Brevet FR2026591A1 — publié le 19700918

i. 2026591 La présente invention concerne un ensemble de cames pour encliquetage à sens unique comportant une bague de roulement intérieure et une bague de roulement extérieure et dans lequel une cage à cames de coincement maintient de façon qu'elles puissent tour-5 ner une série de cames de coincement présentant chacune une surface intérieure et une surface extérieure formant chacune lobe de came, qui pivotent de façon à se coincer entre les bagues de roulement lorsque ces bagues ont tendance à tourner l'une par rapport à l'autre dans un certain sens et qui se dégagent de ces bagues lorsque 10 leur mouvement de rotation relatif s'effectue dans le sens inverse. Ces cames de coincement comprennent des parties qui forment contrepoids et dont la position par rapport à l'axe des cames est telle qu'elles provoquent par effet centrifuge la rotation de ces cames dans le sens qui les dégage des bagues de roulement lorsque la ca-15 £e est en roue libre par rapport à l'une de ces bagues, et ceci contre la résistance opposée par un élément de rappel lorsque la vitesse de rotation atteint une valeur prédéterminée, les cames de coincement demeurant alors dégagées des bagues de roulement pour toutes les valeurs de la vitesse de rotation supérieures à ladite 20 , vitesse prédéterminée. En général, les encliquetages à roue libre actuellement utilisés ne comportent aucun dispositif qui mette les cames de coincement hors de contact avec les bagues de roulement en marche en roue libre, et il en résulte de fortes usures locales des cames de coin-25 cernent dues aux frottements de ces cames contre les bagues de roulement qui se produisent lorsque 1'encliquetage fonctionne en roue libre Dans ces conditions, la bague de. roulement qui tourne en roue libre s'use en général uniformément, mais les cames de coincement frottent sur cette bague toujours dans la même zone de leur 30 profil et s'usent de façon non uniforme. Ces usures localisées affectent défavorablement le bon fonctionnement des cames. Par suite, l'un des objets principaux de la présente invention est la réalisation d'un ensemble de cames de coincement pour encliquetages, dans lequel les cames sont complètement mises 35 hors de contact avec la bague de roulement de 1'encliquetage qui tourne en roue libre et dans laquelle les cames de coincement ne subissent par suite aucune usure localisée indésirable. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, description faite à 40 titre purement explicatif et nullement limitatif et avec référence 69 44174 2. 2026591 aux dessins joints dans lesquels : La figure 1 est une coupe axiale faite dans un encliquetage à cames de coincement et montrant l'ensemble de cames de coincement de type nouveau objet de l'invention ; 5 La figure 2 est une vue avec arrachements et coupe par tielle faite suivant le plan 2-2 de la figure 1 et montrant les détails de 1.'ensemble de cames de coincement de l'invention ; La figure 3 est une coupe faite suivant le plan brisé 3-3 de la figure 2 ; 10 La figure 4 est une vue en bout d'une came de coincement de l'invention étudiée de façon à se dégager d'une bague de roulement extérieure lorsque cette bague tourne en roue libre ; et La figure 5 est une vue en bout d'une came de coincement de l'invention étudiée de façon à se dégager d'une bague de roule-15 ment intérieure lorsque cette bague tourne en roue libre. Un encliquetage à sens unique à cames de coincement de l'invention désigné dans son ensemble par la référence 10 (figure 1) comprend, entre autres éléments ; une bague d'entraînement tournante intérieure 11, une bague d'entraînement tournante exté-20 rieure 12, des roulements 13 interposés entre la bague extérieure 12 et la bague intérieure 11, des joints d'huile 14 et un ensemble 15 de cames de coincement (figures 1, 2 et 3) conforme à l'invention et qui assure un entraînement ou un état de roue libre entre la bague intérieure 11 et la bague extérieure 12. La bague in-25 térieure 11 forme un chemin de roulement intérieur 20 adjacent à l'ensemble de cames 15 de l'invention et la bague extérieure 12 forme de même un chemin de roulement extérieur .21 adjacent à l'ensemble de cames 15 de l'invention. Cet ensemble de cames 15 comprend deux flasques de cage 22, 30 deux ressorts de rappel 