Brevet FR2605370A1 — publié le 19880422

La présente invention est du domaine de la mécanique et elle a pour objet un dispositif d'accouplement flexible en rotation. On connait par un brevet alle- mand DE 28 48 748 un dispositif d'accouplement, ou de cou- plage, dont les demi-accouplements engrènent l'un dans l'autre et présentent des évidements en forme de fenêtres dans lesquelles ont été placés des ressorts hélicoidaux, disposés de façon tangentielle et travaillant à la compres- sion. Dans ce dispositif, le couple de rotation est trans- mis, à partir de l'un des demi-accouplements, qui est par exemple directement fixé sur la roue volante d'un moteur de commande, chaque fois sur les extrémités d'un côté des ressorts disposés de façon tangentielle, et transmis de leur autre extrémité sur l'autre demi-accouplement. Les extrémi- tés des ressorts sont pour la plupart du temps disposées ou amenées dans des éléments appropriés pour le centrage à l'intérieur des évidements prévues dans les demi-accouple- ments. Par un dimensionnement des ressorts, qui sont compri- més sous l'effet du couple de rotation, l'élasticité et le comportement en cas de vibration ou amortissement peuvent être influencés. Des dispositifs d'accouplement de ce type se sont révélés bons dans la pratique. Sous certaines conditions de fonctionnement, l'on a cependant observé que les ressorts sont surchargés dans leur parties centrales ainsi ue dans les points d'encastrement. On a en outre constaté une usure plus importante ainsi qu'un change- ment de la caractéristique des ressorts du dispositif d'accouplement. Par une demande de brevet DE 33 15 484, on connaît en outre un amortisseur de vibra- tions, avec lequel on a installé des sortes de segments de friction dans les évidements des disques. Ces segments de friction servent à cet endroit, d'abord à produire un amortissement de la friction entre les deux demi-accouple- ments. En outre, ils ont pour but de mener les ressorts à torsion dans une direction radiale, afin qu'on puisse obtenir un amortissement du bruit et une usure peu importan- te en évitant en même temps l'apparition de corrosion par friction. La surface de guidage du segment particulier de friction pour supporter les tours des ressorts sur leur périmètre, est incurvée de la même manière que les évide- ments eux-mêmes. Le segment de friction particulier a été placé comme un cadre dans l'évidement et installé de façon fixe par rapport aux ressorts. En outre, on connaît, par un brevet US 2 251 128, un dispositif d'accouplement, dont les ressorts sont guidés par une sorte de manchon. Celles-ci ont apparemment la tâche de retenir le ressort et de le protéger d'un détachement de la fixation sur le côté frontal. Par un brevet AT 231 825, on connaît aussi un dispositif d'accouplement, dont les res- sorts sont équipés d'un boulon de retenue, pénétrant les ressorts de façon centrale. Ces boulons sont, sur les deux extrémités, fixés dans l'évidement du demi-accouplement concerné et doivent assurer le ressort contre son expulsion. En outre, on veut aussi empêcher la perte de morceaux de ressorts, par exemple après une rupture, et les endommage- ments consécutifs. L'invention a pour but de propo- ser des moyens destinés à éviter que les ressorts du dispositif d'accouplement ne soient exposés ni à une sur- charge ni à une usure plus importante afin d'éviter ainsi des modifications de leurs caractéristiques. Selon l'invention, ce but est atteint par un dispositif d'accouplement flexible en rota- tion, dont des demi-accouplements engrènent -l'un dans l'au- tre et présentent des évidements en forme de fenêtres dans lesquelles ont été placés des ressorts hélicoidaux, disposés de façon tangentielle et travaillant à la compression; ce dispositif comportant conformément à l'invention, et pour chaque ressort, une pièce coulissante le long du ressort, ladite pièce comportant au moins une surface épousant au moins une surface, intérieure ou extérieure, du ressort. Les inventeurs ont découvert que la raison de la surcharge et de l'usure des ressorts du dispositif d'accouplement viennent du fait que ceux-ci, en vue d'un fonctionnement satisfai- sant, doivent être suffisamment longs et que, de ce fait, ils se courbent vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge en cas d'un nombre de tours élevé et d'un petit couple de rotation, c'est-à-dire en