Brevet FR2574132A1 — publié le 19860606

Moteur à organe de torsion élastique La présente invention concerne un moteur à organe de torsion élastique, comprenant un organe de torsion élastique à deux extrémités, dont une est fixe et dont l'autre, libre en rotation,est destiné, après mise en torsion de l'organe et sous l'action de son couple de rappel, à entrainer en rotation un élément mené. Les applications d'un tel moteur sont multiples. On peut les utiliser dans des modèles réduits, d'avions, de bateaux, de voitures, ou autres jeux et jouets, dans des automates3 et même dans des engins plus industriels avec un organe de torsion dimensionné en conséquence. Comme organes de torsion, on peut considérer des élastiques, des ressorts de torsion, des barres de torsion, etc. Il faut d'emblée noter ici qu'un moteur du type mentionné ci-dessus pourrait tout aussi bien, associé à des moyens de transformation d'un mouvement circulaire, en un mouvement rectiligne, entraîner un élément mené en translation La puissance et le travail d'un moteur du type mentionné ci-dessus, ou son couple-moteur et la durée pendant laquelle celui-ci peut s'exercer, dépendent de la longueur de organe de torsion, de ses caractéristiques, et en particulier de ses caractéristiques cinématiques, et des caractéristiques du support de l'extrémité mobile de ou L'organe de torsion/de l'élément mené ou du moyen intermédiaire duquel est solidaire cette extrémité mobile. On réalise facilement que, si on veut augmenter le couple-moteur et la durée pendant laquelle il peut s'exercer, on est rapidement limité par ces caractéristiques et que la solution de ce problème est alors a priori d'augmenter la longueur de l'organe de torsion. Mais si on veut augmenter la longueur de l'organe de torsion, on est conduit à augmenter l'encombrement du moteur, ce qui, souvent, n'est guère possible. La présente invention vise donc à perfectionner un moteur du type mentionné ci-dessus pour en augmenter la puissance et le travail fourni sans pour autant en augmenter 1 'encombrement. A cet effet, la présente invention concerne un moteur du type mentionné ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un second organe de torsion élastique à au moins une extrémité libre en rotation, agencé pour être mis en torsion avec le premier organe avant d'entrainerl'organe mené. Ainsi, grâce à l'invention, et notamment en disposant les deux organes de torsion parallèlement l'un à l'autre, on augmente la puissance et la durée du couplemoteur sans augmenter du tout l'encombrement du moteur ou, tout au moins, sa longueur, qui constitue sa dimension essentielle. On peut vouloir augmenter encore ces caractéristiques mécaniques en disposant une pluralité d'organes de torsion montés en série ou en parallèle ou les deux à la fois. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs formes de réalisation du moteur de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective arrière d'une première forme de réalisation du moteur de l'invention; . la figure 2 est une vue de face avant, à plus grande échelle, du moteur de la figure 1; . la figure 3 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, du moteur de la figure 1; la figure 4 est une vue de face arrière, à plus grande échelle du moteur de la figure 1; . la figure 5 est une vue schématique du moteur de la figure 1;; la figure 6 est une vue schématique d'une deuxième forme de réalisation du moteur de l'invention, et . la figure 7 est une vue schématique d'une troisième forme de réalisation du moteur de l'invention. Le moteur illustré sur le dessin est un moteur à élastiques pour la propulsion d'un modèle réduit d'avion. Il comporte une carcasse, de forme générale cylindrique, formée de deux flasques-supports circulaires avant 1 et arrière 2, réunis par des tirants, ou entretoises, 3. Le moteur est destiné à entraîner en rotation une hélice 4, dont le moyeu 5 est monté dans le flasque avant 1 qui lui sert de palier. Un axe 6, solidaire en rotation du moyeu de l'hélice, fait saillie hors du flasque 1 vers l'intérieur de la carcasse du moteur. L'axe 6 porte à son extrémité libre intérieure des moyens d'accrochage 7, un crochet, pour l'accrochage de l'une 8 des extrémités d'un 9 des trois élastiques du moteur. L'autre extrémité 10 de llélastique 9 est accrochée sur un crochet 11 solidaire d'un axe 12 d'une roue dentée 13 montée sur le côté extérieur du flasque arrière 2, l'axe 12 faisant saillie hors du flasque 2 vers I'intérieur de la carcasse du moteur. Un élastique intermédiaire 14 est tendu entredeux autres crochets 15, 16 solidaires de deux axes de deux autres roues dentées 27, 28 montées de façon similaire sur le côté extérieur des flasqués 2, 1, respectivement, la roue 27 étant en