Brevet FR2620498A1 — publié le 19890317

L'invention concerne un accouplement rigide à désaccouplement rapide destiné à assembler deux parties d'arbres qui transmettent un couple, qui présentent sur leurs surfaces frontales, pour la transmission du couple, des saillies et des cavités ajustées à ces saillies, les deux parties d'arbres étant agrandies à leurs extrémités dirigées l'une vers l'autre en formant des flasques et ces extrémités étant maintenues bloquées en position l'une par rapport à l'autre par un manchon d'accouple- ment qui recouvre les deux extrémités. On connait déjà, du fait du DE-A-1 575 744, un accouplement rigide en torsion dans lequel le manchon d'accouplement qui recouvre les extrémités en forme de flasques des parties d'arbres à assembler est fretté. Dans cette construction, on pousse tout d'abord axiale- ment le manchon, action dans laquelle les saillies pré- vues dans son alésage peuvent s'ajuster dans des évide- ments des flasques et, ensuite, on le fait tourner, de manière que ses saillies prennent apiui axialement con- tre les saillies des flasques après le refroidissement. Naturellement, un tel accouplement ne peut pas être dé- saccouplé rapidement. Par ailleurs, on connaît aussi un accouplement rigide en torsion qui permet une transmission directe du couple entre les deux parties d'arbres, et dans lequel la liaison est établie par l'intermédiaire de bagues fi- letées et de manchons filetés (DE-A-440 816). Ici, un in- convénient consiste en ce que d'une part, par suite du choix de manchons filetés, après une certaine durée d'utilisation et dans un environnement sale,le désaccou- - plement ne peut être exécuté qu'avec difficulté parce qu'il se produit un blocage par la rouille et en ce que, d'autre part, l'application est limitée à des arbres de petit diamètre. Par ailleurs, par exemple dans le cas o l'espa- ce de montage est restreint, on ne dispose pas fréquem- ment d'une bonne accessibilité pour placer l'outil qui serait nécessaire. Finalement, l'enfilement et le vissa- ge du manchon fileté ne peut se faire qu'avec difficulté lorsque l'espace de montage est restreint. En prenant pour base cet état de fait, la pré- sente invention se donne pour but de créer un accouple- ment qui permette d'accoupler et de désaccoupler raDide- ment les parties d'arbres, même dans le cas o l'espace de montage est restreint. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le manchon d'accouplement est monté sur une partie d'arbre de manière à pouvoir tourner avec une am- plitude limitée, d'une position de désaccouplement à une position d'accouplement et inversement, et est appuyé axialement contre le flasque de la partie d'arbre par une collerette, par le fait que le manchon d'accouple- ment est muni d'une cavité cylindrique et d'une ouvertu- re d'entrée qui présente une forme différente de la for- me circulaire, du moins dans des régions partielles, et qui est ménagée dans une paroi formant aile qui s'étend radialement vers l'intérieur, et par le fait que les flasques des deux parties d'arbres présentent une forme qui correspond à l'ouverture d'entrée avec des cotes lé- gèrement inférieures pour permettre l'introduction. Dans cette construction, un avantage consiste en ce que la transmission du couple s'effectue directe- ment entre les deux parties d'arbres, que le manchon d'accouplement lui-même n'est pas sollicité par le cou- ple et que, de cette façon, le désaccouplement est rendu plus simple. Dans le cas normal, le manchon d'accouple- ment peut être manoeuvré pour passer de la position d'ac- couplement à la position de désaccouplement ou inverse- ment par une manoeuvre de rotation manuelle. Finalement, le fait de réaliser les deux flasques avec une forme qui correspond à l'ouverture d'entrée permet un montage sim- ple du manchon d'accouplement sur la partie d'arbre sur laquelle il tourne. Pour obtenir l'alignement de l'ouverture d'en- trée par rapport aux parties d'arbres à raccorder, il est prévu que la collerette est munie d'un collet qui est lui-même muni, sur son angle de rotation, d'une échancrure en forme de secteur tandis qu'une butée de sé- curité qui s'engage dans cette échancrure est fixée sur la partie d'arbre. Dans une forme préférée de réalisation, les flasques et l'ouverture d'entrée sont réalisés sous la forme de polyqones à angles arrondis. Pour le cas o les saillies et cavités qui assurent la transmission du cou- ple ne peuvent pas servir en même temos à centrer les deux