FR2683405A1 - TORQUE LIMITING COUPLING WITH MAGNETIC OPERATION. - Google Patents

TORQUE LIMITING COUPLING WITH MAGNETIC OPERATION. Download PDF

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FR2683405A1
FR2683405A1 FR9212963A FR9212963A FR2683405A1 FR 2683405 A1 FR2683405 A1 FR 2683405A1 FR 9212963 A FR9212963 A FR 9212963A FR 9212963 A FR9212963 A FR 9212963A FR 2683405 A1 FR2683405 A1 FR 2683405A1
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magnets
cylinder
coupling
torque
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FR9212963A
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Daniel L Wenman
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/06Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type
    • H02K49/065Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type hysteresis type

Abstract

L'invention concerne un accouplement limiteur de couple pouvant connecter un premier composant à un second composant. Selon l'invention, il comprend un cylindre creux (16) pouvant être connecté au premier composant et formé en un matériau à hystérésis magnétique, des premier et second organes d'entraînement (21, 24) pouvant être connectés au second composant, le premier organe étant creux et définissant une surface interne autour du cylindre, le second définissant une surface externe dans le cylindre, des aimants (40) fixés autour de la surface interne du premier organe d'entraînement, d'autres aimants fixés autour de la surface externe du second organe d'entraînement, un moyen pour monter le second organe d'entraînement pour une rotation relativement au premier de manière que les seconds aimants puissent être circonférentiellement déplacés relativement aux premiers sans mouvement axial relatif entre eux et un moyen (31) pour relier de façon libérable le premier organe d'entraînement au second afin d'empêcher une rotation relative entre eux. L'invention s'applique notamment à l'entraînement des machines.A torque limiting coupling capable of connecting a first component to a second component is disclosed. According to the invention, it comprises a hollow cylinder (16) connectable to the first component and formed of a material with magnetic hysteresis, first and second drive members (21, 24) connectable to the second component, the first member being hollow and defining an inner surface around the cylinder, the second defining an outer surface in the cylinder, magnets (40) fixed around the inner surface of the first driver, other magnets fixed around the outer surface of the second drive member, means for mounting the second drive member for rotation relative to the first so that the second magnets can be circumferentially moved relative to the first without relative axial movement between them and means (31) for connecting releasably the first drive member to the second to prevent relative rotation between them. The invention applies in particular to the drive of machines.

Description

Cette invention se rapporte en général à des mécanismes d'accouplement etThis invention relates generally to coupling mechanisms and

en particulier à un accouplement limiteur de couple à fonctionnement magnétique comportant un moyen pour ajuster la quantité maximale de couple  in particular to a magnetically operating torque limiting coupling having means for adjusting the maximum amount of torque

qu'il peut transmettre.that he can transmit.

Les accouplements et embrayages limiteurs de couple sont des dispositifs bien connus qui sont adaptés à transmettre une quantité limitée de puissance, typiquement un couple de rotation, d'un organe d'entrée à un organe de sortie De tels accouplements sont caractérisés par une quantité maximale prédéterminée de couple qu'ils peuvent transmettre Si le couple transmis est plus faible que ou égal au couple maximum, l'accouplement permet à l'organe d'entrée d'entraîner l'organe de sortie en rotation Cependant, si l'on tente de dépasser le couple maximum, l'accouplement réagit pour déconnecter l'organe d'entrée de l'organe de sortie Dans certains accouplements, une telle  Couplings and torque limiting clutches are well known devices which are adapted to transmit a limited amount of power, typically a torque, from an input member to an output member. Such couplings are characterized by a maximum quantity. predetermined torque they can transmit If the torque transmitted is lower than or equal to the maximum torque, the coupling allows the input member to drive the output member in rotation However, if one tries exceeding the maximum torque, the coupling reacts to disconnect the input member from the output member In some couplings, such

déconnexion est complète avec pour résultat qu'aucun couple n'est transmis.  disconnection is complete with the result that no torque is transmitted.

Dans d'autres accouplements, cette déconnexion n'est que partielle, avec pour  In other couplings, this disconnection is only partial, with

résultat que seule la quantité maximale prédéterminée de couple est transmise.  result that only the predetermined maximum amount of torque is transmitted.

