Brevet FR2463322A1 — publié le 19810220

L'invention part d'un accouplement pour transmettre un couple à partir d'un élément d'entraînement sur un élément entraîné, accouplement dans lequel l'une des moitiés de cet accouplement comporte un générateur magnétique tandis que l'autre moitié comporte une pièce constitutive ferromagnétique. On connaît déjà un accouplement magnétique dans lequel le générateur magnétique est séparé par un intervalle de l'autre moitié de l'accouplement. Le coupe transmis par un tel accouplement est uniquement dépendant de la force magnétique. En outre un "glissement" est prévu entre les moitiés de l'accouplement. Un tel accouplement n'est pas adapté à la transmission de surchargoe. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un accouplement caractérisé en ce que l'une des moitiés de l'accouplement comporte au moins un organe d'entraînement s'étendant vers l'autre moitié de l'accouplement, organe auquel est associée une cavité dans l'autre moitié de l'accouplement, tandis que les deux surfaces d'entrat- nement s'appliquant l'une contre l'autre lors du fonctionnement de l'accouplement forment avec la direction du couple à transmettre un angle de 900. L'accouplement conforme à l'invention dssfini ci-dessus présente par rapport aux solutions connues l'avantage que selon l'importance du frottement entre les deux moitiés de l'accouplement et l'importance de la force magnétique l'accouplement peut être adapté de façon très précise à un couple déterminé de déclenchement par l'importance de l'angle entre les surfaces d'entraînement et la direction de déplacement. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations de l'accouplement défini ci-dessus. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 représente l'accouplement avec les deux moitiés de l'accouplement séparées l'une de l'autre, - la figure 2 est une coupe de l'accouplement se trouvant en prise, - la figure 3 est une coupe de l'accouplement se trouvant hors de prise, - la figure 4 est une coupe partielle à échelle agrandie d'un accouplement se trouvant en prise, - la figure 5 est une coupe partielle à échelle agrandie d'un accouplement se trouvant hors de prise, - la figure 6 est un diagramme représentant l'évolution du couple au cours du fonctionnement de l'accouplement, - la figure 7 est une vue latérale partielle à échelle agrandie de l'accouplement dans la zone de l'organe d'entrainement et d'une cavité. L'accouplement 10 conforme à l'invention selon la figure 1 sert à transmettre un mouvement de rotation réversible d'un arbre d'entraînement 12 sur un arbre entraîné 14. L'accouplement 10 comporte deux moitiés d'accouplement revêtant la forme de brides 16 et 18, l'une, 16, de ces moitiés d'accouplement étant disposée sur l'arbre d'entraînement 12 tandis que l'autre. moitié d'accouplement 18 est disposée sur l'arbre entraîné 14, L'une des moitiés, 16, de l'accouplement côté entraînement comporte quatre pièces d'aimatts permanents 20 disposées dans une cavité centrale en forme de cuvette ouverte vers la moitié d'accouplement 18 côté entraîné, et constituant un générateur magnétique (figures 1 à 3).Entre les pièces d'aimants permanents 20 et le fond 24 de la cavité 22 est disposé un élément ferromagnétique de fermeture en retour 26 en forme d'anneau. L'autre moitié 18 côté entraîné de l'accouplement est constituée d'un matériau magnétique. La profondeur de la cavité 22 correspond à l'épaisseur des pièces d'aimants permanents 20 à laquelle s'ajoute l'épaisseur de l'élément de fermeture en retour 26. Les diamètres des deux moitiés d'accouplement 16 et 18 sont les mêmes. La zone annulaire de bordure 29 formée par l'épaisseur de la paroi de la cuvette de la moitié d'accouplement 16 côté entraînement s'étend jusqu'à la face frontale des pièces d'aimant permanent 20 tournées vers la bride d'accouplement 18 du côté entraîné. Sur la face frontale 28 annulaire tournée vers la bride côté entraîné 18 sont disposées trois cavités 30 en forme de rainures (figure 1), qui sont ouvertes vers la face frontale et qui s'étendent radialement. Ces cavités en forme de rainures sont régulièrement réparties sur la surface frontale 28 en étant respectivement décalées de 1200. Ces cavités en forme de rainures constituent des logements pour les organes d'entraînement 32 qui font saillie en direction de l'axe de rotation sur la zone annulaire de bordure 34 de la bride caté entraîné 18, et qui sont opposés à la surface frontale 28 de la bride c8té entraînement 16.La bride 18 constituée d'un matériau ferromagnétique et formant la moitié d'accouplement côté entraîné, est munie d'un téton de centrage 36 disposé centralement et s'étendant en direction de l'axe de rotation, et auquel est associé un évidement de palier 38 dans le générateur magnétique (quatre pièces d'aimants permanents 20). Cet évidement de palier 38 se