Brevet FR2578300A1 — publié le 19860905

L'invention concerne une roue Libre débrayable dans le sens de l'entraînement, comprenant un moyeu d'accouplement et un manchon d'accoupLement qui sont reliés entre eux, dans le sens de rotation pour L'entraînement, par des cliquets maintenus dans des creux du moyeu et poussés élastiquement vers l'extérieur dans le sens radial. On connait une roue libre pouvant être enclenchée et débrayée par la demande de brevet allemand DE-OS 33 32 829. La roue libre décrite dans ce document comporte une bague d'action- nement en liaison d'entraînement par friction avec une bague à friction. Pour l'enclenchement de la roue libre, la bague d'action- nement est immobilisée par un poussoir, de sorte qu'elle agit sur la bague à friction dans le sens de la retenue de celle-ci. Des rouleaux sont de ce fait déplacés en position d'enclenchement et la roue libre est enclenchée. Cette roue libre d l'inconvénient que l'action produite par frottement est soumise à des variations, avec le résultat que l'enclenchement ou le débrayage surs de la roue libre sous toutes les conditions de fonctionnement ne sont pas garantis pendant longtemps. Un autre inconvénient réside dans la construction compliquée de la roue libre, nécessitant une fabrication coûteuse. L'invention vise à créer une roue libre débrayable dans le sens de l'entraînement, qui soit de conception simple et qui permette le débrayage sous la charge de service. Selon l'invention, on obtient ce résultat avec une roue libre qui est caractérisée en ce que: a) le manchon d'accouplement présente des ouvertures radiales traversantes qui correspondent circonférentiellement aux creux du moyeu d'accouplement et dans lesquelles coulissent des tiges de commande; b) les tiges de commande; à leur position de transmission du couple, font saillie radialement vers l'extérieur dans des crans d'une bague de commande maintenue rotative sur le manchon, les tiges étant poussées radialement vers l'extérieur par une force élastique et leur mouvement radialement vers l'intérieur étant limité par une butée radiale, les crans de la bague de commande se terminant par une rampe dans le sens de rotation; c) l'angle de rotation de La bague de commande sur et par rapport au manchon est limité par une butée circonférentielle solidaire du manchon et pénétrant dans une échancrure ménagée dans la bague de commande; d) un ressort agissant dans le sens circonférentiel charge le manchon et la bague de commande l'un par rapport à l'autre dans le sens du maintien des crans et des tiges à des positions mutuellement correspondantes; et - e) un dispositif de retenue est prévu pour faire tourner la bague de commande, par rapport au manchon et contre la force du ressort, ce qui a pour effet que les tiges poussent Les cliquets radialement vers l'intérieur en vue du débrayage. La roue libre selon L'invention a l'avantage que la manoeuvre de débrayage est produite par l'attaque directe des cliquets par les tiges de commande. Comme le mouvement de débrayage des tiges pendant cette manoeuvre est obtenu à l'aide de rampes sur la bague de commande, le débrayage est également garanti sous forte charge. La force nécessaire au débrayage est relativement faible, même si le couple transmis à ce moment est important. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que la bague de commande et le manchon d'accouplement sont main- tenus à la position de transmission de couple par un dispositif d'arrêt à encliquetage. Cette disposition procure l'avantage que la roue libre ne débraye pas intempestivement, même lorsque le degré d'irrégularité du mouvement de rotation est élevé. Une autre caractéristique de l'invention prévoit qu'un ou plusieurs ressorts supplémentaires anissent radialement vers l'extérieur sur les tiges de commande. La sécurité de réenclen- chement de la roue libre est ainsi accrue. Selon un autre perfectionnement de l'invention, la bague de commande est en liaison d'entraînement par friction avec une bague de positionnement qui entoure la bague de commande et porte au moins un élément d'arrêt sur son pourtour. Ainsi, la roue libre peut continuer à tourner après le débrayage, ce qui est avantageux surtout lorsque les masses entraînées par son intermédiaire sont importantes. Une autre caractéristique de l'invention prévoit un jeu périphérique entre le moyeu et le manchon, dans la zone des cliquets. Cette disposition a L'avantage, lors du débrayage de La roue libre, qu'il suffit que les extrémités radialement intérieures des tiges de commande fassent saillie jusque dans ce jeu. Il n'est donc pas nécessaire dans ce cas de prévoir des tolérances serrées pour la longueur et la course de débrayage des tiges. