FR2547376A1 - Dispositif d'accouplement mecanique flexible - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN ORGANE MENANT MONTE POUR UNE ROTATION AUTOUR D'UN PREMIER AXE, UN ORGANE MENE MONTE POUR UNE ROTATION AUTOUR D'UN SECOND AXE, DES ORGANES FLOTTANTS INTERMEDIAIRES 50 LES RELIANT DE FACON QUE LES DEUX AXES TENDENT VERS UNE INTERSECTION EN UN POINT COMMUN 24 LORSQU'ILS SONT MAL ALIGNES AXIALEMENT, CHAQUE ORGANE FLOTTANT AYANT UN AXE CENTRAL ALLONGE S'ETENDANT RADIALEMENT PAR RAPPORT AUX DEUX AXES PASSANT PAR LE POINT COMMUN, UNE EXTREMITE RADIALE EXTERNE 52 DEFINIE PAR UNE SURFACE EXTREME SPHERIQUE CONVEXE ET UNE EXTREMITE RADIALE INTERNE 54 DEFINIE PAR UNE SURFACE EXTREME SPHERIQUE CONCAVE DONT LES CENTRES DE COURBURE COINCIDENT AVEC LE POINT COMMUN, DES PALIERS 72 POUR RELIER L'EXTREMITE RADIALE INTERNE DE CHAQUE ORGANE FLOTTANT A L'UN DES ORGANES MENANT ET MENE, DES PALIERS 70 POUR RELIER LEUR EXTREMITE RADIALE EXTERNE A L'AUTRE DES ORGANES MENANT ET MENE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX ACCOUPLEMENTS HOMOCINETIQUES.
Description
La présente invention se rapporte généralement à des dispositifs
d'accouplement mécaniquesflexibles et plus particulièrement à un accouplement perfectionné à
vitesse constante.
De nombreux dispositifs mécaniques d'accouplement
ont été conçus pour transmettre un mouvement rotatif avec un rapport constant de vitesse entre deux arbres tout en permettant aux positions relatives des arbres de varier.
Des dispositifs capables d'accomplir cette tâche sont 10 couramment appelés joints ou accouplements à vitesse constante ou homocinétiques Pour une analyse des accouplements homocinétiques, on peut se référer à Gilmartin, M J, et autres, "Displacement Analysis of Spatial 7 R Mechanisms Suitable for Constant Velocity Transmission Between Parallel Shafts"; Transactions of the ASME; Journal of
Mechanical Design; Volume 101; Octobre 1979; pages 604-613.
Ces dernières années, il y a eu une demande croissante de tels accouplements du fait de la large application de tels accouplements Par exemple, on les utilise avec 20 divers types de machines industrielles comprenant des applications telles que la "robotique", ainsi que des véhicules entralnés par moteur, comprenant les automobiles, les véhicules marins, des véhicules aéronautiques comme des hélicoptères et autres Plus récemment, un grand intérêt a été porté à de tels accouplements pour la traction avant dans des automobiles de façon que le couple puisse être délivré du moteur aux roues avant à une
vitesse constante.
Un type particulier d'accouplement qui a reçu une attention considérable est le type utilisant des billes
pour coupler activement un arbre menant à un arbre mené.
De tels accouplements sont révélés dans ( 1) Miller, Fred F; "Constant Velocity Universal Ball Joints Their Applications in Wheel Drives"; Society of Automotive Enineers, 35 Technical Paper Series; N 650010, 1965, pages 63-75; ( 2) Girguis, S L, et autres; "Constant Velocity Joints and Their Applications"; Society of Automotive Engineers, Technical Paper Series; N 780098, 1978; pages 1-17; et ( 3) la demande de brevet US en cours N 185 028 déposée au nom de Robert R Peterson et cédée à la présente demanderesse. Typiquement, les joints à billessont subdivisés en deux types, les joints à biles fixes qui permettent, en particulier, des défauts d'alignement angulaire entre les arbres menant et mené et les joints à billes plongeants qui permettent typiquement un défaut d'alignement axial et souvent permettent un certain défaut d'alignement angulaire des arbres Les joints à billes fixes maintiennent souvent fixes les extrémités des arbres de façon qu'aucun ne soit axialement mobile Les joints à billes plongeants par ailleurs sont typiquement conçus pour permettre un mouvement extrême relatif d'au moins un arbre le long de son axe Les deux types peuvent être utilisés pour coupler un arbre menant à une charge Par exemple, dans des systèmes de suspension indépendants pour traction avant ou arrière, le moteur est couplé à la roue menée par 20 un arbre intermédiaire Un joint fixe est typiquement prévu à l'extrémité externe de l'arbre intermédiaire la plus proche de la roue menée pour permettre d'assez grands défauts d'alignement angulaire tandis qu'un joint plongeant est typiquement prévu à l'extrémité interne, la plus proche du moteur o de plus faibles défauts d'alignement angulaire se présentent tout en permettant à la longueur de l'arbre intermédiaire entre les joints de varier du
fait de l'avance télescopique appliquée à l'accouplement.
