FR2539193A1 - Embrayage limiteur de couple - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un limiteur de couple. Selon l'invention, il comprend un premier ensemble rotatif 12, un ensemble intermédiaire 14, un second ensemble 16, un premier moyen 18 interconnectant de manière motrice l'ensemble 12 à l'ensemble 14 pour une rotation avec lui, un second moyen 20 pour interconnecter de manière motrice et dégageable l'ensemble 14 à l'ensemble 16 pour une rotation avec lui, un moyen 22 générateur d'une force de référence, le moyen 20 répondant à cette force pour dégager l'ensemble 14 de l'ensemble 16 quand la force dirigée axialement due au couple appliqué dépasse la force de référence et le premier moyen comprend un certain nombre de billes d'appui 21 disposées en relation circonférentiellement espacée entre l'ensemble 12 et l'ensemble 14. L'invention s'applique notamment à la transmission du mouvement. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

i La présente invention se rapporte généralement à u-n embrayage

perfectionné du type connu comme limiteur de

couple, fusible mécanique ou embrayage limiteur de couple.

En général, de tels embrayages accomplissent des fonctions de sécurité et de protection par le fait qu'ils empêchent la transmission du couple d'un premier dispositif à un second dispositif quand le couple est au-delà d'une grandeur établie appelée le couple de "déclenchement", tout en interconnectant de manière motrice lesdits dispositifs en dessous dudit couple de déclenchement L'inventeur a découvert que le couple de déclenchement auquel l'embrayage dégage les dispositifs, pour la plupart des embrayages de ce type selon l'art antérieur, est une variable qui dépend conjointement du niveau du couple appliqué et du nombre de rotations audit niveau Cette dépendance peut être appelée sensibilité Cinématique Il a de plus découvert que la réduction des pertesparfrottement dans l'embrayage pouvait

réduire les effets de cette dépendance.

La présente invention a pour objet un embrayage

limiteur de couple ayant un niveau de couple de déclenche-

-ment pouvant être sélectionné à la main, et qui présente

une moindre sensibilité Cinématique.

La présente invention a pour autre objet un tel embrayage pouvant réagir à un couple appliqué dans chaque direction, ainsi que tenir compte d'une rotation dans chaque direction O La présente invention a pour autre objet un tel embrayage nécessitant une force réduite pendant sa remise en place manuelle ou qui soit alternativement capable

d'être remis automatiquement en place.

Ces objets et d'autres encore de l'invention sont atteints dans un embrayage limiteur de couple comprenant un premier ensemble, un ensemble intermédiaires, un second

ensemble, un premier moyen d'interconnexion pour inter-

connecter de-manière motrice le premier ensemble et l'ensemble intermédiaire, ledit premier moyen comprenant un certain nombre de billes disposées entre eux, un second

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moyen d'interconnexion pour interconnecter de manière motrice l'ensemble intermédiaire au second ensemble comprenant un certain nombre de billes disposées entre eux, un moyen pour produire une force de référence et appliquer ladite force de référence audit second moyen d'interconnexion, o le premier ensemble, l'ensemble intermédiaire et le second ensemble et les premier et second moyens forment ensemble activement un train d'entraînement pour transmettre le couple entre les premier et second ensembles quand l'ensemble intermédiaire est à sa position engagée, et o l'ensemble intermédiaire est adapté à se déplacer axialement vers une position dégagée afin d'inhiber ainsi le second moyen quand la force axiale due au couple appliqué au second moyen dépasse la force de référence qui lui est appliquée, pour interrompre ainsi la transmission du couple entre les

premier et second ensembles.

Selon un autre aspect de l'invention, l'embrayage limiteur de couple comprend de plus un moyen de blocage pour maintenir l'orgale intermédiaire à sa position dégagée Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de blocage comprend un anneau dilatable de billes de blocage qui (j intsioormctet le moyen générateur de force et l'ensemble intermédiaire, pour transmettre ainsi la force de référence entre eux quand l'ensemble intermédiaire est à sa position engagée, et(ti)interconnectent le moyen générateur de force et le premier ensemble pour transmettre ainsi la force de référence entre eux quand l'ensemble intermédiaire est à sa position dégagéeo Selon un autre aspect de l'invention, l'anneau de billes de blocage peut prendre une position intermédiaire

dans laquelle la force de référence est transmise parallè-

lement au premier ensemble et à l'ensemble intermédiaire

afin de faciliter la remise en place de l'embrayage après-

dégagement.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparattront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un embrayage limiteur de couple fait selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe composée faite suivant les lignes II-II des figures 4 à 8; la figure 3 est une vue en coupe composée faite suivant les lignes III-III des figures 4 à 8; la figure 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne IV-IV de la figure 1, l'emplacement de la ligne étant également indiqué sur les figures 2 et 3; la figure 5 est une vue en coupe avec la garniture enlevée, faite suivant la ligne V- V de la figure 1, l'emplacement de la ligne étant également indiqué sur les figures 2 et 3;

la figure 6 est une vue en coupe avec la garni-

ture enlevée, faite suivant la ligne VI-VI de la figure 1, cet emplacement de la ligne étant également indiqué sur les figures 2 et 3; la figure 7 est une vue en coupe faite suivant la ligne VII-VII de la figure 1, cet emplacement de la ligne étant également indiqué sur les figures 2-et 3; la figure 8 est une vue en coupe avec les billes principales retirées, faite suivant la ligne VIII-VIII de la figure 1, cet emplacement de la ligne étant également indiqué sur les figures 2 et 3; la figure 9 est une vue en perspective d'un sous-ensemble de l'embrayage de la figure 1, montrant plus particulièrement des détails du moyen générateur de force et de la structure associée; la figure 10 est une vue en perspective d'un autre sous-ensemble de l'embrayage de la figure 1, montrant plus particulièrement des détails d'une partie du moyen de

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comparaison des forces et de la structure associée; la figure 11 est une vue illustrant le concept, en coupe, d'un sous-ensemble d'un mode de réalisation plus simple de l'invention en position engagée; la figure 12 est une vue illustrant, en coupe, le concept du sous-ensemble de la figure 11 en position dégagée; les figures 13 A-13 E sont des vues en coupe du moyen de blocage et de la structure associée de l'embrayage de la figure 1 dans diverses positions pendant l'engagement, le dégagement et la remise en place de l'embrayage; la figure 14 est une vue éclatée d'un autre sous-ensemble de l'invention montrant plus particulièrement en détail le concept du moyen automatique de remise en place ainsi que la structure associée; et la figure 15 est un graphique o est représenté le couple appliqué sur l'axe des ordonnées en fonction du temps de réponse, en tours, d'un embrayage, sur l'axe

des abscisses.

Sur toutes les figures, des chiffres identiques de référence indiquent des caractéristiques semblables

de l'invention Dans toute la description détaillée qui

suit, on doit se référer à la figure 2 qui, en la

considérant avec d'autres figures plus particulièrement-

mentionnées ci-après, donnera une appréciation totale des diverses caractéristiques du mode de réalisation préféré de l'invention ainsi que des principes selon

lesquels il fonctionne.

Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, l'embrayage 10 comprend un ensemble formant moyeu 12, un ensemble intermédiaire 14 et un ensemble de prise de puissance 16 Ces ensembles sont activement interconnectés afin de former un train d'entraînement en rotation tandis que l'embrayage fonctionne en dessous d'un couple établi en position engagée de façon à ne pas transmettre le couple de l'ensemble formant moyeu 12 à l'ensemble de prise de

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puissance 16 au-dessus de ce-couple établi L'ensemble formant moyeu 12 est interconnecté à l'ensemble intermédiaire 14 par des moyens formant cannelures 18 (voir figure 3) comprenant un certain nombre de billes 19, et l'ensemble intermédiaire 14 est inter- connecté amovible à l'ensemble de prise de puissance 16 par le moyen de comparaison des forces 20 (voir figure 3)

qui comprend un certain nombre de billes principales 21.

De plus, l'embrayage comprend un moyen 22 pour produire une force de référence d'une grandeur réglable à la main, et un moyen de blocage à plusieurs positions 24 qui comprend une bague ou anneau radialement dilatable disposé concentriquement autour d'un arbre 26 et de préférence défini par un certain nombre de billes de blocage 25 Les billes 25 transmettent la force de

référence, en une première positionqà l'ensemble intermé-

diaire 14 qui, à son tour, la transmet au moyen de comparaison des forces 20 Dans une seconde position du moyen de blocage 24, la force de référence est transmise directement à l'ensemble formant moyeu 120 Dans une troisième position du moyen de blocage 24, la force de référence est répartie afin d'être appliquée à l'ensemble

intermédiaire 14 et à l'ensemble formant moyeu 12.

