Brevet FR2644213A1 — publié le 19900914

Limiteur de couple La présente invention concerne un limiteur de couple permettant de transmettre un couple d'une manière sélective et d'interrompre la transmission de ce couple, et plus particulièrement un limiteur de couple qui peut être utilisé en tant que mécanisme permettant d'empêcher des feuilles de papier d'être acheminées avec une feuille chevauchant l'autre, ce mécanisme étant prévu dans un ensemble de cylindres d'achemi- nement de papier, ou en tant que frein de mise sous tension prévu dans un mécanisme permettant d'entraîner une bande, un ruban ou une feuille. Parmi les limiteurs de couple de la technique antérieure, on connaît bien le limiteur de couple h poudre et le limiteur de couple du type accouplement à ressort. Bien que le premier ait des performances élevées, il est d'une structure complexe et donc d'un prix de revient élevé. Il est par ailleurs difficile à manipuler étant donné qu'il est solidaire d'un arbre. Le second a pour problème de présenter un couple de i5 coupure qui a tendance à fluctuer et d'avoir une durée de service qui est brève. En vue de résoudre les problèmes de ces limiteurs de couple de la technique antérieure, la présente demanderesse a proposé, dans la demande de Modèle d'Utilité Japonais 63-55 348, un limiteur de couple perfectionné qui utilise la structure de base d'un embrayage unidirec- tionnel et qu'on peut fabriquer à un faible prix de revient. Comme le montre la figure 5 du document précité, ce limiteur de couple de la technique antérieure comprend une bague extérieure 2, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage 1, une cage 3 en résine synthétique, montée dans cette bague extérieure 2, des rouleaux 4, retenus dans des espaces délimités par la cage 3 et les surfaces de came 1, et des ressorts 6 en S, logés dans des cavités 7 ménagées dans la cage 3 et servant à repous- ser Plastiquement les rouleaux 4 associés dans un sens tels qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage 1 et un arbre 5 traversant la cage 3. L'angle d'inclinaison des surfaces de came d'embrayage 1 sur lesquelles agit la force de sollicitation des res- sorts 6 et des rouleaux 4 est tel qu'un couple de coupure est produit lorsque l'arbre 5 tourne. Un problème présenté par l'appui des ressorts 6 en S sur la cage 3 en résine synthétique réside dans le fait que, si la force de sollicitation des ressorts 6 est importante, elle peut déformer cette cage 3, faisant ainsi fluctuer le couple de coupure. C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un limiteur de couple qui remédie aux inconvénients précités, dans lequel la distance séparant les différents rouleaux des surfaces associées d'appui des ressorts reste inchangée et qui soit capable d'empêcher la fluctua- tion du couple de coupure. A cet effet, l'invention a pour objet un limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend une bague extérieure, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage et plusieurs surfaces d'appui de ressort, une pièce intérieure, montée dans cette bague extérieure, plusieurs rouleaux, montés entre les différentes surfaces de came d'embrayage et la pièce intérieure, et des ressorts prenant appui sur les surfaces d'appui de ressort de façon à repousser élastiquement les rouleaux dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embra- yage et la pièce intérieure. Ces rouleaux sont montés entre les surfaces de came d'embrayge de la bague extérieure et la surface périphérique extérieure de la pièce intérieure. Les ressorts, qui repoussent élastiquement les rouleaux dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage et la pièce intérieure, prennent appui sur les surfaces d'appui ménagées sur la surface périphérique intérieure de la bague exté- rieure. Cela permet de maintenir constante la distance séparant les différents rouleaux des surfaces d'appui de ressort associées et d'empê- cher une fluctuation de la compression des ressorts et donc une fluctua- tion du couple de coupure. En prévoyant que la bague intérieure est constituée par une pièce intérieure, on peut obtenir des valeurs différentes pour