FR2644213A1 - TORQUE LIMITER - Google Patents

Abstract

Ce limiteur de couple est caractérisé en ce qu'il comprend une bague extérieure 11, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage 12 et plusieurs surfaces d'appui de ressort 18, une pièce intérieure 14-21, montée dans cette bague extérieure 11, plusieurs rouleaux 15, montés entre les différentes surfaces de came d'embrayage 12 et la pièce intérieure 14-21, et des ressorts 17 prenant appui sur les surfaces d'appui de ressort 18 de façon à repousser élastiquement les rouleaux 15 dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage 12 et la pièce intérieure 14-21.This torque limiter is characterized in that it comprises an outer ring 11, on the inner peripheral surface of which are formed several clutch cam surfaces 12 and several spring bearing surfaces 18, an inner part 14-21 , mounted in this outer ring 11, several rollers 15, mounted between the different clutch cam surfaces 12 and the inner part 14-21, and springs 17 bearing on the spring bearing surfaces 18 so as to push back resiliently the rollers 15 in a direction such that they are subject to jamming between the clutch cam surfaces 12 and the inner part 14-21.

Description

Limiteur de couple La présente invention concerne un limiteur de coupleThe present invention relates to a torque limiter

permettant de transmettre un couple d'une manière sélective et d'interrompre la transmission de ce couple, et plus particulièrement un limiteur de couple qui peut être utilisé en tant que mécanisme permettant d'empêcher des feuilles de papier d'être acheminées avec une feuille chevauchant  for selectively transmitting torque and interrupting the transmission of that torque, and more particularly a torque limiter which can be used as a mechanism for preventing sheets of paper from being conveyed with a sheet overlapping

l'autre, ce mécanisme étant prévu dans un ensemble de cylindres d'achemi-  the other, this mechanism being provided in a set of conveying cylinders

nement de papier, ou en tant que frein de mise sous tension prévu dans un  paper, or as a power-up brake provided in a

mécanisme permettant d'entraîner une bande, un ruban ou une feuille.  mechanism for driving a strip, ribbon or sheet.

Parmi les limiteurs de couple de la technique antérieure, on connaît bien le limiteur de couple h poudre et le limiteur de couple du type accouplement à ressort. Bien que le premier ait des performances élevées, il est d'une structure complexe et donc d'un prix de revient élevé. Il est par ailleurs difficile à manipuler étant donné qu'il est solidaire d'un arbre. Le second a pour problème de présenter un couple de i5 coupure qui a tendance à fluctuer et d'avoir une durée de service qui est brève. En vue de résoudre les problèmes de ces limiteurs de couple de la technique antérieure, la présente demanderesse a proposé, dans la demande de Modèle d'Utilité Japonais 63-55 348, un limiteur de couple  Among the torque limiters of the prior art, the torque limiter h powder and the torque limiter of the spring coupling type are well known. Although the former has high performance, it has a complex structure and therefore a high cost price. It is also difficult to handle since it is integral with a tree. The second has the problem of having a couple of i5 cutoffs which tend to fluctuate and of having a short service life. In order to solve the problems of these torque limiters of the prior art, the present applicant has proposed, in the Japanese Utility Model application 63-55348, a torque limiter

perfectionné qui utilise la structure de base d'un embrayage unidirec-  improved using the basic structure of a one-way clutch

tionnel et qu'on peut fabriquer à un faible prix de revient.  that can be produced at a low cost price.

