Brevet FR2005106A1 — publié le 19691205

La présente invention concerne un dispositif d'accouplement à sens unique, et plus particulièrement un * accouplement à roue libre du type à paliers antifriction dénommé "uni-directionnel"• 5 Dans un type cornu de ce genre d'accou plement , il est prévu, entre des pistes intérieure et extérieure, des cales cylindriques qui sont partiellement déformées dans leur surface circonférentielle. Tandis que la piste intérieur^ ou la piste extérieure^, est entraînée en direction positive, les surfaces 10 des cales interposées entre l*s surfaces des pistes sont maintenues en contact de glissement avec les surfaces des pistes intérieure et extérieure ^généralement avec la surface de piste intérieure), et, lorsque la piste intérieure ou extérieure a tendance à tourner dans le sens.opposé, à savoir dans le. sens négatif, une partie de la 15 surface déformée mentionnée ci-dessus est amenée en engagement d'accouplement avec la surface de la piste intérieure ou extérieure. Le défaut le plus important d'un tel accouplement uni-directionnel, est que^ pendant la rotation à roue libre mentionnée ci-dessus, la surface de cales vient en contact 20 par choc avec les surfaces des pistes intérieure et extérieure. Lorsque les pistes intérieure et extérieure sont amenées en action d'accouplement, les surfaces de coincement des cales sont forcées de se coincer dans la surface de piste, ce qui cause une dégradation des surfaces des cales/ou sur les pistes intérieure et extérieure/ 25 qui compromet le fonctionnement de l'accouplement uni-directionnel. En outre, en vue d'assurer l'action d'accouplement et- une rotation double en roue libre, il est nécessaire de retenir les cales dans une position définie. A cet effet, des ressorts sont prévus, par exemple, entre les cales et la piste extérieure ou un organe de 30 retenue. Cependant, avec cette structure, des difficultés sont soulevées par le fait que les ressorts, ou l'organe de retenue, sont sujets à une rupture possible. La structure d'accouplement devient compliquée et l'opération de rectification des cales exige des montages et outils spéciaux. 35 L'invention a pour but de réaliser une élimination presque parfaite de la friction de glissement, qui pourrait être produite entre les cales et les surfaces de pistes intérieure et extérieure/ en donnant aux cales une forme de simples rouleaux cylindriques. 40 L'invention a pour objet tin dispositif 69 09408 2 2005106 d'accouplement unidirectionnel caractérisé par ce qu'il comprend une piste intérieure et une piste extérieure en forme de palier à rouleaux coniques, des rouleaux disposés entre les surfaces de ces pistes^ avec leurs axes inclinés à un angle approprié avec les 5 génératrices des surfaces de pistes et maintenus en contact linéaire avec les pistes sur toute leur longueur, et un organe d'arrêt prévu à l'une des portion d'extrémité de la surface de piste intérieure ou de la surface de piste extérieure, de sorte que, lorsque l'accouplement est actionné, une des surfaces 10 d'extrémité desdits rouleaux peut être amenée en contact avec cet organe d'arrêt pour empêcher le roulement desdits rouleaux. L'usure des surfaces de pistes intérieure et extérieure est ainsi considérablement réduite par élimination de toutes les forces de frottement de glissement. Le dispositif 15 est compact et il est capable par lui-même de servir de palier antifriction pendant la rotation à roue libre, ce qui élimine l'inconvénient des accouplements unidirectionnel traditionnels, qui doivent toujours être employés en commun avec un palier antifriction. 20 Le dispositif de l'invention comprend des pistes intérieure et extérieure ayant la forme de paliers à rouleaux coniques;et des rouleaux de forme cylindrique/ tronc-conique, sphérique, à corps hyperboloxde ou analogue, qui sont disposés entre les pistes intérieure et extérieure avec leurs axes 25 inclinés à un angle approprié sur la génératrice des surfaces de pistes intérieure et extérieure. Conformément à l'invention» les cales servent d'organes de roulement et de palier antifriction pendant la rotation à roue libre de 1Faccouplement^ et il n'est pas 30 nécessaire de prévoir des moyens traditionnels pour retenir les cales dans une position définie, de sorte que la structure peut être avantageusement simplifiée. En outre, étant donné que les cales, conformément à l'invention, sont maintenues parfaitement en contact 35 avec les surfaces de piste intérieure et extérieure sur toute leur longueur, l'accouplement a une plus grande possibilité d'admettre des charges de palier qu'un accouplement de type traditionnel tout en ayant une capacité de transmission de couple suffisante comme accouplement. 