EP1608883A2 - Element de decouplage en materiau deformable dans un systeme de transmission de puissance. - Google Patents

Element de decouplage en materiau deformable dans un systeme de transmission de puissance.

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EP1608883A2
EP1608883A2 EP04742320A EP04742320A EP1608883A2 EP 1608883 A2 EP1608883 A2 EP 1608883A2 EP 04742320 A EP04742320 A EP 04742320A EP 04742320 A EP04742320 A EP 04742320A EP 1608883 A2 EP1608883 A2 EP 1608883A2
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EP
European Patent Office
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crown
projections
decoupling element
faces
element according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04742320A
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German (de)
English (en)
Inventor
Henri Kamdem
Willy Bourdeau
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Hutchinson SA
Original Assignee
Hutchinson SA
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Filing date
Publication date
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    • 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
    • F16D7/002—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock the torque being transmitted and limited by yielding of an elastomeric race
    • 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
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/56—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load
    • F16D3/58—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load the intermediate members being made of rubber or like material
    • 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
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/76—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S474/00—Endless belt power transmission systems or components
    • Y10S474/902—Particular connection between rim and hub

Definitions

  • the invention relates to a decoupling element made of elastic material, rubber or elastomer, intended for a rotary drive device, such as a pulley, roller, wheel, etc., in a power transmission system for compressor, alternator , starter or any type of accessory to be driven in rotation.
  • the pulleys or other coupling means in rotation generally insert a ring-shaped rubber part A, of rectangular or profiled section, between a rim B and a central hub C.
  • This part allows, by shear deformation between a position Ko at rest and K in rotation, a certain angular clearance to fulfill its decoupling function, in particular of frequency filter and damper, between the exciter (arrow E) and the answer (arrow R).
  • This ring A is generally fixed by overmolding or adhesion on the internal and external faces, to cylindrical supports in metallic or plastic material, respectively forming an internal hub and an external rim. It is also generally advisable to adhere the ring to armatures, themselves force-fitted between the rim and the hub.
  • the ring comprises successively concave and convex projections, with essentially continuous curvatures, opposite complementary shapes produced on the hub and the rim.
  • the invention proposes to create zones in which the stresses are exerted essentially by shearing of the elastic material, in order to achieve in these zones the only power transmission function, independently of a torque limiting effect.
  • the subject of the invention is a decoupling element made of deformable material, for example of elastic material, rubber or elastomer, intended to be interposed between the faces of two supports of a drive device having a central axis of rotation , the element being formed of a crown comprising at least two opposite faces and a central core. At least one of these faces and the face of the opposite support have complementary free projections in order to produce a meshing, the meshing of the crown creating at the feet projections of zones in which the central core works substantially in shear, these areas being regularly distributed over at least one of the faces of the crown.
  • the central core means the continuous annular part of the crown without protuberance.
  • the work of the crown is carried out by reducing the radial component of compression which, if not, becomes preponderant when the angular displacement increases.
  • the torque / clearance linearity is then ensured, which leads to a constant stiffness over a wide angular range, for example greater than ⁇ 9 degrees, and therefore to a narrow resonance band.
  • the faces of the crown and the meshing supports are cylindrical and parallel to the axis of rotation and / or radial and perpendicular to this axis, the projections being respectively radial and / or axial; - the projections are of constant or linearly variable profile in order to facilitate demoulding and assembly by self-centering when the crown fits on the supports;
  • the projections are slots with a cross section, that is to say, whose lateral flanks are substantially perpendicular to the face of the crown on which they are formed; - the projections have lateral flanks with a flared section from this same face, with an average angle of up to 60 degrees relative to the radius, of trapezoidal, hyperbolic shape, with appropriate curvature (s), with advantageously of the draft in order to facilitate demolding or assembly by self-centering during the fitting of the free crown on the supports;
  • the square of the ratio of the radii of the opposite cylindrical faces is inversely equal to the ratio of the angles at the center intercepting two projections of the respective faces , the opposite projections being periodically distributed from a basic pattern, in order to exert constant shear stresses over the entire crown and reversible when passing from one direction of rotation to the other;
  • the crown is split to form an opening to facilitate its mounting by spacing during the introduction of the hub and by compression when it is inserted into the rim, so as to compensate for play between the parts.
  • the crown according to the invention can be produced by molding, by extrusion followed by cutting into “washers” or cutting, or by injection / compression. In some cases, the product is formed flat, then rolled, and cut to make split crowns.