Comme le montre la figure 5 du document précité, ce limiteur de couple de la technique antérieure comprend une bague extérieure 2, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage 1, une cage 3 en résine synthétique, montée dans cette bague extérieure 2, des rouleaux 4, retenus dans des espaces délimités par la cage 3 et les surfaces de came 1, et des ressorts 6 en  As shown in Figure 5 of the aforementioned document, this torque limiter of the prior art comprises an outer ring 2, on the inner peripheral surface of which are formed several clutch cam surfaces 1, a cage 3 of synthetic resin, mounted in this outer ring 2, rollers 4, retained in spaces delimited by the cage 3 and the cam surfaces 1, and springs 6 in

S, logés dans des cavités 7 ménagées dans la cage 3 et servant à repous-  S, housed in cavities 7 formed in the cage 3 and used to repel

ser Plastiquement les rouleaux 4 associés dans un sens tels qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage 1 et un arbre 5 traversant la cage 3. L'angle d'inclinaison des surfaces de  ser Plastic rollers 4 associated in a direction such that they are the object of a jamming between the surfaces of clutch cam 1 and a shaft 5 crossing the cage 3. The angle of inclination of the surfaces of

came d'embrayage 1 sur lesquelles agit la force de sollicitation des res-  clutch cam 1 on which the biasing force of the springs acts

sorts 6 et des rouleaux 4 est tel qu'un couple de coupure est produit  spells 6 and rollers 4 is such that a breaking torque is produced

lorsque l'arbre 5 tourne.when the shaft 5 rotates.

Un problème présenté par l'appui des ressorts 6 en S sur la cage 3 en résine synthétique réside dans le fait que, si la force de sollicitation des ressorts 6 est importante, elle peut déformer cette  A problem presented by the support of the springs 6 in S on the cage 3 in synthetic resin lies in the fact that, if the stressing force of the springs 6 is high, it can deform this

cage 3, faisant ainsi fluctuer le couple de coupure.  cage 3, thus causing the switching torque to fluctuate.

C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un limiteur de couple qui remédie aux inconvénients précités, dans lequel la distance séparant les différents rouleaux des surfaces associées d'appui  This is why the present invention aims to provide a torque limiter which overcomes the aforementioned drawbacks, in which the distance separating the different rollers from the associated bearing surfaces

des ressorts reste inchangée et qui soit capable d'empêcher la fluctua-  of the springs remains unchanged and which is capable of preventing fluctua-

tion du couple de coupure. A cet effet, l'invention a pour objet un limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend une bague extérieure, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage et plusieurs surfaces d'appui de ressort, une pièce intérieure, montée dans cette bague extérieure, plusieurs rouleaux, montés entre les différentes surfaces de came d'embrayage et la pièce intérieure, et des ressorts prenant appui sur les surfaces d'appui de ressort de façon à repousser élastiquement les rouleaux dans un sens tel  tion of the breaking torque. To this end, the invention relates to a torque limiter, characterized in that it comprises an outer ring, on the inner peripheral surface of which are formed several clutch cam surfaces and several spring bearing surfaces , an inner part, mounted in this outer ring, several rollers, mounted between the different clutch cam surfaces and the inner part, and springs bearing on the spring bearing surfaces so as to elastically push the rollers into such a sense

qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embra-  be trapped between the clutch cam surfaces

yage et la pièce intérieure.and the interior room.

Ces rouleaux sont montés entre les surfaces de came d'embrayge de la bague extérieure et la surface périphérique extérieure de la pièce intérieure. Les ressorts, qui repoussent élastiquement les rouleaux dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came d'embrayage et la pièce intérieure, prennent appui sur les surfaces  These rollers are mounted between the clutch cam surfaces of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner part. The springs, which elastically push the rollers in a direction such that they are trapped between the clutch cam surfaces and the internal part, bear on the surfaces

d'appui ménagées sur la surface périphérique intérieure de la bague exté-  bearing provided on the inner peripheral surface of the outer ring

rieure. Cela permet de maintenir constante la distance séparant les  better. This keeps the distance between the

différents rouleaux des surfaces d'appui de ressort associées et d'empê-  different rollers of the associated spring support surfaces and preventing

cher une fluctuation de la compression des ressorts et donc une fluctua-  expensive fluctuation in the compression of the springs and therefore a fluctua-

tion du couple de coupure.tion of the breaking torque.

