Brevet FR2135643A1 — publié le 19721222

i 2135643 La présente invention concerne les dispositifs d'accouplement à sens unique et, plus particulièrement, les dispositifs d'accouplement à rouleaux faisant roue libre décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.184.020 de CF Benson et consorts. 5 Un accouplement à roue libre classique comprend un élément ex térieur ou bague comportant une cavité dans laquelle est disposé en relation espacée un élément intérieur, une série de rouieaux étant insérée dans l'espace qui sépare ces éléments extérieur et intérieur et l'un de ces éléments comprenant des rampes de coincement de chacun des rouleaux compris entre les 10 éléments lorsque l'accouplement est en prise. Dans les accouplements classiques, les différents rouleaux sont espacés par des ressorts individuels ou autres moyens de sollicitation disposés respectivement entre deux rouleaux adjacents afin de rappeler le rouleau correspondant vers sa rampe de coincement et de le bloquer. Du fait de l'écartement des rouleaux, le nombre de rouleaux 15 collaborant au blocage est réduit et, par conséquent, la capacité de transmission de couple est plus faible que dans le cas où des rouleaux sont disposés sur tout le pourtour de l'accouplement. L'invention a pour objet essentiel un accouplement à roue libre nouveau du type à rouleaux dont la capacité de transmission de couple est 20 sensiblement plus grande et la réalisation relativement peu coûteuse par rapport aux accouplements de la technique antérieure. Ce nouvel accouplement peut comporter des rouleaux sur tout son pourtour etne comprend aucun ressort de sollicitation des rouleaux ou bien n'en comprend qu'un minimum par rapport aux accouplements classiques, la combinai-25 son rouleau/ressort étant nouvelle. Ce nouvel accouplement comporte des rouleaux sur tout son pourtour et en général les^rganes qui rappellent les rouleaux dans leur position de blocage sont réduits au minimum ou même totalement éliminés. Dans le cas où cesorganes de sollicitation sont utilisés, leur nombre est réduit à un 30 ou deux et les forces qu'ils exercent sur les rouleaux sont transmises d'un rouleau à l'autre par le fait que ces rouleaux sont en contact mutuel. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux coinpris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : 35 - la figure 1 est une coupe transversale d'une partie d'un exem ple de réalisation d'un accouplement selon l'invention. - la figure 2 est une coupe développée de la partie intérieure de l'accouplement, lrélément rotatif intérieur étant retiré afin de montrer les rouleaux. 72 15977 2 2135643 - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 1 d'un second exemple de réalisation. - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 2 du second exemple de réalisation. - les figures 3 et 6 sont des coupes analogues aux figures 1 et 2 respectivement d'un troisième exemple de réalisation. - la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7 - 7 de la figure 2, et - les figures 8 et 9 sont des coupes analogues à la figure 1 respectivement d'un quatrième et d'un cinquième exemple de réalisation. Comme représenté sur les figures 1 et 2, un accouplement à rouleaux 1 comprend un élément extérieur creux 4, dont la cavité 5 reçoit concpn-triquement un élément intérieur formant un arbre 2 à périphérie cylindrique 3. Une série de rouleaux 6 en contact mutuel est placée dans la cavité 5 entre les éléments 2 et 4. Les rouleaux 6 sont maintenus en place entre les éléments 2 et 4 par des joues 15 fixées aux extrémités de l'élément extérieur 4 et qui font saillie sur lesdits rouleaux, En outre, les rouleaux 6 doivent être maintenus en place par un élément convenable, qui les empêche de s'échapper tant que l'élément-formant arbre 2 n'est pas en place. Sur les figures, l'extrémité des rouleaux est réduite formant un petit tourillon 16 tandis que les joues sont munies de lèvres 17, qui sont tournées vers l'intérieur en direction des tourillons 16, comme l'indique la figure 7. L'élément creux 