Brevet FR2566493A1 — publié le 19851227

La pressente invention se réfère aux roues libres du genre comprenant une cage extérieure menante, une piste centrale et des galets de coincement disposés entre ces deux organes. Les roues libres de types connus sont habituellement composées d'une piste centrale cylindrique, d'une cage extérieure dans laquelle sont ménages des cames, des galets entant interposes entre les deux pièces, lesdits galets étant maintenus en contact avec cames et piste au moyen de ressorts de pression. Pour obtenir un bon cotncement, il importe que l'angle de came (angle formé entre le profil de la came et la perpendiculaire à l'axe reliant le centre d'un galet au centre de la roue libre) soit faible 4 à 6 ) de qui limite le nombre de cames, donc de galets, dans un encombrement donne, la capacité de la roue libre étant limitée en conséquence. I1 est par ailleurs nécessaire pour assurer un fonctionnement correct que les pièces, en particulier les cames, soient très précises, une rectification est nécessaire car la plus petite variation est très sensible sur l'angle de coIncement des galets. La lubrification elle-même est très importante puisqu'elle fait varier le coefficient de frottement qui provoque l'attaque de la roue libre. La roue libre objet de l'invention ne présente aucun des inconvénients précités, les galets sont bloques entre un rotor d'encoches et les rainures portées par une couronne de l'entratneur. Lesdites rainures ont un angle (mesuré suivant la définition de l'angle de came donne ci-dessus) beaucoup plus important, 30 500 par exemple, que l'angle habituel, ce qui permet de loger dans un encombrement donne un plus grand nombre de galets, donc d'augmenter le capacité de transmission et de résistance de la roue libre. La présence d'encoches permet cet angle important qui provoque une mise en compression des galets dans les encoches assurant un blocage sûr, malgré la variation d'angle éventuelle et une influence presque nulle de la lubrification. La nouvelle roue libre à galets objet de la pressente invention se rapproche d'une roue à cliquets simplifies et vise t en présenter les avantages en simplicité de construction, sans en garder les inconvénients de fragilité des cliquets et de leurs axes. Conformément 9 l'invention, la piste centrale comporte une multiplicité de cannelures orientes axialement, tandis que la cage menante est pourvue de saignes obliques renfermant chacune un galet qui est chargé élastiquement en direction de la piste centrale, la force d'appui exercée par la paroi de chaque saignée normalement aux galets correspondants appliquant celui-ci contre sa cannelure de manière à entraîner la piste centrale lorsque la cage tourne dans un sens, alors que sa rotation dans le sens contraire permet la libération du galet. Suivant une forme d'exécution préfère de la disposition qui précède, un auget en forme de U est disposé dans le fond de chaque saignée, ses parois latérales guidant le ressort d'appui du galet qui prend appui sur une cloison transversale, les arêtes desdites parois latérales formant bute d'enfoncement du galet, tandis que des languettes qui viennent se disposer dans une gorge de la piste centrale sont formées par un prolongement du voile des augets, les arêtes des parois latérales opposes à celles qui forment butée etant arrondies de manière à épouser exactement la forme du fond des saignes. Le dessin annexe, donne à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle pressente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe transversale d'une roue libre établie conformément à l'invention. Fig. 2 en est une coupe partielle suivant un plan axial d'une des saignées de la cage menante. Fig. 3 est une vue partielle semblable à celle de fig. 1 mais illustrant le fonctionnement en roue libre. Fig. 4 est une coupe partielle illustrant une variante du mode de réalisation de fig. 1. Fig. 5 est une vue éclate en perspective de la piste centrale d'un galet et d'un auget. La roue libre illustre en fig. 1 comprend essentiellement une cage extérieure menante 1, une piste centrale 2 calee angulairement sur un arbre mené 3 et des galets de coincement 4. D'une manière générale, dans les roues libres connues, la cage menante est pourvue de rampes qui permettent le coincement des galets lorsque ladite cage tourne dans un certain sens afin de l'assujettir à la piste centrale. Suivant l'invention, on ménage dans la cage extérieure 1 des saignées obliques 5, c'est-à-dire que lesdites saignées ne sont pas radiales. Comme illustré en fig. 2, la cage 1 comporte une couronne exte. rieure la dans lequel les saignes 5 sont ménagées. Celles-ci débouchent dans l'alésage central lb et-sur l'extérieur de la couronne la. Dans ces conditions, une frette 6 entoure la couronne la en vue d'une part de fermer les saignées 5 vers l'extérieur et d'autre part de constituer butée pour l'une des extrémités des- galets 4 dont l'autre repose contre la face latérale Sa de la saignée considérée. Comme à l'accoutumée, il est nécessaire d'utiliser un ressort 7 propre à charger élastiquement les galets en direction de la piste centrale 2.De manière à constituer un appui et un guidage pour l'extrémité du ressort 7 opposée à celle qui prend appui contre le galet 4, on utilise un doigt 8 comportant une face perpendiculaire à la direction générale de chaque saigne et dont le centre porte un ergot 8a destiné d'une part au guidage du galet et d'autre part à former bute d'enfoncementde ce dernier. Conformément à l'invention, la périphérie de la piste centrale 2 est pourvue d'une multiplicité de cannelures