Brevet FR2509399A1 — publié le 19830114

La présente invention concerne un dispositif de limitation de couple, et elle porte plusparticulièrement sur un dispositif de limitation de couple présentant un encombrement réduit qui est conçu de façon à être plus facilement utilisable dans les situations dans lesquelles un outil doit travailler dans un espace restreint. Il existe dans l'art antérieur des dispositifs de limitation de couple de ce type, réalisés en plusieurs pièces, qui sont maintenus assemblés au moyen d'une structure externe à douille et bague Cette structure volumineuse a conduit à des difficultés dans l'utilisation à des emplacements tels que les chaines de montage, dans lesquels il peut être nécessaire d'introduire un outil dans des espaces restreints En outre, du fait du contact à friction entre la douille et la bague, les dispositifs de l'art antérieur dégagent une quantité considérable de chaleur et fonctionnent ainsi à des températures élevées nuisibles. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de limitation de couple ayant une configuration plus mince que les dispositifs connus antérieurement. L'invention a également pour but de réaliser un dispositif de limitation de couple plus mince ayant une structure simple. L'invention a également pour but de réaliser un dispositif de limitation de couple plus mince dont la fabrication soit simple et économique. L'invention a également pour but de réaliser un dispositif de limitation de couple qui fonctionne à des températures considérablement inférieures à celles des dispositifs de l'art antérieur, du fait d'un dégagement de chaleur notablement moins important au cours de l'utilisation. On atteint les buts ci-dessus, ainsi que d'autres, grâce à un dispositif de limitation de couple qui comporte deux parties principales, à savoir une embase cylindrique et une douille cylindrique qui s'ajuste à l'intérieur de l'embaseà Cette douille est fixée en direction longitudinale, mais peut tourner par rapport à l'embase, du fait de l'action conjointe d'une bille de support logée dans un trou formé dans la paroi latérale de la douille, et d'un chemin de roulement formé dans la paroi latérale intérieure de l'embase. La transmission du couple entre l'embase et la douille s'effectue de préférence au moyen de billes de transmission de couple qui traversent des ouvertures dans le fond de la douille pour pénétrer dans des cavités en forme de calottes sphériques qui sont formées dans l'embase Un ressort de compression applique une force verticale aux billes de transmission de couple, ce qui tend à les faire pénétrer dans les cavités En cas d'application d'un couple excessif, les cavités en forme de calottes sphériques font monter les billes de transmission de couple, contre la force du ressort, ce qui permet une rotation relative entre l'embase et la douille Le dispositif peut comporter un écrou de réglage destiné à permettre de changer la force qu'applique le ressort. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective du dispositif de l'invention. La figure 2 est une coupe latérale selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une représentation éclatée du dispositif de l'invention. En se référant aux dessins, on voit que le mode de réalisation préféré du dispositif de limitation de couple de l'invention comporte deux parties principales: une embase cylindrique 10 et une douille cylindrique 12 La douille 12 peut tourner par rapport à l'embase 10, mais elle est fixée dans cette dernière en direction longitudinale, comme on l'expliquera ultérieurement de façon plus détaillée Deux éléments d'accouplement 14 et 16 sont disposés aux extrémités opposées de l'outil pour permettre l'accouplement à un organe qui applique un couple et à un outil à entraîner Les éléments d'accouplement représentés à titre d'exemple comprennent une pièce filetée 16 et une tête d'accouplement à douille 14 Les éléments d'accouplement particuliers qui sont choisis dépendent évidemment de l'utilisation et des outils particuliers qui interviennent Lorsqu'on utilise la tête d'accouplement à douille 14, il est préférable que la tête d'accouplement 14 comporte un filetage externe de façon à être associée à une douille taraudée 12. La douille 12 est maintenue longitudinalement dans l'embase 10, mais en pouvant tourner par rapport à cette dernière, par l'action conjointe de billes de support 24 et d'un chemin de roulement 28 formé dans la paroi latérale de l'eribase 10. Les billes de support 24 sont logées dans des trous 26 formés dans la paroi latérale de la douille 12, et elles sont maintenues en place dans les trous par un disque 30 Dans le mode de réalisation préféré, le disque 30 fait également fonction de plaque d'appui pour un ressort 32, comme on l'expliquera ultérieurement de façon plus détaillée Ainsi, la pénétration des billes de support 24 dans le chemin de roulement 18 interdit le mouvement longitudinal de la douille 12, tout en permettant une rotation relative de cette dernière La taille et le nombre de trous et de billes de support varieront évidemment en fonction de la taille du dispositif qui est fabriqué et de l'utilisation pour laquelle il est prévu. La transmission du couple entre l'embase 10 et la douille 12 s'effectue par l'intermédiaire de billes de transmissio: de couple 20 Ces billes de transmission de couple reposent dans des cavités en forme de calottes sphériques 18, dans l'embase 10, et elles traversent des ouvertures 22 formées dans le fond 21 de la douille 12 La somme