Brevet FR2559223A1 — publié le 19850809

La présente invention a trait à un dispositif d'accou- plement unidirectionnel qui peut servir dans une gamme infi- nie d'applications. La présente invention concerne aussi l'une de ces ap- plications, à savoir une manette de commande pour changement de vitesse de bicyclette, comportant ledit dispositif. On le sait, les dispositifs d'accouplement unidirection- nel traditionnels, qu'ils soient du type à vérin, à rouleaux radiaux ou autres, comprennent un grand nombre de pièces, ou ils doivent, pour fonctionner convenablement, être usinés avec des tolérances très étroites, ou encore ils ne peuvent agir sur l'accouplement que dans un nombre fini de positions. De tels dispositifs sont par conséquent onéreux et ne prêtent guère à la miniaturisation, de sorte que, dans de nombreuses applications, on ne peut les utiliser commodément. La présente invention a trait à un dispositif qui assu- me la fonction d'accouplement unidirectionnel et a en même temps, une structure simple et un fonctionnement fiable, est facile à miniaturiser et est apte à assurer l'accouplement dans toute position. On le sait, les dispositifs d'accouplement unidirec- tionne] selon la technique antérieure sont essentiellement formés d'un élément menant, d'un élément mené et d'un troi- sième élément, interposé entre les deux premiers et apte à les accoupler. Ce troisième élément peut être constitué par un vérin ou par un ou plusieurs éléments roulants, tels que rouleaux ou billes. Dans ce dernier cas, l'accouplement est d'autant plus efficace que les éléments roulants sont plus profondément coincés entre les deux éléments menant et mené, c'est-à-dire - dans les dispositifs d'accouplement du type radial connus- qu'est plus faible l'angle indiqué sur la figure 1 des des- sins annexes, qui représente un accouplement de ce type. Comme on le voit ici, l'élément roulant est interposé entre l'élément menant et l'élément mené, sur un rayon passant par le centre commun. Attendu que cet angle -tel que représenté sur la figure 1- dépend des dimensions tant de la fente recevant l'élément roulant que de l'élément lui-même, ainsi que de la distance 2559223' séparant les deux éléments, menant et mené, à accoupler, il est essentiel que les tolérances de fonctionnement de cet accouplement soit très étroites. Or, on a remarqué que cet impératif, qui réduit souvent les possibilités d'application des dispositifs décrits jus- qu'à présent et qui en augmente toujours de coût, n'existe pas lorsqu'on réalise le dispositif sous forme d'accouple- ment de type frontal, c'est-à-dire en interposant un ou plu- sieurs éléments roulants entre des surfaces regardant axia- lement de l'élément menant et de l'élément mené, un ou plu- sieurs chemins de roulement inclinés spéciaux étant ménagés dans l'un des deux susdits éléments pour loger lesdits élé- ments roulants, suivant le schéma de la figure 2 des dessins annexés. En effet, comme le montre clairement ce schéma, dans un tel agencement l'angle est indépendant des dimensions tant de l'élément roulant que de la fente le recevant et il ne dépend pas non plus de la distance séparant les éléments à accoupler. Un dispositif d'accouplement unidirectionnel de type frontal, réalisé selon le schéma de la figure 2, sera donc de réalisation plus aisée et plus économique et trouvera les plus larges possibilités d'application. La présente invention concerne en fait un dispositif de ce genre et, plus précisément, un dispositif d'accouple- ment unidirectionnel du type comprenant un élément menant et un élément mené, tournant l'un par rapport à l'autre, et un ou plusieurs éléments roulants d'accouplement, caractérisé en ce que lesdits éléments roulants d'accouplement sont inter- posés entre des surfaces regardant axialement des éléments menant et mené et sont logés dans des chemins de roulement inclinés par rapport auxdites surfaces. De préférence, les- dits chemins de roulement sont ménagés dans l'une desdites surfaces et inclinés