Brevet FR2716510A1 — publié le 19950825

i L'invention se rapporte à un amortisseur rotatif unidirectionnel, plus particulièrement à un tel amortisseur de type à huile, s'utilisant en relation avec un cendrier, un casier à pièces de monnaie ou d'autres compartiments de type en tiroir, installés par exemple dans le compartiment des passagers d'un véhicule pour freiner le, et abaisser le bruit du, compartiment lorsqu'il est projeté à une position d'utilisation par la force d'un ressort et pour libérer de la force de freinage lorsqu'il est ramené manuellement en position de retrait. Le brevet U.S. n 4 697 973 décrit un amortisseur rotatif unidirectionnel à huile de ce type général. L'amortisseur rotatif unidirectionnel décrit dans ce brevet comprend un logement comportant une cavité interne plane cylindrique, un rotor consistant en un disque de freinage ayant plusieurs pales radiales disposées dans la cavité du logement et un arbre qui est monobloc avec la partie centrale axiale du disque de freinage et qui est saillant vers l'extérieur du logement à travers la cloison supérieure de ce dernier, une huile visqueuse emplissant la cavité du logement de manière qu'elle oppose une résistance de cisaillement à la rotation du rotor constituant le disque de freinage, un pignon commandé étant monté rotatif sur l'extrémité de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement de manière qu'il soit libre de tourner par rapport à lui, ainsi qu'un ressort d'embrayage placé entre le pignon commandé et l'arbre du rotor de manière à autoriser ce pignon à tourner librement lorsqu'un couple est exercé sur lui dans un sens et de manière à enserrer l'arbre du rotor et le faire tourner avec le pignon commandé lorsqu'un couple est exercé sur lui dans l'autre sens. Dans l'amortisseur de l'art antérieur, le ressort d'embrayage est enroulé sur la surface extérieure de l'arbre du rotor et il comporte à l'extrémité supérieure une protubérance orientée tangentiellement et destinée à entrer en prise avec le pignon commandé. Ce pignon commandé doit donc comporter non seulement un trou central de logement de l'arbre du rotor sur lequel le ressort d'embrayage est enroulé, mais également un logement aveugle communiquant avec le trou central pour recevoir la protubérance à l'extrémité supérieure du ressort. Ceci complique la forme du moule destiné à la réalisation du pignon commandé et en augmente le prix. De plus, la protubérance risque de se casser au cours d'une longue période d'utilisation en raison de l'effort répété qu'elle subit, tout d'abord dans un sens et ensuite dans l'autre. Un autre inconvénient de cet amortisseur est que le ressort d'embrayage ne peut enserrer l'arbre du rotor qu'avec une faible force lorsqu'il est serré par le couple exercé sur le pignon commandé. Ceci est dû au fait que l'arbre du rotor doit être mince pour garantir que le joint torique, placé sur lui pour empêcher les fuites de l'huile visqueuse par la cloison supérieure du logement, puisse assurer une bonne étanchéité. Bien qu'il soit possible d'augmenter la force d'enserrement par accroissement de la longueur axiale du ressort d'embrayage, ceci n'est pas une solution acceptable, car il en résulte aussi une augmentation de la longueur axiale de l'amortisseur rotatif unidirectionnel et ainsi contrarie le souci de minimiser les dimensions de l'amortisseur. L'invention a donc pour objet un amortisseur rotatif unidirectionnel compact qui soit capable de produire un fort effet d'amortissement. Un autre objet de l'invention consiste à fournir un amortisseur rotatif unidirectionnel durable capable de produire un effet d'amortissement stable pendant de longues périodes sans cassure de son ressort d'embrayage. L'invention concerne un amortisseur rotatif unidirectionnel comprenant un logement ayant une cavité intérieure cylindrique plate, un rotor consistant en un disque de freinage comportant plusieurs pales radiales logées dans la cavité du logement, ainsi qu'un arbre monobloc avec la partie centrale axiale du disque de freinage et saillant vers l'extérieur du logement à travers la cloison supérieure de ce dernier, de l'huile visqueuse emplissant la cavité du logement afin d'opposer une résistance de cisaillement à la rotation du disque de freinage, un pignon commandé étant monté rotatif sur l'extrémité de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement de manière à être libre de tourner par rapport à cet arbre, la surface de ce pignon qui est tournée vers le logement comportant un évidement concentrique circulaire peu profond entouré d'une gorge annulaire extérieure profonde, un disque d'accouplement, dont le diamètre est identique à celui de l'évidement circulaire, étant fixe à l'extrémité de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement, de manière qu'il soit ajusté dans l'évidement circulaire, un ressort d'embrayage se prolongeant sur la longueur de la surface radialement extérieure du disque d'accouplement et de la surface radialement intérieure de la gorge annulaire extérieure de manière à autoriser le pignon commandé à tourner librement lorsqu'un couple est exercé sur lui dans un sens et à enserrer la surface extérieure du disque d'accouplement afin de faire tourner le rotor avec le pignon commandé lorsqu'un couple est exercé sur lui dans l'autre sens. Ainsi, dans l'amortisseur rotatif selon l'invention, le disque d'accouplement est fixé sur l'extrémité de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement de manière à tourner en un bloc avec le rotor et il est logé dans l'évidement circulaire réalisé dans la surface inférieure du pignon commandé et le disque d'embrayage est monté de manière à se prolonger sur la longueur de la surface extérieure du disque d'accouplement et de la surface intérieure de la gorge annulaire extérieure de l'évidement concentrique. Le diamètre du ressort d'embrayage est donc considérablement plus grand que celui de l'arbre du rotor. Un fort effet d'amortissement pouvant donc être obtenu à l'aide d'un ressort ayant un petit nombre de spires, l'amortisseur rotatif unidirectionnel peut être réalisé de manière à être compact. De plus, le ressort d'embrayage ne comportant aucune protubérance orientée tangentiellement, le risque qu'il se casse est extrêmement faible. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un mode de réalisation de l'amortisseur rotatif unidirectionnel de l'invention; la figure 2 est une vue en plan de l'amortisseur de la figure 1; la figure 3 est une vue de dessous de l'amortisseur de la figure 1; la figure 4 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une variante de réalisation de l'amortisseur rotatif unidirectionnel de l'invention; et la figure 5 est une vue en plan de l'amortisseur de la figure 4. Les figures 1 à 3 représentent un mode de réalisation d'un amortisseur rotatif unidirectionnel selon l'invention. L'amortisseur comprend un logement 10 formé d'un corps principal 11 en forme de cuvette et d'une cloison supérieure 12 de manière qu'il comprenne une cavité interne cylindrique plate, un rotor 13, consistant en un disque de freinage 14, ayant plusieurs (deux ou quatre, par exemple) pales radiales 14' qui sont logées dans la cavité du logement et un arbre 15, qui est monobloc avec la partie axiale centrale du disque de freinage 14, et saillant vers l'extérieur du logement par un trou central de la cloison supérieure 12; une huile visqueuse 17 emplit la cavité du logement dans laquelle se trouve le disque de freinage 14. Un joint torique 18 est placé sur l'arbre 15 du rotor pour empêcher les fuites de l'huile visqueuse 17 vers l'extérieur par le trou central de la cloison supérieure 12. La partie de l'arbre 15 du rotor qui est saillante à l'extérieur de la cloison supérieure 12 (la partie saillante 16) a en coupe transversale une forme polygonale, ovale, en D ou une autre forme non circulaire. Un pignon commandé 20 comporte un trou central circulaire 20' par lequel il est monté sur la partie saillante 16 de l'arbre du rotor et il comporte par ailleurs, sur la surface tournée vers la cloison supérieure 12 du logement 10, un évidement concentrique 21 consistant en un évidement circulaire peu profond 22 et en une gorge annulaire extérieure profonde 23. La surface radialement intérieure 23' de la gorge annulaire extérieure 23 part de son fond 24 et se prolonge vers le bas à la manière d'un cylindre sur une distance D égale à la différence entre les profondeurs de cette gorge 23 et de l'évidement circulaire 22. Un disque d'accouplement 25 comportant un trou central non circulaire, dont la forme est identique à celle de la section transversale de la partie saillante 16 de l'arbre du rotor, est monté sur celle-ci de manière à