Dans un fonctionnement typique de l'embrayage 10 servant de train d'entraînement, le couple est appliqué à l'ensemble formant moyeu 12 par un moyen de transmission du couple comme l'arbre 26 qui est forcé à tourner par un appareil moteur (non représenté) et il est transmis par

les moyens formant cannelures 18 à l'ensemble intermé-

diaire 14 et à son tour, au moyen 20 de comparaison des forces et ensuite à l'ensemble de prise de puissance 16 qui peut être connecté au moyen de réception du couple comme une roue dentée, une poulie, une bride ou un accouplement (non représenté) auquel le couple doit être

appliqué.

Quand la force axiale due au couple appliqué dépasse la force de référence appliquée au moyen de comparaison des

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forces 20, il N 9 intercoinnecte plus de manière motrice

l 'ensemble 16 de prise de puissance et l'ensemble intermé-

diaire 14 Ainsi, au-delà d'un couple établi, connu comme le couple de "Idéclenchements'de l'embrayage 10 (qui est établi en ajustant la grandeur de la force de référence), le couple n'est plus transmis par l'embrayage 10 de

l'arbre 26 au moyen de réception du couple Cette inter-

ruption de la transmission du couple continue jusqu'à ce que l'embrayage 10 soit remis en position, à la main ou automatiquement, comme on le décrira cidaprèso Selon l'invention, ce dégagement est accompli à la fois par un mouvement relatif de rotation (Ioscillation 0) des ensembles 12, 14 et 16 ainsi que par mouvement relatif axial ("basculemrnt") de l ensemble intermédiaire 14 o Afin de comprendre le fonctionnement de la présente invention, il est nécessaire de décrire d'abord en plus de détail les divers éléments, caractéristiques et structures

qui doivent être groupés pour la description et pour

faciliter la compréhension sans en aucun cas limiter la nature ou le cadre de l'inventiono Tandis qu'un élément, une caractéristique ou une structure peut être décrit avec un certain nom, il peut également serapporter ou être formé d'éléments, caractéristiques et structures groupés de manière appropriée et décrits sous un nom différent= On comprendra de plus que certains éléments, caractéristiques et structures remplissent des buts multiples comme on le décrira ci-aprèso

On décrira d'abord l'ensemble formant moyeu 12.

Il comprend une garniture 28, un nez 30, un moyeu 31, une plaque d'appui 32, une coupe de blocage 34 et des pièces

d'écartement 36.

La garniture 28, par exemple, est une garniture effilée fixée par interférence ou autrement attachée rigidement en rotation à l'arbre 26 La'garniture 28 est fixée au reste de l'ensemble formant moyeu 12 par des moyens 38, comprenant, à titre d'exemple, un certain nombre de vis 40, que l'on peut voir sur la figure 3,

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chacune ayant une partie de tête 41 en aboutement contre une partie de bride 42 de la garniture 28 et une partie

de tige 43 s'étendant axialement qui est vissée au moyeu 31.

Alternativement, la garniture 28 peut par exemple être attachée à l'ensemble formant moyeu 12 comme le montre la figure 2 par un certain nombre de vis 44, chacune ayant une partie de tête 45 en aboutement contre le nez 30 et une partie de tige 46 qui s'étend axialement et en engagement fileté avec la partie de bride 42 de la

garniture.

Le moyeu 31 est un anneau disposé concentriquement autour de la partie 48 de la garniture 28 qui s'étend axialement Le moyeu 31,par exemplepest interconnecté axialement au nez 30 (alternativement ces parties peuvent par exemple être en une pièce) Comme on peut le voir, le moyeu 31 est fixé au nez 30 par des moyens de fixation 50 (voir figure 3) comme des boulons ou vis qui s'étendent du nez 30 dans le moyeu 31 avec lequel ils sont en

engagement vissé -

Comme on peut le voir sur les figures 2, 3 et 4, le nez 30 est un anneau disposé concentriquement autour de l'arbre 26 axialement adjacent à la garniture 28 Le nez 30 peut éventuellement être pourvu d'un évidement 52 disposé sur son diamètre interne, dimensionné et configuré pour recevoir une garniture de support (non représentée) qui trouve son utilité si l'on utilise un arbre 26 de plus

petit diamètre que le diamètre intérieur du nez 30.

La plaque d'appui 32 est un anneau s'étendant radialement qui est disposé concentriquement autour de

l'arbre 26.

La coupe de blocage 34 est un anneau disposé axialement adjacent et en aboutement avec la plaque d'appui 32 et concentriquement autour de l'arbre 26 La coupe 34 comprend une partie 54 qui s'étend radialement et une partie 56 s'étendant axialement qui est dirigée au loin de la plaque 32 De préférence, les parties 54, 56 sont en une pièce L'extrémité distale 56 de la coupe 34

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est inclinée à un angle de 15-23 (de préférence 20 )

dans une direction vers la plaque d'appui 32 et l'arbre 26.

Un moyen de fixation 60 (figure 2) relie la coupe 34 et la plaque d'appui 32 au moyen 31 o Le moyen de fixation 60# par exemple comprend un certain nombre de vis de retenue 61,. chacune ayant une partie formant tête 62 reçue dans un trou fraisé 64 dans la coupe 34, et une partie cylindrique s'étendant, en étant vissée, à travers la plaque d'appui 32 et en engagement fileté avec un trou 66 dans

le moyeu 31.

Les diverses pièces d'écartement 36 (voir figure 3) comprennent chacune un tube cylindrique et droit intérieu rement fileté pour recevoir un moyen d'ajustement 67 comme une vis 68 à l'une de ses extrémités, et à son autre extrémité un moyen de fixation 70 par lequel les pièces d'écartement 36 sont fixées à la plaque d'appui 32 Le moyen de fixation 70 > comme peut le noter une personne compétente en la matière, peut par exemple comprendre un boulon 72 ayant sa partie de tête 74 reçue dans un trou fraisé 76 de la plaque d'appui 32 et sa partie de tige 78 (figure 5) s'étendant axialement et vissée à l'intérieur de l'une des pièces d 'écartement 36

On décrira maintenant l'ensemble intermédiaire 14.

Il comprend une plaque oscillante 80, un manchon 82 de remise en place, un certain nombre de branches 84 et une

plaque de blocage 86.

La plaque oscillante 80 est un anneau s'étendant radialement disposé en relation radialement espacée et

concentriquement autour de l'arbre 26.

La plaque de blocage 86, comme le montrent les figures 2, 3 e 5 et 13 A13 E, est un anneau s'étendant radialement qui est disposé en relation radialement espacée et concentriquement autour de l'arbre 26 En se référant plus particulièrement à la figure 13 A, la plaque de blocage 86 comprend des parois latérales 102 et 104 et une paroi radialement externe configurée 106 qui est

radialement éloignée de l'arbre 26 après assemblage.

La paroi 106 comprend une surface 108 s'étendant axialement, une première surface inclinée 110 qui s'étend de la

surface axialement inclinée 108 dans une direction radia-

lement vers l'extérieur et vers la plaque d'appui 32 à un angle de 150 à 230, de préférence le même angle que celui de l'extrémité distale 58 bien que d'une pente opposée La première surface inclinée 110 est jointe par une seconde surface inclinée 112 qui s'en étend ons la direction vers l'arbre 26 et la plaque d'appui 32 à un angle qui est à peu près et de préférence de pas moins

de 8 %.

Comme on peut le voir sur la figure 5, la plaque-

de blocage 86 comprend un certain nombre d'ouvertures allongées 87 dont chacune est traversée d'un jeu pour recevoir l'une des pièces d'écartement 36 En se référant aux ouvertures 87 à titre d'exemple, une ouverture allongée, puisque ce terme sera utilisé dans toute la présente

description, signifie un perçage ayant deux parois

extrêmes en cylindre tronqué 88 jointes tangentiellement

par des parois latérales planes 89.

La plaque de blocage 86 est connectée à la plaque oscillante 80 par les diverses branches 84 qui s'étendent

dans une direction généralement axiale, qui sont circon-

férentiellement espacées les unes des autres, dont chacune a la forme d'un tube creux et cylindrique-droit et dont chacune peut être disposée avec un certain jeu, à travers des ouvertures allongées correspondantes 90, 91 dans la partie 54 s'étendant radialement de la coupe 34 (voir

également figure 6) et la plaque d'appui 32, respectivement.