cas d'une déformation faible sous pression du ressort. I1 semble qu'il faille chercher dans ce fait la raison de la surcharge, l'usure élevée et le changement des caractéristiques du ressort par suite de pression sur les arêtes et d'introduction anormale de force. Ainsi, grâce à l'invention, la courbure ou déformation vers l'extérieur du ressort est interdite par l'action de la pièce coulissante. Les segments de friction selon le brevet DE 33 15 484 par contre, permet- tent une inflexion du ressort, et selon le brevet US 2 515 128 les ressorts subissent aussi une déformation dans le sens d'une courbure radiale malgré des manchettes qu'ils entourent. En outre, le boulon de retenue selon le brevet AT 231 825 n'est pas en mesure d'empêcher une in- flexion due à la force centrifuge et à la surcharge. Suivant une première forme de réalisation, la pièce coulissante est disposée entre la zone extérieure radiale du périmètre du ressort hélicoidal de pression, et la périphérie radiale extérieure des évidements dans des demi-accouplements; de préférence, la pièce cou- lissante est librement déplasable sur le périmètre radial extérieur du ressort de pression le long de la périphérie et comporte une face concave adaptée au diamètre du ressort et la pièce coulissante, ainsi qu'à travers la périphérie radiale extérieure des évidements dans les demi-accouple- ments; avantageusement enfin, la pièce coulissante présente des surfaces plates, en regard du guidage latéral à l'inté- rieur des bords latéraux du dispositif d'accouplement. Suivant une seconde forme de, réalisation la pièce coulissante a la forme d'une barre encastrée de façon coaxiale et libre dans le ressort, le diamètre extérieur de la pièce coulissante étant légèrement inférieur au diamètre du ressort. Suivant une caractéristique gé- nérale de l'invention, la pièce coulissante est réalisée en une matière de faible poids spécifique et résistante à l'abrasion, à une température élevée, et qui, en présence d'un milieu d'amortissement à l'intérieur du dispositif d'accouplement, est résistante à ce milieu d'amortissement, et présente une stabilité élevée en même temps que de bonnes qualités de glissement. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de formes de réalisation en relation avec les figures des planches annexées dans les- quelles: - la fig.1 est une vue axiale en partie coupée du dispositif d'accouplement selon la première forme de réalisation, - la fig.2 est une coupe trans- versale du dispositif selon la ligne de coupe II de la fig.l, et - la fig.3 est une coupe longi- tudinale à travers le ressort et une pièce coulissante en forme de barre, d'un dispositif selon une deuxième forme de réalisation. Le dispositif d'accouplement 1 représenté sur la fig.1 se compose des demiaccouplements 2 est relié avec un moteur de commande non-représenté et se compose lui-même de deux disques latéraux 2a et 2b qui forment la périphérie latérale du dispositif d'accouplement. L'autre demi-accouplement 3 est, par exemple relié à un mécanisme d'entraînement non-représenté, du véhicule. Les deux demi-accouplements 2 et 3 comportent plusieurs évide- ments 4 en forme de fenêtre, dans lesquelles, comme il est connu, sont encastrés des ressorts hélicoïdaux 5 disposés de fagon tangentielle avec des pièces de centrage 6 à leurs extrémités. Les deux demi-accouplements 2 et 3 s'agrippent à ces pièces de centrage 6 sur les deux c8tés de fagon tangentielle afin que se réalise une compression des res- sorts hélicoïdaux 5, dans les deux sens de rotation du dispositif d'accouplement. Dans l'espace compris entre la surface extérieure des spires 8 du ressort 5 et la périphé- rie extérieure radiale 9 des évidements 4, on a encastré une pièce coulissante 10, qui empêche que le ressort 5 ne se courbe vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge en cas d'un nombre de tours élevé et éventuellement d'une charge peu importante, donc avec un ressort peu comprimé, et qu'il ne se dégage des pièces de centrage 6. Sur les spires 8 du ressort 5, la pièce coulissante 10 est libre dans le sens longitudinal du ressort, afin qu'elle ne soit pas un obstacle en cas de compression du ressort, mais puisse prendre une position appropriée. Dans ce but, la longueur de la pièce coulissante 10 a été déterminée. La fig.2 explique le guidage de la pièce coulissante. La pièce coulissante 10 présente