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La présente invention se rapporte à un accouplement à roue libre à galets dits de serrage, de blocage ou de coincement qui se distingue par une fabrication particulièrement simple et par une construction compac- te.
Un accouplement à roue libre à galets de serrage connu consiste en une série de galets ou rouleaux de serrage qui sont placés entre une par- tie d'accouplement cylindrique et une partie d'accouplement présentant des évidements: excentriques.,. Entre la surface d'accouplement cylindrique et les évidements excentriques il se forme des espaces trapézoïdaux ou cunéifor- mes dans lesquels les galets se coincent lorsqu'ils sont entraînés:. par une partie de l'accouplement et entraînent l'autre partie de l'accouplement.
Ces systèmes à roue libre à galets de serrage connus sont d'une fabrication coûteuse à cause des évidements excentriques d'une des parties d'accouplement.
On connaît encore des accouplements à sens unique dans lesquels les deux surfaces d'accouplement présentent des surfaces d'entraînement cy- lindriques;l'entraînement est effectué par des pièces de serrage allongées qui sont logées à peu près radialement entre les deux surfaces d'accouple- ment et qui, par basculement ou inclinaison, provoquent un effet de coince- ment entre les deux surfaces cylindriques.La@ fabrication des pièces de coin- cement oblongues prés entêtes difficultés.
La présente invention concerne un accouplement à roue libre à ga- lets de serrage comprenant deux parties qui présentent des surfaces d'accou- plement cylindriques entre lesquelles se trouvent placées deux séries concen- triques de galets qui sont maintenus élastiquement en contact deux à deux.
Lorsqu'un couple ou moment de rotation est appliqué sur une des moitiés de l'accouplement dans un sens, les galets se coincent entre les surfaces cylindriques et transmettent le moment de rotation à l'autre moitié de l'accouplement. Lorsqu'un moment de rotation en sens inverse est appliqué, les deux galets sortent de la position de coincement et la moitié commandée de l'accouplement peut tourner librement.
Selon un mode de réalisation préféré de l'accouplement à roue li- bre, les galets de serrage de la série extérieure sont plus grands que les galets de la série intérieure.
Une autre forme de réalisation consiste en ce que les deux séries de galets sont guidées dans deux cages séparées, qui sont reliées entre elles par une force élastique (ressort) de telle manière que les galets soient poussés dans la position de coincement parles cages. Ce mode de réalisation convient pour un dispositif destiné à débrayer ou libérer l'accouplement à roue libre sous charge, ce qui n'était pas encore possible jusqu'à présent avec les accouplements à roue libre à galets de serrage connus.
Selon l'invention, une des bagues d'accouplement peut être dépla- cée légèrement dans le sens du moment de rotation et les-deuxoages peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre par un levier . 1 encontre de la position de coincement, ce qui débraye l'accouplement à roue libre. Dans une forme de réalisation indiquée à titre d'exemple, la bague d'accouplement extérieure est montée dans une enveloppe fixe,dans .aquelle elle peut être déplacée par l'action d'ur.. levier coudé, et ce Jusqu à ce qu'un levier se trouvant en liaison de commande ou motrice avec les deux cages vienne heur- ter une butée fixée à l'enveloppe et iéplace les deux cages l'une par rapport à l'autre dans le sens de l'interruption du serrage ou coincement.
Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention,les@@galets d'une des séries sont formés de deux segments ou sec-
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teurs de rayons effectifs différents R et a, et les rayons effectifs sont à peu près dans le même rapport que les rayons des surfaces cylindriques.
Cette forme de galet selon l'invention assure une sollicitation plus faible des surfaces de coincement, car les galets attaquent déjà pour un angle de serrage (à la figure 7) plus grand que les galets des formes connues jusqu'à présent.
Dans ure forme de galets selon l'invention, adoptée de préféren- ce et spécialement @acile à fabriquer, la surface du segment en contact avec le deuxième galet consiste en un méplat dont la distance a par rapport au centre M du galet est égale au plus petit des deux rayons effectifs.
