Brevet FR2409417A1 — publié le 19790615

L'invention est relative aux accouplements élastiques des tinés à la liaison directe en rotation de deux arbres sensiblement coaxiaux, notamment de deux arbres en ligne. Elle concerne plus particulièrement un accouplement de ce genre dans lequel la liaison entre. les deux arbres est réalisée au moyen d'une pluralité de ressorts à lames, chaque ressort étant constitue par un empilement de lames élastiques orientées transversalement à la ligne d'arbres et liées entre elles par leurs extrémités dont la réunion forme l'une et l'autre des extrémités dudit ressort, une extrémité de chaque ressort étant rigidement liée à l'un des arbres et l'autre à l'autre arbre. De tels accouplements élastiques présentent de nombreux avantages. Ils sont en particulier peu encombrants, légers et économiques, mais- ils ne sont pas exempts d'inconvénlents. D'une part, ils constituent des systèmes mécaniques qui sont soumis aux forces alternatives dues à la rotation et dont certaines fréquences propres de résonance peuvent être excitées à certains regimbes de rotation. Les vibrations qui en résultent risquent de provoquer l'usure des lames empilées par frottement mutuel ainsi que leur rupture par fatigue. En outre, ces accouplements sont d'autant plus déformables et par conséquent d'autant plus sujets au risque de flambage que les lames sont minces. L'objet de l'invention est d'éviter ces inconvénients. L'accouplement élastique à ressorts à lames multiples de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporta des plaquettes d'entretoisement insérees entre les lames de chaque ressort dans une ré- gion médiane dudit ressort, c'est-à-dire entre ses extrémités, lesdites plaquettes étant constitue as par un matériau déformable dans les conditions de fonctionnement de l'accouplement, ce matériau etant avantageusement choisi dans le groupe des élastomères et des plastimères. Ces plaquettes ont plusieurs fonctions. Elles empêchent le -frottement mutuel des lames, amortissent les vibrations de chaque lame, freinent la propagation desdites vibrations d'une lame à l'autre et accroissent la résistance du ressort au flambage en augmentant son épaisseur totale. Avantageusement, les extrémités des lames sont entretoisées par des rondelles rigides d'épaisseur pour que lesdites lames ne soient pas déformées au repos par l'insertion des plaquettes déformables. Avantageusement en outre, ladite région médiane dans laquelle sont insérées les plaquettes déformables est entourée d'un bracelet qui peut être constitué par le même matériau que celui des plaquettes et qui peut en outre faire corps avec allas. La tenue mécanique du ressort est ainsi encore améliorée et son stockage ainsi que son montage sont facilités. L'invention stapplique évidemment aux accouplements dont la pluralité de ressorts - à lames orientées dans des plans orthogonaux à l'axe - est constituée par un unique empilement de couronnes élastiques à contours circulaires ou polygonaux, chaque couronne constituant ainsi une pluralité de lames dont chaque lame appartient à un ressort différent:: D'autres dispositions et avantages de l'invention appa raieront dans la description qui suit d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un accouplement selon l'invention, selon une première forme de réalisation, la demivue inférieure étant une coupe selon le demi-plan 1 - 1 de la figure 2, - la figure 2 est une vue frontale du même accouplement, la demi-vue supérieure étant une coupe selon le demi-plan 2 - 2 de la figure 1 et la demi-vue inférieure une coupe selon le demi-plan 2' - 2' de ladite figure 1 - la figure 3 est une vue frontale partielle d'une deu xième forme de réalisation, - la figure 4 est une section par le plan 4 - 4 de la figure 3+ Les pièces composantes que l'on retrouve sous une forme identique dans ces differentes figures sont désignées par les mêmes repères. On considère d'abord les figures 1 et 2. L'accouplement élastique qu'elles représentent sous une forme schématique comprend - deux plateaux oblongs de liaison 11 et 21 , respective- ment solidaires des extrémités des deux arbres 10 et 20 à accoupler bout à bout, - un empilement 30 de couronnes élastiques 31 assurant la liaison des deux plateaux il et 21, auxquels il est fixé respectivement par deux boulons 12 et deux boulons 22. Les boulons 12 traversent le plateau 11 par des trous symétriques par rapport à l'axe de l'arbre 10, de même que les boulons 22 traversent le plateau 12 par des trous symétriques par rapport à l'axe de l'arbre 20. Les couronnas élastiques 31 sont des rondelles à contour extérieur approximativement quadrangulaire. Les trous de passage des boulons 12 et 22 sont sit ués respectivement dans les deux plans axiaux de symétrie de l'empilement. Ainsi, les deux plateaux 11 et 21 sont décalés de 900. Des rondelles-entretoises 13 et .23 enfilées sur des boulons 12 et 22 maintiennent l'empilement 30 à distance convenable des plateaux 11 et 21 pour permettre la flexion des quatre ressorts à lamas multiples constitués par les.couronnes 31 sans que les lames externes desdits ressorts entrent en contact avec l'un ou l'autre plateau. - Toutes les dispositions des figures 1 et 2 que l'on vient de décrire sont connues.Les lames élastiques 3t de l'empilement 30 se comportent comme des barres de flexion e-t de torsion se prêtant au désalignement angulaire des axes des arbres 10 et 20 et présentent une rigidité maximale dans le plan perpendiculaire à ces axes. On -décrit maintenant les dispositions prévues par l;inven- tion. Des cales d'épaisseur 32 en matériau déformable à coefficient d'amortissement élevé sont insérées entre les zones des lames 31 situées entre leurs attaches aux plateaux, c'est-à-dire entre les boulons 12 et 22. Le choix du matériau ainsi que les dimensions des cales dépendent des conditions d'utilisation d'accouplement (vitesse de rotation, amplitude des désalignements possibles, température, etc...). Ce matériau peut être soit un élastomère, soit un