BE1030563A1 - Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device - Google Patents
Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device Download PDFInfo
- Publication number
- BE1030563A1 BE1030563A1 BE20225409A BE202205409A BE1030563A1 BE 1030563 A1 BE1030563 A1 BE 1030563A1 BE 20225409 A BE20225409 A BE 20225409A BE 202205409 A BE202205409 A BE 202205409A BE 1030563 A1 BE1030563 A1 BE 1030563A1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- ring
- hub
- coupling
- shaft
- rotation
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 129
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
- F16D7/021—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with radially applied torque-limiting friction surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
- F16D3/185—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/84—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
- F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
- F16D3/848—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to sliding between parts of the cover
Abstract
L'invention concerne un dispositif (10) d'accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié (12) d'accouplement apte à être reliée un arbre, une deuxième moitié (13) d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première (12) et deuxième moitiés (13) d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, le dispositif (10) comprenant en outre, dans au mains l'une des moitiés d'accouplement, un moyeu (18) mobile en rotation autour d'un axe de rotation (16), une bague (20) d'accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante. L'invention se rapporte aussi à ensemble avec le dispositif et un procédé de fabrication du dispositif.The invention relates to a device (10) for coupling two shafts, the device comprising a first coupling half (12) capable of being connected to a shaft, a second coupling half (13) capable of being connected to a another shaft, the first (12) and second coupling halves (13) being able to be rotated together, the device (10) further comprising, in at least one of the coupling halves, a hub ( 18) movable in rotation around an axis of rotation (16), a ring (20) for coupling the hub to a shaft, the ring being electrically insulating. The invention also relates to together with the device and a method of manufacturing the device.
Description
Dispositif d’accouplement de deux arbres, ensemble avec le dispositif et procédé de fabrication du dispositifDevice for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne un dispositif d'accouplement de deux arbres, un ensemble avec le dispositif et un procédé de fabrication du dispositif.The present invention relates to a device for coupling two shafts, an assembly with the device and a method of manufacturing the device.
Art antérieurPrior art
Le document EP3655674 décrit un accouplement composé d'au moins une moitié d'accouplement côté entrée et d'une moitié de l'accouplement côté sortie.Document EP3655674 describes a coupling composed of at least one coupling half on the input side and one half of the coupling on the output side.
Ce document vise à rendre les arbres de ces accouplement isolés électriquement l’un de l'autre. L'accouplement comprend au moins deux cylindres creux superposés et solidaires l'un de l'autre et agencés dans l'alésage d'une moitié d'accouplement. Le premier cylindre est en matériau électriquement conducteur et le second cylindre est d’un matériau électriquement isolant. Un moletage est prévu sur les surfaces externe et interne du premier et deuxième cylindres ainsi que sur la surface interne de lalésage en regard du premier cylindre.This document aims to make the shafts of these couplings electrically isolated from each other. The coupling comprises at least two hollow cylinders superimposed and secured to each other and arranged in the bore of a coupling half. The first cylinder is made of an electrically conductive material and the second cylinder is of an electrically insulating material. Knurling is provided on the external and internal surfaces of the first and second cylinders as well as on the internal surface of the bore facing the first cylinder.
Pour réaliser le deuxième cylindre, il est prévu l'injection de résine époxy entre le premier cylindre et la surface interne de l’alésage en regard du premier cylindre.To make the second cylinder, epoxy resin is injected between the first cylinder and the internal surface of the bore facing the first cylinder.
Cela engendre des problèmes de concentricité entre le premier cylindre et l’alésage. L'injection risque aussi de créer des balourds si l'époxy présente une masse non parfaitement répartie autour du premier cylindre (possiblement en raison de problème de concentricité) entraînant un déséquilibre lors de la rotation de l'accouplement. En outre, la réalisation du deuxième cylindre par injection nécessite la présence du premier cylindre pour former un espace annulaire avec l’alésage. Par ailleurs, le deuxième cylindre en époxy étant cassant, cet accouplement d'une part nécessite la présence de la première bague en acier pour assurer l’accouplement avec l'arbre et d'autre part ne permet pas un remplacement aisé du deuxième cylindre. Cet accouplement est donc complexe, complexe à réaliser et onéreux.This causes concentricity problems between the first cylinder and the bore. The injection also risks creating unbalances if the epoxy has a mass that is not perfectly distributed around the first cylinder (possibly due to concentricity problems) leading to an imbalance during the rotation of the coupling. In addition, the production of the second cylinder by injection requires the presence of the first cylinder to form an annular space with the bore. Furthermore, the second epoxy cylinder being brittle, this coupling on the one hand requires the presence of the first steel ring to ensure coupling with the shaft and on the other hand does not allow easy replacement of the second cylinder. This coupling is therefore complex, complex to achieve and expensive.
Il y a un besoin pour un dispositif d'accouplement et un procédé de fabrication plus simple à réaliser, permettant l'isolation électrique des moitiés d’accouplement entre elles.There is a need for a coupling device and a manufacturing process that is simpler to achieve, allowing electrical insulation of the coupling halves from each other.
Exposé de l’inventionPresentation of the invention
À cet effet, l'invention propose un dispositif d’accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié d'accouplement apte à être reliée à un arbre, une deuxième moitié d’accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première et deuxième moitiés d’accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, le dispositif comprenant en outre, dans au moins lune des moitiés d'accouplement, un moyeu mobile en rotation autour d'un axe de rotation, et une bague d’accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante.To this end, the invention proposes a device for coupling two shafts, the device comprising a first coupling half capable of being connected to a shaft, a second coupling half capable of being connected to another shaft, the first and second coupling halves being able to be rotated together, the device further comprising, in at least one of the coupling halves, a hub movable in rotation around an axis of rotation, and a ring coupling of the hub to a shaft, the ring being electrically insulating.
Selon une variante, la bague est un limiteur de couple.According to one variant, the ring is a torque limiter.
Selon une variante, le moyeu a une surface interne avec une rugosité inférieure à 0,8.According to one variant, the hub has an internal surface with a roughness less than 0.8.
Selon une variante, la rugosité des surfaces intérieure et extérieure de la bague est inférieure ou égale à 3,2.According to one variant, the roughness of the interior and exterior surfaces of the ring is less than or equal to 3.2.
Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de forme cylindrique ou conique.According to one variant, the ring has an external surface, in contact with the hub, of cylindrical or conical shape.
Selon une variante, la forme conique de la surface extérieure de la bague s'évase dans un sens ou dans l'autre le long de l'axe de rotation.According to a variant, the conical shape of the outer surface of the ring flares in one direction or the other along the axis of rotation.
Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section régulière, transversalement à l’axe de rotation.According to a variant, the ring has an external surface, in contact with the hub, of regular section, transverse to the axis of rotation.
Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section irrégulière, transversalement à l'axe de rotation.According to a variant, the ring has an external surface, in contact with the hub, of irregular section, transverse to the axis of rotation.
Selon une variante, la bague a une surface extérieure, en contact avec le moyeu, de section ellipsoïdale ou polygonale, transversalement à l'axe de rotation.According to a variant, the ring has an external surface, in contact with the hub, of ellipsoidal or polygonal section, transverse to the axis of rotation.
Selon une variante, la bague a une surface extérieure régulière ou étagée le long de l'axe de rotation.According to a variant, the ring has a regular or stepped exterior surface along the axis of rotation.
Selon une variante, la bague a une surface intérieure parallèle à la surface de arbre.According to a variant, the ring has an interior surface parallel to the surface of the shaft.
Selon une variante, la bague et/ou le moyeux ont une conformation limitant le déplacement relatif le long de l'axe de rotation de l'autre de la bague ou du moyeu.According to a variant, the ring and/or the hubs have a conformation limiting the relative movement along the axis of rotation of the other of the ring or the hub.
Selon une variante, la conformation de la bague et/ou le moyeu comporte un épaulement transversal à l'axe de rotation.According to a variant, the conformation of the ring and/or the hub includes a shoulder transverse to the axis of rotation.
