Brevet FR2563591A1 — publié le 19851031

La présente invention concerne un embrayage à griffes pour la transmission du couple entre deux arbres, avec une pièce entraînante sur l'arbre menant, une pièce entraînée sur l'arbre mené, au moins deux griffes ou crabots sur la pièce entraînante, le même nombre de crabots sur la pièce entraînée et des corps de transmission mobiles, reliés entre eux et roulant sur les faces latérales, perpendiculaires au sens circonférentiel, des crabots entraînants et entraînés venant en prise, les espaces compris entre les crabots entraînants et entraînés se resserrant radialement. Les embrayages à griffes, les articulations de chaîne et les joints d'Oldham sont des modèles connus, dont l'inconvénient réside dans une compensation du décalage souvent insuffisante ou un frotte- ment de glissement. Un décalage radial élevé produit par exemple dans le cas du joint d'oldham des vitesses de glissement importantes et par suite de grandes pertes par frottement. L'invention a pour objet un embrayage à griffes pour la transmis- sion de couples et de mouvements de rotation entre deux arbres, avec compensation d'un décalage radial, axial et dans une certaine mesure aussi angulaire desdits arbres. Elle vise en particulier à la réa- lisation d'un embrayage à griffes dans lequel le frottement de glis- sement entre la pièce de transmission et la pièce entraînante ou entraînée est sensiblement réduit ou totalement supprimé, de sorte que seules de faibles pertes par frottement apparaissent même en cas d'un décalage radial important des arbres. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les corps de transmission sont reliés par sûreté de forme aux corps de trans- mission voisins par des éléments de liaison et montés sur les élé- ments des paires d'éléments de liaison, en rotation autour de l'axe de leur face roulante. Les forces tangentielles sont transmises des crabots entraînants aux crabots entraînés par les corps de transmis- sion, qui sont par exemple réalisés sous forme de rouleaux bombés ou cylindriques. Les paires d'éléments de liaison maintiennent les corps de transmission appliqués sur les crabots. Les paires d'éléments de liaison sont avantageusement articulées entre elles. Les corps de transmission sont généralement montés en rotation entre les extré- mités des éléments de liaison, de sorte que le même axe est utilisable pour l'articulation des éléments de liaison et le montage en rotation du corps de transmission. Dans le cas d'une liaison articulée, les éléments de liaison présentent une légère élasticité afin _d-garantir la mobilité et l'application des corps de transmission sur les crabots. Dans une forme de réalisation de l'embrayage selon l'invention, les éléments de liaison sont des barrettes droites sollicitées en traction et les espaces compris entre les crabots entraînants et entraînés se resserrent vers l'intérieur. L'anneau extérieur formé par les éléments de liaison maintient les corps de transmission appli- qués sur les faces de crabot convergeant vers l'intérieur. Dans le cas d'arbres alignés, les barrettes forment un polygone régulier, qui se déforme en présence d'un décalage radial, de sorte que la transmis- sion d'un mouvement de rotation produit des vibrations angulaires entre les barrettes. Dans une autre forme de réalisation de l'embrayage selon l'in- vention, les éléments de liaison sont des barrettes arquées, sollici- tées en compression et flexion, et les espaces compris entre les cra- bots entraînants et entraînés se resserrent vers l'extérieur. Dans le cas de cet anneau intérieur d'éléments de liaison arqués, les corps de transmission sont appliqués sur les faces de crabot, dans les espaces cunéiformes, par l'élasticité des barrettes arquées. Un décalage radial et angulaire des arbres produit par ailleurs aussi dans ce cas une déformation de l'anneau d'éléments de liaison et, lors de la transmission de mouvements de rotation, des vibrations angulaires entre les barrettes arquées. Cette forme de réalisation est avantageuse quand un décalage important doit être compensé. Une forme de réalisation particulière de l'embrayage comprend deux crabots entraînants, deux crabots entraînés et quatre corps de transmission reliés par quatre paires d'éléments de liaison. Dans la mesure o les paires d'éléments sont reliées avec articulation, cet embrayage diffère du joint d'oldham classique en ce que-les deux sens de poussée de l'élément de transmission ne sont plus fixés sous un angle de 90 . Les divers corps de transmission sont par suite mobiles radialement avec dépendance mutuelle. Dans les formes de réa- lisation avec éléments de liaison à mobilité relative, ces derniers doivent présenter une légère élasticité. Dans une forme de réalisation de l'embrayage à griffes précité, les éléments de liaison sont reliés rigidement pour former des cadres. On réalise ainsi deux cadres rectangulaires, et notamment carrés, entre lesquels les corps de transmission sont montés en rotation, de préférence aux