Brevet FR2739908A1 — publié le 19970418

Elément de transmission pour transférer un couple L'invention est relative à un élément de transmission pour transférer un couple. De tels éléments de transmission sont, par exemple, des parties composantes d'arbres de cardan. Dans ce cas, ledit élément de transmission est disposé entre deux crosses. L'élément de transmission comprend une partie externe en forme de manchon (manchon coulissant), qui est connectée à une crosse, et une partie interne (moyeu), qui est enfermée de manière concentrique par le manchon coulissant et qui est connectée à l'autre crosse. Le manchon coulissant et le moyeu sont fixés à rotation l'un à l'autre, mais peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale, de sorte qu'il soit possible de compenser les changements de longueur. Pour réaliser la connexion fixée à rotation entre le manchon coulissant et le moyeu, il existe un certain nombre de possibilités. Par exemple, un accouplement à rouleaux peut être prévu (EP O 552 801). Un tel accouplement à rouleaux comprend deux parties principales: une partie principale supporte une pluralité d'organes roulants, dont les axes de rotation sont essentiellement perpendiculaires par rapport à la direction axiale de la partie principale, et sont disposés de façon à être distribués sur la circonférence de la partie principale, tandis que l'autre partie principale a des voies de guidage qui s'étendent essentiellement dans la direction axiale de cette autre partie principale et qui servent à guider les organes roulants. Au lieu d'un accouplement à rouleaux, une denture peut également être prévue, par exemple, le moyeu étant conçu comme un arbre à cannelures multiples, et le manchon coulissant ayant une denture interne correspondante. Cela produit, d'une part, une connexion fixée à rotation et permet, d'autre part, un déplacement dans la direction axiale. - 2 - 2739908 Dans le cas de transmissions de ce type, il est souvent nécessaire d'installer un accouplement de sûreté, qui supprime l'accouplement entre deux parties d'une ligne d'arbres qui sont accouplées, si une valeur de torsion admissible maximale est dépassée. Un accouplement de sûreté connu sert à connecter un arbre à un moyeu. Il se compose comme suit: l'une de ces deux parties de machine - arbre ou moyeu - contient un joint de dilatation cylindrique, qui est disposé de manière coaxiale par rapport à l'axe commun de l'arbre et du moyeu et qui a une connexion de pression. La connexion de pression peut être fermée par une soupape. Dans le but d'assujettir mutuellement le moyeu et l'arbre, le joint de dilatation est soumis à une pression. Cette connexion de pression est capable de ne transférer qu'un couple maximal spécifique. Si le couple dépasse cette valeur, l'assujettissement par pression n'est alors plus adapté pour le transfert, en conséquence de quoi il apparaît une vitesse relative entre les deux parties de machine - arbre et moyeu. Par conséquent, la soupape se ferme par cisaillement de sorte que toute la pression s'échappe du joint de dilatation et que le transfert de couple s'interrompt complètement de manière à éviter tout endommagement des composants impliqués. De tels accouplements de sûreté nécessitent un certain espace, en particulier dans la direction axiale, c'est-à-dire dans la direction du transfert de couple. L'espace disponible est toutefois généralement limité, en particulier dans le cas de transmissions de véhicules. L'invention se base sur l'objectif consistant à concevoir un élément de transmission du type mentionné au début de telle manière qu'il contienne, en même temps, un accouplement de sûreté. Cet objectif est atteint par les caractéristiques de la revendication 1. Par conséquent, au moyen d'une disposition adroite dans un élément de transmission unique, toutes les fonctions qui sont nécessaires sont associées dans une unité: - 3 - 2739908 transfert de couple adaptation à des changements de longueur suppression de l'engagement du couple lors d'un mauvais fonctionnement. L'invention est expliquée en référence aux dessins. La figure 1 montre un premier mode de réalisation de l'invention, partiellement en coupe axiale. La figure 2 montre une coupe à travers l'objet de la figure 1 selon le plan de coupe A-A. La figure 3 montre une coupe à travers l'objet selon le plan de coupe B-B. La figure 4 montre une coupe à travers l'objet de la figure 1 selon le plan de coupe Y-Y. Les figures 5 à 7 montre un mode de réalisation similaire à l'objet des figures 1 à 3. La figure 8 montre un mode de réalisation supplémentaire possible dans une représentation correspondant aux figures 1 à 5. Ce qui suit peut être vu de façon spécifique à partir des figures 1 à 4: la figure 1 montre un arbre de transmission à joints de cardan avec une première crosse 1, une deuxième crosse 2 et, également, une partie coulissante 3. La partie coulissante 3 comprend - radialement, de l'intérieur vers l'extérieur - les composants suivants: un arbre 10 est connecté à la crosse 2 et est fixé à rotation à cette dernière au moyen d'un raccord à vis 2.1. L'arbre est enfermé par un moyeu 20. Le moyeu est enfermé par un manchon coulissant 30. Le moyeu 20 et le manchon coulissant 30 sont connectés de manière fixée à rotation au moyen d'un accouplement à rouleaux. L'accouplement à rouleaux comprend, d'une part, trois organes roulants 21.1, 21.2 et 21.3, qui sont affectés au moyeu 20, d'autre part trois voies de guidage 31.1, 31.2 et 31.3, dans lesquelles se déplacent les rouleaux. Un accouplement à rouleaux de ce type est