Brevet FR2846387A1 — publié le 20040430

LIMITEUR DE COUPLE L'invention se rapporte au domaine technique des limiteurs de couple. On connaît, dans l'art antérieur, deux grandes classes de limiteurs de couple: - une première classe, dans laquelle la transmission est interrompue par rupture d'une pièce frangible, dès lors que le couple dépasse une valeur prédéterminée; - une seconde classe, dans laquelle la transmission est interrompue par déplacement de pièces mécaniques débrayables. L'invention se rapporte plus particulièrement à un limiteur de couple de la première classe mentionnée ci-dessus. Le document US-3.857.257 décrit un limiteur de couple de ce type, de structure complexe et peu compacte. L'invention vise à fournir un limiteur de couple de structure simple et 15 robuste, compact, apte à assurer la protection d'un moto-réducteur contre les surcouples accidentels, en particulier pour des vitesses de rotation relativement faibles ou très faibles (quelques tours par heure), ce limiteur de couple étant notamment adapté à une intégration dans des instruments de laboratoire ou d'analyse. A ces fins, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un limiteur de couple comprenant une première pièce de liaison au système entraîné, une deuxième pièce de liaison avec un arbre d'entraînement et au moins une pièce de rupture, cette pièce de rupture comportant une partie centrale apte et destinée à être assemblée à la deuxième pièce de liaison et une partie 25 périphérique apte et destinée à être assemblée à la première pièce de liaison, des moyens de liaison frangibles de résistance mécanique prédéterminée, reliant la partie centrale et la partie périphérique de la pièce de rupture. Le limiteur de couple présente, selon diverses réalisations, les caractères suivants, le cas échéant combinés - la première pièce de liaison est pourvue d'un trou traversant dans lequel vient se loger la deuxième pièce de liaison; - la deuxième pièce de liaison est pourvue d'un trou traversant à méplat de montage de l'arbre d'entraînement; - la pièce de rupture est en forme de plaque plane apte et configurée pour être en appui plan contre une face de la première pièce de liaison; - la partie centrale de la pièce de rupture, apte et destinée à être assemblée à la deuxième pièce de liaison, est en forme d'anneau ou de disque de diamètre externe sensiblement égal au diamètre extérieur de la deuxième pièce de liaison tubulaire cylindrique; - les moyens de liaison frangibles comprennent au moins un pontet reliant 10 la partie centrale et la partie périphérique de la pièce de rupture; - la pièce de rupture est en forme de plaque plane vissée sur la première et la deuxième pièce de liaison. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être effectuée 15 en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un limiteur de couple, selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective du limiteur de couple de la figure 1, en position assemblée. Le limiteur de couple 1 comprend une première pièce de liaison 2 avec le système entraîné (non représenté). Dans la réalisation représentée, cette première pièce de liaison 2 est de forme parallélépipédique et est pourvue d'un trou central cylindrique traversant 3. Il est entendu toutefois que cette première pièce de liaison 2 peut être d'une toute autre forme, par exemple, en prisme à 25 base hexagonale ou triangulaire, la forme de la première pièce de liaison 2 étant adaptée à la géométrie de sa réservation de réception dans le système entraîné. Le limiteur de couple 1 comprend une deuxième pièce de liaison 4 avec l'arbre d'entraînement (non représenté). Cette deuxième pièce de liaison 4 est tubulaire cylindrique et vient se loger dans le trou traversant 3 de la première pièce de liaison 2. Le trou central traversant 5 de la deuxième pièce de liaison 4 est pourvu d'un plat 6 pour l'arbre d'entraînement. Le limiteur de couple 1 comprend en outre au moins une pièce de rupture 7. Dans la réalisation représentée, cette pièce de rupture 7 est en forme générale de plaque rectangulaire plane apte et configurée pour être assemblée en appui plan contre la face supérieure 8 de la première pièce de liaison 2. Cet assemblage peut être réalisé par soudage, brasage, collage ou tout autre procédé équivalent, choisi par un homme du métier, en fonction 10 notamment des matériaux utilisés pour les pièces 2,7 et des contraintes mécaniques en service. Dans la réalisation vue en figure 2, l'assemblage des pièces 2,7 met en oeuvre des vis (non représentées) passant dans des trous traversant 9 de la pièce de rupture 7. Les trois trous traversant 9 sont disposés équidistants sur un premier cercle Ci par rapport à l'axe R de rotation de l'arbre d'entraînement. La pièce de rupture 7 comprend un anneau central 10 apte et configuré pour être assemblé en appui plan contre la face supérieure 11 de la seconde pièce de liaison 4. Cet assemblage peut être réalisé par soudage, brasage, collage, ou tout autre procédé équivalent, choisi par un homme du métier, en fonction notamment des matériaux utilisés pour les pièces 4,7 et des contraintes mécaniques en service. Dans la réalisation de la figure 2, l'assemblage des pièces 4,7 met en 25 oeuvre des vis (non représentées) passant dans des trous traversant 12 de l'anneau central 10. Les trois trous traversant 12 sont disposés équidistants sur un deuxième cercle C2 par rapport à l'axe R de rotation. Les trous traversant 9 de fixation de la pièce de rupture 7 sur la pièce 2 30 sont disposés chacun sur un rayon intermédiaire et équidistant aux rayons sur lesquels sont