Selon une variante, la conformation de la bague et/ou le moyeu comporte une gorge coopérant avec l'épaulement.According to a variant, the conformation of the ring and/or the hub includes a groove cooperating with the shoulder.
Selon une variante, le dispositif comprend en outre une plaque électriquement isolante, transversalement à l'axe de rotation, la plaque et la bague définissant un logement isolant de réception d’un arbre.According to a variant, the device further comprises an electrically insulating plate, transversely to the axis of rotation, the plate and the ring defining an insulating housing for receiving a shaft.
Selon une variante, le dispositif comprend en outre une protection en un matériau plus rigide que la plaque électriquement isolante, la protection étant sur la face de la plaque tournée vers l'extérieur du logement.According to a variant, the device further comprises protection made of a material more rigid than the electrically insulating plate, the protection being on the face of the plate facing the outside of the housing.
Selon une variante, le dispositif est du type un accouplement à denture, un accouplement à disques, un accouplement diaphragme, un cardan, un accouplement rigide, un accouplement à arbre de torsion creux.According to a variant, the device is of the type: a toothed coupling, a disc coupling, a diaphragm coupling, a universal joint, a rigid coupling, a hollow torsion shaft coupling.
Selon une variante, l'accouplement entre la bague et le moyeu est par friction.According to a variant, the coupling between the ring and the hub is by friction.
Selon une variante, la bague est obtenue par usinage à partir d'une barre pleine ou par usinage à partir d’un tube ou par moulage.According to a variant, the ring is obtained by machining from a solid bar or by machining from a tube or by molding.
Selon une variante, la bague est dans la moitié d’accouplement entraînant l’autre moitié d'accouplement en rotation.According to a variant, the ring is in the coupling half driving the other coupling half in rotation.
Selon une variante, la bague est en polymère tel qu'un polyamide ou un polyétheréthercétoneAccording to a variant, the ring is made of polymer such as a polyamide or a polyetheretherketone
Selon une variante, le moyeu comporte un alésage dans lequel la bague est frettée.According to a variant, the hub has a bore in which the ring is shrink-fitted.
L'invention se rapporte aussi à un ensemble comprenant le tel que décrit précédemment, un premier arbre accouplé à l'un des moyeux par la bague, un deuxième arbre accouplé à l’autre des moyeux.The invention also relates to an assembly comprising as described above, a first shaft coupled to one of the hubs by the ring, a second shaft coupled to the other of the hubs.
Selon une variante, la bague est un limiteur de couple.According to one variant, the ring is a torque limiter.
Selon une variante, la bague est sollicitée contre le moyeu par l'arbre.According to a variant, the ring is pressed against the hub by the shaft.
Selon une variante, l'ensemble comprend en outre une plaque électriquement isolante, transversalement à l’axe de rotation et fixée à l'extrémité de arbre qui est accouplé au moyeu par la bague.According to a variant, the assembly further comprises an electrically insulating plate, transverse to the axis of rotation and fixed to the end of the shaft which is coupled to the hub by the ring.
Selon une variante, l'ensemble comprend en outre une protection en un matériau plus rigide que la plaque électriquement isolante.According to a variant, the assembly further comprises protection made of a material more rigid than the electrically insulating plate.
Selon une variante, une vis fixe la plaque électriquement isolante et la protection à l'extrémité de l'arbre accouplé au moyeu par la bague, la vis comportant une tête en appui contre la protection.According to a variant, a screw fixes the electrically insulating plate and the protection at the end of the shaft coupled to the hub by the ring, the screw having a head resting against the protection.
Selon une variante, les arbres sont accouplés par frettage respectivement dans la bague et le moyeux.According to a variant, the shafts are coupled by shrink fit respectively in the ring and the hubs.
L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d'un dispositif d'accouplement tel que décrit précédemment, comprenant la fourniture d’une première moitié d'accouplement apte à être reliée un arbre, d'une deuxième moitié d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre, les première et deuxième moitiés d'accouplement étant aptes à être entrainées en rotation ensemble, la fourniture d’une bague électriquement isolante, assemblage de la bague dans un moyeu de l’une des deux moitiés d’accouplement.The invention also relates to a method of manufacturing a coupling device as described above, comprising the provision of a first coupling half capable of being connected to a shaft, of a second coupling half adapted to be connected to another shaft, the first and second coupling halves being able to be rotated together, the provision of an electrically insulating ring, assembly of the ring in a hub of one of the two halves of coupling.
Selon une variante, la bague est assemblée au moyeu par une étape de frettage.According to a variant, the ring is assembled to the hub by a shrinking step.
Selon une variante, la bague est obtenue par usinage à partir d'une barre pleine ou usinage à partir d’un tube ou par moulage.According to one variant, the ring is obtained by machining from a solid bar or machining from a tube or by molding.
Selon une variante, la surface interne du moyeu au contact de la bague est obtenue par usinage, de préférence par tournage et/ou par rectification.According to a variant, the internal surface of the hub in contact with the ring is obtained by machining, preferably by turning and/or by grinding.
Selon une variante, le dispositif est assemblé à un arbre, la bague est sollicitée contre le moyeu par l'arbre.According to a variant, the device is assembled to a shaft, the ring is pressed against the hub by the shaft.
L'usage, dans ce document, du verbe « comprendre », de ses variantes, ainsi que ses conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage, dans ce document, de l'article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », «la» ou «1», pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments.The use, in this document, of the verb “understand”, its variants, as well as its conjugations, cannot in any way exclude the presence of elements other than those mentioned. The use, in this document, of the indefinite article "un", "une", or the definite article "le", "la" or "1", to introduce an element does not exclude the presence of a plurality of these elements.
Les termes « premier », « deuxième », etc. sont, quant à eux, utilisés dans le cadre de ce document exclusivement pour différencier différents éléments, et ce sans impliquer d'ordre entre ces éléments.The terms “first”, “second”, etc. are, for their part, used within the framework of this document exclusively to differentiate different elements, without implying any order between these elements.
L'ensemble des modes de réalisation préférés ainsi que l'ensemble des avantages du dispositif d'accouplement selon l'invention se transposent mutatis mutandis au présent ensemble et procédé de fabrication — et inversement. Les différents modes de réalisation peuvent être considérés seuls ou en combinaison.All of the preferred embodiments as well as all of the advantages of the coupling device according to the invention are transposed mutatis mutandis to the present assembly and manufacturing process - and vice versa. The different embodiments can be considered alone or in combination.
Brève description des figuresBrief description of the figures
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront àlalecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées qui montrent : - la figure 1, une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation du dispositif d'accouplement ; - lafigure 2, une vue schématique d'un exemple de mode de réalisation d’un détail du dispositif d’accouplement de la figure 1 ; - la figure 3, une vue schématique d'un autre exemple de mode de réalisation d’un détail du dispositif d'accouplement de la figure 1.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which we will refer to the appended figures which show: - Figure 1, a schematic view of an example of an embodiment of the device mating; - Figure 2, a schematic view of an example of an embodiment of a detail of the coupling device of Figure 1; - Figure 3, a schematic view of another example of an embodiment of a detail of the coupling device of Figure 1.
Les dessins des figures ne sont pas à l'échelle. Des éléments semblables sont en général dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la présence de numéros ou lettres de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros ou lettres sont indiqués dans les revendications.Figure drawings are not to scale. Similar elements are generally denoted by like references in the figures. In the context of this document, identical or similar elements may bear the same references. Furthermore, the presence of reference numbers or letters in the drawings cannot be considered limiting, including when these numbers or letters are indicated in the claims.
Description détaillée de modes de réalisation de l'inventionDetailed description of embodiments of the invention
L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement de deux arbres, le dispositif comprenant une première moitié d'accouplement apte à être reliée à un arbre, et une deuxième moitié d'accouplement apte à être reliée à un autre arbre.The invention relates to a device for coupling two shafts, the device comprising a first coupling half capable of being connected to a shaft, and a second coupling half capable of being connected to another shaft.
