Accouplement limiteur de couple à débrayage automatique La présente invention concerne un accouplement limiteur -de couple à débrayage automatique compre nant deux plateaux coaxiaux meneur et mené mo biles axialement l'un par rapport à l'autre, des billes serrées élastiquement entre ces plateaux, ces billes engagées partiellement dans des cavités des plateaux rendant ces derniers solidaires en rotation tant que les cavités des deux plateaux sont en regard,
et des moyens de guidage formant pour les billes des fentes de guidage destinées à déplacer radialement les bil les dégagées des cavités pour les amener à rouler sur des zones continues des plateaux lors du déclenche ment de l'accouplement, le tout agencé de manière que, en position enclenchée de l'accouplement, cha que bille est serrée entre deux sièges circulaires d'un diamètre plus petit que celui de la bille.
Dans une réalisation préférée, représentée dans le dessin annexé au brevet principal, l'élément de rete nue des billes était solidaire, en rotation, de l'organe entraîné de l'accouplement. Cette disposition com porte l'inconvénient suivant : quand un désaccouple- ment se produit et que l'organe entraîneur est en core en rotation, tandis que les billes ne sont plus en correspondance avec les trous de positionnement des deux organes, un glissement relatif a lieu entre des billes et les tranches des fentes pratiquées dans l'élé ment de retenue, solidaire de d'organe entraîné.
Ce glissement relatif entre les billes et les fentes est peu appréciable quand le couple à transmettre est relativement faible, mais dans certaines applications, où le couple transmis est suffisamment élevé pour que la force antagoniste exercée par un ressort ou un autre moyen contre les organes d'accouplement soit également considérable, il a été constaté que la pression supportée par les billes dans la position de désaccouplement, peut être telle, dans certains cas, qu'elle conduit à leur usure rapide et indésirable, ainsi qu'à celle des autres surfaces avec lesquelles elles sont en contact.
En vue d'éliminer l'inconvénient de la disposition rappelée ci-dessus, l'élément de retenue des billes peut être une pièce entièrement séparée des organes entraîneur et entraîné de l'accouplement;
cet élément est libre en rotation par rapport aux deux organes, et des moyens de friction sont disposés pour régler sa vitesse :de rotation, dans le but particulier d'avoir la certitude que, au moment du désaccouplement, un déplacement relatif se produit entre les billes et les fentes de l'élément de retenue et que les billes se dé placent jusqu'à une position dans laquelle elles ces sent d'être en regard des trous de positionnement des organes entraîneur et entraîné.
Il a été constaté qu'il est difficile de régler, par friction, :dans le but défini ci-dessus, la vitesse de rotation de l'élément de retenue des billes. Pour être effectivement utile, la force frottante doit être très soigneusement ajustée et il n'est pas aisé d'y parvenir au cours du premier réglage, ni de la maintenir en cours d'utilisation.
La présente invention vise à éliminer ces inconvé nients.
A cet effet, dans l'accouplement selon la présente invention, un élément de retenue des billes est libre en rotation et disposé de sorte que, dans la :position déclenchée de l'accouplement dans laquelle les bil les roulent entre les deux plateaux, l'élément de rete nue est libre ,de tourner à la vitesse à laquelle les billes elles-mêmes tournent effectivement autour de l'axe de l'accouplement<B>;
</B> et l'un des deux plateaux est solidaire en rotation d'un moyen de déplacement des billes comprenant des butées réparties angulairement autour de l'axe de rotation de l'accouplement et aptes, à la suite d'un mouvement angulaire relatif des deux plateaux, à venir chacune en contact avec l'une des billes .pour les déplacer le long des fentes de l'élément de retenue vers une position où les billes cessent de se trouver en regard des sièges des pla teaux.
Une forme d'exécution :de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, par le dessin an nexé, dans lequel la fig. 1 est une coupe axiale de l'accouplement se trouvant dans la position d'accouplement ; les fig. 2 et 3 sont des coupes selon les lignes 2-2 et 3-3 de la fig. 1 ; la fig. 4 est une vue semblable à la fi,-. 2, mais montrant la disposition des pièces dans la position de désaccouplement.
Un organe entraîneur 10 a la forme d'un disque auquel est fixé, à l'une :de ses faces d'extrémité, .un pignon menant 11, au lieu d'être construit comme une poulie à courroie trapézoïdale. Cet organe en traîneur 10 est monté libre en rotation sur un pro longement en forme de douille 12, d'un moyeu 13, porté par un arbre mené 14.
Un organe entraîné 15, analogue à un disque, est claveté sur le moyeu 13. A l'extrémité de ce dernier, opposée à la douille 12, est fixé un collier de butée 16 qui supporte l'effort d'une face d'extrémité d'un ressort de compression 17 qui, comme on petit le voir, est constitué ,par une rondelle élastique. L'extré mité opposée du ressort 17 s'appuie contre la face voisine de l'organe entraîné 15, qui est solidarisé en rotation par des cannelures en 18 avec le moyeu 13, de façon à être déplaçable axialement sur celui-ci sous l'action du ressort 17.
