Brevet FR2042666A1 — publié le 19710212

i 2042666 La présente invention se rapporte à un accouplement à nervures et rainures comportant un arbre et un manchon coaxial pour transmettre un couple tout en permettant une translation longitudinale relative entre l'arbre et le manchon. 5 On a déjà proposé des accouplements de ce genre dans lesquels .l'arbre et le manchon peuvent coulisser longitudina-lement l'un par rapport à l'autre pour permettre de régler l'écar-tement d'un organe menant et d'un organe mené. Dans ces accouplements, qui peuvent comporter des arbres cannelés, une forte ré-10 sistance s'oppose souvent au glissement entre le manchon et l'arbre en présence d'un eouprie intense. Le but de l'invention est de fournir un accouplement à nervures et rainures dans lequel la résistance opposée au déplacement longitudinal, entre l'arbre et le manchon en présence 15 d'un couple, est réduite. Selon l'invention, un accouplement à nervures et rainures, comportant un arbre et un manchon coaxial pouvant se déplacer longitudinalement par rapport à celui-ci, tout en étant empêché de tourner par rapport à ce dernier, qui comprend, au 20 moins, une nervure sur l'un desdits organes et une rainure correspondante sur l'autre, ces nervure et rainure ayant chacune une face sdétendant transversalement à la direction circonféren-tielle, et est caractérisé en ce que les faces sont espacées circonférentiellement et en ce qu'un certain nombre de billes 25 ou galets sont interposés entre elles, lesdites faces étant profilées conformément à la génératrice de contact des billes ou des galets. De préférence, la ou les nervures sont formées sur l'arbre et la ou les rainures sur le manchon. 30 Dans un mode de réalisation, les galets cylindriques sont placés entre lesdites faces transversales et l'axe de rotation de ces galets est orienté suivant le rayon de l'arbre et du manchon. Dans un autre mode de réalisation, des billes sont 35 placées entre lesdites faces transversales, dont chacune présente une section semi-circulaire correspondant au diamètre des billes. 70 17932 2 2042666 De préférence, la ou chaque nervure et rainure réalisent ensemble deux paires de faces transversales espacées et un.certain nombre de billes, ou galets, sont intercalés entre les faces de chaque paire. De cette manière, un couple 5 peut être appliqué dans les deux sens.de rotation.et, quel que soit le sens de la rotation, le déplacement longitudinal est possible entre l'arbre et le manchon par une action de roulement des billes ou des galets. , Quand un couple ne doit être appliqué que dans un 10 seul sens, l'une des paires de faces transversales espacées est ruénagée sur la ou chaque nervure et rainure, une seconde paire ■de faces transversales à la direction circonférentxelle étant ménagée sur la ou chaque nervure et rainure, les surfaces de cette seconde paire étant placées à proximité immédiate l'une 15 de l'autre. L'un desdits organes peut comporter deux rainures ou davantage régulièrement espacées autour de son axe, l'autre organe comportant des rainures correspondantes espacées de la même façon autour dudit axe. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue latérale d'un arbre cannelé; 25 la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure Ij la figure 3 est une vue en bout d'un manchonj et, la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 3. 30 En se référant aux figures 1 et 2 des dessins on voit un arbre nervuré qui comporte quatre nervures ou clavettes solidaires 10 régulièrement espacées autour de sa périphérie. Chaque nervure 10 comporte une partie de surface cylindrique 11 limitée par deux faces 12 et 13 s'étendant parallèlement à l'axe 35 de l'arbre et transversalement à sa circonférence. Les faces 12 et 13 sont planes et des droites imaginaires parallèles à ces faces sous-tendent un petit angle aigu par rapport aux rayons issus de l'axe de l'arbre. Une surface cylindrique 14 forme la périphérie de l'ârbre entre les nervures adjacentes. 