En prévoyant que la bague intérieure est constituée par une pièce intérieure, on peut obtenir des valeurs différentes pour le couple de coupure à partir d'un nombre assez faible de pièces, en combinant les  By providing that the inner ring is constituted by an inner part, it is possible to obtain different values for the cutting torque from a relatively small number of parts, by combining the

ressorts avec des rouleaux et des bagues intérieures de tailles diffé-  springs with rollers and inner rings of different sizes

rentes.annuities.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressor-  Other particularities and advantages of the invention stand out

tiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif  derived from the description which follows, by way of nonlimiting example

et en regard des dessins annexés sur lesquels:  and opposite the attached drawings in which:

la figure 1 est une vue de face, en coupe verticale, d'un limi-  Figure 1 is a front view, in vertical section, of a limit

teur de couple mettant en oeuvre la présente invention, la figure 2 est une vue de côté, en coupe vzrticale, de ce limiteur de couple, la figure 3 est une vue en perspective, éclatée, d'une partie de ce même limiteur de couple, la figure 4 est une vue illustrant la manière dont on fixe la valeur du couple-de coupure voulu, la figure 5 est une vue de côté, verticale, représentant la structure permettant d'empêcher de sortir la broche accouplant entre eux la bague intérieure et l'arbre, la figure 6 est une vue en perspective, éclatée, de cette structure de la figure 5 et la figure 7 est une vue de face, en coupe verticale, d'un  torque tor implementing the present invention, FIG. 2 is a side view, in vertical section, of this torque limiter, FIG. 3 is a perspective view, exploded, of a part of this same torque limiter , Figure 4 is a view illustrating the manner in which the value of the desired cutting torque is fixed, Figure 5 is a side view, vertical, showing the structure making it possible to prevent the spindle coupling the inner ring between them and the tree, FIG. 6 is an exploded perspective view of this structure of FIG. 5 and FIG. 7 is a front view, in vertical section, of a

limiteur de couple de la technique antérieure.  prior art torque limiter.

Comme le montrent les dessins, le limiteur de couple conforme h la présente invention a dans l'ensemble la même structure qu'un embrayage unidirectionnel. Il comprend une bague extérieure 11, sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de  As shown in the drawings, the torque limiter according to the present invention has on the whole the same structure as a one-way clutch. It comprises an outer ring 11, on the inner peripheral surface of which are formed several surfaces of

came d'embrayage 12, une cage 13, qui est montée dans cette bague exté-  clutch cam 12, a cage 13, which is mounted in this outer ring

rieure 11 et dans laquelle sont ménagés plusieurs logements 16, une bague intérieure 14, montée dans cette cage 13, plusieurs rouleaux 15, disposés entre les surfaces de came d'embrayage 12 de la bague extérieure I1 et la surface périphérique extérieure de la bague intérieure et logés dans les différents logements 16 ménagés dans la cage 13, et des ressorts 17 prenant appui sur des surfaces 18 ménagées sur la surface périphérique intérieure de la bague extérieure 11 de façon à repousser élastiquement les rouleaux 15 dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement  11 and in which are housed several housings 16, an inner ring 14, mounted in this cage 13, several rollers 15, disposed between the clutch cam surfaces 12 of the outer ring I1 and the outer peripheral surface of the inner ring and housed in the various housings 16 formed in the cage 13, and springs 17 bearing on surfaces 18 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 11 so as to elastically push the rollers 15 in a direction such that they are trapped

entre les surfaces de came d'embrayage 12 et la bague intérieure 14.  between the clutch cam surfaces 12 and the inner ring 14.