  • the present invention is more generally part of a power transmission system, comprising a torque limiter or breaker, in order to eliminate its drive in the event of a blockage, and a rotation drive device integrating the element. decoupling.
  • FIG. 1 and 1a schematic sectional views of a ring of elastic material of the prior art (already described);
  • - Figures 2a and 2b views in partial section of decoupling rings with constant profile, respectively straight and flared, mounted between two complementary supports to schematically illustrate the shearing behavior of the crowns according to the invention;
  • - Figure 3 an exploded view of an example of a drive device comprising a decoupling ring and supports with a straight and constant profile for radial assembly;
  • FIG. 6 an exploded view of a variant comprising a crown and supports with variable self-centering profile
  • FIG. 7 an exploded view of an example of a drive device comprising a crown with axial projections formed on its opposite radial faces;
  • an exploded view of an example of a drive device according to the invention comprising a crown with radial projections in the form of cylindrical studs.
  • an example of a cylindrical decoupling crown 2 according to the invention comprises a continuous annular central core 1 (limited in the crown by the dotted lines in the figure) and frank projections 2e, 2i extending radially along lateral flanks 22a projecting straight in this example.
  • the projections, respectively 2e and 2i are regularly distributed alternately on, respectively, the outer face 21e and the inner face 21 i of the crown in order to preserve in particular good homogeneity of distribution of the masses.
  • a crown section limited by a couple of successive internal and external projections then forms the basic pattern, repeated along the crown to form cylindrical fluted faces.
  • the crown meshes between two supports, a central hub 3 and a rim 4, having faces 31 and 41 facing the complementary faces 21 i and 21e of the crown.
  • the rim and the hub are made of metal or plastic in the example illustrated and the crown is made of rubber.
  • the crown can be obtained by combining an elastomeric material and a metal reinforcement insert, or else several materials or the same elastomeric material of different densities: - a density for the core which is sheared and gives stiffness; a density for the external projections, with advantageously a textile reinforcement to reinforce the contact and fight against wear; and - a density for interior projections, with an optional textile reinforcement.
  • the lateral flanks 22b of the projections 20e and 20i are radially flared from the central core 1.
  • the projection has in cross section an “hourglass” shape of trapezoidal type, with an angle d '' average flare ⁇ 3 up to about 60 degrees, as shown.
  • the power transmission is located at the feet of the projections 2e and 2i and is carried out predominantly in shear zones K-
  • the section of the projections is dimensioned by appropriate ratios of the sections in the working areas, to limit their bending and thus the compression of the central core to favor the work in shear, the work in compression becoming negligible.
  • the square of the radius ratio (R1 / R2) 2 cylindrical 21e faces and 21i is advantageously substantially equal to the inverse ratio of the central angles (0: 2/0: 1) intercepting two second projections and 2i of the respective faces. This dimensioning makes homogeneous and constant the shear stresses Ki exerted on the whole of the crown, and mainly located at the foot of the projections. This dimensioning also makes the shear reversible by passing from one direction of rotation to the other.
  • FIG. 3 The exploded view of FIG. 3 as well as the sectional views of FIGS. 4a and 4b illustrate an example of a drive device 10 for a compressor of a motor vehicle.
  • This device comprises the cylindrical decoupling ring 2 with a straight and constant profile, and the supports with complementary straight and constant profiles, a central hub 3 and a rim 4. These elements correspond to those of FIG. 2a for making a radial assembly.
  • the hub 3 has a central gear 30 for driving the shaft 50 (FIGS. 4a and 4b) of the axis alternator X'X.
  • the face 31 of the hub is provided with protrusions 3e with a straight and constant profile, complementary to the recesses 22i formed between two protrusions 2i of the face 21 i of the crown 2.
  • the rim 4 has a wall 42 having on its face 41 protrusions 4i and hollows 44i intended to fit respectively in the hollows 22e and the projections 2e of the face 21e of the crown.
  • the assembly is done by sliding the crown between the support parts.
  • the parts should be finely indexed according to the desired clearance by any known indexing means (optical, mechanical, etc.).
  • the height, that is to say the depth, of the grooves is a function of the torque of power to be transmitted, as well as their particular shape. This height can range, for example, from 1mm to 5mm.
  • a slight radial clearance can be kept between the parts due to manufacturing tolerances. If the rim and the hub support it, this play can be zero and the crown will then be mounted with a light pressure without harming disassembly.
  • the crown 2a is split.
  • the opening 5 thus formed makes it possible to facilitate its mounting by spacing during the introduction of the hub 3 and by compression during its insertion into the rim 4, so as to compensate for the play between the parts.
