FR2633349A1

FR2633349A1 - Butt-assembly of two rods by their respective ends for the transmission a rotational torque

Info

Publication number: FR2633349A1
Application number: FR8808534A
Authority: FR
Inventors: Jean-Paul Defougeres
Original assignee: DJAGER SA
Current assignee: DJAGER SA
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1989-12-29
Anticipated expiration: 2008-06-24
Also published as: FR2633349B1

Abstract

The invention relates to a butt-assembly of two rods by their respective ends for the transmission of a rotational torque. In such an assembly, the two planar faces 7, 8; 9, 10 of each end 3; 4 intercept a first diametral plane along the ridges 12, 13; 14, 15 having a slope for interlocking with respect to the axis 5; 6 of the rod 1; 2 and delimiting triangular bearing surfaces 16, 17; 18, 19, it being possible for the said faces to exhibit a centring inclination with respect to the said axis when they are considered with respect to a second diametral plane which is perpendicular to the first one. Use for the transmission of a rotational torque which is high in one direction and low in the other direction.

Description

La présente invention concerne un assemblage de deux tiges bout à bout par leurs extrémités respectives pour la transmission d'un couple de rotation. The present invention relates to an assembly of two rods end to end by their respective ends for the transmission of a torque.

Dans ce domaine, on connait à l'heure actuelle des assemblages dans lesquels l'extrémité de l'une des tiges est taillée en V, tandis que l'extrémité de la tige associée présente une forme complémentaire en V inversé ayant évidemment le même angle au sommet, ou bien l'extrémité de l'une des tiges est taillée en tenon rectangulaire, tandis que l'extrémité de l'autre tige comporte une mortaise de forme complémentaire. In this field, we currently know of assemblies in which the end of one of the rods is cut in V, while the end of the associated rod has a complementary shape in inverted V having obviously the same angle at the top, or else the end of one of the rods is cut into a rectangular pin, while the end of the other rod has a mortise of complementary shape.

Dans ces assemblages connus, les extrémités des tiges associées présentent toutes deux une symétrie par rapport à un plan diamétral passant soit par les arêtes respectives du V et du V inversé, soit par le milieu de la mortaise et du tenon considérés longitudinalement. In these known assemblies, the ends of the associated rods both have a symmetry with respect to a diametral plane passing either through the respective edges of the V and the inverted V, or through the middle of the mortise and the tenon considered longitudinally.

Par ailleurs, on sait que les tiges transmettant un couple de rotation et destinées à des outils d'usinage rotatifs doivent dans leur grande majorité tourner dans un seul sens, par exemple pour le perçage, le fraisage, etc.., quelques outils seulement nécessitant un faible couple inverse pour le retrait de l'outil, par exemple le taraudage, et aucun outil courant n'exigeant des couples d'entraînement sensiblement égaux dans les deux sens de rotation. Furthermore, it is known that the rods transmitting a torque and intended for rotary machining tools must for the most part rotate in one direction, for example for drilling, milling, etc., only a few tools requiring a small reverse torque for the withdrawal of the tool, for example the tapping, and no current tool requiring substantially equal drive torques in the two directions of rotation.

Or, les assemblages connus à symétrie diamétrale sont évidemment capables de transmettre le même couple relativement réduit dans les deux sens de rotation mais, de ce fait, ils ne peuvent présenter la résistance voulue pour transmettre des couples unidirectionnels plus importants. However, known assemblies with diametrical symmetry are obviously capable of transmitting the same relatively reduced torque in both directions of rotation but, therefore, they cannot have the resistance required to transmit greater unidirectional torques.

La présente invention vise à remédier à cet inconvénient et à répondre aux besoins précités en fournissant un assemblage permettant en particulier la transmission d'un couple important dans un sens de rotation et d'un couple faible dans le sens de rotation opposé. The present invention aims to remedy this drawback and to meet the aforementioned needs by providing an assembly allowing in particular the transmission of a large torque in one direction of rotation and a low torque in the opposite direction of rotation.