Les planches de dessins ci-annexées représentent plusieurs formes et modes de réalisation de l'invention, qui vont être décrits ci-après:
La figure 1 de ces planches de dessins est une vue de face d'un accouplement à roue libre à galets de serrage avec galets maintenus en con- tact par des ressorts,sans cage ; la figure 2 est une vue de face d'un fragment d'un accouplement à roue libre à galets de serrage comprenant deux cages à galets pressées 1' une vers l'autre par des ressorts; la figure 3 est une coupe transversale partielle à travers un accouplement @ roue libre débrayable sous charge, suivant la ligne C-D de la figure 4,qui est irivé de la forme représentée- à la figure 2;
la figure 4 est une coupe longitudinale partielle suivant la ligne A-B dela figure 3 et une vue de face d'un fragment; la figure 5a montre la forme de principe de deux galets de serra- ge,dont l'un est réalisé sous la forme de deux secteurs ; la figure 5 est une coupe à travers deux galets de serrage dans la position de coincement entre deux surfaces d'accouplement, suivant la ligne A-B de la figure 6, l'un des deux galets de serrage est composé de deux pièces ; la figure 6 est une vue de côté des deux galets de serrage selon la figure 5 ; la figure 7 montre une autre disposition de deux galets de serra- ge dont l'un possède une section transversale en forme de segment de cercle;
la figure 8 représente, partiellement en élévation et partielle- ment en coupe suivant la ligne C-D de la figure 9, une forme de réalisatior d'un. accouplem@@@ à roue libre qui est équipé de galets de serrage selon la figure 7 et est @@@@ d'un dispositif pour débrayer l'accouplement à roue libre même en charge; la figure 9 est une coupe longitudinale à travers l'accouplement suivant la ligne E-M-? de la figure 8.
A la figure 1, 1 désigne la bague d'accouplement extérieure avec surface de serrage cylindrique 2, La bague d'accouplement intérieure 3 pos- sède une surface de serrage cylindrique 4. Deux séries de galets de serrage 5 et 6 sont intercalées entre les surfaces 2 et 4; les galets extérieurs 5 sont plus grands que les galets intérieurs 6. Les galets 5 sont munis cha- @un d'un tourillon 7; les galets 6,d'un tourillon 8.
Les tourillons 7 et 8 présentent des gorges dans lesquelles sont placés des ressorts 9Ceux-ciservent à maintenir chacun des galets 5 et le galet 6 correspondan t dans la pos@- tien de serrage..Un arbre 10 est relié à la bagae d'accouplement intérieure 3 de manière qu'elle ne puisse pas tourner par rapport à lui, par exemple
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au moyen d'une clavette 11.
La figure 2 représente une forme de réalisation d'un accouplement à roue libre à galets da serrage dans laquelle les galets de chaque série sont guidés par une cage séparée,à savoir:les galets extérieurs 15 par la cage 17, et les galets intérieurs 16 par la cage 18.La cage extérieure 17 est guidée par des surfaces cylindriques 20 sur la cage intérieure 18.Les deux cages sont sollicitées par des ressorts 19 de telle sorte que les ga- lets 15 et 16 sont maintenus dans la position de serrage ou coincement.
A la figure 3, 31 est la bague d'accouplement extérieure.Elle possède une surface cylindrique 32 et est montée dans une enveloppe ou boîte 30.La bague d'accouplement intérieure 33 est fixée sur un arbre canne- lé 29.Elle possède une surface cylindrique 34. 2 séries de galets de serra- ge 35 et 36 ,qui sont guidées par des cages 37 et 38, sont placées entre les deux surfaces cylindriques.Les deux cages sont sollicitées par un ou plusieurs ressorts 48 de manière que les galets 35 et 36 soient maintenus dans la position de coincement.Un galet 40)porté par un levier coudé 39 qu'on peut faire tourner dans l'enveloppe 30, est engagé dans un évidement
41 de la bague 31 (figure 3)
.Un levier de butée 42 est fixé à la bague de serrage intérieure 33 de manière à pouvoir pivoter autour d'un tourillon
43 et son extrémité 44 est engagée dans une rainure 45 d'une pièce 46 fixée à l'enveloppe, tandis que son autre extrémité entoure un tourillon 47 de la cage extérieure 37.Lorsqu'on emploie le système à roue libre comme accou- plement à sens unique, l'enveloppe fixe 30 est remplacée par une pièce com- mandée ou réceptrice rotative,par exemple par une roue dentée.De même, la bague 46 avec sa rainure 45 fait partie de cette pièce commandée.
