Brevet FR2568335A1 — publié le 19860131

DISPOSITIF DE BLOCAGE UNIDIRECTIONNEL EN ROTATION La présente invention a pour objet un dispositif de blocage unidirectionnel en rotation destiné en particulier, mais non exclusivement, à assurer le blocage d'une pièce amovible sur une pièce fixe. Différents moyens sont connus pour remplir une telle fonction et, en particulier les roues à cliquet, une butée venant s'insérer dans une série d'encoches prévues à la surface extérieure de la roue pour prohiber la rotation dans un sens alors que la même butée peut échapper lorsque l'organe rotatif tourne dans l'autre sens. Toutefois, un tel dispositif faisant appel à un ressort de rappel ne peut etre considéré comme parfaitement fiable En effet, le ressort peut se detendre et la butée peut s'user rapidement par contact. La présente invention est basée sur ltobservation suivante: on connait des ressorts hélicoidaux constitués par une spirale, dont la hauteur peut varier entre une position d'élongation dans laquelle sa hauteur est plus grande que dans la position de repos, une position de repos dans laquelle le ressort est détendu et une position de travail dans laquelle le ressort est comprimé, les spires pouvant alors être jointives. Or, ces variations en hauteur s'accompagnent d'une modification de la géométrie interne de la spirale. C'est à dire que lorsque les spires s'éloignent l'une de l'autre on observe une diminution du diamètre intérieur par rapport au diamètre intérieur mesuré lorsque le ressort est au repos ou est compressé.Or, si la partie interne de la spirale repose contre une surface fixe, une rotation se traduit, soit par une tendance à la compression, soit par une tendance à l'élongation. Dans le premier cas, la spire peut tourner puisque le diamètre intérieur de la spirale s'est agrandi. Par contre, dans le second cas, le diamètre extérieur de la spirale se rétrécit et il se produit une friction sur l'orgame fixe. La présente invention utilise cette observation pour proposer un dispositif unidirectionnel de blocage en rotation. Selon la présente invention, le dispositif de blocage unidirectionnel en rotation d'une pièce amovible sur une pièce fixe à symétrie de révolution est caractérisé en ce la pièce amovible est rendue solidaire d'une spirale dont les dimensions intérieures sont sensiblement égales aux dimensions extérieures de la pièce fixe. Lorsque l'intérieur de la spirale est cylindrique, il suffit que le diamètre intérieur de la spirale soit égal au diamètre extérieur de la pièce fixe. dans le cas où les deux surfaces sont tronconiques, il faut que les dimensions à un même niveau soient égales. En effet, pour que le dispositif fonctionne il faut que la rotation se traduise par une variation du pas entre les spires et cette variation n'existe que lorsqu'il y a un contact préalable entre la pièce et au moins une partie de la spirale. Le dispositif ainsi obtenu est extrêment simple et d'un emploi aisé puisqu'il suffit d'enfiler la spirale autour de la pièce fixe par un simple mouvement de translation pour que le blocage dans un sens soit réalisé. La présente invention trouve des applications dans des domaines variés et, par exemple en électroménager D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - Les Figs.l à 4 des schémas de principe de l'invention; - La Fig.5, un autre mode de réalisation; - La Fig.6, en coupe, un mode préféré de mise en oeuvre. Sur les Figs 1 et 2, on distingue un arbre 1 entouré par une siprale 2 comprenant un certain nombre de spires 3. Lorsqu'aucun effort n'est exercé sur la spirale 2, les spires 3 sont légèrement dégagées de l'arbre 1 ce qui a été symbolisé sur la Fig.2 qui est une coupe selon la ligne II-II de la Fiv.1, par l'existence d'un espace annulaire 4 qui, en réalité, est obligatoirement très limité et qui n'a été représenté que pour faciliter la compréhension puisque pour que le phénomène se produise il faut que l'intérieur des spires porte sur l'arbre. Sur les Figs 1 à 4, l'arbre est cylindrique et, au moins l'enveloppe intérieure de la spirale 2 est cylindrique. Sur ces Figs. la spirale est à main droite, le meme raisonnement est valable "mutatis mutandis" lorsque la spirale est à gauche. Dans ces conditions, les Figs 1 et 2 représentent la spirale 2, soit à l'état de repos, soit lorsque la spirale 2 est entratnée dans le sens dextrorsum,flèche F. Dans ce cas, les spires ont tendance, (flèche F1) à se rapprocher de sorte que leur diamètre intérieur croit ce qui permet une rotation libre de la spirale 2 sur l'arbre 1. Sur les Figs 3 et 4, la spirale est entraînée dans le sens sinistrorsum (sens inverse des aiguilles d'une montre). Dans ce cas, les spires 3 ont tendance à s'écarter les unes des autres(flèche F2). Il en résulte un resserrement sur l'arbre dû à la diminution du diamètre intérieur. Comme celà apparalt mieux sur la Fig.4, l'espace