le couple de coupure à partir d'un nombre assez faible de pièces, en combinant les ressorts avec des rouleaux et des bagues intérieures de tailles diffé- rentes. D'autres particularités et avantages de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue de face, en coupe verticale, d'un limi- teur de couple mettant en oeuvre la présente invention, la figure 2 est une vue de côté, en coupe vzrticale, de ce limiteur de couple, la figure 3 est une vue en perspective, éclatée, d'une partie de ce même limiteur de couple, la figure 4 est une vue illustrant la manière dont on fixe la valeur du couple-de coupure voulu, la figure 5 est une vue de côté, verticale, représentant la structure permettant d'empêcher de sortir la broche accouplant entre eux la bague intérieure et l'arbre, la figure 6 est une vue en perspective, éclatée, de cette structure de la figure 5 et la figure 7 est une vue de face, en coupe verticale, d'un limiteur de couple de la technique antérieure. Comme le montrent les dessins, le limiteur de couple conforme h la présente invention a dans l'ensemble la même structure qu'un embrayage unidirectionnel. Il comprend une bague extérieure 11, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage 12, une cage 13, qui est montée dans cette bague exté- rieure 11 et dans laquelle sont ménagés plusieurs logements 16, une bague intérieure 14, montée dans cette cage 13, plusieurs rouleaux 15, disposés entre les surfaces de came d'embrayage 12 de la bague extérieure I1 et la surface périphérique extérieure de la bague intérieure et logés dans les différents logements 16 ménagés dans la cage 13, et des ressorts 17 prenant appui sur des surfaces 18 ménagées sur la surface périphérique intérieure de la bague extérieure 11 de façon à repousser élastiquement les rouleaux 15 dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage 12 et la bague intérieure 14. L'une des extrémités de la bague extérieure 11 est fermée par un couvercle 19 s'emboîtant sur le contour périphérique extérieur de la bague intérieure 14. Une pièce extérieure 20 en résine synthétique est placée sur la bague extérieure 11 de façon à recouvrir sa surface péri- phérique extérieure et sa seconde extrémité, ainsi que le contour péri- phérique extérieur du couvercle 19. La bague intérieure 14 est accouplée par une broche 22, de façon h pouvoir tourner avec lui, à un arbre 21 qui la traverse. Dans le mode de réalisation représenté, la pièce intérieure est constituée par l'arbre 21 et la bague intérieure 14 montée sur celui-ci. La bague intérieure 14 peut toutefois être omise, en ne laissant subsis- ter que l'arbre 21 pour maintenir les rouleaux 15, ou éléments analogues, entre la bague extérieure 11 et l'arbre 21. Si l'arbre 21 tourne dans le sens de la flèche A de la figure 1, sa rotation est transmise à la bague extérieure 11 par l'intermédiaire 26 44 2 13 des rouleaux 15. Si l'arbre 21 tourne dans le sens inverse, c'est-à-dire dans le sens de la flèche B, sa rotation n'est pas transmise à la bague extérieure 11. En d'autres termes, il tourne à vide. Le limiteur de couple joue donc le rôle d'un embrayage unidirectionnel. En réglant l'angle d'inclinaison des surfaces de came d'embra- yage 12 et la force de sollicitation des ressorts 17, on peut fixer la valeur du couple de coupure en ce qui concerne une rotation de l'arbre 21 dans le sens de la flèche B, c'est-à-dire le couple pour lequel l'arbre 21 commence à tourner à vide. On peut donc utiliser le limiteur de couple conforme à la présente invention en tant que limiteur de couple unidirec- tionnel comportant des moyens permettant d'empêcher une rotation en sens inverse. Sur la surface périphérique intérieure de la bague extérieure métallique 11, il est ménagé des parties en retrait 23 servant à loger les ressorts 17 de manière que les surfaces de came d'embrayage 12 en soient solidaires. Leurs parois extrêmes respectives servent de surfaces d'appui 18 permettant un appui des ressorts 17 associes. Grace à cet agencement, on peut maintenir constante la distance séparant les diffé- rents rouleaux 15 des surfaces d'appui des ressorts 17 associés. Cette distance constante sert