également connu sous le nom de "trépied". - 4 - 2739908 En raison de l'accouplement à rouleaux, le moyeu et le manchon coulissant 30 sont, d'une part, fixés à rotation l'un à l'autre, de sorte qu'un flux de couple puisse être transféré du moyeu 20 au manchon coulissant 30, d'autre part ces deux parties, le moyeu 20 et le manchon coulissant 30, peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre - dans la direction longitudinale, c'est-à-dire dans la direction de l'axe de l'unité de transmission. Un accouplement de sûreté est intégré à l'unité de transmission. Celui-ci comprend un joint de dilatation cylindrique 11. Celui-ci s'étend de manière concentrique par rapport à l'axe de l'unité de transmission. Il possède une connexion de pression 12, et également une soupape 13. En chargeant la connexion de pression avec un milieu sous pression, par exemple avec de l'huile hydraulique, un assujettissement a lieu entre l'arbre 10 et le moyeu 20, et, par conséquent, un accouplement réciproque fixe, de sorte qu'un couple puisse être transféré jusqu'à une valeur maximale. Le manchon coulissant 30 a, en outre, une douille coulissante 32 qui établit un guidage et une étanchéité par rapport au moyeu 20. L'accouplement à rouleaux est connu en soi à partir du document EP 0 552 801. L'accouplement de sûreté est connu en soi à partir du document DE 29 23 902 C2. Ces deux éléments sont toutefois unis ensemble dans la partie coulissante 3 d'une manière spécialisée, de sorte que la partie coulissante 3 associe intrinsèquement les fonctions de transfert de couple, de compensation de longueur et de suppression d'accouplement pour raisons de sûreté. En fonctionnement normal, le joint de dilatation 11 est alimenté en un milieu de pression par l'intermédiaire de la soupape 13 et de la connexion de pression 12. En conséquence de quoi, une pression s'exerce sur le manchon mince 14, qui est situé radialement à l'extérieur du joint de dilatation 11, de sorte que ce manchon mince 14 est comprimé contre le - 5 - 2739908 moyeu 20, ce par quoi un engagement par frottement est établi. Un couple est tranféré par l'intermédiaire du trépied depuis le moyeu 20 jusqu'au manchon coulissant , de sorte qu'un engagement à force continu est établi. Si le couple devant être transféré dépasse une valeur maximale spécifique, un mauvais fonctionnement se produit. Dans ce cas, la pression de contact du manchon mince 14 ne suffit plus pour maintenir l'engagement par frottement avec le moyeu 20. Un certain glissement se produit, et, en conséquence, une vitesse relative entre l'arbre 10 et le moyeu 20. Cela conduit à la fermeture par cisaillement d'une partie de la soupape 13, et, en conséquence, à une ouverture de la connexion de pression 12. La pression provenant du joint de dilatation 11 est donc par conséquent complètement évacuée, et plus aucun contact de pression n'a lieu entre le manchon mince 14 et le moyeu 20. Le transfert de couple s'interrompt, garantissant ainsi qu'aucun des composants impliqués ne soit endommagé. Bien que l'arbre 10 poursuive sa rotation, tous les composants radialement à l'extérieur de l'arbre restent stationnaires, à savoir le moyeu 20 avec le manchon coulissant 30 et la douille coulissante 32. Ce qui est important est que plus aucun mouvement relatif n'a lieu entre la douille coulissante 32 et le moyeu 20, de sorte qu'ici aussi, plus aucun montage spécial n'est nécessaire. Les figures 5, 6 et 7 montrent un mode de réalisation modifié de l'objet des figures 1 à 4. Les composants correspondants sont pourvus des mêmes numéros de référence. Ici aussi, à nouveau deux crosses 1 et 2 ainsi qu'une partie coulissante 3 sont prévus. Le moyeu est, dans ce cas, - par contraste avec le premier mode de réalisation - pourvu d'un manchon mince 22. Celui-ci est situé entre le manchon mince 14 de l'arbre 10 et un manchon externe 15, qui est une partie composante de l'arbre 10. Au lieu du palier coulissant 32, un palier complet est ici nécessaire. Si un mauvais fonctionnement se produit dans ce - 6 - 2739908 cas, et si le téton en question est fermé par cisaillement à partir de la soupape 13, l'arbre 10, le moyeu 20 et le manchon coulissant 30 restent stationnaires, tandis que le moyeu 15 tourne. Par conséquent, une vitesse relative a lieu entre le manchon coulissant 30 et le moyeu 15 d'une part, et entre le moyeu 15 et le moyeu 20 d'autre part. Un mode de réalisation supplémentaire possible est représenté dans la figure 8. Dans ce cas, une denture est prévue à la place du trépied. Le manchon coulissant supporte cette denture 31. On peut également voir, à nouveau, la soupape à cisaillement 13 et le joint de dilatation 11. - 7 -2739908 Revendications 1. Elément de transmission pour transférer un couple, ayant les caractéristiques suivantes: 1.1 une partie externe en forme de manchon (manchon coulissant) enferme de manière concentrique une partie interne (moyeu), 1.2 le manchon coulissant et le moyeu sont fixés à rotation l'un à l'autre, mais peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale, 1.3 le moyeu peut être connecté d'une manière fixée à rotation à un arbre, 1.4 pour la connexion entre le moyeu et l'arbre, l'une de ces deux parties contient un joint de dilatation coaxial, cylindrique qui a une connexion de pression, 1.5 la connexion de pression peut être fermée par une soupape, qui est fermée par cisaillement lorsqu'une vitesse relative entre le moyeu et la valve se produit. 2. Elément de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu (20) a un manchon mince (22) qui enferme l'arbre (10).