être solidarisé en rotation avec elle. Le disque d'accouplement 25 a le même diamètre que l'évidement circulaire 22 et est ajusté dans celui-ci par le bas. Un ressort hélicoïdal (ressort d'embrayage) 26 se prolonge sur la longueur de la surface radialement extérieure du disque d'accouplement 25 et de la surface radialement intérieure 23' de la gorge annulaire extérieure 23. Il est réalisé de manière que son diamètre intérieur soit légèrement plus petit que celui du cylindre délimité par ces deux surfaces. Le corps principal 11 en forme de cuvette, la cloison supérieure 12, le rotor 13, le pignon commandé 20 et le disque d'accouplement 25 sont des pièces moulées de matière plastique. Seul le ressort d'embrayage 26 est réalisé en fil métallique à ressort. L'amortisseur rotatif unidirectionnel s'assemble à l'aide des composants énumérés ci-dessus par introduction du disque de freinage dans le corps principal 11l en forme de cuvette, remplissage de l'espace restant dans ce corps principal 11 à l'aide d'huile visqueuse 17, fixation du joint torique sur l'arbre 15 du rotor, mise en place du trou central de la cloison supérieure 12 du logement sur l'extrémité supérieure de l'arbre 15 du rotor et poussée de la cloison supérieure 12 vers le bas le long de cet arbre 15 de manière à fermer par le haut le corps principal 11 en forme de cuvette, puis par assujettissement de la cloison supérieure 12 et du corps principal 11 par soudage à haute fréquence. Le reste de l'assemblage s'effectue par exemple par mise en place du disque d'accouplement 25 sur l'évidement circulaire 22 du pignon commandé 20, écartement du diamètre intérieur du ressort d'embrayage 26 et son montage sur la surface intérieure 23' de la gorge annulaire extérieure 23 et sur la surface extérieure du disque d'accouplement 25, mise en place du trou central du disque d'accouplement 25 et du trou central 20' du pignon commandé 20 sur la partie saillante 16 de l'arbre 15 du rotor qui se prolonge vers l'extérieur de la cloison supérieure 12 du logement 10 et matage du bout de la partie saillante 16 qui se trouve au-dessus du pignon commandé 20 par soudage à haute fréquence afin d'empêcher le pignon commandé 20, le disque d'accouplement 25 et le ressort d'embrayage 26 de se libérer de l'arbre 15 du rotor. Bien qu'un fil métallique à ressort de section transversale circulaire puisse être utilisé pour réaliser le ressort d'embrayage, il est préférable que le fil ait une section carrée, car cela permet d'augmenter la superficie de contact avec la surface extérieure du disque d'accouplement et avec la surface intérieure de la gorge annulaire extérieure, ce qui entraîne une réduction de la longueur axiale de l'amortisseur. Lorsque le pignon commandé 20 de l'amortisseur rotatif unidirectionnel assemblé ainsi est entrainé en rotation dans le sens tendant à réduire le diamètre du ressort d'embrayage 26, celui-ci enserre la surface extérieure du disque d'accouplement 25 et fait tourner dans le même sens celui-ci ainsi que l'arbre 15 du rotor auquel il est fixé. La rotation de l'arbre 15 ne pouvant s'obtenir que lorsque la résistance de cisaillement que l'huile visqueuse 17 exerce sur le disque de freinage 14 est surmontée, le couple exercé sur le pignon commandé 20 est amorti. Lorsque le pignon commandé 20 est entrainé en rotation dans le sens inverse, le ressort d'embrayage 26 se desserre, de sorte que l'arbre 15 du rotor n'est pas entraîné en rotation et seuls ce pignon 20 et ce ressort 26 tournent librement par rapport à la surface extérieure de l'arbre 15. Dans le mode de réalisation que représentent les figures 1 à 3, la partie saillante 16 de l'arbre a une section transversale non circulaire (une forme ovale est représentée sur la figure 2 à titre d'exemple) sur la totalité de sa longueur. En conséquence, il existe des interstices 16' entre le trou central 20' du pignon commandé et la surface extérieure de la partie saillante 16 de l'arbre. Dans les utilisations dans lesquelles ces interstices 16' sont indésirables, il est possible de les éliminer comme montré sur les figures 4 et 5 en faisant en sorte que le diamètre du trou central 20' du pignon commandé 20 soit faible et que le bout de l'extrémité supérieure 16A de la partie saillante 16 (l'extrémité supérieure saillante au-dessus du disque d'accouplement 25 et passant dans le trou central 