L'une des extrémités de la bague extérieure 11 est fermée par un couvercle 19 s'emboîtant sur le contour périphérique extérieur de la bague intérieure 14. Une pièce extérieure 20 en résine synthétique est  One end of the outer ring 11 is closed by a cover 19 fitting onto the outer peripheral contour of the inner ring 14. An outer piece 20 of synthetic resin is

placée sur la bague extérieure 11 de façon à recouvrir sa surface péri-  placed on the outer ring 11 so as to cover its peri-surface

phérique extérieure et sa seconde extrémité, ainsi que le contour péri-  outer ring and its second end, as well as the perimeter

phérique extérieur du couvercle 19. La bague intérieure 14 est accouplée par une broche 22, de façon h pouvoir tourner avec lui, à un arbre 21 qui  outer sphere of the cover 19. The inner ring 14 is coupled by a pin 22, so that it can rotate with it, to a shaft 21 which

la traverse.the crossing.

Dans le mode de réalisation représenté, la pièce intérieure est  In the embodiment shown, the interior part is

constituée par l'arbre 21 et la bague intérieure 14 montée sur celui-ci.  constituted by the shaft 21 and the inner ring 14 mounted thereon.

La bague intérieure 14 peut toutefois être omise, en ne laissant subsis-  The inner ring 14 can however be omitted, leaving no

ter que l'arbre 21 pour maintenir les rouleaux 15, ou éléments analogues,  ter as the shaft 21 for holding the rollers 15, or the like,

entre la bague extérieure 11 et l'arbre 21.  between the outer ring 11 and the shaft 21.

Si l'arbre 21 tourne dans le sens de la flèche A de la figure 1, sa rotation est transmise à la bague extérieure 11 par l'intermédiaire  If the shaft 21 rotates in the direction of the arrow A in FIG. 1, its rotation is transmitted to the outer ring 11 via

26 44 2 1326 44 2 13

des rouleaux 15. Si l'arbre 21 tourne dans le sens inverse, c'est-à-dire dans le sens de la flèche B, sa rotation n'est pas transmise à la bague extérieure 11. En d'autres termes, il tourne à vide. Le limiteur de  rollers 15. If the shaft 21 rotates in the opposite direction, that is to say in the direction of the arrow B, its rotation is not transmitted to the outer ring 11. In other words, it runs empty. The limiter

couple joue donc le rôle d'un embrayage unidirectionnel.  torque therefore plays the role of a one-way clutch.

En réglant l'angle d'inclinaison des surfaces de came d'embra- yage 12 et la force de sollicitation des ressorts 17, on peut fixer la valeur du couple de coupure en ce qui concerne une rotation de l'arbre 21 dans le sens de la flèche B, c'est-à-dire le couple pour lequel l'arbre 21 commence à tourner à vide. On peut donc utiliser le limiteur de couple  By adjusting the angle of inclination of the clutch cam surfaces 12 and the biasing force of the springs 17, it is possible to set the value of the cutting torque with regard to a rotation of the shaft 21 in the direction of arrow B, that is to say the torque for which the shaft 21 begins to rotate idle. We can therefore use the torque limiter

conforme à la présente invention en tant que limiteur de couple unidirec-  according to the present invention as a unidirectional torque limiter

tionnel comportant des moyens permettant d'empêcher une rotation en sens inverse. Sur la surface périphérique intérieure de la bague extérieure métallique 11, il est ménagé des parties en retrait 23 servant à loger les ressorts 17 de manière que les surfaces de came d'embrayage 12 en soient solidaires. Leurs parois extrêmes respectives servent de surfaces d'appui 18 permettant un appui des ressorts 17 associes. Grace à cet  tional comprising means for preventing rotation in the opposite direction. On the inner peripheral surface of the metal outer ring 11, recessed portions 23 are provided which serve to house the springs 17 so that the clutch cam surfaces 12 are integral therewith. Their respective end walls serve as bearing surfaces 18 allowing support for the associated springs 17. Thanks to this

agencement, on peut maintenir constante la distance séparant les diffé-  arrangement, the distance between the different

rents rouleaux 15 des surfaces d'appui des ressorts 17 associés. Cette distance constante sert à son tour à maintenir constante la force de sollication des ressbrts 17 et donc à empêcher une fluctuation du couple  rollers 15 of the bearing surfaces of the associated springs 17. This constant distance in turn serves to maintain constant the biasing force of the springs 17 and therefore to prevent a fluctuation of the torque.

de coupure.cutoff.