Das moyens de fixation 92 interconnectent la plaque de blocage 86 et la plaque oscillante 80 et par exemple, ils comprennent un certain nombre de vis 93 dont chacune a une partie-formant tige 94 qui traverse l'une des branches 84 Chaque vis 93 a une partie de tête 95 pouvant être reçue dans un trou fraisé 96 dans la plaque oscillante 80 et une partie de tige filetée 94 en engagement fileté avec un perçage 98 dans la plaque de 2539193 t

blocage 86.

Le manchon de remise en place ou en position 82 est un tube cylindrique et droit à paroi mince stétendant axialement, qui est connecté au reste de l'ensemble intermédiaire 14 qu'il entoure par un moyen de fixation 100, par exemple, comprenant un certain nombre de vis de fixation 101 qui lattachent à la plaque oscillante 800 On décrira maintenant l'ensemble de prise de puissance 16 Il comprend une bride 120 de prise de

puissance, une plaque à came 122 et un moyen de sollici-

tation 124.

La plaque à came 122 (montrée sur les figures 3 et 8) est un anneau S 'étendant radialement qui est disposé en relation concentrique et espacée autour du nez 30 La plaque 122 est également disposée en relation parallèle et espacée avec la plaque oscillante 80 La plaque oscillante 80 et la plaque à came 122 comprennesnt chacune des évidements 114 et 116 s'étendant asialement, respectivement dans leurs surfaces en vis-à-vis 117, 118, respectivement Les évidements 114 et 116 correspondent angulaîrement et radialement et ils sont dimensionnés de façon à ce que chacun puisse recevoir une partie (moins de la moitié)

des billes principales 21.

Tandis que l'évidement 114 est une ouverture borgne qui s'étend dans la plaque oscillante à partir de la surface 117, orthogonalement pour se terminer, par exemple, dans une paroi extrême conique 119, l'évidement 116 est illustré comme un perçage traversant Les évidements 114, 116 font également partie du moyen de comparaison des

forces 20 que l'on décrira ci-après.

La bride 120 des figures 2 et 4 comprend une partie 128 s'étendant axialement et une partie 130 (voir figure 4) s'étendant radialement vers l'extérieur vers le manchon 82 de remise en place La bride 120 est de préférence de construction en une pièce La partie 130 de la bride 120 comprend de plus un certain nombre de trous filetés 132 ou autres moyens pour monter le dispositif

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de réception du couple.

En se référant à la figure 3, la bride 120 est connectée à la plaqué à came 122 par des moyens de fixation comme des brockes, des vis ou des boulons, des vis étant montrées en 134 -La partie 128 s'étendant axialement est activement connectée à l'ensemble du moyeu 12, de préférence radialement au nez 30, par des moyens formant paliers comme un roulement à billes étanche o il peut tourner avec un frottement insignifiant

("flotter").

On décrira maintenant le moyen générateur de force de référence 22 Il comprend un manchon 136, une plaque à ressort 137, des pièces d'espacement 138, 140, un moyen de blocage 24, un moyen de sollicitation 144 (voir

figures 3 et 9) et une coupe d'ajustement 146.

Comme on peut le voir sur les figures 2, 3 et 7, la coupe d'ajustement 146 est un anneau qui est disposé en relation radialement espacée et concentriquement à l'arbre 26, ayant une partie 148 s'étendant radialement et une partie 150 s'étendant axialement, et connectée

aux pièces d'écartement 36 par le moyen d'ajustement 68.

Le moyen d'ajustement 68 comprend, par exemple, et comme on peut le voir sur la figure 3, un certain nombre de vis 152 dont chacune comprend une partie de tête 154 en

aboutement contre la partie 148 et une partie de tige 156.

Des moyens comme une rondelle d'arrêt 158 (avec pattes flexibles d'arrêt 159) disposés entre chaque partie de tête 154 et partie 148 peuvent être utilisés pour empêcher un détachement non souhaité de chacune des vis 152 La partie de tige 156 traverse la rondelle d'arrêt 158 et un perçage 160 dans la partie s'étendant radialement 148 de la coupe d'ajustement 146, pour être vissée dans les pièces d'écartement 36 La coupe d'ajustement 146 est adaptée à se déplacer axialement,,en translation, par rapport à la plaque oscillante 80 entre une position "a" et une position "b" (que l'on peut voir en tracé fantôme sur la figure 2), tandis que le moyen 67 est ajusté,

c'est-à-dire que les vis 152 sont tournées.

Le manchon 136 est un tube cylindrique droit à paroi mince s'étendant axialement qui est disposé concentriquement autour de la partie 150 s'étendant axialement de la coupe d'ajustement 146. La plaque à ressort 137 est un anneau disposé en relation radialement espacée et concentriquement autour de l'arbre 26, s'étendant parallèlement et en relation espacée avec la partie 148 s'étendant radialement de la coupe d'ajustement 146 Les pièces d'espacement 138 et 140

sont également ainsi.

Les pièces d'espacement 138, 140 sont séparées de la plaque à ressort 137 parune bague de retenue 162 et elles sont disposées sur le côté axialement opposé de la plaque à ressort 137 par rapport à la partie 148 s'étendant radialement de la coupe d'ajustement 146 La bague de retenue 152, avec les billes de blocage 25, contient axialement les pièces d'espacement 138, 140 La pièce d'espacement 138 par exemple, est une rondelle molle et relativement épaisse, tandis que la pièce d'espacement 140

est une rondelle dure et relativement mince Alternative-

ment, les pièces 138 et 140 peuvent être en une pièce (ce qui n'est pas représenté) comme on pourra l'apprécier

de leur fonction décrite ci-après.

Comme on peut le voir sur la figure 9, on peut disposer, entre la plaque à ressort 137 et la coupe d'ajustement 146, un certain nombre de ressorts hélicoïdaux de compression 164 qui forment de préférence le moyen

de sollicitation 144 Chaque ressort hélicoïdal 164 est -

disposé sur des premier et second embouts 166 et 168.

Les embouts 166 et 168 sont fixés à la plaque à ressort 137 et à la coupe d'ajustement 146 respectivement par des

moyens de fixation comme des vis 170 et 172, respectivement.

Les ressorts hélicoïdaux de compression 164 sont circonférentiellement espacés à la même distance radiale de l'arbre 26 Tandis que l'on prévoit six ressorts (trois sont représentés) dans le mode de réalisation préféré,

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on comprendra que tout nombre capable de produire une grandeur suffisante de force de référence fait partie du cadre de l'invention La figure 9 montre également les pièces d'écartement 36, les perçages 160 dans la coupe d'ajustement 146, le manchon 136 et les perçages 174 dans la plaque à ressort 137 qui reçoivent les pièces

d'écartement 36, avec un certain jeu.

On comprendra facilement, à la lecture de la

description qui précède, que la fôrce de référence

produite par le moyen 22 peut être ajustée par le moyen 67, par exemple, en serrant ou en desserrant les vis 68 qui

effectuent une augmentation ou une diminution, respective-

ment, de la compression des ressorts hélicoïdaux 164 ce qui, à son tour, augmente ou diminue, respectivement,

1.5 la force de référence appliquée à la plaque à ressort 137.

Dans la présente invention, on envisage une autre modifi-

cation de la force de référence par l'enlèvement de certains des ressorts hélicoïdaux 164 Par exemple, un ressort sur deux peut être retiré afin de diviser la force de référence appliquée à la plaque à ressort 137

par deux à un certain ajustement du moyen d'ajustement 68.

On décrira maintenant le moyen de comparaison des forces 20 Il comprend les billes principales d'appui 21,

la cage 178 et les évidements 114, 116.

La cage 178 est un anneau s'étendant radialement qui est disposé axialement entre la plaque oscillante 80 et la plaque à came 122 et en relation concentrique et radialement espacée avec l'arbre 26 Elle est traversée d'un certain nombre de perçages 180 circonférentiellement espacés (montrés sur les figures 3 et 14) dimensionnés pour recevoir les billes principales 21 avec un certain jeu Les billes principales 21 sont disposées dans les perçages 180 ainsi que dans les évidements 114 et 116

afin d'y être mécaniquement contenues.