Les joints à billes selon l'art antérieur uti30 lisés dans des systèmes de suspension à l'avant ou à l'arrière sont typiquement conçus afin que les arbres menant et mené tournent toujours autour d'axes qui se coupent l'un l'autre et les billes couplant les arbres menant et mené sont radialement espacées du point d'intersection des
axes et circonférentiellement distribuées autour de lui.
Les billes sont mobiles dans des gorges sphériquement courbées de façon que les arbres menant et mené puissent se déplacer en pivotant l'un par rapport à l'autre autour du point commun d'intersection des axes Afin de maintenir une vitesse constante entre les arbres menant et mené, les gorges des billes doivent être construites de façon que les centres de toutes les billes se trouvent dans un plan commun (quelquefois appelé plan "homocinétique") qui traverse toujours et coupe toujours en deux le point
commun d'intersection des axes de rotation.
Le type de conception de gorge des billes détermine si l'accouplement est un joint fixe ou un joint plongeant Les joints fixes maintiennent usuellement les extrémités des arbres menant et mené de façon qu'elles ne puissent se déplacer de manière appréciable en directions aciales respectives, mais qu'elles puissent se déplacer angulairement autour d'un point placé à l'intersection des deux axes de rotation dans le plan homocinétique Un mouvement axial relatif des organes menant
et mené est cependant permis dans le joint plongeant.
Les joints plongeants sont également typiquement capables 20 de permettre un certain défaut d'alignement angulaire.
Du fait de la conception d'un grand nombre de joints à billes, ils nécessitent des tolérances relativement précises de fabrication, et en conséquence le prix
de fabrication de tels joints est relativement élevé.
Par ailleurs, le contact métal-métal entre les diverses pièces mobiles produit un frottement et de la chaleur et ainsi des pertes d'énergie, et transmet du bruit et des vibrations Un jeu de recul se produit souvent en réponse
à de faibles couples inverses.
La durabilité des joints à billes selon l'art antérieur dépend fortement de la dimension du joint, de la solidité de la métallurgie, des réglages précis de tolérance de fabrication, du lubrifiant correct et de
l'intégrité du joint en caisson qui maintient une lubrifi35 cation appropriée de l'assemblage.
Une lubrification appropriée est critique pour
le fonctionnement d'un accouplement selon l'art antérieur.
Dans des applications d'accouplement comme des systèmes de suspension pour roue avant motrice, o il n'y a qu'un faible défaut d'alignement angulaire pendant un fonctionnement normal, le joint ne se rompt pas nécessairement immédiatement à la rupture du caisson tant qu'il est remplacé relativement rapidement Cependant, le lubrifiant peut facilement sécher et/ou se trouver contaminé conduisant à une rupture prématurée du joint. La demande de brevet US N 185 028 déposée au 10 nom de Robert R Peterson et cédée à la présente demanderesse, révèle un accouplement du type joint à billes perfectionné, qui sera appelé ci-après "accouplement à joint à billes de Peterson", éliminant toute lubrification, éliminant- sensiblement tout frottement et toute chaleur 15 entre les diverses surfaces d'appui, réduisant fortement les pertes de puissance, éliminant sensiblement la production ou la transmission de bruit et de vibration, relâchant les tolérances requises de fabrication, plus
économique à fabriquer et éliminant sensiblement le jeu 20 de recul aux faibles couples inverses.
Le mode de réalisation préféré de l'accouplement à joint à billes de Peterson comprend un organe menant rotatif autour d'un premier axe et un organe mené rotatif autour d'un second axe Un organe de transition tourne 25 avec l'organe menant autour du premier axe et comprend
une première quantité de gorges radialement espacées et circonférentiellement distribuées autour du premier axe.