Les organes d'accouplement entraîneur et en- tramé présentent sur leurs faces :planes parallèles opposées, un certain nombre de trous 19, 20 de trans mission de couple qui, comme on l'a représenté, sont constitués par des évidements dont les extrémités ex térieures 19a, 20a ont une forme tronconique, dont l'ouverture a un diamètre inférieur nu diamètre des billes 21.
La disposition est telle que les billes 21, en position d'accouplement, sont engagées partiellement dans l'ouverture des évidements, de telle manière qu'elles peuvent facilement rouler hors de ces der niers, lorsqu'un couple supérieur à une valeur pré déterminée est à transmettre.
Comme l'accouplement est conçu pour trans mettre un couple relativement élevé, par exemple de l'ordre .de 91 m-kg, il y a six billes associées à six trous de transmission de couple ménagés dans les deux organes d'accouplement, les billes ayant, en position d'accouplement, leur centre sur un cercle de 100 mm de diamètre environ.
Pendant la transmission d'un couple, les faces pla nes opposées des deux organes d'accouplement 10 et 15 sont relativement espacées par une -distance légè rement plus grande que le rayon d'une bille. Dans l'espace ainsi ménagé entre les deux orga nes d'accouplement, se trouve un élément de retenue de billes 22 ayant la forme d'un disque, dont l'épais seur est substantiellement la moitié de la distance définie ci-dessus, et pourvu de six fentes 23 servant à retenir les billes.
Chacune des fentes 23 est disposée avec une certaine inclinaison par rapport à la direc tion de rotation de la partie voisine de l'élément 22 et possède une longueur substantiellement égale au double du diamètre des billes 21 ; les côtés 23a de ces fentes, de forme semi-circulaire, ont un rayon de courbure légèrement :plus grand que le rayon des bil les, de sorte que les fentes ont une largeur légèrement supérieure nu diamètre de ces dernières.
L'axe principal de la section droite de chaque fente est incliné à 45 par rapport à un rayon passant par l'axe central de l'accouplement et rencontrant le centre de chaque bille, celle-ci étant supposée se trou ver à l'extrémité intérieure<B>de</B> sa fente dans la posi tion d'accouplement, c'est-à-dire engagée dans lïs deux trous de positionnement placés en correspon- dance.
L'élément 22 de retenue des billes est dans cette position d'accouplement en contact immédiat avec la face voisine de l'organe entraîné 15, mais ce dern?er est libre de S'éloigner axialement de cet élément 22, quand se produit un désaccouplement. Ensuite, dans ces conditions, l'élément de retenue est parfaitement libre en rotation par rapport à chacun des deux orga nes 10 et 15 de l'accouplement.
Sur la face d'extrémité plane déjà mentionnée voisine de l'organe entraîné 15, est fixé à l'organe entraîneur 10 au voisinage de sa périphérie intérieure, un élément de déplacement des billes ayant la forme d'une came en étoile 24 d'allure annulaire, qui s'étend autour d'un épaulement 25 prévu sur la face en ques tion de cet organe 10 ; cette came est maintenue par plusieurs vis 26, s'étendant axialement, disposées au voisinage de chacune des branches 27 de la came, les dites vis servant également à solidariser l'élément en traîneur 10 avec le pignon 11.
L'épaisseur de la came en étoile 24 et de l'élément de retenue des billes 22 sont telles que ces deux pièces sont espacées axiale- ment l'une de l'autre, quand les billes 21 sont en position d'accouplement; ces dernières sont donc soumises à la force totale du ressort 17.
Chacun des creux 28 de la cage en étoile 24 est respectivement en correspondance radialement avec l'un :des trous de positionnement 19, la disposi'@ion étant telle que, lorsque l'accouplement est en servie effectif, chacune des billes 21 étant partiellement en gagée dans l'un des trous de positionnement 19, le côté intérieur de chacune d'elles est éloigné du con tact du creux voisin 28 de la came, comme on le voit en 28a de la fig. 2, c'est-à-dire du creux qui est le plus proche de l'élément de retenue des billes 22.
Cet :espacement donne l'assurance que les billes 21 sont libres de se dégager de leurs trous respectifs 19 et 20, par un simple mouvement de rotation sans avoir, ce faisant, avec les creux 28 de la came, un contact de frottement qui pourrait provoquer une usure rapide et indésirable.
Le nombre de creux et de branches de la came en étoile 24 est égal au nombre de billes 21 ; la pointe 27a de chaque branche 27 est espacée radialement de l'axe de l'embrayage d'une distance plus grande que le rayon du cercle sur lequel sont situées les fentes des trous de positionnement et de transmission de couple 19, 20.