Les billes principales 21 et les évidements 114 et 116 forment un système à came dimensionné et configuré pour permettre, pendant une rotation relative entre

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14. l'ensemble formant moyeu 12 et l'ensemble 16 de prise de puissance, d'abord un roulement puis (également du fait de leur interaction avec d'autres pièces décrites ci-après) une action de glissement de chacune des billes principales 21 autour des bords associés 182, 184, respectivement des évidements 114, 116 o Ces bords 182, 184 sont des bords "aigus 11 s'approchant d'in coin à angle droit Les bords 182, 184 sont dimensionnés et axialement espacés et les billes principales 21 sont dimensionnées et coopèrent avec les bords 182, 184 sur lesquels elles de déplacent afin de former, pendant l'engagement, un angle de came

d'environ 250 par rapport à un plan dirigé pelpendiculai-

rement à l'arbre 26 Les billes principales 21 tournent pendant le dégagement tandis que l'angle de came augmente jusqu'à atteindre environ 650 pour le mode de réalisation de remise en place manuelle ou environ 45 pour le mode de réalisation de remise en place automatique (que l'on détaillera et comparera ci-après), point auquel les bords 182, 184 sont en contact avec la bille principale associée en des points séparés de 1800 Au-delà de cet angle respectif de came, les billes principales 21 glissent. La figure 10 montre un sous-ensemble de l'embrayage 10 avec les billes principales 21 qui reposent

dans les évidements associés 114 de la plaque oscillante 80.

On peut également y voir le moyeu 31 et un certain nombre

de moyens d'arrêt 185 de la cage.

En se référant a la vue éclatée de la figure 14, chaque-moyen d'arrêt 185 comprend une partie de tête 186 et une partie formant tige cylindrique et creuse 187 qui lui est connectée Pour une remise en place automatique, un manchon 188 ayant la forme d'un tube à paroi mince est disposé sur lapartie de tige 187 Un moyen de retenue 189 comprenant, par exemple, une vis 190 peut 3.5 être reçu à travers un trou fraisé 191 dans la cage 178 et en engagement fileté avec la partie de tige cylindrique 187 qui est intérieurement filetée La partie de tige 187 traverse une ouverture allongée 192 dans la plaque oscillante 80 La largeur radiale de l'ouverture allongée 192 est plus faible que le diamètre de la partie de tête mais plus grande que le diamètre du manchon 188 Le fonctionnement du moyen d'arrêt de cage 185 sera mieux

décrit ci-après lors de la description de la remise en

place.

On décrira maintenant le moyen formant cannelure 18.

Le moyen formant cannelure 18 montré sur les figures 3 et 13 A à 13 E comprend un certain nombre de billes 19 (trois sont représentées), la plaque d'appui 32, la coupe de blocage 34 ainsi que la plaque de blocage 86 par le fait que les billes 19 sont contenues et coopèrent avec cette

dernière pièce de l'embrayage 10.

En se référant à la figure 13 A, les billes de cannelure 19 sont disposées entre la plaque de blocage 86 et la plaque d'appui 32 dans un certain nombre-d'évidements 202 et 204 (chaque évidement 202 étant coaxial avec un évidement associé 204) Chacun des évidements 202 a la forme d'un trou borgne cylindrique qui est disposé dans la paroi latérale 104 de la plaque de blocage 86 qui fait face à la coupe de blocage 34 Chacun des évidements 202 comprend une paroi latérale cylindrique 206 et une paroi extrême circulaire 208 s'étendant radialement, et il est dimensionné pour avoir un diamètre à peu près égal à celui de chacune des billes 19 et une profondeur axiale de la surface 104 à la paroi extrême 208 à peu près égale au rayon de cette bille 19 Ainsi, l'une des billes 19

peut y être partiellement reçue avec un certain jeu.

Chacun des évidements 204 comprend une surface tronconique 209 et s'étend axialement à travers la surface 210 de la plaque d'appui 32 Entre chaque évidement associé 202, 204 et en correspondance axiale et angulaire avec lui est disposé axialement (quand l'ensemble intermédiaire 14 est en position engagée) l'un des perçages 212 dans la coupe de blocage 34 dont le diamètre est tel qu'il puisse

recevoir l'une des billes 19 avec un certain jeu.

f 2539193 On décrira maintenant le fonctionnement du moyen formant cannelure 18 et du moyen de comparaison des forces En partant du mode de réalisation préféré qui vient d'être décrit, le fonctionnement d'un embrayage limiteur de couple selon l'invention peut être compris à partir des illustrations simplifiées de son concept que l'on peut voir sur les figures Il et 12 i La figure 11 montre un autre mode de réalisation d'un embrayage 235 fait selon certains aspects de l'invention, cet embrayage étant montré sur la figure 11 en position engagée tandis que la figure 12 le montre en

position dégagée On comprendra que l'ensemble intermé-

diaire 242 se déplace axialement ( dans la direction

indiquée par les flèches 'Id") entre ces deux positions.

Sur les figures 11 et 12, un premier organe 240 est connecté de manière active et motrice pour une rotation avec un organe intermédiaire 242 par un moyen formant cannelure 244 comprenant un certain nombre de

billes 246 qui sont disposées dans des évidements corres-

pondants 248 et 250 du premier organe 240 et de l'organe intermédiaire 242, respectivement Un second organe 252 peut être connecté de manière active et motrice à l'organe intermédiaire 242 par un moyen 254 de comparaison des forces qui comprend un certain nombre de billes principales 256 disposées dans un nombre identique d'évidements

correspondants et associés 258, 260 de l'organe intermés-

diaire 242 et du second organe 252, respectivement Le moyen de comparaison des forces 254 comprend de plus une cage 260 disposée entre l'organe intermédiaire 242 et le second organe 252 et étant traversée d'un perçage 264 coaxial avec les évidements correspondants 258 et 260 et dimensionnée pour recevoir l'une des billes principales 256 avec un certain jeu Un moyen générateur de force 266 comprend une plaque d'ajustement 268 qui est espacée de l'organe intermédiaire 242 à une distance qui est réglable au moyen, par exemple, d'un écrou d'ajustement 270 Entre l'organe intermédiaire 242 et la plaque d'ajustement 268 Z 539193 t est placé un ressort hélicoïdal de compression 270 dimensionné, configuré et disposé de façon à appliquer une force de référence à l'organe intermédiaire 242 qui, à son tour, transmet ladite force au moyen de comparaison 254 Un moyen formant palier 272 est disposé entre les premier et second organes De préférence, le moyen formant palier 272 comprend un roulement à billes étanche

274 maintenu en place par une bague de retenue 276.

En fonctionnement, quand le premier organe est entraîné en rotation à un couple appliqué plus faible qu'un niveau prédéterminé, ledit niveau étant appelé le couple de déclenchement, l'embrayage 235 est à la position illustrée sur la figure 11 o le couple est appliqué par le premier organe 240 à l'organe intermédiaire 242 et

ensuite au second organe 252 le forçant à tourner conjoin-

tement avec le premier organe Cependant, quand le couple dépasse le niveau prédéterminé, la force axiale due au couple appliqué aux billes principales 256 force lesdites billes principales à pivoter autour des bords 278, 280 des évidements correspondants 258, 260 respectivement, pour ainsi entraîner l'organe intermédiaire 242 axialement au loin du second organe 252 tandis que le premier organe

240 continue à tourner par rapport au second organe 252.

Les billes principales 256 quittent totalement leurs évidements 258, 260 et le moyen de comparaison des forces 254 prend par conséquent la position illustrée sur la figure 11 o les billes principales 256 roulent

sur des surfaces en vis-à-vis de l'organe intermédiaire 242.

et du second organe 252, respectivement En même temps que l'action cidessus du moyen de comparaison des forces 254, les billes de cannelure 246 tournent dans les évidements correspondants 248 et 250 et, plus particulièrement, pivotent autour des bords 282, 284, respectivement (voir figure 12) tandis que l'organe intermédiaire 242 se

déplace axialement.

Le moyen formant cannelure 244 ainsi illustré présente l'avantage de réduire les niveaux de frottement 2 $B 9193 y par rapport à des cannelures typiques tout en remplissant une fonction de cannelure et en offrent une liberté axiale en permettant un défaut d'alignement axial aussi bien qu'angulaireo En effet, les billes 246 agissent cornmme des cames roulantes. Ainsi, on peut facilement noter que le moyen formant cannelure 244 et le moyen de comparaison des forces 254 agissent en coopération pendant le déclenchement de l'embrayage 235, c'est-à-dire quand le couple dépasse le niveau de couple de déclenchement prédéterminé O On

appréciera de plus facilement, à partir de ces illustra-

tions sirmplifiées, que le niveau prédéterminé du couple

ayant pour résultat le déclenchement de l'organe interme-

diaire 242, est déterminé par la grandeur de la force de référence appliquée par l'organe intermédiaire 242 au moyen de comparaison des forces 254 I 1 est important que les billes principales 256 et les billes 246 pivotent pendant leur déclenchement autour des bords des évidements correspondants respectifs 258, 260; 248, 250 qui ont chacun un angle inclus d'environ 900 Zn général, les billes capturées de cette façon rouleront ou pivoteront en toute fiabilité le long des bords et ainsi, lorsque l'organe intermédiaire 242 basculera axialement, le dégagement de l'embrayage 238

sera caractérisé par des pertes réduites par frottement.

