<B>Brevet additionnel subordonné au brevet principal</B> N <B>425 365</B> Accouplement limiteur de couple L'invention a pour objet un accouplement limiteur de couple selon la revendication du brevet principal, c'est-à-dire comprenant un plateau central percé de fentes de guidage dans lesquelles sont logées des billes d'un diamètre supérieur à l'épaisseur de ce plateau et qui sont serrées élastiquement entre un plateau latéral comportant des cavités dans lesquelles les.
billes sont engagées partiellement en position enclenchée de l'ac couplement, et un plateau d'appui offrant aux billes une surface de roulement lisse et pouvant tourner libre ment, les fentes de guidage qui sont inclinées par rap port à une trajectoire circulaire centrée sur l'axe de rotation des plateaux, servant à déplacer radialement les billes lors du déclenchement de l'accouplement, alors que le plateau central et le plateau latéral munis des cavités tournent l'un par rapport à l'autre après bas- culement des billes hors des cavités de ce dernier pla teau pour amener les.
billes guidées par une paroi in clinée des fentes de guidage à passer sur une autre trajectoire circulaire dans laquelle elles roulent, d'une part, sur une partie continue du plateau latéral com portant les cavités et, d'autre part, sur le plateau d'ap pui libre de tourner, par réaction, à une vitesse corres pondant à un roulement sans glissement des billes sur les deux plateaux latéraux.
Cet accouplement limiteur de couple ne fonctionne que si la direction de l'inclinaison des fentes de guidage est telle que quand une surcharge a lieu et que les billes commencent à rouler, leur déplacement se produit en direction des extrémités des fentes où les billes se trou vent en position dégagée des cavités. L'accouplement décrit dans le brevet principal ne fonctionne donc que pour un sens de rotation de l'élément meneur.
En outre, même pour le sens de rotation normal, si l'inclinaison de chaque fente de guidage par rapport au rayon correspondant qui la traverse est trop faible, c'est-à-dire si l'angle formé par rapport à ce rayon est inférieur à 40-500 environ, on peut constater parfois que la composante de la force de réaction exercée par le bord des fentes sur les billes lors, d'une surcharge et qui agit pour déplacer les billes le long des fentes pour les éloigner de leur position enclenchée, peut n'être pas suffisante pour assurer le déplacement des billes.
Com me l'élément meneur continue de tourner jusqu'à l'arrêt de l'entraînement de l'accouplement, les billes soumises à la pression de l'élément de poussée peuvent alors se réengager momentanément de façon intempestive dans les cavités. Il peut en résulter une usure anormale qui a notamment pour effet de rendre l'accouplement bruyant lorsqu'il fonctionne en position déclenchée.
L'invention a pour but de permettre un bon déclen chement de l'accouplement pour les deux sens de rota tion et même si l'inclinaison des fentes sur les rayons correspondants est peu marquée.
L'accouplemeent selon la présente invention est ca ractérisé en ce que le plateau latéral est solidarisé en rotation avec un moyen de déplacement des billes com posé de butées destinées à rencontrer les billes, espacées circonférentiellement autour de l'axe de rotation de l'accouplement et capables à la suite d'un mouvement de rotation relatif ayant lieu dans l'un ou l'autre sens entre les deux éléments meneur et mené, de toucher les billes et de les déplacer le long de leur fente respective jusqu'à une position où ces billes ne sont plus en corres pondance avec les cavités de transmission de couple.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'accouplement objet de l'invention la fig. 1 est une vue en élévation et en coupe de cette forme d'exécution; la fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue semblable à la fig. 1 montrant l'accouplement en position de complet désaccouplement; la fig. 4 est une coupe selon la ligne 4-4 de la fig. 3 ;
les fig. 5 et 6 sont des coupes à plus grande échelle, respectivement selon les lignes 5-5 et 6-6 de la fig. 2. L'accouplement représenté comprend des éléments d'embrayage meneur et mené, 10, 11, ayant chacun la forme d'un disque et qui sont montés pour tourner au tour d'un axe 12-12.