4 porte sa surface intérieure une série de dents de coincement 18 réparties autour de son axe et agencées de manière que chacune d'entre elles coopère avec l'un des rouleaux 6. Chacune des dents 18 comporte une rampe de coincement antérieure 19 et une surface sans effet de coincement ou de butée 20. La surface de coincement antérieure 19 fait un angle relativement faible avec un plan tangent à la périphérie 3 de l'arbre en un point de celui-ci voisin de la rampe de coincement 19, de manière qu'un rouleau 6, rappelé en sens inverse des aiguilles d'une montre, selon la figure 1 est coincé entre la rampe 19 et la périphérie 3 de l'arbre 2. Ce coincement d'un rouleau 6 peut être provoqué soit par une sollicitation de l'arbre en sens inverse des aiguilles d'une montre, soit par le fait que l'élément extérieur 4 est rappelé dans le sens des aiguilles d'une montre. Les rouleaux 6 ainsi coincés mettent en prise l'accouplement. La surface de butée arrière 20 fait un angle beaucoup plus grand avec un plan tangent à la partie de la périphérie 3 qui lui est voisine, 72 15977 3 2135643 de sorte qu'un rouleau 6 ne peut être coincé entre les deux éléments 2 et 4 lorsqu'il roule contre cette butée sans effet de coincement 20. L'accouplement est alors débrayé ou en roue libre. Pour l'entraînement en roue libre, le sens de rotation des éléments de l'accouplement est déterminé par 5 le choix de l'élément d'entraînement. En roue libre, l'arbre 2 peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que l'élément extérieur tourne en sens inverse, selon la figure 1. Dans le premier exemple représenté sur les figures 1 et 2, aucun élément de rappel tel qu'un ressort,n'est utilisé pour rappeler les 10 rouleaux 6 vers leir position de coincement. La Demanderesse a constaté que les éléments de rappel n'étaient pas indispensables dans certaines applications, en particulier lorsque les dimensions sont ajustées avec précision. Dès que l'effort de torsion est exercé sur l'accouplement, il suffit qu'un seul rouleau soit rappelé vers sa position de coincement. Le 15 rouleau 6 ainsi coincé agit pour rappeler également les autres rouleaux en position de coincement de deux manières différentes. Tout d'abord, du fait que les divers rouleaux 6 sont en contact mutuel, le mouvement communiqué à l'un d'entre eux est répercuté sur tous les autres. Par ailleurs, le rouleau coincé tend à déplacer les éléments 2 et 4 de leur position concentri-20 que ce qui entraîne le coincement des rouleaux diamétralement opposés plus tôt que prévu. Cet effet de coincement peut être considéré comme une réaction en chaîne ou une réaction séquentielle. Etant donné que la position d'un rouleau dépend de celle des autres, le coincement d'un unique rouleau entraîne le coincement de tous les autres. On a constaté que ce premier exemple de 25 réalisation de l'invention ne pouvait fonctionner correctement qu'à la condition que les dimensions des différents éléments soient relativement précises. Dans certains cas, il est avantageux de recourir à un ou plusieurs éléments de rappel des rouleaux 6 vers leur position de coincement. Sur les figures 3 et. 4 est représenté un second exemple de réalisation 23 30 dans lequel l'élément de rappel est un ressort hélicoïdal 25 qui, à l'état détendu, présente un diamètre légèrement supérieur à celui des rouleaux 6. Etant donné leur plus grand diamètre, ces ressorts 25 constituent un rouleau qui vient en butée contre la surface 20 des dents adjacentes. De plus, le ressort 25 aura tendance à rappeler l'élément formant arbre"2 vers une position 35 excentrée afin d'aider les rouleaux 6 diamétralement opposés à coincer ou bloquer celui-ci lorsqu'il tend à tourner dans le sens de blocage. Le ressort 25 joue également le même rôle que les rouleaux *6, à savoir qu'il roale sur la rampe de coincement avant 19 de la dent 18. afin d'empêcher l'arbre'2 de tourner dans le sens de blocage. Comme représenté sur la figure 4, le ressort 72 15977 4 2135643 25 est muni de tourillons d'extrémité 26 tout comme les rouleaux 6. Il