Brevet FR2483025A1 — publié le 19811127

MECANISME D'ACCOUPLEMENT. La présente invention concerne un mécanisme d'ac- couplement angulaire entre une pièce tournante déplaça- ble le long de son axe de rotation et une tige pivotant se- lon son axe longitudinal et traversant un évidement axial de la pièce tournante. Des mécanismes d'accouplement de ce type se trouvent dans de nombreuses constructions, notamment dans des machines-outils, dans des imprimantes ou des machines à écrire. Dans ces machines, il s'agit généralement d'en- traîner un dispositif porté par un chariot coulissant le long d'une trajectoire rectiligne au moyen d'une barre mo- trice pivotant selon un axe parallèle à la trajectoire et traversant un manchon disposé sur le chariot; le mouvement de rotation du manchon, constituant la pièce tournante, est ensuite transmis au dispositif à entraîner. Il est connu de prévoir une barre motrice cy- lindrique engagée dans un alésage correspondant du manchon, la barre présentant une gorge longitudinale coopérant avec une goupille d'accouplement solidaire du manchon et faisant saillie à l'intérieur de cet alésage. Il est nécessaire de réaliser chaque pièce avec une grande précision pour que le jeu angulaire entre la bar- re et le manchon ne soit pas trop important. Il est d'ail- leurs pratiquement impossible de supprimer entièrement ce jeu sans introduire des frottements importants entre le manchon et la barre. En outre, pour assurer un fonctionne- ment correct du mécanisme, la trajectoire du chariot doit être parfaitement rectiligne, la barre motrice doit être droite et son axe de rotation parallèle à la trajectoire du chariot. Il en résulte que le coût de ce type de mé- canisme est très élevé, bien qu'il ne permette pas d'ob- tenir un accouplement angulaire sans jeu entre la barre et le manchon. Le but de l'invention est de réaliser un mé- canisme d'accouplement bon marché dans lequel le jeu an- gulaire entre la tige et la pièce tournante est négligeable, sinon nul. -2- A cet effet, le mécanisme faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'accouplement angulaire entre la pièce et la tige, cet organe étant articulé sur la pièce autour d'un axe d'arti- culation orthogonal à l'axe de rotation de cette pièce et présentant une partie montée coulissante sur la tige et angulairement solidaire de cette dernière, le tout étant disposé de façon à permettre un déplacement axial relatif entre la tige et la pièce tournante suivant une direction sensiblement parallèle audit axe d'articulation. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du mécanisme fai- sant l'objet de l'invention ainsi qu'une variante. La fig. 1 en est une vue partielle en perspec- tive. - Les fig. 2-et 3 sont des vues en section trans- versale de l'organe d'accouplement. La fig.4 est une vue en coupe selon IV-IV de la fig. 2. Les fig. 5 et 6 sont respectivement une vue de dessus et une vue en coupe longitudinale d'une variante. En référence aux fig. 1 à 4, un chariot 1 est monté coulissant le long de deux profilés 2,3 parallèles. Le chariot 1 porte une pièce tournante 5 constituée par un manchon, qui est traversé par une tige pivotante 4. L'axe longitudinal de la tige pi-votante 4 est sensiblement paral- lèle aux profilés 2 et 3. Le manchon 5 est monté dans deux roulements-à billes 6, logés dans des paliers 7 du chariot et porte un pignon hélicoïdal 8 en prise avec un pignon hélicoïdal 9 d'un arbre d'actionnement d'un dispositif non représenté. Le manchon 5 présente un alésage axial 10 par lequel-passe la tige 4. Cet alésage 10 est d'un diamètre supérieur aux dimensions de la tige 4, de sorte que cette dernière peut être légèrement décalée par rapport à l'axe de rotation du manchon 5 sans venir en contact avec le manchon 5. La tige 4 est constituée par un fer-plat présentant une section constante. -.3- L'accouplement angulaire entre le manchon 5 et la tige 4 est réalisé au moyen d'un organe d'accouple- ment 11 articulé sur le manchon 5 à l'une de ses extrémi- tés, et dont l'extrémité libre présente deux pivots 16, 17, prévus pour coulisser sur la tige 4. Cet organe d'accouplement 11 comprend une pièce 12 en forme de U en tôle pliée dont les deux ailes 13 por- tent chacune