Brevet FR2493432A1 — publié le 19820507

ARBRE TELESCOPIQUE L'invention a trait à un arbre télescopi- que constitue par un arbre interne et un arbre creux disposé coaxialement à l'arbre interne, ces deux arbres pouvant cou- lisser axialement sans flambage. De tels arbres télescopiques sont généra- lament associés à des articulations à cardans disposées à cha- que extrémité et présentent le plus souvent un profil en for- me de coin entre l'arbre interne et l'arbre creux. Un tel arbre est connu par exemple par le modèle d'utilité allemand DE GM 6908115. La possibilité de coulissement axial des deux arbres a environ la même valeur que le diamètre des flasques de trans- mission. Du fait que le coulissement axial est un pur processus de glissement dans un profil en forme de dent aux tolerances restreintes, ce coulissement ne peut être obtenu qu'au prix d'une force importante, même lorsque le frottement et l'usure sont amoindris par un revêtement spécial. Une faible pression, et donc un grand dimensionnement des surfaces de frottement nécessite beaucoup de place en compensation de la longueur. LFa demande de brevet allemand DE - OS 22 108 décrit également un arbre télescopique qui, en vue de réduire la force axiale nécessaire au coulissement, présen- te un arbre interne muni de trois rainures radiales formant chemins de roulement pour des billes montées à roulement et disposées radialement sur la face interne de l'arbre creux. La force de frottement est certes réduite par ce procédé mais l'application se limite aux cas ne néces- sitant qu'une faible force axiale. Cependant, un arbre téles- copique tel que décrit précédemment convient aux dispositifs présentant en charge un déplacement axial important. Pour un arbre télescopique à faible déplacement axial, une telle cons- truction est trop onéreuse. On connait également le modèle d'utilité allemand DE GM 1 977 640 décrivant un accouplement articulé, dans lequel on utilise des leviers disposés par paire pour traiSmettre tangen- tiellement dans chaque sens de rotation la force périphérique de l'arbre menant sur l'arbre mené. La disposition des leviers garantit bien un entraînement centré, mais non exempt de flambage des deux parties de l'accouplement, c'est à dire que l'articula- tion sphérique et élastique joue le rôle de-cardan antre les deux extrémités de l'arbre. Etant donné la disposition symétrique des leviers, un déplacement axial des arbres n'est possible que dans les limites d'élasticité de l'articulation sphérique. Cet accou- plement ne peut remplir sa fonction que grâce à l'élasticité de l'articulation sphérique. L'objectif de l'invention est de fournir un arbre té- lescopique assurant la transmission de couples importants avec et de faibles déplacements axiaux en charge\J nécessitant une faible force de déplacement axial sous des dimensions longitudinales réduites. La caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que,pour transmettre le couple de l'arbre interne à l'arbre creux, ou inversement, on dispose au moins deux leviers dans un plan perpendiculaire à l'axe, à l'intérieur de l'arbre creux, les extrémités de ces leviers étant re1i&sde façon mo- bile d'une part à l'arbre interne, d'autre part à l'arbre creux de manière à ce que, vu dans le sens de rotation, une extrémité de levier reliée à l'arbre interne alterne avec une extrémité de levier reliée à l'arbre creux. Ces leviers sont placés de façon symétrique par rapport à l'axe de l'arbre et chacune de leurs extrémités présente un palier sphérique. Grace à cela, chaque levier peut osciller séparément, non seulement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre mais également en direc- tion axiale (contrairement à l'esprit du modèle d'utilité alle- mand DE GM 1 977 640). Ce mouvement oscillant axial, le long de l'axe de l'arbre, entraîne un déplacement des leviers dans le plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre, diminuant ainsile bras de levier et influençant la rotation relative de l'arbre interne par rapport à l'arbre creux. Cette rotation relative devient négligeableV la disposition d'un seul levier à la périphérie dans un sens de rotation procure l'avantage que seule la butée du palier- sphérique limite le déplacement axial relatif de l'arbre interne par rapport à l'arbre creux. Un coulissement axial des deux parties de l'arbre -l'une par rapport à l'autre entraine donc un mouvement oscillant dans les paliers_ sphériques tandis que la transmission du cou- ple est assurée par une force tangentielle au niveau des paliers. sphériques et-de leurs éléments porteurs. Dans les leviers eux- mêmes sont transmises des forces de traction ou de compression. La faible mobilité des paliers_ sphériques même en charge donne à l'invention toute son efficacité et rend possible la transmis- sion de couples importants avec une force de coulissement axial minimum. Un autre avantage réside dans le fait que l'utilisation de paliers sphériques procure une absence de jeu presque parfai- te. Grâce à cela, l'arbre télescopique selon l'invention pré- sente un balourd très faible par rapport aux arbres télescopiques à compensation de longueur par profils en coin. L'ensemble tra- vaille favorablement à la