Roue élastique de transmission de mouvement. La revendication du brevet principal a pour objet une roue élastique de trans mission de mouvement comprenant un corps de roue intérieur, une couronne extérieure et des moyens élastiques, reliant ces éléments l'un à l'autre, cette roue étant caractérisée en ce que lesdits moyens élastiques sont cons titués par une pièce arquée, faisant ressort, cintrée en forme de bague ouverte, logée dans un évidement ménagé entre lesdits élé ments (corps et couronne extérieure) et dont les extrémités butent contre des arrêts pré vus sur ces éléments, @de manière à s'opposer à un déplacement angulaire de l'un de ceux- ci par rapport à l'autre.
La présente invention a pour objet une forme d'exécution de la roue élastique ainsi établie, dans laquelle la pièce faisant res sort en forme de bague ouverte est pourvue à ses extrémités de surfaces de portée con vexes et concaves disposées pour venir en prise et hors de prise avec les arrêts précités sans contact d'usure appréciable. Un exemple @de cette forme d'exécution de la roue élastique est représenté, sous forme de roue dentée, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 montre une coupe verticale de cette roue dentée, tandis que La fig. 2 la montre dans 1a position qu'occupent ses parties pendant la trans mission d'un couple moteur.
La roue dentée représentée comporte un moyeu ou corps de roue 1 qui est pourvu de portions d'assise sphériques 2 sur lesquelles est montée une jante composée 3 avec des portions d'assise sphériques complémentaires 4. Le moyeu 1 est pourvu d'une ouverture centrale 5 pour recevoir un arbre (non re présenté), tel que l'arbre d'essieu d'un bogie de chemin de fer.
Comme représenté au dessin, les portions de périphérie sphériques ou d'assise 2 .du moyeu 1 sont disposées tout près des, faces de bout 7 -du moyeu. Une rainure 8 est prévue entre les surfaces d'assise sphériques 2 pour un but expliqué dans la suite. Un bossage 9, qui est solidaire @du moyeu 1, fait saillie du fond de la rainure 8 radialement vers l'extérieur. Comme représenté, le bos sage 9 est pourvu de surfaces concaves 11 dans lesquelles viennent se loger des sur faces convexes correspondantes de la pièce faisant ressort en forme de bague ouverte. A des intervalles uniformément espacés au tour de la périphérie du moyeu 1, des bos sages relativement peu saillants ou organes d'arrêt 12 s'étendent radialement à partir du fond de la rainure 8.
Une rainure annulaire 14 est prévue à la surface intérieure du moyeu 1 dans l'ouverture 5 pour servir de collecteur de lubrifiant qui peut être conduit par un passage 15 à la rainure 8.
La jante de roue 3 comporte une paire de coquilles coopérantes 21 et 22 qui cons tituent ensemble une couronne -annulaire 23 ayant une section transversale en forme de U de façon à présenter des ailes ou joues laté rales 24 dirigées vers l'intérieur et aux quelles sont prévues les surfaces d'assise de forme shérique 4 venant en contact avec les surfaces d'assise 2 du moyeu 1. Les coquilles 21 et 22 sont reliées l'une à l'autre par des joints à queue d'aronde 26. La couronne-jante 23 en position sur le moyeu 1 est disposée par rapport à la rainure 8 de façon à former une chambre annulaire 27. Un jeu ou paquet 31 de lames-ressorts placées côte à côte est logé dans la chambre annulaire 27 et constitue une pièce arquée, faisant ressort, cintrée en forme de bague ouverte, servant à relier le moyeu 1 à la jante 3.
La forme de ces lames-ressorts est telle que toute cette pièce 31 présente des extrémités 32 ayant, chacune, une surface convexe 36 et une surface concave 37, qui sont agencées pour venir en contact avec les surfaces concaves 11 du bossage 9 et les surfaces convexes de deux chevilles d'arrêt 33 portées par la couronne 25. Les chevilles d'arrêt 33 sont engagées dans les coquilles 21 et 22 à une distance l'une de l'autre légèrement plus grande que la largeur cir- conférentielle du bossage 9, comme repré senté à la fig. 1.
Lorsque les parties de la roue dentée occupent leur position neutre, c'est-à-dire lorsqu'elle ne transmet point de couple, les surfaces convexes 36 des extrémités 32 de la pièce arquée 31 sont en contact avec des sur faces concaves 11 du bossage 9, et les sur faces concaves 37 sont en contact avec les chevilles d'arrêt 33 dé la jante 3, comme représenté à la fig. 1. Lorsque la roue doit transmettre un couple dans une direction, une extrémité seulement @de la pièce arquée élastique 31 est en contact avec le bossage 9 et l'autre extrémité de ladite pièce élastique 31 vient en prise avec l'une des chevilles d'arrêt 33, comme représenté à la fig. 2.