70 17932 3 2042666 Quand on monte l'arbre des figures 1 et 2 dans le manchon des figures 3 et 4 pour former un assemblage, des galets cylindriques 15> représentés sur les figures 1 et 2, sont placés au contact des faces 12 des nervures 10. Les axes des galets 5 15 sont alignés avec des rayons"-issus de l'axe de l'arbre, et la longueur de ces* galets, dans le sens axial, est égale à la profondeur des cannelures. Les surfaces 12 des nervures 10 qui sont au contact des galets 15 sont disposées parallèlement aux côtés de ces galets, de sorte que chacun de ces derniers a une 10 ligne de contact s'étendant sur toute sa longueur avec la surface 12 correspondante.* Un certain nombre de galets sont espacés le long de chacune des surfaces 12, le nombre des galets étant fonction de ïa longueur du manchon et du couple à transmettre. On comprend aisément que plus les galets sont nombreux^ mieux la 15 charge à transmettre est répartie entre eux. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on voit un manchon cylindrique destiné à être emmanché sur l'arbre des figures 1 et 2. Ce manchon comporte une partie centrale creuse 17 dans laquelle l'arbre vient se loger. La partie centrale 17 pré-20 sente des rainures 18 recevant les nervures 10, chaque rainure 18 ayant une surface cylindrique 19 dont le rayon correspond à celui de la surface 11 des nervures. La surface 19 est limitée par deux faces 20 et 21 correspondant aux faces 12 et 13 des cannelures 10 et dont la disposition est identique à celle des 25 surfaces 12 et 13. Les galets 15 s'appliquent contre les faces 20 en établissant une ligne de contact s'étendant sur toute leur longueur avec ces faces 20. La profondeur des rainures 18 est égale à celle dés nervures 10. La lubrification des cannelures et des languettes 30 et une étanchéité de l'assemblage pour interdire l'entrée de poussières, d'humidité etc, peuvent être- assurées en disposant un tampon de feutre huilé ( non—représenté ) placé autour de 1'arbre, au-dessus des cannelures. Le manchon est percé à chaque extrémité de quatre 35 ouvertures 22 pour des chevilles d'arrêt ( non-représentées ), destinées à tenir les galets 15 en place entre les extrémités de celui-ci. Ces chevilles peuvent être tenues en place par un collier ( non-représenté ) encerclant le manchon ou par le ma-tage des extrémités d'ouvertures 22. 70 17932 4 2042666 L'arbre comporte à son extrémité-libre une ouverture diamétrale 23 destinée à une clavette ( non représentée ),. au moyen de laquelle le manchon est retenu sur l'arbre. On conçoit que l'agencement décrit ci-dessus, en se référant " au dessin, constitue un accouplement unidirectionnel, c'est-à-dire, capable de transmettre normalement un couple dans un seul sens de rotation, notamment dans le sens contraire des 'aiguilles d'une montre, selon les figures 1 et 3. Quand un couple est exercé dans ce sens, une translation longitudinale relative 1C peut avoir lieu entre l'arbre et le manchon sans grande résistance, par suite de la possibilité des galets de rouler le long des faces transversales des nervures et des rainures. Pendant la transmission d'un couple, les galets sont soumis à d'intenses forces de compression. 15 Au lieu d'être parallèles à l'axe de l'arbre, les ner vures et les rainures pourraient être inclinées par rapport à cet axe. Au lieu des galets 15, on pourrait également utiliser des billes sphériques. De telles billes seraient alors disposées 20 de la même manière que les galets, mais les faces 12 et 20 doi-vent alors,, profilées pour épouser la forme des billes, c'est-à-dire, en forme cylindrique afin d'établir une ligne de contact entre ces faces et les billes. En prenant des dispositions pour réaliser une ligne de contact entre les galets ou les billes 25 et les faces 12 et 20, ces dernières risquent moins d'être marquées que dans lê cas d'un contact ponctuel, par exemple, quand une bille est au contact d'une surface plane. L'accouplement décrit ci-dessus, en regard du dessin, peut être adapté pour former un accouplement bidirectionnel en 30 prévoyant des galets ou des billes non seulement entre les