Brevet FR2438195A1 — publié le 19800430

La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux systèmes de liaison entre un arbre menant et un arbre mené, dans le cas où les deux arbres sont sensiblement co-axiaux, sous réserve des tolérances de fabrication et d'assemblage. Ce type de liaison est celui que l'on trouve, par exemple pour l'entratnement d'un arbre d'allumeur de véhicule automobile, constituant 1' arbre mené, par un entratneur rotatif mis en mouvement par le moteur ledit entratneur constituant l'arbre menant. Dans l'état actuel de la technique, on prévoit de réaliser cette liaison au moyen d'un dispositif appelé 'tFLO-TOC", ce dispositif comportant un manchon entourant l'arbre mené à sa base et solidarisé dudit arbre par une goupille, qui traverse selon un diamètre l'arbre et le manchon, ledit manchon comportant à sa base deux tétons d'entratnement, qui pénètrent dans une rainure pratiquée dans l'extrémité de l'arbre menant, perpendiculairement à la goupille précitée. Ce type de liaison comporte suffisamment de degrés de liberté pour constituer tne articulation de liaison s'il existe, entre les axes des arbres menant et mené, un léger décalage angulaire et/ ou une faible distance, ces deux éventualités pouvant se présenter en raison des tolérances de fabrication et de montage de l'allumeur et de la prise de mouvement sur le bloc moteur.Dans le cas particulier de ltentratnement d'un arbre d'allumeur, on fait généralement en sorte que les tétons d'entraînement et leur rainure correspondante soient disposés dans un plan légérement décalé par rapport à l'axe théorique commun des arbres menant et mené, de façon que la position de l'arbre d'allumeur soit repérée à 180 degrés près par rapport à ltentratneur et non pas seulement à 360 degrés comme ce serait le cas si la rainure etleeétons d'entratnement étaient disposés dans un plan diamétral. il est clair que, pour qu'une telle liaison fonctionne de façon satisfaisante, il faut nécessairement maintenir les tétons d'entratnement dans leur rainure, ce qui est obtenu par une fixation de l'allumeur sur le bloc-moteur, et maintenir la goupille en place dans l'alésage pratiqué à travers le manchon et 1' arbre mené ; à cet effet, il est connu de disposer autour du manchon un ressort hélicoïdal mis en position après que la goupille ait été mise en place, ledit ressort5 présentant devant les orifices extérieurs de l'alésage du manchon, où se trouve la goupille, et retenant ainsi ............. ladite goupille dans son logement. Dans ce dispositif de l'état de la technique, la goupille constitue l'axe d'une articulation cylindrique existant entre le manchon et l'arbre mené et cette goupille tourillonne dans son alésage juste avec le Jeu nécessaire pour permettre ledit tourillonnement ; il en résulte que les vibrations du moteur qui parviennent à l'arbre menant se transmettent, par contact direct, des tétons d'entratnement au manchon et de là, à la goupille et à l'arbre mené ; cette transmission de vibrations à l'arbre mené est génératrice de gros inconvénients quant à la durée de vie des allumeurs correspondants.En effet, l'arbre d'allumeur pénètre dans l'allumeur par un alésage où se trouvent disposés des paliers de tourillonnement et ces paliers vieillissent mal sous l'effet des vibrations transmises à partir du moteur, de sorte que l'arbre d'allumeur est amené au cours du vieillissement de l'allumeur à tourner avec un "faux-rond", ee qui est susceptible de rendre imparfait le fonctionnement de l'allumeur lui-même. La présente invention a donc essentiellement pour but d'éviter ou de réduire la transmission des vibrations entre 1' arbre menant et l'arbre mené dans le type de liaison, qui a été ci-dessus précisé. Par ailleurs, pour que l'articulation autour de la goupille de la liaison en cause puisse fonctionner, il faut nécessairement que l'arbre mené ait un grand Jeu par rapport à l'alésage du manchon, où il est disposé. il en résulte qu'au cours du fonctionnement, l'arbre mené peut se déplacer en translation dans son alésage parallèlement à l'axe de la goupille et venir heurter la paroi dudit alésage, ces chocs étant eux-mêmes défavorables à la longévité de la liaison et étant générateurs de vibrations indésirables.La présente invention a également pour but, dans une variante préférée, d'éviter les chocs de l'arbre mené dans son alésage , et d'améliorer ainsi la longévité du matériel correspondant. La présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau, que constitue une liaison entre un arbre mené et un arbre menant approximativement co-axiaux, ladite liaison comportant un manchon, qui entoure le premier arbre et