FR2794199A1

FR2794199A1 - Accouplement du type a billes et plaques annulaires

Info

Publication number: FR2794199A1
Application number: FR0006570A
Authority: FR
Inventors: Kanetsugu Tsurutani; Jiro Iizuka
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Sanden Corp
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2000-12-01
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: FR2794199B1; JP2000337365A; DE10026318A1

Abstract

Cet accouplement comprend deux plaques annulaires exécutant un mouvement de révolution excentrique relatif et comportant plusieurs paires de chemins de roulement annulaires entre lesquels des billes sont logées et qui comportent chacun une gorge 13 à bords extérieur 14 et intérieur 14' et à diamètre de cercle primitif de fond de gorge égal ou inférieur à l'excentrement du mouvement, la distance du point le plus bas au bord extérieur étant égale ou supérieure à sa distance au bord intérieur; en coupe transversale, lorsque les rayons de courbure sont mesurés en deux points quelconques de la gorge espacés angulairement du même angle O et dans des sens opposés vis-à-vis de la ligne perpendiculaire à la tangente au point le plus bas, le rayon de courbure R du côté extérieur est supérieur au rayon de courbure r du côté intérieur.

Description

Accouplement du typeà billes et plaaues annu- laires ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La présente invention concerne un accouplement, du typeà billes et plaques annulaires, disposé entre deux pièces qui décrivent un mouvement de révolution excentrique l'une vis-à-vis de l'autre, par exempleà un plateauà spiralef ixe et un plateauà spiraleà mouvement de révolution d'un compresseurà spirales.

Un accouplement du typeà billes et plaques an nulaires utilisé dans un compresseurà spirales est décrit dans la publication de brevet Japonais10- 89350. Comme représenté aux figures 4A, 4B, l'accouplement du typeà billes et plaques annulaires comprend deux plaques annulaires1 et 2, se faisant face, qui comportent plusieurs paires de chemins de roulement annulaires3 et 4 se faisant face, dispo séesà des intervalles angulaires préfixés, et des billes5 disposées respectivement entre les ch emins de roulement3 et 4 de chaque paire.

Les plaques annulaires1 et 2 sont montées res pectivement sur un boîtier8 d'un plateauà spirale7 fixe et un plateauà spirale6 à mouvement de révolu tion, de manièreà se faire face l'une l'autre.

Les plateauxà spirale6 et7 comportent respec tivement des parois de cloisonnement en spirale9 et 10, chacune étant logée dans l'espace délimité par la paroi10 et9 du plateauà spirale associé.

Une chambre de compression11 est définie entre les parois de cloisonnement9, 10.

Le plateauà spirale6 à mouvement de révolution est porté, par l'intermédiaire d'un roulementà bil les, sur un arbre rotatif excentrique 12, sur sa par tie disposée d'une manière excentrée d'une distancee vis-à-vis de son axe de rotation, de sorte que le plateauà spirale6 est animé d'un mouvement de révo lution autour de l'axe de rotation de l'arbre 12. Chaque chemin de roulement3, 4 possède un diamètre de cercle primitif de fond de gorged qui est sensi blement égalà 11excentrement e. Les plaques annulai res1, 2 sont habituellement réalisées par emboutis- sage. L'accouplement du typeà billes et plaques annu laires supporte un effort de poussée accompagnant la compression et empêche également le plateauà spirale 6 à mouvement de révolution de tourner autour de son propre axe.

Laf igure 5A est une vueà plus grande échelle de la plaque annulaire1. Le chemin de roulement an nulaire3 comprend une gorge annulaire13 comportant un bord extérieur 14, un bord intérieur 141, un épau lement extérieur15 situéà l'extérieur du rebord ex térieur 14, et une partie centrale en surélévation16 situéeà l'intérieur de son bord intérieur 141.

Des gorges de chemin de roulement classiques sont réalisées sous forme d'une partie d'un cercle ou d'une partie d'une ellipse disposée de façon telle qu'une extrémité de son petit axe coïncide avec le point le pl us bas de la gorge. Pendant une applica tion d'effort, une empreinte elliptique appelée el lipse de contact est formée dans la surface de la gorge de chemin de roulement13 par le contact avec la bille5. La gorge13 doit être conçue de façon que l'ellipse de contact ne chevauche pas la partie cen trale en surélévation16. A cet effet, le diamètre de cercle primitif de fondd est habituellement fixé de manièreà être égal ou inférieurà la valeur d'excentrement e, de manière que la bille roule sur le côté de diamètre extérieur de la gorge3, c'est-à- dire le côté proche de l'épaulement15. Avec cet agencement, étant donné que la bille est espacée de la partie centrale en surélévation16, la pression de contact est faible et la durée de vie de l'accouplement est donc prolongée.

même si le diamètred est inférieurà l'excentrement e, si les axes de rotation des plaques annulaires1, 2 devaient s'écarter l'un de l'autre comme représentéà la figure 5B, les billes pour raient chevaucher la partie centrale en surélévation (comme en Bà la figure5A) . Cela augmente la pres sion de contact et peut ainsi abréger la durée de vie de l'accouplement.