convient de noter que les rouleaux 6 et le ressort 25 peuvent être retenus par des éléments autres que ceux qui sont représentés sur les dessins. Dans le troisième exemple de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, le ressort 25 est remplacé par un ressort à lame 32 monté entre les éléments 2 et 4 et ancré dans les fentes 33 ménagées dans les rebords 15 de l'élément extérieur 4. Le ressort 32 est monté à la place d'un des rouleaux 6 et agencé de manière à rappeler les rouleaux, dans un sens de rotation donné, vers les rampes de coincement avant 19 des dents 18. Du fait que tous les rouleaux 6 sont en contact mutuel étroit, il;suffit d'un ressort unique 32 pour rappeler chacun de ces rouleaux vers la dent de coincement 18 correspondante. Dans certains cas, il peut être souhaitable que deux ou trois ressorts 32 soient répartis autour de l'axe d'accouplement en relation d'espacement angulaire égal. La figure 8 représente un quatrième exemple de réalisation 34 de l'accouplement, Dans cet exemple, les dents de coincement sont réparties sur la périphérie de l'arbre intérieur 2 et non sur l'élément extérieur 4, comme dans le premier exemple représenté sur les figures 1 et 2. A cette exception près, le quatrième exemple est analogue au premier. Dans le cinquième exemple de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 9, l'un des rouleaux 6 est remplacé par un rouleau élastique 37 légèrement plus grand, qui joue sensiblement le même rôle que le ressort à boudin 25 du deuxième exemple. Ce rouleau élastique 37 peut être en caoutchouc ou en toute autre élastomère analogue. L'élément de rappel peut également être un rouleau creux en acier ayant une élasticité suffisante pour jouer le même rôle que le ressort hélicoïdal 25 des figures 3 et 4 ou le rouleau élastique 37 de la figure 9. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sojrtir du cadre de l'invention. 72 15977 5 2135643 REVENDICATIONS 1. Accouplement à roue libre comprenant un premier élément 5 creuxj un second élément placé à l'intérieur du premier et dont la périphérie extérieure est espacé de la surface intérieure de celui-ci, ledit accouplement étant caractérisé en ce qu'il comprend une série de rouleaux disposés autour dudit second élément mais compris entre lesdits premier et second éléments, plusieurs de ces rouleaux étant en contact mutuel étroit, de sorte 10 qu'une force appliquée à l'un d'entre eux dans le sens de rotation est trans mise au rouleau adjacent du fait du contact étroit entre les rouleaux, et en ce que l'un des deux éléments comporte une série de surfaces de coincement, qui coopèrent avec les rouleaux et les coincent entre lesdits éléments lorsqu'ils sont sollicités dans un sens de rotation donné. 15 2. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites surfaces de coincement sont agencées sur la surface intérieure dudit premier élément. 3. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites surfaces de coincement sont agencées sur la périphérie dudit 20 second élément. 4 - Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que des éléments élastiques entrent en contact avec l'un desdits rouleaux et rappellent celui-ci dans un sens de rotation donné afin de déplacer plusieurs des rouleaux en contact mutuel dans le sens de rotation donné. 25 5. Accouplement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément élastique est un ressort qui entre en contact avec le dernier rouleau du groupe de rouleaux en contact mutuel dans le sens de la rotation. 6. Accouplement selon la revendication 5, caractérisé en ce 30 que ledit ressort est ancré dans l'un desdits éléments ayant lesdites surfaces de coincement. 7. Accouplement selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ressort hélicoïdal est plus grand que lesdits rouleaux et est placé entre ces derniers, ce ressort rappelant lesdits rouleaux en contact 35 mutuel dans le sens de rotation donné en prenant appui contre l'une des surfaces de butée agencées entre lesdites surfaces de coincement sur lrun desdits éléments.