Brevet FR2669978A1 — publié le 19920605

Accouplement à emboîtement en liaison de forme pour une ma- chine-outil à main La présente invention concerne un accouplement à emboîtement en liaison de forme entre un organe d'entraîne- ment, en particulier un élément de construction rotatif, comme par exemple une cloche d'embrayage, une roue dentée, une poulie ou analogue, et un organe mené, en particulier un arbre, 1 'organe mené comportant un tronçon à emboîter présentant une section qui diffère de la forme circulaire et 1 'organe d' entraînement comportant un logement avec une section correspondante. Un accouplement à emboîtement en liaison de forme de ce genre est prévu en tant que liaison fixe en rotation entre un organe d' entraînement et un organe mené dans des machines-outils à main telles que scies à moteur à chaîne, débroussailleuses, tronçonneuses à meule ou analogues Ain- si, dans une débroussailleuse la cloche d'un embrayage en- traîné par un moteur est reliée par l'intermédiaire d'un accouplement à emboîtement en liaison de forme à un arbre mené, lequel entraîne une tête de coupe C'est en particu- lier dans de telles débroussailleuses que ce type de liai- son à emboîtement connue est problématique En raison de la présence d'organes d'amortissement élastiques sur le moteur de commande, le plus souvent un moteur à explosion ou à combustion interne, il risque de se produire un décalage axial entre la cloche d'embrayage montée et l'arbre mené monté centralement dans un tube protecteur, de sorte qu'a- près emboîtement en liaison de forme de l'arbre mené dans la cloche d'embrayage il risque de se poser, en particulier du fait des vitesses de rotation élevées d'environ 7000 tr/mn, de sérieux problèmes De plus, des jeux radiaux se produisant dans la liaison à emboîtement conduisent, pour une large part par suite d'efforts alternés exercés au ni- veau des outils tranchants de la tête de coupe, à un cogne- ment de la liaison à emboîtement, raison pour laquelle au bout d'une durée de service relativement courte l'accouple- ment à emboîtement en liaison de forme, c'est-à-dire les éléments de construction constitutifs de l'accouplement, doivent être remplacés Un tel remplacement des éléments constitutifs entraîne non seulement une durée d'indisponi- bilité correspondante de la machine-outil mais également des pertes de temps et des dépenses en matériel et est donc coûteux De plus, le renom du produit en pâtit lorsqu'au bout de temps de service relativement courts il faut sans cesse changer les mêmes pièces. L'invention a pour but d'indiquer un accouplement à emboîtement en liaison de forme pour machines-outils à main, en particulier des débroussailleuses, qui pour une fabrication simple assure, en compensant un éventuel déca- lage axial, un assemblage coaxial des éléments constitutifs de l'accouplement en liaison de forme et présente une lon- gue durée de vie. Ce but est atteint selon l'invention, pour un ac- couplement à emboîtement en liaison de forme entre un orga- ne d'entraînement, en particulier un élément de construc- tion rotatif, comme par exemple une cloche d'embrayage, une roue dentée, une poulie ou analogue, et un organe mené, en particulier un arbre, l'organe mené comportant un tronçon à emboîter présentant une section qui diffère de la forme circulaire et l'organe d'entraînement comportant un loge- ment avec une section correspondante, par le fait que le tronçon à emboîter présente, en section, des dimensions in- férieures à celles de la section du logement et que l'espa- ce intermédiaire est comblé par une garniture élastique glissée dans le logement. Entre le tronçon à emboîter de l'arbre et le lo- gement peuvent être admises de fortes tolérances de sorte que l'accouplement à emboîtement en liaison de forme peut être fabriqué au moyen de phases de travail simples et peu coûteuses L'espace intermédiaire qui du fait des toléran- ces existe entre le tronçon à emboîter et le logement est compensé par une garniture élastique de sorte qu'une liai- son de forme en rotation entre l'organe d'entraînement et l'organe mené est assurée Grâce à la ganiture élastique un décalage axial entre la cloche d'embrayage et l'arbre mené peut en outre être compensé sans que les paliers de la clo- che d'embrayage ou de l'arbre mené soient pour autant sou- mis à une charge accrue Ceci est d'une grande importance notamment du fait des vitesses de rotation de fonctionne- ment élevées d'environ 7000 tr/mn Il s'est avéré que, grâ- ce à l'agencement de la garniture élastique et au comporte- ment élastique ainsi obtenu de l'accouplement à emboîtement en liaison de forme selon l'invention, la durée de vie de la liaison pouvait être rendue plusieurs fois plus longue. Avantageusement, la garniture présente une épais- seur de paroi uniforme correspondant à peu près à la lar- geur de l'espace intermédiaire de façon à permettre un mon- tage simple Il peut cependant également être avantageux de rendre l'épaisseur de paroi de la garniture légèrement su- périeure à la largeur de l'espace intermédiaire, afin d'ob- tenir un ajustement serré. La garniture élastique peut être par exemple con- stituée par un tronçon de tuyau Il est avantageusement prévu que la garniture présente une section correspondant au logement et/ou au tronçon à emboîter Selon une caracté- ristique de l'invention cette section est un polygone, en particulier un carré. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention il est prévu que la section du tronçon à emboî- ter se trouve à l'intérieur d'un cercle fictif disposé dans le logement Ce choix des dimensions permet au tronçon à emboîter, en l'absence de la garniture élastique, de tour- ner librement dans le logement Par conséquent, ce n'est que par la mise en place de la garniture que l'assemblage en liaison de forme est obtenu S'il se produit une sur- charge, alors la garniture élastique peut être déformée jusqu'à sa destruction, de sorte que l'organe mené peut tourner par rapport à l'organe d'entraînement La garniture agit, en raison de ses parois relativement épaisses, en tant qu'amortisseur élastique entre l'organe d'entraînement et l'organe mené. Dans une forme de réalisation préférée la garni- ture est en une matière synthétique élastique, de préféren- ce en polyuréthane. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention la garniture présente à l'une de ses extrémités une bride, notamment une bride annulaire, faisant saillie radialement vers l'extérieur, cette bride étant avantageu- sement disposée entre un côté frontal de l'arbre et le côté frontal du logement lui faisant face. Selon d'autres caractéristiques de l'invention la garniture est plus longue que le logement et/ou le tronçon à emboîter. L'invention est expliquée plus en détail ci- dessous à l'aide d'exemples de réalisation décrits ci-après et illustrés aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue, en perspective, d'un ac- couplement à emboîtement en liaison de forme selon l'inven- tion; la figure 2 représente une coupe axiale à travers l'accouplement à emboîtement en liaison de forme de la f i- gure 1; la figure 3 représente une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; et la figure 4 représente une coupe analogue à la figure 3 à travers une autre forme de réalisation d'un ac- couplement à emboîtement en liaison de forme. La figure 1 montre un arbre 1 en tant qu'organe mené qui comporte à l'une de ses extrémités un tronçon à emboîter 3 Le tronçon à emboîter 3 présente, comme le mon- tre la figure 3, une section qui diffère de la forme circu- laire Avantageusement, la section est un polygone, en par- ticulier, comme représenté dans l'exemple de réalisation, un carré Le tronçon à emboîter 3 présente donc une forme carrée, sa section ayant une dimension telle que la diago- nale de la section correspond sensiblement au diamètre de l'arbre 1 Ainsi l'arbre 1 forme, au niveau de la transi- tion de sa partie à section circulaire au tronçon à emboî- ter 3, un côté frontal 9. Au tronçon à emboîter 3 est associé un logement 4 qui est prévu axialement dans le bout d'arbre 10 d'une clo- che d'embrayage 2 formant l'organe d'entraînement Comme le montre la figure 2, le logement 4 est réalisé en tant que logement traversant le bout d'arbre 10 L'axe de la cloche d'embrayage 2 et l'axe longitudinal du logement 4 sont de préférence coaxiaux l'un par rapport à l'autre; en f onc- tion de la construction il peut cependant exister un léger décalage axial. La cloche d'embrayage 2 fait partie d'un embraya- ge non représenté en détail qui est entraîné par un moteur, en particulier un moteur à explosion ou à combustion inter- ne L'arbre forme l'organe mené de l'accouplement et relie une tête de coupe rotative à la cloche d'embrayage La tête de coupe est fixée à l'extrémité d'un tube protecteur dans lequel l'arbre mené est monté Une telle machine-outil à main est appelée débroussailleuse. Le logement 4 prévu dans la cloche d'embrayage 2 présente une section adaptée au tronçon à emboîter 3, la section du tronçon à emboîter 3 présentant des dimensions inférieures à celles de la section du logement 4 Ainsi il est formé entre le tronçon à emboîter 3 et la paroi du lo- gement 4 un espace intermédiaire 5 (figure 2), lequel est comblé par une garniture élastique 6 La garniture 6 se compose de préférence de matière synthétique, en particu- lier de polyuréthane, et présente une épaisseur de paroi D qui correspond à la largeur B de l'espace intermédiaire 5 (figure 2) Il peut être avantageux que l'épaisseur de pa- roi D soit légèrement supérieure à la largeur B. La garniture 6 en matière synthétique présente, dans l'exemple de réalisation représenté, une section cor- respondant au logement 4 ou au tronçon à emboîter 3, comme le montre notamment la figure 3 L'extrémité de la garnitu- re 6 en matière synthétique tournée vers l'arbre 1 présente une bride 11 faisant saillie radialement vers