L'élément 10 est pourvu d'un moyeu d'accouple ment 13 le réunissant à un arbre moteur 13a, et il est supporté pour pouvoir tourner librement autour d'une plaque 14, jouant le rôle d'un palier, qui est elle-même montée sur une douille entraînée 15, par le moyeu de vis 16 servant aussi à solidariser l'élément mené 11 à la douile 15, dans une position axiale fixe par rapport à l'élément meneur 10.
Un élément de poussée 17, en forme de disque, est monté avec une liberté de rotation et de déplacement axial par coulissement sur la douille 15. Cet élément 17 présente une face plane 18, destinée à venir en contact avec des billes. Il est en contact avec un chemin de roulement 19 d'une butée à billes 20 monté coulissante en sens axial sur la douille 15 autour de laquelle le chemin de roulement 19 est libre en rotation. L'autre chemin de roulement 21 de la butée 20 est en contact avec une extrémité d'un ressort de compression 22 dont l'autre extrémité prend appui contre un écrou de poussée 23 ; celui-ci est vissé avec une possibilité de réglage axial sur la périphérie filetée d'un collier 24 monté sur la douille 15.
Cet agencement permet de régler la pous sée du ressort 22.
La douille entraînée 15 est muni d'un moyen d'ac couplement 25 qui la réunit à un arbre 25a devant être entraîné par le moyen de l'accouplement.
L'élément 10 est pourvu de trois cavités de trans mission de couple 26 régulièrement espacées circonfé- rentiellement et ayant la forme de trous cylindriques. Chaque cavité 26 se termine par une entrée tronconique 28, de diamètre inférieur à celui de trois billes de trans mission de couple 29, de façon qu'elle offre un con tact linéaire avec ces billes.
L'élément 11 présente trois fentes 30 de guidage des billes, qui s'étendent entre les faces opposées de cet élément 11, chaque fente 30 étant inclinée par rapport à la direction de rotation circonférentielle de façon à faire un angle de 40o environ avec une ligne radiale R, passant à travers la partie extrême 30a de chaque fente qui est la plus proche de l'axe 12-12 (fig. 4).
Les fentes 30 sont disposées pour que leurs parties extrêmes 30a soient, chacune, en correspondance avec une ouverture 26 de l'élément meneur 10 pour une certaine position angulaire relative des éléments d'em brayage 10 et 11 ; ces parties extrêmes 30a des fentes 30 constituent par conséquent des ouvertures de trans mission de couple de l'élément 11. Elles ont une largeur légèrement supérieure au diamètre des billes 29. Celles- ci peuvent donc traverser librement les parties 30a pour venir en contact avec la face plane voisine 18 de l'élé ment de poussée 17 chargé par le ressort<B>;</B> de cette façon, elles sont maintenues et engagées, en état de transmission de couple, dans les ouvertures 26 de l'élé ment meneur 10.
L'élément mené 11 a une épaisseur, en sens axial, qui est nettement inférieure au diamètre des billes 29, par exemple, égale à la moitié de ce dia mètre.
Les extrémités extérieures 30b des fentes 30 sont hors de correspondance avec les cavités 26. Lorsqu'un couple supérieur à une valeur déterminée est fourni à l'élément meneur 10, la réaction de ce couple sur les billes 29 les oblige à rouler en sens circonférentiel en se dégageant des entrées des cavités 26. Ce dégagement par roulement est rendu possible par le contact linéaire des billes avec les entrées coniques 28 des cavités 26.
Aussitôt que les billes commencent à se dégager en roulant des cavités 26, elles déplacent, contre l'action de son ressort, l'élément de poussée 17 en l'éloignant de l'élément mené<B>10,</B> en raison de leur contact sous pres sion avec l'élément de poussée 17, les billes obligent celui-ci à tourner dans un sens opposé à celui de l'élé ment meneur 10 encore entraîné en rotation, cette rota tion de l'élément 17 étant permise par la butée 20.
Les billes commencent à rouler entre les faces planes 18 et 27, les pièces 17 et 10 tournant relativement en sens opposés. _ Etant donné que l'élément meneur 10 tourne main tenant par rapport à l'élément mené 11, les côtés in clinés des fentes 30 exercent alors sur les billes 29 une force de réaction tendant à les faire avancer le long de ces fentes vers les. extrémités.
extérieures 30b de façon à les mettre dans une position où elles sont hors de correspondance avec les cavités 26, empêchant ainsi, jusqu'à ce que l'élément meneur soit arrêté, un réen gagement continuel et indésirable des billes avec les cavités 26, et évitant ainsi la rapide usure qui pourrait en résulter. Ce mouvement d'avance des billes est aidé par le fait que les fentes 30 ont une largeur légèrement supérieure au diamètre de ces billes, qui peuvent donc y rouler librement.