prise avec la roue 13 de l'élastique 9. Enfin, un dernier élastique 17 est tendu entre deux autres crochets 18, 19; le crochet 18 est solidaire en rotation de l'axe d'une roue dentée 20 montée sur le côté extérieur du flasque avant 1, la roue 20 étant en prise avec la roue 28 de l'élastique intermédiaire 14, et le crochet 19 est fixé sur le côté intérieur du flasque arrière 2. Le moteur représenté sur les figures 1-4, comporte une pluralité, en l'espèce trois, élastiques 9, 14, 17 montés en série parallèlement les uns aux autres, par l'intermédiaire des roues dentées 13, 27, 28 et 20 et de leurs crochets respectifs 11, 15, 16 et 18, l'extrémité arrière du premier élastique 17 étant fixe, toutes les autres extrémités des élastiques étant libres en rotation avec leurs roues respectives. Les trois élastiques sont associés par paires 9, 14 et 14, 17. A partir de la mise en torsion du troisième élastique 9, à l'aide d'un remontoir ou démarreur classique du commerce, les élastiques 9 et 14 mettent en torsion les élastiques 14 et 17, respectivement. Après la mise en torsion des trois élastiques, les élastiques sont entraînés en rotation sous l'action de leur propre couple de rappel mais également sous l'action de leur entraînement par les élastiques qu'ils ont préalablement mis en torsion, respectivement. Ainsi, les élastiques 9 et 14 sont également entraînées par les élastiques 14 et 17, respectivement On notera que la mise en torsion des premier et deuxième élastiques 17 et 14 par les deuxième et troisième élastiques 14 et 9, respectivement, ne s'effectue pas régulièrement ni progressivement en raison des forces de frottement au niveau des mécanismes rotatifs.Ainsi, dans l'encombrement longitudinal d'un moteur à un élastique de longueur donnée le moteur de l'invention comporte trois élastiques sensiblement de même longueur pouvant pratiquement fournir, et abstraction faite des forces de frottement, la même puissance qu'un moteur à un seul élastique de longueur sensiblement triple. Les moyens d'accrochage des élastiques décrits ci-dessus sont associés à des roues dentées. Il va de soi que toute autre forme de coopération entre roues rotatives conviendrait également. Il pourrait ainsi s'agir de roues à gorge entraînées mutuellement par courroie ou de roues entraînées deux à deux par biellette. Le moteur des figures 1-4 est donc un moteur à élastiques montés en série et qui peut schématiquement être représenté par le schéma de la figure 5. Des formes de réalisation du moteur de l'invention autres que celle qui vient d'être décrite sont encore envisageables, comme celles représentées schématiquement sur les figures 6 et 7. Sur le schéma de la figure 6, le moteur comporte deux élastiques 30, 31 montés en parallèle parallèlement l'un à l'autre. Les deux élastiques ont une extrémité fixe 32, 33 et une extrémité mobile libre en rotation 34, 35 solidaire d'une roue dentée individuelle 36, 37 en prise avec une roue intermédiaire commune 38 solidaire de l'hélice menée 39. Les deux élastiques sont mis en torsion simultanément avant d'entraîner simultanément, sous l'action de leurs couples de rappel respectifs, l'hélice 39. On notera que dans le moteur à élastiques en série, les deux élastiques de chaque paire d'élastiques associés sont animés, lors de leur mise en torsion et de l'entraînement de l'hélice menée par eux, de mouvements de rotation inverses, ce qui n'est pas le cas dans le moteur à élastiques en parallèle Sur le schéma de la figure 7, il s'agit d'un moteur à élastiques couplés suivant un montage mixte série-parallèle.Les élastiques 41, 42, avec leurs roues individuelles 45, 47 sont montés en parallèle par l'intermédiaire de la roue commune 46 solidaire de l'hélice 48 l'extrémité de l'élastique 42 opposée à la roue 47 étant fixe et l'extrémité de l'élastique 41 opposée à la roue 45 étant libre en rotation et solidaire d'une roue individuelle 44, alors que les élastiques 40 et 41 sont montés en série par l'intermédiaire de la roue 44 de l'élastique 41 et de la roue individuelle 43 d'une des extrémités de l'élastique 40, l'autre extrémité de l'élastique 40 étant fixe. Bien entendu, toute combinaison de montages restera possible dans le cadre de la présente invention. On a décrit des moteurs à élastiques parallèles entre eux, coplanaires ou non, mais l'invention n'est pas limitée à une telle disposition. Les élastiques peuvent ne pas l'être, l'essentiel étant que les élastiques d'un montage dit en parallèle puissent simultanément entraîner une roue commune et que les élastiques d'un montage dit en série puissent mutuellement se mettre en torsion et s'entraîner. De même, on a décrit des moteurs à élastiques mais le moteur de l'invention pourrait tout aussi bien comporter d'autres