Brevet FR2817597A1 — publié le 20020607

L'invention s'intéresse à un élément flexible comportant une partie centrale et un gainage tubulaire protégeant ce dernier, et des éléments de manchon qui entourent la partie centrale et entre lesquels le gainage tubulaire est maintenu, la partie centrale et le gainage tubulaire présentant des coefficients de dilatation thermique différents. Dans le cas d'éléments flexibles, par exemple des arbres flexibles pliables ou des câbles de Bowden, dans lesquels les forces ou les moments peuvent être transmis par la partie centrale, ou autrement dans le cas de lignes électriques, il existe un problème fondamental de la protection des gainages, qui sont généralement constitués de matières plastiques, présentant un coefficient de dilatation thermique notablement différent par comparaison avec la partie centrale qui est constituée, par exemple, d'acier ou d'un autre métal en raison de la contrainte mécanique ou de manière à obtenir une conductivité électrique. Les manchons ont été préalablement collés ou soudés au tube, avec pour résultat que lorsque les manchons sont fixés axialement et que la partie centrale est fixée axialement, des problèmes peuvent apparaître en raison des dilatations différentes dues à la température. Ceci résulte en des distorsions de l'élément flexible, qui peuvent, par exemple dans le cas d'éléments d'entraînement, assurer que l'élément se déplace depuis sa position indiquée à l'origine, mais au moins provoquent des pertes par frottement et une usure accrue en raison des forces d'appui entre le gainage tubulaire et la partie centrale. Si les dilatations différentes dues à la température sont compensées par les parties centrales qui sont fixées d'une manière axialement mobile, il peut y avoir le risque que le tube qui se dilate tire la partie centrale hors de son guide, ce qui devra être évité dans toutes les circonstances. Le but de la présente invention est de réaliser un élément flexible qui soit capable de compenser les dilatations linéaires différentes du gainage et de la partie centrale dans le cas de changements de température. Conformément à l'invention, le but est atteint par un élément flexible comportant une partie centrale et un gainage tubulaire protégeant ce dernier, et des éléments de manchon qui entourent la partie centrale et entre lesquels le gainage tubulaire est maintenu, la partie centrale et le gainage tubulaire présentant des coefficients de dilatation thermique différents, dans lequel au moins un élément de manchon maintient le tube avec un jeu axial limité. Dans ce cas, le jeu dans l'élément de manchon peut être choisi de telle manière que, d'une part, le gainage tubulaire ne puisse pas être séparé de l'élément de manchon et, d'autre part, qu'à la dilatation linéaire maximum devant être attendue, le tube n'utilise pas entièrement le jeu prévu. Dans ce cas, l'élément flexible conforme à l'invention procure l'avantage que la compensation linéaire peut avoir lieu uniquement entre les éléments de manchon, et le tube, ce qui est particulièrement avantageux lorsque, comme cela est fréquemment réalisé dans le cas d'arbres flexibles, par exemple, les éléments de manchon peuvent être fixés dans des logements ou des montages du côté entraînement et du côté prélèvement de puissance. Comme cela a déjà été mentionné, I'invention convient à une utilisation dans le cas d'arbres ou de câbles de Bowden, ou autrement dans des câbles, l'élément flexible conforme à l'invention étant de préférence utilisé en particulier dans le secteur automobile avec les fluctuations considérables de température qui s'y produisent. Un léger jeu radial est de préférence prévu entre le gainage tubulaire et l'élément de manchon, de sorte que la compensation linéaire puisse avoir lieu avec simplement une faible quantité de frottement, mais en même temps, qu'il y ait également une certaine quantité de protection contre la pénétration de saletés. De manière à assurer une protection pour les extrémités du tube relativement sensibles, il est en outre préféré qu'au moins un premier élément de manchon présentant une compensation linéaire axiale comporte une région cylindrique creuse dans laquelle le gainage tubulaire est inséré. Bien qu'une disposition soit prise, selon l'application, pour que les éléments de manchon soient pressés sur la partie centrale et soient ainsi fixés axialement, dans d'autres conditions il peut être souhaitable de permettre un certain déplacement relatif entre les éléments de manchon et la partie centrale, en particulier, lorsque la partie centrale et l'élément de manchon sont fixés séparément, du fait que sinon des distorsions pourraient également apparaître à nouveau à ce point. Du fait que, dans le cas d'éléments de manchon mobiles, il peut y avoir le risque que dans certaines circonstances les extrémités du tube glissent hors des éléments de manchon ou autrement que la partie centrale tombe hors du gainage protecteur avant l'installation finale, il est prévu, dans une autre conception préférée de l'invention, qu'au niveau d'au moins une extrémité, de préférence aux deux extrémités de l'élément flexible, soit fixé sur la partie centrale un élément de bague qui forme une butée axiale pour l'élément de manchon associé qu'il enferme et qui est mobile axialement. Dans le cas d'éléments de bague disposés des deux côtés, il n'y a plus aucun risque de séparation, même lors d'une manipulation avec négligence, et ainsi cette conception est préférée, auquel cas un autre avantage est que l'élément flexible est construit symétriquement, avec pour résultat qu'il ne peut pas être monté à l'envers. Un mode de réalisation d'exemple de l'invention sera décrit plus en détail ci-dessous en faisant référence au dessin annexé. La figure représente une illustration en partie écorchée d'un arbre d'entraînement flexible 10 tel qu'il est réalisé dans le secteur automobile en vue du raccordement entre un moteur électrique d'entraînement et une fenêtre de ventilateur électrique