 en emprisonnant le moyen d’accouplement 5, 6.
Une configuration fermée du logement 3, permet au final avantageusement d’appliquer au moyen élastique 2 une précontrainte axiale au choix en compression ou en traction. Une traction est obtenue lorsque la distance, moyen élastique 2 au repos, entre les moyens d’accouplement 5, 6 est inférieure à la distance entre les deux fonds 32 des logements 3. Une compression est obtenue lorsque la distance, moyen élastique 2 au repos, entre les moyens d’accouplement 5, 6 est supérieure à la distance entre les deux parties extrêmales 31, des logements 3.
Selon un troisième mode de réalisation, plus particulièrement illustré à la figure 12, un moyen d’accouplement 5, 6 est maintenu dans le logement 3 par un dispositif de type baïonnette. Pour cela l’ouverture 10 d’un logement 3 comprend un ergot 4, avantageusement rebroussant, disposé au moins partiellement en travers de l’ouverture 10. Dans ce cas, un moyen d’accouplement 5, 6 est introduit dans le logement par l’ouverture 10 permanente et par application d’une rotation autour de l’axe de rotation A, le moyen d’accouplement 5, 6 est ensuite placé derrière l’ergot 4 de manière à empêcher son mouvement selon l’axe de rotation A en direction de l’extrémité 14, 15 du moyen de transmission 1. Un rebroussement de l’ergot 4 présentant une extension s’éloignant de l’extrémité 14, 15 du moyen de transmission 1, est avantageuse en ce que l’ergot 4 forme un creux qui crée un effort à la mesure dudit rebroussement afin de maintenir le moyen d’accouplement 5, 6 en place. Ledit creux présente avantageusement une dimension correspondante à la dimension du moyen d’accouplement 5, 6. Un tel mode de retenue du moyen d’accouplement 5, 6 dans le logement 3 est avantageusement complété par une précontrainte axiale en compression, ladite compression tendant à maintenir le moyen d’accouplement 5, 6 dans le creux formé par l’ergot 4.
Selon une autre caractéristique, plus particulièrement illustrée aux figures 2 et 7, le moyen de transmission 1 présente, à l’une au moins de ses extrémités 14, 15, un profil comportant au moins un évidement. Un tel évidement permet avantageusement de réduire le risque de collision entre l’accouplement 1, principalement le moyen de transmission 2, et l’arbre menant 7 ou mené 9 en regard. Ceci est particulièrement avantageux lorsque l’accouplement 1 est monté avec un désalignement angulaire. Un tel évidement facilite encore le montage de l’accouplement 1 en ce qu’il autorise une présentation de l’accouplement 1 selon un angle d’inclinaison plus important. Cet évidement peut être réalisé par toute forme de découpe dans une partie non fonctionnelle, et par exemple par un profil en forme de vague à 1 ou 2 oscillation(s) par tour, formant ainsi 1 ou 2 dégagements.
L’invention concerne encore un ensemble comprenant un actionneur 11 rotatif et une vanne 12, où l’actionneur 11 rotatif est accouplé à la vanne 12 via un accouplement selon l’un des modes de réalisation décrits précédemment.
L’invention concerne encore une ligne d’échappement comprenant un tel ensemble, la vanne étant une vanne de recirculation des gaz d’échappement (en anglais exhaust gaz recycling ou EGR).
Claims (12)
- Revendications1, - Accouplement en rotation, comprenant :- un moyen de transmission (1) rigide présentant une extension selon un axe de rotation (A),- un premier moyen d’accouplement (5), sensiblement linéaire selon un premier axe d’accouplement (C1), disposé diamétralement à une première extrémité (15) du moyen de transmission (1) et sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation (A), et solidaire en rotation du moyen de transmission (1),- un deuxième moyen d’accouplement (6), sensiblement linéaire selon un deuxième axe d’accouplement (C2), disposé diamétralement à une deuxième extrémité (14) du moyen de transmission (1), opposée à la première extrémité (15), et sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation (A) et solidaire en rotation du moyen de transmission (1) , caractérisé en ce que l’un au moins du premier moyen d’accouplement (5) et du deuxième moyen d’accouplement (6) dispose d’un degré de liberté en translation, comportant au moins une composante, selon l’axe de rotation (A), relativement au moyen de transmission (1), et en ce que l’accouplement comprend encore un moyen élastique (2) tendant à éloigner les deux moyens d’accouplement (5, 6) l’un de l’autre.
- 2, - Accouplement selon la revendication 1, où le premier moyen d’accouplement (5) et le deuxième moyen d’accouplement (6) ne sont pas parallèles et préférentiellement sont sensiblement orthogonaux.
- 3, - Accouplement selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, où le moyen de transmission (1) comprend, à chacune de ses extrémités (14, 15), un logement (3) diamétralement traversant, apte à accueillir un moyen d’accouplement (5, 6), le logement (3) présentant une largeur sensiblement constante et sensiblement égale à la largeur du moyen d’accouplement (5, 6), de manière à assurer la solidarisation en rotation, et au moins un des deux logements (3) présente une extension présentant au moins une composante selon l’axe de rotation (A), de manière à permettre la translation d’au moins un moyen d’accouplement (5, 6).
- 4, - Accouplement selon la revendication 3, où le logement (3) comprend une ouverture (10) débouchant axialement vers une extrémité (14, 15) du moyen de transmission (1) apte à permettre une mise en place d’un moyen d’accouplement (5, 6) dans le logement (3).
- 5,- Accouplement selon la revendication 4, où le moyen d’accouplement (5,6) est maintenu dans le logement (3) par une longueur au repos du moyen élastique (7) inférieure à la longueur du moyen de transmission (1) ou par une fermeture du logement (3) au niveau de l’ouverture (10) ou par un ergot (4), avantageusement rebroussant, disposé au moins partiellement en travers de l’ouverture (10).
- 6, - Accouplement selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, où le moyen élastique (2) est assemblé avec le moyen de transmission (1) avec une précontrainte axiale, préférentiellement en compression, et/ou une précontrainte de torsion.
- 7, - Accouplement selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, où le moyen élastique (2) est un ressort à boudin réalisé par enroulement d’un fil, où le premier moyen d’accouplement (5) est formé de matière par une première extrémité dudit fil linéarisée et disposée diamétralement et/ou le deuxième moyen d’accouplement (6) est formé de matière par une deuxième extrémité dudit fil, opposée à la première extrémité, linéarisée et disposée diamétralement.
- 8, - Accouplement selon la revendication 7, où le ressort à boudin (2) s’enroule à l’extérieur du moyen de transmission (1).
- 9, - Accouplement selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, où le moyen de transmission (1) est creux et est préférentiellement réalisé par enroulement autour de l’axe de rotation (A) d’un flan matricé (16), préférentiellement selon une section circulaire, et auto-agrafage.
- 10, -Accouplement selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, où le moyen de transmission (1) présente, à l’une au moins de ses extrémités (14, 15), un profil comportant au moins un évidement, préférentiellement un profil en forme de vague à 1 ou 2 oscillation(s) par tour.
- 11, -Ensemble comprenant un actionneur (11) rotatif et une vanne (12), caractérisé en ce que l’actionneur (11) rotatif est accouplé à la vanne (12) via un accouplement selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- 12, Ligne d’échappement comprenant un ensemble selon la revendication précédente.
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