Les première et deuxième moitiés d’accouplement sont aptes à être entrainées en rotation ensemble. Le dispositif comprend en outre, dans au moins l’une des moitiés d'accouplement, un moyeu mobile en rotation autour d'un axe de rotation et une bague d'accouplement du moyeu à un arbre, la bague étant électriquement isolante. L'avantage du dispositif est de permettre l'isolation électrique des moitiés d'accouplement entre elles grâce à la bague en matériau isolant. En outre, la bague assurant 'accouplement du moyeu à l'arbre, le dispositif est simple et de fabrication aisée.The first and second coupling halves are capable of being rotated together. The device further comprises, in at least one of the coupling halves, a hub movable in rotation around an axis of rotation and a ring for coupling the hub to a shaft, the ring being electrically insulating. The advantage of the device is to allow electrical insulation of the coupling halves from each other thanks to the ring made of insulating material. In addition, the ring ensuring the coupling of the hub to the shaft, the device is simple and easy to manufacture.
La figure 1 illustre une vue schématique d’un exemple de mode de réalisation du dispositif 10 d’accouplement. Le dispositif 10 peut être monté dans une chaine cinématique d'entraînement, telle que dans un véhicule (du type une voiture, un autocar, un train) ou encore dans un laminoir. Le dispositif 10 est du type un accouplement à denture, un accouplement à disques, un accouplement diaphragme, un cardan, un accouplement rigide, un accouplement à arbre de torsion creux. Ainsi, l'invention s'adapte sur une grande variété de dispositifs d'accouplement.Figure 1 illustrates a schematic view of an exemplary embodiment of the coupling device 10. The device 10 can be mounted in a drive kinematic chain, such as in a vehicle (such as a car, a coach, a train) or even in a rolling mill. The device 10 is of the type: a toothed coupling, a disc coupling, a diaphragm coupling, a universal joint, a rigid coupling, a hollow torsion shaft coupling. Thus, the invention adapts to a wide variety of coupling devices.
Le dispositif 10 permet l'accouplement de deux arbres 8 et 9. Le dispositif permet la transmission du mouvement de rotation autour d'un axe de rotation 16 de l’un des arbres (l’arbre d'entrée), à l'autre arbre (l'arbre de sortie) ; par exemple, arbre 8 peut être l’arbre entraînant, ou arbre d'entrée, et l'arbre 9 peut être l'arbre entraîné, ou arbre de sortie. Les arbres sont mobiles en rotation autour de [axe de rotation 16, qui peut être sensiblement commun aux deux arbres. On peut envisager un angle entre les axes de rotation des arbres. L'arbre entraînant est mis en rotation par une machine d'entraînement (moteur, boîte de vitesse, réducteur…).The device 10 allows the coupling of two shafts 8 and 9. The device allows the transmission of the rotational movement around an axis of rotation 16 from one of the shafts (the input shaft), to the other shaft (the output shaft); for example, shaft 8 may be the driving shaft, or input shaft, and shaft 9 may be the driven shaft, or output shaft. The shafts are movable in rotation around [axis of rotation 16, which can be substantially common to the two shafts. We can consider an angle between the axes of rotation of the shafts. The driving shaft is rotated by a driving machine (motor, gearbox, reduction gear, etc.).
Le dispositif 10 permet un décalage axial des arbres 8 et 9. Le dispositif permet en outre un décalage radial et angulaire des arbres ou un décalage angulaire des arbres. Ainsi, le dispositif 10 s'adapte à une grande variété d’accouplement.The device 10 allows an axial offset of the shafts 8 and 9. The device also allows a radial and angular offset of the shafts or an angular offset of the shafts. Thus, the device 10 adapts to a wide variety of couplings.
Le dispositif 10 comprend une première moitié 12 d'accouplement apte à être reliée à lun des arbres — tel que l'arbre 8 — et une deuxième moitié 13 d'accouplement apte à être reliée à l’autre arbre — tel que l'arbre 9. Selon la figure 1, les arbres sont reliés, accouplés à chaque moitié 12, 13, selon leur axe de rotation 16, 17 respectif. Les axes de rotation 16, 17 sont représentés coaxiaux sur la figure 1 mais peuvent aussi ne pas l'être (et être décalés radialement ou angulairement comme mentionné précédemment). Plus spécifiquement, une extrémité d'arbre est reliée, accouplée à chaque moitié 12, 13. Les première 12 et deuxième 13 moitiés d'accouplement sont aptes à être entraînées en rotation ensemble. Ceci permet la transmission de la vitesse de rotation et du couple de arbre d'une moitié d’accouplement vers l'arbre de l’autre moitié d’accouplement.The device 10 comprises a first coupling half 12 capable of being connected to one of the shafts — such as the shaft 8 — and a second coupling half 13 capable of being connected to the other shaft — such as the shaft 9. According to Figure 1, the shafts are connected, coupled to each half 12, 13, according to their respective axis of rotation 16, 17. The axes of rotation 16, 17 are shown coaxial in Figure 1 but may also not be (and be offset radially or angularly as mentioned previously). More specifically, a shaft end is connected, coupled to each half 12, 13. The first 12 and second 13 coupling halves are capable of being rotated together. This allows the transmission of rotational speed and torque from the shaft of one coupling half to the shaft of the other coupling half.
Par exemple, la (première) moitié 12 d'accouplement est la partie entraînante du dispositif 10 (ou partie d'entrée), reliée à l'arbre d'entrée 8, et la (deuxième) moitié 13 d'accouplement est la partie entrainée du dispositif 10 (ou partie de sortie), reliée à l'arbre de sortie 9. En d'autres termes, le mouvement d'entraînement de l'arbre accouplé à la moitié 12 d'accouplement est transmis à l'arbre accouplé à la moitié 13 d'accouplement. Inversement, la (deuxième) moitié 13 peut être la partie entraînante et la (première) moitié 12 peut être la partie entrainée ; ainsi l’une ou l’autre des moitiés d'accouplement est la partie entraînante et l'autre des moitiés d'accouplement est la partie entraînée.For example, the (first) coupling half 12 is the driving part of the device 10 (or input part), connected to the input shaft 8, and the (second) coupling half 13 is the part driven by the device 10 (or output part), connected to the output shaft 9. In other words, the driving movement of the shaft coupled to the coupling half 12 is transmitted to the coupled shaft at the coupling half 13. Conversely, the (second) half 13 can be the driving part and the (first) half 12 can be the driven part; thus either one of the coupling halves is the driving part and the other of the coupling halves is the driven part.
Dans chacune des moitiés 12, 13 d'accouplement, le dispositif 10 peut en outre comprendre un moyeu 18, 19, mobile en rotation autour de son propre axe de rotation, respectivement 16 et 17 (les axes pouvant être coaxiaux ou non). Selon la moitié d’accouplement sur laquelle se trouvent les moyeux 18, 19, le moyeu permet la transmission du mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement vers l’autre moitié d'accouplement ou permet la transmission du mouvement de rotation provenant de l’autre moitié d'accouplement vers l'arbre entrainé. Selon la figure 1, l’une ou l’autre des moitiés 12, 13 d’accouplement peut être la partie entraînante (correspondant à l'entrée du dispositif d'accouplement) ou la partie entrainée (correspondant à la sortie du dispositif d'entraînement). Par la suite, et à titre d'exemple pour simplifier la présente description, la moitié 12 d’accouplement est la partie entraînante et la moitié 13 d'accouplement est la partie entraînée.In each of the coupling halves 12, 13, the device 10 may further comprise a hub 18, 19, movable in rotation around its own axis of rotation, respectively 16 and 17 (the axes may be coaxial or not). Depending on the coupling half on which the hubs 18, 19 are located, the hub allows the transmission of the rotational movement of the drive shaft to the other coupling half or allows the transmission of the rotational movement coming from the other coupling half towards the driven shaft. According to Figure 1, one or the other of the coupling halves 12, 13 can be the driving part (corresponding to the inlet of the coupling device) or the driven part (corresponding to the outlet of the coupling device). training). Subsequently, and by way of example to simplify the present description, the coupling half 12 is the driving part and the coupling half 13 is the driven part.