de la profondeur des cavités 18 et de l'épaisseur du fond 21 doit être égale ou pratiquement égale au diamètre des billes de transmission de couple 20. La force verticale qu'exerce le ressort de compression 32 est transmise aux billes de transmission de couple 20 par la plaque d'appui 30 Cette force applique les billes de transmission de couple 20 dans les cavités en forme de calottes sphériques 18 Comme indiqué ci-dessus, dans le mode de réalisation préféré, la plaque d'appui fait également fonction de disque de retenue pour les billes de support 24, bien qu'on puisse certainement imaginer d'autres configurations appropriées, telles qu'un élément de retenue cylindrique creux à paroi mince et une plaque d'appui mince. Il est avantageux (bien que non essentiel) que la force qu'applique le ressort de compression 32 soit variable. Dans l'invention, on fait de préférence varier cette force au moyen d'un élément de réglage 34 dont le filetage externe peut être associé à une douille taraudée 12 On peut aisément faire tourner l'élément de réglage pour régler la force du ressort, par l'insertion et le déplacement d'un objet long et étroit dans des trous taraudés 38 Ceci est facilité par l'existence de plusieurs trous taraudés 38 et d'une ouverture 33 dans la paroi latérale de la douille 12 Des vis de blocage amovibles 36, qui s'ajustent dans les trous taraudés 38 et traversent l'ouverture 33, peuvent fixer l'élément de réglage 34 pour éviter une rotation accidentelle. En présence d'un couple excessif entre la douille 12 et l'embase 10, les billes de transmission de couple s'élèvent de force, contre la pression du ressort 32 Ceci permet le glissement des billes de transmission de couple 20, et la douille tourne donc par rapport à l'embase 10 Ceci indique que le couple approprié a été appliqué et évite l'application d'un couple trop élevé En fixant la douille 12 à l'intérieur de l'embase 10 par l'action conjointe des billes de support 24 et du chemin de roulement 28, formé dans la paroi latérale intérieure de l'embase 10, on élimine la configuration volumineuse de l'art antérieur, comportant une douille et une bague externes. Le dispositif de l'invention est plus mince et il est utilisable dans une plus grande variété d'applications, à une température inférieure et avec un plus faible dégagement de chaleur que= dans l'art antérieur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de limitation de couple, caracté- risé en ce qu'il comprend: une première pièce ( 10) prati- quement cylindrique comportant une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale; une seconde pièce ( 12) pratiquement cylindrique comportant une extrémité fermée et une paroi latérale, l'extrémité fermée de la seconde pièce cylindrique s'ajustant dans l'extrémité ouverte de la première pièce cylindrique; des moyens d'embrayage ( 20,30) sensibles à un couple excessif qui sont intercalés entre les première et seconde pièces cylin- driques; et des moyens destinés à fixer la seconde pièce cylindrique à l'intérieur de la première pièce cylindrique, ces moyens de fixation accouplant la première pièce cylin- drique à la seconde pièce cylindrique de façon que la pre- mière pièce cylindrique soit fixée à la seconde pièce cylindrique en direction longitudinale, mais puisse tourner par rapport à cette dernière, et comprenant: une ouverture ( 26) traversant la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; une bille ( 24) qui est disposée dans cette ouverture et qui a un diamètre supérieur à l'épaisseur de la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; un chemin de roulement annulaire ( 28) formé dans la surface intérieure de la paroi latérale de la première pièce cylindrique, en correspondance avec l'ouverture; et des moyens de retenue ( 30) de bille logés à l'intérieur de la seconde pièce cylindrique de façon à retenir la bille dans l'ouverture. 2 Dispositif de limitation de couple, carac- térisé en ce qu'il comprend: une première pièce ( 10) pratiquement cylindrique comportant une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale; des premiers moyens ( 16) d'accouplement s'étendant à partir de l'exté- rieur de l'extrémité fermée de la première pièce cylin- drique; une seconde pièce ( 12) pratiquement cylindrique comportant une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale, l'extrémité fermée de la seconde pièce cylindrique s'ajustant dans l'extrémité ouverte de la première pièce cylindrique; des seconds moyens d'accouplement ( 14) s'étendant à partir de l'extrémité ouverte de la seconde pièce cylindrique; des moyens d'em- brayage réglables ( 34,32,30, 20) sensibles à un couple excessif, intercalés entre les première et seconde pièces cylindriques; et des moyens destinés à fixer la seconde pièce cylindrique à l'intérieur de la première pièce cylindrique, ces moyens de fixation accouplant la première pièce cylindrique à la seconde pièce cylindrique de façon que la première pièce cylindrique soit fixée à la seconde pièce cylindrique en direction longitudinale mais puisse tourner par rapport à cette dernière, et comprenant: une ouverture ( 26) qui traverse la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; une bille ( 24) disposée dans cette ouverture et ayant un diamètre supérieur à l'épais- seur de la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; un chemin de roulement annulaire ( 28) formé dans la sur- face intérieure de la paroi latérale de la première pièce cylindrique, en correspondance avec l'ouverture; et des moyens de retenue de bille ( 30) qui sont logés à l'inté- rieur de la seconde pièce cylindrique de façon à retenir la bille dans l'ouverture. 