  • the spacing forces exerted by the hub on the crown are compensated by the compression exerted by the rim on this same crown. At the end of assembly, no play remains between the parts.
  • the part can be directly molded or formed flat by injection / compression, then rolled to obtain a cylindrical part with the desired opening, and finally cut by cutting.
  • the projections 2'e and 2'i of the crown, as well as the complementary projections 3'e and 4'i, respectively of the hub 3 'and of the rim 4 ′ have lateral flanks 22 ′ projecting in a radial right direction but with an variable axial profile along the axis X′X.
  • the axial variation of the profiles is linear and forms projections with a trapezoidal axial profile.
  • the small bases B1 of the trapezoidal projections for example 2'e
  • the large bases B2 of the hollows for example 44'i, in which they must fit: an adjustment by self-centering product between protrusions and hollows during interlocking.
  • the assembly of the parts is then less dependent on indexing. In this case, molding is preferable, but extrusion is also possible, with re-machining of the grooves after cutting.
  • the presence of a variable profile as well as suitable draft also makes it possible to facilitate demolding during the manufacture of the crown.
  • FIG. 7 relates to the embodiment of a cylindrical drive device comprising a crown 200 with axial projections 202 and 203, formed on its opposite radial faces 212 and 213.
  • the faces 212 and 213 of the crown, the face 312 of the central hub 300 and the face 413 of the rim 400 which mesh are radial and perpendicular to the axis of rotation X'X.
  • the projections 202 and 203 of the crown, the projections 302 of the hub and those 403 of the rim are axial.
  • FIGS. 8a and 8b there appears an example of a crown 240 with combined radial and axial projections: radial projections, 24i and 24e, formed on the opposite axial faces, respectively internal 25i and external 25e, combined with axial projections, 262 and 263, formed on the opposite radial faces, respectively 272 and 273.
  • This combined solution generally uses, to form the projections, an amount of material equivalent to that used in the non-combined radial or axial solutions , because the sections of the projections in combined solution can be, very approximately, twice as small.
  • the projections are straight with constant profile, but the variants of sections and profiles described above can be applied to them. As before, the projections are alternated along the crown, so as to retain a central core of constant thickness, a balanced distribution of the masses and shear stresses.
  • This ring 240 with combined projections, radial and axial, is coupled to a hub 340 and a rim 440 having complementary projections, 342 and 443, as illustrated by the axial and longitudinal sections in FIGS. 9a and 9b.
  • the assembly forms a drive device 11 according to the invention.
  • FIGS. 4a and 4b respectively equivalent, with the same reference signs: the rim 440 is centered by a frame 45, mounted on tubing by bearings 46.
  • FIG. 10 shows, as a variant, an example of a drive device 12 comprising a ring 280 with radial projections in the form of cylindrical studs 282 and 283, respectively formed alternately on the opposite cylindrical faces, 292 and 293, of the crown 280.
  • the hub 380 and the rim 480 have notches for housing the studs, respectively 382 and 483.
  • the invention is not limited to the embodiments described and shown. It is possible to make the crown out of deformable plastic material, polypropylene, polyethylene or polyamide, or a composite material of type TPE (thermoplastic elastomer).
  • the gear can be produced on a single pair of facing faces, between the crown and the rim or between the crown and the central hub, the other pair of faces being bonded.
  • the invention is applicable to all drive devices having a filtering, damping or absorbing element.
  • the accessories driven in rotation can for example be any motor or transmission element of a motor vehicle.

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Abstract

L'invention vise à améliorer la fonction de transfert des dispositifs d'entraînement tels que les poulies ou autres moyens d'accouplement, et propose de créer des zones de cisaillement de la matière déformable insérée formant un élément de découplage. Selon un mode de réalisation, l'élément de découplage est réalisé sous une forme de couronne (2) présentant sur au moins une face (21e, 21i) un engrènement complémentaire d'un engrènement formé sur une face correspondante (31, 41) du support en regard (3, 4), les saillies d'engrènement (2e, 2i, 3e, 4i) s'emboîtant pour assurer une reprise de couple de transmission de puissance en travaillant en cisaillement par blocage lors de la rotation. L'invention est applicable sur tous les dispositifs d'entraînement ayant un élément de filtrage, d'amortissement ou absorbeur, par exemple dans le domaine automobile.