Le dispositif 10 peut en outre comprendre un ou des manchons 24, 25 dans les moitiés 12, 13 d'accouplement, respectivement. Un manchon 24, 25 pour chaque moitié 12, 13 est représenté à titre d'exemple sur les figures, et pour l'exemple d'accouplement à denture donné à titre d'exemple sur les figures. Les manchons 24, 25 sont fixés entre eux ou être constitué d'une seule pièce, et être entraînés en rotation autour d'un axe de rotation commun ou autour respectivement de son propre axe de rotation. Le manchon 24 est entraîné en rotation par une denture 26 par le moyeu 18. Le manchon 24 entraîné en rotation par le moyeu 18 entraîne à son tour le manchon 25 de la moitié 13 d'accouplement. Le manchon 25 entraîne alors le moyeu 19 par une denture 27. Pour un accouplement à disques, l'entraînement des manchons 24 et 25 est réalisé par l'intermédiaire des jeux de disques. Le manchon 24 peut être entraîné en rotation par une connexion flexible (denture, jeux de disques, diaphragme...) ou rigide (arbre de torsion creux ou accouplement rigide) avec le moyeu 18. … Le manchon 25 entraîne alors le moyeu 19 par une connexion flexible (denture, jeu de disques, diaphragme) ou rigide.The device 10 may further comprise one or more sleeves 24, 25 in the coupling halves 12, 13, respectively. A sleeve 24, 25 for each half 12, 13 is shown as an example in the figures, and for the example of a toothed coupling given as an example in the figures. The sleeves 24, 25 are fixed together or consist of a single piece, and are rotated around a common axis of rotation or around its own axis of rotation respectively. The sleeve 24 is driven in rotation by a toothing 26 by the hub 18. The sleeve 24 driven in rotation by the hub 18 in turn drives the sleeve 25 of the coupling half 13. The sleeve 25 then drives the hub 19 by a set of teeth 27. For a disc coupling, the driving of the sleeves 24 and 25 is carried out via the sets of discs. The sleeve 24 can be driven in rotation by a flexible connection (teeth, disc sets, diaphragm, etc.) or rigid (hollow torsion shaft or rigid coupling) with the hub 18. … The sleeve 25 then drives the hub 19 by a flexible connection (teeth, disc set, diaphragm) or rigid.
Le dispositif 10 peut également comprendre des couvercles 28, 29 dans les moitiés 12, 13 d’accouplement, respectivement. Les couvercles 28, 29 sont fixés sur les manchons 24, 25, respectivement. Les manchons 24, 25 et les couvercles 28, 29 permettent d'isoler les dentures 26, 27 contre l'environnement, notamment les poussières.The device 10 may also include covers 28, 29 in the mating halves 12, 13, respectively. The covers 28, 29 are fixed on the sleeves 24, 25, respectively. The sleeves 24, 25 and the covers 28, 29 make it possible to isolate the teeth 26, 27 against the environment, in particular dust.
Le dispositif 10 comprend en outre une bague 20 d'accouplement d'un moyeu à un arbre. La bague 20 accouple un arbre à un moyeu au sein de l'une ou l'autre des moitiés 12, 13 d’accouplement. A titre d'exemple sur la figure 1, la bague 20 accouple le moyeu 18 à l'arbre 8 au sein de la moitié 12 d'accouplement entraînant l’autre moitié 13 d'accouplement en rotation. La bague 20 peut être ainsi dans la partie entraînante du dispositif 10 — mais peut être dans la partie entrainée, accouplant le moyeu 19 à l'arbre 9.The device 10 further comprises a ring 20 for coupling a hub to a shaft. The ring 20 couples a shaft to a hub within either of the coupling halves 12, 13. As an example in Figure 1, the ring 20 couples the hub 18 to the shaft 8 within the coupling half 12 driving the other coupling half 13 in rotation. The ring 20 can thus be in the driving part of the device 10 - but can be in the driven part, coupling the hub 19 to the shaft 9.
La bague 20 permet de relier le moyeu 18 à l'arbre 8. La bague 20 permet la transmission du couple entre l'arbre 8 et le moyeu 18 (dans un sens comme dans l’autre, selon la moitié d'accouplement concernée). Le dispositif 10 comporte uniquement une pièce d’accouplement, la bague 20, entre le moyeu 18 et l'arbre 8.The ring 20 allows the hub 18 to be connected to the shaft 8. The ring 20 allows the transmission of torque between the shaft 8 and the hub 18 (in one direction or the other, depending on the coupling half concerned) . The device 10 only comprises one coupling part, the ring 20, between the hub 18 and the shaft 8.
La bague 20 est une bague intermédiaire unique entre le moyeu 18 et l'arbre 8. En d'autres termes encore, la bague 20 accouple directement le moyeu 18 à l'arbre 8.The ring 20 is a single intermediate ring between the hub 18 and the shaft 8. In other words still, the ring 20 directly couples the hub 18 to the shaft 8.
Il n'y a pas d'autres pièces que la bague 20 entre le moyeu 18 et l'arbre 8 pour permettre la transmission du couple. Ceci permet de simplifier le montage du dispositif 10 et rend le dispositif plus simple et moins onéreux. Une seule pièce est montée et ajustée en position entre l'arbre 8 et le moyeu 18. En outre, la bague 20 peut facilement être remplacée en cas d'usure.There are no other parts than the ring 20 between the hub 18 and the shaft 8 to allow the transmission of torque. This makes it possible to simplify the assembly of the device 10 and makes the device simpler and less expensive. A single piece is mounted and adjusted in position between the shaft 8 and the hub 18. In addition, the ring 20 can easily be replaced in the event of wear.
La bague 20 est électriquement isolante. Ceci permet d'isoler électriquement les deux arbres au travers des deux moitiés 12, 13 d'accouplement. Ceci permet d'interrompre le contact électrique le long d'une chaîne cinématique dans laquelle le dispositif 10 est assemblé. L'utilisation de la bague 20 électriquement isolante permet de manière simple d'isoler les arbres 8 et 9 entre eux à travers le dispositif 10. L'utilisation d’une seule bague entre le moyeu 18 et l'arbre 8 permet de réduire les coûts pour effectuer l’accouplement et assurer l'isolation électrique, par rapport aux solutions de l’art antérieur (notamment le document EP3655674 qui implique deux cylindres additionnels).Ring 20 is electrically insulating. This makes it possible to electrically isolate the two shafts through the two coupling halves 12, 13. This makes it possible to interrupt the electrical contact along a kinematic chain in which the device 10 is assembled. The use of the electrically insulating ring 20 makes it possible to simply isolate the shafts 8 and 9 from each other through the device 10. The use of a single ring between the hub 18 and the shaft 8 makes it possible to reduce the costs to carry out the coupling and ensure electrical insulation, compared to the solutions of the prior art (in particular document EP3655674 which involves two additional cylinders).
Le matériau de la bague 20 est choisi de sorte à être électriquement isolant.The material of the ring 20 is chosen so as to be electrically insulating.