organes de torsion élastiques, comme par exemple des barres ou des ressorts de torsion De façon générale, on notera que le moteur de l'invention peut être utilisé pur emmagasiner de l'énergie et la restituer à volonté, et jouer ainsi un rôle d'accumulateur. Enfin, on remarquera que l'extrémité fixe du premier organe de torsion pourrait, après mise en torsion des organes de torsion, devenir mobile alors que l'extrémité mobile du dernier organe de torsion serait bloquée, pour ainsi entraîner un élément mené dans l'autre sens. Le moteur serait alors un moteur à organe de torsion élastique à deux extrémités, dont une est bloquée et déblocable et dont l'autre est libre en rotation, l'organe étant destiné, après sa mise en torsion et sous l'action de son propre couple de rappel, à entraîner en rotation un élément mené, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un second organe de torsion élastique, à au moins une extrémité blocable mais débloquée et libre en rotation, agencé pour être mis en torsion avec le premier organe avant d'entrainer l'organe mené par l'extrémité débloquée du premier organe, l'extrémité blocable du second organe étant bloquée. Dans ce cas, toutes les autres caractéristiques du moteur décrit ci-dessus pourraient être incorporées dans ce dernier moteur. REVENDICATIONS 1. Moteur à organe de torsion élastique, comprenant un organe due torsion élastique (17; 30) à deux extrémités, dont une (32) est fixe et dont l'autre (34), libre en rotation,est destinée, après mise en torsion de l'organe t17; 30) et sous l'action de son couple de rappel, à entraîner en rotation un élément mené (4; 39), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un second organe de torsion élastique (14; 31) à au moins une extrémité (35) libre en rotation, agencé pour être mis en torsion avec le premier organe (17; 30) avant d' entrainerl'organe mené (-4;39). 2. Moteur selon la revendication 1, dans lequel le second organe de torsion (14, 41) a deux extrémités libres en rotation, les deux organes étant agencés pour que le second (14; 41) mette en torsion le premier (17; 40) avant que le premier (17; 40) n'entraine également le second (14; 41). 3. Moteur selon la revendication 2 dans lequel est prévue une pluralité d'organes de torsion élastiques (17, 14, 9) montés en série parallèlement les uns aux autres et associés par paires (17-14, 14-9) pour que l'un (9) des organes d'une paire mette en torsion l'autre (14) avant que celui-ci (14) n'entraîne également celuilà (9). 4 Moteur selon la revendication 3, dans lequel une extrémité libre d'un organe de torsion (14) d'une paire d'organes (14, 9) est solidaire en rotation d'une roue individuelle (27) agencée pour coopérer en rotation avec une roue individuelle (13) solidaire en rotation d'une extrémité libre (10) de l'autre organe (9) de la paire. 5. Moteur selon la revendication 1, dans lequel le second organe de torsion (31) a une extrémité fixe (33) pour entraîner l'élément mené (39) avec le premier organe (30). 6. Moteur selon la revendication 5, dans lequel est prévue une pluralité d'organes de torsion élastiques (30, 31) à une extrémité fixe chacun, montés en parallèle parallèlement les uns aux autres, leurs extrémités libres (34, 35) étant agencées pour entraîner simultanement l'élément mené (39). 7. Moteur selon la revendication 6, dans lequel l'extrémité libre (34, 35) de chaque organe de torsion (30, 31) est solidaire en rotation d'une roue individuelle (36, 37) d'entraînement d'une roue commune (38) solidaire de l'élément mené (39). 8. Moteur selon la revendication 2, dans lequel est prévu un troisième organe de torsion élastique (42) à une extrémité fixe pour entraîner l'élément mené (48) avec le second organe (41). 9. Moteur selon la revendication 8, dans lequel sont prévues une pluralité d'organes de torsion élastiques (41) à deux extrémités libres en rotation montés en parallèle parallèlement les uns aux autres, et au moins une pluralité d'organes de torsion élastiques (41, 42) montés, parallèlement les uns aux autres, en série avec l'un (41) des organes de la pluralité d'organes montés en parallèle. 10.- Moteur à organe de torsion élastique à deux extrémités, dont une est bloquée et déblocable et dont l'autre est libre en rotation, l'organe étant destiné, après sa mise torsion et sous l'action de son propre couple de rappel, à entraîner en rotation un élément mené, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un second organe de torsion élastique, à au moins une extrémité blocable mais débloquée et libre en rotation, agencé pour être mis en torsion avec le premier organe avant d'entraîner organe mené par l'extrémité débloquée du premier organe, l'extrémité blpcable du second organe étant bloquée.