Brevet FR2664666A1 — publié le 19920117

EMBRAYAGE UNIDIRECTIONNEL A ROULEAUX La présente invention concerne un embrayage unidirectionnel du type à coque. On connaît un embrayage unidirectionnel du type susmentionné décrit par exemple dans le brevet US-A-3 863 742, dans lequel l'élément de retenue comprend des bordures (40, 42) espacées longitudinalement (axialement), une ou plusieurs barres élastiques (44) pour interconnecter les bordures et des rouleaux (38) disposés dans des poches formées par les barres élastiques, l'élément de retenue étant disposé dans un bottier (32) muni sur sa surface périphérique internes de rampes (34) et de butées (36). Les barres élastiques ont pour fonction de retenir les rouleaux dans l'élément de retenue et de solliciter élastiquement les rouleaux dans une direction. Des pattes (48, 50) sont en contact avec les butées du bottier. On connatt également un embrayage unidirectionnel du type susmentionné décrit dans le brevet US-A-3 537 555 qui comprend: un anneau externe (1) muni sur sa surface périphérique interne de surfaces d'accrochage à came (2); une cage (4) réalisée par pliage de ses deux côtés sous la forme d'une gorge de section en U au fond de laquelle sont constituées des ouvertures (5), plusieurs saillies (4a', 4b') étant formées sur les deux brides latérales ou anneaux d'extrémité (4a, 4b) de la gorge, la cage (4) étant en engagement avec les surfaces de retenue (2) formées sur la surface périphérique interne de l'anneau externe (1), et une bande (6) collée sur le côté de derrière de la cage et comprenant un élément de connexion (9) comportant des éléments élastiques du type à languette (8) et des ouvertures (7) identiques aux ouvertures de la cage. En ce qui concerne l'élément de retenue d'un embrayage unidirectionnel du type susmentionné, on connatt un élément de retenue décrit par le brevet US-A-3 500 977, dans lequel des anneaux (14, 15) espacés à intervalles réguliers sont reliés les uns aux autres par plusieurs traverses (16) qui forment des poches (17) dans lesquelles sont logés des rouleaux (13), chaque traverse (16) étant munie à ses deux extrémités et en son centre de pattes (18, 20), les pattes des deux extrémités présentant des surfaces courbes adaptées aux surfaces courbes des rouleaux, un ressort ovale (12) étant en engagement avec chaque patte centrale. On connaît également un embrayage unidirectionnel du type susmentionné qui est décrit dans le brevet US-A-3 404 760 ou 3 184 020. On connais également un embrayage unidirectionnel du type susmentionné et montré aux figures 8 à 10 par exemple. Cet embrayage unidirectionnel comprend une pluralité de rouleaux 30, un élément de retenue 32 comprenant des poches à rouleau 31 dont le nombre est le même que celui des rouleaux 30, une coque 34 comportant des gorges à came 33 dont le nombre est le même que celui des rouleaux 30, et des ressorts (non montrés) pour solliciter les rouleaux 30 en direction des gorges à came 3. Cet embrayage unidirectionnel est réalisé au moyen des étapes consistant à plier radialement vers l'intérieur une extrémité ouverte du corps d'un boiter pour préparer une coque non terminée 34 comportant une bride 34A tournée radialement vers l'intérieur, à mettre les rouleaux 30, les ressorts et l'élément de retenue 32 dans la coque 34 en passant par son extrémité ouverte, et à replier radialement vers l'intérieur l'extrémité ouverte de la coque 34. Ainsi, l'embrayage unidirectionnel est agencé de manière que l'élément de retenue 32 et les autres éléments composants ne puissent pas sortir de la coque 34. Les gorges à came 33 sont constituées sensiblement sur toute la longueur axiale de la coque 34, et des interstices D sont formés, comme montré aux figures 9 et 10, entre les surfaces périphériques internes des gorges à came 33 et les surfaces périphériques externes des portions annulaires aux extrémités axiales de l'élément de retenue 32. Donc, la graisse présente dans les espaces où se trouvent les rouleaux peut fuir vers l'extérieur par les interstices D. A cet égard, les deux extrémités de la coque 34 sont repliées radialement pour fermer les interstices D et éviter ainsi la fuite de la graisse. On connatt également un embrayage unidirectionnel montré à la figure 11. Cet embrayage unidirectionnel est différent de l'embrayage unidirectionnel montré aux figures 8 à 10 par le fait qu'une extrémité de la coque 34 n'est pas repliée mais reste rectiligne en étant ouverte axialement. L'extrémité ouverte de la coque 34 est adaptée à être fermée par une bride 35A tournée radialement vers l'intérieur et prévue sur la partie interne de l'espace d'un bottier 35 sur lequel est monté l'embrayage unidirectionnel. Dans l'embrayage unidirectionnel montré aux figures 8 à 10, il faut avoir recours à une opération de pliage pour replier radialement vers l'intérieur une extrémité ouverte de la coque non terminée 34. Si la coque 34 est du type durci par un traitement