23, une série d'entretoises de cage 24, une série de cames de coincement 25 et un élément élastique d'entraînement par frottement 26 (figure 2). Les flasques de cage 22 portent des trous 27 régulièrement espacés sur une même circonférence et qui reçoivent les tourillons 28 des cames de coincement, et 35 sont maintenus en direction axiale à la distance appropriée qui leur permet de recevoir entre eux les cames 25 par des entretoises 24 fixées par des vis (figures 1, 2 et 3). Les cames 25 sont munies de tourillons 28 qui tournent dans des trous 27 des flasques de cage 22 et forment chacune un lobe de 40 came, extérieur 30 et un lobe de came intérieur 31 qui viennent en 69 44174 3. 2026591 contact d'entraînement avec la bague de roulement extérieure 21 et la bague de roulement intérieure 20 lorsque cette bague intérieure tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la bague extérieure 21 (figures 2, 4 et 5) et qui, normalement, se 5 décoincent et frottent contre la bague extérieure dans un mouvement de: roue libre lorsque la bague intérieure 20 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la bague extérieure^ 21. Les cames 25 forment des surfaces transversales 31 adja-10 centes à chacun de leurs tourillons 28. Les ressorts de rappel 23, qui travaillent en compression, agissent sur les surfaces transversales 31 des cames 25 de façon à tendre à faire tourner celles-ci en sens inverse des aiguilles d'une montre (figures 2, 4 et 5) de façon à les mettre én contact d'entraînement par coincement entre 15 la bague intérieure 20 et la bague extérieure 21. L'un des ressorts d'entraînement par frottement 26 est représenté sous la forme d'un ressort acier plat, et il peut être prévu un certain nombre de ressorts semblables sur les cages des cames selon les forces d'entraînement que l'on désire obtenir. Les ressorts d'entraînement 20 26 sont fixés sur la cage annulaire en 32' et sont légèrement cintré de façon que leur surface d'appui ait une forme complémentaire de celle de la surface de la bague de roulement intérieure 20. Un ou des ressorts d'entraînement 26 peuvent aussi être prévus sur la surface extérieure des flasques de cage 22 au lieu 25 de l'être sur la surface intérieure comme représenté (figure 2) \ dans le cas où il est désirable que l'ensemble de cames 15 tourne avec la bague de roulement extérieure 21.lorsque celle-ci est en roue libre. Mais, du fait que les cages des cames ont normalement tendance de tourner avec la bague de roulement extérieure associée, 30 la Demanderesse estime qu'il n'est pas toujours nécessaire de prévoir un entraînement par frottement entre la bague de roulement extérieure et les flasques de cage lorsque c'est cette bague de roulement extérieure qui doit prendre un mouvement de roue libre. • Les cames de coincement 25 utilisables dans le cas où c'est 35 la bague de roulement intérieure qui doit se mettre en roue libre sont représentées sur la figure 4 et ont une configuration spéciale telle qu'une de leurs parties 35 forme contrepoids du côté gauche de la came, de sorte que le centre de gravité 36 de la came 25 est déporté vers la gauche par rapport au centre de rotation 37 de 40 ses tourillons 28. Dans le cas où la bague de roulement intérieure 69 44174 4. 2026591 20 doit se mettre occasionnellement en mouvement de roue libre, le centre de courbure 38 des surfaces extérieures des cames 30 est, en général, déporté vers l'intérieur par rapport au centre de gravité 36 et à l'axe de rotation 37 des cames. Dans ce cas, le centre de 5 courbure des surfaces intérieures 31 des cames est situé sur l'axe de rotation 37 des tourillons 28 des cames. Lorsque 1'encliquetage est en cours d'utilisation, si la bague de roulement intérieure 20 tourne en roue libre et en sens inverse de la rotation des aiguilles d'une montre par rapport à la 10 bague de roulement extérieure 21, l'ensemble 15 des cames est entraîné par la bague intérieure 20 du fait des frottements d'entraînement provoqués par les ressorts 26 et, par suite, les cames 25 tournent avec cette bague intérieure 20. Lorsque la vitesse de rotation de cette bague intérieure 20 augmente, les cames 25 sont 15 repoussées dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre (figures 2 et 4) autour de leur axe 37 avec une force constamment croissante