qui y est relié par une goupille disposée diamétralement à travers l'arbre et le manchon, un Jeu étant prévu entre ledit premier arbre et l'alésage du manchon où il se trouve, le manchon comportant sur sa face d'extrémité, qui est en vis-à-vis du deuxième arbre, au moins un téton d'entratnement faisant saillie en direction du deuxième arbre et pénètrant dans une rainure prévue à cet effet à l'extrémité dudit deuxième arbre, caractérisée par le fait que la liaison mécanique entre le manchon et le premier arbre est réalisée, par l'intermédiaire de la goupille, avec interposition d'un élément amortisseur susceptible d'absorber les vibrations. Dans un mode préféré de réalisation, l'élément amortisseur susceptible d'absorber les vibrations est constitué par au moins une bague entourant la goupille dans une de ses zones ; la bague, qui constitue l'élément amortisseur, est réalisée en matière plastique ; dans une première variante, on interpose entre la goupille et le manchon, à chaque extrémité de ladite goupille, une bague constituant un élément amortisseur de vibrations; dans une deuxième variante, on interpose, entre le premier arbre et la goupille, une bague constituant un élément amortisseur disposé dans la zone centrale de ladite goupille. On peut avantageusement prévoir de disposer, dans 1' alésage du manchon où se trouve le premier arbre, entre le manchon et ledit premier arbre, un élément anti-choc amortissant les chocs éventuels entre le premier arbre et le manchon ; selon une première réalisation, l'élément anti-choc est réalisé en faisant déborder, dans l'espace annulaire constituant le Jeu entre le premier arbre et le manchon, les extrémités du ou des éléments amortisseurs de vibrations ; selon une autre réalisation, l'élément anti-choc est constitué par un fourreau disposé dans l'espace annulaire entre le manchon et le premier arbre, ledit fourreau recouvrant l'une des parois de cet espace annulaire et laissant néanmoins subsister un jeu de débattement du premier arbre par rapport au manchon. Le fourreau peut constituer une pièce indépendante de la (ou des) bague (s), qui forme (nt) l'élément amortisseur de vibrations ; mais dans une autre variante, le fourreau et la (ou les) bague (s) peuvent constituer une seule pièce. Le fourreau et/ou la (ou les) bague (s) peuvent être des pièces rapportées sUr le manchon ou sur le premier arbre ; dans une autre réalisation, le fourreau et/ou la (ou les) bague (s) peuvent être surmoulées sur le manchon ou sur le premier arbre. Comme il a été déjà indiqué, il est essentiel pour le bon fonctionnement de la liaison selon l'invention que la goupille reste dans son logement. Dans le cas où l'élément amortisseur des vibrations est constitué par deux bagues interposées entre le manchon et la goupille, on peut prévoir que ces bagues comportent des bourrelets d'encliquetage faisant saillie à l'intérieur de l'alé sage, où est disposée la goupille, lesdits bourrelets étant prévus au voisinage de l'extrémité extérieure des bagues, à la périphérie du manchon.Dans le cas où, selon l'invention, la liaison est utilisée pour l'entratnement d'un arbre d'allumeur de véhicule automobile, le premier arbre est l'arbre mené et le deuxième arbre est l'arbre menant correspondant à I'entraltneur qui est mis en mouvement par le moteur lui-même ; le manchon porte deux tétons d'entratnement, dont les axes définissent un plan légèrement décalé par rapport à l'axe du manchon, la rainure de l'arbre menant étant décalée de la même façon par rapport à l'axe de l'arbre menant ; le plan des axes des tétons d'entratnement esf laire à l'axe de la goupille ; les tétons d'entrainement ont une section rectangulaire et sont disposés symétriquement par rapport au plan parallèle à leurs axes et passant par l'axe de la goupille. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - les figures 1 à 5 se rapportent à un dispositif de liaison de l'état de la technique entre un arbre d'allumeur et un entratneUr rotatif mis en mouvement par le moteur - la figure 1 représente une coupe axiale du manchon assemblé à l'arbre d'allumeur - la figure 2 représente une vue en élévation selon II-II de la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessous selon III III de la figure 1 ; - la figure 4 représente une vue en plan de l'extrémité de l'arbre menant qui doit coopérer avec le manchon de la figure 1, la position des tétons d'entratnement étant représentée en traits mixtes ; - et la figure 5 représente une coupe selon V-V de la figure 4, le manchon d'entraSnement étant supposé mis en place au droit de l'arbre menant. - les figures 6 à 9 représentent des coupes axiales de quatre