20' du pignon commandé 20) ait une courbure inférieure à celle de sa partie inférieure et que son diamètre en section soit égal à celui du trou central 20' du pignon commandé 20. Il est par ailleurs possible de réduire davantage la longueur de l'amortisseur en direction axiale, comme indiqué sur la figure 1, en réalisant un évidement circulaire concentrique 27 dans la surface inférieure du disque d'accouplement 25 et en montant celui-ci sur la partie épaisse de base 15' de l'arbre 15 du rotor qui est saillante au-dessus de la cloison supérieure 12 du logement 10. Cette configuration a aussi l'avantage de faciliter l'assemblage de l'amortisseur en maintenant l'arbre du rotor et le disque d'accouplement à l'alignement axial et de garantir une rotation douce a l'utilisation. Comme expliqué plus haut, le disque d'accouple- ment 25 est fixé sur l'extrémité de l'arbre 15 du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement 10 et il est logé dans l'évidement circulaire 22 faisant partie de l'évidement concentrique 21 du pignon commandé 20 et le ressort d'embrayage 26 est réalisé de manière à se prolonger sur la surface extérieure du disque d'accouplement 25 et sur la surface intérieure 23' de la gorge annulaire extérieure 23 de l'évidement concentrique 21. Le joint torique destiné à empêcher les fuites d'huile visqueuse 17 du logement 10 pouvant ainsi être monté sur une partie de petit diamètre de l'arbre 15 du rotor, l'excellente étanchéité de l'amortisseur de l'art antérieur peut être conservée et de plus le montage du ressort d'embrayage 26 de manière qu'il se prolonge sur la surface extérieure du disque d'accouplement 25, qui a un diamètre beaucoup plus grand que l'arbre 15 du rotor, et sur la surface intérieure 23' de la gorge annulaire extérieure 23 permet d'obtenir une grande force de serrage et un fort effet d'amortissement avec un ressort d'embrayage ayant un petit nombre de spires et ceci permet par ailleurs de réduire les dimensions de l'amortisseur. La moitié supérieure du ressort d'embrayage 26 est enroulée autour de la partie 23' de la gorge annulaire 23 et sa moitié inférieure est enroulée autour de la surface extérieure du disque d'accouplement 25 et le ressort d'embrayage 26 n'ayant aucune protubérance tangentielle, il n'est pas susceptible de se casser. L'amortisseur peut ainsi avoir une longue vie utile. REVENDICATIONS 1. Amortisseur rotatif unidirectionnel comprenant un logement (10) ayant une cavité intérieure cylindrique plate, un rotor (13), consistant en un disque de freinage (14), comportant plusieurs pales radiales placées dans la cavité du logement et un arbre (16) étant monobloc avec la partie centrale axiale du disque de freinage et étant saillant vers l'extérieur du logement à travers la cloison supérieure (12) de celui-ci, de l'huile visqueuse (17) emplissant la cavité du logement afin d'opposer une résistance de cisaillement à la rotation du disque de freinage, un pignon commandé (20) étant monté rotatif sur l'extrémité (16) de la partie de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement de manière qu'il soit libre de tourner par rapport à celui-ci et un ressort d'embrayage (26) étant destiné à permettre au pignon commandé de tourner librement lorsqu'un couple est exercé sur lui dans un sens et à transférer le mouvement de rotation de ce pignon commandé au rotor lorsqu'un couple est exercé sur ce pignon dans l'autre sens, caractérisé en ce que le pignon commandé (20) comporte sur la surface tournée vers le logement un évidement concentrique (21) consistant en un évidement circulaire peu profond (22) et en une gorge annulaire extérieure profonde (23) entourant l'évidement circulaire, un disque d'accouplement (25), dont le diamètre est identique à celui de l'évidement circulaire, étant fixé sur l'extrémité (16) de l'arbre du rotor qui est saillante à l'extérieur du logement de manière qu'il se loge dans l'évidement circulaire (22) du pignon commandé (20) et le ressort d'embrayage (26) étant disposé de manière à se prolonger le long de la surface radialement extérieure du disque d'accouplement et de la surface radialement intérieure (23') de la gorge annulaire extérieure. 2. Amortisseur rotatif unidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque d'accouplement (25) comporte sur la surface inférieure un évidement circulaire concentrique (27).