et due à la résultante des forces centrifuges qui agit au centre de gravité 36 de la came. La rotation des cames 25 due à ces forces centrifuges est 20 empêchée par les ressorts de rappel 23 jusqu'à-ce que la vitesse de rotation des cames atteigne une valeur suffisante pour que les forces centrifuges qui s'exercent sur ces cames soient égales ou supérieures à la résistance opposée par les ressorts de rappel 23, après quoi, tout accroissement de la vitesse de rotation de l'en-25 semble 15 provoque la rotation des cames 25 dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre (figure 4) sur l'axe des tourillons 37 engagés dans les flasques de cage 22. Lorsque cette rotation par effet centrifuge des cames se produit, les surfaces de roulement intérieures 31 des cames roulent sur le chemin de roule-30 ment 20 de la bague intérieure en tournant autour de l'axe 37 des tourillons 28 des cames, et les surfaces de roulement intérieures 30 de ces cames tournent en s'écartant du chemin de roulement 21 de la bague extérieure et provoquent ainsi le désengagement total des cames 25 et de la bague de roulement extérieure 21 tant que la 35 bague intérieure 20 tourne en roue libre à une vitesse supérieure à celle qui donne naissance à des forces centrifuges supérieures à la résistance opposée par les ressorts 23. Afin de maintenir les cames 25 après leur désengagement qui vient d'être décrit sur une position telle qu'elles soient prêtes à se coincer à nouveau entre ^0 la bague intérieure 20 et la bague extérieure 21, leur rotation par 69 44174 5- 2026591 effet centrifuge sous l'action de vitesses excessives en marche en roue libre peut être limitée par une barrette de butée transversale 39 logée entre les flasques de cage 22 à proximité immédiate de chacune des cames 25, ou bien ces cames peuvent être suffisamment 5 rapprochées les unes des autres pour entrer en contact mutuel après un mouvement de rotation par effet centrifuge prédéterminé, de fa-çon à limiter l'amplitude de ces mouvements de rotation. Les cames de coincement 25 peuvent être utilisées, comme représenté sur la figure 5, dans un encliquetage dans lequel c'est 10 la bague de roulement extérieure qui doit pouvoir tourner en roue libre, ces cames ayant alors une configuration particulière par laquelle leur partie 35 qui forme contrepoids est déportée vers la gauche de la came de façon que le centre de gravité 36 de celle-ci soit déporté vers la gauche par rapport à l'axe de rotation 37 des 15 tourillons 28 de la came. Dans ces conditions, lorsque la bague extérieure 21 est sur le point de tourner en roue libre, le centre de courbure de la surface de roulement extérieure 30 de chaque came est situé nettement au-dessous de l'axe de rotation 37 des tourillons 28 de la came. Dans ces conditions, le centre de courbure des 20 surfaces de roulement intérieures 31 des cames est en général situé sur l'extérieur et sur la gauche de l'axe de rotation 37 des cames 25. Lorsque 1'encliquetage est en cours d'utilisation, si la bague de roulement extérieure 21 prend un mouvement de roue libre 25 dans le, sens de la rotation des aiguilles d'une montre par rapport à la bague de roulement intérieure 20, l'ensemble des cames 15 est entraîné en rotation par la bague extérieure 21 par suite des forces de frottement développées par un ressort 26, et, par suite, les cames, 25 se dégagent de la bague extérieure 21. Lorsque la vitesse 30 de rotation de cette bague extérieure 21 augmente, les cames 25 sont repoussées dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre (figures 2 et 4) autour de leurs axes 37 avec une force croissante qui se développe par effet centrifuge et dont la résultante s'exerce sur le centre de gravité 36 excentré de la came considérée. 35 La rotation des cames 25 par effet centrifuge est empêchée par- la résistance des ressorts de rappel 23 jusqu'à ce que la vitesse de rotation de ces cames atteigne une valeur pour laquelle l'action des forces centrifuges sur les cames 25 est égale ou supérieure à la force d'expansion des ressorts 23, après quoi tout 40 accroissement de la vitesse de rotation de l'ensemble de cames 15 69 44174 6. 