Les accouplements limiteurs de couple sont employés dans une grande variété de machines Par exemple, de tels accouplements sont couramment utilisés dans des machines pour visser des capsules filetées sur des bouteilles et autres conteneurs Dans cette application, un arbre d'entraînement de la machine est connecté à l'organe d'entrée de l'accouplement et une tête de mise en place de la capsule en la vissant est connectée à l'organe de sortie La limite de couple de l'accouplement est établie pour définir la quantité maximale de couple qui puisse être appliquée aux capsules pendant le procédé de mise en place des capsules en les vissant Ainsi, seule une quantité prédéterminée du couple peut s'exercer sur les capsules lorsqu'elles sont vissées sur les conteneurs Lorsqu'une capsule est bien vissée sur un conteneur, l'accouplement déconnecte l'arbre d'entraînement de la machine et la tête de mise en place de la capsule en la  Torque limiting couplings are used in a wide variety of machines. For example, such couplings are commonly used in machines for screwing threaded caps onto bottles and other containers. In this application, a drive shaft of the machine is connected. to the input member of the coupling and a head of positioning of the capsule by screwing it is connected to the output member The torque limit of the coupling is set to define the maximum amount of torque that can be applied to the capsules during the process of placing the capsules by screwing them Thus, only a predetermined amount of torque can be exerted on the capsules when they are screwed on the containers When a capsule is screwed on a container , the coupling disconnects the drive shaft of the machine and the positioning head of the capsule in the

vissant, empêchant ainsi une quantité excessive de couple de lui être appliquée.  screwing, thus preventing an excessive amount of torque from being applied to it.

Cela est particulièrement important pour empêcher une dégradation si une  This is particularly important to prevent degradation if a

capsule se trouve coincée alors qu'elle est vissée sur le conteneur.  capsule is stuck while screwed to the container.

On connaît de nombreuses structures d'accouplement limitant le couple.  Many coupling structures limiting the torque are known.

Certaines de ces structures connues emploient des aimants et les principes de l'attraction magnétique pour établir la connexion limitant le couple entre les organes d'entrée et de sortie Cependant, les accouplements limiteurs de couple  Some of these known structures employ magnets and the principles of magnetic attraction to establish the torque-limiting connection between the input and output members. However, the torque limiting couplings

à fonctionnement magnétique qui sont connus sont soit non réglables (c'est-à-  magnetic operation which are known to be either non-adjustable (i.e.

dire que l'on ne peut changer la quantité maximale de couple) ou bien ils sont difficiles à régler De même, les accouplements connus de ce type ne peuvent transmettre qu'une quantité relativement faible de couple pour une dimension physique donnée de l'accouplement Ces limites peuvent poser les problèmes lorsque l'accouplement est utilisé sur une machine o l'accès à l'accouplement est restreint et o l'espace physique disponible pour l'accouplement est petit. Ainsi, il serait souhaitable de prévoir une structure perfectionnée pour un accouplement liniteur de couple à fonctionnement magnétique o la quantité maximale de couple puisse être rapidement et facilement réglée et qui soit capable de transmettre une quantité relativement importante de couple pour une  ie, the maximum torque can not be changed) or they are difficult to adjust Similarly, known couplings of this type can transmit only a relatively small amount of torque for a given physical dimension of the coupling. These limitations can cause problems when the coupling is used on a machine where access to the coupling is restricted and the physical space available for mating is small. Thus, it would be desirable to provide an improved structure for a torque coupler coupling with magnetic operation where the maximum torque amount can be quickly and easily adjusted and which is capable of transmitting a relatively large amount of torque for a

taille physique donnée.given physical size.

La présente invention se rapporte à une structure perfectionnée d'un accouplement limiteur de couple à fonctionnement magnétique L'accouplement comprend un arbre d'entraînement d'entrée qui est connecté à un cylindre creux pour une rotation avec lui Le cylindre est formé en un matériau qui est magnétisable et qui, lorsqu'il est magnétisé, résiste à des changements de sa condition magnétique Un premier organe cylindrique et creux d'entraînement de sortie est concentriquement tourillonné autour du cylindre pour une rotation relativement à lui Un second organe d'entraînement de sortie est connecté au premier organe d'entraînement afin de s'étendre concentriquement dans le cylindre Des paires daimants sont fixées aux premier et second organes d'entraînement afin d'établir des champs magnétiques autour du cylindre Quand l'arbre d'entraînement et le cylindre tournent, les champs magnétiques produisent un couple qui a tendance à faire tourner les premier et second organes d'entraînement avec eux Par conséquent, une connexion d'entraînement est produite par l'accouplement Les premier et second organes d'entraînement sont rotatifs l'un relativement à l'autre pour changer les positions relatives des paires d'aimants et par conséquent la force des champs magnétiques ainsi produits. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails  The present invention relates to an improved structure of a magnetically operating torque limiting coupling. The coupling comprises an input drive shaft which is connected to a hollow cylinder for rotation with it. The cylinder is formed of a material which is magnetizable and which, when magnetized, withstands changes in its magnetic condition A first cylindrical and hollow output drive member is concentrically journalled around the cylinder for rotation relative thereto A second drive member outlet is connected to the first drive member to extend concentrically into the cylinder Magnet pairs are attached to the first and second drive members to establish magnetic fields around the cylinder When the drive shaft and the cylinder rotate, magnetic fields produce a couple that tends to spin the first and seco As a result, a drive connection is produced by the coupling. The first and second drive members are rotatable relative to one another to change the relative positions of the pairs of magnets and consequently the strength of the magnetic fields thus produced. The invention will be better understood and other purposes, features, details