tant radialement qu'axialement. L'invention concerne aussi une manette pour la commande de changements de vitesse de bicyclette qui utilise le dis- positif d'accouplement avant précédemment défini. On va maintenant décrire l'invention plus en détail, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement, comme indiqué, un dispositif connu d'accouplement unidirectionnel de type radial; - la figure 2 représente schématiquement, comme indiqué, un dispositif d'accouplement unidirectionnel de type frontal, illustrant le concept sur lequel est basée la présente in- vention; - les figures 3 et 4 sont, respectivement, une vue en coupe et une vue en plan d'une réalisation concrète du dis- positif selon l'invention, représentant les éléments menant et mené ainsi que les éléments roulants coopérants avec eux; et - la figure 5 est une vue en coupe axiale d'une manette pour la commande d'un changement de vitesse de bicyclette, comportant le dispositif suivant l'invention représenté sur les figures 2 à 4. On se réfère aux figures 2 à 4; le dispositif suivant l'invention comprend un élément menant 1 et un élément mené 2, formés de corps cylindriques aplatis coaxiaux et tournant l'un par rapport à l'autre, ainsi que des éléments roulants formés de billes 3 interposées entre lesdits éléments 1 et 2. Suivant l'invention, chacune des billes 3 est logée dans un chemin de roulement 4 de l'élément menant ou mené, par exemple de l'élément mené 2, lequel chemin de roulement est ménagé sur la surface regardant l'autre élément, par exemple l'élément menant 1, est incliné tant radialement (voir figu- re 4) qu'axialement (voir figure 3). De légers ressorts 5 peuvent être logés dans les chemins 4 pour pousser les él- ments roulants 3 hors desdits chemins vers l'élément menant 1. Toutefois, ces ressorts ne sont pas indispensables et on pourrait les supprimer. Quand le dispositif est en fonctionnement, l'élément menant 1 tourne librement dans un sens, en ce qu'il tend à déplacer les éléments roulants 3 vers la partie la plus profonde des chemins 4, à l'encontre des ressorts 5 ou de la simple charge appliquée par les billes 3. Dans ce cas, il n'y a donc pas transmission de mouvement à l'élément mené 2. Par contre, quand l'élément menant 1 tourne dans le sens opposé, les billes 3 tendent -grâce aussi à l'action du ressort 5 ou de la charge- à se déplacer vers la partie la moins profonde des chemins 4 et à se coincer rapidement con- tre l'élément mené 2, lui communiquant ainsi la rotation souhaitée. On l'a dit, l'invention concerne aussi l'application du dispositif d'accouplement des figures 2 et 4 à une manette de commande pour changement de vitesse de bicyclette. Comme illustré par la figure 5, cette manette comprend un corps 6, réalisé d'un seul tenant avec un levier de com- mande 7, formant l'élément menant de l'accouplement, un anneau cannelé 8, formant l'élément mené, et des billes 9 (dont une seule est représentée), constituant les éléments roulants de couplage de l'accouplement. Les cannelures 10, ménagées dans l'anneau 8 pour loger les billes 9, sont inclinées tant radialement qu'axialement et constituent des chemins de roulement semblables aux che- mins 4 du dispositif décrit à propos des figures 2 à 4. Le corps de manette 6 et l'anneau cannelé 8 sont montés coaxialement, le premier pouvant tourner sur le second et celui-ci pouvant tourner sur un axe 11 à fixer au cadre de la bicyclette. Les mouvements de l'anneau 8 sont freinés, par l'inter- médiaire d'une rondelle de friction 12, par un coussinet presseur 13 sur lequel un ressort 14 exerce une force qu'on peut régler en vissant plus ou moins serré le doigt 15 d'un plateau presseur 16, grâce à un anneau 17. Lorsqu'on utilise le changement de vitesse, le corps de manette 6 tourne librement -en commandant le passage de la chaîne de transmission d'un pignon de petit diamètre sur un pignon de plus grand diamètre- sur l'anneau cannelé 8, ne subissant ainsi que la résistance opposée par le ressort du