2026591 fait tourner les cames 25 dans le sens de la rotation des aiguilles d'une montre (figure h) sur l'axe de rotation 37 des tourillons engagés dans les flasques de cage 22. Lorsque cette rotation par effet centrifuge des cames se produit, les surfaces de roule-5 ment extérieures 30 de ces cames roulent sur le chemin de roulement 21 de la bague de roulement extérieure en tournant autour des axes 37 des tourillons 28 des cames, et les surfaces de roulement intérieures 31 des cames 25 se dégagent du chemin de roulement de la bague intérieure 20 de façon à provoquer le désengagement com-10 plet des cames 25 et de cette bague intérieure 20 pendant la rotation en roue libre de la bague extérieure 21 à une vitesse supérieure à celle, prédéterminée, qui donne naissance à des forces centrifuges supérieures à la résistance opposée par le ressort 23. En vue de maintenir les cames 25 en position appropriée pour qu'el-15 les soient prêtes à se coincer à nouveau entre le chemin de roulement intérieur 20 et le chemin de roulement extérieur 21 après en avoir été dégagées,comme il vient d'être décrit, le mouvement de rotation de ces cames 25 peut être limité, au cas où elles seraient soumises à des forces centrifuges excessives, à l'aide de barret-20 tes de butée 39 placées entre les flasques de cage 22 et adjacentes à chacune des cames 25, ou bien ces cames 25- peuvent être suffisamment rapprochées les unes des autres pour venir en contact mutuel lorsque lesdites forces centrifuges dépassent une valeur prédéterminée et limiter ainsi leurs mouvements de rotation par effet 25 centrifuge. En résumé, on remarquera que l'ensemble de cames 15 de l'invention utilisable dans un encliquetage à roue libre est agencé de façon que les cames 25 qui en font partie se dégagent complètement de la bague de roulement qui doit pouvoir tourner en roue libre 30 lorsque la vitesse de rotation en roue libre de cette bague dépasse une vitesse prédéterminée, ce qui évite les usures localisées indésirables provenant des frottements des cames qui se produiraient s'il en était autrement et qui affecteraient le bon fonctionnement et l'efficacité de 1'encliquetage. 35 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à 11homme de 1'art. 69 44174 7. 2026591 1 REVENDICATIONS 1 - Ensemble de cames de coincement utilisable dans un encliquetage à roue libre en sens unique comprenant une bague de roulement intérieure et une bague de roulement extérieure et une cage 5 à cames"de coincement agencée pour maintenir de façon qu'elles puissent, tourner lesdites cames de coincement entre la bague de roulement intérieure et la bague de roulement extérieure, cet ensemble comprenant une série de cames de coincement pouvant tourner dans ladite cage et présentant chacune des surfaces de roulement 10 intérieures et extérieures formant lobes de cames et étudiées de façon à se coincer normalement entre la bague de roulement intérieure èt la bague de roulement extérieure lorsque 1'encliquetage tourne dans un certain sens et provoquant ainsi l'entraînement de ces.bagues l'une par l'autre, et à tendre de se décoincer et de 15 frotter.:sur les bagues de roulement adjacentes de façon qu'une rotation en roue libre puisse s'établir entre ces bagues et, des dispositifs agissant sur les cames de coincement de façon à tendre constamment à les faire tourner dans ledit premier sens ; cet ensemble étant caractérisé en ce que ses cames de coincement compor-20 tent une partie formant contrepoids qui tend constamment à faire tourner les cames dans ledit sens opposé-sous l'effet des forces centrifuges lorsque ladite cage tourne en roue libre par rapport à l'une desdites bagues de roulement, l'action de ces parties formant contrepoids devenant supérieure à celle des dispositifs qui tendent 25 constamment à repousser les cames vers leur position de coincement lorsque la vitesse de rotation dépasse une valeur prédéterminée et ayant alors pour effet de dégager complètement l'une de l'autre les bagues de roulement tant que la vitesse de rotation en roue libre a une vâleur supérieure à ladite valeur prédéterminée. 30 2 - Ensemble de cames de coincement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites cames forment une surface transversale1 excentrée radialement par rapport à l'axe de rotation de la came,considérée ; et en ce que les dispositifs repoussant constamment les cames vers leur position de coincement sont constitués 35 par des ressorts de compression en contact avec lesdites surfaces transversales. 