Brevet FR2956887A1 — publié le 20110902

Transmission rotative flexible anti vibrations L'invention est relative à une transmission rotative flexible anti vibrations. L'invention a plus spécialement pour objet une transmission rotative flexible, un ensemble comprenant arbre flexible, deux organes d'accouplement et un tube compensateur destiné à former une telle transmission rotative flexible et, enfin, un dispositif comprenant un organe moteur menant à rotation, un organe mené à rotation et une telle transmission rotative flexible. On connaît déjà des transmissions rotatives flexibles du type comportant un arbre intérieur flexible, deux organes d'accouplement aux deux extrémités de l'arbre flexible et une gaine extérieure tubulaire, flexible s'étendant entre les deux parties extrêmes libres des organes d'accouplement. Les organes d'accouplement sont agencés pour pouvoir être accouplés mécaniquement, l'un à un moyen moteur menant et l'autre à un moyen mené. De telles transmissions rotatives flexibles sont aptes et destinées à être mises en oeuvre et utilisées dans nombre d'applications et de dispositifs tels que les machines outil, cet exemple n'étant qu'illustratif. Bien entendu, il existe un jeu radial entre la face périphérique extérieure de l'arbre flexible et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure. Dans une réalisation typique, le diamètre extérieur des organes d'accouplement est 25 légèrement plus grand que le diamètre intérieur de la gaine extérieure et il existe un jeu radial entre la face périphérique extérieure des organes d'accouplement et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure, ce qui augmente d'autant le jeu radial entre l'arbre flexible et la gaine extérieure. 30 Par exemple, dans une réalisation, l'arbre flexible a un diamètre extérieur de 4 mm, les organes d'accouplement ont un diamètre extérieur de 6 mm et la gaine a un diamètre intérieur de 6,2 mm. Le jeu radial entre l'arbre flexible et la gaine extérieure est alors de 2,2 mm. 35 Un tel jeu est gênant car il provoque des vibrations et du bruit à vitesse de rotation élevée. L'état de la technique enseigne qu'un tel jeu à l'endroit des organes d'accouplement est gênant et qu'il peut lui être remédié à ce problème en prévoyant des saillies annulaires. Une telle solution ne peut être appliquée efficacement à l'arbre flexible lui-même. L'invention a donc pour but d'apporter une solution à ce problème. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention a pour objet une transmission rotative flexible du type comportant un arbre intérieur flexible, deux organes d'accouplement aux deux 10 extrémités de l'arbre flexible, une gaine extérieure tubulaire, flexible s'étendant entre les deux parties extrêmes libres des deux organes d'accouplement, et un jeu radial entre la face périphérique extérieure des deux organes d'accouplement et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure et un jeu radial plus important entre la face périphérique de l'arbre flexible et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure. 15 Une telle transmission rotative flexible est telle que le jeu radial arbre-gaine est comblé au moins pour partie par un tube compensateur rapporté monté sur et à l'extérieur de l'arbre flexible, ajusté avec faible jeu à l'intérieur de la gaine extérieure, un matériau de lubrification étant interposé entre la face périphérique extérieure de l'arbre flexible et la face intérieure du 20 tube compensateur. Selon une réalisation, le jeu radial tube compensateur-gaine est le jeu minimal permettant le fonctionnement de la transmission rotative flexible. 25 Selon une réalisation, le tube compensateur s'étend axialement au moins sensiblement entre les deux épaulements radiaux intérieurs des deux organes d'accouplement. Selon une réalisation, le tube compensateur est réalisé en un matériau à faible coefficient de frottement ou ayant reçu un traitement propre à lui conférer un faible coefficient de frottement 30 ou comportant une garniture en un matériau à faible coefficient de frottement, au moins du côté de sa face intérieure. Selon une réalisation, le tube compensateur est laissé à rotation libre. 35 Selon une réalisation, le jeu radial tube compensateur-gaine est choisi pour permettre le montage par coulissement axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement-tube compensateur dans la gaine extérieure, sans nécessité de permettre la5 rotation du tube compensateur dans la gaine lors du fonctionnement de la transmission rotative flexible. Selon une réalisation, il est prévu des moyens de blocage axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement par rapport à la gaine extérieure extrinsèque à la transmission. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un ensemble comprenant un arbre intérieur flexible, deux organes d'accouplement aux deux extrémités de l'arbre flexible et un tube compensateur rapporté monté sur et à l'extérieur de l'arbre flexible, un matériau de lubrification étant interposé entre la face périphérique extérieure de l'arbre flexible et la face intérieure du tube compensateur, spécialement destiné à faire partie d'une transmission rotative flexible telle que décrite précédemment, étant monté par coulissement axial dans une gaine extérieure, tubulaire, flexible. Selon un troisième aspect, l'invention a pour objet un dispositif comprenant un organe moteur menant à rotation, un organe mené à rotation et une transmission rotative flexible telle qu'elle que décrite. Selon une réalisation, la gaine est montée de manière à venir en blocage à l'une et à l'autre de ses extrémités libres sur deux faces d'arrêt associés aux organes menant et mené. On décrit maintenant l'invention en référence à la figure unique annexée qui est une vue en coupe par un plan axial d'un dispositif comprenant un organe moteur menant à rotation, un organe mené à rotation et une transmission rotative flexible, l'axe de la transmission étant ici représenté rectiligne pour des raisons de simplification. Sur la figure est représenté un dispositif 1 du type comprenant un organe moteur menant à rotation 2a, un organe mené à rotation 2b, d'axes 3a et 3b, respectivement et une transmission rotative flexible 4 assurant l'entraînement en rotation de l'organe mené 2b autour de son axe 3b, du fait de la rotation de l'organe menant 2a autour de son axe 3a. Un tel dispositif 1 peut, par exemple, faire partie d'une machine outil, cet exemple n'étant qu'illustratif.35 Le dispositif 1 comporte également deux faces d'arrêt 5a et 5b, associées, respectivement, aux organes menant et mené 2a et 2b. Une telle face d'arrêt 5a, 5b est par exemple la face extérieure d'un carter dont saille l'organe menant 2a, mené 2b. La transmission 3 est flexible, de sorte que les axes 3a et 3b ne sont pas forcément coaxiaux ni même parallèles, la figure représentant une transmission ayant un axe longitudinal 6 rectiligne pour des raisons de simplification. La transmission 4 comporte un arbre intérieur flexible 7, apte à restituer vers sa partie extrême 8b située vers l'organe mené 2b le moment de rotation qui lui est appliqué vers sa partie extrême 8a située vers l'organe menant 2a. Cet arbre flexible 7 est par exemple métallique. L'arbre flexible 7 comporte une face latérale périphérique extérieure 9, de section droite transversale circulaire, de diamètre d,. La transmission 4 comporte également deux organes d'accouplement 10a et 10b fixés rigidement, et ainsi accouplés, respectivement, aux deux parties extrêmes 8a et 8b de l'arbre flexible 7. Chaque organe d'accouplement 10a, 10b a une forme de douille comportant une face latérale périphérique extérieure 11, de section droite transversale circulaire de diamètre d2, une face transversale intérieure 12 et une face transversale extérieure libre 13. 25 Dans la réalisation représentée, un trou 14 est ménagé dans la face transversale intérieure 12 dans lequel est sertie ou fixée autrement la partie extrême 8a, 8b de l'arbre flexible 7. Il est ainsi ménagé autour du trou 14, un épaulement 15 annulaire transversal. Un autre trou 16 est ménagé dans la face transversale extérieure 13 dans lequel peut être 30 monté et fixé, et ainsi accouplé, l'organe 2a, 2b. La transmission 4 comporte également une gaine 17, extérieure tubulaire et flexible. Une telle gaine 17 est réalisée par exemple en matière plastique offrant une qualité permettant d'éviter la détérioration de l'arbre flexible 7 et des organes d'accouplement 10a et 10b. La gaine 17 s'étend entre les deux parties extrêmes libres des deux organes d'accouplement 10a et 10b, à savoir leurs faces transversales extérieures libres 13a, 13b. 35 Les deux faces d'extrémité transversales libres 18a et 18b de la gaine 17 sont aptes et destinées à venir en blocage sur les faces d'arrêt respectives 5a et 5b. La gaine 17 est tubulaire et comporte un espace intérieur 19 la traversant de part en part, entre les deux faces d'extrémité transversales libres 18a et 18b, où il débouche par des ouvertures 20a et 20b. Cet espace intérieur 19 est limité par une face latérale périphérique intérieure 21, de section droite transversale circulaire de diamètre d3. Le diamètre d, de l'arbre flexible 7 est légèrement inférieur au diamètre d2 des organes d'accouplement 10a, 10b, un épaulement annulaire transversal intérieur 15a, 15b étant ménagé comme indiqué précédemment. Le diamètre intérieur d3 de la gaine est légèrement supérieur au diamètre d2 des organes d'accouplement 10a, 10b. Ainsi, un jeu radial 22 est ménagé entre la face périphérique extérieure 11 des deux organes d'accouplement 10a et 10b et la face périphérique intérieure 21 de la gaine extérieure 17. Ce jeu est celui nécessaire au bon fonctionnement de la transmission, à savoir la rotation des organes d'accouplement 10a et 10b par rapport à la gaine 17, fixe en rotation. Compte tenu que d3 est légèrement supérieur à d2, un jeu radial 23, plus important, est ménagé entre la face latérale périphérique 9 de l'arbre flexible 7 et la face périphérique intérieure 21 de la gaine extérieure 17. Ce jeu est en soi source de vibrations et de bruit gênant. Ce jeu radial arbre-gaine 23 est comblé au moins pour partie par un tube compensateur 24. Le tube compensateur 24 est rapporté. Il est monté sur et à l'extérieur de l'arbre flexible 7. Il comporte une face périphérique extérieure 25, une face périphérique intérieure 26 et deux faces transversales d'extrémité 27a et 27b. Il a en section droite transversale une forme d'anneau circulaire de diamètre intérieur d4 et de diamètre extérieur d6. Le diamètre extérieur d4 du tube compensateur 24 est légèrement inférieur au diamètre intérieur d3 de la gaine 17. Ainsi, un jeu radial 28 est ménagé entre