variantes de l'invention, l'arbre menant n'étant jamais représenté et étant identique à celui qui correspond aux figures 4 et 5 sus-mentionnées, de sorte que les représentations de chacune des figures 6 à 9 peuvent être complétées par les figures 4 et 5 pour définir totalement chacune des quatre variantes de l'invention - la figure 6 représente une variante, dans laquelle on a interposé entre la goupille et le manchon deux bagues en matière plastique faisant saillie à l'intérieur de l'alésage de l'arbre d'allumeur ; - la figure 7 représente une variante, dans laquelle les deux bagues de la figure 6 sont associées à un fourreau en matière plastique plaqué contre la paroi intérieure de l'alésage du manchon, où est disposé l'arbre d'allumeur, les bagues et le fourreau formant une seule pièce ;; - la figure 8 représente une variante de la réalisation de la figure 7, dans laquelle les extrémités extérieures des bagues présentent un bourrelet évitant l'éjection de la goupille ; - la figure 9 représente une variante dans laquelle l'élément amortisseur est constitué par une bague interposée entre la goupille et l'arbre d'allumeur, ladite bague faisant saillie dans le jeu annulaire existant entre le manchon et l'arbre d'allumeur. En se référant tout d'abord aux figures 1 à 5 relatives à un dispositif de l'état de la technique pour assurer la liaison entre un arbre d'allumeur et I'entraSneur correspondant, on voit que l'on a désigné par l l'arbre d'allumeur, c'est à dire l'arbre mené, et par 2 I'entrarneur mis en mouvement par le moteur, c'est 8-dire l'arbre menant. L'extrémité de l'arbre 1 est disposé à l' intérieur d'un manchon cylindrique 3, qui présente un alésage 4, ou est mis en place l'extrémité de l'arbre 1. Une goupille 5 est disposée diamétralement dans un alésage 6 pratiqué selon un diamètre dans le manchon 3 et dans l'arbre 1.Extérieurement le manchon 3 comporte un évidement périphérique où est mis en place un ressort hélicoïdal 7 : lorsque la goupille 5 est disposée dans son alésage 6, le ressort 7 a pour rôle de retenir ladite goupille et d'éviter son éjection. A la partie inférieure du manchon 3 sont disposés deux tétons d'entrarnement 8, identiques et symétriques par rapport au plan passant par l'axe du manchon et l'axe de la goupille. La section transversale des tétons 8 est une section rectangulaire. Les deux tétons d'entraSnement 8 ont leurs axes décalés par rapport au plan passant par l'axe du manchon et perpendiculaire à l'axe de la goupille. Dans l'extrémité de l'arbre menant 2, on a prévu une rainure 9, où viennent se mettre en place les deux tétons d'entratnement 8.La rainure 9 est, bien entendu, décalée par rapport à l'axe de l'arbre 2 d'une distance égale à celle qui existe entre le plan des axes des tétons 8 et l'axe du manchon 3. Ce type de liaison présente des degrés de liberté suffisants pour que ltentraSnementde l'arbre d'allumeur 1 puisse se faire par l'arbre menant 2, même s'il existe un certain décalage entre les axes des arbres 1 et 2, en distance ou en angle, malgré une large tolérance pour le positionnement axial de l'arbre 1 par rapport à la rainure 9, puisque les tétons 8 peuvent pénétrer plus ou moins dans ladite rainure 9. Dans la réalisation de l'état de la technique, qui vient d'trie décrite, toutes les vibrations en provenance de l'arbre menant 2 sont transmises à l'arbre d'allumeur 1, puisqu'il y a contact direct entre l'arbre 2 et les tétons 8, le manchon 3 et la goupille 5, la goupille 5 et l'arbre 1. Par ailleurs, lors du débattement de l'arbre 1 dans son alésage 4, il peut se produire des chocs, ce qui ne favorise pas la longévité du matériel. Les figures 6 à 9 représentent quatre variantes de réalisation de l'invention, dans lesquelles on évite la transmission des vibrations vers l'arbre d'allumeur 1, d'une part, et dans lesquelles on réduit les chocs entre le manchon et l'arbre d'allumeur, d' autre part. La figure 6 représente un manchon 13 comportant des tétons d'entratnement 18 identiques aux tétons 8. Le manchon 13 porte un alésage 14, où est disposé l'arbre d'allumeur 11. La Liaison entre le manchon 13 et l'arbre 11 est réalisée au moyen d'une goupille 15. Entre le manchon 13 et la goupille 15, on a interposé deux bagues cylindriques 19 en matière plastique, les deux bagues faisant saillie par leur extrémité 19a à l'intérieur de l'alésage 14. La goupille 15 est mise en place selon un diamètre de l'assemblage 11-13 et est disposé directement dans un alésage pratiqué dans l'arbre 11. On voit que le montage qui vient dtêtre décrit permet d'éviter la transmission des vibrations entre l'arbre menant, qui vient en contact avec les tétons