Description

ELEMENT DE DECOUPLAGE EN MATERIAU DEFORMABLE DANS UN SYSTEME DE TRANSMISSION DE PUISSANCE
L'invention concerne un élément de découplage en matériau élastique, caoutchouc ou élastomère, destiné à un dispositif d'entraînement en rotation, tel qu'une poulie, galet, roue, etc., dans un système de transmission de puissance pour compresseur, alternateur, démarreur ou tout type d'accessoire devant être entraîné en rotation.
Comme illustré par les vues en coupe schématique longitudinale et transversale des figures 1 et 1 bis, les poulies ou autres moyens d'accouplement en rotation intercalent en général une partie de forme annulaire en caoutchouc A, de section rectangulaire ou profilée, entre une jante B et un moyeu central C. Cette pièce autorise par déformation par cisaillement entre une position Ko au repos et K en rotation, un certain débattement angulaire pour remplir sa fonction de découplage, en particulier de filtre de fréquences et d'amortisseur, entre l'excitateur (flèche E) et la réponse (flèche R).
Cet anneau A est généralement fixé par surmoulage ou adhérisation en faces interne et externe, à des supports cylindriques en matériau métallique ou plastique, formant respectivement un moyeu interne et une jante externe. Il convient également, en général, d'adhériser l'anneau sur des armatures, elles-mêmes montées en force entre la jante et le moyeu.
Cette solution, connue par exemple du brevet EP 0742377, présente de nombreux inconvénients, notamment : - l'adhérisation nécessite une enduction et un moulage, ce qui n'est pas satisfaisant en termes de coût et de respect de l'environnement du fait de l'utilisation d'adhésifs et de solvants ; les inserts, généralement métalliques, induisent un surcoût non négligeable ; le surmoulage implique une étape supplémentaire de rétreint pour libérer les contraintes différentielles par déformation radiale, et induit donc également un coût ; l'emmanchement à force des inserts crée des contraintes dans les pièces ; et le système n'est pas démontable.
Dans d'autres documents, par exemple le brevet EP
0793031 , l'anneau comporte des avancées successivement concaves et convexes, à courbures essentiellement continues, en regard de formes complémentaires réalisées sur le moyeu et la jante. Ces avancées permettent de réaliser une double fonction de filtration sans adhérisation et de limiteur de couple. Les formes concaves/convexes permettent en effet un glissement relatif des pièces au-delà du couple de coupure, et un retour à l'entraînement en deçà de la coupure. Ce type de solution conduit à une non - linéarité du couple exercé lorsque le débattement angulaire augmente, et donc à une non - linéarité de la raideur, ce qui nuit à la fonction de filtrage. En effet, un filtrage efficace doit cibler des fréquences propres de coupure, différentes selon la structure du système ou le type de transmission à assurer. Or, le système étant non - linéaire, la bande de résonance est très large et le filtrage n'est pas correctement assuré.
Afin de remédier à ces inconvénients et d'améliorer la fonction de transfert de l'insert élastique, l'invention propose de créer des zones dans lesquelles les contraintes s'exercent essentiellement par cisaillement de la matière élastique, afin de réaliser dans ces zones la seule fonction de transmission de puissance, indépendamment d'un effet limiteur de couple.
Plus précisément, l'invention a pour objet un élément de découplage en matériau deformable, par exemple en matériau élastique, caoutchouc ou élastomère, destiné à être intercalé entre les faces de deux supports d'un dispositif d'entraînement présentant un axe central de rotation, l'élément étant formé d'une couronne comportant au moins deux faces opposées et une âme centrale. Au moins l'une de ces faces et la face du support en regard présentent des saillies franches complémentaires afin de réaliser un engrènement, l'engrènement de la couronne créant aux pieds des saillies des zones dans lesquelles l'âme centrale travaille sensiblement en cisaillement, ces zones étant régulièrement réparties sur au moins l'une des faces de la couronne. L'âme centrale s'entend de la partie annulaire continue de la couronne sans protubérance.