parties d'arbres l'une par rapport à l'autre, il est prévu que les arrondis sont des arcs d'un cercle dont le diamètre correspond à celui de la cavité cylin- drique du manchon d'accouplement. Il est également possible d'assurer le centrage par le fait que l'un des flasques est muni d'un téton de centraqe cylindrique central et que l'autre flasque est muni d'un évidement de centrage correspondant. Dans une réalisation préférée, il est prévu que les flasques sont munis, pour la transmission du couple, de rainures s'étendant radialement et de clavettes d'une forme complémentaire. Toutefois, en variante, il est éga- lement possible de munir les surfaces frontales des flas- ques de dentures complémentaires à clavettes multiples. Finalement, il est possible d'utiliser les segments en arcs de cercle des flasques et la paroi de la cavité cy- lindrique du manchon d'accouplement pour centrer les par- ties d'arbres l'une par rapport à l'autre. On peut réaliser une sécurité du manchon d'ac- couplement qui l'empêche de tourner intempestivement lorsqu'au manchon d'accouplement, est associé un disposi- tif de sécurité qui agit sur les flasques dans la direc- tion axiale et qui presse ces derniers en appui contre les segments de retenue de la paroi formant aile et que le manchon d'accouplement est mobile axialement, avec une amplitude limitée, par rapport à la partie d'arbre sur laquelle il tourne. On obtient par ce moyen la possibilité de pré- voir un jeu suffisamment grand pour la rotation, ce qui se traduit par une plus grande facilité d'actionnement. Par ailleurs, il est également garanti que les clavettes et évidements servant à transmettre le couple sont main- tenus en appui les uns contre les autres. On prévoit de préférence comme dispositif de sé- curité un dispositif.qui comprend une bille, qui est lo- gqée dans un perçage débouchant axialement derrière le flasque d'une partie d'arbre et émerge partiellement de ce perçage dans la direction axiale lorsqu'elle est char- gée, et une goupille filetée que l'on peut visser dans un perçage orienté radialement, pour charger la bille. La bille, en combinaison avec la tige filetée, sert à renvoyer la force exercée par la gouoille filetée de la direction radiale dans une direction axiale dirigée vers les flasques. Dans cette construction, il est également possible de prévoir, sur la surface du flasque qui lui correspond, une empreinte dans laquelle la bille s'enga- ge, de sorte qu'on obtient en outre une liaison par sûre- té de forme. Il est particulièrement avantageux d'utili- ser l'accouplement en combinaison avec un arbre de trans- mission articulé, de préférence, avec un arbre à joints universels. Il est fréquent que ces arbres de transmis- sion articulés doivent à être remplacés rapidement sur le terrain, par exemple dans le cas de véhicules militai- res, lorsqu'ils sont endommagés. La même observation est également valable pour l'utilisation sur les machines lorsque l'arbre de transmission est utilisé pour entrai- ner différents dispositifs. Selon une autre caractéristique, au moins l'une des deux parties d'arbres est constituée par une fourche d'un joint universel qui présente un flasque. Normale- ment, dans un arbre de transmission articulé, les deux fourches extérieures du joint universel sont munies de flasques à l'aide desquels elles sont raccordées aux élé- ments de machine adjacents, c'est-à-dire à l'élément me- nant ou à l'élément mené. Le flasque complémentaire, qui n'appartient plus lui-même à l'arbre articulé,doit alors être fabriqué de même avec une section polygonale ou une section analogue. Dans cette construction, le manchon re- couvre également ce flasque. Finalement, il est égale- ment possible de former, de la façon proposée, à partir de deux joints universels, un joint double dont la par- tie centrale est le manchon d'accouplement, lequel recou- vre deux flasques appartenant chacun à une fourche de joint universel et les fixe en position l'une Dar rap- port à l'autre. Finalement, il est également possible de réaliser l'une des parties d'arbres sous la forme d'une partie constitutive de l'arbre intermédiaire d'un arbre de transmission articulé. Avec cette configuration, on obtient une sorte de jeu de construction dans lequel lequel les différentes parties d'arbres articulés, à savoir le joint universel et l'arbre intermédiaire, peuvent être échangées selon les cotes d'utilisation nécessaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une