prolonge également dans le perçage central de l'élément annulaire de fermeture en retour 26. Comme on peut le voirsnotamment sur les figures 4 et 5, les organes d'entrat- nement 32 présentent une section transversale qui correspond essentiellement à celle d'une dent de roue dentée. La forme des cavités 30 associées aux organes d'entraînement 32 se rapproche essentiellement de la forme d'un intervalle entre les dents d'une roue dentée.Les faces latérales 40 correspondant aux flancs des dents constituent alors les surfaces d'entraînement quislors du fonctionnement de l'accouplement 109 sont appliquées l'une sur l'autre et qui transmettent le mouvement de rotation à partir de la moitié d'accouplement 16 côté entraînement sur la moitié d'accouplement 18 caté entraîne. La section transversale d'un tel organe d'entraînement 32 est alors choisie de façon telle queoselon le sens de rotationoseule la surface latérale 40 orientée dans le sens de rotation coopère avec la surface latérale 40 qui lui est associée de la cavité en forme de rainure 30; c'est-à-dire vient en contact avec elle. Les surfaces latérales 40 sont par rapport au sens 42 du mouvement à transmettre disposées de façon telle qu'elles forment avec la direction de rotation 42 un angle décalé de 900 (figure 7). Il s'est avéré qu'il est avantageux dans de nombreux cas que l'une des surfaces latérales 40 coopérant ensemble d'une paire organe d'entraînement-cavité soit courbéeSde préférence de forme convexencar ainsi le moment de déclenchement peut être maintenu de façon précise. Au cours -du fonctionnement 9 l'accouplement tourne dans l'un des sens de la flèche double 42 (figure 7). Dans ce cassla face latérale 409-orientée dans le sens de rotation d'un organe d'entraînementdéterminé 320s'applique sur la face latérale 40 qui lui est associée et qui est orientée vers lui de la cavité considérée. 30 en forme de rainure. Dans la cas de la représentation selon la figure 491'accouplement est représenté à l'état enclenché. Comme on peut le voirDaucune des paires de surfaces 40 n'est encore en contact. L'accouplement ne transmet donc encore aucun mouvement. La force d'entraînement en provenance du générateur magétique 20 maintient la moitié d'accouplement 18 côté entraîné en prise avec la moitié d'accouplement 16 côté entraînement (voir également figure 2).Selon l'importance de l'angle des flancs ; (figure 7), l'importance du coefficient de frottement entre les surfaces 40 tournées l'une vers l'autre et coopérant ensemble de l'organe d'entraînement 32 et des cavités en forme de rainure 30sains qu'en fonction de l'impor- tance de la force magnétique, seul un couple déterminé peut être transmis. Voir à cet effet le parallélogramme des forces représenté sur la figure 7. Si ce couple prédéterminé est dépassé, l'accouplement 10 déclencheSen ce que les organes d'entraînement 32 de la moitié d'accouplement côté entraîne 18 sont expulsés des cavités 30 en forme de rainure (figure 5). Bien entendudla valeur des forces magnétiques joue dans ce cas un rôle non négligeable. Comme on peut le voir sur la figure 6, on peut gråce à l'accouplement 10 conforme à l'invention transmettre un effort qui se situe peu avant le point culminant 50 de la courbe 52. Au moment du déclenchementSla courbe de couple 52 tombe presque à zéro. Le couple transmis est alors déterminé uniquement par la force magnétique encore agissante et le frottement entre la surface frontale 54 et la surface frontale 28 du générateur magnétique 20. Cette force magnétique est toutefois fortement diminuée par l'entrefer 58 dont l'importance correspond à la hauteur de l'organe d'entraînement 32.Au moment du déclenchement de l'accouplement il en résulte ainsi un déplacement relatif entre la moitié d'accouplement 16 côté entraînement et la moitié de l'accouplement 18 c8té'entraîné. Il s'est avéré que l'angle - se situe dans la pratique,selon les exigences correspondant à l'accouplement du coefficient de frottement choisi et de la force magnétique existanteSavantageu- sement entre 850 et 300. Pour maintenir aussi faible que possible l'influence du frottement entre les faces frontales 40 des organes d'entraînement 32 et des cavités en forme de rainure 309 il peut être avantageux qu'unie des deux surfaces d'entraînement 40 soit courbée ou revête une forme convexe. Ainsi un contact linéaire ou ponctuel des parties qui s'interpénètrent etcs un angle de flanc décroissant sur les surfaces de glissement à tendance à être obtenu.La valeurolimite pour le déclenchement de l'accouplement peut être ainsi définie de façon particulièrement précise et la durée de désaccouplement peut être réduite. Même si l'exemple de réalisation décrit est orienté versun accouplement destiné à la transmission d'un mouvement de rotation, il est également concevable d'appliquer à un déplacement rectiligne un accouplement fonctionnant selon le principe décrit. L'accouplement conforme à l'invention peu par exemple être utilisé dans les dispositifs de verrouillage central pour les ouvertures d'une carrosserie de véhicule. D'autres possibilités d'application peuvent être envisagées pour des entraînements de portes de garages, des entraînements de portes pour ascenseurs, etc..., des entraînements de glaces de portières, de toits ouvrants et d'antennes sur des voitures automobiles, dans lesquelles le point de surcharge peut être prévu en fonction de critères déterminés de l'élément constitut positionné mais également aussi d'après des critères de sécurit pour les usagers. REVENDICATIONS 1.