40 La description se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins joints dans lesquels s 69 09 40.8; 3 2005106 - la figure 1 est me vue en perspective montrant le mode de fonctionnement/ avec les surfaces de pistes intérieure et extérieure et un rouleau en contact avec elles» • - la figure 2 est une vue en perspective 5 partiellement "brisée d'un dispositif conforme à la figure 1, • - - la figure 3 montre la direction de déplacement du rouleau sur la surface de piste extérieure, - la figure 4 montre le déplacement sur la piste intérieures 10 =* la figure 5 montre une cage prévue entre les pistes pour retenir les rouleaux, ------ -la figure 6 est une vue en perspective analogue à la figure 1 montrant un rouleau en forme de tronc de cônej 15 - - la figure 7 est une coupe verticale du dispositif de la figure 6, - - - la figure 8 est une vue en perspective montrant le cas où le rouleau a une forme sphérique, - la figure 9 est une vue en perspective 20 avec un rouleau ayant une surface dE hyperboleïde. - - Les figures 1 à 5 montrent, une piste intérieure 1, une piste extérieure 2, des surfaces de pistes respectives la et 2a, des rouleaux 3, une flasque 4 servant - à 'organe-d * arrêt et formée le long du pourtour de plus grand 25 diamètrè de la piste intérieure, une cage 5 prévue entre les pistes pour retenir les rouleaux, et des ouvertures -S prévues dans la cage pour retenir les rouleaux. - •- Des rouleaux cylindriques 3 sont disposés entre lés surfaces de pistes 1a et 2a qui ont la forme de paliers 30 à rouleaux coniques» L'axe b du rouleau 3 est incliné à un angle approprié $ sur les génératrice a qui forment les surfaces de pistes coniques- des pistes 1 et 2. Une extrémité du rouleau 3 est maintenue en contact avec la surface de guidage de la flasque 4 : prévue le long du pourtour de l'extrémité du plus grand diamètre 35 de la-piste intérieure 1. D'autre part, étant donné que les - surfaces de pistes intérieure et extérieure 1a et 2a comprennent entre elles les rouleaux cylindriques 3 qui sont inclinés par rapport aux génératrices, les pistes intérieure et extérieure sont formées/ en accord avec l'angle $ d'inclinaison des, rouleaux 3, 40 avec des surfaces d'hyperboloîde (figures 1 et 2)^ pour assurer un 69 09408 4 2005106 contact linéaire avec les rouleaux 3 sur toute leur longueur. La courbure des surfaces d'hyperboloïde dépend de l'angle d'inclinaison S par rapport à-la verticale des génératrices des surfaces 1 et 2, de la forme des rouleaux, des 5 diamètres des pistes intérieure et extérieure etc.. Le contact mentionné ci-dessus sert à augmenter la capacité de couple de l'accouplement ainsi que sa capacité de charge comme palier antifriction. Un tel contact est également utile en maintenant les rouleaux dans -une position de roulement définie en tout temps. 10 Lorsque la piste intérieure 1 est entraînée en rotation dans -une direction de la flèche kycomme montré figure 1, le rouleau 3 tend à tourner dans la direction indiquée par la flèche B. En supposant que le rouleau 3 tourne en direction de la flèche B, le rouleau 3 roule„ par rapport à 15 la surface de piste intérieure 1P dans une direction qui l'éloigné du sommet Pi du cône formé par les génératrices de la surface de pistej, tandis que^ par rapport à la surface de piste extérieure 2a, il roule dans une direction vers le sommet Po du cône formé par les génératrices de surface. 20 En se référant aux figures 3 et 4, on voit que^ lorsque le couple est appliqué sur le rouleau 3 dans me direction de flèche B, il tend à se déplacer en direction de la flèche m sur la surface de piste extérieure 2a, tandis qu'il se déplace en direction de la flèche n sur la surface de piste . 