coupe longitudinale ab se- lon la figure 4, représentant l'accouplement dans sa po- sition d'accouolement;, la figure 2 est une vue de côté des éléments de la figure 1 dans la Dosition d'accouplement; la figure 3 est une vue de côté de l'accouDle- ment selon la figure 2 dans la position d'accouplement; la figure 4 est une autre vue de côté de l'ac- couplement, qui montre la fourche dans l'état de désac- couplement. L'accouplement à désaccouplement rapide est dé- crit dans son application à deux parties d'arbres 1 et 2 qu'il s'agit d'accoupler l'une à l'autre pour la trans- mission du couple, et dans des positions centrées l'une par rapport à l'autre. Dans l'exemple de réalisation con- sidéré, on a représenté l'utilisation de l'accouplement sur un arbre de transmission articulé. La première par- tie d'arbre 1 est un tube de liaison sur lequel est mon- té un flasque 9 qui s'étend radialement vers l'exté- rieur. Ce flasque 9 peut être, par exemple, une partie constitutive de la première partie d'arbre 1. La deuxiè- me partie d'arbre 2, qu'il s'agit de raccorder à la pre- mière partie d'arbre 1 pour la transmission du couple, est une fourche 30 d'un joint universel constituée par une fourche à flasque, et qui possède un flasque 10. La première partie d'arbre 1 présente un téton de centrage 19 qui est configuré pour s'ajuster dans un évidement de centrage 20 de la deuxième partie d'arbre 2. Par ail- leurs, la deuxième partie d'arbre 2 possède des cla- vettes ou protubérances 7 disposées, réparties sur la circonférence, dans des rainures orientées radialement, et qui s'engagent dans des rainures de la première par- tie d'arbre 1, qui sont orientées radialement et pos- sèdent une configuration complémentaire. Le téton de cen- trage 19 n'est pas absolument nécessaire. Les fonctions de centrage peuvent aussi être assurées par les flasques 9, 10 eux-mêmes ainsi que ceci sera encore décrit dans la suite. Les deux flasques 9, 10 sont recouverts par un manchon d'accouplement 6 qui est monté sur la surface extérieure 24 de la première partie d'arbre 1, au moyen d'une collerette Il s'étendant radialement vers l'inté- rieur et qui possède le collet axial 15, de façon à pouvoir se tourner et également à coulisser axialement avec une petite amplitude. Le manchon d'accouplement 6 peut s'appuyer axialement, par la collerette 11 qui est dirigé vers l'intérieur, ou par sa surface orientée ra- dialement, dirigée vers la cavité 12 du manchon d'accou- plement, contre la surface radiale correspondante du flasque 9. Le collet axial 15 de la collerette 11 du man- chon d'accouplement présente une échancrure 16 formée sur un secteur. Dans cette échancrure en secteur 16, est encagée une butée de sécurité 17 qui est représentée dé- portée angulairement dans le plan du dessin dans la moi- tié inférieure de la figure 1. Cette butée 17 est consti- tuée, par exemple, par une vis à tête cylindrique et el- le fait saillie radialement sur la surface extérieure 24 de la première partie d'arbre 1. La butée de sécurité 17 sert, d'une part, à limiter le mouvement d'oscillation du manchon d'accouplement 6 par rapport à la première partie d'arbre 1 et, d'autre part, à limiter axialement le mouvement du manchon d'accouplement 6 sur la surface circonférentielle de la première partie d'arbre 1. Les deux flasques 9, 10 des deux parties d'arbres 1, 2 pré- sentent, dans la position d'accouplement lorsque leurs deux surfaces frontales 4, 5 sont en appui l'une contre l'autre et que les clavettes 7 et rainures 8 sont enga- gées l'une dans l'autre, des configurations congruentes. La dimension axiale de la cavité 12 du manchon d'accou- plement 6 est calculée de manière à être légèrement plus grande que celle des deux flasques 9, 10 dans l'état ac- couplé. Dans sa région qui recouvre le flasque 10 de la deuxième partie d'arbre 2, le manchon d'accouplement 6 présente, une paroi formant aile 14. La paroi 14 présen- te une ouverture d'entrée 13 qui sert à permettre d'em- mancher le manchon d'accouplement 6 axialement par des- sus le flasque 9, jusqu'à la surface externe de la pre- mière partie d'arbre 1 et, plus précisément, dans une DO- sition dans laquelle la surface de limitation intérieure de la collerette 11 peut s'appuyer contre la surface ra- diale du flasque 9 qui la regarde. Par ailleurs, l'ouver- ture d'entrée 13 sert à permettre d'introduire le flas- que 10 de la deuxième partie d'arbre 2 dans la cavité 12. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 2 à 4 des dessins, les deux flasques 9, 10 présentent la forme d'un carré à angles arrondis. Ainsi qu'on peut le voir sur la fiqure 3, l'ouverture d'entrée est d'une forme correspondante, mais avec des dimensions agrandies. Les arrondis 18 sont constitués par des arcs de cercle. Le rayon de ces arcs de cercle correspond ici au rayon de la cavité 12 du manchon d'accouplement 5. Pour obtenir l'état accouplé, on fait tout d'abord tourner le manchon d'accouplement 6 de telle manière que son ouver- ture d'entrée 13 soit amenée dans une position qui coin- cide avec le flasque 9 de la première partie d'arbre 1. Ceci est la position représentée sur la figure 3, dans laquelle la butée de sécurité 7 est en aDpui contre l'une des extrémités de l'échancrure en secteur 16 du prolongement 15. Dans cette position, la fourche 30 du joint universel, qui forme la deuxième partie d'arbre, peut être introduite, par son flasque 10, à travers l'ou- verture d'entrée 13, en direction de la surface frontale 4 du flasque 9. Dans cette position, les clavettes 7 sont également alignées par rapport aux rainures 8 de la première partie d'arbre 1, de sorte que les deux surfa- ces frontales 4, 5 peuvent être mises en appui l'une con- tre l'autre et qu'on a établi ainsi une liaison de trans- mission du couple. L'accouplement des deux parties d'ar- bres 1 et 2 l'une par rapport à l'autre s'effectue par rotation du manchon d'accouplement 6 autour de l'axe lon- gitudinal, de sorte que le manchon d'accouplement est ainsi mis dans une position, par rapport aux flasques 9, ou aux parties d'arbres 1, 2, telle que celle qui est représentée sur les figures 2 et 4 du dessin. Dans cette construction, les segments des deux flasques 9, 10 qui sont munis d'arrondis 19 sont recouverts par les segments de retenue 21 qui sont formés dans la paroi for- mant aile 14 du manchon d'accouplement 6, de sorte que les deux flasques 9, 10 ne peuvent plus s'écarter axiale- ment l'un de l'autre. Le recouvrement est également visi- ble sur la moitié supérieure de la figure 1 du dessin. L'autre surface limite de l'échancrure en secteur 16 for- mée dans le collet 15 de la collerette 11 est apouyée contre la butée de sécurité 17 dans la position d'accou- plement, ainsi que ceci ressort de la figure 2. Il est possible de supprimer le téton de centra- ge 19 et l'évidement de centrage 20, et d'obtenir le cen- trage direct des deux parties d'arbres 1 et 2 dans la ca- vité 12 du manchon d'accouplement 6 au moyen des arron- dis 18. Finalement, le manchon d'accouplement est égale- ment verrouillé de façon à ne pas pouvoir se dégager des positions représentées sur les figures 2 et 4, par un dispositif de sécurité spécial 22. Le dispositif de sécu- rité 22 est essentiellement constitué par une gouîille filetée 28 qui s'engage radialement dans un perçage 23 de la collerette 11. La goupille filetée 28 Dréqente une partie munie d'un filetage et une partie conique qui se raccorde radialement vers l'intérieur à ce filetage et qui, à son tour, se termine par une partie cylindrique. Le segment cylindrique est plus petit en diamètre et, de même, le perçage 23 de la collerette 11 est lui aussi étaqé de façon correspondante. Il est prévu un perçage 26 orienté axialement et qui coupe le perçage 23. Dans ce perçage 26, est logée une bille 25. Cette bille 25 s'appuie contre la surface conique de la goupille file- tée 28 dans la position d'accouplement de l'accouple- ment. Dans la position d'accouplement représentée sur la figure 1, la goupille filetée 28 est vissée suffisamment loin dans le perçage étagé 23 pour que le segment coni- que de la goupille filetée 28 puisse faire sortir la bil- le 25 de l'orifice du perçage 26, qui débouche dans la cavité 12 du manchon d'accouplement, et puisse se blo- quer dans une empreinte de blocage correspondante 31. Par ailleurs, il peut être prévu que le prolongement cy- lindrique de la goupille filetée 28 plonge en même temps dans un perçaae 29 de la première partie d'arbre 1, pour assurer le blocage en rotation. Plusieurs dispositifs de sécurité 22 de ce type peuvent être associés à la colle- rette 11, répartis sur la circonférence. Par un déplace- ment radial de la goupille filetée 28, on produit, par renvoi d'angle, une force axiale exercée sur la bille 25 et qui repousse le manchon d'accouplement 6 vers la gau- che (vu sur la figure 1) et qui, par l'intermédiaire des segments de retenue 21 du manchon d'accouplement, presse les deux flasques 9, 10 axialement l'un contre l'autre. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D ICATIONS 1 - Accouplement rigide à désaccouplement rapi- de destiné à assembler deux parties d'arbres qui trans- mettent un couple, qui présentent sur leurs surfaces frontales, pour la transmission du couple, des saillies et des cavités ajustées à ces saillies, les deux parties d'arbres étant agrandies à leurs extrémités dirigées l'une vers l'autre en formant des flasques et ces extré- mités étant maintenues bloquées en position l'une par rapport à l'autre par un manchon d'accouplement qui re- couvre les deux extrémités, caractérisé en ce que le man- chon d'accouplement (6) erst monté sur une partie d'ar- bre (1) de manière à pouvoir tourner avec une amplitude limitée, d'une position de déverrouillage à une position de verrouillage et inversement, et est appuyé axialement contre le flasque (9) de la partie d'arbre (1) par une collerette (11) en que ce le manchon d'accouplement (6) est muni d'une cavité cylindrique (12) et d'une ouvertu- re d'entrée (13) qui présente une forme différente de la forme circulaire du moins dans des régions partielles, et qui est ménagée dans une paroi formant aile (14) qui s'étend radialement vers l'intérieur, et en ce que les flasques (9, 10) des deux parties d'arbres (1, 2) présen- tent une- forme qui correspond à l'ouverture d'entrée * (13), avec des cotes légèrement inférieures pour permet- tre l'introduction. 2 - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la collerette (1) est munie d'un collet (15) qui est lui-même muni, sur sa plage de ro- tation, d'une échancrure (16) en forme de secteur, et une butée de blocage (17) qui s'engage dans cette échan- crure est fixée à la partie d'arbre (1). 3 - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les flasques (9, 10) et l'ouverture d'entrée (13) présentent la forme de polygones à angles arrondis. 4 - Accouplement selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les arrondis (18) sont des arcs d'un cercle dont le diamètre correspond au diamètre de la ca- vité cylindrique (12) du manchon d'accouplement (6). - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'un des flasques (1) est muni d'un téton de centrage central (19) et l'autre flasque (2) est muni d'un évidement de centrage (1) correspondant. 6 - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les flasques (9, 10) sont munis pour la transmission du couple, de rainures (8) s'étendant ra- dialement et de clavettes (7) possédant une forme complé- mentaire. 7 - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les surfaces frontales (4, 5) des flasques (9, 10) sont munies de dentures à clavettes mul- tiples complémentaires. 8 - Accouplement selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que les arcs de cercle (18) des flasques (9, 10) et la paroi de la cavité cylindrique (12) du man- chon d'accouplement (6) servent à centrer les parties d'arbres (1, 2) l'une par rapport à l'autre. 9 - Accouplement selon la revendication 1, ca-. ractérisé en ce qu'au manchon d'accouplement (6), est as- socié un disDositif de sécurité (22) qui agit sur les flasques (9, 10) dans la direction axiale et presse ces flasques en butée contre les segments de retenue (21) de la paroi formant aile (14) et le manchon d'accouplement (6) est monté libre en rotation sur la partie d'arbre (1), et mobile axialement par rapport à cette partie d'arbre avec une amplitude limitée. - Accouplement selon la revendication 9, ca- ractérisé en ce que le dispositif de sécurité (22) com- prend une bille (25) qui est logée dans un perçage (26) qui débouche axialement derrière le flasque (9) d'une partie d'arbre (1), et émerge partiellement de ce oerça- ge dans la direction axiale lorsqu'elle est chargée, et une goupille filetée (28) que l'on Deut visser dans un perçage (27) orientée radialement, et qui aQit sur la bille (25). 11 - Accouplement selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est utilisé avec un arbre de trans- mission articulé, en particulier à un arbre de transmis- sion à joint universel (29). 12 - Accouolement selon la revendication 11, ca- ractérisé en ce qu'au moins l'une (2) des parties d'ar- bres est constituée par une fourche de joint universel (31) qui présente un flasque (10). 13 - Accouplement selon la revendication 11, ca- ractérisé en ce qu'une partie d'arbre (1) est une oartie constitutive de l'arbre intermédiaire (32) d'un arbre de transmission articulé (29).