Dans ces conditions, le travail de la couronne est effectué en réduisant la composante radiale de compression qui, sinon, devient prépondérante lorsque le débattement angulaire augmente. La linéarité couple/débattement est alors assurée, ce qui conduit à une raideur constante sur une large plage angulaire, par exemple supérieure à ± 9 degrés, et donc à une bande de résonance étroite. Selon des formes de réalisation particulières :
- les deux faces opposées de la couronne et celles des supports en regard sont cannelées, ou bien une seule face de la couronne ainsi que la face du support en regard sont cannelées, la face non cannelée de la couronne et la face du support en regard étant adhérisées, à travers éventuellement un insert de liaison ;
- les faces de la couronne et des supports qui s'engrènent sont cylindriques et parallèles à l'axe de rotation et/ou bien radiales et perpendiculaires à cet axe, les saillies étant respectivement radiales et/ou axiales ; - les saillies sont à profilé constant ou linéairement variable afin de faciliter le démoulage et le montage par auto - centrage lors de l'emboîtement de la couronne sur les supports ;
- les saillies sont des créneaux à section droite, c'est-à-dire dont les flancs latéraux sont sensiblement perpendiculaires à la face de la couronne sur laquelle ils sont formés ; - les saillies présentent des flancs latéraux à section évasée à partir de cette même face, avec un angle moyen pouvant aller jusqu'à 60 degrés par rapport au rayon, de forme trapézoïdale, hyperbolique, à courbure(s) appropriée(s), avec avantageusement des dépouilles afin de faciliter le démoulage ou le montage par auto - centrage lors de l'emboîtement de la couronne libre sur les supports ;
- dans le cas de saillies radiales sur deux faces cylindriques, opposées et parallèles à l'axe de rotation de la couronne, le carré du rapport des rayons des faces cylindriques opposées est inversement égal au rapport des angles au centre interceptant deux saillies des faces respectives, les saillies opposées étant périodiquement réparties à partir d'un motif de base, afin d'exercer des contraintes de cisaillement constantes sur toute la couronne et réversible en passant d'un sens de rotation à l'autre ;
- la couronne est fendue pour former une ouverture afin de faciliter son montage par écartement lors de l'introduction du moyeu et par compression lors de son insertion dans la jante, de manière à compenser les jeux entre les pièces.
La couronne selon l'invention peut être réalisée par moulage, par extrusion suivie d'un découpage en « rondelles » ou tronçonnage, ou par injection/compression. Dans certains cas, le produit est formé à plat, puis roulé, et découpé pour réaliser des couronnes fendues.
La présente invention s'inscrit plus généralement dans le cadre d'un système de transmission de puissance, comportant un limiteur ou rupteur de couple, afin de supprimer son entraînement en cas de blocage, et un dispositif d'entraînement en rotation intégrant l'élément de découplage.
L'invention est détaillée ci-après de manière non limitative par une description d'exemples de réalisation, en référence aux figures annexées qui représentent respectivement :
- les figures 1 et 1 bis, des vues en coupe schématique d'un anneau de matériau élastique de l'état de la technique (déjà décrites) ; - les figures 2a et 2b, des vues en coupe partielle de couronnes de découplage à profilé constant, respectivement droit et évasé, montés entre deux supports complémentaires pour illustrer schématiquement le comportement en cisaillement des couronnes selon l'invention ; - la figure 3, une vue éclatée d'un exemple de dispositif d'entraînement comportant une couronne de découplage et des supports à profilé droit et constant pour un assemblage radial ;
- les figures 4a et 4b, des vues en coupe axiale et longitudinale selon A-A et B-B de l'assemblage précédent après montage ; - la figure 5, une vue éclatée d'une variante à couronne fendue ;
- la figure 6, une vue éclatée d'une variante comportant une couronne et des supports à profilé variable d'auto-centrage ;
- la figure 7, une vue éclatée d'un exemple de dispositif d'entraînement comportant une couronne a saillies axiales formées sur ses faces radiales opposées ;
- les figures 8a et 8b, des vues perspectives selon deux angles différents d'un exemple de couronne à sailles radiales et axiales ;
- les figures 9a et 9b, des vues en coupe axiale et longitudinale selon A-A et B-B, d'un dispositif d'entraînement selon l'invention comportant la couronne selon l'exemple précédent ; et
- la figure 10, une vue éclatée d'un exemple de dispositif d'entraînement selon l'invention comportant une couronne à saillies radiales en forme de plots cylindriques. Comme illustré schématiquement sur la coupe partielle de la figure 2a, un exemple de couronne cylindrique de découplage 2 selon l'invention comporte une âme centrale 1 annulaire continue (limitée dans la couronne par les traits pointillés sur la figure) et des saillies franches 2e, 2i s'étendant radialement selon des flancs latéraux 22a en saillie droite dans cet exemple. Les saillies, respectivement 2e et 2i, sont régulièrement réparties en alternance sur, respectivement, la face extérieure 21e et la face intérieure 21 i de la couronne pour conserver notamment une bonne homogénéité de répartition des masses. Une section de couronne limitée par un couple de saillies successives interne et externe forme alors le motif de base, répété le long de la couronne pour former des faces cannelées cylindriques.