- Accouplement pour transmettre un couple à partir d'un élément d'entraînement sur un élément entraîné, accouplement dans lequel l'une des moitiés de cet accouplement comporte un générateur magnétique tandis que l'autre moitié comporte une pièce constitutive ferromagnétique, accouplement caractérisé en ce que l'une des moitiés de l'accouplement (16 ou bien 18) comporte au moins un organe d'entraînement (32) s'étendant vers l'autre moitié de l'accouplement (18 ou bien 16), organe auquel est associée une cavité (30) dans l'autre moitié de l'accouplement (18 ou bien 16), tandis que les deux surfaces d'entraînement (40) s'appliquant l'une contre l'autre lors du fonctionnement de l'accouplement (10) forment avec la direction (42) du couple à transmettre un angle (oL) de 900. 2.- Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur magnétique est constitué par au moins un aimant permanent (20). 3.- Accouplement pour la transmission d'un mouvement de rotation, -selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moitiés de l'accouplement (16 et 18) sont constituées par les brides (16 ou bien 18) associées aux extrémités se faisant face d'un arbre d'entraînement (12) et d'un arbre entraîné (14), tandis que l'organe d'entraînement (32) s'détend dans la direction de l'axe de rotation. 4.- Accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe d'entratnement (32), coupé parallèlement à l'axe de rotation en direction périphérique présente une section transversale qui correspond pour l'essentiel à celle d'une dent d'une roue dentée tandis que la forme de la cavité (30) est voisine de celle d'un intervalle entre les dents d'une roue dentée, les flancs de dent se faisant face constituant les surfaces d'entraînement (40). 5.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le générateur magnétique (20) est disposé dans une cavité centrale (22) de l'une des brides (16 ou 18) ouverte vers l'autre bride (18 ou bien 16). 6.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le générateur magnétique est constitué de préférence de quatre pièces draimant (20) tandis que sur la face du générateur magnétique (20) opposée à l'autre bride (18) est disposé dans la calté (22) un élément ferromagnétique de fermeture en retour (26). 7.- Accouplement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une des brides (16 ou 18) recevant le générateur magnétique (20) est constituée d'un matériau non conducteur magnétiquement, de préférence une matière plastique. 8.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'autre bride (18 ou 16) est constituée d'un matériau magnétique. 9.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le diamètre des deux brides (16, 18) est le même et que,dans la surface frontale annulaire (28)9 faisant face à la bride coté entraîné, (18) de la bride c & é entraînement (16),sont disposés de préférence trois cavités (30) revêtant la forme de rainures orientées vers l'axe de rotation0 10.- Accouplement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la zone annulaire de bordure (34) de la bride entraînée (18)gsituée vis-à-vis de la zone de bordure annulaire (29) de la bride d'entraînement (16)sport l'organe d'entraînement (32) faisant saillie en direction de l'axe de rotation. 11.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement (32) ou bien les cavités (30) associées à cet organe, sont disposés sur la périphérie des brides (16 ou bien 18) en étant uniformément répartis sur cette périphérie. 12.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les surfaces d'entraînement (40) forment avec la direction (42) du couple à transmettre un angle (g ) compris entre 850 et 300. 13.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'une des deux surfaces d'entraînement (40) coopérant respectivement l'une avec l'autre, est courbée, de préférence convexe. 14.- Accouplement selon l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que de préférence l'autre moitié de l'accouplement (18) comportant la pièce constitutive ferromagnétique, comporte un téton de centrage (36) s'éten- dant en direction de l'axe de rotation, auquel est associé un évidement de palier (38) dans l'autre moitié (16) de l'accouplement.