Un but de la présente invention est de fournir un accouplement du typeà billes et plaques annulai res qui possède une durée de vie plus longue.

RESUME DE L'INVENTION Conformémentà la présente invention, il est prévu un accouplement du typeà billes et plaques an nulaires, comprenant deux plaques annulaires qui exe- cutent un mouvement de révolution excentrique l'une vis-à-vis de l'autre, plusieurs paires de chemins de roulement annulaires formés dans les plaques annulai res, des billes logées chacune dans une paire de che mins de roulement se faisant face, chacun des chemins de roulement comportant une gorge délimitée par un bord extérieur et un bord intérieur et possédant un diamètre de cercle primitif de fond de gorge qui est égal ou inférieurà la valeur d'excentrement du mou vement de révolution excentrique, la distance du point le plus bas au bord extérieur étant égale ou supérieureà la distance du point le plus bas au bord intérieur, chacune des gorges ayant une forme en coupe transversale telle que, lorsque les rayons de courbure sont mesurés en deux points quelconques de la gorge espacés angulairement du même angle et dans des sens opposés vis-à-vis de la ligne perpendicu laireà la tangente au point le plus bas de la gorge, le rayon de courbure en un point situé entre le point le plus bas de la gorge et son bord extérieur est su périeur au rayon de courbure en un point situé entre le point le plus bas et son bord intérieur.

Suivant l'invention, le bord extérieur de cha cune des gorges est espacé verticalement du plan ho rizontal passant par le point le plus bas de la gorge d'une distance telle qu'une ellipse de contact de la bille ne se déplace pas hors de la gorge.

Suivant l'invention, chacune des gorges peut avoir une forme en coupe transversale comprenant un premier arc s'étendant du bord intérieur au point le plus bas de la gorge et un second arc s étendant du point le plus bas au bord extérieur et ayant un rayon de courbure qui est supérieur au rayon de courbure du premier arc. Suivant l'invention, chaque gorge peut avoir une section transversale comprenant une partie d'une el lipse agencée de manière telle que son petit axe re coupe la gorge dans une partie située entre le point le plus bas et le bord extérieur.

D'autres particularités et buts de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés dont DESCRIPTIONSUCCINCTE DES DESSINS Laf igure 1A est une vue partielle, en coupe et à plus grande échelle, d'un accouplement du typeà billes et plaques annulaires mettant en oeuvre l'invention, laf igure 1B est une vue en plan de la plaque annulaire fixe de l'accouplement de la figure1A, laf igure 2 est une vue en coupe et en plan, partielle età plus grande échelle, de la plaque an nulaire fixe de l'accouplement de la figure1A, les figures3A et 3B sont des vues en coupe schématiques de la plaque annulaire fixe représentant différentes configurations géométriques de gorge, la figure 4A est une vue en coupe d'un compres seurà spirales comportant un accouplement du typeà billes et plaques annulaires, laf igure 4B est une vue en plan de la plaque annulaire fixe de l'accouplement de la figure 4A, laf igure SA est une vue en coupe et en plan, partielle età plus grande échelle, de la plaque an nulaire fixe d'un accouplement du typeà billes et plaques annulaires classique et la figure 5B est une vue en coupe, partielle et à plus grande échelle, de l'accouplement de la figure SA. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE PREFERE DE MISEEN OEUVRE si on se reporte aux figures1 - 3, l'accouplement du typeà billes et plaques annulaires conformeà l'invention comprend, comme les accouple ments classiques, deux plaques annulaires1, sur les quelles sont formés plusieurs chemins de roulement3, 4 annulaires se faisant face, disposésà des inter valles angulaires réguliers, et des billes5 logées chacune respectivement entre deux chemins de roule ment3, 4 se faisant face.

Comme un accouplement classique, l'accouplement du typeà billes et plaques annulaires de l'invention est utilisé dans un compresseurà spirales tel que représentéà la figure 4A. Ainsi, sa plaque annulaire 1 est montée sur le plateauà spiraleà mouvement de révolution et sa plaque annulaire 2 sur un élément solidaire du plateauà spirale fixe, d'une manière telle que la plaque 2 décrit un mouvement de révolu tion avec une valeur d'excentrement e vis-à-vis de la plaque1. Chaque chemin de roulement3, 4 possède un diamètre de cercle primitif de fond de gorged qui est inférieurà la valeur d'excentrement e (par exem ple de0 - 5%).