25 intérieure 1a. Cependant, étant donné que la piste intérieure 1 présente un organe d'arrêt saillant 4 le long du pourtour de la surface de piste 1a sla surface d'extrémité du rouleau 3 est en contact avec l'organe d'arrêt 4« La surface d'extrémité du rouleau 3 est pressée contre l'organe d'arrêt 4 par le couple 30 mentionné ci-dessus et me force de frictio^ agissant entre la surface circonférentielle du rouleau et la surface de piste intérieure 1 a, de sorte que le rouleau est empêché de rouler sur la surface de piste intérieure 1a^avec le résultat que le rouleau 3 et la piste intérieure agissent comme s'ils cçnsti-35 tuaient m organe unitaire. D'autre part, la piste extérieure 2 qui n'a pas de flasque permet au rouleau 3 de se déplacer sur la surface de piste 2a dans la direction de la flèche m. Comme résultat, dans le cas où l'angle vertical de la génératrice de 40 surface de piste extérieure 2a est inférieur à l'angle de frot 69 09408 5 2005T06 tement de glissement entre la surface de piste extérieure 2a et le rouleau 3, la surface de piste extérieure 2a est sollicitée comme par un coin. En conséquences, par la rotation de la piste intérieure 1, le rouleau 3, qui est empêché de roule^ par l'organe 5 d'arrêt 4/sur la piste intérieure 1, est entraîné contre la surface de piste extérieure 2a vers le côté de plus petit diamètre, de sorte qu'une action de coin est exercée sur lui. C'est dire qu'une grande force de coincement de la piste extérieure 2} dûe à cette action de coin produit une force de friction 10 élevée entre la surface circonférentielle du rouleau 3 et des surfaces de pistes respectives 1a et 2a,causant ainsi une rotation de la piste extérieure 2 intégralement avec la piste intérieure 1. D'après la description ci-dessus, on 15 voit que; lorsque la piste intérieure tourne en direction opposée à la flèche A, le rouleau 3 roule sur la surface de piste intérieure la en direction vers le sommet Pi du cône et, sur la surface de piste extérieure 2a, dans une direction qui l'éloigné du sommet Po du cône, de sorte que la rotation mentionnée ci-dessus 20 du rouleau 3» dans le cas où il est retenu par la cage 5 (figure 5), produit, entre le rouleau et la surface de piste intérieure 1a, une force de frictio^ qui agit dans une direction telle que la piste intérieure 1 peut être déplacée en s'éloignant du sommet Pi du cône formé par sa génératrice de surface de piste, tout en produi-25 sant, entre le rouleau et la surface de piste extérieure 2a, une force de friction qui sert à déplacer la piste extérieure 2 vers le sommet Po du cône de ses génératrices. Le résultat est que le rouleau 3 roule vers l'avant en causant m léger dérapage par rapport aux surfaces de pistes intérieure et extérieure 1a et 2a, 30 ce qui assure un fonctionnement comme palier antifriction analogue à un palier à rouleaux coniques ordinaire. La cage 5 mentionnée ci-dessus peut être fabriquée par un procédé quelconque tel que emboutissage à la presse, perçage, moulage, etc.. Etant donné que le 35 frottement de glissement produit pendant le mouvement de roulement des rouleaux est extrêmement faible, un organe de retenue réalisé par simple opération d'estampage peut être utilisé. Les figures 6 et 7 montrent une réalisation dans laquelle les rouleaux 13 ont la forme de troncs 40 de cône. La structure fondamentale est la même que dans la 69 09408 6 2005106 figure 1. Etant donné que les rouleaux 13 sont de forme tronc-conique dans ce cas» les sommets des cônes respectifs, formés par les génératrices des surfaces de piste intérieure 11 et extérieure 12, coincident au point P. Comme dans la réalisation 5 des figures 1 à 5, chacune des surfaces de pistes intérieure et extérieure 11a et 12a a une surface d'hyperboloïde, et un organe d'arrêt 14 est prévu à l'extrémité de plus grand diamètre de la surface de piste intérieure 11a. Lorsqu'il sert d'accouplement uni-directionnel et de palier antifriction» ce dispositif a des 10 fonctionnement identique à celui des figures 1 à 5. La figure 8 montre un dispositif dans lequel la surface circonférentielle du rouleau 23 a une forme similaire à un rouleau sphérique. Avec cette construction, la surface 21a d'une piste intérieure 21 a la forme d'un hyperboloïde, 15 tandis que la surface de piste 22a d'une piste extérieure 22 a la forme d'une surface conique. La piste extérieure peut en conséquence être manufacturée exactement par le même procédé que la piste extérieure de paliers à rouleaux coniques sphériques de type commun. La piste intérieure 21 est pourvue d'un organe d'arrêt 24 à son 20 extrémité de plus grand diamètre. La figure 9 montre une réalisation comprenant des rouleaux 33 de forme hyperboloïde. La surface de piste 