ELASTIC COUPLING DEVICE, ESPECIALLY FOR A MOTOR VEHICLE STEERING COLUMN

Abstract: 1. Flexible coupling device comprising first and second yokes (1, 2 ; 13, 14) which are intended to be fixed, respectively, to a drive member and a driven member, which each have arms (3 ; 15) arranged so that the arms of the first yoke are interposed with those (4 ; 16) of the second yoke, characterized in that to each yoke is fixed a support (10, 11 ; 23, 24, 23a, 24a ; 23b, 24b) and these two supports are arranged opposite each other so that the facing surfaces of these supports are substantially perpendicular to the rotation axis of the device, in that an elastomeric linking element (12 ; 25, 25a, 25b) is fixed to these facing surfaces of the supports, and in that each support is fixed to the corresponding yoke by means of a spindle (7, 8 ; 19, 20 ; 19a, 20a ; 20b) engaging in at least one opening (9 ; 21) in said support and in holec (5, 6 ; 17, 18, 17a, 18a) provided in the arms (3, 4 ; 15, 16) of said yoke.

Description: La presente invention est relative aux dispositifs d accouplement de deux arbres et se rapporte plus particuliérement a un dispositif d accouplement élastique notamment pour colonne de direction de véhicule automobile. Les dispositifs d'accouplement pour colonnes de direction sont généralement constitués par des joints de cardan dont la construction ne permet qu im- parfaitement d'amortir les vibrations transmises a la colonne de direction par les roues du véhicule. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en créant un dispositif d accouplement élastique entre deux arbres qui soit capable d'absorber des efforts axiaux et torsionnels, tout en assurant la sécurité de transmission en toutes circonstances. Elle a donc pour objet un dispositif d'accouplement élastique comprenant des première et.seconde chapes destinées à étre respectivement fixées à un organe menant et à un organe mené, les ailes de la première chape étant intercalées avec celles de la seconde chape, caractérisé en ce qu'à chaque chape est fixé un flasque disposé en regard du flasque fixé à 1 autre chape, les surfaces en regard desdits flasques étant à peu prés perpendiculaires à l'axe de rotation du dispositif. un élément de liaison en élastomère étant fixé sur les surfaces en regard desdits flasques. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnes uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig.l est une vue en élévation et en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif d'accouplement élastique suivant l'invention; - la Fig.2 est une vue de dessus du dispositif d'accouplement de la Fig.1; - la Fig. 3 est une demi-coupe transversale de la Fig.l montrant le dispositif en position d'utilisation normale; - la Fig.4 est une demi-coupe analogue à celle de la Fig.3 montrant le dispositif en position de sécurité d'entrainement; ; - la Fig.5 est une vue analogue à celle de la Fig.3 montrant la déformation de certains organes du dispositif d'accouplement lorsqu'il est utilisé sous un certain angle; - la Fig.6 est une vue en élévation et en coupe d'un autre mode de réalisation du dispositif d'accouplement suivant l'invention; - la Fig.7 est une vue en élévation et en coupe d'une variante du dispositif d'accouplement de la Fig.6; - la Fig.8 est une vue en élévation et en coupe d'une autre variante du dispositif de la Fig.6; - la Fig.9 est une vue de face d'un mode de réalisation particulière de flasque entrant dans la construction du dispositif d'accouplement de la Fig.1; - la Fig.10 est une vue partielle en perspective du flasque de la Fig.9; ; - la Fig.11 est une vue partielle en perspective d'un autre mode de fixation d'un flasque à une chape du dispositif d'accouplement suivant l'invention; - la Fig.12 est une vue partielle en perspective éclatée d'une variante de dispositif d'accouplement élastique à élément élastique intérieur. Le dispositif d'accouplement élastique représenté à la Fig.1 comporte deux chapes 1 et 2 à moyeu fendu, destinées a être fixées respectivement sur des arbres non représentés, qui doivent être reliés par le dispositif