Brevet FR2722263A1 — publié le 19960112

L'invention a trait à un ralentisseur de rotation qui comporte un élément élastique et au moins un organe de roulement qui reste partiellement enfoncé dans l'élément élastique lorsqu'il est entraîné par un rotor qui reçoit le mouvement de rotation, l'effet de freinage ou d'amortissement étant obtenu grâce à la résistance de l'élément élastique à se déformer. On connaît déjà un tel ralentisseur par la demande de brevet français 9203741. Ce ralentisseur comporte un stator constitué de deux pièces en forme de coupelle dont l'une vient coiffer l'autre afin de former un logement dans lequel une bague torique en matière plastique élastique est disposée contre la paroi périphérique alors qu'elle entoure un élément circulaire de plus petit diamètre faisant partie du rotor, des billes étant disposées entre la bague et l'élément circulaire qui présente à cet effet des encoches dans sa périphérie, le montage à rotation du rotor se faisant grâce à un petit axe que comporte le stator au centre du logement, en saillie par rapport au fond de celui-ci, la pièce du rotor dont fait partie l'élément circulaire présen- tant dans son centre un alésage engagé sur cet axe, cette pièce comportant également à l'opposé de cet alésage un arbre qui traverse le couvercle du stator grâce à un trou ménagé au centre du couvercle, le rotor comportant également, à l'extérieur du logement, un pignon fixé sur cet arbre afin de recevoir le mouvement de rotation à ralentir. L'invention vise à améliorer ce genre de ralen- tisseur, notamment en ce qui concerne la précision du couple de freinage obtenu. Elle propose à cet effet, sous un premier aspect, un ralentisseur de rotation comportant un stator, un rotor, un élément élastique et au moins un organe de roulement qui coopèrent de sorte que, quand le rotor est animé vis à vis du stator d'un mouvement de rotation à ralentir, chaque organe de roulement est entraîné par le rotor alors qu'il reste partiellement enfoncé dans l'élément élastique, le stator comportant un logement recevant l'élément élastique et chaque organe de roulement ainsi qu'un élément interne du rotor muni d'un moyen d'engagement pour chaque organe de roulement, ledit logement présentant deux parois d'extrémité opposées transversales à l'axe de rotation du rotor; caractérisé en ce que ledit élément élastique présente une paroi parallèle auxdites parois d'extrémité du logement, et en ce que c'est dans cette paroi que s'enfonce chaque dit organe de roule- ment. La force qui met le ou les organe(s) de roulement en contrainte sur l'élément élastique s'exerce donc suivant une direction correspondant à l'épaisseur du logement. Les différentes pièces qui coopèrent pour obtenir cette force de mise en contrainte, ont donc leurs dimensions dont la variation a une influence sur l'intensité de cette force, qui ont un maximum correspondant à cette épaisseur, alors que dans le ralentisseur antérieur précité le maximum correspondant est beaucoup plus grand puisqu'il est de l'ordre de grandeur du rayon du logement. Ainsi, une même variation relative de dimension aura, dans le ralentisseur selon la présente invention, beaucoup moins d'influence sur le couple de freinage que dans le ralentisseur antérieur. En particulier, le ralentisseur selon l'invention offre un couple de freinage qui est moins dépendant de la température puisqu'il est moins sensible aux phénomènes de dilatation. En outre, en ce qui concerne la fabrication, le présent ralentisseur offre des valeurs de couple plus précises et plus constantes, en particulier dans le cas o certaines pièces au moins sont obtenues par moulage d'une matière plastique, les légères différences de retrait pouvant se produire lors d'une fabrication en grande quantité, ayant moins d'influence sur cette valeur de couple. Selon des caractéristiques préférées pour leur simplicité et leur comodité de mise en oeuvre, ladite paroi parallèle de l'élément élastique présente une face, dite première face, qui est disposée contre une première des parois d'extrémité du logement, chaque organe de roulement ainsi que ledit élément interne du rotor étant disposé entre la deuxième paroi d'extrémité du logement et une deuxième