L'accouplement à roue libre,par exemple lorsqu'on l'emploie comme dispositif pour parer à la dérive en arrière, donc en guise de béquil- le, pour ure transmission ou boîte de vitesse d'automobile, fonctionne comme suit: Pendant la marche avant, la bague intérieure 33 est entraînée dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre.Les galets 35 et 36 sont séparés les uns des autres
L'enveloppe 30 avec la bague 31 est fixe.
Aussitôt que la bague intérieure 33 tend à tourner en arrière, il se produit un serrage entre chacun des galets 36 et les galets 35 correspondants, qui, de leur côté, s'appuient contre la bague extérieure 31.La rotation de celle-ci dans l'enveloppe 30 est empêchée par le levier 39.La rotation de la bague inté- rieure 33 en arrière est ainsi bloquée.Aussitôt que le levier 39 est tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la bague extérieure 31 tourne dans le même sens dans l'enveloppe fixe 30.La bague 31 est déchargée .La cage 38 se déplace avec le levier 42 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que l'extrémité libre 44 de ce dernier heurte la paroi de l'évidement ou rainure 45.De ce fait, la cage 37 est déplacée, à l'encontre de la traction des ressorts 19 (figure 2,
en avant par rapport à la cage intérieure.De ce fait, le serrage entre les galets 35 et 36 cesse et la bague intérieure 33 peut tourner librement dans le sens des aiguilles d'une montre.
L'accouplement à roue libre peut aussi être employée comme accou- plement à sens unique pour la transmission d'un moment de charge à une piè- ce rotative.Dans ce cas, les galets de serrage 35 et 36 transmettent le mo- ment de charge à la bague extérieure 31, qui est montée mobile dans et con- tre la partie rotative 30.Le levier coudé 39 tourne alors avec la pièce 30 et est muni d'un dispositif d'actionnement, connu en soi, à levier de manoeuvre articulé en un point fixe.
On peut en outre faire permuter entre elles la partie de com- mande et la partie commandée tant dans le cas de la réalisation sous forme
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d'un système de roue libre d'arc-boutement ou de soutien que dans celui de la réalisation sous la forme d'un accouplement à sens unique.
La figure 5a montre deux surfaces d'accouplement la et 2a entre lesquelles sont représentées les deux pièces de serrage 3a et 4a dans la position de coincement. La pièce de serrage 3a présente deux surfaces cylin- driques incomplètes 5a et 6a ayant respectivement un rayon effectif R et a.
L'es deux secteurs reposent dans des entailles ou évidements des deux cages 7a et 8a. Celles-ci sont sollicitées l'une vers l'autre par un ressort 9a,
La figure 5 représente une coupe suivant la ligne A-B de la fi- gure 6 à travers le système de galets de serrage représenté sur cette der- nière figure 1. est la surface d'accouplement cylindrique estérieure d'un accouplement à rouelibre à galets de serrage;2 est la surface d'accouplement intérieure . 3 désigne un galet de serrage extérieur, qui, pour des raisons de facilité de fabrication, est composé de deux pièces. Il est formé d'un cylindre creux 4, présentant une entaille ou échancrure 5, et d'un cylindre plein 6, qui est enfoncé dans la forure ou trou du cylindre 4.
Dans l'é,chan- crure 5 est engagé un autre galet de serrage 7, qui est en contact avec le cylindre 6. Le galet de serrage 7 est, d'autre part, en contact avec la sur- face d'accouplement intérieure 2. La surface extérieure du cylindre creux 4 est en contact avec la surface d'accouplement 1.
Tous les galets extérieurs répartis sur la périphérie circulaire sont guidés dans une cage 8; tous les galets intérieurs 7, dans une deuxième cage 9. Les cages 8 et 9 sont sollicités l'une vers l'autre par des ressorts 10, de manière que les galets 4, 6 et 7 soient pressés légèrement les uns contre les autres.
A la figure 6, 3 est le galet de serrage extérieur avec son échan- crure 5, dans laquelle est engagé le galet de serrage 7, qui est en contact avec le cylindre 6. La cylindre 3 s'appuie extérieurement contre la surface d'accouplement cylindrique 1; et le alet de serrage 7,contre la surface -l'accouplement 2.