Un second organe de transition tourne avec l'organe mené autour du second axe et comprend une seconde -quantité identique de gorges, chacune étant disposée radialement face à une gorge correspondante de la première quantité, en relation mutuellement face à face Une quantité identique de billes est disposée dans chacune des gorges de la première quantité et dans celle qui lui fait face 35 de la seconde quantité Un moyen formant palier laminé comprenant des couches alternées de matières élastique et non extensible est disposé entre l'organe menant et le premier organe de transition Le moyen formant palier laminé supporte, en compression, le couple transmis par l'organe menant à l'organe mené et supporte, en cisaillement, le mouvement de cisaillement entre l'organe menant et le premier organe de transition Un second moyen formant palier laminé comprenant des couches alternées de matières élastique et non extensible est disposé
entre l'organe menant et le second organe de transition.
Le second moyen formant palier laminé supporte, en 10 compression, les charges de couple transmises par l'organe menant à l'organe mené et supporte, en cisaillement, le mouvement de cisaillement entre l'organe mené et le second organe de transition Dans le mode de réalisation préféré du joint fixe du dispositif d'accou15 plement, les premier et second moyens formant paliers laminés sont conçus pour être en cisaillement en réponse à un défaut d'alignement angulaire relatif entre les organes menant et mené par rapport à leurs axes respectifs
de rotation.
La présente invention a pour objet général un perfectionnement de l'accouplement à joint à billes de Peterson. La présente invention a pour objet plus spécifique un ensemble d'un joint d'accouplement présen25 tant beaucoup d'avantages de l'accouplement à joint à
billes de Peterson.
La présente invention a pour autre objet un ensemble d'un joint d'accouplement ayant une plus forte
capacité de couple par rapport à un accouplement à joint 30 à billes de Peterson comparable.
La présente invention a pour autre objet un ensemble d'un joint d'accouplement nécessitant moins d'organes flottants que dans l'accouplement à joint à billes de Peterson afin de supporter le même couple. 35 La présente invention a pour autre objet un ensemble à joint d'accouplement perfectionné du type utilisant des paliers en élastomère ayant moins de sections en élastomère pour un couple donné que dans l'accouplement
à joint à billes de Peterson.
La présente invention a pour autre objet un ensemble d'un joint d'accouplement perfectionné ayant une conception plus simple que celle de l'accouplement à
joint à billes de Peterson.
Ces objets et d'autres encore sont atteints par unl dispositif d'accouplement comprenant un organe menant monté pour une rotation autour d'un premier axe, un organe 10 mené monté pour une rotation autour d'un second axe, et un certain nombre d'organes flottants intermédiaires circonférentiellement espacés autour des premier et second axes et reliant les organes menant et mené de façon que les premier et second axes tendent vers une intersection en un point commun Chacun des organes flottants est allongé dans une direction et a ( 1) un axe central allongé qui s'étend radialement par rapport aux premier et second axes à travers le point commun et qui se trouve damsun plan commun avec les axes centraux allongés 20 des autres organes flottants, ( 2) une extrémité radiale externe définie par une surface extrême sphérique convexe ayant un centre de courbure qui coincide avec le point commun, et ( 3) une extrémité radiale interne définie par une surface extrême sphérique concave ayant un centre de 25 courbure qui coincide avec le point commun Le dispositif d'accouplement comprend également un premier moyen pour coupler l'extrémité radiale interne de chacun des organes flottants à l'un des organes menant et mené, le premier moyen comprenant un moyen formant palier disposé entre chaque organe flottant et cet organe Des seconds moyens sont prévus pour coupler l'extrémité radiale externe de chacun des organes flottants à l'autre des organes menant et mené, le second moyen comprenant un moyen formant palier disposé entre chaque organe flottant et l'autre 35 des organes menant et mené Le moyen formant palier des premier et second moyens supporte, en compression, le couple transmis entre les organes menant et mené et permet, en cisaillement, le mouvement relatif de pivotement entre les organes menant et mené autour du point commun lorsqu'il
y a un défaut d'alignement angulaire.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détail S et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention 10 et dans lesquels:
la figure 1 est une vue en coupe transversale radiale du mode de réalisation préféré du dispositif d'accouplement selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale 15 faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale, partiellement arrachée, faite suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective de 20 l'organe flottant du dispositif d'accouplement de la figure 1; la figure 5 est une vue en coupe transversale axiale partielle semblable à celle de la figure 2 et illustrant la déformation des paliers sphériques en 25 réponse à un défaut d'alignement angulaire entre les organes menant et mené; la figure 6 montre un autre mode de réalisation de l'organe flottant; la figure 7 montre un autre mode de réalisation 30 de l'organe flottant; et la figure 8 montre un autre mode de réalisation
de l'organe flottant.