Conformément à l'invention, dans un assemblage de deux tiges bout à bout par leurs extrémités respectives pour la transmission d'un couple de rotation, du type dans lequel les tiges présentent chacune une section droite circulaire et un axe de symétrie longitudinal et sont de préférence destinées à être réunies par brasure avec leurs axes dans le prolongement l'un de l'autre, l'extrémité d'une tige présentant une forme à deux faces planes complémentaire de celle de I'extrémité de l'autre tige, les deux faces planes de chaque extrémité sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal de la tige associée, chacune des deux faces coupe un premier plan diamétral de la tige selon une arête présentant une pente d'emboîtement par rapport à l'axe de la tige, les arêtes des deux faces symétriques délimitant dans ledit plan diamétral des portées d'appui triangulaires isocèles opposées par leur sommet commun et, lorsque ces deux faces sont considérées par rapport à un second plan diamétral perpendiculaire au premier, elles présentent chacune une inclinaison de centrage par rapport à l'axe de la tige, les inclinaisons des deux faces symétriques déterminant ensemble un angle saillant pour l'extré- mité d'une tige et un angle rentrant de même valeur pour l'extrémité de l'autre tige. According to the invention, in an assembly of two rods end to end by their respective ends for the transmission of a torque, of the type in which the rods each have a circular cross section and an axis of longitudinal symmetry and are of preferably intended to be joined by brazing with their axes in the extension of one another, the end of a rod having a shape with two plane faces complementary to that of the end of the other rod, both flat faces of each end are symmetrical with respect to the longitudinal axis of the associated rod, each of the two faces cuts a first diametrical plane of the rod along an edge having a nesting slope with respect to the axis of the rod, the edges of the two symmetrical faces delimiting in said diametral plane isosceles triangular bearing surfaces opposed by their common vertex and, when these two faces are considered with respect to a second diametral plane perp ndicular to the first, they each have a centering inclination relative to the axis of the rod, the inclinations of the two symmetrical faces together determining a salient angle for the end of a rod and a re-entrant angle of the same value for the end of the other rod.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- chaque pente d'emboîtement correspond à un angle d'emboîtement ayant de préférence une valeur comprise entre 300 et 750, les deux angles d'emboîtement pouvant être égaux et ayant de préférence une valeur égale à 450, de telle sorte que les deux triangles isocèles d'appui sont rectangles,
- chaque inclinaison de centrage correspond à un angle de centrage ayant de préférence une valeur comprise entre 300 et 900, les deux angles de centrage pouvant être égaux et ayant de préférence une valeur égale à 900, de telle sorte que les deux extrémités sont identiques et interchangeables.According to other features of the invention
each nesting slope corresponds to a nesting angle preferably having a value between 300 and 750, the two nesting angles possibly being equal and preferably having a value equal to 450, so that the two triangles support isosceles are rectangles,
each centering inclination corresponds to a centering angle preferably having a value between 300 and 900, the two centering angles being able to be equal and preferably having a value equal to 900, so that the two ends are identical and interchangeable.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs formes de réalisation possibles, faite en regard des dessins annexés sur lesquels
les figures 1 et 2 représentent respectivement une vue de face et une vue de gauche d'une première forme de réalisation de l'assemblage selon l'invention, les ex trémités respectives des deux tiges étant représentées séparées avant leur réunion éventuelle par brasure
la figure 3 représente une vue en bout de l'extrémité de l'une des tiges représentées sur les figures 1 et 2, et
les figures 4 et 5 représentent respectivement une vue de face et une vue de gauche d'une seconde forme de réalisation de l'assemblage selon l'invention, les extrémités respectives des deux tiges étant représentées séparées avant leur réunion éventuelle par brasure et leur vue en bout correspondant également à la figure 3.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the description which follows of several possible embodiments, made with reference to the appended drawings in which
Figures 1 and 2 respectively show a front view and a left view of a first embodiment of the assembly according to the invention, the respective ends of the two rods being shown separated before their possible meeting by brazing
FIG. 3 represents an end view of the end of one of the rods shown in FIGS. 1 and 2, and
Figures 4 and 5 respectively show a front view and a left view of a second embodiment of the assembly according to the invention, the respective ends of the two rods being shown separated before their possible meeting by brazing and their view at the end also corresponding to FIG. 3.

Sur ces dessins, les mêmes références désignent les mêmes éléments, les arêtes cachées étant représentées en traits interrompus pour faciliter la compréhension. In these drawings, the same references designate the same elements, the hidden edges being shown in broken lines to facilitate understanding.