placés les trous traversant 12 de fixation de la pièce de rupture 7 sur la pièce 4. La pièce de rupture 7 comprend, entre les cercles C1 et C2, une lumière annulaire 13 d'axe R dans laquelle sont disposés des pontets frangibles radiaux 14. Dans la réalisation représentée, trois pontets frangibles radiaux 14 relient l'anneau central 10 de la pièce de rupture 7 à la partie périphérique de cette pièce de rupture 7, ces pontets frangibles radiaux 14 étant sensiblement en alignement radial avec les trous traversant 9. Plus précisément, les trous 9 sont en forme de trous de serrure et comprennent: - une partie extrême sensiblement en arc de cercle 15 dans laquelle vient se loger une vis de fixation ou tout autre organe équivalent; - une ouverture radiale 16, en direction de l'axe R, débouchant dans la 15 lumière annulaire 13, une des faces 17 de ces ouvertures 16 étant sensiblement alignée à une face latérale radiale 18 d'un pontet 14. Cette disposition de la lumière annulaire 13, des pontets 14 et des trous 9 est avantageusement obtenue par découpe électroérosion ou découpe jet d'eau. La différence de diamètre D3-D4 entre le trou traversant 3 et le diamètre extérieur de la pièce 4 est sensiblement égale à l'ouverture radiale de la lumière annulaire 13. La première et la deuxième pièce de liaison 2,4 sont avantageusement issues de la découpe par électroérosion d'un seul bloc d'alliage métallique (par 25 exemple acier). Dans la réalisation représentée, le limiteur de couple est pourvu d'une seule pièce de rupture 7 à trois pontets 14. Il est entendu toutefois que la pièce de rupture pourra comporter plus de trois pontets, séparant la lumière annulaire 13 en autant de secteurs annulaires 30 identiques ou non. Il est entendu également que le limiteur de couple pourra comporter plus d'une pièce de rupture 7, identiques ou non. Ainsi par exemple, deux ou plus de deux pièces de rupture peuvent être empilées et assemblées par le biais de vis ou autres moyens équivalents. Pour un même ensemble de pièces de liaison 2,4, il sera ainsi possible d'adapter le nombre de pièces de rupture identiques à empiler, et/ou d'employer des pièces de rupture de géométrie identiques à celle représentée mais d'épaisseurs variables, et/ou d'employer des pièces de rupture comprenant des pontets 14 en plus ou moins grand nombre, et/ou de modifier 10 la valeur du secteur angulaire des pontets, les rendant ainsi plus ou moins résistants. Le cas échéant, les pièces de rupture 7 peuvent être prévues sur les faces avant 8 et arrières 18 de la première pièce de liaison 2, l'ensemble formé par les pièces de liaison 2,4 présentant une symétrie par rapport à un plan 15 transversal moyen référencé T. Ainsi qu'il apparaît de la description précédente, les pontets frangibles radiaux 14 et la fixation de la pièce de rupture 7 sur les pièces de liaison 2,4 conduisent à la réalisation d'un limiteur de couple fonctionnant comme un " fusible mécanique ". Le dispositif obtenu est notamment adapté à la protection vis à vis de surcouples accidentels pour de petits ensembles moto-réducteurs dont la protection électronique serait impossible ou trop coteuse. Le dispositif obtenu est également adapté à la protection d'ensembles tournants à faible couple, la valeur du couple maximal admissible étant 25 notamment conditionnée par la dimension, le nombre des pontets frangibles 14, ainsi que par l'épaisseur de la pièce de rupture 7 et du nombre de ces pièces éventuellement empilées. La simplicité, la robustesse et la compacité du dispositif limiteur de couple qui vient d'être décrit assurent son utilisation aisée dans divers 30 appareillages, notamment d'instrumentation, d'analyse ou de laboratoire. REVENDICATIONS 1. Limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend une première pièce de liaison (2) au système entraîné, une deuxième pièce de liaison (4) 5 avec un arbre d'entraînement et au moins une pièce de rupture (7), cette pièce de rupture comportant une partie centrale apte et destinée à être assemblée à la deuxième pièce de liaison (4) et une partie périphérique apte et destinée à être assemblée à la première pièce de liaison (2), des moyens de liaison frangibles (14) de résistance 10 mécanique prédéterminée, reliant la partie centrale et la partie périphérique de la pièce de rupture(7). 2. Limiteur de couple selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce de liaison (2) est pourvue d'un trou traversant (3) dans 15 lequel vient se loger la deuxième pièce de liaison (4). 3. Limiteur de couple selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième pièce de liaison (4) est pourvue d'un trou traversant (5) à méplat (6) de montage de l'arbre d'entraînement. 20 4. Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce de rupture (7) est en forme de plaque plane apte et configurée pour être en appui plan contre une face (8) de la première pièce de liaison (2). 5. Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie centrale de la pièce de rupture (7), apte et destinée à être assemblée à la deuxième pièce de liaison (4) est en forme d'anneau (10) ou de disque de diamètre externe 30 sensiblement égal au diamètre extérieur de la deuxième pièce de liaison (4) tubulaire cylindrique. 6. Limiteur de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison frangibles (14) comprennent au moins un pontet reliant la partie centrale et la partie périphérique de la pièce de rupture (7). 7. Limiteur de couple selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de rupture est en forme de plaque plane vissée sur la première et la deuxième pièce de liaison.