CH326702A - Moteur à ressort - Google Patents

Description

      Moteur    à ressort    Comme on le sait, un moteur à ressort doit  restituer la quantité de travail qu'on a emma  gasinée en lui. Lorsqu'on désire emmagasiner  une quantité de travail     maximum    dans un vo  lume déterminé, on     utilise    généralement des  ressorts à section plate (ressort à lame) per  mettant d'obtenir une flèche maximum pour  une force donnée. Les moteurs à ressort con  nus, destinés à     fournir    un mouvement de rota  tion,     utilisent    généralement des ressorts en spi  rale constitués par une bande métallique  enroulée en spirale autour d'un arbre. Le  rayon de courbure des spires d'un tel ressort  augmente progressivement des spires du centre  aux spires extérieures.

   Il est, par conséquent,  difficile de soumettre chaque élément de ces  ressorts à une tension maximum constante et  d'emmagasiner la plus grande quantité de tra  vail possible. D'autre part, le travail restitué  par ces ressorts est irrégulier, du fait du frotte  ment des spires les unes contre les autres, ce  qui provoque des pertes de travail et de brus  ques variations du couple restitué.  



  L'invention tend à     éliminer    ces inconvé  nients et a pour objet un moteur à ressort des  tiné à fournir un, couple de torsion dont le res  sort est constitué par une bande     métallique     enroulée en hélice. Ce moteur est caractérisé  par le fait que ladite bande présente une sec  tion droite de forme sensiblement trapézoïdale  enroulée de champ sur sa tranche présentant la    plus petite dimension, les prolongements des  côtés non parallèles de la section trapézoïdale  convergeant en un point situé au moins à proxi  mité de l'axe géométrique de l'hélice.  



  Le dessin annexé représente, schématique  ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu  tion du moteur selon l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue en élévation du res  sort du moteur à l'état détendu, partiellement  coupé. .  



  La     fig.    2 est une vue en élévation partielle  du même ressort à l'état tendu.  



  La     fig.    3 est une vue en coupe, à échelle  agrandie, de deux spires du ressort, respective  ment dans la position détendue et tendue.    Comme représenté à la     fig.    1, le moteur  comprend un ressort 1 qui est constitué par  une bande     métallique    2 de section droite de  forme sensiblement trapézoïdale, enroulée en  hélice cylindrique de champ sur sa tranche 3  présentant la plus petite dimension, autour d'un  arbre 4 susceptible de tourner dans des paliers  5 et 6. L'une, 2a, des extrémités de la bande 2  est fixée, au moyen d'une vis 7, à la face coni  que 8 d'un mandrin 9 solidaire en rotation' de  l'arbre 4, l'autre extrémité 2b étant encastrée  dans une partie 10 du bâti du moteur.  



  A la     fig.    3, on voit que les prolongements  des côtés non parallèles 11 et 12 de la section      trapézoïdale de la bande 2 convergent en un  point 13 situé sur l'axe géométrique 14 de l'hé  lice. Lorsque le ressort est à l'état détendu, la  bissectrice 15 de l'angle formé par les deux  côtés 11 et 12 prolongés fait un angle a d'en  viron 900 avec l'axe 14.

   Lorsque, en     tournant          l'arbre    4 dans le sens de la flèche 16, le ressort  est soumis à un couple de torsion, les spires       fléchissent    et s'inclinent en pivotant autour du  point 13, jusqu'à ce que chacune d'elles prenne  la position correspondant à celle de la pre  mière spire du côté du mandrin 9,     déterminée     par la face conique 8 de ce     dernier.     



  Les spires complètement tendues occupent  alors la position représentée à la     fig.    2. L'angle       (3    que la bissectrice 15 forme avec l'axe 14 est  alors aigu. Comme on le voit, la fibre neutre  de la bande 2 passe sensiblement par la bis  sectrice 15. Lorsqu'on tend le ressort, la bis  sectrice 15 s'incline de plus en plus par rapport  à l'axe 14 et si l'on considère une partie d'une  spire, on constate que le lieu des bissectrices  15 est donné sensiblement par la surface d'un  cône.

   Si l'on considère la section du ressort dé  signée par 17 à la     fig.    3, on remarque qu'à cet  endroit chaque point de la section présente un  rayon de courbure différent, ces rayons de  courbure étant tous parallèles et deux d'entre  eux désignés par<I>r'</I> et<I>r"</I> étant représentés au  dessin. Comme les côtés 11 et 12 de la section  trapézoïdale se coupent sur l'axe 14, il est évi  dent que le rapport des rayons de courbure     r'     et r" est égal au rapport des largeurs de la sec  tion du ressort, prises dans la prolongation des  lignes représentant les rayons de courbure     y'     et r".

   Il en résulte que les tensions maxima  dues à la courbure du ressort et qui s'exercent  le long des surfaces des côtés 11 et 12 sont  égales pour tous les points du côté 12 et, res  pectivement, du côté 11. En outre, on constate  que, si l'on coupe le ressort tout le long de son  hélice suivant une ligne perpendiculaire à la  bissectrice 15 et à une distance constante des  deux côtés parallèles de la section trapézoïdale,  le rayon de courbure de cette section est cons  tant sur toute la longueur du ressort.    Grâce à la forme et à la disposition de la  bande 2 constituant le ressort, il est possible de  soumettre tous les éléments de ce dernier à une  tension maximum et constante et, par consé  quent, d'emmagasiner, dans un volume déter  miné, la plus grande quantité de travail possi  ble, sans danger de rupture.

   Chaque spire tra  vaillant de manière identique, les frottements  entre les spires sont éliminés pendant la pé  riode de travail du ressort.

Claims (1)

1. REVENDICATION Moteur à ressort, destiné à fournir un cou ple de torsion, dont le ressort est constitué par une bande métallique enroulée en hélice, ca ractérisé par le fait que ladite bande présente une section droite de forme trapézoïdale et en roulée de champ sur sa tranche présentant la plus petite dimension, les prolongements des côtés non parallèles de la section trapézoïdale convergeant en un point situé au moins à proxi mité de l'axe géométrique de l'hélice. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Moteur selon la revendication, caracté risé par le fait que la bissectrice de l'angle formé par les deux côtés prolongés de la sec tion trapézoïdale fait un angle d'environ 90,, avec l'axe de l'hélice lorsque le ressort est à l'état détendu et un angle aigu lorsqu'il est à l'état tendu. 2. Moteur selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé par le fait que la fibre neutre de la bande passe sensiblement par ladite bissectrice. 3.

   Moteur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un arbre disposé suivant l'axe de l'hélice, cet arbre portant une pièce présentant une partie de forme tronconique à laquelle est fixée une extrémité du ressort, l'autre extrémité de ce dernier étant fixée à une partie fixé du moteur.