Egalement, la bague assurant l'accouplement entre la bague 20 et l'arbre, le matériau de la bague est choisi pour résister à de fortes charges, axialement et radialement et à la pression (ce qui n'est pas le cas dans le document EP3655674 où le deuxième cylindre est cassant). Le matériau de la bague 20 permet aussi de résister à l’agressivité de l'environnement, notamment les poussières. Le matériau de la bague 20 est aussi choisi pour en faciliter la fabrication. Le matériau est par exemple un polymère, par exemple un polyamide ou un polyétheréthercétoneAlso, the ring ensuring the coupling between the ring 20 and the shaft, the material of the ring is chosen to resist high loads, axially and radially and pressure (which is not the case in the document EP3655674 where the second cylinder is brittle). The material of the ring 20 also makes it possible to resist the aggressiveness of the environment, in particular dust. The material of the ring 20 is also chosen to facilitate its manufacturing. The material is for example a polymer, for example a polyamide or a polyetheretherketone
La bague peut être un limiteur de couple. Ceci permet d’absorber une différence de couple entre la partie d'entraînement et la partie entrainée. Par exemple, lors d'un blocage momentane d’un élément de la chaîne cinématique tel que le blocage d'une roue d'un train ou un défaut d'introduction d'un brâme dans un laminoir, la moitié d’accouplement entraînée du dispositif est ralentie par un couple de freinage, mais pas la moitié d'accouplement entraînante. Le dispositif 10 permet d’absorber un surcouple de la partie entraînante, qui se manifeste par un freinage de la partie entraînée sans endommager la partie entraînante ni le moteur d'entraînement. Ceci ne peut pas être obtenu dans les dispositifs de l'art antérieur.The ring can be a torque limiter. This makes it possible to absorb a difference in torque between the driving part and the driven part. For example, during a momentary blocking of an element of the kinematic chain such as the blocking of a wheel of a train or a failure to introduce a slab into a rolling mill, the driven coupling half of the device is slowed by a braking torque, but not the driving coupling half. The device 10 makes it possible to absorb an excess torque from the driving part, which manifests itself in braking of the driven part without damaging the driving part or the drive motor. This cannot be obtained in the devices of the prior art.
En particulier ceci ne peut pas être obtenu lorsqu'une texturisation en profondeur des pièces en contact est réalisée, par exemple par moletage, afin d'augmenter l’accroche entre les pièces en rotation. En particulier, ceci ne peut pas être obtenu par l’'accouplement du document EP3655674 où l'injection d'époxy pour former le deuxième cylindre constitue un contact rigide avec le moletage du premier cylindre et donc empêche la limitation du couple.In particular, this cannot be obtained when in-depth texturing of the parts in contact is carried out, for example by knurling, in order to increase the grip between the rotating parts. In particular, this cannot be achieved by the coupling of document EP3655674 where the injection of epoxy to form the second cylinder constitutes rigid contact with the knurling of the first cylinder and therefore prevents torque limitation.
L'accouplement entre la bague 20 et le moyeu (18 par exemple) est par friction. La bague 20 peut être libre en rotation dans le moyeu 18, freinée uniquement par la friction résultante des contraintes de pression existantes entre le moyeu 18 et la bague 20. Le montage de l'arbre 8 permet la sollicitation de la bague 20 contre le moyeu 18. Le montage en force de l'arbre 8 dans la bague 20 met en pression la bague 20 contre le moyeu 18. Ceci permet l’accouplement par friction, tout en assurant un glissement possible pour limiter le couple. La pression entre arbre 8, le moyeu 18 et la bague 20 est ajustée pour que le couple (ou force) de frottement (ou friction) soit à un certain seuil. Lorsque le couple de freinage dépasse ce seuil, alors le couple de frottement est inférieur au couple de freinage et un glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18 se produit, par l'intermédiaire de la bague 20. À mesure que le couple de freinage se réduit et devient inférieur au seuil, le couple de frottement devient supérieur au couple de freinage et le glissement cesse entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 ; la moitié entraînante entraîne à nouveau la moitié entrainée.The coupling between the ring 20 and the hub (18 for example) is by friction. The ring 20 can be free to rotate in the hub 18, braked only by the friction resulting from the pressure constraints existing between the hub 18 and the ring 20. The assembly of the shaft 8 allows the biasing of the ring 20 against the hub 18. The forceful assembly of the shaft 8 in the ring 20 puts the ring 20 under pressure against the hub 18. This allows coupling by friction, while ensuring possible sliding to limit the torque. The pressure between shaft 8, hub 18 and ring 20 is adjusted so that the friction torque (or force) is at a certain threshold. When the braking torque exceeds this threshold, then the friction torque is lower than the braking torque and sliding between the shaft 8 and the hub 18 occurs, via the ring 20. As the braking torque increases, braking is reduced and becomes lower than the threshold, the friction torque becomes greater than the braking torque and the sliding ceases between the shaft 8 and the hub 18, via the ring 20; the training half trains the trained half again.
Il est préférable que le glissement limitant le couple se produise à l'interface entre la bague et le moyeu plutôt qu'entre la bague et l'arbre pour ne pas altérer l’état de surface de l'arbre (qui est plus complexe et onéreux à remplacer que le moyeu).It is preferable that the torque-limiting slip occurs at the interface between the ring and the hub rather than between the ring and the shaft so as not to alter the surface condition of the shaft (which is more complex and expensive to replace than the hub).
La rugosité des surfaces intérieure et extérieure de la bague 20 peut être inférieure ou égale à 3,2 (correspondant à un écart moyen arithmétique du profil Ra la long de la bague). Une telle rugosité permet un entraînement par friction du moyeu 18 par l'arbre 8 par l'intermédiaire de la bague 20, tout en assurant le glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 si un couple de freinage intervient dans la chaîne cinématique.The roughness of the interior and exterior surfaces of the ring 20 may be less than or equal to 3.2 (corresponding to an arithmetic average deviation of the profile Ra along the ring). Such roughness allows friction drive of the hub 18 by the shaft 8 via the ring 20, while ensuring sliding between the shaft 8 and the hub 18, via the ring 20 if a braking torque intervenes in the kinematic chain.
Le moyeu accouplé à l'arbre par l'intermédiaire de la bague 20, par exemple le moyeu 18 sur la figure 1 sur la moitié 12 d'accouplement correspondant à la partie entraînante, peut avoir une surface interne avec une rugosité inférieure à 0,8The hub coupled to the shaft via the ring 20, for example the hub 18 in Figure 1 on the coupling half 12 corresponding to the driving part, can have an internal surface with a roughness less than 0, 8
(correspondant à un écart moyen arithmétique du profil Ra). La surface interne du moyeu 18 correspond à la surface de l'alésage 22. Une telle rugosité permet un entraînement par friction du moyeu 18 par l'arbre par l'intermédiaire de la bague 20, tout en assurant le glissement entre l'arbre 8 et le moyeu 18, par l'intermédiaire de la bague 20 si un couple de freinage intervient sur l'autre moitié 13 d'accouplement.(corresponding to an arithmetic mean deviation of the Ra profile). The internal surface of the hub 18 corresponds to the surface of the bore 22. Such roughness allows frictional drive of the hub 18 by the shaft via the ring 20, while ensuring sliding between the shaft 8 and the hub 18, via the ring 20 if a braking torque occurs on the other coupling half 13.
La bague 20 peut être assemblée et maintenue en position dans la moitié d'accouplement par frettage. Le moyeu 18 comporte un alésage 22 dans lequel la bague 20 est frettée. La bague 20 est maintenue en position dans le dispositif 10 par un ajustement serré. La surface extérieure de la bague 20 est contre la surface intérieure de l’alésage 22.The ring 20 can be assembled and held in position in the coupling half by shrink fit. The hub 18 has a bore 22 in which the ring 20 is shrunk. The ring 20 is held in position in the device 10 by a tight fit. The outer surface of the ring 20 is against the inner surface of the bore 22.