La figure 7 représente une autre combinaison de deux galets de serrage qui sont serrés entre les surfaces d'accouplement 1 et 2. Le plus .grand galet 11, de rayon extérieur R, est coupé à une distance a du centre M du galet 11 suivant une corde 21. La surface correspondant à cette corde est en contact avec le plus petit galet 22, qui, d'autre part, s'appuie con- tre la surface d'accouplement intérieure 2.
La corde 21 forme avec la tengente au point de contact 23 entre le galet 22 et la surface 2 l'angle de serrage. Les dimensions R, a et le rayon r du petit galet 22 sont choisis de manière que, lors de la rotation de la surface d'accouplement intérieure 2, il se produise encore avec certi- tude une attaque des galets de serrage. L'angle de serrage @ existant dans ce cas peut être plus grand que l'angle de serrage encore admissible dans les accouplements à roue libre normaux avec un galet et une surface de ser- rage fixe située vers l'extérieur. De ce fait, les surfaces de serrage de l'accouplement à roue libre sont moins sollicitées par pression.
La figure 8 est une vue fragmentaire d'une coupe suivant la ligne C-D (figure 9) d'une autre forme de réalisation d'un système à roue libre galets de serrage avec un dispositif pour libérer le mouvement de roue li- bre même en charge ; partie du système à roue libre s'immobilise, comme par exemple dans un dispositif empêchant une déviation en arrière (béquille)
La figure 9 représente une coupe suivant la ligne E-M-F (figurer) du même système à roue libre.
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Aux figures 8 et 9, 29 est un arbre moteur à rainures pour clavet- te, sur lequel la bague intérieure 33 du système à roue libre est emmanchée de manière à ne pas pouvoir tourner par rapport audit arbre.cette bague 33 présente la surface de roulement cylindrique intérieure 34. La bague exté- rieure 31 avec la surface de roulement cylindrique extérieure 32 est montée dans l'enveloppe fixe 30. Sur con côté ouvert, cette enveloppe 30 est fermée par un couvercle 46, qui est fixé à l'enveloppe 30 par des vis (non représen- tées). Le levier de manoeuvre 39 est tourillonné dans le couvercle 46.Ce levier porte un galet 40 engagé dans une entaille 41 de la,..bague extérieure
31.
Par rotation du levier 39 dans le sens des aiguilles d'une montre à par- tir de la position représentée à la figure 8, la bague 31 est déplacée dans le même sens.
Deux séries concentriques de galets de serrage 35 et 36 sont pla- cées entre les deux surfaces de roulement cylindriques 32 et 34. Chacun des galets de serrage 35 est situé entre deux traverses 53 de la cage 37. Les galets de serrage intérieurs 36 sont situés entreles traverses 54 ' de la cage 38. La surface cylindrique 20 de la cage 37 repose sur la cage intérieu- re 38. Celle-ci peut tourner sur d'autres surfaces 55 et 56 de l'enveloppe fixe. les deux cages 37 et 38 sont sollicitées l'une vers l'autre par un res- sort 48 attaché aux tourillons ou boutons 49 et 50, de sorte que les galets de serrage 35 et 36 sont toujours maintenus dans la position de coincement.
Au tourillon 52 de la bague extérieure 31 est articulé un levier de débrayage 42. Dans un trou allongé 51 du levier 42 sont engagés deux bou- tons 43 et 47, dont le premier est fixé à la cage intérieure 33 et le deuxiè- me à la cage extérieure37. L'extrémité intérieure 44 du levier 42 est située dans une entaille 45 du couvercle 46 de l'enveloppe.
Lorsque l'arbre moteur 29 tourne dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, les galets 35 et 36 sont dégagés de la position de coincement'et l'arbre 29 peut tourner librement, avec la bague intérieure 33, par rapport à la bague extérieure fixe 31. Dès que l'arbre 29 tend à se déplacer dans le sens des aiguilles d'une montre,chacun des galets 35 est coincé avecde galet 36 correspondant par entraînement par frottement contre la surface de roulement 34 et ces galets empêchent ainsi le mouvement de rotation.