En se référant aux figures 1 à 3, un assemblage de deux tiges 1 et 2 bout à bout par leurs extrémités respectives 3 et 4 pour la transmission d'un couple de rotation est du type dans lequel les tiges 1 et 2 présentent chacune une section droite circulaire et un axe de symétrie longitudinal 5, 6. D'une façon générale, ces tiges sont de préférence destinées à être réunies par brasure, par exemple à l'argent, de manière que leurs axes respectifs 5 et 6 soient dans le prolongement l'un de l'autre. En outre, l'extrémité 3 d'une tige 1 présente une forme à deux faces planes 7 et 8, qui est complémentaire de la forme à deux feces planes 9 et 10 de l'extrémité 4 de l'autre tige 2. Referring to Figures 1 to 3, an assembly of two rods 1 and 2 end to end by their respective ends 3 and 4 for the transmission of a torque is of the type in which the rods 1 and 2 each have a section circular straight line and a longitudinal axis of symmetry 5, 6. In general, these rods are preferably intended to be joined by brazing, for example with silver, so that their respective axes 5 and 6 are in the extension one of the other. In addition, the end 3 of a rod 1 has a shape with two flat faces 7 and 8, which is complementary to the shape with two flat faeces 9 and 10 of the end 4 of the other rod 2.

Selon une particularité essentielle de l'invention, les deux faces planes 7, 8 ou 9, 10 de chaque extrémité 3 ou 4 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal 5 ou 6 de la tige associée 1 ou 2, cette symétrie axiale n'ayant aucun rapport avec la symétrie diamétrale des assemblages connus. According to an essential feature of the invention, the two flat faces 7, 8 or 9, 10 of each end 3 or 4 are symmetrical with respect to the longitudinal axis 5 or 6 of the associated rod 1 or 2, this axial symmetry n 'having no relation to the diametrical symmetry of known assemblies.

Selon une autre particularité essentielle de l'invention, chacune des deux faces planes 7, 8 ou 9, 10 res pectivement associées à chaque extrémité 3 ou 4 coupe un premier plan diamétral de la tige 1 ou 2 selon une arête 12 ou 13 présentant une pente d'emboîtement par rapport à l'axe 5 ou 6 de la tige associée. Plus précisément, chaque pente d'emboîtement correspond à un angle d'emboîtement a, b ayant de préférence une valeur comprise entre 300 et 750. According to another essential feature of the invention, each of the two flat faces 7, 8 or 9, 10 respectively associated with each end 3 or 4 intersects a first diametrical plane of the rod 1 or 2 along an edge 12 or 13 having a nesting slope with respect to axis 5 or 6 of the associated rod. More precisely, each nesting slope corresponds to a nesting angle a, b preferably having a value between 300 and 750.

A cet égard, pour éviter toute vibration et, par conséquent, tout risque de fatigue du métal pouvant entraîner une rupture, les deux angles d'emboîtement a et b de chaque extrémité sont égaux, les pentes et angles d'emboîtement des deux extrémités de formes complémentaires étant évidemment égaux.In this respect, to avoid any vibration and, consequently, any risk of fatigue of the metal which could cause a rupture, the two angles of interlocking a and b of each end are equal, the slopes and angles of interlocking of the two ends of complementary forms are obviously equal.

En outre, les arêtes 12, 13 ou 14, 15 des deux faces planes symétriques 7, 8 ou 9, 10 délimitent respectivement dans le plan diamétral 11 des portées d'appui rectangulaires isocèles 16, 17 ou 18, 19 qui sont ppposées par leur sommet commun 20 ou 21, ce dernier correspondant évidemment au point d'intersection desdites arêtes au niveau de l'axe de symétrie 5 ou 6 de la tige associée 1 ou 2. In addition, the edges 12, 13 or 14, 15 of the two symmetrical flat faces 7, 8 or 9, 10 delimit respectively in the diametrical plane 11 of the isosceles rectangular bearing surfaces 16, 17 or 18, 19 which are appended by their common vertex 20 or 21, the latter obviously corresponding to the point of intersection of said edges at the level of the axis of symmetry 5 or 6 of the associated rod 1 or 2.