et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description  and benefits of it will become clearer during the 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 et en coupe d'un accouplement limiteur de couple à fonctionnement magnétique selon la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation extrême de l'accouplement, prise à partir du côté droit sur la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation et en coupe de l'accouplement, faite suivant la ligne 3-3 de la figure 1; et la figure 4 est une vue en élévation et en coupe similaire à la figure 3 montrant les premier et second organes d'entraînement en une position relative différente afin de changer la quantité maximale de couple qui puisse être  explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention and in which: FIG. 1 is an elevational sectional view of a torque limiting clutch coupling; magnetic operation according to the present invention; Figure 2 is an extreme elevational view of the coupling, taken from the right side in Figure 1; Figure 3 is an elevational sectional view of the coupling, taken along line 3-3 of Figure 1; and FIG. 4 is an elevational and sectional view similar to FIG. 3 showing the first and second drive members in a different relative position in order to change the maximum amount of torque that can be

transmise par l'accouplement.transmitted by the coupling.

En se référant maintenant aux dessins, les figures 1 et 2 montrent un accouplement limiteur de couple à fonctionnement magnétique qui est généralement indiqué en 10, selon la présente invention L'accouplement 10 comporte un arbre d'entraînement 11 qui est adapté à être connecté à toute source conventionnelle d'énergie de rotation (non représentée) Une clavette 12 est prévue sur l'arbre d'entraînement 11 pour faciliter cette connexion L'arbre d'entraînement 11 se termine par une portion agrandie de moyeu 13 ayant une gorge annulaire 14 qui est formée à son extrémité Un certain nombre de perçages s'étendant radialement vers l'intérieur 15 sont également formés dans la portion de moyeu 13 de l'arbre d'entraînement 11 Les perçages 15 traversent  Referring now to the drawings, Figs. 1 and 2 show a magnetically operating torque limiting coupling which is generally indicated at 10, according to the present invention. The coupling 10 includes a drive shaft 11 which is adapted to be connected to any conventional source of rotational energy (not shown) A key 12 is provided on the drive shaft 11 to facilitate this connection. The drive shaft 11 terminates in an enlarged portion of hub 13 having an annular groove 14 which is formed at its end A number of radially inwardly extending bores 15 are also formed in the hub portion 13 of the drive shaft 11 The bores 15 pass through

une portion de la gorge 14.a portion of the throat 14.

Un cylindre creux d'entraînement 16 est fixé à l'arbre d'entraînement 11 pour une rotation avec lui Une extrémité du cylindre d'entraînement 16 est reçue dans la gorge 14 qui est formée dans la portion de moyeu 13 de l'arbre d'entraînement 11 Des ouvertures 17 s'étendant radialement sont formées à travers cette extrémité du cylindre d'entraînement 16 Les ouvertures 17 du cylindre sont placées afin de se trouver en alignement avec les perçages 15 de la portion de moyeu lorsque cette extrémité du cylindre d'entraînement 16 est disposée dans la gorge 14 Des broches 18 sont insérées à travers les perçages de la portion de moyeu et les ouvertures 17 du cylindre pour fixer le cylindre d'entraînement 15 à l'arbre d'entraîmement 11 Les broches 18 peuvent être ajustées à pression ou autrement retenues dans les perçages 15 et les ouvertures  A hollow drive cylinder 16 is attached to the drive shaft 11 for rotation with it. One end of the drive cylinder 16 is received in the groove 14 which is formed in the hub portion 13 of the drive shaft. 11 Radially extending openings 17 are formed through this end of the drive cylinder 16 The openings 17 of the cylinder are positioned to align with the holes 15 of the hub portion when this end of the cylinder The driver 16 is disposed in the groove 14. Pins 18 are inserted through the holes in the hub portion and the openings 17 of the cylinder to secure the drive cylinder 15 to the drive shaft 11. pressure-fitted or otherwise retained in holes 15 and openings

17 pour empêcher leur enlèvement pendant l'utilisation.  17 to prevent their removal during use.