changement de vitesse. Par contre, lorsqu'on commande le passage de la chaîne de transmission d'un pignon de grand diamètre sur un pignon de plus petit diamètre, le corps de manette 6 est rencontré par les billes 9 qui se coincent dans le fond des cannelures 10, de façon à tourner conjointement avec l'anneau cannelé 8. Ce dernier subit la résistance frot- tante des éléments 12, 13 réglable au moyen de l'anneau 17. Ce dispositif présente tous les avantages des leviers de commande manuelle pour bicyclettes à accouplement unidi- rectionnel. En effet, il supprime la résistance frottante pendant qu'on provoque le passage de la chaîne de transmis- sion d'un pignon de petit diamètre sur un pignon de plus grand diamètre, tout en offrant ladite résistance pendant qu'on provoque le passage de la chaîne de transmission d'un pignon de grand diamètre sur un pignon de plus petit diamè- tre: ainsi, la force à exercer pour manoeuvrer la manette en vue de déplacer la chaîne de transmission dans l'un ou l'autre sens est pratiquement constante. En effet, lors du passage d'un pignon de petit diamètre sur un pignon de plus grand diamètre, la force exercée sur la manette a à s'oppo- ser seulement à la résistance du ressort du changement de vitesse, tandis que pendant passage d'un pignon de grand diamètre sur un pignon de plus petit diamètre, elle a a sw opposer seulement à la résistance frottante de la manette, lesdites résistances étant presque les mêmes. Il en découle une commande plus aisé et plus précise. Outre ces avantages, existant déjà dans les dispositifs connus, la manette précé- demment décrite offre ceux des dispositifs d'accouplement unidirectionnel suivant l'invention, à savoir qu'elle est simple et peu coûteuse à réaliser, ainsi que d'excellentes capacités fonctionnelles. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement unidirectionnel, du type comprenant un élément menant (1) et un élément mené (2) tournant l'un par rapport à l'autre, et un ou plusieurs élé- ments roulants d'accouplement (3), caractérisé en ce que lesdits éléments roulants d'accouplement sont interposés entre des surfaces regardant axialement lesdits éléments menant et mené et sont logés dans des chemins de roulement (4) inclinés par rapport auxdites surfaces. 2. Dispositif d'accouplement unidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits chemins de roulement (4) sont ménagés avec une inclinaison tant radiale qu'axiale dans l'une desdites surfaces. 3. Dispositif d'accouplement unidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments roulants d'accouplement (3) sont des rouleaux. 4. Dispositif d'accouplement unidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments roulants d'accouplement (3) sont des billes. 5. Dispositif d'accouplement unidirectionnel selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits éléments roulants d'accouplement sont repoussés vers la partie la plus étroite du chemin (4) par des éléments élastiques (5). 6. Dispositif d'accouplement unidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu trois éléments roulants d'accouplement (3) et trois chemins de rou- lement (4) régulièrement espacés et à inclinaison radiale uniforme. 7. Manette de commande pour changement de vitesse de bicyclette, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un dispo- sitif d'accouplement unidirectionnel selon les revendica- tions 1 à 5. 8. Manette de commande selon la revendication 7, carac- térisée en ce qu'elle comprend un corps (6) réalisé d'un seul tenant avec un levier de commande (7) et un anneau can- nelé (8), ledit corps et ledit anneau étant montés coaxia- lement et pouvant tourner, avec interposition de billes (9) logées dans des chemins de roulement (10) de l'anneau cannelé (8), pour constituer un dispositif d'accouplement unidirec- tionnel selon les revendication 1 à 5, ledit anneau cannelé tourillonnant sur un axe (11) à fixer sur la bicyclette et sa rotation étant freinée par des moyens de friction régla- bles (12-17).