Brevet FR2283357A1 — publié le 19760326

La présente invention a pour objet un dispositif qui assure la limitation de couple dans les deux sens de rotation ainsi que la fourniture d'un couple de rappel. On connait depuis longtemps et dans une grande variété d'exécutions des limiteurs de couple constitués par des accouplements du type dit glissant. On utilise le plus souvent à cet effet un accouplement à friction dans lequel les deux organes de l'accouplement sont appliqués l'un contre l'autre avec une force convenablement mesurée.Lorsque le couple opposé par l'arbre mené excède la valeur du couple de frottement, les deux organes de l'accouplement frottent l'un contre l'autre et le couple délivré par l'arbre menant ne peut plus crotte. Un inconvénient de nombreux limiteurs de couple ou accouplements glissants connus tient au fait que, lorsqu'ils doivent être prévus pour un fonctionnement sûr et de longue durée, leur prix est relativement élevé, du fait qu'en plus des deux organes de l'accouplement proprement dit doivent encore autre prévus des ressorts de compression permettant le réglage ou la correction de la pression d'application des deux organes de l'accouplement l'un contre l'autre. Pour cette raison, ont déjà été proposés en tant qu'ac -couplements glissants des accouplements du type à boucle élastique, c'est-à-dire des accouplements dans lesquels l'organe de couplage est directement constitué par un ressort hélicoïdal qui est par exemple fixé sur un bout d'arbre et commence à glisser sur un autre bout d'arbre lorsque le couple résistant apparaissant sur l'arbre mené a suffisamment déroulé ltextrémité du ressort coopérant avec cet arbre pour que le frottement entre le ressort et l'arbre mené ne suffise plus à assurer I'entraînement du second par le premier.Un avantage des accouplements à boucle élastique tient au fait qu'en plus de la limitation de couple désirée, ils fournissent un couple de rappel dans la mesure où ils tendent à reprendre leur forme initiale par un mouvement de rotation simul tané. De tels limiteurs de couple peuvent autre avantageusement employés lorsqu'une pièce doit être approchée d'une autre pièce et y etre appliquée avec une force constamment présente mais n'excédant toutefois pas une certaine valeur.Ces accouplements connus à boucle élastique présentent toutefois l'inconvénient de n'assu- rer la limitation du couple que pour un sens de rotation déterminé, puisque dans l'autre sens de rotation ils tendent à se resserrer et à accrottre ainsi encore leur adhérence sur l'extrémité de 1'ar- bre mené. Or, il existe des cas d'application dans lesquels il est désirable d'obtenir une limitation du couple dans les deux sens de rotation avec production simultanée d'un couple de rappel. L'invention se donne par conséquent pour but, partant des accouplements à boucle élastique connus, de concevoir un dispositif assurant la limitation du couple dans les deux sens de rotation ainsi que la fourniture d'un couple de rappel. Ce but est atteint, conformément à l'invention, trace au fait que ce dispositif comprend un ressort hélicoïdal qui, à l'une de ses extrémités, coopère par friction avec la surface périphérique externe d'un bout d'arbre et à son autre extrémité, coopère pareillement par friction avec la surface périphérique interne d'une douille. Bien qu'il soit possible d'utiliser pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention un ressort hélicoïdal présentant un diamètre d'enroulement constant, il est avantageux, afin d'obtenir une réduction de la longueur d'encombrement du dispositif selon l'invention, de recourir à un ressort possédant à l'une de ses extrémités un diamètre d'enroulement inférieur à celui de l'autre extrémité. Ce mode de construction rend en effet possible l'agencement du bout d'arbre et du ressort hélicoïdal à l'intérieur même de la douille. L'invention prévoit encore, selon un autre de ses aspects avantageux, que le bout d'arbre aussi bien que la douille comportent chacun une gorge annulaire dans laquelle au moins une spire de chaque extrémité du ressort hélicoïdal s'engage par détente élastique. De cette manière se laisse obtenir de façon simple mais fiable la cohésion de l'ensemble du système selon la direction axiale. L'invention sera à présent expliquée plus en détail à propos de quelques formes de réalisation, données à simple titre d'exemples illustratifs, et avec référence aux dessins ci-annexés, en lesquels La figure 1 représente en coupe longitudinale un dispositif limiteur de couple conforme à l'invention ; et Les figures 2 et 3 représentent également en coupe longitudinale deux formes de réalisation particulières du ressort hélicoidal équipant un tel dispositif. Le dispositif limiteur de couple représenté à la figure 1 des dessins se compose d'un ressort