Selon encore une autre particularité essentielle de l'invention, lorsque les- deux faces planes 7, 8 ou 9, 10 sont respectivement considérées par rapport à un second plan diamétral 22 perpendiculaire au premier plan diamétral 11, elles présentent chacune une inclinaison de centrage par rapport à l'axe 5 ou 6 de la tige considérée 1 ou 2. Plus précisément, chaque inclinaison de centrage correspond à un angle de centrage c, d ayant de préférence une valeur comprise entre 300 et 900. A cet égard, pour éviter toute vibration et, par conséquent, tout risque de fatigue du métal pouvant entraîner une rupture, les deux angles de centrage c et d de chaque extrémité sont égaux, les pentes et angles de centrage des deux extrémités de formes complémentaires étant évidemment égaux. According to yet another essential characteristic of the invention, when the two plane faces 7, 8 or 9, 10 are respectively considered with respect to a second diametral plane 22 perpendicular to the first diametral plane 11, they each have a centering inclination by relative to the axis 5 or 6 of the rod considered 1 or 2. More precisely, each centering inclination corresponds to a centering angle c, d preferably having a value between 300 and 900. In this respect, to avoid any vibration and, consequently, any risk of fatigue of the metal which could cause a rupture, the two centering angles c and d of each end are equal, the slopes and centering angles of the two ends of complementary shapes being obviously equal.

En outre, les inclinaisons des deux faces planes symétriques 7, 8 ou 9, 10 déterminent ensemble un angle saillant pour l'extrémité 3 d'une tige 1 et un angle rentrant de même valeur pour l'extrémité 4 de l'autre tige 2, les deux extrémités 3 et 4 présentant ainsi des formes complémentaires pouvant être respectivement dénommées "mâle" et "femelle". In addition, the inclinations of the two symmetrical planar faces 7, 8 or 9, 10 together determine a salient angle for the end 3 of a rod 1 and a re-entrant angle of the same value for the end 4 of the other rod 2 , the two ends 3 and 4 thus having complementary shapes which can be respectively called "male" and "female".

En se référant aux figures 4 et 5, selon une forme de réalisation préférée, les deux angles d'emboîtement a et b ont une valeur égale à 450, de telle sorte que les deux triangles isocèles d'appui 16, 17 et 18, 19 sont rectangles. En effet, les recherches qui ont conduit à l'invention ont montré que l'angle au sommet de chaque portée d'appui triangulaire isocèle 16 à 19, qui est l'angle supplémentaire de la somme des deux angles d'emboîtement a et b, devait avoir une valeur suffisamment importante pour que les deux extrémités 3 et 4 portent franchement l'une contre l'autre, mais aussi une valeur pas trop importante du fait qu'une trop grande pente d'emboîtement rendrait l'assemblage plus fragile. Referring to Figures 4 and 5, according to a preferred embodiment, the two nesting angles a and b have a value equal to 450, so that the two isosceles support triangles 16, 17 and 18, 19 are rectangles. In fact, the research which led to the invention has shown that the angle at the top of each triangular bearing surface isosceles 16 to 19, which is the additional angle of the sum of the two interlocking angles a and b , had to have a sufficiently large value so that the two ends 3 and 4 bear frankly one against the other, but also a value not too large because too large a nesting slope would make the assembly more fragile.

En se référant également aux figures 4 et 5, selon encore-une forme de réalisation préférée de l'in- ventipn, les deux angles de centrage c et d ont une valeur de 900 , de telle sorte que les extrémités respectives 3 et 4 ne présentent plus d'angle saillant ou rentrant et ne peuvent plus être dénommées "mâle" et "femelle" mais sont parfaitement identiques et interchangeables, ce qui facilite les réglages d'usinage, en particulier lorsque les tiges sont constituées par le même métal. Referring also to FIGS. 4 and 5, according to another preferred embodiment of the invention, the two centering angles c and d have a value of 900, so that the respective ends 3 and 4 do not have more salient or re-entrant angle and can no longer be called "male" and "female" but are perfectly identical and interchangeable, which facilitates the machining settings, in particular when the rods are made of the same metal.

D'après ce qui précède, il est évident qu'indépendamment de la valeur des inclinaisons et des angles c et d de centrage, la simple existence des pentes et des angles a et b d'emboîtement permet d'obtenir dans tous les cas un alignement immédiat et parfait des deux tiges 1 et 2 bout à bout dès que l'on fait porter leurs extrémités respectives 3 et 4 à symétrie axiale l'une contre l'autre, ce qui n'est pas le cas pour les assemblages à symétrie par rapport à un plan qui nécessitent toujours un réglage par translation le long de ce plan pour atteindre un centrage précis. From the above, it is obvious that regardless of the value of the inclinations and of the centering angles c and d, the simple existence of the slopes and the interlocking angles a and b makes it possible in all cases to obtain a immediate and perfect alignment of the two rods 1 and 2 end to end as soon as their respective ends 3 and 4 are brought to axial symmetry one against the other, which is not the case for assemblies with symmetry relative to a plane which always requires adjustment by translation along this plane to achieve precise centering.