En se référant aux figures 1 à 4, le mode de réalisation préféré du dispositif d'accouplement comprend 35 un organe menant 10, comprenant typiquement un arbre 12 avantageusement monté pour une rotation autour de l'axe 14 d'une façon bien connue L'organe menant 12 comprend une section extrême 16 qui est illustrée comme faisant corps avec l'arbre 12, bien que l'on puisse noter que la section extrême pourrait être formée séparément d'un ou plusieurs éléments fixés de manière appropriée à l'arbre 12 de façon que la section extrême tourne avec l'arbre, coaxialement autour de l'axe de rotation 14 La section extrême 16 comprend un certain nombre de sections en étrier 18 qui sont de préférence équidistantes et équiangulairement disposées autour de l'axe 14 afin de former l'agencement symétrique illustré sur la figure 2 On peut noter que bien que trois de ces sections 18 en étrier soient représentées, tout nombre peut être prévu en relation équiangulaire et équidistante autour de l'axe 14 comme cela deviendra mieux évident ci- après Chaque section en étrier 15 18 comprend de préférence une fente 19 définie par une surface radiale interne comprenant un siège sphérique convexe 20 et deux bras parallèles et espacés 22 qui s'étendent du siège- de la surface interne radialement vers l'extérieur La surface sphérique du siège 20 a son centre 20 de courbure au point 24 et elle est centrée sur un axe 26 dirigé radialement Les bras 22 de chaque section en étrier sont pourvus de surfaces plates 28 parallèles et mutuellement opposées, qui sont de préférence équidistantes par rapport aux côtés opposés de l'axe radial respectif 26, chaque surface plate se trouvant dans un plan parallèle au
plan défini par l'axe 14 et la ligne radiale 26 correspondant à la section particulière en étrier.
L'organe mené 30 comprend un arbre 32 monté de manière appropriée pour une rotation autour de l'axe 34, 30 également d'une façon bien connue, de façon que l'axe 34 soit de préférence coaxial avec l'axe de rotation 14 de l'organe menant 10 lorsque les organes menant et mené sont alignés Bien que le mode de réalisation préféré soit décrit comme ayant des axes de rotation des organes menant 35 et mené coaxialement alignés, ils fonctionneront aussi bien avec es axes non alignés angulairement de zéro à au moins 30 L'organe mené 30 comprend une section extrême 36 en forme de coupe cylindrique faisant corps avec l'arbre 32, mais on peut noter que la section extrême en forme de coupe cylindrique peut être faite séparément d'un ou plusieurs éléments fixés de manière appropriée à l'arbre 32 de façon que la section extrême tourne-avec l'arbre La section extrême 36 est ouverte à son extrémité 38 opposée à l'arbre 32 afin de recevoir, d'une manière active,la section extrême 16 de l'organe menant 10 L'extrémité ouverte 38 de la section 36 comprend un pourtour 40 dirigé 10 radialement vers l'intérieur, coaxial avec l'axe 34 et pourvu d'un certain nombre de gorges ou fentes 42 équiangulairement espacées autour de l'axe 34, chacune correspondant à une fente 19 d'une section 18 en forme d'étrier
de l'organe menant 10 Chaque fente 42 est pourvue d'un 15 siège sphérique 44 sur sa surface radiale externe inférieure et de côtésparallèles plats mutuellement opposés 46.
Le siège 44 est centré par rapport à la ligne radiale correspondante 26 et son centre de courbure coincide avec le point 24 lorsque l'accouplement est en condition non 20 chargée Les côtés plats parallèles 46 sont équidistants de la ligne radiale correspondante 26 et sont disposés dans des plans parallèles au plan défini par l'axe 34 et
la ligne radiale respective 26.
Un certain nombre d'organes flottants 50, correspondant au nombre de sections en étrier 18 et de
fentes 42, relient les organes menant et mené 10 et 30.
Chaque organe flottant est allongé dans une direction afin de définir un axe central allongé coaxial avec la ligne radiale respective 26 et coplanaire avec les axes centraux des autres organes 50 lorsque les axes de rotation 14 et 34 sont alignés L'extrémité radiale externe 52 de chaque organe flottant 50 est définie par une surface extrême sphérique convexe ayant un centre de courbure qui
coïncide avec le point 24 afin de correspondre sensiblement 35 au siège sphérique 44 formé dans la fente respective 42.
