Brevet FR2478759A1 — publié le 19810925

Dispositif d'accouplement pour former un joint à friction. La présente invention concerne un dispositif d'accou- plement destiné à former un joint à friction comprenant un élément intérieur et un élément extérieur, l'élément intérieur comportant une surface extérieure conique disposée de manière à venir en contact avec une surface intérieure conique complémen- taire dans un alésage de l'élément extérieur, des moyens étant prévus pour déplacer axialement les éléments l'un par rapport à l'autre parallèlement aux axes des cônes formés par les surfaces coniques en vue de déformer radialement au moins un desdits éléments. De tels dispositifs sont déjà connus et généralement un des éléments intérieur et extérieur est constitué par un manchon fendu axialement et comportant une surface cylindrique qui est en contact avec une surface correspondante d'un organe adjacent. Le manchon est déformé radialement pendant l'opéra- tion de montage et forme un joint à friction sur les surfaces cylindriques. On peut donc facilement établir et supprimer un tel joint à friction en déplaçant axialement les éléments comportant les surfaces coniques. Pour obtenir une pression suffisante à l'endroit des surfaces afin que le joint à friction ait une capacité appropriée de transmission de force et de couple, il faut que la force axiale appliquée pendant le déplacement soit relativement grande et que la conicité des surfaces coniques soit assez faible. Il est avantageux que le coefficient de frottement entre les surfaces coniques en contact soit faible étant donné, que dans ce cas, la force axiale nécessaire pour obtenir une pression voulue à l'endroit des surfaces sera modérée et on sait comment munir d'une couche superficielle à faible coefficient de frottement les surfaces coniques coopérantes. Quand on applique, par exemple, du polytétrafluoréthy- lène,on L'obtient le résultat recherché que lorsque les surfaces coniques sont toutes deux recouvertes. Ceci a pour conséquence que les dispositifs complets sont relativement coûteux, La présente invention a pour objectif d'obtenir un dispositif du type mentionné, dispositif qui peut être fabriqué de façon simple et peu coûteuse et avec lequel on peut établir un joint à friction sûr en utilisant une force axiale relati- vement faible. On atteint cet objectif, selon la présente invention, par le fait qu'une des surfaces coniques venant mutuellement en contact est recouverte d'une matière réduisant le frottement et qu'une de ces surfaces comporte au moins un évidement Jci s'étendant sur sa circonférence. Les éléments séparés constituant le-dispositif peuvent être fabriquéspar exemple par tournage automatique et il suffit qu'une des surfaces soit recouverte, au cours de la fabrication, par une matière réduisant le frottement. On va décrire ci-après la présente invention en se référant aux dessins annexés, surlesquels les figures 1 et 2 sont respectivement uxm coupe longitu- dinale et une vue d'extrémité d'un dispositif selon un mode de réalisation de la présente invention et les figures 3 et 4 sont des coupes longitudinales de dispositifs selon d'autres modes de réalisation de l'invention. Le dispositif selon les figures 1 et 2 comprend,d'une part, un élément intérieur i se présentant sous la forme d'un manchon fendu axialement comportant un alésage-cylindrique ainsi qu'une surface extérieure conique et, d'autre part, un élément extérieur 2 se présentant sous la forme d'un manchon fendu axialement comportant une surface extérieure cylindrique et un alésage dont la surface est conique. Le dispositif est destiné à être introduit dans un alésage cylindrique d'un élément environnant qui doit être monté, par exemple, sur un arbre cylindrique disposé dans l'alésage de l'élément 1. Les surfaces coniques sont complémentaires, et quand le manchon intérieur 1 est poussé dans l'alésage du manchon extérieur 2, le manchon extérieur se dilate et le manchon intêrieur.se contracte de sorte que les surfaces cylindriques sont pressées respectivement dans le sens radial contre -les suzfaces cylindriques adjacentes de l'élément environnant et de l'agbre. Il en résulte qu'un joint à friction est êtabli. Une des-surfaces coniques coopé- rantes est pourvue d'une matière réduisant le frottement. Le polytêtrafluoréthylène est une matière appropriée réduisant le frottement. En outre, une des surfaces coniques coopérantes comporte un ou plusieurs évidements 3,4,5 s'étendant sur sa circonférence. Un contact n'est donc établi que sur les parties non évidées de la surface, grâce à quoi la surface totale de contact se trouve réduite et la pression à l'endroit des surfaces se trouve accrue. Les évidements peuvent consister en plusieurs rainures annulaires coaxiales. Dans une variante, l'évidement peut consister en une rainure hélicoïdale. Pour des raisons de fabrication, il est préférable, au cours de la réalisation, de former l'évidement dans la surface conique extérieure et de munir cette surface de la matière-réduisant le frottement. Toutefois, d'autres