sommets. En cas d'emploi de corps de transmission cylindriques, on obtient un frottement de glissement nettement réduit par rapport à celui du joint d'Oldham classique.. Le corps de transmission est avantageusement constitué par une partie médiane cylindrique avec un tourillon axial sur chaque face frontale et des rouleaux montés en rotation sur les tourillons, et la face d'un crabot appliquée sur le corps de transmission présente une hauteur augmentée dans sa zone centrale et celle de l'autre crabot présente une hauteur augmentée dans les deux zones d'extrémité. L'emploi de ce rouleau double comme corps de transmission évite tota- lement le frottement de glissement, car la partie centrale peut rou- ler sur une face de crabot et les rouleaux sur l'autre face de crabot. Les pertes par frottement sont beaucoup plus faibles que dans le cas du joint d'Oldham classique, car seul un frottement de roulement apparaît entre les pièces entraînante et entraînée. Les crabots entraînants ou entraînés peuvent être réalisés sous forme de pièces d'une pièce intérieure commune et s'étendent vers l'extérieur, entre les éléments de liaison disposés par paires. Toutes les formes de réalisation permettent de réaliser l'embrayage de façon qu'il se prête à l'accouplement d'un arbre et d'un arbre creux, du type fréquemment nécessaire pour les entraînements de véhicules ferroviaires. Dans le cas d'un nombre de corps de transmis- sion supérieur à 4, l'embrayage selon l'invention ne présente aucun balourds produit par ces derniers. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et-des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement une première forme de réalisa- tion de l'embrayage à griffes selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement une seconde forme de réalisa- tion de l'embrayage à griffes selon l'invention; la figure 3 représente schématiquement une troisième forme de réali- sation de l'embrayage à griffes selon l'invention; la figure 4-est une coupe axiale du rouleau double utilisé comme corps de transmission dans les embrayages selon l'invention; et la figure 5 représente schématiquement une quatrième forme de réali- sation de l'embrayage à griffes selon l'invention. La figure 1 représente la pièce intérieure entrainante la, sur laquelle sont formés trois crabots 1 en saillie vers l'extérieur suivant un angle de 120 . Sur la pièce entraînée (non représentée) sont formés trois crabots entraînés 2, en saillie entre les crabots entraînants 1. Les faces latérales lb et 2b des crabots 1 et 2 déli- mitent des interstices cunéiformes 3, se resserrant vers l'intérieur et dans chacun desquels est disposé un corps de transmission cylin- drique 4. Les six corps de transmission 4 de cette forme de réalisation sont reliés aux corps de transmission voisins par des barrettes. Les éléments de liaison 5 sont articulés par paire à leurs extrémités, les corps de transmission 4 étant montés en rotation sur les axes d'arti- culation. Les éléments de liaison 5 sont légèrement élastiques et sollicités en traction, de sorte que les corps de transmission 4 sont maintenus appliqués sur les faces lb, 2b. Dans la forme de réalisation selon figure 2, les crabots entraî- nants 1 et entraînés 2 sont réalisés sous forme de crabots circonfé- rentiels, dont les faces latérales lb ou 2b convergent en coin vers l'extérieur. Les corps de transmission cylindriques 4 sont disposés dans les espaces cunéiformes 3 ainsi formés. Ils sont reliés par des barrettes en arc de cercle 5 aux corps de transmission voisins et montés en rotation entre les éléments des paires de barrettes et sur les extrémités de ces dernières. Les barrettes sont articulées sur les axes 4b de rotation. Elles sont sollicitées en compression et flexion, de façon à repousser les corps de transmission 4 dans les espaces cunéiformes 3. La forme de réalisation selon figure 3 correspond pour l'essen- tiel à celle selon figure 1, mais la pièce intérieure la ne comporte 635 1 que deux crabots 1 diamétralement en regard et par suite aussi deux crabots entraînés 2 seulement. Quatre corps de transmission cylin- driques 4, en contact linéaire avec les faces de crabot lb et 2b, sont disposés dans les espaces cunéiformes entre lesdites faces. Les corps de transmission 4 sont montés en rotation entre deux barrettes droites 5 d'une paire, sur les extrémités de ces dernières. Les bar- rettes 5 sont articulées sur les axes 4b des corps de transmission 4, de sorte que la partie de transmission 4, 5 complète forme un quadri- latère mobile. Les barrettes 5 présentent aussi une certaine élasticité dans ce cas et sont sollicitées en traction comme dans la forme de réalisation selon figure 1, de sorte que les corps de transmission cylindrique 4 sont maintenus appliqués sur les faces lb, 2b. Les corps de transmission cylindrique 4 présentent un contact linéaire avec les faces de crabot lb et 2b. Des pertes par frottement de glissement appraissent néanmoins toujours lors de la transmission de mouvements de rotation et sont