Laf igure 2 est une coupeà plus grande échelle d'un chemin de roulement3 de la plaque annulaire1. La gorge13 présente un bord extérieur 14, qui cons titue un point d'inflexion entre la gorge13 et un épaulement15, et un bord intérieur 141 qui constitue un point d'inflexion entre la gorge13 et une partie centrale en surélévation16. Les bords extérieur et intérieur 14, 141 sont espacés verticalement de dis tances respectivementa etb vis-à-vis du plan hori zontal passant par le point le plus bas de la gorge. La distancea est fixée de façonà être égale ou su périeureà la distanceb. La distancea est suffisam ment grande pour donner l'assurance que l'ellipse de contactA ne se déplace pas vers l'extérieur au-delà du bord extérieur 14 pendant une application d'effort.

La gorge13 a une section transversale telle que représentée aux figures3A et 3B. Lorsque les rayons de courbure sont mesurés en deux points quelconques espacés angulairement du même angle0 et dans des sens opposés vis-à-vis de la ligne perpendiculaireà la tangente au point le plus bas de la gorge, le rayon de courbure situé du côté extérieur estsupé- rieurà celui situé du côté intérieur.

La gorge de laf igure 3A comporte un premier arc, s 'étendant du bord intérieur 141 au point le plus bas de la gorge et ayant un rayon de courbure r, et un second arc s'étendant du point le plus bas au bord extérieur 14 et ayant un rayon de courbure R qui est supérieurà R. La gorge de laf igure 3B a une section transversale comprenant une partie d'une el lipse disposée de manière telle que son petit axe re coupe la gorge en une partie situéeà l'extérieur du point le plus bas.

Il en est de même pour l'autre chemin de roule ment 4.

Avec cet agencement, la bille5 rouleà l'extérieur du cercle primitif de fond de gorge avec la valeur d'excentrement e, mais elle ne va jamais se déplacer au-delà du bord extérieur 14 étant donné que la distancea est relativement grande.

Même si l'axe de la révolution de la plaqueà mouvement de révolution devait s'écarter de l'axe de la plaque annulaire fixe, les billes ne vont jamais rouler sur une partie adjacenteà la partie centrale en surélévation, étant donné que chaque gorge est conformée de manière telle que sa partie située entre son point le plus bas et le bord extérieur a un rayon de courbure plus grand que sa partie située entre le point le plus bas et le bord intérieur.

Claims

REVENDICATIONS 1. Accouplement du typeà billes et plaques an nulaires, caractérisé en ce qu'il comprend deux pla ques annulaires(1, 2) qui exécutent un mouvement de révolution excentrique l'une vis-à-vis de l'autre, plusieurs paires de chemins de roulement(3, 4) annu laires formés dans les plaques annulaires(1, 2), des billes(5) logées chacune dans une paire de chemins de roulement(3, 4) se faisant face, chacun des che mins de roulement(3, 4) comportant une gorge(13) délimitée par un bord extérieur (14) et un bord inté rieur (141) et possédant un diamètre de cercle primi tif de fond de gorge(d) qui est égal ou inférieurà la valeur d'excentrement (e) du mouvement de révolu tion excentrique, la distance du point le plus bas au bord extérieur (14) étant égale ou supérieureà la distance du point le plus bas au bord intérieur (141), chacune des gorges(13) ayant une forme en coupe transversale telle que, lorsque les rayons de courbure sont mesurés en deux points quelconques de la gorge(13) espacés angulairement du même angle(0) et dans des sens opposés vis-à-vis de la ligne per pendiculaireà la tangente au point le plus bas de la gorge(13), le rayon de courbure (R) en un point si tué entre le point le plus bas de la gorge(13) et son bord extérieur (14) est supérieur au rayon de courbure (r) en un point situé entre le point le plus bas et son bord intérieur (141). 2. Accouplement suivant la revendication1, ca ractérisé en ce que le bord extérieur (14) de chacune des gorges(13) est espacé verticalement du plan ho rizontal passant par le point le plus bas de la gorge (13) d'une distance(a) telle qu'une ellipse de contact(A) de la bille(5) ne se déplace pas hors de la gorge(13). 3. Accouplement suivant l'une quelconque des re vendications1 et 2, caractérisé en ce que chacune des gorges(13) a une forme en coupe transversale comprenant un premier arc s'étendant du bord inté rieur (141) au point le plus bas de la gorge(13) et un second arc s'étendant du point le plus bas au bord extérieur (14) et ayant un rayon de courbure (R) qui est supérieur au rayon de courbure (r) du premier arc. 4. Accouplement suivant l'une quelconque des re vendications1 et 2, caractérisé en ce que chaque gorge(13) a une section transversale comprenant une partie d'une ellipse agencée de manière telle que son petit axe recoupe la gorge(13) dans une partie si tuée entre le point le plus bas et le bord extérieur (14).