une courbure 11 concave dans sa zone de contact avec le ressort , afin que le ressort 5 puisse se mettre exactement le long de la pièce coulissante 10. Le guidage extérieure radial de la pièce coulissante 10 s'effectue sur la périphérie 9 intérieure de l'évidement 4. Les zones intérieures 12 du demi-accouplement 2 servent au guidage latéral de la pièce coulissante 10. Dans ce but, la pièce coulissante 10 a été munie de surfaces latérales 13 de guidage. La fig.3 montre une autre forme de construction d'une pièce coulissante lOa en forme de barre encastrée de façon co-axiale et libre dans le ressort 5. Le diamètre extérieur de la pièce coulissante 10a correspond à peu près au diamètre intérieur du ressort 5 pour assurer un maintien sOr dans sa position alignée. La pièce coulissante 10a peut présenter soit une coupe trans- versale circulaire, soit, comme connu, une coupe transversa- le polygonale, et/ou alors être exécutée de façon creuse pour en réduire le poids. La longueur de la pièce coulis- sante 10a peut être prévue afin qu'avec un angle de torsion maximal un contact sur le côté frontal n'ait pas encore lieu sur les pièces de centrage 6. On peut cependant aussi prévoir d'utiliser les pièces coulissantes iOa encastrées de façon amovible comme des butées pour la limitation des angles de torsion, afin qu'une butée d'arrêt soit inutile. Généralement, un tel dispositif d'accouplement est exécuté de façon étanche à l'égard d'un liquide, et en état de marche il est rempli d'un milieu approprié, lubrifiant et amortissant. De cette manière un fonctionnement fiable de la pièce coulissante est assure. Comme matériau pour la pièce coulissante 10,10a convient une matière première qui présente surtout une stabilité suffi- sante, même en cas de températures élevées, ainsi que des bonnes qualités de glissement et de résistance vis-à-vis du milieu d'amortissement; la pièce coulissante peut, par exemple, être avantageusement réalisée en une matière plas- tique. Dans le cas d'un choix approprié de matériau pour la pièce coulissante 10, 10a, l'invention peut être appliquée pour des dispositifs d'accouplement, dont les ressorts ne sont pas installés dans un carter rempli de liquide. R E V E N D I C A T IONS 1.- Dispositif d'accouplement flexible en rotation, dont des demi-accouplements engrènent l'un dans l'autre et pré- sentent des évidements en forme de fenêtres dans les- quelles ont été placés des ressorts hélicoidaux, carac- térisé: en ce qu'une pièce coulissante (lO,10a) est insérée dans l'évidement (4) pour maintenir de façon amovible le ressort (5); 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la pièce coulissante (10O) est disposée entre la zone extérieure radiale du périmètre (7) du ressort hélicoidal de pression (5), et la périphérie radiale extérieure (9) des évidements (4); 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la pièce coulissante (10a) est en forme de barreau et est logée dans le ressort (5) de façon coaxiale par rapport à ce dernier; 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé: par le fait que la pièce coulis- sante (10) est librement déplaçable sur le périmètre radial extérieur (7) du ressort de pression (5) le long de la périphérie (9) et comporte une face concave (11) adaptée au diamètre du ressort (5) et la pièce coulis- sante (10), ainsi qu'à travers la périphérie radiale extérieure (9) des évidements (4) des demi-accouplements (2,3); 5.- Dispositif d'accouplement selon la revendication 4, caractérisé: par le fait que la pièce coulis- sante (10) présente des surfaces plates (13), en regard du guidage latéral à l'intérieur des bords latéraux (12) du dispositif d'accouplement (1); 6.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la pièce coulissante (10a) a la forme d'une barre encastrée de façon coaxiale et libre dans le ressort (5), le diamètre extérieur de la pièce coulissante étant légèrement inférieure au diamètre du ressort (5); 7.- Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé: par le fait que la pièce coulis- sante (10) est faite d'une matière première qui est spécifiquement légère et résistante à l'abrasion, à une température élevée, et qui, en présence d'un milieu d'amortissement à l'intérieur du dispositif d'accouple- ment, est résistante à ce milieu d'amortissement, eet présente une stabilité élevée en même temps que de bonnes qualités de glissement.