La couronne s'engrène entre deux supports, un moyeu central 3 et une jante 4, présentant des faces 31 et 41 en regard des faces complémentaires 21 i et 21e de la couronne. La jante et le moyeu sont en métal ou en matière plastique dans l'exemple illustré et la couronne en caoutchouc. La couronne peut être obtenue en combinant un matériau élastomère et un insert de renfort métallique, ou bien plusieurs matériaux ou un même matériau élastomère de densités différentes : - une densité pour le cœur qui est cisaillé et donne la raideur ; une densité pour les saillies extérieures, avec avantageusement un renfort textile pour renforcer le contact et lutter contre l'usure ; et - une densité pour les saillies intérieures, avec un renfort textile en option.
Selon le deuxième exemple schématique illustré en figure 2b, les flancs latéraux 22b des saillies 20e et 20i sont radialement évasés à partir de l'âme centrale 1. La saillie présente en coupe une forme en « sablier » de type trapézoïdale, avec un angle d'évasement moyen α3 pouvant aller jusqu'à environ 60 degrés, comme illustré.
En fonctionnement, la transmission de puissance est localisée aux pieds des saillies 2e et 2i et effectuée de manière prédominante dans des zones de cisaillement K-|. Du fait du blocage opéré par les flancs latéraux droits ou inclinés, la compression reste secondaire. De plus, la section des saillies est dimensionnée par des rapports appropriés des sections dans les zones de travail, pour limiter leur flexion et ainsi la mise en compression de l'âme centrale pour privilégier le travail en cisaillement, le travail en compression devenant négligeable. Dans le cas de saillies radiales, le carré du rapport des rayons (R1/R2)2 des faces cylindriques 21e et 21 i est avantageusement sensiblement égal au rapport inverse des angles au centre (0:2/0:1) interceptant deux saillies 2e et 2i des faces respectives. Ce dimensionnement rend homogène et constant les contraintes de cisaillement Ki exercées sur l'ensemble de la couronne, et principalement localisé au pied des saillies. Ce dimensionnement rend également réversible le cisaillement en passant d'un sens de rotation à l'autre.
La vue éclatée de la figure 3 ainsi que les vues en coupe des figures 4a et 4b, illustrent un exemple de dispositif d'entraînement 10 pour un compresseur de véhicule automobile. Ce dispositif comporte la couronne cylindrique de découplage 2 à profilé droit et constant, et les supports à profilés droits et constants complémentaires, un moyeu central 3 et une jante 4. Ces éléments correspondent à ceux de la figure 2a pour réaliser un assemblage radial. Le moyeu 3 présente un engrenage central 30 d'entraînement de l'arbre 50 (figures 4a et 4b) de l'alternateur d'axe X'X. La face 31 du moyeu est munie de saillies 3e à profilé droit et constant, complémentaires des creux 22i formés entre deux saillies 2i de la face 21 i de la couronne 2. La jante 4 comporte une paroi 42 présentant sur sa face 41 des saillies 4i et des creux 44i destinées à s'emboîter respectivement dans les creux 22e et les saillies 2e de la face 21e de la couronne.
L'assemblage se fait par glissement de la couronne entre les pièces de support. Il convient d'indexer finement les pièces selon le jeu souhaité par tout moyen d'indexage connu (optique, mécanique, etc.). La hauteur, c'est-à-dire la profondeur, des cannelures est fonction du couple de puissance à transmettre, ainsi que leur forme particulière. Cette hauteur peut aller, par exemple, de 1mm à 5mm.
Un léger jeu radial peut être conservé entre les pièces du fait des tolérances de fabrication. Si la jante et le moyeu le supportent, ce jeu peut être nul et la couronne sera alors montée avec une légère pression sans nuire à la démontabilité.
Une fois monté, l'assemblage précédent présente l'aspect illustré par les figures 4a et 4b en coupe axiale et longitudinale. La jante 4 est centrée par une armature 45, montée sur tubulure par des paliers 46.
Selon une variante illustrée par la vue éclatée de la figure 5, la couronne 2a est fendue. L'ouverture 5 ainsi formée permet de faciliter son montage par écartement lors de l'introduction du moyeu 3 et par compression lors de son insertion dans la jante 4, de manière à compenser les jeux entre les pièces. Les efforts d'écartement exercés par le moyeu sur la couronne sont compensés par la compression exercée par la jante sur cette même couronne. En fin de montage, aucun jeu ne subsiste entre les pièces.