Les lames-ressorts 31 du paquet sont agencées pour s'appuyer alors sur la face intérieure 28 de la couronne 23 en un point médian compris entre leurs extrémités.
Afin @de pouvoir placer exactement les lames-ressorts 31 dans la chambre annulaire 27, des pièces à distance 35 sont prévues dans les joues latérales 24 de la coquille 23. La chambre annulaire 27 constitue en outre un espace d'accumulation pour le lubrifiant qui peut être amené dans celui-ci à travers le conduit 15. Les deux coquilles 21, 22 sont fixées dans leur position de fonctionnement exacte à l'aide d'un bandage 38 qui est forcé sur elles pour compléter la jante 3. Le ban dage 38 est pourvu des dents 39 pour venir engrener avec un pignon coopérant (non re présenté).
Les organes d'arrêt 12 sur le moyeu 1 s'étendent radialement entre les joues laté rales 24 des coquilles 21, 22 et servent à li miter le déplacement latéral de la jante 3 par rapport au moyeu 1. Afin que le déplace ment circonférentiel de la jante 3 par rap port au moyeu 1 ne ,dépasse pas une valeur déterminée, la largeur du jeu 41 prévu entre le bossage 9 et Ses chevilles -d'arrêt 33 peut être limitée de façon à ne permettre que le déplacement désiré. En fonctionnement, lorsque le couple est transmis de la jante 3 au moyeu 1, l'une des chevilles d'arrêt 33 exerce une force sur une extrémité 32 @de la pièce élastique 31 de façon à produire clans celle-ci des efforts de compression et de flexion.
L'autre extrémité de la pièce élastique 31 vient en contact avec une surface concave 11 du bossage 9 et agit sur celui-ci pour faire tourner le moyeu 1. Cette action est clairement représentée à la fig. 2 du dessin, dans laquelle on a re présenté la roue dentée sur de point de trans mettre un couple dans la direction indiquée par la flèche.
Il est à noter que les extrémités 32 de la pièce arquée 31 ne s'appuient que sur le bossage 9 ou sur la cheville d'arrêt corres pondante 33 pendant la transmission du couple et qu'elles ne touchent pas les parties d'arrêt 12 @de la roue dentée qui sont dis posées à se mouvoir relativement par rap port aux extrémités de ladite pièce. Il ne se produit par conséquent aucune action de frottement ou d'abrasion entre les extrémités de la pièce arquée et les parties d'arrêt non opératives de la jante ou du moyeu de la roue.
Les lames-ressorts constituant la pièce arquée élastique 31 fléchissent graduelle ment sous l'action de la charge imposée par la cheville d'arrêt correspondante 33 de telle façon qu'elles tendent à s'adapter ou à se conformer à la surface intérieure 28 de la, jante 3. De plus, on remarquera que pendant la transmission d'un couple dans l'une ou l'autre des deux directions, une extrémité de la pièce faisant ressort 31 est en contact avec le bossage 9 sur le moyeu 1 sans toucher la jante en cet endroit, l'autre extré mité de ladite pièce 31 venant simultané ment en contact avec la cheville d'arrêt cor respondante 33 sans toucher le bossage 9 sur le moyeu.
La roue dentée telle que décrite est d'une construction compacte et durable qui se prête à être employée partout où l'espace dis ponible est limité et où l'on rencontre des conditions de désalignement et de vibrations de torsion entre les arbres commandé et de commande.
Elastic motion transmission wheel. The main patent claim relates to an elastic movement transmission wheel comprising an inner wheel body, an outer ring gear and elastic means, connecting these elements to one another, this wheel being characterized in that said elastic means are constituted by an arched part, making a spring, curved in the form of an open ring, housed in a recess made between said elements (body and outer ring) and whose ends abut against stops provided on these elements, @ so as to oppose an angular displacement of one of these relative to the other.
The present invention relates to an embodiment of the elastic wheel thus established, in which the part making res out in the form of an open ring is provided at its ends with convex and concave bearing surfaces arranged to come into engagement and out. of engagement with the aforementioned stops without appreciable wear contact. An example of this embodiment of the elastic wheel is shown, in the form of a toothed wheel, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 shows a vertical section of this toothed wheel, while FIG. 2 the watch in the position occupied by its parts during the transmission of a motor torque.
The toothed wheel shown comprises a hub or wheel body 1 which is provided with spherical seat portions 2 on which is mounted a compound rim 3 with complementary spherical seat portions 4. The hub 1 is provided with a central opening. 5 to receive a shaft (not shown), such as the axle shaft of a railway bogie.