L'extrémité radiale interne 54 de chaque organe flottant est définie par une surface extrême sphérique concave dont le centre de courbure coincide également avec le point 24 afin de correspondre sensiblement au siège sphérique 20 de la section respective en étrier 18 Chaque organe flottant 50 des figures I à 4 comprend également deux surfaces cylindriques 56 diamétralement opposées l'une à l'autre, et prévues au moins à chaque extrémité de l'organe, et de préférence S 1 étendant sur toute la longueur de celui-ci L'mce de courbure de chaque surface cylindrique est coaxial avec l'axe central allongé de l'organe 50, et ainsi est coaxial avec la ligne radiale respective 26 Comme on peut le voir, les surfaces latérales 58 disposées entre les surfaces cylindriques 56 sont non cylindriques et de préférence plates (voir figures 3 et 4) Un organe de transition 60 ( montré en section transversale sur la figure 3) est disposé entre chaque surface cylindrique 56 de chaque organe flottant 50 et le côté plat 46 de chaque fente 42 à l'extrémité radiale externe de chaque organe flottant 50 et entre chaque surface cylindrique 56 et le côté plat opposé 28 de la section en étrier 22 à l'extrémité radiale interne de chaque organe flottant 50 Chaque organe de transition 60 comprend une surface cylindrique concave dtappui 62 ayant à peu prèsle même rayon de courbure, bien que plus grand (puisque la surface 62 se trouve à une plus grande distance de la ligne 26) que la surface cylindrique 56 de façon que la première corresponde à la dernière en pouvant pivoter autour de la ligne radiale 26 Chaque organe de transition 60 comprend également une surface 30 plate 64 sur son côté opposé à la surface cylindrique d'appui 62 et qui fait face au côté plat 28 de la section
en étrier 22 ou au côté plat 46 de chaque fente 42.
Des moyens formant paliers sont prévus pour supporter, en compression, le couple transmis entre les 35 organes menant et mené et pour recevoir un mouvement relatif de pivotement des organes menant et mené autour du point 24 Plus particulièrement, un palier sphérique laminé 70 (montré sur les figures 1 et 2) est prévu entre chaque surface extrême sphérique convexe 52 de chaque organe flottant 50 et le siège sphérique concave correspondant 44 de chaque fente 42 et entre chaque surface extrême sphérique concave 54 de chaque organe flottant 50 et le siège sphérique 20 de chaque section en étrier 18. Un palier laminé cylindrique 72 (voir figures 1 et 3) est prévu entre chaque surface cylindrique concave 62 de l'organe de transition 60 et la surface cylindrique convexe opposée 56 de l'organe flottant 50 Enfin, un palier laminé plat 74 est prévu entre la surface plate 64 de chaque organe de transition 60 et le côté plat opposé 28 de la section en étrier 22 ou bien le côté plat opposé 46 de chaque fente 42 Chaque palier laminé comprend de préférence des couches alternées d'une matière élastomère élastique et d'une matière non extensible Chaque palier est de préférence un unité formant palier en "laminage haute compression" et est fixé, de préférence, en le collant, aux surfaces opposées et en conséquence, il a 20 généralement la forme de ces surfaces De préférence, les couches élastiques de chaque laminage sont faites en une matière élastomère comme du caoutchouc ou certaines matières plastiques, tandis que les couches non extensibles sont par exemple faites en une matière plastique renforcée, 25 du métal ou un alliage de métal comme de l'acier inoxydable Les couches alternées de chaque laminage sont fixées les unes aux autres et aux surfaces opposées d'appui de toute manière appropriée, comme par un ciment approprié. La conception particulière de chaque moyen formant palier laminé décrit dépend fortement de l'usage voulu La dimension, l'épaisseur et le nombre des couches de chaque palier ainsi que le module de cisaillement de chaque couche de la matière élastomère dépendent par exemple des charges particulières de compression auxquelles on peut s'attendre et de la quantité de défaut d'alignement angulaire entre l'organe 10 et l'organe 30 que l'on peut tolérer Les avantages de tels paliers sont décrits dans le brevet US N 4 208 889 au nom de Robert R Peterson du 24 Juin 1980 En général, en utilisant de tels unités formant paliers, des vibrations non souhaitables peuvent être au moins partiellement amorties et le bruit ainsi que l'usure et les contraintes introduites par les vibrations sont réduits Par ailleurs, du fait de l'élasticité de la matière élastomère, chaque palier produit des forces de restauration qui agissent contre des charges irrégu10 lières de compression et de cisaillement Bien entendu, l'utilisation de tels paliers laminés élimine la nécessité coûteuse associée à la lubrification entre les diverses
surfaces d'appui Par ailleurs, l'utilisation de paliers en élastomère réduit les risques d'une rupture catastro15 phique.
