FR1464962A - Dispositif élastique tel qu'amortisseur de vibration de torsion, roue dentée ou dispositifs similaires - Google Patents

Description

Dispositif élastique tel qu'amortisseur de vibration de torsion, roue dentée ou dispositifs similaires. L'invention concerne les dispositifs du type com prenant deux éléments rigides concentriques et du caoutchouc ou matériau similaire (ci-après désigné caoutchouc ) logé dans un intervalle annulaire ménagé entre les faces opposées des éléments, le caoutchouc étant maintenu en état de précompres- sion radiale entre ces faces opposées et supportant éiastiquement l'un des éléments à partir de l'autre.

Dans ces dispositifs, le caoutchouc travaille prin cipalement en cisaillement de torsion. C'est le cas notamment lorsque le dispositif est par exemple un accouplement, un amortisseur ou vibration de torsion, une roue d'engrenage élastique ou autres.

Selon la présente invention l'un des éléments rigides du dispositif comporte une protubérance sensiblement radiale qui s'étend en travers de l'in- tervalle de sorte qu'une ou plusieurs faces diffé remment dirigées de la protubérance soient placées en position écartée en vis-à-vis d'une ou plusieurs faces de l'autre élément rigide afin de coopérer avec elles pour limiter les mouvements relatifs radiaux et/ou axiaux et/ou rotatifs des éléments pendant le fonctionnement du dispositif.

Selon une caractéristique de l'invention les faces de l'autre élément rigide définissent un évidement dans cet élément et l'extrémité libre de la protu bérance est engagée avec du jeu dans cet évidement.

On peut s'arranger pour que la protubérance coo père avec l'évidement seulement au cas où le caout chouc cesserait de réunir élastiquement les éléments rigides. La protubérance peut encore coopérer avec l'évidement pour éviter la surcharge du caoutchouc comme par exemple en cas de blocage ou de coince ment de la partie menée de la mécanique par exemple dans le cas d'une roue dentée élastique motrice ou d'un accouplement reliant les parties menantes et menées de la mécanique. La surcharge du caoutchouc mentionnée ci-dessus devrait normalement être une surcharge en torsion. Une protubérance et un évide- ment correspondant peuvent toutefois coopérer de manière à éviter une surcharge axiale telle qu'elle peut se produire dans des accouplements élastiques entre deux parties d'une mécanique, dans des engre nages hélicoïdaux ou dans un amortisseur de vibra tion de torsion soumis à de sévères vibrations axiales ou à un effort de désalignement, par exemple lors qu'un mécanicien essaie de le démonter du vilebre quin du moteur au moyen d'un extracteur serré autour de l'anneau extérieur d'inertie.

Le même élément rigide du dispositif peut être pourvu de plusieurs protubérances radiales arran gées chacune pour coopérer avec des faces de l'autre élément rigide afin de limiter <B>le</B> mouvement relatif radiai, axial et/ou rotatif des éléments rigides, les protubérances étant espacées autour de l'intervalle annulaire.

De préférence cet élément rigide portant la ou les protubérances est l'élément extérieur, le ou les évidements étant formés dans l'élément intérieur.

Dans une forme de réalisation de la présente in vention, le caoutchouc est constitué d'une ou plu sieurs bandes, et il est assemblé dans l'intervalle annulaire de manière à supporter élastiquement un élément rigide à partir de l'autre, les extrémités adjacentes des bandes étant espacées dans l'inter- valle annulaire pour se conformer à chacune des dites protubérances.

Un dispositif tel que décrit ci-dessus peut être fabriqué généralement comme cela est décrit dans la demande de certificat d'addition no P. V.<B>15.784</B> déposée<B>le</B> 4 mai 1965 et se rattachant à un brevet n 1.227.604 déposé par la demanderesse le 15 juin 1959 sous le titre Dispositif à manchon élastique et son procédé de fabrication .

Dans un mode d'assemblage, les éléments intérieur et extérieur sont ainsi supportés en position concen trique et le caoutchouc à insérer dans l'intervalle annulaire ménagé entre les éléments est constitué par autant de bandes qu'il y a de protubérances en saillie dans l'intervalle annuaire, les bandes étant forcées dans cet intervalle par une pression axiale de manière à précomprimer le caoutchouc dans cet intervalle annuaire en laissant entre les bandes adjacentes des espaces pour qu'elles se conforment à chacune des protubérances radiales.

Alternativement, comme cela est décrit aussi dans la demande de certificat d'addition susmentionnée, certaines des bandes en caoutchouc peuvent être assemblées dans l'intervalle annuaire tandis que les éléments intérieur et extérieur sont maintenus en position excentrique.