En prévoyant la bague intérieure 14 dans la bague extérieure 11, on peut monter sur elles le couvercle 19 et la pièce extérieure 20, comme le montre la figure 2, de façon à former un limiteur de couple de type étanche. Cela permet d'empêcher la graisse de fuir et les poussières de pénétrer et permet donc de stabiliser le couple de coupure pendant  By providing the inner ring 14 in the outer ring 11, the cover 19 and the outer part 20 can be mounted on them, as shown in FIG. 2, so as to form a torque limiter of the sealed type. This prevents grease from leaking and dust from entering and therefore stabilizes the cutting torque during

une période prolongée.an extended period.

Afin de rendre minimale la fluctuation du couple de coupure, il est important que la surface de la pièce venant au contact des rouleaux offre une rugosité voulue. En prévoyant la bague intérieure 14, on  In order to minimize the fluctuation in the cutting torque, it is important that the surface of the part coming into contact with the rollers offers a desired roughness. By providing the inner ring 14, we

peut maitriser la rugosité de surface de la surface périphérique exté-  can control the surface roughness of the outer peripheral surface

rieure de cette bague intérieure.laughter of this inner ring.

Ainsi que le montre la figure 2, la bague intérieure 14 et l'arbre 21 sont accouplés entre eux, de façon à ne pas pouvoir tourner  As shown in Figure 2, the inner ring 14 and the shaft 21 are coupled together, so that they cannot rotate

l'un par rapport à l'autre, grâce à l'engagement d'une broche 22, traver-  one with respect to the other, thanks to the engagement of a pin 22,

sant diamétralement l'arbre 21, dans des découpes 31 managées dans la  diametrically sant the shaft 21, in cutouts 31 managed in the

bague intérieure 14 à l'une de ses extrémités et en des positions diamré-  inner ring 14 at one of its ends and in diametric positions

tralement opposées.trally opposite.

Dans l'exemple représenté aux figures 5 et 6, une bague 32 est emboîtée sur le contour périphérique extérieur de la bague intérieure 14,  In the example shown in FIGS. 5 and 6, a ring 32 is fitted onto the outer peripheral contour of the inner ring 14,

à l'extrémité de celle-ci, de façon à empêcher la broche 22 de sortir.  at the end thereof, so as to prevent the pin 22 from coming out.

Cette bague 32 est en résine synthétique et est emboîtée à force sur la bague intérieure 14 ou est collée sur celle-ci de façon à  This ring 32 is made of synthetic resin and is forced-fitted onto the inner ring 14 or is glued to the latter so as to

empêcher la broche 22 de sortir.prevent pin 22 from coming out.

Si les dimensions de la bague extérieure 11 sont inchangées,  If the dimensions of the outer ring 11 are unchanged,

la valeur du couple de coupure est déterminée par la force de sollici-  the value of the breaking torque is determined by the stress force

tation des ressorts 17, le diamètre des rouleaux 15 et le diamètre exté-  tation of the springs 17, the diameter of the rollers 15 and the outside diameter

rieur de la bague intérieure 14. Les valeurs du couple de coupure qui  of the inner ring 14. The values of the cutting torque which

sont exigées par les utilisateurs diffèrent d'un utilisateur à l'autre.  are required by users differ from user to user.

Si les pièces sont conçues pour chaque couple de coupure exig6, on  If the parts are designed for each cutting torque required, we

devrait avoir en stock un grand nombre de pièces.  should have a large number of parts in stock.