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, une roue libre débrayable dans le sens de l'entraînement, compre- nant un moyeu d'accouplement et un manchon d'accouplement qui sont reliés entre eux, dans le sens de rotation pour L'entraînement, par des cliquets maintenus dans des creux du moyeu et poussés élastiquement vers l'extérieur dans le sens radial, ainsi qu'un dispo- sitif de mesure du couple transmis, est caractérisée en ce que: f) le manchon d'accouplement est en deux parties; g) les deux parties du manchon sont mutuellement accouplées en rotation par des goupilles de mesure sollicitées en flexion par le couple transmis; et h) les deux parties du manchon sont munies de roues dentées dont les dentures correspondent, qui sont alignées L'une par rapport à l'autre et qui coopèrent avec des capteurs pour la mesure du couple transmis. Avec ce mode de réalisation, le signal pour le débrayage de la roue libre peut être tiré du dispositif de mesure du couple transmis à travers un montage d'exploitation. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 montre le principe d'une roue libre seLon l'invention; - la figure 2 est une coupe axiale d'une roue libre comportant un dispositif de mesure du couple transmis; - La figure 3 est une coupe axiaLe d'une roue libre comportant un ressort supplémentaire pour les cliquets; - La figure 4 est une coupe transversale de cette roue Libre; et - La figure 5 est une vue en plan avec un arrache- ment d'une roue libre selon une variante de réalisation. La roue libre représentée sur la figure I comprend un moyeu d'accouoLement 2, un manchon d'accouplement 1 et une bague de commande 4. L'organe moteur est constitué dans cet exemple par le manchon 1. Des cliquets 18 disposés dans des creux 28 du moyeu 2 sont poussés radialement vers l'extérieur par des ressorts 19. Le manchon 1 est monté rotatif sur le moyeu 2. Le manchon 1 présente des ouvertures radiales 22 dans lesquelles sont guidées des tiges de commande coulissantes 3 dont le nombre correspond à celui des cliquets 18 et dont le mouvement radiatement vers l'intérieur est limité par des butées radiales 29. Sur te manchon 1 est montée rotative une bague de commande 4 dont la mobilité en rotation - par rapport au manchon - est limitée par une butée circonférentielle 13 disposée dans le manchon 1 en coopération avec une échancrure 14 ménagée dans la bague de commande 4. Un ressort 15 monté entre le manchon 1 et la bague 4 tend à faire tourner la bague de commande 4 à une telle position, par rapport au manchon 1, que les tiges de commande 3 peuvent faire saillie radialement vers l'extérieur dans des crans 5 de la bague 4. Les crans 5 se terminent dans le sens de rotation (flèche A) par des rampes 6. La roue libre représentée sur la figure 1 comprend en outre une bague de positionnement 12 montée sur la bague de commande 4 et possédant au moins un élément d'arrêt 7, formé ici par un cran d'arrêt. La bague de commande 4 et la bague de positionnement 12 sont normalement solidarisées en rotation par une garniture de friction 9 logée dans une gorge de la bague 4 et poussée par des ressorts 11 hors de cette gorge contre le pourtour intérieur de la bague de positionnement 12. Lorsqu'un bras rele- vabLe 8 tombe dans le cran d'arrêt 7, la bague de positionnement 12 est freinée et la bague de commande 4 est retenue par elle. La bague de commande 4 tourne de ce fait par rapport au manchon 1 et Les tiges de commande 3 montent sur les rampes 6 et sont ainsi déplacées radialement vers l'intérieur pour pousser les cliquets 18 hors de leur position d'accouplement mécanique du moyeu et du manchon, de sorte que le dispositif peut ensuite conti- nuer à tourner à vide. La figure 1 montre en outre un dispositif d'arrêt à encliquetage 10 qui a pour rôle de protéger la roue libre contre une commutation (débrayage) involontaire susceptible d'être produite sous l'effet de vibrations au cas o le degré d'irrégularité du mouvement de rotation est important. La figure 2 représente une demi-coupe axiale d'une roue libre munie d'un dispositif de mesure du couple transmis. Le manchon d'accouplement est formé dans ce cas d'une pièce 23 et d'une pièce 24 qui sont solidarisées en rotation - pour la trans- mission du couple - par des goupilles 25. Sur chacune des deux parties 23 et 24 du manchon d'accouplement est calée une roue dentée 17; les deux roues dentées 17 possèdent la même denture et sont de préférence fabriquées en une opération. Elles sont exacte- ment alignées l'une par rapport à l'autre dans le sens circonfé- rentiel. Des capteurs 16, constitués par exemple par des générateurs à effet Hall, sont montés à faible distance du pourtour des roues dentées 17. Le système de mesure comprenant les goupilles 25, les roues 17 et les capteurs 16, en combinaison avec un montage d'exploitation non représenté et qui ne fait pas partie de l'inven- tion,permet d'obtenir une