face de la paroi parallèle opposée à la première face. Dans un premier mode de réalisation, chaque dit organe de roulement présente un diamètre supérieur à la distance entre ladite paroi parallèle de l'élément élastique et ladite deuxième paroi d'extrémité du logement, avec chacune desquelles il est en contact, chaque dit moyen d'engagement pour un organe de roulement dont est muni ledit élément interne étant ouvert tant du côté de la paroi parallèle de l'élément élastique que du côté de la deuxième paroi d'extrémité du logement. Chaque organe de roulement est ainsi maintenu enfoncé en permanence dans l'élément élastique, de sorte que le ralentisseur offre en permanence un couple de freinage. Dans un deuxième mode de réalisation, au moins un dit moyen d'engagement pour un organe de roulement dont est muni l'élément interne du rotor est une cavité fermée du côté de ladite deuxième paroi d'extrémité du logement, ladite cavité étant allongée avec une orientation autre que radiale, et présentant un fond incliné entre ces deux extrémités dont les profondeurs sont différentes. Compte tenu de l'orientation suivant laquelle s'allonge la cavité, l'organe de roulement disposé dans cette dernière se place à l'une ou l'autre des ces extrémités, suivant le sens de rotation, la différence de profondeur de ces extrémités faisant que l'intensité du freinage est fonction du sens dans lequel l'élément interne du rotor est entraîné à tourner. Selon des caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, la profondeur de l'une des extrémités de la cavité est telle que la distance entre ladite paroi parallèle de l'élément élastique et le fond de la cavité est supérieure ou égale au diamètre de l'élément de roulement, alors qu'à l'autre extrémité cette distance est inférieure à ce diamè- tre. Ainsi, lorsque l'organe de roulement est à la première extrémité de la cavité, il ne s'enfonce pas dans l'élément élastique, et ne s'oppose donc pas au déplacement. Il y a donc un sens de rotation dans lequel le ralentisseur n'est pas actif, ce qui est avantageux par exemple dans le cas o l'on se sert du ralentisseur pour freiner l'ouverture d'un couvercle qui est entraîné dans ce sens par un ressort, puisqu'on peut ainsi permettre au ralentisseur de ne pas freiner le couvercle dans le sens de la fermeture o l'on doit déjà comprimer le ressort. L'invention vise également à simplifier la fabrication des ralentisseurs de rotation du genre précité. Elle propose à cet effet, sous un deuxième aspect, un ralentisseur qui se caractérise en ce que lesdites parois d'extrémité opposées du logement du stator sont reliées par un paroi latérale présentant une interrup- tion formant une ouverture adaptée à permettre l'insertion dans ledit logement, par glissement suivant une direction radiale, d'un ensemble comportant l'élément élastique, l'élément interne du rotor disposé dans l'élément élastique, et chaque dit organe de roulement disposé dans son dit moyen d'engagement de l'élément interne. Selon des caractéristiques préférées: - l'élément élastique présente une paroi périphérique dont une partie, dite première partie, est bordée extérieurement par ladite paroi latérale du logement, et dont le reste, dit deuxième partie, ferme ladite ouverture du logement, ladite paroi périphérique entourant l'élément interne du rotor; - ladite paroi périphérique présente à chaque raccordement entre ladite première partie et ladite deuxième partie un méplat qui vient contre un méplat de ladite paroi latérale du logement. Ces dernières caractéristiques offrent l'avantage d'éviter d'une manière particulièrement sûre que l'élément élastique ne tourne vis à vis du stator. Selon d'autres caractéristiques préférées pour leur commodité et leur simplicité à la mise en oeuvre: - ledit élément interne du rotor est plat et présente un creux central d'engagement avec un arbre de transmission lié à un élément externe du rotor et passant dans un trou central d'au moins une dite paroi d'extrémité du logement; - ladite paroi de l'élément élastique parallèle aux parois d'extrémité du logement, présente un trou central pour un arbre de transmission lié à un élément externe du rotor et passant dans un trou central d'au moins une dite paroi d'extrémité du logement; - ledit élément élastique est en forme de coupelle dont la paroi de fond correspondant à ladite paroi parallèle; - ledit stator est en une matière plastique moulée d'une seule pièce. On observera que les caractéristiques exposées ci-dessus à propos du deuxième aspect de l'invention sont susceptibles d'être mises en oeuvre dans un ralentisseur qui ne présenterait pas les caractéristiques proposées par le premier aspect de l'invention. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'un exemple de réalisation, donnée ci- après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation-coupe prise suivant un plan de symétrie d'un ralentisseur conforme à l'invention; les figures 2 à 5 sont des vues en perspective, respectivement du stator du ralentisseur, de son élément élastique, de l'élément interne du rotor et des éléments de roulement qui sont ici des billes, et de la deuxième pièce du rotor, qui comporte un pignon et un arbre de transmission; et - les figures 6 et 7 sont des vues en élévation- coupe prises le long d'une cavité d'engagement des billes que comporte l'élément interne du rotor dans une variante du ralentisseur, montrant la position que prend la bille lorsque le rotor tourne dans un sens ou dans l'autre. Le ralentisseur de rotation 1 montré sur les figures 1 à 5 comporte un stator 2, un élément élastique 3, deux billes 4, et un rotor comportant un élément interne 5 et un élément complémentaire 6 formé par un pignon 7 se prolon- geant sur un côté par un arbre de transmission 8. A l'exception des billes 4, qui sont en acier, toutes les pièces qui constituent le ralentisseur 1 sont en matière plastique moulée d'une seule pièce. Le stator 1 comporte deux parois d'extrémité opposées 10A et lOB qui sont transversales à l'axe de rotation 11 du rotor 5 et 7, et une paroi latérale 12 s'éten- dant sur un peu plus que 180 , à l'extérieur de laquelle se raccordent deux pattes 13 de fixation du stator, diamétrale- ment opposées. Un trou central 14 est prévu pour le passage de l'arbre 8 dans la paroi 10A, et un trou 15 de plus petit diamètre est prévu dans la paroi lOB. Dans chacune des pattes 13 est prévu un trou pour une vis de fixation. Les parois 10A, 12 et 10B, délimitent un logement dont l'ouverture est formée par l'interruption de la paroi 12 entre les pattes 13. L'élément élastique 3 est en forme de coupelle avec une paroi de fond 16 et une paroi périphérique 17 dont la surface interne 18 est cylindrique, et dont la surface externe 19 comporte une partie semi-cylindrique située à droite sur la figure 3, une partie partiellement cylindrique 20A dont le diamètre correspond à celui des parois 10A et O10B, et dont l'extension angulaire correspond à celle de l'interruption de la paroi 12, et deux parties planes 19 qui raccordent la partie partiellement cylindrique 20 à la partie semi-cylindrique. La partie 20 est la limite latérale extérieure d'une portion 22 de la paroi 17 qui est plus épaisse que le reste de celle-ci, et dont l'épaisseur augmente jusqu'à la partie 20 (voir également la figure 1). Un trou 23 de réception de l'arbre 8 est ménagé dans la paroi de fond 16. L'élément interne 5 du rotor est circulaire avec un diamètre correspondant à celui de la surface 18 de l'élément 3, il est plat, avec une épaisseur inférieure à celle des billes 4, et il présente deux orifices cylindriques 24 de diamètre correspondant à celui des billes 4 qui sont prévues pour s'y engager, ainsi qu'un creux central 25 ayant la même forme que l'arbre 8 de l'élément 6, qui est prévu pour s'y engager. Pour assembler le ralentisseur 1, on dispose l'élément 5 dans le creux de l'élément 3, on place les billes 4 dans les orifices 24, on présente l'ensemble ainsi formé devant l'ouverture du logement du stator 2 formé par l'interruption de la paroi 12 avec la partie semi- circulaire de la paroi 19 la première, on glisse radialement cet ensemble jusqu'à ce qu'il se mette complètement en place dans le logement, la partie semi-circulaire de la paroi 19 venant porter contre la surface interne de la paroi 12, de même que les parties plates 21 pour lesquelles des méplats correspondants sont prévus sur la surface interne de la paroi 12, la