plastimère. Dans. la plupart des cas on pourra utiliser avantageusement un caoutchouc synthétique du genre néoprène, ou un élastomère au silicone ou encore un polyamide ou un polycarbure halogéné. On rappelle que ces cales maintiennent les lames écartées les unes des autres en autorisant de légers débattements relatifs dans toutes les directions et en amortissant la propagation des vibrations. Afin de maintenir la planéité des lames 31 en position de repos, il est utile d'interposer entre elles des rondelles d'épaisseur 14 ou 24 enfilées'sur les boulons. Enfin, des ceintures ou bracelets 33 entourent les lames 31 au droit des cales 32. Ces bracelets peuvent être constitués par des enroulements de ruban adhésif ou encore réalisés dans le même matériau quecelul constituant les cales 32. L'empilement 30, formé des lames 31, des cales 32 et des bracelets 33 forme ainsi un bloc élastique autonome, stockable, manipulable et interchangeable. Outre leur rôle de liaison, les bracelets 33 rigidifient le bloc élastique et contribuent à l'amortissement des vibrations. Lorsqu'un bracelet 33 et les cales 32 correspondantes sont faits du même matériau, on a évidemment avantage à les réaliser en une seule pièce autour des lames par moulage ou par injection, si bien coutil nty a plus de solutions de continuité entre ces éléments. L'accouplement que l'on vient de décrire en référence aux figures t- et 2 n'est qu'une forme de réalisation parmi d'autres de l'accouplement de l'invention. On peut en effet - multiplier les points de liaison entre les rondelles 31 et les plateaux-tX et 21, - diviser chaque couronne 3t en lames distinctes, - modifier l'orientation desdites lames. Les figures 3 et 4 représentent à titre d'exemple un bloc élastique conforme à l'invention à six ressorts indépendants à lames multiples accouplés entre eux par des boulons qui les fixent à l'un ou l'autre des deux plateaux circulaires respectivement solidaires des arbres. Un seul plateau, à savoir le plateau lia de l'arbre 10, est représenté-. Les lames d'un ressort, par exemple les lames 3via, s'intercalant par leurs extrémités entre les lames 31b du ressort suivant. Toutes ces extrémités de lames sont fixées au plateau lIa par un boulon t Z.Des rondelles 13 maintiennent l'écartement des lames entre elles et avec le plateau 11e. Les lames 31b s'intercalent par leurs autres extrémités entre les extrémités des lames 31c du ressort suivant et toutes ces extrémités sont fixées par un boulon 22 au plateau non représenté. Les pièces en matériau déformable de l'invention, à savoir les cales 32 et-le bracelet 33 sont solidaires de la partie médiane de chaque ressort. Cette position n'est évidemment pas obligatoire et, si les lames sont longues et minces, on peut avoir intérêt à répartir sur leur longueur deux disposltifs à cales 32 et bracelet 33 ou même davantage. On remarquera, pour conclure la présente description, que l'accouplement élastique de l'invention est avantageusement utilisa ble dans les installations d'aéronefs, en raison de sa légèreté, de sa compacité et de sa facilité de remplacement. REVENDICATIONS 1. Accouplement élastique destiné à la liaison directe en rotation de deux arbres sensiblement coaxiaux, comportant unepluralité de ressorts à lames multiples dont les lames sont orientées transversalement à l'axe des arbres, chaque ressort étant constitué par un empilement de lames élastiques liées entre elles par leurs extrémités dont la réunion forme l'une et l'autre des extrémités dudit ressort, une extrémité de chaque ressort étant rigidement liée à l'un des arbres et l'autre à l'autre arbre, ledit accouplement élastique étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des plaquettes d'entretoisement insérées entre les lames de chaque ressort dans au moins une région médiane dudit ressort, c'est-à-dire entre les extrémités de celui-ci, lesdites plaquettes étant faites d'un matériau déformable dans les conditions de fonctionnement de l'accouplement. 2. Accouplement élastique selon la revendication I,carac- térisé en ce que ledit matériau est choisi dans le groupe des élas tomères et des plastimères. 3. Accouplement élastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit matériau est choisi dans le groupe comprenant les néoprènes, les élastomères silicones, les polyamides et les polycarbures halogénés. 4. Accouplement élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacune des régions médianes de ressort dans lesquelles sont insérées les plaquettes est entourée d'un bracelet. 5. Accouplement élastique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau dudit bracelet est le même que celui constituant les pLaquettes. 6. Accouplement élastique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bracelet fait corps avec les plaquettes, l'assemblage du bracelet avec les plaquettes formant ainsi une pièce unique réalisable par injection ou par moulage du matériau qui la constitue. 7. Accouplement élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les extrémités des lames sont entretoisées par des plaquettes rigides d'épaisseur. 8. Accouplement élastique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les extrémités de ressorts étant liées aux arbres par boulonnage des extrémités de lames, lesdites plaquettes sont des rondelles d'épaisseur renfilées entre les extrémités de lames sur les corps de boulons. 9. Accouplement élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, l'accouplement étant destiné à la liaison bout à bout de deux arbres en ligna, les ressorts sont orientés de telle sorte que les lames occupent des plans parallèles sensiblement diamétraux, c'est-à-dire sensiblement orthogonaux à l'axe de la ligne marbres, 10. Accouplement élastique selonla revendication 9, caractérisé en ce que la pluralité de ressorts est constituée par un unique empilement de couronnes élastiques à contours circulaires ou polygonaux, chaque couronne constituant ainsi une pluralité de lames dont chaque lame appartient à -un ressort différent.