Quand un couple excessif se produit, les billes sont donc forcées, par l'élément meneur 10 encore en rota tion, de rouler dans le sens de rotation dudit élément. Si ce sens, indiqué par une flèche A sur la fig.4, est tel qu'il pousse les billes vers, les extrémités d'engage ment des fentes, ces billes pourront s'engager à nouveau, de manière indésirable, dans les cavités 26 de l'élément meneur.
Cette difficulté ne se produit pas si le sens de rotation de l'élément meneur est opposé à celui indiqué sur la fig. 4, de façon qu'après une surcharge, les billes soient poussées par cet élément encore en rotation dans une direction qui les conduit aux extrémités de dégage ment 30b des fentes 30.
Pour avoir la certitude que les billes 29 seront pous sées vers les extrémités de dégagement 30b des fentes 30, indépendamment du sens de rotation de l'accouplement, aussi bien que dans le cas où la force de réaction exer cée par les côtés des fentes sur les billes est insuffi sante, par exemple du fait que l'angle d'inclinaison des fentes par rapport à une ligne radiale serait moindre que 40-50 environ, il est prévu que l'élément d'em brayage qui n'est pas muni de fentes 30, c'est-à-dire l'élément meneur 10,
est solidarisé en rotation avec un moyen de déplacement des billes constitué par une came 31 qui fait partie intégrante de l'élément 10. Cette came 31, plate, constitue sur l'élément 10 un épaulement 32 situé sur la face interne 27 de cet élément.
L'épaulement 32 a une épaisseur axiale quelque peu inférieure à la dimension radiale des billes<B>29,</B> pour empêcher que les billes ne viennent en contact seule ment avec les angles. extérieurs 32a de l'épaulement et ne les usent, ceux-ci sont chanfreinés sur leur face 32b dirigée vers l'extérieur en sens radial, comme on le voit en 32c sur la fig. 5, de façon que les billes dans leur position de dégagement, comme le montre la fig. 5, viennent en contact avec cette partie de la face 32b de l'épaulement.
Le chanfrein<B>32e</B> donne aussi l'assurance, comme on le voit sur la fig. 6, que, lorsque les billes 29 sont engagées dans les cavités voisines 26, elles ne sont pas en contact avec l'épaulement 32 et peuvent, par conséquent, quand une surcharge se produit. rouler librement en direction circonférentielle, en se dégageant des cavités 26, sans que ce libre mouvement de dégage ment par roulement puisse être gêne par un frottement contre l'épaulement 32 qui provoquerait une usure in désirable des pièces au moment de leur dégagement.
Comme on le voit sur la fig.2, la came 31 a trois lobes 33 destinés à rencontrer les billes, ces lobes étant de forme convexe continue partiellement circulaire, chaque extrémité de chaque lobe 33 se raccordant avec une partie droite constituant les logements 34 de la came; le centre de chacun des logements droits 34 est aligné avec le côté le plus intérieur, en sens radial, situé à proximité, des cavités 26 de l'élément d'embrayage associé 10.
De cette façon, les lobes. 33 de la came sont disposés circonférentiellement entre deux cavités voisines 26 de l'élément 10, et, comme le montre la fig.2, s'étendent radialement vers l'extérieur jusqu'à une circonférence C à l'intérieur de laquelle les cavités 26 sont entièrement contenues. Comme le montre la fig. 4, quand l'élément meneur 10 commence à tourner plus vite que l'élément mené 11, lorsqu'une surcharge se produit, les lobes 33 de la came viennent s'aligner avec les fentes 30 en ren contrant les billes 29 et en les forçant positivement vers l'extrémité extérieure 30b des fentes 30.