annulaire 4 a complètement disparu et les spires 3 adhèrent fortement sur l'arbre 1. En fait, l'écartement des spires est limité par le contact des parties intérieures de celles-ci sur l'arbre. Il en résulte un blocage sur l'arbre. L'effet de blocage obtenu selon l'invention est encore plus efficace lorsque l'arbre 1, au lieu d'être cylindrique est cynique ou présente une dépouille de moulage. La Fig.5 représente un tel mode de réalisation. Dans celui-ci, l'arbre est conique et au moins la surface interne de la spirale 2 est également conique avec un même angle de conicité. Le processus de blocage dans un sens de rotation est le même que précédemment. L'efficacité accrue du blocage provient de ce que, alors que dans l'exemple précédent les spires 3 pouvaient se déplacer librement en rotation, elles sont, dans ce mode de réalisation bloquées, dans un sens qui correspond a celui de la rotation sinistrorsum par la géométrie de l'arbre qui entraînerait elle-même une déformation du diamètre intérieur des spires 3.Comme précédemment, dans le sens dextrorsum aucun obstacle ne s'oppose à la rotation de la spirale 2, les spires ayant tendance à descendre le long du cône et, de plus, leurs diamètres internes augmentent. Bien entendu, la description qui précède n'offre aucun intérêt pratique si la spirale 2 n'est pas reliée à un organe dont on désire qu'il ne puisse être entraîné que dans un sens. De même, il est possible d'utiliser le dispositif selon l'invention pour bloquer, dans un sens, un organe entraîné en rotation sur un organe fixe. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est représenté sur la Fig.6. Sur cette Fig., un manchon 5 creux est fixe. On dispose sur ce manchon un organe 6 qui pénètre sans contact par une jupe cylindrique 7 à l'intérieur du manchon 5. une spirale 2 solidaire de la jupe extérieure 11 de l'organe 6 est glissée sur la surface extérieure du manchon 5. Un arbre moteur (non représenté) peut passer à travers la manchon 5 pour entrainer en rotation, dans un sens déterminé, des parties mobiles 8 de l'organe 6. Elle comprend, à sa partie inférieure, une couronne 12 plane dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du manchon 5 au niveau de fixation. En effet, dans ce mode de réalisation, la pièce 6 ne doit jamais tourner, c'est à dire que le sens de la spirale est opposé au sens de rotation du moteur. La liaison entre l'arbre et la (ou les) partie mobile 8 de la pièce 6 n'est pas représentée. Si la partie mobile 8 est entraînée dans le sens dextrorsum, il est souhaitable de bloquer le support 6 dans le même sens. A cet effet, la spirale est à gauche de sorte que le mouvement d'entraînement dans le sens sinistrorsum provoque une tendance à l'éloignement des spires 3 de la spirale 2 ce qui assure le blocage de celle-ci et, par suite de la partie support de l'organe support 6, les parties 8 pouvant tourner sous l'action de l'arbre moteur. Les pièces 2,5 et 6 peuvent avantageusement être obtenues par moulage de nylon ou de polycarbonate', la dépouille nécessaire au démoulage favorisant le processus de blocage comme indiqué ciudessus. On remarquera que l'introduction de organe 6 sur le manchon se fait par une simple translation ce qui donne un montage très simple. De préférence, et afin d'éviter des blocages éventuels en translation lors du démontage, le carter 9 de l'organe 6 comprend une portée annulaire 10 qui, si besoin est, commande la spirale 2 et permet, en rapprochant les spires 3 les unes des autres, qu'elles soient ainsi libérées du contact avec le manchon 5. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans sortir pour celà du cadre de 1 'invention REVENDICATIONS la Dispositif de blocage unidirectionnel en rotation d'une pièce amovible sur une pièce à symétrie de révolution caractérisé en ce 7a pièce amovible (6) est rendue solidaire d'une spirale (2) dont les dimensions intérieures sont sensiblement égales aux dimensions extérieures de la pièce (1) et dont le sens est opposé au sens d'entratnement en rotation de la spirale (2). 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la spirale (2) est solidarisée à sa partie inférieure avec une couronne (12) dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur de la pièce (1) en position de travail. 30 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (13 est fixe, la spirale (2) étant solidaire de la pièce amovible (6). 40 Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la pièce (1) est cylindrique. 50 Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, ou 3, caractérisé en ce que la pièce (1) est conique, les surfaces interieures des spires (3) de la spirale (2) présentant la meme conicité. 60 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la spire (2) est incluse dans un carter (9) présentant au voisinage de la partie inférieure de la spirale (2) une portée annulaire (10)