actionnée par ce dernier. En vue de la transmission du moment nécessaire, I'arbre de transmission flexible comporte une partie centrale en acier de conception habituelle présentant une section centrale épaissie 14. En vue de la protection de la partie centrale de l'arbre 12 et également des parties environnantes, la partie centrale est entourée par un gainage tubulaire flexible 16 qui repose au niveau de ses deux extrémités dans des sections cylindriques creuses 18 des éléments de manchon 20. Dans ce cas, les extrémités du tube ne sont pas reliées de façon fixe aux sections cylindriques creuses 18. Au lieu de cela, elles reposent uniquement dans ces dernières avec un léger jeu, avec pour résultat que le déplacement axial du tube par rapport aux élément de manchon 20 est possible jusqu'à ce que les extrémités du tube portent contre les surfaces d'extrémité 22. Les éléments de manchon, qui sont constitués de préférence de matières plastiques, peuvent être fixés du côté entraînement et du côté prélèvement de puissance dans des douilles correspondantes, de sorte que l'espace entre la partie centrale 12 et le gainage tubulaire 16 est fermé d'une manière protégée. Les éléments de manchon 20 sont mobiles par rapport à la partie centrale 12, leur mobilité axiale étant limitée par les éléments de bague 24 qui sont pressés dans certaines positions sur les extrémités de la partie centrale 12. Les éléments de bague peuvent, par exemple, être constitués de laiton et empêcher les éléments de manchon 20 de pouvoir se déplacer jusque dans une position dans laquelle une extrémité du tube du gainage tubulaire 16 peut glisser hors de la section cylindrique creuse 18 lui appartenant. Les éléments de bague 24 empêchent également la partie centrale 12 de tomber à l'extérieur ou au moins de glisser. Dans le cas de changements de température, qui peuvent être considérables dans le véhicule à moteur, par exemple lorsque le véhicule chauffe après une nuit froide d'hiver ou lorsqu'il est stationné sous la lumière solaire directe, la partie centrale en acier 12 et le gainage tubulaire 16 se dilatent suivant des quantités différentes en raison de leurs coefficients de dilatation thermique différents, auquel cas une première extrémité du tube ou, suivant la position relative, les deux extrémités du tube peuvent se déplacer dans la section cylindrique creuse 18 si un jeu prévu 26 n'a pas été consommé. Bien entendu, le jeu 26 sera dimensionné de telle manière qu'aux températures les plus basses devant être attendues, les extrémités du tube soient toujours maintenues de façon sûre dans les sections cylindriques creuses 18 et, qu'aux températures maximums devant être attendues, les extrémités du tube ne portent pas des deux côtés contre les surfaces d'extrémité 22, ce qui pourrait, en conséquence du trajet de déviation de l'élément de manchon 20 qui est limité par son montage et par la portée contre les éléments de bague, conduire à des distorsions et des déformations du gainage tubulaire 16 et à des applications indésirables de forces dans la partie centrale 12. En raison de la conception symétrique de l'arbre d'entraînement flexible 10, une attention n'a pas besoin d'être portée à une position particulière de montage, du fait qu'elle est indépendante de l'élément de manchon 20 qui est fixé du côté entraînement et de celui qui est fixé du côté prélèvement de puissance. Suivant le type de montage et l'utilisation prévue, il peut être concevable de fixer les éléments de manchon 20 sur les éléments de bague 24 ou de fixer les éléments de manchon 20 eux-mêmes directement sur la partie centrale 12 de l'arbre d'entraînement flexible 10, par exemple en les pressant dessus. Il est également concevable de construire des câbles de Bowden d'une manière similaire à l'arbre d'entraînement flexible 10, auquel cas le gainage protecteur 16 entoure la gaine de support du câble de Bowden. D'autres applications, par exemple, dans le domaine des câbles électriques o la partie centrale 12 n'a pas la mission de transmettre des forces d'entraînement, sont également concevables. REVENDICATIONS 1. Elément flexible comportant une partie centrale (12) et un gainage tubulaire (16) protégeant ce dernier, et des éléments de manchon (20) qui entourent la partie centrale (12) et entre lesquels le gainage tubulaire (16) est maintenu, la partie centrale (12) et le gainage tubulaire (16) présentant des coefficients de dilatation thermique différents, caractérisé en ce qu'au moins un élément de manchon (20) maintient le gainage tubulaire (16) avec un jeu axial limité (26). 2. Elément flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un léger jeu radial est prévu entre le gainage tubulaire (16) et l'élément de manchon (20). 3. Elément flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un jeu axial (26) est prévu dans les deux éléments de manchon (20). 4. Elément flexible selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'au moins un élément de manchon (20) comporte une région cylindrique creuse (18) dans laquelle le gainage tubulaire (16) est inséré. 5. Elément flexible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément de manchon (20) est relié de façon fixe à la partie centrale (12). 6. Elément flexible selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au niveau d'au moins une extrémité, de préférence aux deux extrémités, de l'élément flexible (10) est fixé sur la partie centrale (12) un élément de bague (24) qui forme une butée axiale pour l'élément de manchon associé (20) qu'il enferme et qui est mobile axialement. 7. Elément flexible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de manchon (20) peuvent être fixés sur des éléments qui peuvent être reliés l'un à l'autre par l'élément flexible (10). 8. Elément flexible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément flexible est un élément d'entraînement, par exemple un arbre flexible ou un câble de Bowden, auquel cas les couples ou les forces peuvent être transmis par la partie centrale (12).