Brevet FR2022023A1 — publié le 19700724

invention conserne un mécanisme rotatif à cliquet et rochet et particulièrement, nais non exclusivement, un mécan.s- me rotati@ à cliquet et rochet incorporé dans des embrayages autonautiques synchrones pour déplacer héllcoldaiement un élément n- termédiaire par rapport à l'un des éléments ae I'è@brayage et faire amorcer la mise en prise des éléments d1a:abrayage au passage de ces éléments par la vitesse de synchronisme dans un sens de rotation relative détermine. Dans un mécanisme rotatif à cliquet et rochet destiné àêtre employé dans une machine travaillant à vitese élevéo et ou à grande puissance,les les cliquets doivent être robustes compte tenu des charges importantes imposées,et pourtant L@gers pour pondre aux conditions de grande vitesse. Qland ce mcanlsrne d'encllque- tage à rochet est engagé, les cliquets doivent être capables de transmettre de façon sare la charge du couple moteur ou, dans le cas d'un mécanisme d'encliquetage à rochet dans des embrayages autotnatiques synchrones, les cliquets doivent entre capables de déplacer rapidement un élément intermédiaire lourd pour amorcer la venue en prise de l'embrayage.D'autre part, dans les périodes pendant lesquelles les cliquets p.- sens sans s'y engager par dessus les dents de rochet, le poids de ces cliquets lorsqu'ils sont d'une construction robuste, constitue un Inconvénient à cause de la masse centrifuge élevée qui s'exerce sur leurs axes de support et des chocs @ importants qu peuvent se produire pendant une longue durée, avec possibilité d'usure : il est donc ddsirable que pour cette raison les cliquets soient aussI légers que possible La présente invention a pour objet de résoudre le problème posé par ces conditions contradictoires. Le mécanisme rotatif d'encliquetage à rochet conforme à l'invention comprend au moins un cliquet principal, une bague d'éléments coagissants, au moins un cliquet auxiliaire et une couronne à dents de rochet coagissantes qui peuvent Entre formées par les éléments qui coopèrent avec le cliquet principal, le cliquet auxiliaire étant monté pour pouvoir se déplacer par rapport au cliquet principal lorsqu'il est en prise avec une dent de rochet d'une façon telle que, pendant le glissement du cliquet auxiliaire sur les dents à rochet coagissantes, le cliquet principal se trouve hors de prise avec les éléments coagissant avec lui, tandis que ledit déplacement du cliquet auxiliaire par rapport au cliquet principal, lorsqu'il est engagé dans denture à rochet amène le cliquet princral dans une position où il peut s'engager avec un Linent coagissant. A titre d'exemple, plusieurs formes de réalisation de l'Invention ont t décrites ci-dessous et représentées au dessin annea. la figure 1 est une vue en coupe Q une partie d'un m@canisme d'encliquetage rotatif à rochet suivant une forme de réalisation de l'invention dans laquelle les éléments avec lesquels les cliquets principaux coopèrent sont les dents de rochet avec lesquelles coopèrent les cliquets auxiliaires, un cliquet principal étant représenté en position hors de prise par rapport à La denture à rochet et un cliquet auxiliaire étant représenté dans l'état transitoire de prise avec une dent de rochet La figure LA est une vue semblable à la figure 1, mais représente un cliquet principal en partie en prise avec une dent de rochet. La figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mais montre le cliquet principal en prise complète avec une dent de rochet. La figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe suivant IV- 1V de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 1. La figure 6 est une demi-vue en coupe longitudinale d'un embrayage automatique synchrone comportant le mécanisme d'encliquetage à rochet de ces figures 1 à 5. La figure 7 est une demi-vue en coupe longitudianle d'un embrayage automatique synchrone comportant un mécanisme d'encliquetage suivant une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle le cliquet principal et le cliquet auxiliaire coopèrent avec des couronnes dentées séparées. La figure 8 est une vue en coupe d'une partie du mécanisme d'encliquetage à rochet représenté à la figure 7 suivant VIII-VIII de la figure 7. La figure 9 est une vue en coupe d'une partie du mécanisme à cliquet et rochet représenté à la figure 7 sur la ligne -L.