Si l'arbre 29 doit tourner dans le sens'des aiguilles d'une mon- tre ,la rotation du levier 39 dans le même sens provoque la rotation dela bague 31, à l'intervention du galet 40 engagé dans l'entaille 41, également dans le sens des aiguilles d'une montre, sur un certain trajet angulaire par rapport à l'entaille 45 du couvercle 46 de l'enveloppe. Après une certaine rotation, l'extrémité 44 du levier 42 heurte l'entaille 45 du couvercle 46 de l'enveloppe fixe. De ce fait, le levier 42 tourne autour de l'arête de contact de sa partie 44 de telle sorte que maintenant les pièces 31, 37 et
38 tournent d'angles différents selon la distance entre leurs boutons d'at- taque 52, 47, 42 et le point d'appui P de l'extrémité .44 du levier.
Il en résulte que les galets de serrage 35 et 36 sont forcés de sortir en tournant de leur position de coincement et que l'accouplement à roue libre est débrayé, de sorte que l'arbre 29 avec la bague 33 peut tourner librement dans le sens des aiguilles d'une montre.
Lorsque la bague 33 transmet un moment de rotation à la bague e x- térieure 31 par l'intermédiaire des galets 35 et 36 coincés, le débrayage du système à roue libre est effectué grâce à ce que l'appui du moment de ro- tation sur- l'enveloppe fixe 30, 46 se fait par l'entremise du levier 42 au lieu du levier de manoeuvre 39. La bague 31 est déchargée dans la même mesu- re que le levier 42 est déchargé par les cages 37 et 38. Du fait que le le- vier 42 s'appuie contre le couvercle fixe 46,ce levier tourne autour du
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'bouton ou tourillon 52 et fait tourner la bague 31 et les cages 37 et 38 d'angles différents, et le serrage entre les galets 35 et 36 est supprimé.
Lorsque l'arbre et par conséquent la bague 33 ne transmet pas de noment de rotation à la bague 31,la rotation de celle-ci au moyen du le- vier 39 et du galet 40 provoque la rotation forcée du levier 42 autour de la butée de l'extrémité 44 dans le couvercle 46 et le déplacement de la ca- ge 37 en avant par rapport à la cage 38.De la sorte, le coincement entre les galets 35 et 36 est également supprimé et l'arbre 29 peut tourner librement par rapport à la bague 31.
Au cas où la roue libre décrite ci-dessus est utilisée sur des automobiles comme dispositif de transmission de couple, l'arbre 29 et la ba- gue intérieure 33 peuvent être commandés par le moteur et transmettent le mouvement à la bague extérieure 31,et à un organe rotatif remplaçant le boîtier 30 et accouplé aux roues du véhicule.
Au moment où la transmission du couple à la bague 33 cesse,les rouleaux 35 et 36 sont dégagés de la position de blocage, de telle sorte que l'organe rotatif 30 et la bague 31 dépassent la bague 33.
La réalisai on conforme à l'invention d'un système à roue libre pouvant être débrayé même en charge n'est pas limitée à la forme représentée l'un système à roue libre d'appui.L'idée qui est à la base de l'invention est applicable aussi,par exemple, à un système à roue libre entre deux pièces qui tournent.
REVENDICATIONS
1. Accouplement à roue libre à galets de serrage, caractérisé en se qu'un certain nombre de galets maintenus élastiquement en contact deuxàdeux se coincent entre deux surfaces cylindriques (2 et 4).
2. Accouplement à roue libre à galets de serrage selon la reven- dication 1, comprenant deux séries de galets concentriques, caractérisé en ce que les galets extérieurs (5) et les galets intérieurs (6) sont de grandeurs différentes, les galets extérieurs étant de préférence plus grands que les galets intérieurs.
3. Accouplement à roue libre à galets de serrage selon la reven - dication 2, caractérisé en ce que chaque galet extérieur (5) et le galet intérieur conjugué (6) sont pressés l'un contre l'autre en position de coin- cement par une force élastique (ressort 9).
4. Accouplement à roue libre à galets de serrage selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les galets sont gui- dés dans une cage ou bague de guidage et en ce qu'un ou chacun des deux ga- lets est pressé contre l'autre dans la position de coincement par une force élastique..
5. Accouplement à roue libre à galets de serrage selon l'une quel- conque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, pour les galets de serrage extérieurs et intérieurs, deux cages séparées que la force élastique (ressort 19) fait tourner@@une par rapport à l'autre, de sorte que les galets sont pressés dans la position de coincement.
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