Pour réaliser des couronnes fendues, la pièce peut être directement moulée ou formée à plat par injection/compression, puis roulée pour obtenir une pièce cylindrique d'ouverture souhaitée, et enfin débitée par tronçonnage.
Selon une autre variante, représentée par la vue éclatée selon la figure 6, les saillies 2'e et 2'i de la couronne, ainsi que les saillies complémentaires 3'e et 4'i, respectivement du moyeu 3' et de la jante 4', ont des flancs latéraux 22' en saillie radiale droite mais à profilé axiale variable selon l'axe X'X.
Dans cet exemple, la variation axiale des profilés est linéaire et forme des saillies à profilé axial trapézoïdal. Dans ces conditions, lors du montage, les petites bases B1 des saillies trapézoïdales, par exemple 2'e, sont disposées en regard des grandes bases B2 des creux, par exemple 44'i, dans lesquels ils doivent s'emboîter : un ajustement par auto - centrage se produit entre les saillies et les creux lors des emboîtements. L'assemblage des pièces est alors moins tributaire de l'indexage. Dans ce cas, le moulage est préférable, mais l'extrusion également possible, avec ré-usinage des cannelures après tronçonnage. La présence d'un profilé variable ainsi que des dépouilles appropriées permettent également de faciliter le démoulage lors de la fabrication de la couronne.
L'exemple illustré en figure 7 se rapporte au mode de réalisation de dispositif d'entraînement cylindrique comportant une couronne 200 à saillies axiales 202 et 203, formées sur ses faces radiales opposées 212 et 213.
Dans cet exemple, les faces 212 et 213 de la couronne, la face 312 du moyeu central 300 et la face 413 de la jante 400 qui s'engrènent sont radiales et perpendiculaires à l'axe de rotation X'X. Les saillies 202 et 203 de la couronne, les saillies 302 du moyeu et celles 403 de la jante sont axiales.
En référence aux vues perspectives des figures 8a et 8b, il apparaît une exemple de couronne 240 à saillies radiales et axiales combinées : des sailles radiales, 24i et 24e, formées sur les faces axiales opposées, respectivement interne 25i et externe 25e, combinées à des saillies axiales, 262 et 263, formées sur les faces radiales opposées, respectivement 272 et 273. Cette solution combinée met en oeuvre globalement, pour former les saillies, une quantité de matière équivalente à celle mise en œuvre dans les solutions radiales ou axiales non combinées, du fait que les sections des saillies en solution combinée peuvent être, très approximativement, deux fois plus faibles.
Dans l'exemple illustré, les saillies sont droites à profilé constant, mais les variantes de sections et de profils décrits précédemment peuvent leur être appliquées. Comme précédemment, les saillies sont alternées le long de la couronne, de manière à conserver une âme centrale d'épaisseur constante, une répartition équilibrée des masses et des contraintes de cisaillement.
Cette couronne 240 à saillies combinées, radiales et axiales, est couplée à un moyeu 340 et une jante 440 présentant des saillies complémentaires, 342 et 443, comme illustré par les coupes axiale et longitudinale des figures 9a et 9b. L'ensemble forme un dispositif d'entraînement 11 selon l'invention. Ces figures comportent par ailleurs les éléments des figures 4a et 4b respectivement équivalentes, avec les mêmes signes de référence : la jante 440 est centrée par une armature 45, montée sur tubulure par des paliers 46.
La vue éclatée de la figure 10, montre en variante un exemple de dispositif d'entraînement 12 comportant une couronne 280 à saillies radiales en forme de plots cylindriques 282 et 283, respectivement formées alternativement sur les faces cylindriques opposées, 292 et 293, de la couronne 280. Le moyeu 380 et la jante 480 présentent des encoches de logement des plots, respectivement 382 et 483.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Il est possible de réaliser la couronne en matériau plastique deformable, en polypropylène, polyéthylène ou en polyamide, ou un matériau composite de type TPE (thermoplastique élastomère).
Il est également possible de conserver un insert, et d'utiliser les cannelures pour la face extérieure où le diamètre permet de loger plus de cannelures. L'engrenage peut être réalisé sur un seul couple de faces en regard, entre la couronne et la jante ou entre la couronne et le moyeu central, l'autre couple de faces étant adhérisé.
L'invention est applicable sur tous les dispositifs d'entraînement ayant un élément de filtrage, d'amortissement ou absorbeur. Les accessoires entraînés en rotation peuvent être par exemple tout élément moteur ou de transmission d'un véhicule automobile.