La bague 20 peut avoir une surface extérieure en contact du moyeu 18 de forme cylindrique. Ainsi, le long de l'axe de rotation 16, la surface extérieure est régulière, de diamètre constant. Ceci permet de fabriquer la bague et de l'assembler au dispositif 10 de manière aisée. Alternativement, la bague 20 peut avoir une surface extérieure en contact du moyeu 18 de forme conique. La forme conique de la surface extérieure de la bague 20 peut s'évaser dans un sens ou dans l’autre le long de l'axe de rotation 16. Par exemple, la forme conique peut s'évaser dans le sens d'introduction de l'arbre 8 dans la bague 20; sur la figure 1, et à titre d'exemple, la surface extérieure de la bague peut s'évaser de la gauche vers la droite. Ceci permet d'empêcher au moyeu 18 de se déplacer vers l'intérieur du dispositif 10. Inversement la forme conique peut s'évaser dans le sens inverse au sens d'introduction de arbre 8 dans la bague 20 ; sur la figure 1, et à titre d'exemple, la surface extérieure de la bague peut s'évaser de la droite vers la gauche. Ceci permet d'empêcher au moyeu 18 de se déplacer vers l'extérieur du dispositif 10. Dans les deux cas de conicité de la surface extérieure de la bague 20, l’'alésage 22 du moyeu 18 est aussi conique, de forme complémentaire à celle de la bague 20.The ring 20 may have an external surface in contact with the hub 18 of cylindrical shape. Thus, along the axis of rotation 16, the exterior surface is regular, of constant diameter. This makes it possible to manufacture the ring and assemble it to the device 10 easily. Alternatively, the ring 20 may have an external surface in contact with the hub 18 of conical shape. The conical shape of the outer surface of the ring 20 can flare in one direction or the other along the axis of rotation 16. For example, the conical shape can flare in the direction of introduction of shaft 8 in ring 20; in Figure 1, and as an example, the outer surface of the ring can flare from left to right. This makes it possible to prevent the hub 18 from moving towards the inside of the device 10. Conversely, the conical shape can flare in the opposite direction to the direction of introduction of shaft 8 into the ring 20; in Figure 1, and as an example, the outer surface of the ring can flare from right to left. This makes it possible to prevent the hub 18 from moving towards the outside of the device 10. In the two cases of conicity of the outer surface of the ring 20, the bore 22 of the hub 18 is also conical, of complementary shape to that of ring 20.
La surface extérieure de la bague peut être régulière ou étagée le long de l'axe de rotation 16. Ainsi, une surface régulière facilite la fabrication de la bague 20. Une surface étagée permet une introduction plus aisée de la bague 20 dans le moyeu. Une surface étagée permet aussi une rétention plus efficace de la bague 20 dans le moyeu 18, axialement dans un sens.The outer surface of the ring can be regular or stepped along the axis of rotation 16. Thus, a regular surface facilitates the manufacture of the ring 20. A stepped surface allows easier introduction of the ring 20 into the hub. A stepped surface also allows more effective retention of the ring 20 in the hub 18, axially in one direction.
De manière alternative ou en combinaison, la surface extérieure de la bague peut avoir diverses formes en section, transversalement à l'axe de rotation 16. La bague 20 peut avoir la surface extérieure, en contact avec le moyeu 18, de section régulière ou irrégulière transversalement à l'axe 16. La section irrégulière est par exemple ellipsoïdale. Ceci permet une meilleure transmission du couple de la bague 20 vers le moyeu 18 ou inversement (pour la moitié entrainée). La section irrégulière est par exemple polygonale. Ceci permet une transmission du couple par blocage mécanique. L'avantage est que ceci permet une bonne transmission du couple entre l’arbre et la bague tout en limitant la friction ; cela permet de limiter la sollicitation de la bague par l'arbre, et donc les contraintes dans la bague. La section régulière est par exemple circulaire. Une section régulière permet une fabrication aisée de la bague 20 et une section irrégulière permet d'assurer une transmission de couple sans passer par l'intermédiaire d’une force de frottement.Alternatively or in combination, the outer surface of the ring can have various shapes in section, transversely to the axis of rotation 16. The ring 20 can have the outer surface, in contact with the hub 18, of regular or irregular section transversely to axis 16. The irregular section is for example ellipsoidal. This allows better transmission of torque from ring 20 to hub 18 or vice versa (for the driven half). The irregular section is for example polygonal. This allows torque transmission by mechanical blocking. The advantage is that this allows good transmission of torque between the shaft and the ring while limiting friction; this makes it possible to limit the stress on the ring by the shaft, and therefore the stresses in the ring. The regular section is for example circular. A regular section allows easy manufacturing of the ring 20 and an irregular section ensures torque transmission without passing through a friction force.
La bague 20 peut avoir une surface intérieure, en contact et parallèle à la surface de l'arbre. La bague 20 peut aussi être avec une surface intérieure conique, s'évasant de l'intérieur vers l'extérieur, de forme complémentaire à celle de l'extrémité de arbre dans la bague 20.The ring 20 may have an interior surface, in contact and parallel to the surface of the shaft. The ring 20 can also be with a conical interior surface, flaring from the inside outwards, of a shape complementary to that of the end of the shaft in the ring 20.
La bague 20 peut être obtenue par usinage à partir d’une barre pleine. Cela permet d'être plus libre pour la forme et la taille de la bague. Alternativement, la bague 20 peut être obtenue par usinage à partir d’un tube. Ceci permet de fabriquer plus rapidement la bague, avec moins de perte de matière. Alternativement encore, la bague 20 peut être obtenue par moulage — en particulier par thermoformage ou par injection. Ceci permet de la constance dans la forme et les dimensions de la bague et permet également une grande liberté dans la forme de la bague. En outre, le moulage permet l'orientation des fibres de la matière moulée de manière transversale à l'axe de la bague 20, permettant une meilleure tenue de la bague à la dilatation.Ring 20 can be obtained by machining from a solid bar. This allows you to be more free with the shape and size of the ring. Alternatively, the ring 20 can be obtained by machining from a tube. This allows the ring to be manufactured more quickly, with less material loss. Alternatively, the ring 20 can be obtained by molding - in particular by thermoforming or by injection. This allows consistency in the shape and dimensions of the ring and also allows great freedom in the shape of the ring. In addition, the molding allows the orientation of the fibers of the molded material transversely to the axis of the ring 20, allowing better resistance of the ring to expansion.
La surface interne du moyeu 18 de la moitié 12 d'accouplement peut être obtenue par usinage (ou usinage mécanique), de préférence par tournage et/ou par rectification. Ceci permet de fabriquer le moyeu avec de faibles tolérances d'usinage. L'usinage est réalisé de sorte à obtenir un état de surface du moyeu 18 avec un rugosité comme indiqué précédemment. Le moyeu 19 pourrait avoir une forme différente de celle représentée sur la figure 1. Sur la figure 1, il y a une symétrique entre les deux moitiés. Cette symétrie facilite le gestion des pièces car permet de monter une moitié d'accouplement sur tout type d’arbre. Il est néanmoins possible d'avoir un interface arbre/moyeu différent entre la moitié 12 et la moitié 13.The internal surface of the hub 18 of the coupling half 12 can be obtained by machining (or mechanical machining), preferably by turning and/or grinding. This allows the hub to be manufactured with low machining tolerances. The machining is carried out so as to obtain a surface condition of the hub 18 with a roughness as indicated previously. The hub 19 could have a shape different from that shown in Figure 1. In Figure 1, there is symmetry between the two halves. This symmetry facilitates parts management because it allows one half of the coupling to be mounted on any type of shaft. It is nevertheless possible to have a different shaft/hub interface between half 12 and half 13.
L'usinage du moyeu 19 de la partie 13 sera alors adapté pour obtenir l'interface voulu.The machining of hub 19 of part 13 will then be adapted to obtain the desired interface.