3 - Ensemble de cames de coincement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de courbure des surfaces de cames adjacentes à la bague intérieure est excentré dans le même sens 40 par rapport au centre de gravité de la came que l'axe de rotation 69 44174 8. 2026591 de celle-ci, et en ce que l'axe de rotation des surfaces extérieures des cames coïncide avec l'axe de rotation de la came et est situé entre le centre de gravité de la came et le centre de courbure de la surface de roulement intérieure de la came, de sorte que les 5 forces centrifuges qui s'exercent sur ces cames lorsque 1'encliquetage tourne en roue libre provoquent le dégagement des surfaces de roulement des cames et de la bague qui ne tourne pas en roué libre et évitent ainsi toute usure par frottement de ces éléments. 4 - Ensemble de cames de coincement selon la revendication 10 1, caractérisé en ce que le centre de courbure des surfaces intérieures des cames adjacentes à la bague de roulement intérieure coïncide avec l'axe de rotation de la came considérée, les centres de courbure des surfaces de roulement extérieures des cames étant déportés dans la même direction par rapport au centre de gravité 15 de la came que l'axe de rotation de celle-ci, ce par quoi toute rotation par effet centrifuge des cames due à la rotation en roue libre de la bague de roulement intérieure a pour effet de dégager par un mouvement de retrait lesdites surfaces extérieures des cames, et ces surfaces extérieures seulement, de la bague de roule-20 ment extérieure, et empêcher ainsi toute usure par frottement entre ces éléments. 5 - Ensemble de cames de coincement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de courbure des surfaces de roulement extérieures des cames est déporté dans le même sens par rap- 25 port au centre de gravité de la came considérée que l'axe de rotation de cette came, le centre de courbure des surfaces de roulement intérieures des cames étant situé sur l'axe de rotation de ces cames et entre le centre de gravité et le centre de courbure des surfaces de roulement extérieures de la came considérée, ce par 30 quoi les forces centrifuges qui s'appliquent sur les cames et qui sont dues à la rotation en roue libre de la bague de roulement intérieure provoquent le dégagement par retrait des surfaces de roulement extérieures des cames, et de ces surfaces seulement, et de la bague de roulement extérieure, et évitent ainsi toute usure par 35 frottement entre ces éléments. 6 - Ensemble de cames'de coincement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de courbure des surfaces de roulement intérieures des cames est décalé dans le même sens par rapport au centre de gravité de la came considérée que l'axe de rota- 40 tion de cette came, et en ce que le centre de courbure des surfaces 69 44174 9. 2026591 de rotation extérieures des cames coïncide avec l'axe de rotation de ces cames et est situé entre ledit centre de gravité et ledit centre de courbure des surfaces de roulement intérieures de la came considérée, ce par quoi les forces centrifuges qui s'exercent 5 sur les cames sous l'effet du mouvement de rotation en roue libre de la bague extérieure provoquent le dégagement par retrait des surfaces de roulement intérieures des cames, et de ces surfaces de roulement intérieures seulement, de la bague de roulement intérieu re en mouvement de roue libre et empêchent ainsi toute usure par • 10 frottement entre ces éléments. 7 ~ Ensemble de cames de coincement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de courbure des surfaces de rou lement extérieures des cames est situé sur l'axe de rotation de ces cames, et' en ce que le centre de courbure des surfaces de rou-15 lement intérieures des cames est déporté par rapport audit axe de rotation dans le même sens que le centre de gravité de la came considérée', ce par quoi les forces centrifuges qui s'exercent sur les cames du fait de la rotation en roue libre de la bague de roulement extérieure provoquent le dégagement par retrait des surfa-20 ces de roulement intérieures des cames, et de ces surfaces de roulement intérieures seulement, de la bague de roulement intérieure en rotation en roue libre, et évitent ainsi toute usure par frot^-tement entre ces éléments.