l'extérieur et qui est réalisée sous la forme d'une bride annulaire. Pour le montage de l'accouplement à emboîtement en liaison de forme 8 la garniture 6 en matière synthétique est, soit glissée sur le tronçon à emboîter 3, soit intro- duite dans le logement 4 Puis le tronçon à emboîter est glissé axialement dans le logement 4 jusqu'à ce que la bri- de annulaire 11 se trouve serrée entre le côté frontal 9 de l'arbre 1 et le côté frontal 12 du bout d'arbre 10 tourné vers l'arbre 1 Dans cette position représentée sur la fi- gure 2 l'axe 13 de l'arbre 1 et l'axe 14 de la cloche d'em- brayage 2 sont à coup sûr coaxiaux l'un par rapport à l'au- tre, de sorte qu'en dépit du jeu entre le tronçon à emboî- ter 3 et le logement 4 ainsi que d'un éventuel décalage axial la position coaxiale de l'arbre 1 et de la cloche d'embrayage 2 l'un par rapport à l'autre est assurée grâce à la présence de la garniture 6 en matière synthétique. Comme le montre en particulier la figure 2, la garniture 6 en matière synthétique est plus longue que le logement 4 et, avantageusement, également plus longue que le tronçon à emboîter 3 Dans l'exemple de réalisation représenté le tronçon à emboîter 3 est sensiblement aussi long que le logement 4, le tronçon à emboîter 3 se trou- vant, grâce à la bride annulaire il placée entre le bout d'arbre 10 et l'arbre 1, à l'état monté à l'intérieur du logement 4. Dans une forme de réalisation préférée de l'in- vention il est prévu selon la figure 4 que le logement 4 et le tronçon à emboîter 3 présentent certes une même section mais que les dimensions du tronçon à emboîter 3 soient tel- les que sa section se trouve à l'intérieur d'un cercle 7. Le cercle 7 présente alors un diamètre qui est égal ou inférieur au diamètre du logement 4 Le cercle fictif 7 se trouve de préférence à une faible distance a des parois du logement 4, l'axe du logement 4 étant perpendiculaire au plan déterminé par le cercle 7 Les angles de la section carrée du tronçon à emboîter 3 se trouvent sur le cercle. Grâce au choix des dimensions de section selon la figure 4 le tronçon à emboîter 3 peut tourner librement à l'intérieur du logement tant qu'aucune garniture n'est mise en place Lorsque l'espace intermédiaire 5 est comblé par une garniture élastique il est réalisé, conformément à la forme de réalisation des figures 1 à 3, une liaison fixe en rotation entre le bout d'arbre 10 et le tronçon à emboîter 3 La garniture élastique 6 assure alors un bon amortisse- ment entre 1 'organe d' entraînement et 1 'organe mené Lors- qu'il se produit une surcharge la garniture élastique est déformée jusqu'à sa destruction, puis le tronçon emboîté 3 tourne librement à l'intérieur du logement 4 Un endommage- ment de l'accouplement ou du moteur de commande est évité. REVENDICATIONS 1 Accouplement à emboîtement en liaison de for- me entre un organe d'entraînement, en particulier un élé- ment de construction rotatif, comme par exemple une cloche d'embrayage, une roue dentée, une poulie ou analogue, et un organe mené, en particulier un arbre ( 1), l'organe mené ( 1) comportant un tronçon à emboîter ( 3) présentant une section qui diffère de la forme circulaire et l'organe d'entraîne- ment ( 2) comportant un logement ( 4) avec une section cor- respondante, caractérisé en ce que le tronçon à emboîter ( 3) présente, en section, des dimensions inférieures à cel- les de la section du logement ( 4) et en ce que l'espace in- termédiaire ( 5) est comblé par une garniture élastique ( 6) glissée dans le logement ( 4). 2 Accouplement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la garniture ( 6) présente une épaisseur de paroi uniforme (D) qui correpond sensiblement à la largeur (B) de l'espace intermédiaire ( 5). 3 Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la garniture ( 6) présente une section correspondant au logement ( 4) ou au tronçon à emboîter ( 3). 4 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que ladite sec- tion est un polygone, en particulier un carré. 5 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la section du tronçon à emboîter ( 3) se trouve à l'intérieur d'un cer- cle fictif ( 7) situé dans le logement ( 4). 6 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la garnitu- re est en une matière synthétique, en particulier en polyu- réthane. 7 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la garnitu- re ( 6) présente à l'une de ses extrémités une bride, en particulier une bride annulaire ( 11), qui fait saillie radialement vers l'extérieur. 8 Accouplement selon la revendication 7, carac- térisé en ce que la bride ( 11) se trouve entre un côté frontal ( 9) de l'arbre ( 1) et le côté frontal ( 12), lui faisant face, du logement ( 4). 9 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la garnitu- re ( 6) est plus longue que le logement ( 4). 10 Accouplement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la garnitu- re ( 6) est plus longue que le tronçon à emboîter ( 3).