Ainsi, on comprendra qu'une contre-rotation relative entre les premier et second organes 240, 252 force l'organe intermédiaire 242 à basculer axialement au-delà du niveau de couple de déclenchement qui est établi par la force de référenceo Cependant, en l'absence d'un moyen de blocage tel que celui montré sur les figures 13 A-13 E; avec la continuation de la rotation de l'embrayage 238, l'organe intermédiaire 242 retourne à sa position axiale montrée sur la figure 11 pour être de nouveau basculé quand et si le couple appliqué dépasse

le couple de déclenchement.

En se référant maintenant de nouveau au mode de

réalisation préféré, on décrira les figures 2 et 3.

Tandis qu'un couple en surcharge est appliqué à ltembrayage , l'ensemble intermédiaire 14 bascule axialement Les billes principales 21 pivotent autour des bords 182, 184 tandis que la plaque oscillante 80 (partie de l'ensemble intermédiaire 14) se sépare de la plaque à came 122 (partie de l'ensemble de prise de puissance 19) Les

ouvertures allongées 90, 91 permettent un certain pivote-

ment tandis que les branches 84 s'y déplacent axialement.

Chaque ouverture allongée 192 permet, d'une façon semblable, une certaine rotation de la plaque oscillante 80 par

rapport à la cage 178 mais limite l'étendue de l'oscilla-

tion car elle contacte ou frappe éventuellement la partie de tige 187 du moyen d'arrêt 185 Après ce contact, les billes principales 21 ne peuvent plus rouler (mais plutôt glisser) car la cage 178 est fixée contre une rotation à la plaque oscillante 80 Une plus ample course de la plaque à came 122 inhibe le moyen de comparaison des forces 20-, donc il n'interconnecte plus l'ensemble intermédiaire 14 et l'ensemble de prise de puissance 16 et ainsi l'embrayage 10 est-en position dégagée o

l'arbre 26 n'entraîne pas le moyen de réception du couple.

On décrira maintenant le moyen de blocage 24.

Comme on peut le voir sur les figures 2, 3 et 13 A-13 E, il comprend une bague ou anneau composé d'un certain nombre de billes de blocage 25, la plaque de blocage 86, une surface d'appui 300 (qui est la surface de la pièce d'espacement 140 qui est éloignée de la pièce d'espacement

138) et la coupe de blocage 34.

L'anneau de billes 25 peut se déplacer-en direction radiale ("dilatation") entre les positions illustrées sur les figures 13 A à 13 E Chacune des billes 25 est un élément sphérique distinct mécaniquement contenu pour permettre sa rotation et son mouvement de translation dirigé radialement pendant la dilatation entre ses

diverses positions.

La figure 13 A le montre en position engagée o les billes 25 sont disposées entre le moyen générateur de force 22 et l'ensemble intermédiaire 14, en lui transmettant la force de référence Dans cette position, les billes 25 sont maintenues dans un espace annulaire entre et en contact avec la première surface inclinée 110 de la plaque de blocage 86, la surface d'appui 300 et la surface cylindrique radialement interne 301 de la partie s'étendant axialement 56 de la coupe 34 Ils forment une bague "encombrée", c'est-à-dire une bague totalement

remplie des billes de blocage 25-

A la position montrée sur la figure 13 B, les billes 25 sont disposées entre et contenues par la surface d'appui 300, la première surface inclinée 110 de la plaque de blocage 86 et un bord 302 de la coupe de blocage 34 Les billes de blocage 25 sont de préférence disposées de façon qu'un plan hypothétique perpendiculaire à l'arbre 26 passant par le centre des billes de blocage 25 passe également à peu près par le bord 302 La course des billes de blocage entre la position montrée sur la figure 13 A et celle montrée sur la figure 13 B peut être appelée "course préliminaire" O A la position montrée sur la figure 13 C, les billes 25 sont contenues entre la surface d'appui 300, l'extrémité distale 58 et un bord 304 défini par le joint des première et seconde surfaces inclinées 110 et 1120 La course des billes 25 entre les positions des figures

13 B et 13 C peut être appelée "course active de dilatation".

La position montrée sur la figure 13 D est marquée par les billes de blocage 25 qui sont disposées au-delà du centre sur la seconde surface inclinée 112 et qui sont contenues entre la surface d'appui 3009 l'extrémité distale 58 et la surface inclinée 112 La course des billes 25 entre les positions des figures 13 C et 13 D peut être appelée "surcourse", Cette position et celle montrée sur la figure 13 C correspondent à la position

dégagée du moyen 20 de comparaison des forces.

La position montrée sur la figure 13 E est connue "position de remise en place sans correspondance" o les billes 25 sont disposées entre la surface d'appui 300 et l'extrémité distale 58 ainsi que la première surface

inclinée 110.

On décrira maintenant, en se référant aux figures 13 A-13 E, le fonctionnement du moyen de blocage 24 et il est apparent que lorsque l'ensemble internédiaire 14 est basculé axialement au loin de l'ensemble de prise de puissance 16 et de l'ensemble formant moyeu 12, les billes de blocage 25 sont entraînées le long du premier plan incliné 110 par action de pincement entre le plan incliné 110 et la surface d'appui 300 Les billes 25 transmettent la composante axiale de la force à laquelle elles sont soumises, au moyen générateur de force 22 le forçant à se déplacer également axialement Ainsi, le moyen de blocage 24 présente la position montrée sur la figure 13 A à la position engagée du moyen de comparaison des forces 20 et passe à la position représentée sur la figure 13 B peu de temps après le commencement du mouvement axial de l'ensemble intermédiaire 14, et ensuite il prend la

position montrée sur la figure 13 C pendant le dégagement.

La continuation du mouvement axial de l'ensemble intermé-

diaire 14 pendant le dégagement force les billes de blocage 25 à passer à une position au-delà du centre montrée sur la figure 13 D O Une plus ample dilatation radiale de l'anneau de billes de blocage 25 est empêchée par l'action de pincement de l'extrémité distale inclinée 58 qui agit sur les billes 25 avec la surface d'appui 300 Un mouvement axial de retour de l'ensemble intermédiaire 14 est découragé par la seconde surface inclinée 112 qui agit avec l'extrémité distale 58 et la surface d'appui 300, car pour que les billes de blocage 25 reprennent leur position d'avant la course montrée sur la figure 13 A, elles doivent non seulement passer autour de l'extrémité distale 58 pour s'éloigner de la surface d'appui 300, mais également efficacement "remonter" (radialement vers l'extérieur) la surface inclinée 112

Z 539193

et sont empêchées de le faire par elle et l'angle à

l'extrémité distale 58.

Pour mieux comprendre le fonctionnement de l'embrayage 10, on tracera maintenant 5 en se référant aux figures 2 et 3, une partie des trajets des forces

transmises par l'embrayage 10.

Le trajet du couple transmis quand l'embrayage 10 est à sa position engagée est le suivant: arbre 26 à garniture 28 à moyeu 31 à plaque d'appui 32 et coupe de blocage 34 à billes de cannelure 19 à plaque de blocage 86 à branches 84 à plaque oscillante 80 à billes principales

21 à plaque à came 122 et enfin à la bride 120.

Le trajet des forces de référence en position engagée de l'embrayage 10 peut être tracé comme suit: d u moyen générateur de force 22 (c'est-àdire telle que transmise des ressorts hélicoldaux 164 à la plaque à ressort 137 à la bague de retenue 162 aux pièces d'espacement 138, 140) aux billes de blocage 25 à la plaque de blocage 86 aux branches 84 à la plaque

oscillante 80 aux billes principales 21.

Le trajet de transmission du couple à la position dégagée de l'embrayage 1 O est interrompu par l'inhibition de la fonction d'interconne;dion du moyen de comparaison des forces 20, et par conséquent la bride 120 flotte en rotation sur le roulement à billes étanche 135 la

connectant au nez 30 de l'ensemble 12 formant moyeu.

Tandis que le couple est appliqué par l'arbre 26, l'ensemble 12 tourne librement indépendamment et par

rapport à l'ensemble 16 de prise de puissance.