une goupille d'articulation 14. Ces goupilles 14 sont vissées sur les ailes 13 et disposées coaxialement. Les goupilles 14 sont engagées dans des alésages 15 diamé- tralement opposés du manchon 5. Les deux pivots 16, 17 sont montés entre les deux ailes 13 de la pièce 12, parallèlement à l'axe commun aux deux goupilles 14. L'un de ces pivots 16 comprend deux roulements à billes 20 montés sur une vis 18, serrée au moyen d'un écrou, et maintenus à distance des ailes 13 et écartés l'un de l'autre par des entretoises 19. L'autre pivot 17 est constitué par une vis 22 sans tête dont le fût présente trois portions longitudinales 23, 24, 25 de dia- mètres différents. La portion filetée 23, de plus petit diamètre, traverse une aile 13 et est serrée au moyen d'un écrou 26. La portion de plus grand diamètre 25, prévue à l'autre extrémité de la vis, traverse un alésage de l'autre aile. La portion intermédiaire 24 est excentrée par rapport aux autres et porte un roulement à billes 27 maintenu en butée contre l'extrémité de la portion 25 par un ressort 28. Deux patins 29 en matière synthétique sont fixés contre les faces en regard des ailes 13. Chaque patin 29 présente un tenon 21 qui est engagé dans un trou correspondant de l'aile 13 et qui est rivé par ultra-sons ou déformé à chaud pour assurer sa fixation à la pièce 12. La tige 4 est engagée entre les roulements 20,. 27 des deux pivots 16,- 17 et entre les deux patins 29. La distance entre ces derniers est sensiblement égale à la largeur de la tige 4. La position du roulement 27 est réglée de façon qu'il applique la tige 4 contre les deux roule- ments 20. Les deux roulements 20 coopèrent avec les bords longitudinaux d'une des faces du fer-plat constituant la -4- la tige 4 tandis que le roulement 24 appuie contre l'autre face du fer-plat, le long de son axe longitudinal. Cette disposition des roulements 20, 27 assure un accouplement sans jeu de la tige 4 à la pièce 12 et les mouvements de rotation de la tige 4 sont transmis à cette pièce 12 par l'intermédiaire des pivots 16, 17. Comme le montre la fig. 3, la tige 4 passe avec jeu entre les extrémités des goupilles 14. Chaque goupille 14 peut coulisser dans l'alésage 15 correspondant du man- chon 5 et est d'une longueur supérieure au jeu de la tige 4 dans le manchon 5, augmenté de l'épaisseur de la paroi du manchon 5. Le jeu de la tige 4 entre les patins 29 est faible de sorte que, lorsque la tige 4 effectue un déplacement transversal, parallèlement à l'orientation des pivots 16, 17, elle entraIne la pièce 12 par l'intermédiaire des pa- tins 29 et fait coulisser les goupilles 14 dans leur alé- sage 15. L'accouplement angulaire de la pièce 12 au man- chon 5 est assuré par les goupilles 14, et un coulissement de ces dernières dans les alésages 15 ne modifie pas la position angulaire du manchon 5 par rapport à la tige 4. Lorsque la tige 4 subit un déplacement transversal par rapport au manchon 5, perpendiculairement aux pivots 16, 17, la pièce 12 pivote autour des goupilles 14 sans que la po- sition angulaire de la tige par rapport au manchon 5 ne soit modifiée. On remarque donc que le mécanisme d'accouplement décrit ci-dessus permet une liaison angulaire pratiquement sans jeu de la tige 4 au manchon 5, bien que cette tige 4 puisse se déplacer transversalement à l'intérieur de l'alé- sage 10 du manchon 5. Un tel mécanisme d'accouplement angulaire peut être utilisé sans inconvénient lorsque la trajectroire du chariot 1 n'est pas parfaitement rectiligne ou lorsque l'axe de pivotement de la tige 4 n'est pas parfaitement parallèle à ladite trajectoire. -5- Les fig. 5 et 6 illustrent une variante de l'or- gane d'accouplement 11. Ce dernier est constitué par un coulisseau 30 articulé sur le manchon 5 par l'intermédiaire d'une paire de biellettes parallèles 31. L'une des extré- mités de chaque biellette 31 est montée pivotante autour d'une goupille 32 solidaire du manchon 5, tandis que l'autre extrémité de chaque biellette 31 est-articulée autour d'un pivot 33 solidaire du coulisseau 30. Les deux biel- lettes 31 sont liées l'une à l'autre de façon à éviter leur torsion par rapport aux goupilles 32 et aux pivots 33. Elles sont en effet venues d'une pièce par pliage d'une