Comme le montre encore la fig.4, la profondeur radiale des lobes 33 de la came est assez petite pour leur permettre d'évi ter les billes quand ces dernières se trouvent aux ex trémités extérieures. 30b des fentes 30, position dans la quelle les billes tournent librement le long d'un chemin circonférentiel par rapport à l'élément mené<B>11,</B> main tenant immobile, pendant que l'élément meneur 10 et l'élément de poussée 17 tournent dans des sens oppo sés, mais à la même vitesse angulaire, jusqu'à ce que le mouvement de l'élément meneur soit interrompu.
Du fait que les billes 29 sont simplement en contact de rou lement avec les. faces opposées de l'élément 10 et de l'élément de poussée 17, faces entre lesquelles ces billes sont serrées, et qu'elles ne sont pas poussées contre les côtés des fentes 30 à leurs extrémités extérieures 30b, l'usure des billes et des surfaces avec lesquelles elles sont en contact est insignifiante, même lorsque l'élément me neur continue à être mû.
Pour permettre à la came 31 d'accomplir la fonction décrite ci-dessus dans le cas où le sens de rotation de l'élément meneur est tel qu'il tend à pousser les billes en direction de l'extrémité d'engagement 30a des fentes, c'est-à-dire dans le sens, de la flèche A sur la fig. 4, on doit noter, comme les essais l'ont indiqué, qu'il est important, pour ce sens particulier de rotation, que l'angle d'inclinaison des côtés en contact avec les billes des fentes 30 par rapport à la ligne radiale voisine R n'excède pas. 600 environ.
Si cet angle est dépassé, il est possible que la composante de la force de réaction exercée par les côtés des fentes sur les billes, et qui tend à pousser ces dernières vers les extrémités inté rieures des fentes (pour le sens de rotation de l'élément meneur indiqué par la flèche A sur la fig. 4), soit assez grande pour que les lobes de la came ne soient pas capables de déplacer effectivement les billes vers les extrémités extérieures 30b des fentes.
Pour que l'accouplement puisse être réaccouplé, il est nécessaire de verrouiller les éléments meneur 10 et mené 11 contre toute rotation relative dans une position où leurs ouvertures, respectives de transmission de couple 26 et 30a sont en correspondance, puis de faire tourner l'élément de poussée 17 dans un sens tel que les côtés des fentes inclinées 30, qui sont les plus éloignés de l'axe de rotation, viennent en contact avec les billes de façon à forcer celles-ci le long des fentes, vers leurs extrémités intérieures, sous l'effet d'une force de réac tion exercée sur ces billes par les côtés extérieurs des fentes inclinées 30.
A cet effet, il est essentiel que les fentes de guidage des billes s'étendent dans une direc tion inclinée par rapport aux lignes radiales R men tionnées plus haut ; on admet que, si l'angle d'incli naison des côtés des fentes 30 par rapport à la ligne radiale voisine R est inférieur à 40o environ, la compo sante de la force de réaction ci-dessus exercée sur les billes et tendant à les diriger vers l'axe de rotation, peut être insuffisante pour déplacer les billes jusqu'aux ex trémités intérieures des fentes pendant l'opération de réaccouplement. Toutefois, la valeur minimum possible de cet angle peut varier avec la dimension de l'accouple ment et la force du ressort, ce dernier dépendant, bien entendu,
de la grandeur du couple maximum admis.
Compte tenu de ce qui précède, on voit que pour que l'accouplement fonctionne également dans l'un ou l'autre sens de rotation de l'élément meneur, il est im portant que l'angle d'inclinaison des côtés des fentes 30 par rapport à la ligne radiale voisine R soit compris entre 400 et 600 environ.
Pour faciliter le réaccouplement décrit ci-dessus, les éléments d'embrayage 10 et 11 sont munis de marques 35 et 36 qui sont alignées axialement dans la position d'engagement; les mêmes éléments sont en outre pour vus d'ouvertures périphériques 37 et 38 se trouvant alors en correspondance et destinées à recevoir une pince qui les immobilise contre toute rotation relative pendant que l'on fait tourner l'élément de poussée 17 à l'aide d'une autre pince introduite dans un trou de manoeuvre 39, afin de faire avancer les billes jusqu'aux extrémités in térieures des fentes 30.
L'élément 11 peut aussi constituer l'élément meneur, l'élément 10, solidaire de la came de déplacement des billes, jouant alors le rôle d'élément mené.