32a de la piste extérieure 32 peut être prévue de forme hyperboloïde, tandis que la surface 31a de la piste intérieure 31 peut être 25 conique, de sorte qu'elle peut être manufacturée par le même procédé que la piste intérieure d'un palier à rouleaux conique ordinaire. La référence 34 désigne une flasque . Les figures 8 et 9 montrent des réalisations ayant des rouleaux d'une forme différente de celle des figu-30 res 1 à 5 et en conséquence les surfaces de pistes de ces dispositifs ont des contours différents. Cependant, en principe ils sont identiques à ceux de la figure 1 en ce qui concerne la structure et la fonction. En accord avec chacun des dispositifs 35 décrits ci-dessus» les deux surfaces de piste intérieure et extérieure, ou l'une de ces surfaces, et la surface circonférentielle des rouleaux^ont une forme d1hyperboloïde, et comme résultat, les rouleaux, lorsqu'ils sont en place, sont inclinés à un angle $ prédéterminé^ en étant restreints par 1'hyperboloïde. 40 Lorsque l'accouplement sert de palier antifriction» en conséquence, 69 09408 7 2005106 les rouleaux n'exercent pas de pression latérale élevée. La cage elle-même peut être formée par un procédé simple d'estampage à la presse. Dans la description ci-dessus, l'organe 5 d'arrêt pour maintenir le roulement des rouleaux est prévu à l'extrémité de diamètre le plus large de la piste intérieure, mais étant donné que l'organe d'arrêt sert à empêcher le roulement des rouleaux lorsque la piste intérieure ou la piste extérieure tournent dans une direction, il peut également être disposé sur un endroit 10 autre que la portion drextrémité de plus grand diamètre de la piste intérieure, par exemple à l'extrémité de plus faible diamètre de la piste intérieure ou à l'extrémité de plus faible ou de plus grand diamètre de la piste extérieure. Au lieu de former l'organe d'arrêt intégralement avec la piste intérieure ou extérieure, il 15 peut également être prévu comme un organe séparé à assembler avec-elle. L'accouplement uni-directionnel ainsi constitué peut être monté dans une pièce mobile de la machine de la même manière qu'un palier à rouleaux coniques à simple ou à double rangée traditionnel. Bien entendu, l'invention n'est pas 20 limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation^ sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 09408 8 2005106 BBVmPUmDHMS t~ Dispositif d'accouplement à sens unique, caractérisé par ce qu'il comprend une piste intérieure et une piste extérieure en forme de palier à rouleaux coniques» 5 des rouleaux disposés entre les surfaces de ces pistesj» avec leurs axes inclinés à un angle approprié avec les génératrices des surfaces de pistes et maintenus en contact linéaire avec les pistes sur toute leur longueur, et un orgaae àE arrêt prévu à l3une des portions &ê extrémité de la surface de piste intérieure ou de la 10 surface de piste extérieure^ de sorte que, lorsque l'accouplement sst actionné» une des surfaces d'extrémité desdits rouleaux peut être amenée en contact avec cet organe d'arrêt pour empêcher le roulement desdits rouleaux,, dispositif pouvant servir aussi bien de palier antifriction .que d'accouplement unidirectionnel, 15 2° - Dispositif conforme à la revendica tion 11 caractérisé par ce que les rouleaux sont de forme cylindrique et les deux surfaces de pistes intérieure et extérieure ont. la forme d'hyperboloxdes. 20 tion 1 j, caractérisé par ce que les rouleaux ont la forme de troncs de cône et les deux surfaces de pistes intérieure et extérieure ont la forme d1 hyperboloïdes. tion 1t caractérisé par ce que les rouleaux ont une forme 25 similaire à des galets sphériques et les deux surfaces de pistes intérieure et extérieure sont formées de manière à être en contact linéaire avec la totalité de la longueur de ces rouleaux. tion 1, caractérisé par ce que les rouleaux ont une forme 30 similaire à des galets sphériques et la surface de piste extérieure a la forme d'une surface conique. 3° - Dispositif conforme à la revendica- 4° ™ Dispositif conforme à la revendica- 5° - Dispositif conforme à la revendica- 6° - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé par ce que les rouleaux ont une forme d'hyperboloïde• 35 7° - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé par ce que les rouleaux ont une forme d*hyperboloïde et la surface de piste intérieure a une forme conique. bad original