L'accouplement 10 comporte de plus un assemblage d'entraînement de sortie, généralement indiqué en 20, qui est adapté à être connecté à tout composant mené (non représenté) L'assemblage d'entraînement 20 comporte un premier organe d'entraînement 21 qui est disposé autour de l'arbre dentraînement 11 et du cylindre d'entraînement 16 Le premier organe d'entraînement 21 comporte une portion de moyeu qui est supportée rotative sur l'arbre d'entraînement 11 par deux roulements 22 et 23 Ces roulements 22 et 23 tourillonnent l'assemblage entier d'entraînement 20 et l'arbre d'entraînement 11 pour une rotation relative autour dun axe commun Le premier organe d'entraînement 21 comporte de plus une portion cylindrique qui s'étend axialement, à partir de la portion de moyeu, autour du cylindre dentraînement 16 Le premier organe d'entraînement 21 se termine par une portion de collerette s'étendant radialement vers l'extérieur qui est placée à l'extrémité de  The coupling 10 further comprises an output drive assembly, generally indicated at 20, which is adapted to be connected to any driven component (not shown). The drive assembly 20 includes a first drive member 21 which is arranged around the drive shaft 11 and the drive cylinder 16 The first drive member 21 comprises a hub portion which is rotatably supported on the drive shaft 11 by two bearings 22 and 23. 23 journall the entire drive assembly 20 and the drive shaft 11 for relative rotation about a common axis The first drive member 21 further includes a cylindrical portion extending axially from the portion The first drive member 21 terminates in a radially outwardly extending flange portion which is located at the end of the hub.

l'accouplement 10 opposée à l'arbre d'entraînement 1.  the coupling 10 opposite to the drive shaft 1.

L'assemblage d'entraînement 20 comporte de plus un second organe dentraînement 24 Le second organe d'entraînement 24 comporte une portion qui est généralement creuse et de forme cylindrique et qui est disposée concentriquement dans le cylindre dentraînement 16 et la portion cylindrique du premier organe drentraînement 21 Le second organe dentraînement 24 comporte également une portion de collerette s'étendant radialement vers l'extérieur qui est placée à l'extrémité de l'accouplement 10 qui est opposée à l'arbre dentraînement 11 Ainsi, la portion de collerette du second organe dentraînement 24 est adjacente à la portion de collerette du premier organe dentraînement 21 Si on le souhaite, un évidement peut être formé dans Pune des portions de collerette (comme cela est montré en 25 sur le second organe dentraînement 24) pour le positionnement concentrique des premier et second organes 21 et 24 La portion de collerette du second organe d'entraînement 24 peut être pourvue d'un certain nombre d'ouvertures périphériques 26, d'une clavette interne 27 ou autre moyen pour sa liaison aux composants menés  The drive assembly 20 further comprises a second drive member 24 The second drive member 24 has a portion which is generally hollow and cylindrical in shape and which is arranged concentrically in the drive roll 16 and the cylindrical portion of the first member The second drive member 24 also includes a radially outwardly extending collar portion which is located at the end of the coupling 10 which is opposite to the drive shaft 11. Thus, the collar portion of the second The drive member 24 is adjacent to the flange portion of the first drive member 21. If desired, a recess may be formed in one of the flange portions (as shown at the second drive member 24) for concentric positioning of the flange portions. first and second members 21 and 24 The flange portion of the second drive member 24 may be be provided with a number of peripheral openings 26, an inner key 27 or other means for its connection to the components carried out

mentionnés ci-dessus.mentioned above.

Des moyens sont prévus pour connecter le premier organe d'entraînement 21 au second organe d'entraînement 24 pour une rotation commune Dans le mode de réalisation illustré, deux fentes arquées opposées 30 sont formées à travers la portion de collerette du premier organe dentraînement 21 Dans chacune des fentes 30 sont disposés un moyen fileté de fixation 31 et une rondelle 32 Les moyens filetés de fixation 31 traversent les rondelles 32 et les fentes 30 jusqu'à des ouvertures filetées respectives 33 qui sont formées dans la portion de collerette du second organe dentraînement 24 Quand les moyens filetés de fixation 31 sont desserrés, les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 sont libres de tourner l'un relativement à l'autre sur l'arc défini par les fentes 30 Cependant, lorsqu'ils sont serrés, les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 se trouvent en engagement de friction, ce qui empêche ce mouvement relatif de rotation Le but de cette structure sera  Means are provided for connecting the first drive member 21 to the second drive member 24 for common rotation. In the illustrated embodiment, two opposite arcuate slots 30 are formed through the flange portion of the first drive member 21. each of the slots 30 is provided with a threaded fixing means 31 and a washer 32 The threaded fastening means 31 pass through the washers 32 and the slots 30 to respective threaded openings 33 which are formed in the flange portion of the second drive member When the threaded fastening means 31 are loosened, the first and second drive members 21 and 24 are free to rotate relative to one another over the arc defined by the slots 30. However, when they are tight , the first and second drive members 21 and 24 are in friction engagement, which prevents this relative rotational movement The purpose of this tructure will be

expliqué ci-dessous.explained below.

Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, une première quantité d'aimants 40 s'étendant axialement est fixée à la surface interne de la portion cylindrique du premier organe d'entraînement 21 Huit aimants 40 sont équidistants sur le pourtour interne du premier organe d'entraînement 21, dans le mode de réalisation illustré, bien que l'on puisse en prévoir, si on le souhaite, un nombre plus grand ou plus petit Les aimants 40 sont traditionnels et ils sont magnétisés de manière que leur surface interne possède une polarité magnétique prédéterminée Dans le mode de réalisation illustré, les surfaces internes des aimants 20 sont polarisées en tant que pôles magnétiques nord et sud, d'une manière alternée, sur la circonférence interne du premier organe dentraînement 21. De même, une seconde quantité d'aimants s'étendant axialement 41 est fixée à la surface externe de la portion cylindrique du second organe d'entraînement 24 Le nombre des aimants 41 qui sont fixés au second organe d'entraînement 24 est de préférence égal au nombre des aimants 40 qui sont fixés au premier organe d'entraînement 21 Les aimants 41 sont de préférence magnétisés de manière que leur surface externe possède une polarité magnétique  As can best be seen in FIG. 3, a first quantity of axially extending magnets 40 is fixed to the inner surface of the cylindrical portion of the first driving member 21 Eight magnets 40 are equidistant on the inner periphery of the first 21, in the embodiment illustrated, although it is possible to provide, if desired, a larger or smaller number The magnets 40 are traditional and they are magnetized so that their inner surface has In the illustrated embodiment, the inner surfaces of the magnets 20 are polarized as alternating north and south magnetic poles on the inner circumference of the first drive member 21. Likewise, a second of axially extending magnets 41 is fixed to the outer surface of the cylindrical portion of the second drive member 24 The number of magnets 41 which are The magnets 41 are preferably magnetized so that their outer surface has a magnetic polarity which is fixed to the second drive member 24 is preferably equal to the number of magnets 40 which are attached to the first drive member 21.

qui est opposée à la polarité magnétique des surfaces internes des aimants 40.  which is opposed to the magnetic polarity of the internal surfaces of the magnets 40.

Ainsi, dans le mode de réalisation illustré, les surfaces externes des aimants 41 sont également polarisées en tant que pôles magnétiques nord et sud, d'une manière alternée sur la circonférence externe du second organe d'entraîmement  Thus, in the illustrated embodiment, the outer surfaces of the magnets 41 are also polarized as north and south magnetic poles, alternately on the outer circumference of the second entrainment member.

24 Chacun des aimants radialement alignés 40 et 41 est de la même polarité.  Each of the radially aligned magnets 40 and 41 is of the same polarity.

Ainsi, les aimants externes nord 40 sont radialement alignés avec les aimants internes nord 41 et les aimants externes sud 40 sont radialement alignés avec les aimants internes sud 41 Les aimants 40 et 41 peuvent être formés d'un matériau de terre rare comme du samarium cobalt ou tout autre matériau magnétique similaire. Comme on l'a décrit ci- dessus, le cylindre d'entraînement 16 est disposé concentriquement entre la première quantité d'aimants 40 (qui sont fixés au premier organe d'entraînement 21) et la seconde quantité d'aimants 41 (qui sont fixés au second organe d'entraînement 24) Le cylindre d'entraînement 16 est formé en un matériau qui est magnétisable et qui, lorsqu'il est magnétisé, résiste à des changements de condition magnétique On peut citer comme exemple d'un matériau à hystérésis magnétique qui s'est révélé fonctionner de manière satisfaisante en tant que cylindre d'entraîmement 16, Alnico (Qualité 5 de la  Thus, the north outer magnets 40 are radially aligned with the north inner magnets 41 and the south outer magnets 40 are radially aligned with the south inner magnets 41 The magnets 40 and 41 may be formed of a rare earth material such as cobalt samarium or any other similar magnetic material. As described above, the drive cylinder 16 is arranged concentrically between the first quantity of magnets 40 (which are attached to the first drive member 21) and the second quantity of magnets 41 (which are attached to the second drive member 24) The drive cylinder 16 is formed of a material which is magnetizable and which, when magnetized, withstands changes in magnetic condition. One example is a hysteresis material. which has been found to function satisfactorily as a driving cylinder 16, Alnico (Quality 5 of the

Magnetic Manufacturers and Producers Association).  Magnetic Manufacturers and Producers Association).