Par contre, en préparant plusieurs types de ressorts 17 offrant différentes forces de sollicitation, ainsi que des rouleaux 15 et des bagues intérieures 14 offrant des dimensions légèrement différentes entre eux ou entre elles, on peut obtenir diverses valeurs du couple de coupure h partir d'un nombre assez faible de pièces. Le fait de prévoir la bague intérieure 14 permet d'étendre la gamme des valeurs de couple qu'on peut  On the other hand, by preparing several types of springs 17 offering different stressing forces, as well as rollers 15 and inner rings 14 offering dimensions slightly different from each other or between them, it is possible to obtain various values of the cutting torque from a fairly small number of pieces. The fact of providing the inner ring 14 makes it possible to extend the range of torque values that can be

obtenir et rend possible une maîtrise plus fine de ce couple.  obtain and make possible a finer control of this couple.

La figure 4 illustre, b titre d'exemple, la manière de fixer la valeur du couple. Le trait plein représente une bague intérieure 14 ayant un diamètre extérieur D. Les ressorts 17 utilisés sont des ressorts qui assurent un couple de coupure de 300 g.force.cm si leur hauteur est H. Pour répondre à l'exigence d'un couple de coupure de 280  FIG. 4 illustrates, by way of example, the manner of fixing the value of the torque. The solid line represents an inner ring 14 having an outer diameter D. The springs 17 used are springs which provide a cutting torque of 300 g.force.cm if their height is H. To meet the requirement of a torque 280 cutoff

g.force.cm, il suffit de réduire leur force de sollicitation.  g.force.cm, just reduce their stress.

A cet effet, on doit remplacer la bague intérieure 14 par une bague ayant un diamètre extérieur D1 tel que la hauteur des ressorts soit Hl.  To this end, the inner ring 14 must be replaced by a ring having an outer diameter D1 such that the height of the springs is Hl.

Au lieu de modifier le diamètre extérieur de la bague inté-  Instead of changing the outside diameter of the inner ring

rieure 14 ainsi que cela est représenté à la figure 4, on peut réaliser  lower 14 as shown in Figure 4, we can achieve

le réglage du couple en modifiant le diamètre des rouleaux 15.  adjusting the torque by changing the diameter of the rollers 15.

Même s'il s'avère, au cours du contrôle final, que la valeur du couple s'écarte de la valeur prescrite, on peut la corriger, de façon qu'elle rentre dans le cadre de cette dernière, en remplaçant la bague  Even if it turns out during the final check that the torque value deviates from the prescribed value, it can be corrected so that it falls within the latter, by replacing the ring

intérieure par une autre bague ayant un diamètre extérieur différent.  inside by another ring having a different outside diameter.

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Claims (1)

REVENDICATIONCLAIM 1. Limiteur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend une bague extérieure (11), sur la surface périphérique intérieure de laquelle sont ménagées plusieurs surfaces de came d'embrayage (12) et plusieurs surfaces d'appui de ressort (18), une pièce intérieure (14-21), montée dans cette bague-extérieure (11), plusieurs rouleaux (15), montés entre les différentes surfaces de came d'embrayage (12) et la pièce intérieure (14-21), et des ressorts (17) prenant appui sur les surfaces d'appui de ressort (18) de façon à repousser Plastiquement les rouleaux (15) dans un sens tel qu'ils soient l'objet d'un coincement entre les surfaces de came  1. Torque limiter, characterized in that it comprises an outer ring (11), on the inner peripheral surface of which are formed several clutch cam surfaces (12) and several spring bearing surfaces (18) , an inner part (14-21), mounted in this outer ring (11), several rollers (15), mounted between the different clutch cam surfaces (12) and the inner part (14-21), and springs (17) bearing on the spring bearing surfaces (18) so as to plastically push the rollers (15) in a direction such that they are the object of a jamming between the cam surfaces d'embrayage (12) et la pièce intérieure (14-21).  clutch (12) and the inner part (14-21).