tôle découpée en forme de H. Le coulisseau 30 peut se déplacer par rapport aux biellettes le long de ses pi- vots 33. Le coulisseau 30 présente d'une part deux pivots 16 et 34 portant respectivement deux roulements 20 et un roulement 35, définissant ainsi un plan d'appui, et d'autre part un pivot 17 à excentrique portant un roulement 27 destiné à appuyer la tige 4 contre les roulements 20 et 35. De préférence, le roulement 27 agit sensiblement au centre de gravité du triangle, défini par les points d'ap- pui des trois roulements 20, 35 contre le fer-plat 4. Cette construction donne à la tige 4 une meil- leure liberté de mouvement par rapport au manchon 5, mais est plus coûteuse et plus fragile que la première forme d'exécution décrite. On peut, bien entendu, prévoir d'autres va- riantes du mécanisme d'accouplement. Le coulisseau 30 p-our- rait par exemple être articulé au manchon par 2 paires de biellettes 31 disposées de façon symétrique par rapport à l'axe longitudinal de la tige 4 et constituant un paral- lélogramme déformable. D'une façon générale, l'organe de liaison 11 peut être constitué par un coulisseau monté coulissant le long de la tige 4 angulairement solidaire de cette dernière, et présentant au moins une paire de bras parallèles dont au moins les extrémités libres sont arti- culées sur le manchon 5 selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de ce dernier. - 6- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Mécanisme d'accouplement angulaire entre une pièce tournante déplaçable le long de son axe de rotation et une tige pivotant selon son axe longitudinal et tra- versant un évidement axial de la pièce tournante, caracté- risé en ce qu'il comprend un organe d'accouplement angulaire entre la pièce et la tige, cet organe étant articulé sur la pièce autour d'un axe d'articulation orthogonal à l'axe de rotation de cette pièce et présentant une partie montée coulissante sur la tige et angulairement solidaire de cette dernière, le tout étant disposé de façon à permettre un déplacement axial relatif entre la tige et la pièce tour- nante suivant une direction sensiblement parallèle audit axe d'articulation.- 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement angulaire est constitué par un coulisseau monté autour de la tige et présentant une paire de bras dont les extrémités libres sont articulées sur la pièce tournante, de part et d'autre de son axe de rotation. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige est constituée par un fer-plat de sec- tion constante et est guidée dans le coulisseau entre trois organes de guidage dont deux prennent appui contre le fer- plat le long des deux bords de l'une de ses faces, le troi- sième prenant appui contre son autre face sensiblement à mi-distance entre les bords de cette face du fer-plat sur son autre face. 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que les organes de guidage sont des roulements à bil- les montés sur des pivots orientés parallèlement à l'axe d'articulation, le pivot portant le troisième roulement à billes présentant une portion excentrique permettant de déplacer ce troisième roulement pour supprimer le jeu de la tige entre les organes de guidage. -7- 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux pivots sont disposés dans un plan sen- siblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du fer-plat. 6. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bras articulés sur la pièce tournante sont é- galement articulés sur le coulisseau selon un axe parallèle à l'axe d'articulation, le coulisseau présentant un roule- ment de guidage supplémentaire agissant sur la même face du fer-plat que les deux premiers roulements, le troisième roulement prenant appui sur l'autre face sensiblement au - centre de gravité du triangle déterminé par les trois points d'appui des autres roulements. 7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le coulisseau est articulé à la pièce tournante par.l'intermédiaire de-deux paires de bras formant des paral- lélogramme déformables. 8. Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le coulisseau est sus- ceptible de se déplacer parallèlement à son axe d'artieu- lation sur la pièce tournante.