-IX, représentant un cliquet principal dans une position non engagée avec la denture coagissante. La figure 9 A est une vue semblable à la figure 9 nais représenté le cliquet principal en prise partielle avec la denture coagissante. La figure 10 est une vue semblable à la figure 9 mais représente le cliquet principal en prise complète avec une dent coagissante. La figure ll est une coupe suivant XI-XI de la figure 9. Le mécanisme à cliquet et à rochet représenté dans les figures 1 à 5 comprend une couronne l dont une partie est représentée, formée avec des dents à rochet 2 et montée (par des moyens non représentés) de façon à tourner autour de son axe et une couronne3partiellement représentée qui est montée de façon à tourner autour du même axe et disposée radialement à l'intérieur de la couronne 1. Une couronne 3', fixée à la bague 3, forme avec celle-ci une gorge annulaire 4 qui reçoit une bague de commande 5 qui peut y glisser angulairement et qui porte une rainure extérieure 6 (figure 5) qui est localement agrandie en 6' (figure 4) et, en travers des parties les plus épaisses de la bague 5, s'étendent de légers axes de cliquet 7 sur chacun desquels est pivoté un cliquet auxiliaire 8, de faible poids et fait par exemple d'un alliage léger à haute résistance.Il. peut y avoir, par exemple, deux paires de cliquets auxiliaires diamétralement opposés. La bague de commande 5 porte de courtes lumières incurvées 9 centrées autour de l'axe de rotation du mécanisme et des axes lourds de cliquets 10 portés par La couronne composite, 3,3' passent à travers les parties larges de la gorge 6 et à travers les lumières incurvées 9. Sur chaque axe de cliquet 10 est pivoté un cliquet principal ll deux paires de cliquets principaux peuvent entre par exemple diamétalement opposées. Les cliquets principaux sont: de construction ro@aste et faits par exemple en acier traité à haute résistance. Chacun des cliquets auxiliaires & s est pourvu d'uval ressort de commande 12 qui pousse le cliquet à :?r'L en prise avec les dents 2. Chaque cliquet principal ll est pourvu dgun ressort de commande 13 qui pousse ce cliquet dans une position représentée à la figure 1 , où il est hors de prise avec les dents 2. Les cliquets auxiliaires fi et de .atme les cliquets principaux Il ont leurs becs orientés dans le même sens (contraire à celui des aiguilles d'une montre dans les figures 1, lA et 2). Si l'on considère le mécanisme dans l'état transi toire représenté à la figure 1, dans lequel le bec 8' d'un cliquet auxiliaire w est en prise avec une dent de rochet 2, ce bec 8' est en avance sur le bec d'un cliquet principal correspondant 11, dans le sens de mouvement qui est contraire à celui des aiguilles d'une montre, dans lequel sont orientés les becs des cliquets et cela d'une distance légèrement supérieure à la distance entre trois dents consécutives et chaque axe de cliquet 10 se trouve à l'extrémité de droite de sa lumière incurvée 9.La bague de commande 5 est capable de prendre un mouvement angulaire limité par rapport à la couronne 3, ce mouvement étant limité par les liaisons, par axe et lumière entre la couronne composite 3,3' et la bague 5, ces liaisons étant constituées par axes de cliquets 10 et les lumières incurvées 9. La bague de commande 5 porte un certain nombre de bossages 14 actionnant le cliquet et qui traversent la gorge annulaire 6, le nombre des bossages 14 étant égal au nombre des cliquets principaux ll et ces bossages étant