portion 22 de la paroi 17 venant fermer l'orifice du logement. On met ensuite en place l'élément 6, en présentant l'arbre 8 devant le trou 14, et en l'y enfonçant jusqu'à ce qu'il vienne s'engager dans le creux central 25 de l'élément , la base de l'arbre 8 venant porter sur la surface inté- rieure de la paroi O10B. Le ralentisseur 1 est alors dans l'état assemblé montré sur la figure 1. On voit que l'arbre 8 empêche le retrait de l'ensemble qui a été inséré dans le logement du stator par glissement suivant une direction radiale, et que le montage à rotation de l'arbre 8 est assuré par son emmanchement dans le creux 25 de l'élément 5, la rotation de l'élément élasti- que 3 par rapport au stator 2 étant empêchée par la coopéra- tion des parties plates 21 de la surface 19 avec les méplats de la surface interne de la paroi 12. Comme on le voit sur la figure 1, la paroi de fond 16 de l'élément élastique 3 est parallèle aux parois d'extrémité 10A et 0lB, et les billes 4, qui sont en contact avec les parois 16 et 10A, s'enfoncent dans la paroi 16, puisque leur diamètre est supérieur à la distance séparant ces parois. Lorsque le pignon 7 reçoit un mouvement de rotation, l'élément interne 5 du rotor est entraîné vis à vis du stator 2 par l'intermédiaire de l'arbre 8, et la résis- tance à la déformation de l'élément élastique 3 provoque un couple résistant qui freine, amortit ou ralentit le mouvement de rotation communiqué au rotor. Dans la variante montrée sur les figures 6 et 7, l'élément interne 5 du rotor est remplacé par un élément 5' dont l'épaisseur correspond à la distance entre les parois 16 et 10A, et les billes 4 sont remplacées par des billes 4' dont le diamètre est inférieur à l'épaisseur de l'élément 5'. Au lieu d'être disposé dans des orifices cylindriques ouverts à la fois vers la paroi 16 et vers la paroi 10A, les billes 4' sont disposées chacune dans une cavité 24' fermée du côté de la paroi 10A, chaque cavité étant allongée suivant un arc de cercle centré sur l'axe 11, et présentant un fond 26 incliné entre ces deux extrémités dont les profondeurs sont différentes. Plus précisément, la profondeur de l'extrémité à laquelle se trouve la bille 4' sur la figure 6 a une profon- deur telle que la distance entre la paroi 16 et le fond 26 est légèrement supérieure au diamètre de la bille 4', alors qu'à l'autre extrémité cette distance est inférieure, de sorte qu'elle s'enfonce dans la paroi 16, contrairement à ce qui se passe dans la position de la figure 6. Compte tenu de l'orientation de la cavité 24', lorsque l'élément 5' se déplace dans la direction montrée par une flèche sur la figure 6, la bille 4' se place à l'extré- mité o elle n'est pas enfoncée dans la paroi 16, et le rotor du ralentisseur 1 peut tourner librement; alors que quand l'élément 5' est entraîné en sens inverse, comme montré par une flèche sur la figure 7, la bille 4' vient à l'autre extrémité de la cavité 24', o elle est maintenue enfoncée dans la paroi 16', et le mouvement de rotation communiqué au rotor 7 est ralenti. De nombreuses variantes sont possibles en fonction des circonstances, les billes peuvent notamment être remplacées par d'autres éléments de roulement, par exemple cylindriques, et le montage à rotation du rotor par rapport au stator peut s'effectuer par ajustement tournant juste entre les parois externes de l'arbre 8 et des trous corres- pondants (mais de diamètre différent) à ceux référencés 14 et sur les dessins. On rappelle que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. REVENDICATIONS 1. Ralentisseur de rotation, comportant un stator, un rotor, un élément élastique et au moins un organe de roulement (4; 4') qui coopèrent de sorte que, quand le rotor est animé vis à vis du stator d'un mouvement de rotation à ralentir, chaque organe de roulement (4; 4') est entraîné par le rotor alors qu'il reste partiellement enfoncé dans l'élément élastique, le stator comportant un logement recevant l'élément élastique et chaque organe de roulement (4; 4') ainsi qu'un élément interne (5; 5') du rotor muni d'un moyen d'engagement pour chaque organe de roulement (4; 4'), ledit logement présentant deux parois d'extrémité opposées transversales à l'axe de rotation (11) du rotor; caractérisé en ce que ledit élément élastique (3) présente une paroi (16) parallèle auxdites parois d'extrémité (10A, 0lB) du logement, et en ce que c'est dans cette paroi (16) que s'enfonce chaque dit organe de roulement (4; 4'). 2. Ralentisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi parallèle (16) de l'élé- ment élastique (3) présente une face, dite première face, qui est disposée contre une première (O10B) des parois d'extrémité du logement, chaque organe de roulement (4; 4') ainsi que ledit élément interne (5; 5') du rotor étant disposé entre la deuxième paroi d'extrémité (10A) du logement et une deuxième face de la paroi parallèle (16) opposée à la première face. 3. Ralentisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dit organe de roulement (4) présente un diamètre supérieur à la distance entre ladite paroi parallèle (16) de l'élément élastique (3) et ladite deuxième paroi d'extrémité (10A) du logement, avec chacune desquelles il est en contact, chaque dit moyen d'engagement (24) pour un organe de roulement dont est muni ledit élément interne (5) étant ouvert tant du côté de la paroi parallèle (16) de l'élément élastique que du côté de la deuxième paroi d'extrémité (10A) du logement. 4. Ralentisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un dit moyen d'engagement pour un organe de roulement (4') dont est muni l'élément interne (5') du rotor est une cavité (24') fermée du côté de ladite deuxième paroi d'extrémité (1OA) du logement, ladite cavité (24') étant allongée avec une orientation autre que radiale, et présentant un fond (26) incliné entre ces deux extrémités dont les profondeurs sont différentes. 5. Ralentisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la profondeur de l'une des extrémités de la cavité (24') est telle que la distance entre ladite paroi parallèle (16) de l'élément élastique et le fond (26) de la cavité (24') est supérieure ou égale au diamètre de l'élément de roulement (4'), alors qu'à l'autre extrémité cette distance est inférieure à ce diamètre. 6. Ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites parois d'extrémité opposées (10A, 10B) du logement du stator (2) sont reliées par un paroi latérale (12) présentant une interruption formant une ouverture adaptée à permettre l'insertion dans ledit logement, par glissement suivant une direction radiale, d'un ensemble comportant l'élément élastique (3), l'élément interne (5; 5') du rotor disposé dans l'élément élastique (3), et chaque dit organe de roulement (4; 4') disposé dans son dit moyen d'engagement (24; 24') de l'élément interne. 7. Ralentisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément élastique (3) présente une paroi périphérique (17) dont une partie, dite première partie, est bordée extérieurement par ladite paroi latérale (12) du logement, et dont le reste (22), dit deuxième partie, ferme ladite ouverture du logement, ladite paroi périphérique (17) entourant l'élément interne (5) du rotor. 8. Ralentisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite paroi périphérique (17) présente à chaque raccordement entre ladite première partie et ladite deuxième partie un méplat (21) qui vient contre un méplat de ladite paroi latérale (12) du logement. 9. Ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit élément interne (5; 5') du rotor est plat et présente un creux central (25) d'engagement avec un arbre de transmission (8) lié à un élément externe (7) du rotor et passant dans un trou central (14) d'au moins une dite paroi d'extrémité (10OA) du logement. 10. Ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite paroi (16) de l'élément élastique parallèle aux parois d'extrémité (10A, B) du logement, présente un trou central (23) pour un arbre de transmission (8) lié à un élément externe (7) du rotor et passant dans un trou central (14) d'au moins une dite paroi d'extrémité (O10A, O10B) du logement. 11. Ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit élément élastique (3) est en forme de coupelle dont la paroi de fond (16) correspondant à ladite paroi parallèle. 12. Ralentisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit stator (2) est en une matière plastique moulée d'une seule pièce.