As shown in the drawing, the spherical periphery or seat portions 2 .du hub 1 are arranged very close to the end faces 7 -du hub. A groove 8 is provided between the spherical seating surfaces 2 for a purpose explained below. A boss 9, which is integral with the hub 1, projects from the bottom of the groove 8 radially outwards. As shown, the bos sage 9 is provided with concave surfaces 11 in which are housed the corresponding convex surfaces of the spring part in the form of an open ring. At evenly spaced intervals around the periphery of the hub 1, relatively small protruding bos or stops 12 extend radially from the bottom of the groove 8.
An annular groove 14 is provided on the inner surface of the hub 1 in the opening 5 to serve as a lubricant collector which can be led through a passage 15 to the groove 8.
The wheel rim 3 comprises a pair of cooperating shells 21 and 22 which together constitute an annular crown 23 having a U-shaped cross section so as to have side wings or cheeks 24 directed inward and to which there are provided the sherical-shaped seating surfaces 4 coming into contact with the seating surfaces 2 of the hub 1. The shells 21 and 22 are connected to each other by dovetail joints 26. The crown-rim 23 in position on the hub 1 is arranged relative to the groove 8 so as to form an annular chamber 27. A set or pack 31 of leaf springs placed side by side is housed in the annular chamber 27 and constitutes a arched part, springing, curved in the form of an open ring, serving to connect the hub 1 to the rim 3.
The shape of these leaf springs is such that this entire part 31 has ends 32 each having a convex surface 36 and a concave surface 37, which are arranged to come into contact with the concave surfaces 11 of the boss 9 and the surfaces convex of two stop pins 33 carried by the crown 25. The stop pins 33 are engaged in the shells 21 and 22 at a distance from each other slightly greater than the circumferential width of the boss 9 , as shown in fig. 1.
When the parts of the toothed wheel occupy their neutral position, that is to say when it does not transmit any torque, the convex surfaces 36 of the ends 32 of the arcuate part 31 are in contact with the concave surfaces 11 of the boss 9, and the concave surfaces 37 are in contact with the stop pins 33 of the rim 3, as shown in FIG. 1. When the wheel is to transmit torque in one direction, only one end of the elastic arcuate piece 31 contacts the boss 9 and the other end of said elastic piece 31 engages one of the pegs d. 'stop 33, as shown in FIG. 2.
The leaf springs 31 of the package are arranged to then rest on the inner face 28 of the crown 23 at a midpoint between their ends.
In order to be able to place the leaf springs 31 exactly in the annular chamber 27, remote parts 35 are provided in the lateral cheeks 24 of the shell 23. The annular chamber 27 furthermore constitutes an accumulation space for the lubricant which can be brought into the latter through the duct 15. The two shells 21, 22 are fixed in their exact operating position by means of a tire 38 which is forced on them to complete the rim 3. The bandage 38 is provided with teeth 39 to come into mesh with a cooperating pinion (not shown).
The stop members 12 on the hub 1 extend radially between the lateral cheeks 24 of the shells 21, 22 and serve to limit the lateral displacement of the rim 3 relative to the hub 1. So that the circumferential displacement of the rim 3 with respect to the hub 1 does not exceed a determined value, the width of the clearance 41 provided between the boss 9 and its stopping pins 33 can be limited so as to allow only the desired displacement. In operation, when the torque is transmitted from the rim 3 to the hub 1, one of the stop pins 33 exerts a force on one end 32 of the elastic part 31 so as to produce compressive forces therein. and bending.
The other end of the elastic part 31 comes into contact with a concave surface 11 of the boss 9 and acts on the latter to rotate the hub 1. This action is clearly shown in FIG. 2 of the drawing, in which the toothed wheel has been shown on the point of transmitting a torque in the direction indicated by the arrow.
It should be noted that the ends 32 of the arched part 31 only rest on the boss 9 or on the corresponding stop pin 33 during the transmission of the torque and that they do not touch the stop parts 12 @ of the toothed wheel which are arranged to move relatively with respect to the ends of said part. There is therefore no frictional or abrasion action between the ends of the arched part and the non-operative stop parts of the rim or of the wheel hub.
The leaf springs constituting the resilient arched part 31 gradually flex under the action of the load imposed by the corresponding stop pin 33 so that they tend to adapt or conform to the inner surface 28 of the, rim 3. In addition, it will be noted that during the transmission of a torque in one or the other of the two directions, one end of the spring part 31 is in contact with the boss 9 on the hub 1 without touching the rim at this location, the other end of said part 31 simultaneously coming into contact with the corresponding stop pin 33 without touching the boss 9 on the hub.
The toothed wheel as described is of a compact and durable construction which lends itself to be used wherever available space is limited and where conditions of misalignment and torsional vibration between the driven shafts and ordered.