Le trajet des forces de référence en position dégagée de l'embrayage 10 va du moyen générateur de force 22 aux billes de blocage 25 à la coupe de blocage

34 Ainsi, la force de référence vue au moyen de compa-

raison des forces 20 est nulle, et continue à l'être jusqu'à ce que l'embrayage 10 reprenne sa position engagée. L'embrayage 10 peut être remis en position ou en place à la main ou automatiquement De plus, l'embrayage permet éventuellement une remise en place à une seule position, une remise en place avec correspondance ainsi qu'une remise en place sans correspondance Cela sera

décrit maintenant en détail.

La remise en place de l'embrayage 10, à la main, à sa position engagée est effectuée en utilisant la force manuelle, par exemple, en utilisant, à la main, un outil peu coûteux tel qu'un tournevis ou autre simple levier (non représenté) Pour remettre l'embrayage 10 en place, l'ensemble intermédiaire 14 est repoussé vers sa position engagée, c'est-à-dire axialement vers l'ensemble

16 de prise de puissance et l'ensemble 12 formant moyeu.

Cela permet à l'anneau de billes de blocage 25 de se déplacer radialement vers l'intérieur, en glissant et en pivotant autcur du bord 304 entre les première et seconde surfaces inclinées 110, 112 comme le montre la figure 13 E O Tandis que cela se-produit, la force de référence est de

nouveau appliquée au moyen 20 de comparaison des forces.

Le manchon 82 de remise en place est poussé à la main pendant la remise en place manuelle ou bien il subit un mouvement de levier au moyen de l'outil vers l'ensemble 16 de prise de puissance L'accès d'un tel outil peut se produire par des fenêtres 310 dans le manchon de remise en place 82 montrées sur les figures 1 et 3 pour pouvoir séparer, à la main, la plaque d'appui 32 et la plaque

oscillante 80.

* Cependant, l'ensemble intermédiaire 14 peut être déplacé axialement de cette façon même si les billes principales 21 et les évidements correspondants 114, 116 ne sont pas alignés de manière appropriée S'ils ne sont pas ainsi alignés il y a suffisamment de place pour que le mouvement de remise en place permette aux billes de blocage 25 de prendre une position connue comme "position de remise en place sans correspondance" que l'on peut voir sur la figure 13 E Dans cette position, les billes

2539193:

de blocage 25 dérivent une partie de la force de référence vers l'ensemble intermédiaire 14 et continuent également à appliquer le reste de la force de référence à l'ensemble formant moyeu 12 Avec-l'agencement - représenté sur la figure 13 E, par exemple, la force de référence est à peu près également répartie entre les deux Avec le blocage dans cette position, les billes principales 21 sont légèrement pressées contre la plaque à came 122 La rotation de l'arbre 26 quand les billes de blocage 25 sont dans cette position a pour résultat une remise en place de l'embrayage 10 quand les billes principales 21 tournent à leur position alignée avec les évidements 114, 116 Lors de l'alignement, 1 'ensemble intermédiaire 14-vient automatiquement en

engagement, complétant ainsi le train d'entraînement.

Cet agencement offre un frottement minimum d'environ 5 q du couple de déclenchement O Ainsi, la remise en place sans correspondance ne nécessite pas un alignement angulaire avant-application d'une force axiale de remise

en place (comme par l'outil manuel).

La remise en place manuelle peut également être effectuée en alignant les évidements 114 et 116 avant de déplacer l'ensemble intermédiaire 14 Cela est connu comme remise en place avec correspondance Une fente formant fenêtre 312, que l'on peut voir sur la figure 1 et qui est disposée dans le manchon 82 de remise en place peut être alignée, à la main, avec une marque 314 indiquant l'alignement angulaire Ainsi, on envisage dans l'invention, un réalignement angulaire facilité

par moyen vrisuel facile à utiliser.

La remise en place automatique est facile à obtenir dans l'embrayage 10 par l'incorporation dé manchons 188 (voir figure 14) dans le moyen d'arrêt 185 et l'addition d'un moyen limiteur axial 311 (voir

figure 2).

Chaque manchon 188 est disposé sur une partie de tige 187 Comme chacun a un diamètre plus grand que la partie de tige 187, les manchons 188 contactent les ouvertures allongées 192 de la plaque oscillante 80 (partie de l'ensemble intermédiaire 1 V) en un temps plus précoce, dans l'oscillation, pendant le dégagement et ainsi, limitent la plus ample oscillation de l'ensemble

intermédiaire 14.

Le moyen limiteur de course axiale 311 limite la

course axiale du fait de l'inertie de l'ensemble intermé-

diaire 14 pendant le dégagement Cela est particulièrement souhaitable pour une remise en place automatique Dans la remise en place manuelle sans le moyen limiteur de course axiale 311, la première surface inclinée 110 limite la course axiale en contactant la surface d'appui 300 (Alternativement, la partie de tête 186 du moyen d'arrêt 185 peut limiter la course axiale en contactant la surface 193 de la plaque oscillante et la plaque d'appui 32) Pour une remise en place automatique, il est souhaitable de limiter l'ensemble intermédiaire 14 à une

translation axiale plus courte pendant le dégagement.

Le moyen limiteur de course axiale 311 permet d'obtenir cela. Le moyen limiteur de course axiale 311 traverse et est vissé à la plaque à ressort 137 et pendant l'engagement, il s'en étend vers la plaque de blocage 86 sans l'atteindre O Pendant le dégagement, quand l'ensemble intermédiaire 14 bascule axialement, le moyen limiteur de course axiale 311 peut contacter la plaque de blocage 86 à sa translation axiale présélectionnée et limiter ainsi

la translation axiale de l'ensemble intermédiaire 14.

Agissant en coopération, le moyen d'arrêt 185 de la cage, le moyen limiteur de course axiale 311 et leur structure associée limitent l'oscillation et le basculement de l'ensemble intermédiaire 14 par rapport aux ensembles formant moyeu 12 et prise de puissance 16, et permettent

ainsi une remise en place automatique de l'embrayage 10.

Ils empêchent les billes de blocage 25 de prendre leur position bloquée ou "dégagée" Au contraire, les billes 25

2539193 é

prennent directement leur position de remise en place sans correspondance Cela permet à l'embrayage 10, avec la continuation de la rotation relative, de se remettre automatiquement en place pour se dégager uniquement si le couple appliqué continue à dépasser le couple de déclenchement Une remise en place à une seule position, souhaitable dans de nombreuses applications 9 est une remise en place o l'ensemble intermédiaire 14 prend une seule position angulaire par rapport à l'ensemble 16 de prise de puissance lorsqu'il est engagéo Cela est obtenu par l'incorporation, dans l'embrayage 10, lorsque l'on souhaite cette remise en place, de broches 516 que l'on peut voir sur les figures 2 et 10 Un certain nombre de broches 316 sont prévues 9 dont chacune traverse des perçages alignés 318, 320 et 322 traversant la coupe de blocage 34, la plaque d'appui 32 et le moyeu 31 respectivement, pour s'introduire dans un évidement conique 324 dans la plaque à came 1220 L'évidement conique 324 reçoit partiellement la broche 316 afin de former un certain jeu autour d'elle aussi bien axialement que radialemento Dans le mode de réalisation préféré, l'embrayage 10 a trois billes principales équi- angulairement espacées 21, offrant ainsi trois positions angulaires d'engagement O Pour obtenir une remise en place à une seule position, deux broches 316 sont de préférence séparées de 1800, comme on peut le voir sur la figure 8, en étant disposées librement dans l'évidement conique 324 à une extrémité

et dans l'ensemble intermédiaire 14 à l'autre extremite.

Cela n'offre que deux positions par tour pour que l'ensemble intermédiaire 14 revienne en engagement,

c'est-à-dire une position à O et une position à 1800.

Mais les trois billes principales 21 empêchent un ré-

engagement de l'ensemble intermédiaire 14 à la dernière position, permettant ainsi la remise en place à une seule position angulaireo

2539193.

Dans la remise en place automatique avec une seule position, la position sans correspondance des billes de blocage 25 effectue une réduction de la force de contact des broches 316 à une seule position contre la plaque à came 122 car une partie de la force de référence est dérivée dans cette position Le seul positionnement dans la remise en place automatique offre un autre avantage car le nombre de réengagements pendant l'application continue d'un couple de surcharge au-delà

du couple de déclenchement est réduit de deux tiers.

Cela est vrai bien entendu, car seule l'une-des trois positions angulaires autrement possibles pour la remise

en place est permise.

