Brevet FR2513711A1 — publié le 19830401

DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UN ARBRE ET UN VOLANT La présente invention concerne un dispositif de liai- son entre un arbre et une pièce mobile en rotation de même axe telle qu'un volant. Les dispositifs de liaison connus utilisent générale- ment des clavettes disposées dans des rainures prati- quées, d'une part dans l'arbre, et d'autre part dans l'alésage du volant Ces rainures déterminent un cer- tain nombre de contraintes généralement augmentées du fait des faibles rayons d'action En particulier, on peut citer des contraintes de cisaillement qui condui- sent à choisir des matériaux coûteux ayant une haute tenue mécanique et qui entraînent cependant une obli- gation de contrôle sévère au cours de l'exploitation. Une autre solution connue consiste à assurer la liai- son au moyen de deux disques solidaires respectivement des deux pièces, disques sur les faces en regard des- quels sont pratiquées des rainures radiales coopérant ensemble pour transmettre le mouvement Toutefois ces disques sont difficiles à réaliser, et les forces exercées sur les rainures tendent à faire glisser les deux disques l'un sur l'autre En outre, du fait des déformations inhérentes à la force centrifuge, le con- tact n'est pas parfait entre les deux disques et les forces sont irrégulièrement exercées sur les rainures. On connait également un dispositif d'accouplement, tel que décrit dans le brevet français 2 463 322, consti- tué par deux plateaux dont l'un porte des aimants et dont l'autre est réalisé en un matériau ferromagnéti- que Ces plateaux comportent, pour la transmission du couple, des dents dont l'angle des flancs est utilisé pour réaliser un limiteur de couple grâce à la force magnétique de collage. 251371 1 Un tel dispositif ne peut pas être utilisé en tant que dispositif de liaison entre un arbre et un volant étant donnée la valeur du couple à transmettre. La présente invention a pour but d'obvier à ces incon- vénients au moyen d'un dispositif permettant d'élimi- ner les clavettes tout en assurant une liaison mécani- que régulière Selon l'invention, le dispositif comprend deux couronnes coaxiales de même diamètre respectivement solidaires de l'arbre et de la pièce mobile, sur les faces en regard desquelles des entailles radiales sont - pratiquées de manière à constituer le logement d'une pluralité de broches cylindriques par l'intermédiaire desquelles le mouvement de rotation est transmis entre l'arbre et la pièce mobile dont le centrage est auto- matique. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avan- tages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit à laquelle deux planches de dessins sont annexées. La Figure 1 représente, en perspective, le dispositif de liaison ouvert conforme à l'invention. La Figure 2 représente, en demi-coupe axiale, le même dispositif appliqué à la liaison d'un arbre et d'un volant d'inertie. La Figure 3 représente, en demi-coupe axiale, le même dispositif appliqué à la liaison entre un arbre et la roue d'une pompe. En référence maintenant à la Figure 1, le dispositif de liaison comprend essentiellement deux couronnes 1 et 2 respectivement solidaires de l'arbre et de la pièce mobile non représentés sur la figure. 25137 1 1 Ces deux couronnes peuvent, bien évidemment, former partie intégrante de l'arbre ou de la pièce mobile lorsque cela est possible, ou bien, être usinées sépa- rement, puis être fixées à l'arbre ou à la pièce mobi- le L'arbre, les deux couronnes et la pièce mobile sont coaxiales. Sur les faces en regard des couronnes sont pratiquées des entailles radiales 3, de préférence au nombre de trois ou quatre, constituant chacune un logement pour une broche cylindrique 4, ajustée au diamètre des en- tailles Le nombre de ces entailles 3 est fonction du couple à transmettre. Lorsque les deux couronnes 1 et 2 sont mises en con- tact, le mouvement de rotation est transmis par l'in- termédiaire de ces broches cylindriques 4 Toutefois, pour éviter une désolidarisation de ces couronnes, une liaison axiale 5 peut être avantageusement prévue Des rainures de décharge 6 peuvent également être prévues sur toute la longueur des entailles de manière à limi- ter les effets des forces axiales engendrées par les couples de torsion. Une bague, non représentée Figure 1, mais référencée 16 sur les Figures 