Les extrémités adjacentes des bandes qui sont es pacées pour se conformer à chaque protubérance en saillie dans l'intervalle. annuaire peuvent s'ar rêter en deçà de l'évidement recevant la protubérance. Alternativement les extrémités des bandes peuvent pénétrer dans l'évidement, un de chaque côté de la protubérance. Dans ce cas, les extrémités des bandes peuvent avoir à l'état libre une épaisseur telle qu'ap- près assemblage entre les parois de la protubérance et de l'évidement elles soient précomprimées dans le sens circonférentiel de l'intervalle annuaire.

Les extrémités des bandes peuvent encore simple ment s'engager avec du jeu dans l'évidement, une de chaque côté de la protubérance, sans être com primées, formant alors des tampons amortissant la butée de la protubérance sur la paroi de l'évidement après une déflexion angulaire suffisante des élé ments rigides l'un par rapport à l'autre.

Les extrémités des bandes peuvent être préfor mées avec des parties repliées pour s'engager dans les évidements ou bien elles peuvent être simple ment recourbées dans les évidements.

La présente invention concerne aussi une cons truction complètement ou partiellement adhérisée dans laquelle le caoutchouc est moulé et vulcanisé alors qu'il est en contact avec l'un ou avec les deux éléments rigides concentriques.

Avec une construction complètement adhérisée le caoutchouc peut être précomprimé après adhéri- sation par dilatation permanente de l'élément rigide intérieur ou par contraction de l'élément rigide extérieur. Dans le cas d'un engrenage par exemple, l'élément rigide extérieur peut être rétreint avant d'y tailler les dents de l'engrenage.

Si on le désire, dans une construction adhérisée ou partiellement adhérisée, l'espace entre chaque protubérance et son évidement peut être complè tement rempli avec du caoutchouc.

Des modes de réalisation de l'invention sont main tenant décrits ci-après à titre d'exemple en se réfé rant aux dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation d'une roue d'engrenage selon l'invention; La figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne 2-2 de la figure l; La figure 3 est une vue partielle en coupe mon trant une modification; Les figures 4, 5, 6 et 7 sont des vues partielles montrant d'autres modifications; La figure 8 est une vue en coupe transversale selon la ligne<B>8-8</B> de la figure 9; La figure 9 est une vue partielle d'une autre modification; La figure -10 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 10-10 de la figure 11; La figure 11 est une vue partielle montrant encore une autre modification.

En se référant aux figures 1 et 2, la roue d'engre nage comprend deux éléments rigides concentriques, l'élément extérieur 10 étant pourvu d'une denture 11 et l'élément intérieur 12 ayant un moyeu central 13 avec une rainure de clavette (non représentée) permettant son clavetage sur un arbre.

Les éléments intérieur et extérieur ont une forme générale cylindrique et ils définissent entre eux un intervalle annuaire dans lequel des bandes en caout chouc 14 sont assemblées de manière à être en état de précompression radiale.

L'élément extérieur 10 est pourvu de trois protubé rances 15 en saillie radiale vers (intérieur et s'éten dant chacune, entre les deux extrémités de bandes adjacentes, en travers de l'intervalle annulaire avec son extrémité libre pénétrant avec un certain jeu dans un évidement 16 de l'élément intérieur. Les extré- mités des bandes s'arrêtent en bordure des évide ments 16.

Toutefois, comme représenté sur les figures 4 et 5 les bandes peuvent pénétrer dans les évidements 16 de chaque côté des protubérances 15 pour éviter le contact direct entre les protubérances et les évide ments lors de la rotation relative des éléments inté rieur et extérieur 10 et 12.

Comme représenté sur la figure 4 les bandes 14 peuvent avoir à l'état libre une épaisseur telle que une fois assemblées elles se trouvent précomprimées entre les protubérances 15 et les parois des évide ments 16 dans le sens circonférentiel de (intervalle annulaire. Les bandes de la figure 4 peuvent être préformées avec des extrémités repliées pour péné trer dans les évidements 16. Alternativement les bandes peuvent être simplement coudées pendant l'assemblage.

La figure 5 représente une autre construction dans laquelle les bandes pénètrent avec du jeu dans les évidements 16 de chaque côté des protubérances 15, les extrémités des bandes étant normalement non comprimées dans les évidements et amortissant la butée des protubérances 15 sur les parois des évi dements après une déflexion angulaire suffisante des éléments intérieur et extérieur l'un par rapport à l'autre.

- Comme on peut le voir sur la figure 2 les bandes en caoutchouc 14 présentent une section rectangu- isire. Toutefois ces bandes peuvent être confinées dans un intervalle annulaire à section en forme de chevron comme montré sur la figure 3 ou encore une section de forme incurvée concave vers l'extérieur.