d'entratnement 18, et l'arbre mené 11. En effet, les bagues 19 interposées entre le manchon 13 et la goupille 15 amortissent lesdites vibrations et en évitent la transmission. Par ailleurs, les extrémités en saillie 19a des bagues 19 constituent des éléments anti-choc diminuant les heurts pouvant intervenir en cours de fonctionnement entre l'arbre 11 et le manchon 13. Sur la figure 7, on a représenté une autre variante de réalisation dérivée de la variante précédente. Dans ce cas, le manchon 23 est assemblé à ltarbre d'allumeur 21 au moyen d'une goupille 25 et le manchon 23 est entratné en rotation par l'arbre menant au moyen des tétons d'entratnement 28. Entre la goupille 25 et le manchon 23, on a disposé des bagues 29 identiques aux bagues 19, mais les bagues 29 sont reliées entre elles par un fourreau 29a qui est plaqué contre la paroi intérieure de l'alésage 24, où est disposé l'arbre d'allumeur 21.L'épaisseur du fourreau 29a est approximativement égale à l'épaisseur de la saillie, que constituaient les extrémités 19a des bagues 19 ; dans les deux cas, on maintient un jeu de débattement autour de l'arbre 11, de façon que l'articulation cylindrique réalisée par la goupille 15 puisse fonctionner. Dans cette réalisation, les bagues 29 constituent l'élément amortisseur de vibrations et ze fourreau 29a l'élément anti-choc. Les bagues 29 et le fourreau 29a sont réalisés en matierce plastique, la mise en place étant effectuée par surmoulage. Bien entendu, il serait possible ou bien de réaliser les bagues 29 en deux pièces séparées et le fourreau 29a en une piece indépendante, ou bien de réaliser le fourreau 29a et les bagues 29 en deux pièces identiques disposées symétriquement par rapport à un plan axial, auxquels cas ces ensembles peuvent entre rapportés sur le manchon 23. La figure 8 représente une autre variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante, le manchon 33 est articulé avec l'arbre d'allumeur 31 grâce à la goupille 35. Entre la goupille 35 et le manchon 33, on a interposé deux bagues 39 ; à l'intérieur de l'alésage 34, on a mis en place un fourreau 39a. Comme il a été indiqué précédemment, les bagues 39 constituent l'élément amortisseur des vibrations et le fourreau 39a, l'élément anti-choc. Dans la description de la réalisation selon l'état de la technique, on a indiqué qu'il était souhaitable de prévoir un ressort 7 pour éviter une éventuelle djection de la goupille 5 hors de son alésage 6.De la meme façon, on peut disposer un tel ressort autour des manchons 13 et 23 des figures 6 et 7.- Dans la variante de la figure 8, on prévoit que chaque bague 39 comporte à son extrémité voisine de la périphérie du manchon 33, un bourrelet 39b qui fait saillie dans l'alésage intérieur de la bague 39 et qui empêche toute éjection de la goupille 35 ; la mise en place de la goupille 35 s'effectue par déformation élastique de l'un des bourrelets 39b. Comme dans la réalisation de la figure 7, l'ensemble 39-39a peut être balisé en matière plastique surmoulée, auquel cas il est for ié d'une seule pièce, ou il peut être réalisé en deux bagues et un fourreau indépendant rapportés sur le manchon 33 ou encore il peut Entre réalisé en deux pièces identiques disposées symétriquement par rapport à un plan axial. La figure 9 représente une quatrième variante de réalisa tion de l'invention. Dans cette variante, le manchon 43 coopère avec un arbre d'allumeur 41 qui est entrainé par l'arbre menant au moyen des tétons d'entratnement 48. La liaison entre l'arbre 41 et le manchon 43 est réalisée au moyen d'une goupille 45. Le contact entre le manchon 43 et la goupille 45 est un contact direct, la goupille 45 tourillonnant par ses extrémités dans les alésages 46 prévus à cet effet. Entre la goupille 45 et l'arbre d'allumeur 41, on a interposé un fourreau en matière plastique 49a ce fourreau entourant la goupille 45 et étant disposé à l'intérieur d'un alésa ge pratiqué dans l'arbre 41.Les extrémités 49a du fourreau 49 font saillie à l'intérieur de l'espace annulaire, qui existe entre l'arbre 41 et le manchon 43, ledit espace annulaire constituant le jeu de débattement de l'arbre 41 par rapport au manchon 43 et per mettant le fonctionnement de l'articulation cylindrique créé par la goupille 45 ; les extrémités 49a laissent subsister un jeu de débattement. Le fourreau 49 constitue, dans ce mode de réalisation, l'élément amortisseur des vibrations et les extrémités 49a consti tuent des éléments anti-choc réduisant les heurts entre l'arbre 41 et le manchon 43. On a constaté que la mise en oeuvre des variantes ci-des sus décrites de l'invention permet d'améliorer considérablement la