Grâce à cet agencement, quand l'organe entraî neur 10 a dépassé l'organe entraîné 15 d'une faible distance à la suite du dégagement des billes 21 de l'ouverture des trous 19, 20, les flancs 27b des bran ches 27 commencent à venir en contact avec les bil les pour les forcer vers l'extérieur, le long des fentes 23 de l'élément de retenue 22, sur une distance suffi sante pour les mettre complètement hors de corres pondance avec les trous de transmission de couple 19, 20, ainsi qu'on peut le voir à la fig. 4.
Dans la réalisation décrite ci-dessus, le désaccou- plement se produit de la manière générale décrite dans le brevet principal mais, aussitôt que l'organe entraîneur 10 a légèrement dépassé l'organe entraîné 15 et que les billes 21 sont poussées par les flancs <I>27b</I> des branches 27 de la came en étoile 24, qui est maintenant entraînée en rotation avec l'organe en traîneur 10 par rapport à l'organe entraîné 15, les billes 21 sont, comme on l'a décrit ci-dessus, forcées de se :
déplacer vers les extrémités extérieures des fentes 23 de l'élément de retenue 22 et sont positive ment repoussées jusqu'à une position où elles cessent d'être en regard des trous de transmission de couple 19, 20 des deux organes d'accouplement 10 et 15.
Ainsi, les billes se trouvant maintenant à l'extré mité extérieure des fentes inclinées 23, sont soumises ,t un effort de pression entre les faces planes opposées des deux organes d'accouplement, l'organe entraîné étant encore repoussé vers l'organe entraîneur par la force du ressort de compression.
Le rayon des branches de la came en étoile est tel due, dans cette position, les pointes 27a ne tou chent plus les billes voisines quand celles-ci sont lo gées dans les extrémités extérieures des fentes ; l'or gane entraîneur 10, avec lequel la came en étoile 24 est solidarisée, est donc entièrement libre de tourner par rapport à l'organe entraîné 15 sans que les poin tes 27a touchent les billes 21.
Dans ces conditions, l'élément entraîné 15 peut maintenant se mettre à l'arrêt ; les billes 21 ont sim plement un contact de roulement, selon une trajec toire circulaire, avec les faces planes opposées des deux organes 10 et 15 ; elles roulent effectivement par rapport à l'axe d'accouplement à une vitesse périphé rique qui est la moitié de la vitesse de rotation de l'organe entraîneur.
Etant .donné que l'élément de retenue 22 est lui- même libre en rotation par rapport aux deux orga nes, il peut tourner lui-même à la même vitesse que la vitesse de rotation des billes qui frottent légèrement sur les tranches des fentes 23 sans y produire aucune pression, puisque l'élément de .retenue est parfaite ment libre et qu'il n'est absolument pas soumis à une pression quelconque de la force d'accouplement.
Pour permettre le réaccouplement, les périphéries de l'élément de retenue 22 et de l'organe entraîneur 10 présentent chacune respectivement une fente 29, <B>30,</B> le réaccouplement est effectué par l'alignement .de ces deux fentes l'une avec l'autre. La disposition de celles-ci est telle que, lorsqu'elles sont alignées, l'extrémité intérieure de chaque fente 23 de retenue des billes est elle-même alignée avec un trou de posi tionnement 19 et avec un creux 28 de la came en étoile, ce qui permet aux billes de regagner l'extrémité intérieure des fentes 23.
L'élément de retenue des billes et l'organe entraîneur sont temporairement im mobilisés .dans cette position contre tout mouvement relatif de rotation, grâce à l'introduction d'une bro che ou d'un autre outil convenable dans les deux fen tes alignées 29 et 30 ; les deux organes de l'accouple ment étant alors en rotation relative, l'un par rapport à l'autre, dans une direction telle que les billes 21 sont contraintes par leur contact de roulement avec eux, de se déplacer vers l'intérieur des fentes 23, dont les extrémités inférieures sont maintenues, grâce à l'opération d'alignement mentionnée ci-dessus, en correspondance avec les trous de transmission de couple 19 de l'organe entraîneur.
Dans ces condi tions, aussitôt que les trous 20 de transmission de couple de l'organe entraîné sont amenés en corres pondance avec les trous précédents 19, par suite du mouvement relatif de rotation, le réaccouplement se produit sous l'action du ressort de compression 17.
Il est possible d'ajuster le couple auquel le dés- accouplement a lieu, en donnant au collier de butée 16, monté sur l'extrémité du moyeu 13, une possibi lité de déplacement le long de ce dernier, par exem ple en prévoyant un filetage du moyeu à cet endroit et en donnant au collier 16 un filetage intérieur cor respondant.