Dans les réalisations illustrées sur les figures 1 à 5 les protubérances 15 coopèrent avec les évide ments 16 afin de limiter la rotation relative des élé ments intérieur et extérieur 10 et 12. Les protubé rances 15 et les évidements 16 interviennent dans ces exemples pour éviter la surcharge du caoutchouc en cas de blocage ou de coincement de la partie menée de la mécanique dans laquelle la roue dentée est utilisée.

Pour éviter la surcharge du caoutchouc dans le sens axial on peut employer des joues sur un ou les deux côtés de la roue dentée comme indiqué par les pointillés 20 de la figure 1.

Au lieu d'assembler des joues séparées, les évide ments 16 peuvent être formés par des trous creusés dans la périphérie extérieure de l'élément intérieur, auquel cas les protubérances coopéreraient avec les évidements afin de limiter aussi bien les mouvements axiaux que les mouvements relatifs de rotation des éléments intérieur et extérieur. En vue d'assembler les éléments intérieur et extérieur dans leur position relative avant l'insertion des bandes en caoutchouc, l'engagement des protubérances 16 dans les évide ments ayant cette forme ne peut pas avoir lieu si les évidements sont trop profonds et dans le cas d'une défaillance totale des bandes en caoutchouc, les éléments intérieur et extérieur peuvent se désassem bler complètement. On préfère donc assembler des joues séparées comme illustré.

Avec l'une quelconque des constructions décrites, la face libre d'extrémité des protubérances 15 vient en contact avec le fond des évidements 16 afin de limiter le mouvement radiai relatif des éléments intérieur et extérieur.

Au lieu d'utiliser des bandes de caoutchouc sé parées 14, l'élément extérieur 10 peut être réalisé avec un anneau de caoutchouc adhérent, cet élé ment extérieur étant forcé axiaiement sur l'élément intérieur 12 pour précomprimer radiaiement le caoutchouc. Dans ce cas, comme représenté sur la figure 6, l'anneau en caoutchouc peut être espacé des parois des évidements 16 et présenter simple ment des parties 31-32 formant tampons pour amor tir la butée de la protubérance sur les parois de l'évidement lors d'un mouvement relatif suffisant, radiai ou axial, des éléments intérieur et extérieur.

Si on<B>le</B> désire on peut réaliser une construction complètement adhérisée en moulant un anneau en caoutchouc entre les éléments intérieur et extérieur en position concentrique de manière à remplir com plètement l'intervalle annulaire entre les éléments et entre les protubérances 15 et les évidements 16. Cela est illustré sur la figure 7. Pour supprimer les tensions d'adhérisation et précomprimer le caout- chouc radiaiement l'élément intérieur 12 peut être dilaté ou l'élément extérieur 10 peut être contracté après l'opération de moulage. De préférence l'élé ment extérieur 10 est rétreint afin de comprimer le caoutchouc avant d'usiner la denture 11 de l'élé ment. Dans la figure 7 la protubérance 15 coopère avec l'évidement 16 pour limiter le mouvement relatif radiai et angulaire des éléments intérieur et extérieur. Des joues 20 telles que précédemment décrites peu vent être assemblées à l'élément intérieur après le moulage afin de limiter le mouvement relatif axial des éléments.

Au lieu que la protubérance 16 s'étende dans un évidement de l'élément intérieur elle peut, suivant un autre mode de réalisation, s'étendre en travers de l'intervalle annulaire, vers l'élément intérieur, de façon à coopérer avec la surface extérieure de cet élé ment pour limiter le mouvement radiai relatif des éléments.

En utilisant des joues cette construction peut être adoptée pour limiter le mouvement axial relatif des éléments dans limiter leur mouvement torsionnei relatif.

Comme représenté sur les figures 8 et 9 ou 10 et 11 chaque protubérance 15 peut être formée d'un côté de l'intervalle annulaire entre les éléments inté rieur et extérieur de façon à s'étendre axiaiement en travers d'un côté de l'intervalle et à coopérer avec un évidement s'étendant axialement en formant des protubérances 36 sur le côté correspondant de l'autre élément du dispositif.

En se référant plus particulièrement aux figures 8 et 9 l'élément extérieur 10 peut avoir des évide ments 40 formés dans une face latérale 41, l'évide ment s'ouvrant dans l'intervalle annulaire d'un côté du caoutchouc 14, la protubérance 15 étant formée sur l'élément intérieur 12 et s'étendant radiaiement vers l'extérieur en travers de l'intervalle annulaire pour pénétrer dans l'évidement. Dans ce cas les pro tubérances coopèrent avec des évidements pour li miter le mouvement relatif radiai et torsionnei des éléments et leur mouvement axial relatif suivant une direction.