longévité des paliers de l'arbre d'allumeur. I1 est bien entendu que les modes de réalisation ci-des sus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Liaison entre un arbre mené et un arbre menant approximativement co-axiaux, ladite liaison comportant un manchon, qui entoure le premier arbre et qui y est relié par une goupille disposée diamétralement à travers l'arbre et le manchon, un jeu étant prévu entre ledit premier arbre et l'alésage du manchon ou il se trouve, le manchon comportant sur sa face d'extré micé, qui est en vis-à-vis du deuxième arbre, au moins un téton d'entraînement faisant saillie en direction du deuxième arbre et pénétrant dans une rainure prévue à cet effet à l'extrémité dudit deuxième arbre, caraccérisée par le fait que la liaison mécanique enture le manchon et le premier arbre est réalisée par l'intermédiaire de la goupille avec interposition d'un élément amortisseur susceptible d'absorber les vibrations. 2 - Liaison selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément amortisseur susceptible d'absorber les vibrations est constitué par au moins une bague entourant la goupille dans une de ses zones. 3 - Liaison selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la bague, qui constitue l'élément amortisseur est réalisée en matière plastique. 4 - Liaison selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'une bague est interposée entre la goupille et le manchon, à chaque extrémité de ladite goupille et constitue un élément amortisseur de vibrations. 5 - Liaison selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'une bague est interposée entre le premier arbre et la goupille, dans la zone centrale de ladite goupille, ladite bague constituant un élément amortisseur. 6 - Liaison selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le Lait que, dans l'alésage du manchon où se trouve le premier arbre, entre le manchon et ledit premier arbre, est disposé un élément anti-choc amortissant les chocs éventuels entre le premier arbre et le manchon. 7 - Liaison selon la revendication 6, caractérisée par le rait que l'élément anti-choc est réalisé en faisant déborder,dans l'espace annulaire constituant le jeu entre le premier arbre et le manchon, les extrémités du ou des éléments amortisseurs de vibrations. b- Liaison selon l'une des revendications 1 à 6, carac térisée par le fait que l'élnmen. anti-choc est constitué par un fourreau dispos dans l'espace annulaire entre le manchon et le premier arbre, ledit fourreau recouvrant l'une des parois de cet espace annulaire et laissant néanmoins subsister un jeu de débattement du premier arbre par rapport au manchon. 9 - Liaison selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le fourreau constitue une pièce indépendante de la (ou des) bague(s) qui forme(nt) l'élément amortisseur de vibrations. 10 - Liaison selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le fourreau et la (ou les) bague(s) constitue(nt) une seule pièce. 11 - Liaison selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée par le fait que le fourreau et/ou la (ou les) bague(s) sont des pièces rapportées sur le manchon ou sur le premier arbre. 12 - Liaison selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée par le fait que le fourreau et/ou la (ou les) bague(s) sont surmulés sur le manchon ou sur le premier arbre. 13 - Liaison selon la revendication 4, caractérisée par le fait que chaque bague comporte un bourrelet d'encliquetage faisant saillie à l'intérieur de l'alésage où est disposée la goupille, ledit bourrelet étant prévu au voisinage de l'extré- mité extérieure de la bague, à la périphérie du manchon. 14 - Liaison selon l'une des revendications 1 à 13, utilisée pour l'entratnement d'un arbre d'allumeur de véhicule automobile, caractérisée par le fait que le premier arbre est l'arbre mené et le deuxième arbre est l'arbre menant correspondant à l'entraîneur qui est mis en mouvement par le moteur lui-méme. 15 - Liaison selon la revendication 14, caractérisée par le fait que le manchon porte deux tétons d'entratnement,dont les axes définissent un plan légèrement décalé par rapport à l'axe du manchon, la rainure de l'arbre menant étant décalée de la mEme façon par rapport à l'axe de l'arbre menant 16 - Liaison selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le plan des axes des tétons d'entraînement est perpendiculaire à l'axe de la goupille. 17 - Liaison selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée par le tait que les tétons d'ertraînement ont une une section rectangulaire et sont disposés symétriquement par rapport au plan parallèle à leurs axes et passant par l'axe de la goupille.