En fonctionnement, un couple est transmis de
l'organe menant 10 à l'organe mené 30 afin de forcer l'organe 10 à tourner autour de l'axe de rotation 14.
Ce couple est supporté en compression par les paliers plats 74 et les paliers cylindriques 72 s'opposant à la direction de rotation de l'organe 10 Tout défaut d'alignement angulaire se présentant entre les organes 10 et 30 a pour résultat que les deux organes pivotent autour du point commun 24 Ce mouvement, comme on peut mieux le 25 voir sur la figure 4, sera supporté en cisaillement par les paliers sphériques 70 et les paliers plats 74 Ce mouvement de pivotement est supporté par les paliers sphériques laminés 70 et les paliers plats 74 en cisaillement tandis que les arbres 12 et 32 tournent autour de leurs axes De ce point de vue, tous les paliers sphériques (c'est-à-dire ceux disposés près des extrémités radiales internes et externes des organes flottants) sont de préférence conçus pour avoir des taux d'élasticité angulaire équilibrés autour du point commun 24 dans chaque Z plan défini par les axes de rotation 14 et 34 et la ligne radiale respective 26 (comme cela est indiqué par la flèche 80 sur la figure 2) D'une façon analogue, tous
2547376:
les paliers plats 74 sont de préférence pourvus de taux d'élasticité angulaire équilibrés autour du point commun 24 dans chaque plan défini par les axes de rotation 14 et 34 et la ligne radiale respective 26 afin de former un 5 accouplement à vitesse constante par lequel les axes allongés de chaque organe flottant restent dans le plan homocinétique lorsqu'il se produit un défaut d'alignement angulaire Les taux d'élasticité angulaire des groupes respectifs de paliers plats ou sphériques sont considérés 10 comme étant équilibrés lorsque le taux d'élasticité individuel de chaque palier est déterminé en fonction de la distance du palier au point commun 24 de façon que l'organe flottant reste dans le plan homocinétique quelles que soient les déformations de l'accouplement En général, 15 le produit de la constante d'élasticité et de la distance au point central 24 est grossièrement égal, pour tous les paliers sphériques, et grossièrement égal pour tous les paliers plats Du fait de la nature du moyen formant palier laminé (pour produire des forces de restauration quand il est soumis à des charges de ce type), les arbres ont tendance à revenir en alignement axial Les positions axiales des arbres seront ainsi restaurées grâce aux forces de restauration produites dans chacun
des paliers plats 74 et des paliers sphériques 70 en 25 réponse au cisaillement.
Enfin, la compression des paliers sphériques 70 résistera à tout défaut d'alignement axial d'un organe 10 ou 30, dans lequel les axes 14 ou 34 auront tendance à se déplacer l'un par rapport à l'autre, à partir du 30 point 24 Il faut noter que bien qu'une partie de la structure des figures 1 à 5 soit décrite comme faisant partie de l'organe menant et que l'autre partie de la structure soit décrite comme l'organe mené, l'accouplement fonctionnera aussi bien en inversant cela Par ailleurs, 35 divers changements peuvent être apportés au mode de réalisation décrit sur les figures I à 5 sans s'écarter
du cadre de l'invention.