hélicoïdal 1 qui, à l'une de ses extrémités, coopère par friction avec la surface périphérique externe d'un bout d'arbre 2 et à son autre extrémité coopère pareillement par friction avec la surface périphérique interne d'une douille 3. Cet effet d'association par friction peut être par exemple obtenu de façon simple en donnant au diamètre de l'extrémité par laquelle le ressort hélicoïdal prend appui sur le bout d'arbre 2 une valeur légèrement inférieure à celle du diamètre de ce bout d'arbre, et au diamètre de l'extrémité par laquelle le ressort est en contact avec la douille 3 une valeur lé gère- ment supérieure à cule du diamètre d'alésage de cette douille. Les figures 2 et 3 représentent deux formes particulières et avantageuses de réalisation d'un tel ressort hélicoidal. Le bout d'arbre 2, d'une part, et la douille 3, d'autre part, possèdent chacun une gorge annulaire 5 ou 6 dans laquelle au moins une spire de chaque extrémité du ressort hélicoïdal s'engage par détente élastique. Ainsi qu'il ressort clairement du dessin, on obtient de cette façon une cohésion sûre selon la direction axiale du système composé du bout d'arbre, du ressort hélicordal, et de la douille. Le dispositif ci-dessus décrit fonctionne de la manière suivante : lorsque par exemple le bout d'arbre 2 est entraSné en rotation à l'opposé du sens d'enroulement du ressort hélicoidal 1, l'extrémité du ressort hélicoïdal qui s'appuie sur ce bout d'arbre tend à s'ouvrir sous l'effet de la rotation, ceci jusqu'à ce que le couple agissant sur le bout d'arbre 2 devienne supérieur au couple de frottement existant entre l'extrémité du ressort héli coldal et la surface périphérique extérieure du bout d'arbre. A partir de cet instant, le bout d'arbre glisse à l'intérieur du ressort hélicoidal, ce qui a pour effet de limiter la valeur du couple dans ce sens de rotation. Avant de parvenir à cet effet de glissement, le ressort hélicovdal 1 agit toutefois dans sa portion 4 non mise sous tension à la manière dtun ressortie torsion, fournissant ainsi le couple de rappel désiré. Du fait que l'autre extrémité du ressort hélicoidal 1 coopère par friction sur la surface périphérique interne de la douille 3, il ne peut se produire à ce niveau aucun déroulement du ressort hélicoidal. I1 se produit seulement un accroissement de la pression d'application des diverses spires du ressort contre la surface périphérique interne de la douille 3. Lorsque le bout d'arbre 2 tourne dans l'autre zens, c'est-à-dire dans le sens même d'enroulement du ressort hélicol- dal, la douille 3 est tout d'abord entraide par le bout d'ambre 2 par l'intermédiaire du ressort hélicoïdal 1, ceci Jusqu' ce que le couple exercé sur le bout d'arbre 2 soit devenu suffisamment important pour que le ressort 1 commence à se resserrer dans la région où il coopère par effet de friction arec 12 surface ce périphérique interne de la douille 3. Cette contractIon des dIverses spires du ressort hélicoidal 1 a pour effet d'ab-er le couple de frottement entre cette extrémité du ressort hélicoi- dal et la douille 3, ceci jusqu'a ce que ce couple soit devenu suffisamment faible pour que la douille 3 ne puisse plus être en tramée par le ressort hélicoidal 1. Avant de parvenir toutefois à cet effet de débrayage par glissement du ressort hélicoïdal contre la surface périphérique interne de la douille 3, le ressort hélicoïdal se comporte à nouveau, comme dans le cas précédemment pris en considération, à la manière d'un ressort de torsion dans sa portion non mise sous tension, fournissant encore ainsi pour ce sens de rotation le couple de rappel désiré. R E V E N D I C-A T I O N S 1. Dispositif assurant la limitation de couple dans les deux sens de rotation ainsi que la fourniture d'un couple de rappel, caractérisé par le fait qu'il comprend un ressort hélicoïdal (1) qui, à l'une de ses extrémités, coopère par friction avec la surface périphérique externe d'un bout d'arbre (2) et à son autre extrémité coopère pareillement par friction avec la surface périphérique interne d'une douille (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ressort (1) possède à l'une de ses extrémités un diamètre d'enroulement (D1) inférieur à celui (D2) de son autre extrémité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le ressort (i) est constitué par un ressort hélicoïdal à profil tronconique. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le ressort (1) est constitué par un ressort hélicoidal à profil cylindrique à ses deux extrémités et à profil tronconique en son centre (4). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le bout d'arbre (2) ainsi que la douille (3) possèdent chacun une gorge annulaire (5, 6) dans chacune desquelles au moins une spire de chaque extrémité du ressort hélicoïdal s'engage par détente élastique.