En fonctionnement, les paires d'aimants 40 et 41 produisent des champs magnétiques qui passent à travers les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 et à travers le cylindre 16 Ces champs magnétiques produisent un flux magnétique (lignes de force) dont une partie est schématiquement illustrée en 42 et 43 sur les figures 3 et 4 Les lignes de flux 42 de chaque aimant externe nord 40 s'étendent radialement vers l'intérieur dans le cylindre 16, circonférentiellement dans une direction à travers le cylindre 16, radialement vers l'extérieur dans un aimant externe sud adjacent 40 et circonférentiellement en direction opposée à travers le premier organe d'entraîmement 21 pour un retour à l'aimant nord externe 40 De même, les lignes de flux 43 provenant de chaque aimant nord interne 41 s'étendent radialement vers l'extérieur dans le cylindre 16, circonférentiellement dans une direction à travers le cylindre 16, radialement vers l'intérieur dans un aimant interne sud adjacent 41 et circonférentiellement en direction opposée à travers le second organe d'entraînement 24 pour un retour à l'aimant nord interne 41 Comme le montre la figure 3, chacun des aimants 40 et 41 est impliqué dans deux circuits magnétiques, un avec chacun de ses aimants adjacents et de polarité opposée 40  In operation, the pairs of magnets 40 and 41 produce magnetic fields which pass through the first and second drive members 21 and 24 and through the cylinder 16. These magnetic fields produce a magnetic flux (lines of force) of which one part is schematically illustrated at 42 and 43 in FIGS. 3 and 4 The flow lines 42 of each north-side external magnet 40 extend radially inwards in the cylinder 16, circumferentially in a direction through the cylinder 16, radially towards the outside in an adjacent south outer magnet 40 and circumferentially in the opposite direction through the first driving member 21 for a return to the outer north magnet 40 Similarly, the flow lines 43 from each inner north magnet 41 s extend radially outwardly in the cylinder 16, circumferentially in a direction through the cylinder 16, radially inwards in an internal magnet e adjacent south 41 and circumferentially in opposite direction through the second drive member 24 for a return to the inner north magnet 41 As shown in Figure 3, each of the magnets 40 and 41 is involved in two magnetic circuits, one with each of its adjacent magnets and of opposite polarity 40

et 41.and 41.

Etant donné le matériau utilisé ici, le cylindre 16 se trouve magnétisé en alignement avec le flux magnétique Cette magnétisation force le cylindre 16 à résister à un déplacement relativement aux aimants 40 et 41 et par conséquent aux premiers et second organes d'entraînement 21 et 24 En conséquence, quand l'arbre d'entraîmement 11 et le cylindre 16 sont entraînés en rotation, le flux magnétique produit un couple qui tire les champs magnétiques produits par les aimants 40 et 41 avec le cylindre 16 Par suite, les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 sont forcés à tourner avec le cylindre 16 et une connexion d'entraînement est prévue par l'accouplement 10 de l'arbre  Given the material used here, the cylinder 16 is magnetized in alignment with the magnetic flux. This magnetization forces the cylinder 16 to resist movement relative to the magnets 40 and 41 and therefore to the first and second drive members 21 and 24. As a result, when the drive shaft 11 and the cylinder 16 are rotated, the magnetic flux produces a torque that pulls the magnetic fields produced by the magnets 40 and 41 with the cylinder 16. As a result, the first and second members 21 and 24 are forced to rotate with the cylinder 16 and a drive connection is provided by the coupling 10 of the shaft

d'entraînement 11 aux organes d'entraînement 21 et 24.  11 to the driving members 21 and 24.