fréquence propre de l'arbre télescopi- que. Grâce à la disposition des leviers dans un seul plan per- pendiculaire à l'axe, cet arbre télescopique peut-être employé dans des constructions de faible longueur. Les leviers n'ont pas pour but le centrage des deux parties de l'arbre. Cette fonction est assurée, selon l'invention par deux paliers. L'un de ces paliers est constitué par le gui- dage de l'arbre interne dans l'arbre creux ou par un pivot formé sur l'arbre creux et coopérant avec une ouverture prévue sur l'arbre interne, l'autre palier étant constitué par un manchon fixé sur l'arbre creux et dans lequel glisse l'arbre interne. Selon une forme préférentielle, on a prévu un boitier fermé, contenant un lubrifiant et dans lequel le système de leviers est protégé entre l'arbre interne et l'arbre creux. L'étanchéité est assurée d'une manière connue en soi. D'autres caractéristiques de l'invention seront mises en évidence dans la description ci-après, donnée à titre d'exem- ple non limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre une coupe longitudinale de l'ar- bre télescopique selon l'invention, le long d'une ligne brisee I,I, - la figure 2 montre une coupe radiale effectuée au niveau du système de leviers par un plan II,II. Sur la figure 1, on voit en l une extrémité de l'arbre central et en 2 l'arbre creux. L'autre extrémité de l'arbre 1 n'est pas représentée.Sur l'arbre intérieur 1, sont disposés au moins deux supports de paliers 3, répartis de façon symétrique à la périphérie et sur lesquels sont fixés des paliers sphériques 4. Dé la même manière, l'arbre creux 2 est muni de supports de pa- liers 3a sur lesquels sont fixés en nombre égal des paliers sphé- riques 4. Chaque support 3 muni de son palier 4,(de l'arbre interne)est relié à un support 3a muni de son palier 4(de l'ar- bre creux)par un levier 5. Il est donc prévu au moins deux le- viers 5. Le centrage axial de l'arbre 1 dans l'arbre creux 2 comprend un pivot central 6 faisant partie intégrante de l'arbre central i et coopérant avec une ouverture 7 prévue dans l'arbre creux 2. Un second centrage est assuré par un boitier 8 formant couvercle èt constituant un prolongement de l'arbre creux 2 en direction de l'arbre interne 1. L'étanchéité est assurée par un joint 10 disposé dans une rainure prévue sur un manchon 9 fixé au boitier 8. Le coulissement maximal "s" des arbres l'un par. rap- port à l'autre correspond à l'angle d'oscillation maximal des paliers sphériques 4. Les butées de coulissement de l'arbre interne 1 sont constituées par exemple par le manchon 9,d'une part,et par les supports de paliers 3a de l'arbre creux,d'autre part. La fourchette d'articulation il de l'arbre télescopique est fixée sur l'arbre creux 2 de manière quelconque. La figure 2 montre la disposition des leviers 5 en direction axiale. Lorsque l'on utilise deux leviers 5, le sup- port de palier 3 de l'arbre interne 1 est diamétralement opposé au support de palier 3a de l'arbre creux 2. Selon une autre forme d'exécution de l'invention, les extrémités des leviers 5 sont sphériques et coopèrent avec des creux de formes correspondantes prévus sur les supports 3 et 3a. Cette forme d'éxécution confère également à l'arbre télescopique une possibilité de coulisssement à faible frotte- ment. Il est également possible de prévoir le pivot 6 sur l'arbre creux 2 et l'ouverture 7 sur l'arbre interne 1. REVENDICATIONS 1- Arbre télescopique comprenant un arbre interne au- tour duquel est disposé coaxialement un arbre creux, ces deux arbres pouvant coulisser axialement l'un par rapport à l'autre sans flambageet des éléments disposés entre ces deux arbres en vue de transmettre un couple de rotation, caractérisé en ce que,pour transmettre le couple de l'arbre interne (1) à l'arbre creux (2) ou inversement, on dispose au moins deux leviers (5) dans un plan perpendiculaire à l'axe, à l'intérieur de l'arbre creux (2), les extrémités de ces leviers étant reli- ées de façon mobile soit à l'arbre interne (1), soit à l'arbre creux (2) de manière à ce que, vu dans le sens de la rotation, une extrémité de levier (5) reliée à l'arbre interne (1) alter- ne avec une extrémité de levier (5) reliée à l'arbre creux (2). 2- Arbre télescopique selon la revendication 1, carac- térise en ce que les leviers (5) sont munis à leurs extrémités de paliers sphériques (4) en vue de la transmission du couple de rotation. 3- Arbre télescopique selon l'une des revendications 2 ou 3 dans lequel l'arbre interne (1) et l'arbre creux (2) peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre et sont guidés en au moins deux endroits, caractérisé en ce que l'un de ces guida- ges est formé par un pivot (6) faisant saillie coaxialement à l'arbre interne (1), traversant le plan des leviers (5) et coopérant avec un trou (7) formant douille, prévu sur l'arbre creux (2)pet en ce que le second guidage (9) est constitué par l'arbre creux (2> prenant appui sur la face extérieure de l'arbre interne (1). 4- Arbre télescopique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérise en ce que les leviers (5) sont disposés dans un boitier (8) fermé, formé par l'arbre creux (2) et l'arbre central (1) coulissant à l'intérieur de l'arbre creux.