On notera qu'un seul positionnement peut également être obtenu dans la remise en place manuelle de l'embrayage 10 par alignement manuel de la marque 314 dans la fenêtre 312 Cependant, la remise en place à une seule position avec les broches 316 peut également être adaptée à des embrayages à remise en place manuelle pour empêcher la remise en place à une autre position que la position angulairement préférée sans devoir

aligner par exemple, la marque 31 L et la fenêtre 312.

Pour la remise en place à une seule position, des moyens de sollicitation 326, par exemple, montrés, sur la figure 8 sous forme de ressorts plats, sont disposés dans chacun des évidements 116 pour éviter

aux billes 21 de tomber accidentellement dans l'évide-

ment 116 ailleurs qu'à la position angulaire permise par l'action combinée des broches 316 et des billes

principales 21 En l'absence de tels moyens de sollici-

tation 326, la gravité, les vibrations ou autres circonstances de fonctionnement pourraient forcer les billes principales 21 à le faire (il faut noter qu'un système à came non souhaitable se formerait nécessitant un couple de déclenchement considérablement réduit pour

produire le dégagement).

Ceux qui sont compétents en la matière peuvent noter que d'autres caractéristiques, éléments ou structures peuvent être ajoutés à l'embrayage révélé 10 pour des applications particulières ou pour faciliter son fonctionnement Une telle caractéristique qui n'a pas encore été décrite est la fenêtre calibrée-330 qui est un perçage allongé à travers le manchon 136 de la figure 1 Un bord de la coupe d'ajustement 146 est visible à travers la fenêtre afin de pouvoir calibrer sa position et par conséquent la force de référence qui

en dépend.

On peut ajouter une grande variété de caractéris-

tiques sous forme d'accessoires, à l'embrayage 10, pour l'adapter à des applications particulières Par exemple, un accessoire facultatif est une plaque 332 de mise en action de limiteur que l'on peut voir sur les figures 1 et 3 S La plaque 332 de mise en action est un anneau

s'étendant radialemernt pouvant être disposé concentri-

quement autour du manchon 136 et qui s'en étend radiale-

ment Elle est maintenue à cette position par des bagues de retenue 334 et 336, une de chaque côté de la plaque 332 de mise en action La plaque 332 est adaptée à être

utilisée pour faire résonner une alarme ou pour arrêter -

la machine (non représentée) à laquelle l'embrayage est couplé Pendant son dégagement de l'embrayage 10, l'ensemble intermédiaire 14 entraîne axialement le

manchon 136, donnant ainsi, à la plaque 332, une trans- lation axiale C'est ce mouvement qui peut être le plus facilement utilisé

pour un limiteur Bien que cela ne soit pas représenté, une plaque semblable peut de même être montée sur le manchon 82 de remise en place pour la remise en place à distance d'un embrayage à remise en place autrement manuelle (c'est-à-dire l'embrayage 10 non équipé des manchons 88 et du moyen limiteur axial 311) en utilisant un moyen externe de mise en action (non représenté) pour déplacer l'ensemble intermédiaire 14

de sa position dégagée à sa position engagée.

On expliquera maintenant la sensibilité cinématique La figure 15 est un graphique sur lequel est représenté le couple appliqué en fonction du temps de réponse de déclenchement en tours pour un embrayage typique de l'art antérieur. Certains chercheurs dans le domaine des embrayages limiteurs de couple ont supposé que la réponse

au déclenchement de l'embrayage présentait une sensi-

bilité à la vitesse L'inventeur a découvert que plutôt que d'être sensiblesà la vitesse, les embrayages de ce

type présentaient une sensibilité à la course en rotation.

Le niveau du couple de déclenchement requis pour dégager l'embrayage varie selon le nombre de tours endurés à un couple particulier Ainsi, les embrayages limiteurs de couple conventionnels peuvent être considérés comme ayant une plage de couple de déclenchement limitée par la Limite Statique à une extrémité et la Limite Cinématique à l'autre (à l'exclusion des effets dynamiques) La Limite Statique est le couple de surcharge requis pour 'Ln dégagement instantané qui est également le couple de déclenchement requis à O t/mno La Limite Cinématique est le couple qui déclenchera l'embrayage après un nombre infini (très important) de tours, ce que l'on peut également appeler "couple Cinématique" ou "couple de maintien" Sur la figure 15, la'ligne désignée par 400 est la Limite Cinématique tandis que la ligne désignée par 402 est la Limite Statique La courbe tracée

représente la courbe de réponse de l'embrayage, c'est-à-

dire le nombre de tours nécessaires pour dégager

l'embrayage à chaque niveau d'un couple de surcharge.

Cette courbe a une pente négative qui va vers zéro tandis qu'elle s'approche de la Limite Cinématique A zéro tour, le couple appliqué est égal au Couple de Déclenchement Statique et au-delà de 200 tours il est à peu près à la Limite Cinématique bien que légèrement au-delà Toute personne compétente en la matière peut facilement noter que les plus importantes surcharges

produisent des temps plus courts de réponse, c'est-à-

dire que l'embrayage se déclenche plus rapidement Il faut de même noter que la Limite Cinématique peut représenter une faible fraction de la Limite Statique o Par exemple, si cette fraction est de 50 %, une surcharge devra être le double du couple maximum possible de fonctionnement afin que l'embrayage se débraye rapidemento Pour la même situation, une légère surcharge peut nécessiter, par exemple, 100 tours pour dégager l'embrayage O La conception de l'embrayage affecte la grandeur de la Limite Cinématique et de la Limite Statique ainsi que la pente (c'est-à-dire le temps de réponse) de la courbe o En se référant au graphique, la région A est

la plage de couplesde zéro à la Limite Cinématique.

Dans cette région, l'embrayage ne se débrayera pas quel que soit le nombre de tours et c'est la "plage de fonctionnement"' normale pour entraîner le moyen de

réception du couple.

La région B est délimitée par la Limite Cinématique et la Limite Statiqueo Dans ce cas, l'embrayage 10 se

déclenchera, mais cependant pas nécessairement instanta-

nément Le couple Tx correspondant à 50 tours est représenté à peu près à mi-chemin entre la Limite Cinématique et la Limite Statiqueo Il faudra 50 tours pour déclencher l'embrayage à ce niveau de surcharge du

couple appliqué.

A la région C, le dégagement de l'embrayage 10 est instantané car le couple appliqugé dans ce cas, est

égal ou supérieur au Couple de Déclenchement Statique.

Cette sensibilité d'un embrayage limiteur de couple aux tours est ce que l'on a appelé ici "Sensibilité Cinématique". Fait selon l'invention, l'embrayage 10 contient des éléments, caractéristiques et structures réduisant les pertes par frottement subies lors du dégagement en

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comparaison à celles subies par des embrayages conventionnels En faisant ainsi, la Limite Cinématique a été élevée pour s'approcher (à 10 %) de la Limite Statique et ainsi le temps de réponse, ainsi que la surcharge minimum requise pour un déclenchement instantané ont été réduits Cela a été accompli dans l'embrayage 10, par exemple, par incorporation du moyen 18 formant cannelure, du moyen 20 de comparaison des forces et du moyen de blocage 24 que l'on a décrits précédemment

en détail.

Tandis que le mode de réalisation préféré a été décrit en détail, on comprendra que des changements peuvent y

être apportés sans s'écarter de l'esprit de l'invention.

Par exemple, l'anneau de billes de blocage peut être remplacé par un ressort en ceinture, ou bien les ressorts hélicoïdaux peuvent être remplacés par d'autres moyens de sollicitation De même, tandis que l'arbre a été identifié comme moyen de transmission du couple, la présente invention peut être mise en pratique en connectant le moyen de transmission de couple à l'ensemble 16 de prise de puissance et ainsi l'arbre

devient le moyen de réception de la force.

2539193,

Claims (16)

R E V E N D I C A T I O NS

1. Dispositif limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensemble rotatif ( 12),' un ensemble intermédiaire ( 14) 9 un second ensemble ( 16), un premier moyen ( 18) pour interconnecter de manière

motrice ledit premier ensemble audit ensemble intermé-

diaire pour une rotation avec lui, un second moyen ( 20) pour interconnecter de manière motrice et dégageable ledit ensemble intermédiaire audit second ensemble pour une rotation avec lui, un moyen ( 22) pour produire une force de référence, ledit second moyen répondant à ladite force de référence pour dégager ledit ensemble intermédiaire dudit second ensemble quand la force dirigée axialement due au couple qui lui est appliqué dépasse la force de référence, et o ledit premier moyen comprend un certain nombre de billes ( 21)'qui sont disposées en relation circonférentiellement espacée les unes avec les autres entre le premier ensemble et l'ensemble intermédiaireo 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce quedpendant le dégagementpl'ensemble intermédiaire se déplace axialement au loin des premier

et second ensembles.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen ( 24) pour bloquer l'ensemble intermédiaire à sa position dégagée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de blocage comprend un

anneau dilatable de billes ( 25).