à son tour à maintenir constante la force de sollication des ressbrts 17 et donc à empêcher une fluctuation du couple de coupure. En prévoyant la bague intérieure 14 dans la bague extérieure 11, on peut monter sur elles le couvercle 19 et la pièce extérieure 20, comme le montre la figure 2, de façon à former un limiteur de couple de type étanche. Cela permet d'empêcher la graisse de fuir et les poussières de pénétrer et permet donc de stabiliser le couple de coupure pendant une période prolongée. Afin de rendre minimale la fluctuation du couple de coupure, il est important que la surface de la pièce venant au contact des rouleaux offre une rugosité voulue. En prévoyant la bague intérieure 14, on peut maitriser la rugosité de surface de la surface périphérique exté- rieure de cette bague intérieure. Ainsi que le montre la figure 2, la bague intérieure 14 et l'arbre 21 sont accouplés entre eux, de façon à ne pas pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre, grâce à l'engagement d'une broche 22, traver- sant diamétralement l'arbre 21, dans des découpes 31 managées dans la bague intérieure 14 à l'une de ses extrémités et en des positions diamré- tralement opposées. Dans l'exemple représenté aux figures 5 et 6, une bague 32 est emboîtée sur le contour périphérique extérieur de la bague intérieure 14, à l'extrémité de celle-ci, de façon à empêcher la broche 22 de sortir. Cette bague 32 est en résine synthétique et est emboîtée à force sur la bague intérieure 14 ou est collée sur celle-ci de façon à empêcher la broche 22 de sortir. Si les dimensions de la bague extérieure 11 sont inchangées, la valeur du couple de coupure est déterminée par la force de sollici- tation des ressorts 17, le diamètre des rouleaux 15 et le diamètre exté- rieur de la bague intérieure 14. Les valeurs du couple de coupure qui sont exigées par les utilisateurs diffèrent d'un utilisateur à l'autre. Si les pièces sont conçues pour chaque couple de coupure exig6, on devrait avoir en stock un grand nombre de pièces. Par contre, en préparant plusieurs types de ressorts 17 offrant différentes forces de sollicitation, ainsi que des rouleaux 15 et des bagues intérieures 14 offrant des dimensions légèrement différentes entre eux ou entre elles, on peut obtenir diverses valeurs du couple de coupure h partir d'un nombre assez faible de pièces. Le fait de prévoir la bague intérieure 14 permet d'étendre la gamme des valeurs de couple qu'on peut obtenir et rend possible une maîtrise plus fine de ce couple. La figure 4 illustre, b titre d'exemple, la manière de fixer la valeur du couple. Le trait plein représente une bague intérieure 14 ayant un diamètre extérieur D. Les ressorts 17 utilisés sont des ressorts qui assurent un couple de coupure de 300 g.force.cm si leur hauteur est H. Pour répondre à l'exigence d'un couple de coupure de 280 g.force.cm, il suffit de réduire leur force de sollicitation. A cet effet, on doit remplacer la bague intérieure 14 par une bague ayant un diamètre extérieur D1 tel que la hauteur des ressorts soit Hl. Au lieu de modifier le diamètre extérieur de la bague inté- rieure 14 ainsi que cela est représenté à la figure 4, on peut réaliser le réglage du couple en modifiant le diamètre des rouleaux 15. Même s'il s'avère, au cours du contrôle final, que la valeur du couple s'écarte de la valeur prescrite, on peut la corriger, de façon qu'elle rentre dans le cadre de cette dernière, en remplaçant la bague intérieure par une autre bague ayant un diamètre extérieur différent. 26 442-13 REVENDICATION 1. Limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend une bague extérieure (11), sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage (12) et plusieurs surfaces d'appui de ressort (18), une pièce intérieure (14-21), montée dans cette bague-extérieure (11), plusieurs rouleaux (15), montés entre les différentes surfaces de came d'embrayage (12) et la pièce intérieure (14-21), et des ressorts (17) prenant appui sur les surfaces d'appui de ressort (18) de façon à repousser Plastiquement les rouleaux (15) dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage (12) et la pièce intérieure (14-21).