placés de façon que, dans la rotation en roue libre du mécanisme, chaque bossage est adjacent à, ou s'appuie contre une extrémité d'une surface chanfreinée 15 au-dessous du bec ll' d'un cliquet principal correspondant 11. Quand le mécanisme est en roue libre, les cliquets auxiliaires légers glissent sur les dents de rochet 2 sous l'action de leurs ressorts de commande 12, tandis que les robes~ tes cliquets principaux ll sont retenus par leurs ressorts de commande 13 pour ne pas venir en prise avec les dents 2. Quand le sens de la rotation relative des couronnes 1 et 3 s'inverse, l'un au moins des cliquets auxiliaires 8 est en prise avec une dent d'encliquetage 2, comme on le voit sur la figure 1, et la bague de commande 5 qui porte les cliquets auxiliaires est par suite déplacée angulairement par rapport à la couronne composite 5,5' qui porte les cliquets principaux ll (à la droite de la figure 1) jusqu'à ce que les axes des cliquets 10 viennent à proximité des extrémités de gauche des lumières incurvées 9.Le mouvement de la bague 5 par fapport à la couronne 3 amène les bossages 14 à coopérer avec les surfaces chanfreinées 15 des cliquets principaux ll et par suite font tourner ces cliquets lL autour de leurs axes 10 (sens des aiguilles d'une montre) dans la figure 1, de sorte que les becs des cliquets principaux ll viennent sur le trajet des dents de-rochet 2, qui, en raison du mouvement de la bague de commande 5 par rapport aux couronnes 3,3', sont nainte nant dans le voisinage immédiat des becs des cliquets principaux ne léger mouvement angulaire qui se poursuit de la bague 5 par rapport à le. couronne 8 amène le bec 11' d'au moins un des cliquets principaux à venir en prIse avec une dent du rochet 2 (figure 2), de sorte que la force qui résulte de l'interaction du bec ll' du cliquet li et de la .-ace de la dent 2 qui a une orientation angulaire convenable, entralne le bec du cliquet radialement vers l'extérieur, en séparant le bossage de commande 14 de la surface assoclée du cliquet il (figure 2) et dégageant le cliquet auxiliaire 8 du contact transmetteur de charge avec la dent de rochet coopérante 2. Lorsque le sens de la rotation relative des bagues 1 et 3 s'inverse à nouveau, de sorte que la dent 2 revient hors de contact avec les becs II' des cliquets princ.paux,ll, la bague de commande S est déplacée par rapport à la couronne 3 par un ressort de rappel (ou des ressorts), non représentés, dans le sens contraire à celles des aiguilles d'une montre dans la figure 2, de sorte que les bossages 14 se déplacent le long des surfaces chanfreinées 15 et permettent aux cliquets principaux Il de revenir à leur état de non-engagement, sous l'action de leurs ressorts de commande 13. Ce mouvement de rappel de la bague de commande 5 s'effectue sous l'action du ou des ressorts de rappel (non représentés) agissant entre la couronne 3 et la bague 5.Suivant une variante ou un supplément, avec un angle de chanfrein approprié des surfaces 15 des cliquets principaux 11, on peut s 'ar- ranger pour que le mouvement de la bague 5 puisse titre effectué ou assisté par la pression des surfaces 16 séparant les dents de rochet 2 sur les cliquets principaux Il et/ou pour l'action de la force centrifuge sur les cliquets principaux 11, si ceux-ci sont désiquilibrés autour de leurs axes 10 de façon que leurs queues soient plus lourdes que leurs becs.Si on le désire, les ressorts de commande 12 des cliquets auxiliaires peuvent être supprimés et ,dans ce cas ,les cliquets auxiliaires peuvent avoir une distributlon de poids par rapport leurs axes 7 telle que, lors de la rotation de la couronne 3, les becs des cliquets soient pressés par la force centrifuge à s'engager avec les dents de rochet2. La figure G représente un embrayage automatique synchrone comportant le mcanIsme à cliquet et à rochet décrit plus haut avec raférence aux figures 1 à 5 . L'embrayage comprend