Le dispositif 10 peut comprendre un plaque 30 électriquement isolante, transversalement à l’axe de rotation 16. La plaque 30 et la bague 20 définissent un logement isolant de réception de l’arbre. La plaque 30 est à l'extrémité de l'arbre accouplé à la bague 20. La périphérie de la plaque 30 peut être au contact de la bague 20, et du moyeu 18. Ainsi, la bague 20 et la plaque 30 permettent d'isoler électriquement l'arbre d'entraînement (ou l'arbre entrainé, selon la configuration du dispositif). Le matériau de la plaque 30 peut être le même que le matériau de la bague 20 — avec les mêmes caractéristiques et avantages. La plaque 30 permet en particulier de bloquer le moyeu 18 en translation vers l'intérieur du dispositif 10 lorsque la bague 18 a une forme conique, s'évasant vers l'extérieur.The device 10 may comprise an electrically insulating plate 30, transversely to the axis of rotation 16. The plate 30 and the ring 20 define an insulating housing for receiving the shaft. The plate 30 is at the end of the shaft coupled to the ring 20. The periphery of the plate 30 can be in contact with the ring 20, and the hub 18. Thus, the ring 20 and the plate 30 make it possible to electrically isolate the drive shaft (or the driven shaft, depending on the configuration of the device). The material of the plate 30 can be the same as the material of the ring 20 — with the same characteristics and advantages. The plate 30 makes it possible in particular to block the hub 18 in translation towards the inside of the device 10 when the ring 18 has a conical shape, flaring outwards.
Le dispositif 10 peut également comprendre une protection 32 en un matériau plus rigide que la plaque 30 électriquement isolante. La protection 32 permet de protéger la plaque 30. En particulier, la protection 32 est sur la face de la plaque 30 à l'opposé de l'arbre. La protection 32 est en dehors du logement défini par la bague 20 et la plaque 30. L'ensemble de la plaque 30 et de la protection 32 forment une plaque de sécurité. La plaque 30 et la protection 32 peuvent être fixées à l'extrémité de l'arbre accouplé au moyeu 18 par la bague 20. En particulier un organe de fixation telle qu’une vis 34 assure la fixation de plaque 30 et de la protection 32 à arbre. Dans l'hypothèse de l'utilisation d’une vis 34 de fixation, la tête de la vis est en appui contre la protection 32. La protection 32 évite ainsi la déformation de la plaque 30 électriquement isolante à cause de l'organe de fixation à l'arbre. La protection 32 est par exemple en acier.The device 10 can also include protection 32 made of a material more rigid than the electrically insulating plate 30. The protection 32 makes it possible to protect the plate 30. In particular, the protection 32 is on the face of the plate 30 opposite the shaft. The protection 32 is outside the housing defined by the ring 20 and the plate 30. The assembly of the plate 30 and the protection 32 form a safety plate. The plate 30 and the protection 32 can be fixed to the end of the shaft coupled to the hub 18 by the ring 20. In particular a fixing member such as a screw 34 ensures the fixing of plate 30 and the protection 32 to tree. In the event of the use of a fixing screw 34, the head of the screw rests against the protection 32. The protection 32 thus prevents the deformation of the electrically insulating plate 30 due to the fixing member to the tree. Protection 32 is for example made of steel.
Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques d'exemples de mode de réalisation d’un détail du dispositif 10 d'accouplement de la figure 1. En particulier, dans le dispositif 10 des figures 2 et 3, la bague 20 et/ou le moyeux 18 ont une conformation limitant le déplacement relatif Ie long de l'axe de rotation 16 de l'autre dela bague 20 ou du moyeu 18. La conformation entrave le déplacement relatif des deux pièces. La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 s'étend transversalement à l’axe 16. La conformation permet lancrage des deux pièces le long de l’axe de rotation 16. La bague 20 et le moyeu 18 ont un déplacement relatif réduit, limité, voire nul.Figures 2 and 3 are schematic views of exemplary embodiments of a detail of the coupling device 10 of Figure 1. In particular, in the device 10 of Figures 2 and 3, the ring 20 and/or the hubs 18 have a conformation limiting the relative movement along the axis of rotation 16 of the other of the ring 20 or the hub 18. The conformation hinders the relative movement of the two parts. The conformation of the ring 20 and/or the hub 18 extends transversely to the axis 16. The conformation allows the anchoring of the two parts along the axis of rotation 16. The ring 20 and the hub 18 have a relative displacement reduced, limited, or even zero.
La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 peut comporter un épaulement 36, 38, 40 transversal à l'axe de rotation 16. L’épaulement forme une couronne entravant le déplacement relatif des pièces. La conformation de la bague 20 et/ou du moyeu 18 peut aussi comporter une gorge 42, 44, 46 coopérant avec l’épaulement 36, 38, 40 pour limiter, voire bloquer, le mouvement relatif de la bague et du moyeu 18 le long de l'axe 16.The shape of the ring 20 and/or the hub 18 may include a shoulder 36, 38, 40 transverse to the axis of rotation 16. The shoulder forms a crown hindering the relative movement of the parts. The shape of the ring 20 and/or the hub 18 may also include a groove 42, 44, 46 cooperating with the shoulder 36, 38, 40 to limit, or even block, the relative movement of the ring and the hub 18 along of axis 16.
Selon la figure 2, la bague 20 comporte l’épaulement 36 à une extrémité le long de l'axe de rotation 16 et la gorge 42 à l'autre extrémité. Le moyeu 18 comporte la gorge 44 coopérant avec l'épaulement 36 de la bague 20 et l'épaulement 38 coopérant avec la gorge 42 de la bague. L'épaulement 36 s'étendant radialement 20 vers l'extérieur dans la gorge 44 limite le mouvement de la bague 20 en direction de l’intérieur du dispositif 10 ; l'épaulement 38 s'étendant radialement vers l'intérieur dans la gorge 42 limite de mouvement de la bague 20 en direction de l'extérieur du dispositif 10. Ainsi, le mouvement relatif de la bague 20 et du moyeu 18 est limité voire bloqué le long de l'axe de rotation 16.According to Figure 2, the ring 20 has the shoulder 36 at one end along the axis of rotation 16 and the groove 42 at the other end. The hub 18 comprises the groove 44 cooperating with the shoulder 36 of the ring 20 and the shoulder 38 cooperating with the groove 42 of the ring. The shoulder 36 extending radially outwards in the groove 44 limits the movement of the ring 20 towards the interior of the device 10; the shoulder 38 extending radially inwards in the groove 42 limits movement of the ring 20 towards the outside of the device 10. Thus, the relative movement of the ring 20 and the hub 18 is limited or even blocked along the axis of rotation 16.
Selon la figure 3, la bague 20 ou le moyeu 18 comporte l’épaulement 40 entre les extrémités de la bague 20. L'épaulement 40 coopère avec la gorge 46 sur l'autre pièce. Par exemple, la bague 20 comporte l'épaulement 40 entre ses extrémités coopérant avec la gorge 46 sur le moyeu 18. L'épaulement 40 peut former un clip dans la gorge 46. L'épaulement 40 s'étendant radialement vers l'extérieur dans la gorge 46 limite le mouvement de la bague 20 dans les deux sens le long de l'axe de rotation 16. Ainsi, le mouvement relatif de la bague 20 et du moyeu 18 est limité voire bloqué le long de l'axe de rotation 16.According to Figure 3, the ring 20 or the hub 18 includes the shoulder 40 between the ends of the ring 20. The shoulder 40 cooperates with the groove 46 on the other part. For example, the ring 20 includes the shoulder 40 between its ends cooperating with the groove 46 on the hub 18. The shoulder 40 can form a clip in the groove 46. The shoulder 40 extending radially outwards in the groove 46 limits the movement of the ring 20 in both directions along the axis of rotation 16. Thus, the relative movement of the ring 20 and the hub 18 is limited or even blocked along the axis of rotation 16 .
L'invention se rapporte aussi à un ensemble comprenant le dispositif 10, un premier arbre (tel que l'arbre 8) accouplé à l'un des moyeux par la bague 20 (tel quelle moyeu 18), et un deuxième arbre accouplé à l'autre des moyeux tel que le moyeu 19). Toutes les caractéristiques et avantages précédemment décrits s'appliquent à l'ensemble.The invention also relates to an assembly comprising the device 10, a first shaft (such as the shaft 8) coupled to one of the hubs by the ring 20 (such as hub 18), and a second shaft coupled to the other hubs such as hub 19). All features and benefits previously described apply across the board.