En outre, lors du fonctionnement, en particulier lorsque les- deux extrémités 3 et 4 ont été réunies par brasure, l'assemblage selon l'invention permet de transmettre un couple d'entraînement en rotation extrêmement important dans un sens déterminé selon que l'une des tiges est menante et l'autre menée, étant entendu qu'il suffit d'inverser les pentes d'emboîtement pour inverser la disposition des portées d'appui triangulaires isocèles 16 à 19 et, par conséquent, le sens de la transmission du couple d'entraînement en rotation. In addition, during operation, in particular when the two ends 3 and 4 have been joined by brazing, the assembly according to the invention makes it possible to transmit an extremely high rotational driving torque in a direction determined according to whether the one of the rods is driving and the other driven, it being understood that it suffices to reverse the interlocking slopes to reverse the arrangement of the isosceles triangular bearing surfaces 16 to 19 and, consequently, the direction of transmission of the rotational drive torque.

Dans le cas où les deux tiges sont réunies par brasure, il est évident que l'assemblage selon l'invention permet de transmettre dans le sens inverse, par l'intermédiaire des faces planes 7 à 10, un couple de rotation non négligeable, bien que beaucoup plus faible que le couple d'entraînement principal agissant directement sur les portées triangulaires 16 à 19 disposées dans un plan diamétral. In the case where the two rods are joined by brazing, it is obvious that the assembly according to the invention makes it possible to transmit in the opposite direction, via the flat faces 7 to 10, a non-negligible torque, although that much lower than the main drive torque acting directly on the triangular bearings 16 to 19 arranged in a diametral plane.

I1 est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre. It is understood that the present invention has only been described and shown for explanatory purposes but in no way limitative and that any useful modification may be made to it, in particular in the field of technical equivalences, without going beyond its ambit.

Claims

1. Assembly of two rods (1, 2) end to end by their respective ends (3, 4) for the transmission of a torque, of the type in which the rods (1, 2) each have a circular cross section and a longitudinal axis of symmetry (5, 6) and are preferably intended to be joined by brazing with their axes in the extension of one another, the end (3; 4) of a rod (1; 2) having a shape with two flat faces (7, 8; 9, 10) complementary to that of the end of the other rod, characterized in that the two flat faces (7, 8; 9> 10) of each end (3; 4) are symmetrical with respect to the longitudinal axis (5; 6) of the associated rod (1; 2), that each of the two faces (7, 8; 9, 10) intersects a first diametrical plane (11) of the rod (1; 2) along an edge (12, 13; 14, 15) having a nesting slope relative to the axis (5; 6). of the rod, the edges (12, 13; 14, 15) of the two symmetrical faces (7, 8; 9, 10) delimiting in said diametrical plane (11) bearing surfaces (16, 17; 18, 19) isosceles triangulars opposed by their common vertex (20 21) and that, when these two faces (7, 8; 9, 10) are considered with respect to a second diametral plane (22) perpendicular to the first (11), they each have a centering inclination relative to the axis (5; 6) of the rod (1; 2), the inclinations of the two symmetrical faces (7, 8; 9, 10) together determining a salient angle for the end (3) a rod (1) and a re-entrant angle of the same value for the end (4) of the other rod (2).

2. Assembly according to claim 1, characterized in that each nesting slope corresponds to a nesting angle (a, b) preferably having a value between 300 and 750.

3. Assembly according to claim 2, characterized in that the two interlocking angles (a, b) are equal.

4. Assembly according to claim 3, characterized in that the two nesting angles (a, b) preferably have a value. equal to 450, so that the two isosceles support triangles (16, 17; 18, 19) are rectangles.

5. Assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that each centering inclination corresponds to a centering angle (c, d) preferably having a value between 300 and 900.

6. Assembly according to claim 5 ,.

characterized in that the two centering angles (c, d) are equal.

7. Assembly according to claim 6, characterized in that the two centering angles (c, d) preferably have a value equal to 90, so that the two ends are identical and interchangeable.