indication du couple transmis par la roue libre, qui est tiréed'une rotation relative des roues dentées 17. La roue libre selon la figure 3 comporte un ressort supplémentaire 20 appliquant directement une force dirigée radiale- ment vers l'extérieur sur les tiges 3, en plus des ressorts agissant 2 578300 sur les cliquets 18. La conformation du ressort 20 est visible sur la figure 4. Une fente ou jeu périphérique 21 crée une zone de tolérance pour l'action des tiges de commande 3 sur les cliquets 18. La figure 5 montre La disposition d'un ressort 15 agissant dans le sens circonférentiel et s'appuyant d'un côté sur une butée 26 solidaire du manchon 1 et de l'autre côté sur une butée 27 solidaire de la bague de commande 4. LISTE DE REFERENCES 1 Manchon d'accouplement 2 Moyeu d'accouplement 3 Tige de commande 4 Bague de commande Cran 6 Rampe 7 Butée 8 Bras relevable 9 Garniture de friction Dispositif d'arrêt à encliquetage 1'l Ressort 12 Bague de positionnement 13 Butée 14 Echancrure Ressort agissant dans le sens circonférentiel 16 Capteur 17 Roue dentée 18 Cliquet 19 Ressort Ressort 21 Jeu 22 Ouverture radiale 23 Première partie du manchon d'accouplement 24 Deuxième partie du manchon d'accouplement Goupille de mesure 26 Butée sur le manchon 27 Butée sur la bague de commande 28 Creux du moyeu d'accouplement 29 Butée REVENDICATIONS 1. Roue libre débrayable dans le sens de l'entraî- nement, comprenant un moyeu d'accouplement et un manchon d'accou- plement qui sont reliés entre eux, dans le sens de rotation pour l'entraînement, par des cliquets maintenus dans des creux du moyeu et poussés élastiquement vers l'extérieur dans le sens radial, caractérisée en ce que: a) le manchon d'accouplement (1) présente des ouvertures radiales traversantes (22) qui correspondent circonférentiellement aux creux (28) du moyeu d'accouplement (2) et dans lesquelles coulissent des tiges de commande (3); b) les tiges de commande (3), à leur position de transmission du couple, font saillie radialement vers l'extérieur dans des crans (5) d'une bague de commande (4) maintenue rotative sur le manchon ('), les tiges étant poussées radialement vers l'extérieur par une force élastique et leur mouvement radiale- ment vers l'intérieur étant limité par une butée radiale (29), les crans de la bague de commande (4) se terminant par une rampe (6) dans le sens de rotation; c) l'angle de rotation de la bague de commande (4) sur et par rapport au manchon (1) est limité par une butée circonféren- tielle (13) solidaire du manchon et pénétrant dans une échancrure (14) ménagée dans la bague de commande (4); d) un ressort (15) agissant dans le sens circonférentiel charge le manchon (1) et la bague de commande (4) l'un par rapport à l'autre dans le sens du maintien des crans (5) et des tiges (3) à des positions mutuellement correspondantes; et e) un dispositif de retenue est prévu pour faire tourner la bague de commande (4) par rapport au manchon (1) et contre la force du ressort (15), ce qui a pour effet que les tiges (3) poussent les cliquets (18) radialement vers l'intérieur en vue du débrayage. - 2. Roue libre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif d'arrêt à encliquetage (10)'maintient la bague de commande (4) et le manchon d'accouplement (1) à la posi- tion relative de transmission du couple. 3. Roue libre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un seul ou plusieurs ressorts supplémentaires (20) agissent radialement vers l'extérieur sur les tiges de commande (3). 4. Roue libre selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que la bague de commande (4) est en liaison d'entraînement par friction avec une bague de posi- tionnement (12) qui entoure la bague de commande et porte au moins un élément d'arrêt (7) à son pourtour. 5. Roue libre selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un jeu périphérique (21) est prévu entre le moyeu (2) et le manchon (1) dans la région des cliquets (18). 6. Roue libre débrayable dans le sens de l'entrai- nement, comprenant un moyeu d'accouplement et un manchon d'accou- plement qui sont reliés entre eux, dans le sens de rotation pour l'entraînement, par des cliquets maintenus dans des creux du moyeu et poussés élastiquement vers l'extérieur dans le sens radial, et comprenant en outre un dispositif de mesure du couple transmis par la roue libres caractérisée en ce que: f) le manchon d'accouplement est en deux parties (23,24); g) les deux parties (23,24) du manchon sont mutuellement accouplées en rotation par des goupilles de mesure (25) sollicitées en flexion par le couple transmis; et h) les deux parties (23,24) du manchon sont munies de roues dentées dont les dentures correspondent, qui sont alignées l'une par rapport à l'autre et qui coopèrent avec des capteurs (16) pour la mesure du couple transmis.