La capacité de l'accouplement 10 à transmettre le couple est en rapport avec la force des champs magnétiques produits par les aimants 40 et 41 et le matériau utilisé pour former le cylindre 16 Si l'on tente de transmettre une plus grande quantité de couple par l'accouplement 10, l'attraction magnétique entre le cylindre 16 et les aimants 40 et 41 est insuffisante pour maintenir la connexion d'entraînement Ainsi, l'arbre d'entraînement 1 1 ne peut entraîner en rotation les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 Au contraire, les organes  The ability of the coupling 10 to transmit the torque is related to the strength of the magnetic fields produced by the magnets 40 and 41 and the material used to form the cylinder 16. If an attempt is made to transmit a greater amount of torque by the coupling 10, the magnetic attraction between the cylinder 16 and the magnets 40 and 41 is insufficient to maintain the drive connection Thus, the drive shaft 1 1 can not rotate the first and second organs of training 21 and 24 On the contrary, the organs

d'entraînement 21 et 24 glissent relativement au cylindre 16 tandis qu'il tourne.  21 and 24 slide relative to the cylinder 16 while it rotates.

En conséquence, le couple transmis par l'accouplement 10 ne peut dépasser la  Consequently, the torque transmitted by the coupling 10 can not exceed the

quantité maximale prédéterminée.  predetermined maximum quantity.

En se référant à la figure 3, on peut voir que les aimants 40 et 41 sont orientés de manière que les pôles nord et sud soient radialement alignés Par suite, les trajets de flux magnétique 42 et 43 qui traversent le cylindre 16 se recouvrent sensiblement en huit segments arqués autour du cylindre (seuls deux de ces segments arqués se recouvrant sont illustrés) La densité de flux magnétique 42 et 43 passant par le cylindre 16 (c'est-à-dire la quantité des lignes de force magnétique 42 et 43 par unité de section transversale du cylindre 16) à ces segments arqués se recouvrant est au maximum Par conséquent, l'attraction magnétique du cylindre 16 sur les paires d'aimants 40 et 41 est également au maximum Cette position relative des premier et second organes d'entraînement 21 et 24 représente la position à laquelle la quantité maximale de couple peut  Referring to FIG. 3, it can be seen that the magnets 40 and 41 are oriented so that the north and south poles are radially aligned. As a result, the magnetic flux paths 42 and 43 which pass through the cylinder 16 substantially overlap with each other. eight arcuate segments around the cylinder (only two of these overlapping arcuate segments are shown) The magnetic flux density 42 and 43 passing through the cylinder 16 (i.e., the amount of magnetic lines of force 42 and 43 through As a result, the magnetic attraction of the cylinder 16 to the pairs of magnets 40 and 41 is also at a maximum. This relative position of the first and second members 21 and 24 represents the position at which the maximum amount of torque can

passer à travers l'accouplement 10.  pass through the coupling 10.

Dans certains cas, il peut être souhaitable d'ajuster l'accouplement 10 de manière que la quantité du couple qui puisse le traverser soit plus faible que la quantité maximale Pour accomplir cela, les moyens filetés de fixation 31 sont desserrés de façon à libérer l'engagement de friction entre les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 Alors, le premier organe d'entraînement 21 est tourné relativement au second organe d'entraînement 24 de manière que les aimants respectifs 40 et 41 ne soient pas radialement alignés l'un avec l'autre comme le montre la figure 4 Enfin, les moyens filetés de fixation 31 sont de nouveau serrés afin de réétablir l'engagement de friction entre les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 L'accouplement 10 peut alors  In some cases, it may be desirable to adjust the coupling 10 so that the amount of torque that can pass through it is smaller than the maximum amount. To accomplish this, the threaded fastening means 31 are loosened to release the clutch. friction engagement between the first and second drive members 21 and 24 Then, the first drive member 21 is rotated relative to the second drive member 24 so that the respective magnets 40 and 41 are not radially aligned. 4 Finally, the threaded fixing means 31 are again tightened in order to reestablish the friction engagement between the first and second drive members 21 and 24. The coupling 10 can then

fonctionner à la manière ci-dessus décrite.  operate in the manner described above.

Quand les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 sont orientés à la position non alignée radialement, montrée à la figure 4, les trajets de flux magnétique 42 et 43 qui traversent le cylindre 16 ne se recouvrent que partiellement En conséquence, la densité du flux magnétique 42 et 43 qui traverse le cylindre 16 est plus faible que la valeur maximale et il en est de même pour l'attraction magnétique du cylindre 16 vis-à-vis des paires d'aimants et 41 Tandis que les aimants 40 et 41 s'éloignent encore des positions radialement alignées et illustrées à la figure 3, la quantité de couple pouvant être transmise par l'accouplement 10 diminue Quand les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 sont orientés de manière que les aimants externes nord soient radialement alignés avec les aimants internes sud 41 et vice versa,  When the first and second drive members 21 and 24 are oriented at the non-aligned position radially, shown in FIG. 4, the magnetic flux paths 42 and 43 which pass through the cylinder 16 overlap only partially. the magnetic flux 42 and 43 which passes through the cylinder 16 is smaller than the maximum value and it is the same for the magnetic attraction of the cylinder 16 vis-à-vis the pairs of magnets and 41 While the magnets 40 and 41 further away from the radially aligned positions and illustrated in Figure 3, the amount of torque that can be transmitted by the coupling 10 decreases When the first and second drive members 21 and 24 are oriented so that the outer magnets north be radially aligned with the internal magnets south 41 and vice versa,

l'accouplement 10 est ajusté pour transmettre la quantité minimale de couple.  the coupling 10 is adjusted to transmit the minimum amount of torque.