d'accouplement. Les ailes 3 de la chape 1 et les ailes 4 de la chape 2 sont percées de trous respectifs 5 et 6 dans lesquels sont montés des axes de liaison 7,8. Les extrémités de l'axe 7 qui font saillies vers l'extérieur par rapport aux ailes 4 de la chape 2 sont engagées dans des orifices 9 d'un flasque 10 qui est ainsi rendu solidaire de la chape 2. De la même manière, les extrémités de l'axe 8 dépassant vers l'extérieur des ailes 3 de la chape 1 sont engagées dans des orifices analogues non représentés d'un flasque 11 qui est ainsi lié à la chape 1. Les flasques 10 et 11 sont reliés entre eux par un élément annulaire 12 en caoutchouc fixé aux faces en regard des flasques 10 et 11 par exemple par adhérisation. Les chapes 1 et 2 sont disposées de telle manière que leurs ailes 3 et 4 soient interca lées comme représenté à la Fig.3. Une telle disposition permet d'obtenir une sécurité d'entrainement en rotation en cas d'endommagement de l'élément en caoutchouc 12, parvenue en contact des ailes 3 et 4 des chapes 1 et 2, comme représenté à la Fig.4. Les axes 7 et 8 assurant l'entrainement des flasques 10 et 11 sont croisés et constituent chacun avec la chape à laquelle ils sont fixés, un maillon de retenue axiale pour l'autre ensemble axe-chape. Ceci permet d'obtenir une sécurité dans le sens axial en cas de détérioration de l'élément en caoutchouc 12. Cet élément de caoutchouc, outre qu'il permet l'accouplement des deux flasques 10 et 11, assure une bonne rigidité de l'ensemble en torsion. Le maintien en position des axes 7 et 8 est assuré par sertissage comme représenté en 13 à la Fig. 1 obtenue par déplacement de la matiére du flasque, par des protubérances venues de moulage prévues autour des extrémités des orifices tels que 9 des flasques ou par tout autre moyen approprié. Les flasques 10 et li sont réalisés en un matériau et présentent des dimensions tels qu'ils peuvent subir des déformations permettant un déplacement axial d'une chape par rapport à l'autre, ce qui donne une souplesse axiale à l'ensemble. En outre, comme représenté à la Fig.5, la déformation des flasques 10 et il permet également de faire fonctionner le dispositif d'accouplement sous un angle non négligeable. Cette déformation des flasques est rendue possible en raison de leur disposition à l'extérieur des chapes. Les flasques 10 et il sont avantageusement réalisés en matière plastique moulée. Sur la Fig.6 on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif d'accouplement élastique suivant l'invention. Ce dispositif d'accouplement comporte deux chapes 13,14 à moyeu fendu, dont les ailes 15,16 sont respectivement percées de trous 17,18 dans lesquels sont engagés des axes correspondants 19,20. Les parties des axes 19,20 situées entre les ailes 15.16 des chapes 13,14, traversent des passages respectifs 21.22 ménagés dans des flasques 23,24 en forme de disques rigides disposés à l'intérieur de l'espace laissé libre par les ailes intercalées des chapes et reliés entre eux par un élément de caoutchouc 25 fixé aux faces en regard des flasques 23,24 par adhérisation. Les axes 19 et 20 du dispositif d'accouple ment de la Fig.6 sont constitués par des goupilles fendues dont le maintien en place est assuré par leur propre élasticité. Le dispositif d'accouplement représenté à la Fig.6 présente des performances analogues à celles du dispositif représenté aux Fig.1 à 5. Le dispositif d'accouplement représenté à la Fig.7 est semblable à celui de la Fig.6 à l'exception du fait que les axes assurant la liaison entre les ailes 15,16 des chapes 13,14 et les flasques 23a,24# reliés entre eux par l'élément en caoutchouc 25a sont constitués par des goupilles 19a,20a de section carrée, reçues dans des passages de forme correspondante ménagés dans les flasques 23a,24a et dont les extrémités sont engagées dans des trous 17a,18a également de section carrée prévus dans les ailes des chapes. Le dispositif d'accouplement élastique de la Fig.8 est également semblable à ceux des Fig.6 et 7 et ne diffère de ceux-ci que par le fait que les axes l9b, 208. de liaison entre les ailes des chapes et