faces 12 et 20, mais aussi entre les faces 13 et 21. Dans un tel agencement , les faces 13 et 21 sont espacées circonférentiellement l'une de l'autre quand l'arbre et le manchon sont assemblés pour placer les galets ou les billes, et le mouvement relatif entre 35 l'arbre et le manchon est obtenu dans les deux sens de rotation, de la même manière. De préférence, la longueur totale de chaque rangée de billes ou de galets est égale à la moitié du déplacement relatif maximal entre l'arbre et le manchon. En fin de course, les 70 17932 5 2042666 billes ou les galets viennent buter contre les chevilles d'arrêt et soifcmomentanément au contact de celles-ci. Les billes, ou' galets, se replacent ensuite automatiquement jusqu'à cé qu'elles soient à nouveau espacées. 5 Le diamètre extérieur de l'arbre est aussi grand que possible compte tenu des dimensions nécessaires, afin de diminuer les déformations de torsion. Le manchon est conçu pour s'adapter dans toute la mesure du possible à la déformation de torsion de l'arbre, uniformisant ainsi la répartition de la charge entre 10 les billes ou galets. L'accouplement qui vient d'être décrit est relativement peu coûteux à fabriquer et a une durée relativement longue. De plus, un mouvement relatif peut être facilement obtenu entre l'arbre et le manchoi^ar suite de la faible résistance s'opposant 15 à ce mouvement, même quand l'accouplement est soumis à un effort de torsion intense. \ » V- 70 17932 6 2042666 REVEND I C A T 10 N S * ; 1. Accouplement à nervures et rainures,comportant un arbre et un manchon coaxial pouvant se déplacer longitudina— 5 lement par rapport à celui-ci, tout en étant empêché de tourner par rapport à ce dernier? qui comprend, au moins, une nervure sur l'un desdits organes et une rainure correspondante sur l'autre5 ces nervure et rainure ayant chacune une face s'étendant transversalement à la direction circonférentielle, et est 10 caractérisé en ce que les faces sont espacées circonférentielle-aiesfc et en ce qu'un certain nombre de billes ou galets sont interposés entre elles, lesdites faces étant/ferofilées conformément à la génératrice de contact des billes ou des galets. 2„ Accouplement selon la revendication 1 caractérisé 15 en ce que la ou les nervures sont formées sur l'arbre, tandis que la ou les rainures sont formées sur le manchon. 3. Accouplement selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les galets cylindriques sont placés entre lesdites faces transversales, l'axe de rotation de ces galets étant orien-20 té suivant un rayon de l'arbre et du manchon. 4« Accouplement selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que des billes sont placées entre lesdites faces transversales , ces faces ayant un profil semi-circulaire correspondant au diamètre des billes. 25 5. Accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ou chaque nervure et chaque rainure produisent ensemble deux paires de faces transversales espacées, un certain nombre de billes ou de galets étant placés entre les faces de chaque paire. 30 6. Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'une paire de faces transversales espacées est prévue sur la ou chaque nervure et rainure, une seconde paire de faces transversales à la direction circonfé-rentielle étant prévue sur la ou chaque nervure et rainure, 35 cette seconde paire de faces étant étroitement rapprochées l'une de 1'autre. 7. Accouplement selorjl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'un desdits organes comporte deux ou plusieurs nervures régulièrement espacées autour de son 70 17932 7 2042666 axe, l'autre organe comportant des rainures correspondantes espacées de la même façon autour dudit axe. 8. Accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ceque le manchon comporte des che- S villes d'arrêt radiales pour maintenir les galets ou les billes entre les extrémités des différentes rainures. 9. Accouplement seloijl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un tampon huilé est placé autour des nervures pour les lubrifier ainsi que les rainures.