Claims

REVENDICATIONS
1. Elément de découplage en matériau deformable, destiné à être intercalé entre les faces (31 , 41 ; 312, 413) de deux supports (3, 4 ; 3', 4' ; 300, 400) d'un dispositif d'entraînement présentant un axe central (X'X) de rotation, l'élément étant formée d'une couronne (2, 200) comportant au moins deux faces opposées (21e, 21i ; 212, 213) et une âme centrale (1), caractérisé en ce qu'au moins l'une de ces faces (21 i, 21e ; 212, 213) et la face (31 , 41 ; 312, 313) du support en regard (3, 4 ; 3', 4' ; 300, 400) présentent des saillies franches complémentaires afin de réaliser un engrènement, l'engrènement de la couronne (2, 200) créant aux pieds des saillies (2e, 2i ; 2'e, 2'i ; 3e, 4i ; 3'e, 4'i ; 20e, 20i ; 202, 203 ; 302, 403) des zones (K dans lesquelles l'âme centrale (1) travaille sensiblement en cisaillement, ces zones étant régulièrement réparties sur au moins l'une des faces (21e, 21i ; 212, 213) de la couronne (2, 200).
2. Elément de découplage selon la revendication 1 , dans lequel les deux faces opposées de la couronne (2, 200) et celles des supports en regard (3, 4 ; 3', 4' ; 300, 400) sont cannelées.
3. Elément de découplage selon la revendication 1 , dans lequel une seule face de la couronne (2, 200) ainsi que la face du support en regard (3, 4 ; 3', 4' ; 300, 400) sont cannelées, la face non cannelée de la couronne et la face du support en regard étant adhérisées.
4. Elément de découplage selon la revendication 3, dans lequel la face non cannelée de la couronne et la face du support en regard étant adhérisées à travers un insert de liaison.
5. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les faces (21e, 21 i) de la couronne (2) et des supports (3, 3' ; 4, 4') qui s'engrènent sont cylindriques et parallèles à l'axe de rotation (X'X), les saillies (2e, 2i ; 2'e, 2'i ; 3e, 4i ; 3'e, 4'i ; 20e, 20i) étant radiales.
6. Elément de découplage selon la revendication précédente, dans lequel le carré du rapport des rayons (R1 , R2) des faces cylindriques est inversement égal au rapport des angles (α-i, α2) au centre interceptant deux saillies (2e, 2i ; 2'e, 2'i ; 20e, 20i) des faces respectives, les saillies opposées étant périodiquement réparties à partir d'un motif de base.
7. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les faces (212, 213) de la couronne (200) et celles (312, 413) des supports (300, 400) qui s'engrènent sont radiales et perpendiculaires à cet axe (X'X), les saillies (202, 203 ; 302, 403) étant axiales.
8. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les faces de la couronne (240) et des supports (340, 440) qui s'engrènent sont cylindriques (25i, 25e) parallèlement à l'axe de rotation (X'X), ainsi que radiales (272, 273) perpendiculairement à cet axe, les saillies étant respectivement radiales (24i, 24e ; 342, 443) et axiales (262, 263).
9. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les saillies sont des créneaux à section droite (2e, 2i) dont les flancs latéraux (22a) sont sensiblement perpendiculaires à la face (21e, 21 i) de la couronne (2) sur laquelle ils sont formés.
10. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les saillies (20e, 20i) présentent des flancs latéraux (22b) à section évasée à partir de la face (21e, 21i) de la couronne, avec un angle moyen (α3) pouvant aller jusqu'à 60 degrés par rapport au rayon (R1 , R2), de forme trapézoïdale, hyperbolique ou à courbure(s) appropriée(s).
11. Elément de découplage selon les revendications 9 ou 10, dans lequel les saillies (2'e, 2'i) présentent un profilé constant ou linéairement variable afin de faciliter le démoulage et le montage par auto - centrage lors de l'emboîtement de la couronne (2) sur les supports (3, 4).
12. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couronne (2) est fendue pour former une ouverture (5) afin de faciliter son montage par écartement lors de l'introduction du moyeu (3) et par compression lors de son insertion dans la jante (4), de manière à compenser les jeux entre les pièces.
13. Elément de découplage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couronne (2, 200) est réalisée par découpe complète, par moulage, par extrusion suivie d'un tronçonnage, ou par injection/compression, le produit pouvant être formé à plat, puis roulé, et découpé pour réaliser des couronnes fendues.
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