les flasques 238,249 reliés entre eux par l'élément en caoutchouc 25t sont montés par leurs extrémités dans les ailes 15,16 desdites chapes 13,14 par l'intermé- diaire de coussinets ou de roulements à aiguilles 26. Sur la Fig.9, on a représenté un mode de réalisation particulier d'un flasque entrant dans la construction du dispositif d'accouplement élastique de la Fig.1, Ce flasque est constitué par une pièce an- nulaire 27 en tôle emboutie. Dans deux zones diamétralement opposées de la pièce annulaire 27, sont réalisés des paliers 28 destinés à recevoir un axe de liaison du flasque avec une chape du dispositif d accouplement à laquelle il est associé. Chaque p lier 28 comporte. comme représenté à la Fig.10 une première moitié 29 réalisée par déformation du flasque proprement dit et une seconde moitié 30 réalisée par déformation et pliage d une patte radiale liée au flasque. La déformation en 29 du flasque 27 permet de former un évidement dans lequel est reçue l'épaisseur de la patte repliée formant la deuxième moitié 30 du palier de manière que cette deuxième moitié affleure la surface du flasque 27 et ne fasse ainsi aucun obstacle à la fixation par adhérisation audit flasque de l'élément en caoutchouc de liaison avec le flasque associé à l'autre chape du dispositif d'accouplement élastique. Sur la Fig.11. on a représenté une variante de fixation des flasques sur une chape du dispositif d'accouplement élastique suivant l'invention. Les ailes 31 de chaque chape comportent une oreille 32 rabattue à angle droit vers l'extérieur et chaque flasque 33 comporte des pattes découpées 34 permettant d assurer la fixation du flasque 33 sur la chape par sertissage des pattes 34 sur l'oreille 32. Ainsi, le flasque est fixé en deux points diamétralement opposés. Un tel agencement permet d'assurer une sécurite axiale du dispositif d'accouplement en cas de détérioration de l'élément de liaison en élastomère interposé entre les flasques. Selon le mode de réalisation de la Fig.12, chaque flasque de liaison 35,36 en forme de disque comporte des saillies 37,38 diamétralement opposées dans lesquelles sont ménagées des lumières 39,40. Les extrémités des ailes 41,42 des chapes associées à chacun des flasques 35,36 sont engagées dans les lumières 39.40 correspondantes et sont maintenues dans ces lumières par des points de sertissage 43. Dans les divers modes de réalisation qui viennent d être décrits en référence aux dessins, les flasques, qu'ils soient annulaires comme par exemple dans le dispositif de la Fig.1 ou en forme de disques, comme par exemple dans le dispositif de la Fig.6, sont réalisés à peu près plans. On peut cependant envisager de les réaliser de forme légèrement conique. Ils peuvent également présenter des surfaces de forme générale plane ou conique, mais pourvues d'ondulations. Dans les divers exemples décrits plus haut, on a envisage l'emploi de flasques de liaison en ma tière plastique ou encore en tôle emboutie. On peut également utiliser des flasques en matériau composite par exemple en matière plastique chargée de fibres de renforcement. Bien que certains des dispositifs d'accouplement élastique puissent être utilisés sous un certain angle , les sollicitations angulaires appliquées à l'élément de liaison en élastomère sont limitees par la forme même des chapes, chacune d'elles formant pour la chape à laquelle elle est associée, un organe de butée angulaire. Dans certains modes de réalisation et notamment dans les variantes des Fig.6 à 8, c'est la rigidité des flasques qui limite les débattements angulaires et axiaux. Le dispositif d'accouplement élastique qui vient d'être décrit est particulièrement adapté pour être utilisé dans les colonnes de direction de véhicules automobiles. Il permet en effet d'obtenir une dissocia tion des caractéristiques torsionnelles prises par l'élément en caoutchouc en cisaillement et les caractéristiques d'effort axial prises par l'élément en caoutchouc en compression-traction dans le cas du dispositif des Fig.6 à 8 et en flexion de l'ensemble élément de liaison-flasques dans le cas du dispositif des Fig.1 à 5.