d'autant plus importantes que le décalage radial à compenser est plus élevé. Il est possible d'éviter totalement le frottement de glissement en utilisant des rouleaux doubles au lieu de rouleaux cylindriques 5. La figure 4 représente un rouleau double utilisé comme corps de transmission 4. Il est constitué par une partie médiane 4a cylindrique et des tourillons axiaux 4b sur les faces frontales. Des rouleaux 4d sont montés sur les tourillons 4b, à l'aide de roulements à aiguilles 4c. La partie médiane 4a cylindrique et les rouleaux 4d cylindriques présentent le même diamètre. Les tourillons 4b servent simultanément d'axes d'arti- culation des barrettes 5. La face lb du crabot entraînant 1 présente une zone centrale en saillie, tandis que la zone centrale du crabot entraîné est en retrait sur la face 2b. La situation est inversée dans les zones d'extrémité des faces lb, 2b correspondant aux rouleaux 4d: la face lb est en retrait sur les deux zones d'extrémité et la face 2b est en saillie sur ces zones. La partie centrale cylindrique 4a du rouleau double peut ainsi rouler sur la zone centrale de la face de crabot lb, tandis que les rouleaux 4d peuvent rouler simul- tanément sur les zones d'extrémité de la face 2b du crabot entraîné. On obtient ainsi que le corps de transmission effectue uniquement des mouvements de roulement sur les deux faces de crabot, évitant ainsi pour l'essentiel les pertes par frottement de glissement et l'usure. La forme de réalisation selon figure 5 diffère de celle selon figure 3 en ce que les éléments de liaison 5 ne sont pas articulés mais reliés rigidement entre eux, de sorte que les corps de transmis- sion 4 sont disposés aux sommets d'un carré rigide. L'élasticité des barrettes est inutile dans ce cas. Les corps de transmission 4 sont utilement réalisés sous forme de rouleaux doubles selon la figure 4 et les faces de crabot lb, 2b présentent aussi le profil selon figure 4. Cet embrayage à griffes se caractérise par des pertes par frottement nettement inférieures à celles du joint d'Oldham classique. Les pertes par frottement demeurent ainsi acceptables même dans le cas d'un décalage latéral important des arbres. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 256359 1 Revendications 1. Embrayage à griffes pour la transmission du couple entre deux arbres, avec une pièce entraînante sur l'arbre menant, une pièce entraînée sur l'arbre mené, au moins deux griffes ou crabots sur la pièce entraînante, le même nombre de crabots sur la pièce entraînée et des corps de transmission mobiles, reliés entre eux et roulant sur les faces latérales, perpendiculaires au sens circonférentiel des crabots entraînants et entraînés venant en prise, les espaces compris entre les crabots entraînants et entraînés se resserrant radialement, ledit embrayage étant caractérisé en ce que les corps de transmission (4) sont reliés par sûreté de forme aux corps de transmission (4) voisins par des éléments de liaison (5) et montés sur les éléments (5) des paires d'éléments de liaison, en rotation autour de l'axe de leur face roulante. 2. Embrayage selon revendication 1, caractérisé en ce que les paires d'éléments de liaison (5) sont articulées et présentent une faible élasticité. 3. Embrayage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les corps de transmission (4) sont montés en rotation entre les extrémités des éléments de liaison (5). 4. Embrayage selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les éléments de liaison (5) sont des barrettes droites sollicitées en traction et les espaces (3) compris entre les crabots entraînants et entraînés (1, 2) se resserrent radialement vers l'intérieur. 5. Embrayage selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les éléments de liaison (5) sont des barrettes arquées, sollicitées en compression et flexion, et les espaces (3) compris entre les crabots entraînants et entraînés (1, 2) se resser- rent vers l'extérieur. 6. Embrayage selon revendication 1, caractérisé par deux crabots entraînants (1), deux crabots entraînés (2) et quatre corps de trans- mission (4) reliés par quatre paires d'éléments de liaison (5). 7. Embrayage selon revendication 6, caractérisé en ce que les élé- ments de liaison (5) sont reliés rigidement entre eux pour former des cadres. 8. Embrayage selon une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que le corps de transmission (4) est constitué par une partie médiane cylindrique (4a) avec un tourillon axial (4b) sur chaque face frontale et des rouleaux (4d) montés en rotation sur les tourillons; et la face lb d'un crabot (1), appliquée sur le corps de transmission (4), présente une hauteur augmentée dans la zone cen- trale et la face (2b) de l'autre crabot (2) présente une hauteur augmentée dans les deux zones d'extrémité. 9. Embrayage selon une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que les crabots entraînants ou entrainés (l ou 2) sont réalisés sur les faces latérales d'une pièce intérieure (la) traver- sant radialement l'embrayage.