modes de réalisation sont possibles. La profondeur de l'évidement peut être d'environ 0,2-0,4 mm et la superficie totale de l'évidement a une valeur telle que le rest- de la surface conique donne la pres- sion de contact voulu pour des paramètres donnés tels que la conicité, la force axiale possible et la capacité de transmis- sion de force recherchée dans le joint à friction. En raison de la pression accrue à l'endroit des surfaces, une partie de la matière réduisant le frottement est décollée par le frottement et adhère à la surface conique initialement non recouverte, de sorte que le coefficient de frottement à l'endroit du contact se trouve réduit. Le déplacement axial relatif entre les éléments peut être obtenu à l'aide d'une vis 6 coopérant avec une gorge 7 de profil approximativement semicirculaire formée dans l'élément extérieur ainsi qu'avec une gorge 8 de profil semi-circulaire complémentaire ménagée dans l'élément intérieur. La gorge s'étend parallèlement aux axes des manchons et une des gorges, à savoir la gorge 7, comporte un filetage qui coopère avec le filetage de la vis tandis que l'autre gorge 8 est lisse et limitée par des surfaces de contact destinées aux extrémités de la vis. Quand on fait tourner la vis, ce que l'on peut effectuer à l'aide d'une clef appropriée, elle tourne dans la gorge 8 et ne peut pas se déplacer axialement en raison des surfaces de contact, tandis que,du fait des filetages ménagés dans la vis et dans la gorge 7, les manchons 1 et 2 se déplacent axialement l'un par rapport à l'autre dansune direction ou dans la direction opposée selon le sens dans lequel on fait tourner la vis. La vis empêche également les manchons 1 et 2 de tourner et de se déplacer après le montage. En raison des propriétés de frottement dessurfaces coniques, une seule vis 6 est parfois suffisante pour obtenir la force axiale nécessaire, mais il est bien entendu possible d'utiliser plusieurs vis réparties sur la périphérie ou d'uti- liser d'autres moyens pour obtenir le déplacement axial. Sur la figure 3, on a représenté un agencement dans lequel la présente invention est utilisée pour monter une poulie 9 pour courroie sur un arbre 10. La poulie comporte un alésage conique dans lequel est monté un manchon fendu 11 comportant uoe surface extérieure conique complémentaire. Le manchon 11 entoure l'arbre 10 et est pressé contre ce dernier quand on le pousse axialement par rapport à la poulie 9 en faisant tourner la vis 12 de la manière décrite ci-dessus. La surface extérieure du manchon est pourvue de plusieurs évidements 13,14,15,16 et les parties non évidées sont recouvertes-d'une matière réductrice de frottements du type mentionné ci-dessus. La figure 4 montre un dispositif permettant d'accoupler deux arbres 17,18. Ce dispositif comprend un double manchon intérieur conique 19 et deux manchons extérieurs 20,21 que l'on peut presser contre le manchon intérieur en faisant tourner plusieurs vis 22, grâce à quoi le manchon intérieur se trouve bloqué contre les arbres 17,18 respectivement. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être ap- portées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement pour former un joint à. friction, comprenant un élément intérieur (1,11,19) et un élément extérieur (2,9,20,21), l'élément intérieur comportant une surface extérieure conique disposée de manière à venir en contact avec une surface intérieure conique complémentaire dans un alésage de l'élément extérieur, des moyens (6,7,8,12, 22) étant prévus pour déplacer axialement les éléments l'un par rapport à l'autre parallèlement aux axes des cônes formés par les surfaces coniques en vue de déformer radialement au moins un des éléments, caractérisé par le fait qu'une des surfaces coniques mutuellement en contact est pourvue d'une matière réductrice de frottement et qu'une de ces surfaces coniques comporte au moins un évidement (3,4,5,13,14,15,16) s'étendant sur sa circonférence. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément intérieur est un manchon pouvant être déformé radialement et est destiné à entourer un arbre ou autre organe analogue et à être bloqué sur cet arbre. 3. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'une des surfaces coniques comporte plusieurs évidements annulaires coaxiaux. 4. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'une des surfaces coniques coopérantes comporte un évidement hélicoldal. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé par le fait que la matière réduisant le frottement est disposée sur la surface conique comportant au moins un évidement ainsi que sur les parties qui viennent en contact avec l'autre surface conique. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait que la matière réduisant le frottement est du polytétrafluoréthylène. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérise par le fait qu'il comporte une seule vis (6,12) destinée t. déplacer txialement les. éléments l'un par rapport à l'autre parallêlemen.t aux axes des cZnea formés par les surfaces coniques.