3 Dispositif de limitation de couple, carac- térisé en ce qu'il comprend: une première pièce ( 10) pratiquement cylindrique comportant une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale; des premiers moyens d'accouplement ( 16) qui s'étendent à partir de l'extérieur de l'extrémité fermée de la première pièce cylindrique; une seconde pièce ( 12) pratiquement cylindri- que qui comporte une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale, l'extrémité fermée de la seconde pièce cylindrique s'ajustant à l'intérieur de l'extrémité ouverte de la première pièce cylindrique; des seconds moyens d'accouplement ( 14) qui s'étendent à partir de l'extrémité ouverte de la seconde pièce cylin- drique; des moyens réglables sensibles à un couple excessif qui comprennent chacun: une cavité ( 18) en forme de calotte sphérique à la surface intérieure de l'extré- mité fermée de la première pièce cylindrique, un trou ( 22) traversant l'extrémité fermée de la seconde pièce cylin- drique, en correspondance avec la cavité, une bille ( 20) de transmission de couple logée dans la cavité et dans le trou, un ressort ( 32) disposé à l'intérieur de la seconde pièce cylindrique de façon à appliquer une force à la bille de transmission de couple, et des moyens de réglage ( 34) destinés à changer la force qu'applique le ressort; et des moyens destinés à fixer la seconde pièce cylindri- que à l'intérieur de la première pièce cylindrique, ces moyens de fixation accouplant la première pièce cylindri- que à la seconde pièce cylindrique de façon que la pre- mière pièce cylindrique soit fixée à la seconde pièce cylindrique en direction longitudinale mais puisse tourner par rapport à cette dernière, ces moyens de fixation com- prenant: une ouverture ( 26) qui traverse la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; une bille ( 24) disposée dans cette ouverture et ayant un diamètre supérieur à l'épaisseur de la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; un chemin de roulement annulaire ( 28) formé dans la surface intérieure de la paroi latérale de la première pièce cylindrique, en correspondance avec l'ou- verture; et des moyens de retenue de bille ( 30) logés à l'intérieur de la seconde pièce cylindrique pour retenir la bille dans l'ouverture. 4 Dispositif de limitation de couple, carac- térisé en ce qu'il comprend: une première pièce ( 10) pra- tiquement cylindrique comportant une extrémité ouverte, une extrémité fermée et une paroi latérale; des premiers moyens ( 16) d'accouplement qui s'étendent à partir de l'extérieur de l'extrémité fermée de la première pièce cylindrique; une seconde pièce ( 12) pratiquement cylindrique qui comporte une extrémité ouverte, une extré- mité fermée et une paroi latérale, l'extrémité fermée de la seconde pièce cylindrique s'ajustant à l'intérieur de l'extrémité ouverte de la première pièce cylindrique, des seconds moyens d'accouplement ( 14) qui s'étendent à par- tir de l'extrémité ouverte de la seconde pièce cylindri- que; des moyens réglables sensibles à un couple excessif qui comprennent chacun: une cavité hémisphérique ( 18) à la surface intérieure de l'extrémité fermée de la première pièce cylindrique, un trou ( 22) traversant l'extrémité fermée de la seconde pièce cylindrique, en correspondance avec la cavité, une bille ( 20) de transmission de couple logée dans la cavité et dans le trou, un ressort ( 32) disposé à l'intérieur de la seconde pièce cylindrique afin d'appliquer une force à la bille de transmission de couple, une plaque d'appui ( 30) ayant pratiquement la forme d'un disque qui est disposée dans la seconde pièce cylindrique, entre le ressort et la bille de transmission de couple, et des moyens de réglage ( 34) destinés à chan- ger la-force qu'applique le ressort; et-des moyens desti- nés à fixer la seconde pièce cylindrique à l'intérieur de la première pièce cylindrique, ces moyens de fixation accouplant la première pièce cylindrique à la seconde pièce cylindrique de façon que la première pièce cylin- drique soit fixée à la seconde pièce cylindrique en direc- tion longitudinale, mais puisse tourner par rapport à cette dernière, ces moyens de fixation comprenant: une ouverture ( 26) qui traverse la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; une bille ( 24 ') disposée dans cette ouverture et ayant un diamètre supérieur à l'épais- seur de la paroi latérale de la seconde pièce cylindrique; et un chemin de roulement annulaire ( 28) formé dans la surface intérieure de la paroi latérale de la première pièce cylindrique, en correspondance avec l'ouverture, tandis que la plaque d'appui ( 30) fait fonction d'élément de retenue de bille destiné à retenir la bille dans l'ouverture. Dispositif de limitation de couple selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la seconde pièce cylindrique ( 12) est taraudée et les moyens de réglage consistent en un écrou ( 34) à filetage externe qui est disposé dans la seconde pièce cylindrique. 6 Dispositif de limitation de couple selon la revendication 5, caractérisé en ce que les seconds moyens d'accouplement ( 14) sont vissés sur la seconde pièce cylindrique. 7 Dispositif de limitation de couple selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la somme de la profondeur de la cavité ( 18) et de la profondeur du trou ( 22) est pratiquement égale au diamètre de la bille ( 20) de transmission de couple.