Claims: REVENDICATIONS Dispositif d accouplement élastique comprenant des premier et seconde chapes (1 .2; 13. 14) destinées a être respectivement fixées a un organe menant et à un organe mené, les ailes (3;15 > de première chape étant intercalées avec celles (4; 16) de la seconde chape, caractérisé en ce qu'à chaque chape est fixé un flasque (10,11;23,24;23a,24a;23b,24b) disposé en regard du flasque fixé à l'autre chape, les surfaces en regard desdits flasques étant à peu prés perpendiculaires à l'axe de rotation du dispositif, un élément de liaison en élastomère (12;25;25a;25b) étant fixé sur les surfaces en regard desdits flasques. 2. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque flasque est fixé a' la chape correspondante au moyen d'un axe (7,8;19,20;19a,20a;19b,20b) engagé dans au moins un orifice (9;21) dudit flasque et dans des trous (5,6; 17,18;17a,18a) ménagés dans les ailes (3,4; 15,16) de ladite chape. 3. Dispositif d'accouplement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque flasque (10.11) est de forme annulaire et fixé à l'extérieur des chapes (1,2) sur les extrémités de l'axe (7,8) correspondant faisant saillie à l'extérieur des ailes desdites chapes et étant engagées dans des orifices (9) ménagés dans ledit flasque, et en ce que l'élément de liaison en élastomère (12) est de forme annulaire et fixé sur les faces en regard es- dits flasques (10,11). 4. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les flasques (10. 11) sont d'une épaisseur telle qu'ils présentent une flexibilité propre à assurer un débattement angu laire et/ou axial du dispositif. 5. Dispositif d accouplement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque flasque (23,24;23a,24a;23b,25b) est en forme de disque et fixé à l'intérieur des chapes (13,14) sur l'axe (#9,20;19a,20a;19b,2Ob) correspondant dont les extrémités sont engagées dans des trous (17,18;17a, visa) ménagés dans les ailes (15,16) de la chape correspondante et en ce que l'élément de liaison en élastomère (25;25a;25b) est un disque fixé sur les faces en regard desdits flasques. 6. Dispositif d'accouplement suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits axes (7,8) sont maintenus en position par des sertissages (13) de la matière des flasques (10,11) entourant les orifices (9) dans lesquels les extrémités desdits axes sont engagés ou encore par des protubérances venues de moulage prévues autour des extrémités desdits orifices. 7. Dispositif d'accouplement suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits axes sont constitués par des goupilles fendues (19,20) maintenues en place par leur élasticité propre ou bien par des goupilles de section carrée (19a,20a) engagées dans des trous (17a,18a) des ailes des chapes et dans des passages de section correspondantes ménagés dans les flasques (23a,24a). 8. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits axes (19b,20b) sont montés dans les ailes (14,15) desdites chapes par l'intermédiaire de coussinets ou de roulements a aiguilles (26). 9. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de liaison en élastomére est fixé aux flasques par adhérisation. 10. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits flasques (10,11;23,24;23a,24a;23b,24b,27; 30;35,36) sont réalisés en matière plastique, en métal ou en matériau composite. 11. Dispositif d'accouplement suivant les revendications 2 et 10 prises ensemble, caractérisé en ce que lesdits flasques annulaires (27) sont réalisés en tôle emboutie, les paliers (28) pour lesdits axes étant formés dans des zones diamétralement opposées du flasque par des emboutis (29) constituant une première moitié de chaque palier et par des pattes (30) embouties et rabattues sur les emboutis, formant la seconde moitié dudit palier. 12. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits flasques (33) est un flasque de forme annulaire dispose à l'extérieur desdites chapes dont les ailes (31) comportent chacune une oreille (32) rabattue vers l exterieur, le flasque comportant des pattes découpées (34) au moyen desquelles il est fixé aux ailes (31) des chapes par sertisssage. 13. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits flasques (35,36) sont constitués par des disques pourvus de saillies (37,38) diamétralement opposées dans lesquelles sont ménages des lumières (39,40), les ex extrémités des ailes (41) des chapes correspondantes étant engagées dans lesdites lumières et maintenues dans celles-ci par des points de sertissage. 14. Dispositif d'accouplement suivant l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les flasques sont lisses ou présentent des ondulations. 15. Dispositif d accouplement suivant 1 une des revendications 1 a 14, caracterisé en ce que les surfaces des flasques sont planes ou legerement coniques. 16. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les ailes intercalées des chapes (1,2:13.14) du dispositif forment des moyens de sécurité d'entrainement en rotation en cas de détérioration de l'élément de liaison en élastomère (12,25,25a,25b). 17. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que chaque flasque (10,11;23,24;23a,24a;23b,24b; 33;35,36) fixé à la chape correspondante (1,2;13,14; 31;41.42? forme un maillon de retenue axiale pour l'autre ensemble flasque-chape, en cas de détérioration de l'élément de liaison en élastomère.

Inventors: BENEDI, GREGORIO, HALDRIC, BERNARD, PRETOT, DANIEL, Benedi, Grégorio
Applicants: NACAM SOCIETE DITE:
Application year: 1985
Main classification: F16D3
IPC codes: F16D3