Par exemple, l'organe flottant peut avoir des formes autres que celle montrée et décrite sur les figures 1 à 4 Par exemple, comme le montre la figure 6, l'organe flottant 50 A est illustré comme étant un cylindre à angle droit ayant une extrémité présentant la surface sphérique convexe 52 A et son autre extrémité présentant la surface sphérique concave 52 B, chaque surface extrême étant centrée autour de l'axe central allongé de l'organe A Dans ce mode de réalisation, la surface latérale 10 cylindrique 56 A de l'organe s'étend sur 360 autour de celui-ci. Sur la figure 7, l'organe flottant 50 B comprend une première partie cylindrique 90 disposée à l'extrémité radiale externe de l'organe et ainsi, pourvue de la 15 surface extrême sphérique convexe 52 B et une seconde partie cylindrique 92 disposée à l'extrémité radiale interne de l'organe et ainsi pourvue de la surface extrême sphérique concave 54 B, chaque surface sphérique étant centrée autour de l'axe central allongé de l'organe La 20 première partie extrême cylindrique 90 a un diamètre plus petit, en section transversale, que la seconde partie extrême cylindrique 92, donc les paliers cylindriques et plats (c'est-à-dire d'une plus grande aire superficielle) à l'extrémité radiale externe sont plus petits que les paliers cylindriques et plats correspondants à l'extrémité radiale interne pour recevoir de fortes charges On peut noter que les dimensions des paliers, des organes de transition et des sections en étrier de l'organe menant sont changées par rapport aux pièces correspondantes de 30 l'organe mené afin de recevoir l'organe flottant 50 B. La figure 8 montre, en 50 C,une autre structure de l'organe flottant L'organe 50 C a la forme d'un organe tronconique ayant un diamètre de plus grande section transversale à son extrémité radiale interne (ayant la surface sphérique concave 54 C) par rapport à son extrémité radiale externe (ayant la surface sphérique convexe 52 C) de façon qu'une plus grande surface de charge soit formée à l'extrémité radiale interne On notera que seule la forme des organes de transmission doit être changée pour recevoir l'organe 50 C Par exemple, une surface tronconique concave peut remplacer la surface cylindrique concave 62 5 de l'organe de transition 60 de la figure 3 Dans ce cas, l'épaisseur de L'organe de transition diminuera de son extrémité radiale interne à son extrémité radiale externe de façon que la surface plate 64 fixée au palier plat
particulier 74 soit toujours prévue.
La présente invention présente divers avantages.
En utilisant les organes flottants et allongés, des couples plus importants peuvent être supportés, en comparaison à un accouplement à joint à billes de Peterson ayant un nombre de billes égal au nombre d'organes flot15 tants dans la présente conception Par ailleurs, il faut moins d'organes flottants avec la présente conception qu'avec l'accouplement à joint à billes de Peterson afin de supporter le même couple Enfin, moins de sections en élastomère pour un couple donné sont requises avec la présente conception plus efficace du point de vue espace que dans le cas de l'accouplement à joint à billes de Peterson. Enfin, tandis que le mode de réalisation préféré montré sur les dessins est un accouplement à joint fixe, un joint plongeant peut facilement être prévu Par exemple, un certain nombre de paliers plats, un associé à chaque organe flottant, peuvent être incorporés dans la structure montrée pour tenir compte du mouvement de l'un des arbres dans la direction de son axe de rotation Plus particuliè30 rement, le siège sphérique 44 peut être remplacé par une surface plate à l'extrémité radiale externe de chaque fente 42 Un organe supplémentaire de transition peut être ajouté ayant une surface plate opposée à la surface plate radiale externe de chaque fente et un palier laminé 35 plat disposé entre ces deux surfaces plates L'organe supplémentaire de transition associé à chaque fente 42 peut être pourvu d'une surface sphérique opposée à sa surface plate et identique au siège sphérique 44 afin de correspondre au palier sphérique 70 Dans un tel agencement, chaque palier plat supplémentaire prévu à l'extrémité radiale externe de chaque fente sera orienté dans un plan perpendiculaire aux deux paliers plats 74 disposés sur les côtés de la fente correspondante et parallèlement à l'axe 34 de l'arbre 32 de l'organe 30 de façon que les arbres 12 et 32 soient relativement
mobiles dans la direction de l'axe 34.
Comme certains autres changements peuvent être apportés au dispositif cidessus sans se départir du cadre de la présente invention, toute la matière contenue
dans la description ci-dessus ou montrée sur les dessins
joints doit être interprétée à titre d'illustration et 15 non pas dans un sens limitatif.