En se référant aux figures 10 et 11 des protubé rances espacées 36 peuvent s'étendre axialement à partir de l'élément extérieur 10 pour former des évi dements dans lesquels s'étendent des protubé rances 15 de l'élément intérieur traversant d'un côté l'intervalle annulaire pour pénétrer dans les évide ments. Les protubérances dirigées axialement 36 coopèrent dans ce cas avec la protubérance radiale 15 pour limiter le mouvement relatif radiai et rotatif des éléments. Les protubérances 15 butent sur l'élé ment 10 pour limiter <B>le</B> mouvement axial relatif suivant une direction.

Les parois des éléments intérieur et extérieur 10 et 12 définissant l'intervalle annulaire sont de préfé rence, mais non nécessairement, cylindriques.

Claims (1)

1. RÉSUMÉ L'invention concerne notamment les caractéris tiques suivantes- et leurs diverses combinaisons pos sibles. 10 Un- dispositif du-type indiqué caractérisé par ce que l'un des éléments rigides comporte une pro tubérance sensiblement radiale-en saillie dans i'in- tervaile annulaire de sorte qu'une ou plusieurs faces différemment dirigées de cette protubérance se trouvent espacées en vis-à-vis d'une- ou plusieurs faces de (autre élément rigide de façon -à coopérer avec elles pour limiter les- mouvements radiaux et[ou axiaux et/ou rotatifs des deux éléments rigides du dispositif; 20 Les faces de (autre élément rigide définissent un évidement dans cet élément et P extrémité libre de la protubérance pénètre avec- du jeu dans cet évide ment; 3 L'élément rigide comporte plusieurs protu bérances radiales coopérant chacune avec des faces de l'autre élément rigide pour limiter les mouvements relatifs radiaux, axiaux et/ou rotatifs des éléments, les protubérances étant- espacées autour de l'inter- valle annulaire; 40 L'élément rigide comportant la ou les protu bérances est l'élément extérieur; 50 Le caoutchouc est constitué d'une ou plusieurs bandes assemblées dans l'intervalle annuaire pour supporter éiastiquement l'un des éléments rigides par rapport à l'autre, les extrémités des deux bandes adjacentes étant espacées dans P intervalle annuaire pour se conformer aux protubérances. 60 Les extrémités des bandes adjacentes qui sont espacées pour se conformer aux protubérances s'ar- rêtent au voisinage des évidements recevant l'extré- mité libre des protubérances; 70 Les extrémités espacées des bandes adjacentes pénètrent dans les évidements recevant les extrémi- tés libres des protubérances, un de- chaque côté de chaque protubérance; 80 Les extrémités des bandes présentent à (état libre une épaisseur telle qu'une fois assemblées entre les parois de l'évidement et de la protubérance, elles sont comprimées circonférentieüement dans Pinter- valle annulaire; 9 Les extrémités des bandes présentent à l'état libre une épaisseur telle qu'une fois assemblées entre les parois de l'évidement et de la protubérance elles se placent avec du j eu dans l'évidement, une de chaque côté de la protubérance pour former des tampons amortissant la butée de la protubérance sur la paroi de l'évidement en cas de déflexion angulaire suffi sante des éléments rigides l'un par rapport à (autre; 100 Les extrémités des bandes sont préformées avec des parties repliées -pénétrant dans l'évidement; 11 -Les extrémités des bandes sont recourbées dans (évidement; 120 Chaque évidement est formé par une rai nure s'étendant axialement dans la périphérie exté= rieure de (élément intérieur et deux joues séparées sont fixées à (élément intérieur pour former dans le sens axial les extrémités ouvertes de cette rainure; 13 Les évidements sont formés par des trous creusés dans la périphérie extérieure de l'élément intérieur; <B>140</B> La protubérance est située d'un côté de l'in- tervalle annulaire et s'étend en travers d'un côté de cet intervalle, la protubérance coopérant avec un évi- dément dirigé axialement formant des protubérances en saillie à partir du côté correspondant de l'autre élément rigide du dispositif; 150 L'élément extérieur présente un -évidement formé dans une des ses faces latérales, l'évidement s'ouvrant dans (intervalle annulaire d'un côté du caoutchouc et- la protubérance s'étendant radiale- ment vers l'extérieur -en saillie dans- l'intervalle annuaire; 160 Une protubérance axiale d'un des éléments pénètre dans un évidement ouvert dans une pro tubérance radiale de l'autre élément, la protu bérance radiale faisant saillie dans (intervalle annuaire et d'un côté de cet intervalle.