2 et 3, disposée en frette autour des deux couronnes, évite aux broches cylindriques 4 d'être éjectées du dispositif par la force centrifuge. Un tel dispositif de liaison présente l'avantage d'au- toriser une dilatation de l'une des couronnes par rap- port à l'autre, sans que cette dilatation affecte la tenue mécanique de la liaison En effet, lorsque la pièce mobile à laquelle est solidarisée l'une des cou- ronnes est un volant d'inertie comme représenté Figu- re 2, la force centrifuge engendrée par la rotation de 251371 1 l'ensemble tend à déformer uniformément le volant et- la couronne qui lui est solidaire Les broches 4 glis- sent dans le sens radial sur les entailles 3 de la cou- ronne en dilatation La déformation du diamètre des en- tailles 3 au niveau des broches étant très faible, les forces transmises par les broches cylindriques restent régulières. En outre, contrairement à des dispositifs à disques rainurés radialement, les forces sont appliquées par l'intermédiaire de surfaces importantes en contact et non par l'intermédiaire de simples droites. En référence à la Figure 2 o le dispositif est appli- qué à la liaison entre un arbre vertical 7 et un vo- lant 8, les couronnes 1 et 2 ont été préalablement usinées puis fixées respectivement sur un anneau 15 faisant saillie du manchon 9, lui-même solidaire de l'arbre 7, et sur une surface plane du volant 8, par exemple par encastrement La bague 16 évite que les broches cylindriques 4 soient éjectées sous l'effet de la force centrifuge L'ensemble est solidarisé par un écrou 13 qui s'oppose aux forces axiales ten- dant à désolidariser les deux couronnes 1 et 2. Le dispositif, comme on peut le constater, est auto- centreur du fait des broches radiales. En référence maintenant à la Figure 3 représentant en demi-coupe axiale une pompe, la roue 17 est réunie à l'arbre 7 au moyen du dispositif de liaison conforme à l'invention, par l'intermédiaire du manchon 9 pou- vant faire partie intégrante de l'arbre La couronne 1 est solidaire du manchon 9 alors que la couronne 2 est solidaire de la roue 7; les broches cylindriques 4 sont retenues par une bague 16. 251371 1 L'ensemble est solidarisé par l'écrou 13 qui s'oppose aux forces axiales qui tendent à désolidariser les deux couronnes Le dispositif fonctionne exactement comme indiqué précédemment. Bien que seuls certains modes de réalisation de l'in- vention aient été décrits à titre non limitatif, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de liaison entre un arbre et une pièce mobile de même axe, notamment un volant, caractérisé en ce qu'il comprend deux couronnes coaxiales ( 1, 2) de même diamètre respectivement solidaires de l'ar- bre ( 7) et de ladite pièce mobile ( 8, 17) sur les fa- -ces en regard desquelles des entailles radiales ( 3) sont pratiquées demanière à constituer le logement d'une pluralité de broches cylindriques ( 4) par l'in- termédiaire desquelles le mouvement de rotation est transmis entre l'arbre et ladite pièce mobile. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites couronnes ( 1, 2) peuvent aussi bien faire partie intégrante respectivement de l'arbre ( 7) et de la pièce mobile ( 8, 17) qu'être usinées sépare- ment puis fixées respectivement à l'arbre ( 7) et à la pièce mobile ( 8, 17). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendica - tions 1 et 2 caractérisé en que le nombre desdites entailles est fonction du couple à transmettre. 4 Dispositif selon-l'une quelconque des revendica- tion 1 à 3 caractérisé en ce que le nombre desdites entailles ( 3) est égal à trois ou à quatre. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4 caractérisé en ce que des rainures 6) sont prévues sur la longueur desdites-entailles. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5 caractérisé en ce qu'une bague ( 16) est disposée autour desdites couronnes ( 1, 2) de manière à éviter l'éjection desdites broches cylindriques ( 4) sous l'effet de la force centrifuge. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5 caractérisé en ce que la couronne ( 1) so- lidaire de l'arbre ( 7) est fixée sur un anneau ( 15) faisant saillie d'un manchon ( 9) solidaire de l'ar- bre ( 7) à proximité immédiate de l'une des parois planes de ladite pièce mobile ( 8), un moyen de verrouillage ( 13) étant prévu pour éviter toute désolidarisation desdi- tes couronnes ( 1, 2).