5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de blocage interconnecte, dans une première position, le moyen générateur de force de référence à l'ensemble intermédiaire et ne transmet ainsi que la force de référence; et à une seconde position, il interconnecte le moyen générateur de force de référence au premier ensemble pour ne transmettre ainsi que la force de référence, afin de réduire sensiblement la force de référence sur le moyen de réponse et de maintenir le

dégagement de l'ensemble intermédiaire.

6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'anneau de billes de blocage ( 25) peut prendre une troisième position o la force de référence est transmise parallèlement au premier ensemble et à

l'ensemble intermédiaire.

7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de réponse comprend un certain nombre de billes d'appui ( 21) disposées en relation circonférentiellement espacée les unes avec les autres,

chacune pouvant être disposée dans des évidements corres-

pondants placés dans les ensembles intermédiaire et-second.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen générateur comprend des première et seconde plaques espacées ( 137, 146), ladite seconde plaque pouvant être connectée au second ensemble pour lui transmettre la force de référence, un certain nombre de ressorts de compression ( 164) disposés en relation circonférentiellement espacée les uns avec les autres entre lesdites première et seconde plaques et un moyen ( 36, 152) pour ajuster la distance entre lesdites

plaques et ainsi la compression dudit ressort.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'ajustement comprend un certain nombre de vis, et un certain nombre de pièces d'écartement connectées à la seconde plaque, disposées circonférentiellement entre lesdits ressorts, et connectées

à ladite première plaque par les vis d'ajustement.

10. Dispositif limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensemble rotatif ( 12); un ensemble intermédiaire axialement mobile ( 14); un second ensemble ( 16); un premier moyen ( 18) pour interconnecter de manière motrice ledit premier ensemble audit ensemble intermédiaire pour une rotation avec lui, ledit premier

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premier moyen comprenant un certain nombre de billes circonférentiellement espacées, chacune étant contenue dans des évidements correspondants places dans les premier

et second ensembles; un second moyen ( 20) pour inter-

connecter de manière motrice et dégageable ledit ensemble intermédiaire audit second ensemble pour une rotation avec lui; ledit second moyen comprenant un certain nombre de billes circonférentiellement espacées pouvant ûtre disposées dans des évidements placés dans les ensembles intermédiaire et second; un moyen pour produire une force de référence ( 22) et en ce que, quand la force axiale due au couple appliqué au premier ensemble dépasse la force de référence, l'ensemble intermédiaire est déplacé

axialement au loin du second ensemble.

11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour limiter la rotation pendant le dégagement de l'ensemble

intermédiaire par rapport au premier ensemble.

12. Dispositif selon la revendication 109 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour limiter le mouvement axial pendant le dégagement de

l'ensemble intermédiaire par rapport au premier ensemble.

13. Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour bloquer l'ensemble intermédiaire à sa position dégagée, ledit moyen de blocage comprenant une bague radialement

dilatable entre (i) une première position o elle inter-

connecte le moyen générateur de force à l'ensemble intermédiaire pour ainsi lui transmettre la force de référence jusqu'à dégagement de l'ensemble intermédiaire, et (ii) une seconde position o la bague interconnecte le moyen générateur de force de référence au premier ensemble et lui transmet ainsi la force de référence, ainsi la force de référence au moyen de réponse est sensiblement réduite et l'ensemble intermédiaire est maintenu dégagé

du premier ensemble.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la bague est de plus dilatable à une troisième position radialement entre les première et seconde positions, à laquelle la force de référence est transmise parallèlement au premier ensemble et à l'ensemble intermédiaire. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la bague est définie par un certain

nombre de billes de blocage.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les billes de blocage sont disposées: (i) à la première pcisition, entre une surface d'appui du moyen générateur de force et une première surface de l'ensemble intermédiaire; (ii) à la seconde position, entre la surface d'appui et une première surface du premier ensemble et une seconde surface de l'ensemble intermédiaire; et (iii) à la troisième position entre la surface d'appui et la première surface de l'ensemble

intermédiaire et la première surface du premier ensemble.

17. Embrayage limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'entrée; un ensemble de sortie; un ensemble intermédiaire; un moyen générateur d'une force de référence; un premier moyen répondant à ladite force de référence pour interconnecter de manière motrice l'ensemble intermédiaire et l'ensemble de sortie quand la force axiale au premier moyen due au couple appliqué à l'ensemble d'entrée est plus faible que la force de référence et pour dégager l'ensemble intermédiaire de l'ensemble de sortie quand la force axiale au premier moyen, due au couple appliqué à l'ensemble d'entrée est plus importante que la force de référence; un second moyen pour interconnecter de manière motrice l'ensemble d'entrée à l'ensemble intermédiaire quand l'ensemble intermédiaire est connecté de manière motrice à l'ensemble de sortie par le premier moyen; un moyen pour maintenir l'ensemble intermédiaire dégagé; et un moyen pour limiter la rotation de l'ensemble intermédiaire par rapport à l'ensemble de

sortie pendant le dégagement de l'ensemble intermédiaire.

18. Embrayage selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'ensemble intermédiaire comprend une partie ayant un certain nombre d'ouvertures allongées s'étendant circonférentiellement qui le traversent; le moyen limitant la rotation comprend une cage annulaire disposée entre l'ensemble intermédiaire et l'ensemble de sortie, ladite cage ayant un certain nombre de perçages circonférentiellement espacés; un certain nombre de branches circonférentiellement espacées, chacune étant

fixement connectée à ladite cage et s'en étendant ortho-

gonalement et traversant l'une des ouvertures allongées avec un certain jeu; le premier moyen comprend un certain nombre de billes, chacune pouvant être disposée dans l'un

des perçages de la cage avec un certain jeu et partielle-

ment dans des premier et second évidements correspondants disposés dans l'ensemble intermédiaire et l'ensemble de sortie respectivement; quand la force axiale due au couple dépasse la force de référence, les billes évacuent les

évidements et entraînent axialement l'ensemble intermé-

diaire tandis qu'il tourne par rapport à l'ensemble de sortie, ladite rotation continuant jusqu'à ce que les branches contactent l'ensemble intermédiaire dans les

ouvertures allongées.

19. Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour limiter la rotation de l'ensemble intermédiaire par rapport

à l'ensemble d'entrée.

20. Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'ensemble intermédiaire comprend une première partie ayant une première surface, et l'ensemble de sortie comprend une seconde partie ayant une seconde surface sensiblement parallèle à la première surface; et en ce que chacun des premier et second évidements est défini par des parois cylindriques s'étendant orthogonalement à partir des première et seconde surfaces et dans les première et seconde parties respectivement. 21. Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen formant roulement à billes pour interconnecter l'ensemble de

sortie à l'ensemble d'entrée.

22 Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce que le second moyen comprend un certain nombre de billes qui sont disposées dans des premier et second évidements correspondants définis par l'ensemble d'entrée et l'ensemble intermédiaire, respectivement, 23 Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un arbre et un moyen pour connecter l'arbre pour une rotation avec

l'ensemble d'entrée.

24. Embrayage selon la revendication 23, caractérisé en ce que le moyen de connexion est une garniture effilée disposée dans un perçage défini par l'ensemble d'entrée et entre l'ensemble d'entrée et l'arbre. 25. Embrayage selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de mise

en action d'un limiteur.

26. Embrayage selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour inhiber le moyen de maintien de façon que l'ensemble

intermédiaire, après dégagement, soit automatiquement ré-

engagé et interconnecté de manière motrice à l'ensemble-

de sortie quand la force axiale due au couple se trouve

plus faible que la force de référence.

27. Embrayage selon la revendication 17, caractérisé en ce que le moyen de maintien comprend une bague dilatable pouvant être disposée à une première position entre le moyen générateur de force de référence et l'ensemble intermédiaire pour transmettre la force de référence, et dans une seconde position entre le moyen générateur de force de référence et l'ensemble d'entrée

pour transmettre la force de référence.

28 Embrayage selon la revendication 279 caractérisé en ce que la bague dilatable peut être disposée à une troisième position entre le moyen générateur de force de référence et l'ensemble d'entrée et l'ensemble intermédiaire pour transmettre la force

de référalnce auxdits ensembles.