Un avantage majeur de cet accouplement réside dans le fait que la rotation relative des premier et second organes d'entraînement 21 et 24 pendant  A major advantage of this coupling lies in the fact that the relative rotation of the first and second drive members 21 and 24 during

l'ajustement du couple ne provoque pas de mouvement axial relatif entre eux.  the adjustment of the torque does not cause relative axial movement between them.

Par suite, la taille totale de l'accouplement 10 est maintenue à un minimum, car aucun espace ne doit être prévu qui tienne compte du mouvement axial relatif entre les premier et second organes d'entraînement 21 et 24 Bien que l'arbre d'entraînement 11 de l'accouplement 10 ait été décrit comme fonctionnant en tant qu'entrée vers l'accouplement 10 et que les organes d'entraînement 21 et 24 aient été décrits comme fonctionnement en tant que sortie, on notera que l'accouplement 10 fonctionnera en mode inverse Ainsi, les organes d'entraînement 21 et 24 peuvent être connectés à la source de puissance de  As a result, the total size of the coupling 10 is kept to a minimum, since no space must be provided which takes into account the relative axial movement between the first and second drive members 21 and 24. drive 11 of the coupling 10 has been described as functioning as an input to the coupling 10 and that the drive members 21 and 24 have been described as functioning as an output, it will be appreciated that the coupling 10 will function in reverse mode Thus, the drive members 21 and 24 can be connected to the power source of

rotation et l'arbre d'entraînement 11 peut être connecté aux composants menés.  rotation and the drive shaft 11 can be connected to the components driven.

Cela peut être avantageux dans certaines applications car l'inertie associée au mouvement de rotation des premier et second organes d'entraînement 21 et 24 (comme cela est montré dans le mode de réalisation illustré) est plus importante  This may be advantageous in some applications because the inertia associated with the rotational movement of the first and second drive members 21 and 24 (as shown in the illustrated embodiment) is more important

que l'inertie associée au mouvement de rotation du cylindre 16 seul.  than the inertia associated with the rotational movement of the cylinder 16 alone.

Claims (1)

REVENDICATIONCLAIM Accouplement limitant le couple adapté à connecter un premier composant à un second composant caractérisé en ce qu'il comprend: un cylindre creux ( 16) pouvant être connecté au premier composant et qui est formé en un matériau à hystérésis magnétique, des premier et second organes d'entraîmement ( 21, 24) adaptés à être connectés au second composant, ledit premier organe d'entraînement étant creux et définissant une surface interne disposée autour dudit cylindre, ledit second organe d'entraîmement définissant une surface externe disposée dans ledit cylindre, une première quantité daimants ( 40) fixée autour de ladite surface interne dudit premier organe d'entraîmement, une seconde quantité d'aimants ( 41) fixée autour de ladite surface externe dudit second organe d'entraînement, un moyen ( 30) pour monter ledit second organe d'entraînement pour une rotation relativement audit premier organe d'entraînement de manière que ladite seconde quantité d'aimants puisse être déplacée circonférentiellement relativement à ladite première quantité d'aimants, sans mouvement axial relatif entre eux, et un moyen ( 31) pour relier amovible ledit premier organe d'entraîmement audit second organe d'entraînement afin d'empêcher une rotation relative entre eux.  Torque limiting coupling adapted to connect a first component to a second component characterized in that it comprises: a hollow cylinder (16) connectable to the first component and which is formed of a magnetic hysteresis material, first and second members of driving (21, 24) adapted to be connected to the second component, said first driving member being hollow and defining an inner surface disposed around said cylinder, said second driving member defining an outer surface disposed in said cylinder, a first quantity of magnets (40) fixed around said inner surface of said first driving member, a second quantity of magnets (41) fixed around said outer surface of said second driving member, means (30) for mounting said second driving member for rotation relative to said first drive member so that said second amount of magnet nts can be displaced circumferentially relative to said first quantity of magnets, without relative axial movement therebetween, and means (31) for releasably connecting said first drive member to said second drive member to prevent relative rotation between them.
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