un premier riment d'embrayage rotatif 17 présentant des dents d'em brayage intérieures 18 et une denture à rochet , et un second élément d'embrayage rotatif 19 présentant des nervures hélicoida- les etérIeures avec pas à droite 22 avec lesquelles vIennent en prise des nervures LlélicoEdales i-nt.5-rieures 21 d'un élément inter faire 22.Cet plument intermédiaire 22 présente des dents d'em- brayage extvrieures 23 et un rebord annulaire extérieur 3 tandis qu'unie couronne j ' forme avec le rebord 3 une couronne composite dans laquelle la bague de commande 5 peut glisser. La figure 6 montre aussi un axe de cliquet 10 et un clIquet principal 11. Dans un sens de rotation relative des éléments d'embrayage 17 et 19, les cliquets auxiliaires 8 (non visibles dans la figure 6) glissent sur les dents de rochet 2 mais les cliquets principaux ll sont en position de non engagement avec les dents de rochet 2 et 11 embrayage reste débrayé.Lorsque le sens de rotation relative des éléments d'embrayage 17 et 19 s'inverse, et que les éléments d'embrayage 17 et 19 passent par le synchronisme, les cliquets auxiliaires 8 viennent en prise avec les dents de rochet 2 et la bague 5 est déplacée pour amener les bossages 14 à faire tourner les cliquets principaux sur leurs axes dans des positions telles que leurs becs se trouvent sur le trajet des dents de rochet 2, de sorte qu'un faible mouvement ultérieur des éléments d'embrayage 17 et 19 l'un par rapport à lau- tre amène les cliquets principaux ll à venir en prise avec les dents de rochet 2 de sorte que l'élément intermédiaire 22 qui. pour te les dents d'embrayage 23 est déplacé suivant un mouvement hé îicotdal par rapport au second élément d'embrayage 19 (à gauche dans la figure 6) pour amorcer la prise réciproque des dents d'embrayage 18 et 23, l'engagement complet des dents d'embrayage résultant alors de l'interaction des dents d'embrayage et de l'action des nervures hélicoRdales 20 et 21. L'embrayage automatique synchrone représenté dans les les figures 7 à Il comprend un premier élément d'embrayage rotatif 30 présentant des dents d'embrayage intérieures 31, un second élément d'embrayage rotatif 32 comportant des nervures héîicotdales extérieures avec un pas à droIte 33 et un élément intermédiaire 34 p-;sentant des dents d'embrayage extérieures 35 et des nervures hélicofdales intérieures 33' en prise avec les nervures hélicofda- les extérieures 33. Le mécanisme à cliquet et à rochet conforme à l'invention est réalisé pour amorcer l'engagement de l'embraya ge au passage du premier et du second élément d'embrayage 30 et 32 par le synchronisme dans un sens de rotation relative déterminée. Le mécanisme à cliquet et à rochet comprend une bague 36 qui peut glisser angulairement dans le premier élément d'embrayage 30 et qui présente une denture à rochet intérieure 37. La bague 36 présente également un certain nombre de saillies 38 avec des surfaces formant cames. Une bague 39 est boulonnée sur le premier élément d'embrayage 30 et est évidée à des intervalles réguliers pour fournir un certain nombre de créneaux 40 dans lesquels pénètrent les saillies 38. Dans ces créneaux pénètrent aussi un certain nombre d'axes de cliquets 41 sur chacun desquels est pivoté un cliquet principal 42. L'élément intermédataire 34 comporte une couronne à denture à rochet extérieure 43 dont l'orientation est en opposition à celle des dents de rochet 37.Sur les cliquets 42 sont fixés des ressorts de commande 44 qui poussent les cliquets 42 vers des positions hors de prise (figure 9) par rapport aux dents de rochet 43. Par 11 élément intermédiaire 24 est fermée une bride annulaire extérieure 45 à laquelle est fixée une bague 46 pour former une rainure extérieure à travers laquelle passent de légers axes de cliquets 48, sur chacune desquelles est pivoté un cliquet auxiliaire 49 muni d'un ressort de commande 50 qui pousse le cliquet auxiliaire 