2547376;
Claims (8)
1. Dispositif d'accouplement caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un organe menant ( 10) monté pour une rotation autour d'un premier axe ( 14); un organe mené ( 30) monté pour une rotation autour d'un second axe ( 34); un certain nombre d'organes flottants intermédiaires ( 50) circonférentiellement espacés autour desdits 10 premier et second axes et reliant les organes menant et mené afin que lesdits premier et second axes tendent vers une intersection en un point commun ( 24) lorsqu'ils sont axialement mal alignés, chacun desdits organes flottants étant allongé dans une direction et ayant ( 1) un axe central allongé qui s'étend radialement par rapport auxdits premier et second axes à travers ledit point commun et se trouvant dans un plan commun avec les axes centraux allongés des autres desdits organes flottants, ( 2) une extrémité radiale externe ( 52) définie par une surface 20 extrême sphérique convexe dont le centre de courbure coincide avec ledit point commun, et ( 3) une extrémité radiale interne ( 54) définie par une surface extrême sphérique concave dont le centre de courbure coincide avec ledit point commun; un premier moyen ( 72) pour coupler l'extrémité radiale interne de chacun desdits organes flottants à l'un desdits organes menant et mené, ledit premier moyen comprenant un moyen formant palier disposé entre chaque organe flottant et ledit organe; et un second moyen ( 70) pour coupler l'extrémité radiale externe de chacun desdits organes flottants à l'autre desdits organes menant et mené, ledit second moyen comprenant un moyen formant palier disposé entre chaque organe flottant et l'autre desdits organes menant et mené; 35 les moyens formant paliers desdits premier et second moyens supportant, en compression, un couple transmis entre lesdits organesmenant et mené et permettant un mouvement relatif de pivotement entre lesdits organes menant et mené autour dudit point commun. 5 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen formant palier comprend un premier moyen formant palier laminé, un second moyen formant palier laminé et un troisième moyen formant palier laminé, lesdits premier et second moyens formant 10 paliers laminés pouvant supporter, en cisaillement, le mouvement relatif de rotation entre chaque organe flottant et l'organe menant autour de l'axe central allongé correspondant et entre chaque organe flottant et l'organe mené autour de l'axe central allongé correspondant, les15 dits second et troisième moyens formant paliers laminés pouvant supporter, en cisaillement, un mouvement pivotant relatif desdits organes menant et mené autour dudit point
commun et lesdits premier et troisième moyens formant paliers laminés pouvant supporter, en compression, un 20 couple transmis entre lesdits organe menant et mené.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier moyen formant palier laminé comprend des paliers laminés cylindriques, chacun ayant un axe de courbure coaxial avec l'axe allongé de 25 l'organe flottant respectif, le second moyen formant palier comprend des paliers laminés sphériques, à raison d'un à proximité de chacune des surfaces extrêmes sphériques des extrémités radiales interne et externe de chaque organe flottant et ayant un centre de courbure 30 qui coincide avec le point commun, et le troisième moyen formant palier comprend des paliers laminés plats disposés entre chaque organe flottant et l'organe menant et chaque organe flottant et l'organe mené et orientés dans un plan sensiblement parallèle au plan défini par l'axe allongé de l'organe flottant correspondant et les premier
et second axes.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier moyen comprend un organe de transition ( 60) disposé entre chaque palier
laminé cylindrique et un palier laminé plat correspondant.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque organe flottant est cylindrique et chaque palier laminé cylindrique est
disposé entreun organe de transition et un organe flottant.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque organe flottant cylindrique 10 comprend une première partie cylindrique disposée à l'extrémité radiale interne et une seconde partie cylindrique disposée à l'extrémité radiale externe, les première et seconde parties cylindriques ayant des
diamètres différents.
7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre de la première partie cylindrique est plus grand que celui de la seconde
partie cylindrique.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque organe flottant cylindrique comprend deux surfaces cylindrique diamétralement opposées l'une à l'autre et en contact avec des paliers laminés cylindriques séparés, et des surfaces non cylindriques disposées entre les paires de surfaces cylindriques. 25 9 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque organe flottant cylindrique comprend une surface cylindrique disposée autour de
l'organe et en contact avec des paliers laminés cylindriques diamétralement opposeés.
10 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque organe flottant est tronconique et chaque palier laminé cylindrique est disposé
entre un organe de transition et un organe flottant.
11. Dispositif selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que le plan commun est le plan homocinétique de façon que le dispositif soit un
accouplement à vitesse constante.
2547376;
12. Dispositif formant accouplement à vitesse constante, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: un organe menant ( 10) monté pour une rotation autour d'un premier axe; un organe mené ( 30) monté pour une rotation autour d'un second axe; un certain nombre d'organes intermédiaires ( 50) flottant par rapport aux organes menant et mené et 10 circonférentiellement espacés autour des premier et second axes et reliant les organes menant et mené de façon que lesdits premier et second axes tendent vers une intersection en un point commun lors d'un manque d'alignement axial, chacun desdits organes flottants étant allongé dans une direction et ayant un axe central allongé qui s'étend radialement par rapport aux premier et second axes à travers le point commun et se trouvant dans un plan commun avec les axes centraux allongés d'autres organes flottants; et un moyen pour coupler chacun desdits organes flottants auxdits organes menant et mené, ledit moyen comprenant dee moyens formant paliers ( 70, 72, 74) disposés entre chaque organe et les organes menant et mené, lesdits moyens formant paliers supportant, en compression, un couple transmis entre les organes menant
et mené et permettant un mouvement pivotant relatif entre lesdits organes menant et mené autour dudit point commun.
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