L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d’un dispositif 10. Le procédé comprend la fourniture d'une première moitié d'accouplement (telle que la moitié 12) apte à être reliée un arbre (8 par exemple), d'une deuxième moitié d'accouplement (telle que la moitié 13) apte à être reliée à un autre arbre (9 par exemple). Les première et deuxième moitiés d’accouplement sont aptes à être entrainées en rotation ensemble. Le procédé comprend aussi la fourniture de la bague 20 électriquement isolante. Puis le procédé comprend l’assemblage de la bague dans un moyeu (par exemple le moyeu 18) de l'une des deux moitiés d'accouplement (par exemple la moitié 12). La bague 20 peut être sollicité contre le moyeu 18 par insertion de l’arbre 8 dans la bague 20. La bague 20 peut être aussi assemblée au moyeu 18 par une étape de frettage. La bague peut être obtenue par usinage à partir d’une barre pleine ou usinage à partir d'un tube ou par moulage (par exemple par thermoformage ou par injection). La surface interne du moyeu 18 au contact de la bague 20 peut être obtenue par usinage, de préférence par tournage et/ou par rectification. Toutes les caractéristiques et avantages précédemment décrits s'appliquent au procédé.The invention also relates to a method of manufacturing a device 10. The method comprises the provision of a first coupling half (such as half 12) capable of being connected to a shaft (8 for example), d a second coupling half (such as half 13) capable of being connected to another shaft (9 for example). The first and second coupling halves are capable of being rotated together. The method also includes providing the electrically insulating ring 20. Then the method comprises assembling the ring in a hub (for example the hub 18) of one of the two coupling halves (for example the half 12). The ring 20 can be pressed against the hub 18 by inserting the shaft 8 into the ring 20. The ring 20 can also be assembled to the hub 18 by a shrinking step. The ring can be obtained by machining from a solid bar or machining from a tube or by molding (for example by thermoforming or by injection). The internal surface of the hub 18 in contact with the ring 20 can be obtained by machining, preferably by turning and/or grinding. All the characteristics and advantages previously described apply to the process.
La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, il apparaîtra évident pour un homme du métier que la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. Par exemple, il est envisageable que la bague 20 assure la fonction d'isolation électrique au sein du dispositif, ou la fonction de limiteur de couple entre l'arbre et le moyeu, ou à la fois les fonctions d'isolation électrique et de limiteur de couple entre l'arbre et le moyeu.The present invention has been described in relation to specific embodiments, which have purely illustrative value and should not be considered limiting. Generally speaking, it will appear obvious to a person skilled in the art that the present invention is not limited to the examples illustrated and/or described above. For example, it is possible that the ring 20 provides the electrical insulation function within the device, or the torque limiter function between the shaft and the hub, or both the electrical insulation and limiter functions. of torque between the shaft and the hub.
Claims (34)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20225409A BE1030563B1 (en) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device |
| PCT/EP2023/063981 WO2023227691A1 (en) | 2022-05-25 | 2023-05-24 | Device for coupling two shafts, assembly comprising the device, and method for manufacturing the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20225409A BE1030563B1 (en) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1030563A1 true BE1030563A1 (en) | 2023-12-19 |
| BE1030563B1 BE1030563B1 (en) | 2024-01-03 |
Family
ID=81974965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20225409A BE1030563B1 (en) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1030563B1 (en) |
| WO (1) | WO2023227691A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3655674A1 (en) | 2017-07-21 | 2020-05-27 | KWD Kupplungswerk Dresden GmbH | Clutch and method for the production thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927403A (en) * | 1987-02-24 | 1990-05-22 | Pate Sr Kenneth D | High voltage insulative shaft coupler |
| BE1008101A3 (en) * | 1994-04-05 | 1996-01-16 | Paul Egide Boucquey | Clutch transmission of torque. |
| BE1011564A3 (en) * | 1997-11-21 | 1999-11-09 | Paul Egide Boucquey | Flexible coupling. |
| DE102019100470A1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Slip clutch device for an electric drive machine |
| EP3941685B1 (en) * | 2019-04-04 | 2024-03-13 | Apex Brands, Inc. | Electrically isolated tool with non-conductive torque transfer component |
-
2022
- 2022-05-25 BE BE20225409A patent/BE1030563B1/en active IP Right Grant
-
2023
- 2023-05-24 WO PCT/EP2023/063981 patent/WO2023227691A1/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3655674A1 (en) | 2017-07-21 | 2020-05-27 | KWD Kupplungswerk Dresden GmbH | Clutch and method for the production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023227691A1 (en) | 2023-11-30 |
| BE1030563B1 (en) | 2024-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2496786A1 (en) | RADIAL DEFORMATION CAPACITY BEARING, AND TORSION DAMPER DEVICE, IN PARTICULAR CLUTCH FRICTION FOR MOTOR VEHICLE, COMPRISING SUCH BEARING | |
| FR2973003A1 (en) | SELF-ACTIVABLE LATCH FASTENING DEVICE | |
| FR2991412A1 (en) | BEARING BEARING DEVICE FOR STEERING COLUMN. | |
| FR3029586A1 (en) | PULLEY DEVICE | |
| FR2801647A1 (en) | DEVICE FOR FIXING A FAN PROPELLER ON A MOTOR SHAFT | |
| WO2022106681A1 (en) | Electric drive device for a vehicle axle | |
| BE1030563B1 (en) | Device for coupling two shafts, together with the device and method of manufacturing the device | |
| WO2001055730A1 (en) | Instrumented antifriction bearing device with temporary angular pre-indexing of the encoder relative to the sensor | |
| FR3015604A1 (en) | SECONDARY ASSEMBLY OF A DOUBLE DAMPER FLYWHEEL, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE | |
| EP0654614A1 (en) | Flexible coupling for rotating shafts | |
| EP3645903B1 (en) | Motor vehicle rotary electric machine drive assembly | |
| FR2556427A1 (en) | Locking ring for securing boss to spindle | |
| CH696392A5 (en) | cutterhead for motorized scissors. | |
| FR2813105A1 (en) | Pulley for vehicle alternator, comrises bell shaped body with profiled rim to support drive belt and inner hub which is threaded to receive shaft end with complementary thread and stop shoulder | |
| FR2949138A1 (en) | Turbomachine e.g. turbopropeller, for airplane, has snap ring cooperating with anti-rotation collar by axial abutment, where collar has grooves co-operating with complementary grooves of nut and ring to immobilize rotation of collar | |
| EP2542794B1 (en) | Antivibration flexible rotary transmission | |
| EP1904755A1 (en) | Assembly forming drive wheel bearing incorporating a secondary drive shaft | |
| FR3001271A1 (en) | Transmission differential for gear box of car, has friction cups interposed transversely between each satellite and casing, where friction cups include deformable strip to block translation of axle of satellites with respect to casing | |
| FR2926247A1 (en) | Rear wheel hub for bicycle, has ball bearing forming elastic sliding pivot connection between rotational axle and cassette body via elastomer O-rings, and another ball bearing forming swivel connection between axle and cassette body | |
| FR2989442A1 (en) | TRANSMISSION PULLEY FOR AUTOMOTIVE ACCESSORY, MANUFACTURING METHOD AND METHOD FOR DISASSEMBLING SUCH PULLEY | |
| FR3103019A1 (en) | Roller gear element | |
| EP4275988A1 (en) | Brake disc of a disc brake of a vehicle, and associated disc brake and axle | |
| WO2017006016A1 (en) | Modular calibration rotor for a horizontal balancer | |
| FR2739400A1 (en) | ROLLING PIN FOR TEXTILE MACHINERY | |
| FR3054280B1 (en) | TRANSMISSION HOUSING AND ROLLER EQUIPPED WITH SUCH A HOUSING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240103 |