49 à s'engager dans les dents de rochet intérieures 37. Quand le premier élément d'embrayage rotatif 30 tourne dans un sens déterminé par rapport au second élément d'em- brayage 32, les dents du rochet 37 glissent sur les cliquets auxiliaires 49 et les cliquets principaux 42 se déplacent librement par rapport à la denture à rochet extérieure 43 (figure 9).Quand le sens de rotation du premier et second éléments d'embrayage rotatifs 30 et 32 est inversé, et que ces éléments d'embrayage passent par le - ehronisme, les cliquets auxiliaires 49 stensa- gent avec les dents du rochet Intérieur 37 et le bague 36 est en conséquence emptchtée de tourner plus avant -9 rapport aux cliquets auxiliaires 49 et par suite à l'élément intermédiaire 34, de sorte que, pendant le mouvement de rotation ultérieur du premier élément d'embrayage 30 par rapport au second élément d'embrayage 31, les cliquets principaux 42 sont déplacés (dans le sens des aiguilles d'une montre dans la figure 9) contre les surfaces formant cames as et qu'en conséquence les cliquets principaux 42 pivotent sur leurs axes 41 contre l'action de leurs ressorts de commande 44 et que leurs becs font saillie sur le trajet des cents du rochet extérieur 43 (figure 9 ') et que l'in teracton du bec 42' d'un cliquet 42 et de la face de la dent de roche t 43 à orientation angulalre convenable donne lieu à une force de réaction qui entrain le bec du cliquet 42 radialement vers l'intérleur en prise totale avec la face de la denture à rochet 43, supprimant ainsi le contact entre la surface 3S' et la surface coopérante du cliquet 42 (figure 10) et libérant le bec du cliquet auxiliaire d9 de l'effort qu'il exerce sur la face coopérante de la dent de rochet 37 L'élément intermédiaire 34 est ensuite déplacé hélicoidalement par rapport au second élément d'embrayage 32 (vers la gauche dans la figure 7), amenant ainsi les dents d'embrayage extérieures 35 à un début d'engagement précis avec les dents d'embrayage intérieures 32, l'engagement complet des dents 35 et 31 étant alors provoqué par l'interaction des dents d'embrayage et l'actIon des nervures hélicofdales 33 et 33'. R E V E N D I C @ T I O N S l - PéCANISME rotatif à cliquet et ; roche t coLpre- nant au moins un clIquet principal et des Zlé-.-nts coagissants, caractérisé sé par au moins UII cliquet auxiliaire et une couronne de dents à rochet coagissantes, le cliquet auxiliaire étant monte de S--açon c se déplacer par rapport au cliquet principal lorsque le cliquet auxiliaire entre en prise avec une dent de rochet de facon telle que pendant le glissement du cliquet auxiliaire sur la denture à rochet, le cliquet principal est en position de nonengagement: avec les éléments coagîssants, tandIs que ledit dépla- cement du cliquet auxiliaire amène le cliquet principal à venir en prise avec un élément coagissant. 2 - Mécanisme à cliquet et à rochet rotatif suivant la revendication 1, caractérisé par le Mait que les éléments qui coagissent avec le cliquet principal sont les dents de rochet qui coagissent avec le cliquet auxiliaire. 3 - Mécanisme à cliquet et à rochet suivant la revendication l caractérisé par le fait que les éléments qui coagissent avec le cliquet principal sont constitués par une couronne de dents séparée de la denture à rochet qui coopère avec le cliquet auxiliaire. 4 - mécanisme à cliquet et à rochet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par une butée qui, en réponse au déplacement du cliquet auxiliaire par rapport au cliquet principal vient en prise avec le cliquet principal et l'amène à s'engager avec un élément coagissant. 5 - Un embrayage automatique synchrone du type comprenant un élément mobile hélicoidalement par rapport à l'un des éléments d'embrayage sous l'action d'un mécanisme à cliquet et à rochet, caractérisé par l'emploi du mécanisme à cliquet et à rochet conforme à l'une des revendications précédentes.