la face périphérique extérieure 25 du tube compensateur 24 et la face périphérique intérieure 21 de la gaine extérieure 17. Ce jeu 28 est le jeu minimal permettant le fonctionnement de la transmission rotative flexible 4. Le diamètre intérieur d5 du tube compensateur 24 est légèrement supérieur au diamètre extérieur d, de l'arbre flexible 7. Ainsi, un jeu radial 29 est ménagé entre la face périphérique intérieure 26 du tube compensateur 24 et la face périphérique extérieure 9 de l'arbre flexible 7. Un matériau de lubrification 30 est interposé entre la face périphérique extérieure 9 de l'arbre flexible 7 et la face périphérique intérieure 26 du tube compensateur 14. Le tube compensateur 24 s'étend axialement au moins sensiblement entre les deux 15 épaulements radiaux transversaux intérieurs 15a et 15b des deux organes d'accouplement 10a et 10b. Le tube compensateur 24 est réalisé en un matériau à faible coefficient de frottement ou il a reçu un traitement propre à lui conférer un faible coefficient de frottement ou il comporte une 20 garniture en un matériau à faible coefficient de frottement, au moins du côté de sa face intérieure 26. Le tube compensateur 24 est laissé à rotation libre. 25 Le jeu radial tube compensateur-gaine 28 est choisi pour permettre le montage par coulissement axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement-tube compensateur 7-10a-10b-24 dans la gaine extérieure 17, sans la nécessité de permettre la rotation du tube compensateur 24 dans la gaine 17 lors du fonctionnement de la transmission 4. 30 Ainsi que cela résulté de la description qui précède, il est prévu des moyens de blocage axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement-tube compensateur 7-10a-10b-24 par rapport à la gaine extérieure 17. Ces moyens de blocage sont extrinsèques à la transmission 4 et constitués par la coopération des faces d'extrémité transversale 18a et 18b 35 de la gaine 17 avec les faces d'arrêt 5a et 5b, respectivement.10 REVENDICATIONS1. Transmission rotative flexible comportant un arbre intérieur flexible, deux organes d'accouplement aux deux extrémités de l'arbre flexible, une gaine extérieure tubulaire, flexible s'étendant entre les deux parties extrêmes libres des deux organes d'accouplement, et un jeu radial entre la face périphérique extérieure des deux organes d'accouplement et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure et un jeu radial plus important entre la face périphérique de l'arbre flexible et la face périphérique intérieure de la gaine extérieure, caractérisée par le fait que le jeu radial arbre-gaine est comblé au moins pour partie par un tube compensateur rapporté monté sur et à l'extérieur de l'arbre flexible, ajusté avec faible jeu à l'intérieur de la gaine extérieure, un matériau de lubrification étant interposé entre la face périphérique extérieure de l'arbre flexible et la face intérieure du tube compensateur. 2. Transmission rotative flexible selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le jeu radial tube compensateur-gaine est le jeu minimal permettant le fonctionnement de la transmission rotative flexible. 3. Transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le tube compensateur s'étend axialement au moins sensiblement entre les deux épaulements radiaux intérieurs des deux organes d'accouplement. 4. Transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le tube compensateur est réalisé en un matériau à faible coefficient de frottement ou ayant reçu un traitement propre à lui conférer un faible coefficient de frottement ou comportant une garniture en un matériau à faible coefficient de frottement, au moins du côté de sa face intérieure. 5. Transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le tube compensateur est laissé à rotation libre. 6. Transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que le jeu radial tube compensateur-gaine est choisi pour permettre le montage par coulissement axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement-tube compensateur dans la gaine extérieure, sans nécessité de permettre la rotation du tube compensateur dans la gaine lors du fonctionnement de la transmission rotative flexible. 7. Transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par des moyens de blocage axial de l'ensemble arbre intérieur flexible-organes d'accouplement par rapport à la gaine extérieure extrinsèque à la transmission. 8. Ensemble comprenant arbre intérieur flexible, deux organes d'accouplement aux deux extrémités de l'arbre flexible et un tube compensateur rapporté monté sur et à l'extérieur de l'arbre flexible, un matériau de lubrification étant interposé entre la face périphérique extérieure de l'arbre flexible et la face intérieure du tube compensateur, spécialement destiné à faire partie d'une transmission rotative flexible, étant monté par coulissement axial dans une gaine extérieure, tubulaire, flexible. 9. Dispositif comprenant un organe moteur menant à rotation, un organe mené à rotation et une transmission rotative flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dont les organes d'accouplement sont accouplés aux organes menant et mené. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la gaine est montée de manière à venir en blocage à l'une et à l'autre de ses extrémités libres sur deux faces d'arrêt associés aux organes menant et mené.15