axiales 9 présentant la forme d'une partie de cylindre de rayon semblable à celui des galets 4. Bien entendu, le nombre des cannelures et celui des saignes sont établis de marnière que tous les galets disposes dans les saignées viennent au repos s'engager dans une cannelure. Dans l'exemple represen- te, il y a huit galets et seize cannelures, mais on pourrait bien entendu en conservant un nombre identique de cannelures n'utiliser que six, quatre, voire trois ou deux galets, en fonction de l'importance de la force à transmettre. Comme illustré en fig. 1, on observe que lorsque la cage 1 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre suivant Fs la face 5b de chaque saignee 5 exerce sur le galet une force 6 orientée normalement par rapport à ladite face et radialement par rapport au galet. L'axe X suivant lequel la force s'exerce passe en dessous de la cannelure suivante de manière que la resistance de chaque dent formee entre. les cannelures soit suffisante. A ce propos, il faut remarquer que le nombre d'encoches9 9 est choisi maximal de manière que le fonctionnement de la roue libre s'effectue le plus rapidement possible et que les chocs soient faibles. De cette manièreS on choist la distance - entre chaque encoche la plus faible possible de manière a diminuer le temps de verrouillage en fonction de la résistance de la piste 2. Dans ces conditions, quand la cage 1 tourne dans le sens de la flèche F, les galets sont coincés dans les cannelures 9, si bien que la cage et la piste 2 ainsi que son arbre 3, sont solidarises. Au contraire, lorsque la cage tourne en sens inverse (fig. 3), les encoches repoussent les galets à l'intérieur des saignees 5 à l'encontre des réactions des ressorts 7, si bien que le système fonctionne alors en roue libre. Bien entendu, ce phénomèndde roue libre se produit également si la cage 1 est fixe et si la piste centrale tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. C'est le cas lorsqu'une roue libre suivant l'invention est utilise dans un demarreur électrique pour moteur à combustion interne dans lequel le pignon d'entraînement est calé angulairement sur l'arbre 3 qui, au moment du démarrage du moteur thermique, tourne plus vite que la cage 1. Suivant une disposition préférée qu'on a illustrE en fig. 4 et 5, on place dans chaque saignée 5 un auget 10 réalisé sous la forme d'un U. Celui-ci comporte un voile 11 réunissant deux parois latérales ou ailes 12 et 13 orientes perpendiculairement à lui. Une cloison 14 unit les deux ailes en entant oriente perpendiculairement à elles et au voile 11. Ce dernier se prolonge par une languette 15 situe au milieu dudit voile, les arêtes 12a des deux voiles qui se trouvent situes en arrière de la cloison 14 sont arrondies de manière à pouvoir coopérer avec la frette 6.Comme illustre sur le dessin, les languettes 15 pénètrent dans une saignée médiane 2a de la piste 2g égarement en arrière des cannelures 9 dans lesquelles se trouvent engagés les galets en position d'entraînement. Ainsi cette languette ne gorge absolument pas le coincement des galets, mais lorsque le système fonctionne en roue libre, chaque languette aide à l'enfoncement du galet correspondant dans sa saignée. On observe que les arêtes 12b, 13b desvoiles 12 et 13, c'est-à-dire celles qui se trouvent dans le prolongement du côte du voile 11 portant la patte 15, forment butée pour le galet 4 lorsqu'il est enfoncé dans la saignée lors du fonctionnement en roue libre. Le ressort 7 quant à lui est dispose dans l'auget, l'une de ses extrémités entant en appui contre le galet, tandis que son extrémité oppose repose contre la cloison 14. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres equivalents; REVENDICATIONS 1. Roue libre du genre comprenant une cage extérieure (1) menant, une piste centrale (2) et des galets de coincement (4), caractérisée en ce que la piste centrale (2) comporte une multiplicité de cannelures axiales (9), tandis que la cage menante (1) est pourvue de saignées obliques (5) renfermant chacune un galet (4) qui est chargé élastiquement contre la piste centrale, la force d'appui exercée par la paroi (5b) de chaque saignée (5) sur le galet (4) correspondant coinçant ledit galet (4) contre sa cannelure (9) de manière à entraîner la piste centrale (2) lorsque la cage (1) tourne dans un sens, alors que sa rotation dans le sens contraire permet la libération des galets (4) et le fonctionnement en roue libre. 2. Roue libre suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une distance (d) aussi faible que possible sépare les cannelures (9) de la piste centrale (2). 3. Roue libre suivant la revendication 1, caracterisée en ce que des doigts de guidage (8) des ressorts d'appui des galets sont places au fond des saignes (5) et constituent butées d'enfoncement desdits galets. 4. Roue libre suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la piste centrale (2) comporte une gorge périphérique médiane (2a) dans laquelle pénètrent des languettes (15) solidaires des doigts de centrage des galets. 5. Roue libre suivant la revendication 4, caractérisée en ce que chaque doigt de guidage des galets est constitue par un auget (10) en forme de U dont les parois latérales ou ailes (12, 13) guident le ressort d'appui (7) au galet (4) qui appuie sur une cloison transversale (14), les arêtes (12b, 13b) desdites parois latérales (12, 13) formant bute d'enfoncement du galet (4), tandis que chaque languette (15) est formée par un prolongement du voile (11) de l'auget (10), les arêtes (12a, 13a) desdites parois (12, 13) opposes à celles qui forment butee entant arrondies.