thermique, il est difficile d'en plier l'extrémité ouverte. Ainsi, le rendement de montage est faible et augmente de façon désavantageuse les coûts de production. Dans l'embrayage unidirectionnel montré à la figure 11 et avant que les éléments composants logés à l'intérieur de la coque 34 soient assemblés avec le bottier 35, il est possible que les éléments composants en resortent, présentant ainsi l'inconvénient d'avoir à les manipuler avant que l'embrayage soit assemblé avec le bottier 35. Considérant ce qui précède, la présente invention se propose de fournir un embrayage unidirectionnel économique, présentant des propriétés d'étanchéité améliorées et pouvant être facilement assemblé. La présente invention fournit notamment un embrayage unidirectionnel comprenant une pluralité de rouleaux, un élément de retenue comportant des poches dont le nombre est le même que celui des rouleaux, une coque cylindrique comportant des gorges à came dont le nombre est le même que celui des rouleaux, et des ressorts pour solliciter les rouleaux en direction des gorges à came. Dans cet embrayage unidirectionnel, la coque est munie dans sa portion intermédiaire, en direction axiale des gorges à came. La coque est également munie, sur l'un des côtés de ses gorges à came, d'une bride tournée radialement vers l'intérieur et, sur l'autre côté de ses gorges à came, d'une portion en saillie cylindrique ne comportant pas de gorges à came. La présente invention fournit également un embrayage unidirectionnel dans lequel l'élément de retenue est muni dans sa portion intermédiaire en direction axiale de poches à rouleaux aux deux extrémités desquelles sont disposés des portions annulaires respectives, la portion annulaire, côté arrière, dans la direction de l'assemblage présentant une forme et des dimensions permettant de la monter par compression sur la portion de bossage cylindrique de la coque. Dans l'embrayage unidirectionnel présentant l'agencement susmentionné, les gorges à came ne sont pas constituées sur la totalité de la longueur axiale de la coque. En disposant par compression la portion annulaire de l'élément de retenue qui est du côté arrière dans la direction de l'assemblage sur la portion de bossage cylindrique disposée sur l'autre côté des gorges à came, un côté de la coque est fermé de façon étanche. Plus spécifiquement, il n' existe pas d'interstices formés entre la coque et l'élément de retenue, ce qui assure les propriétés d'étanchéité de l'embrayage unidirectionnel. Ceci évite avec sécurité une fuite de graisse à l'intérieur de l'embrayage unidirectionnel, de même que la pénétration de poussières extérieures. En outre, l'embrayage unidirectionnel peut être facilement assemblé en montant l'élément de retenue sur la coque. Ceci élimine les travaux difficiles d'usinage de la coque, ou l'utilisation d'autres éléments, ainsi que cela est habituellement nécessaire. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un embrayage unidirectionnel selon la présente invention, en cours d'utilisation; la figure 2 est une vue en coupe agrandie selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue latérale, avec la portion supérieure montrée en coupe, de la coque de l'embrayage unidirectionnel de la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective, avec des portions montrées en coupe, de l'élément de retenue de l'embrayage unidirectionnel de la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe partielle montrant la façon dont les rouleaux sont maintenus dans l'élément de retenue de l'embrayage unidirectionnel de la présente invention; la figure 6 est une vue en plan de la figure 5; la figure 7 est une vue similaire à la figure 6, mais montrant un ressort dans l'embrayage unidirectionnel qui est à l'état libre;; la figure 8 est une vue en coupe axiale d'un embrayage unidirectionnel classique pendant son utilisation; la figure 9 est une vue en coupe agrandie, selon la ligne IX-IX de la figure 8; la figure 10 est une vue en coupe agrandie, selon la ligne X-X de la figure 8; et la figure 11 est une vue en coupe axiale d'un autre embrayage unidirectionnel classique pendant son utilisation. La description qui suit concerne un mode de réalisation préféré de la présente invention et se réfère aux dessins annexés. Un exemple spécifique de la présente invention est montré aux figures 1 à 7 dans lesquelles un embrayage unidirectionnel comprend une coque 1, un élément de retenue 2 et des rouleaux 3, et un arbre rotatif désigné dans son ensemble par la référence numérique 4. Comme montré à la figure 3, la coque 1 est formée par un corps de boitier dont une extrémité axiale a la forme d'une bride 11 tournée radialement vers l'intérieur, et dont l'autre extrémité axiale est rectiligne en direction axiale et ouverte. La coque 1 est munie dans sa portion intermédiaire en direction axiale de gorges à came 12 dont le nombre est le même que celui des rouleaux 3. A l'extrémité ouverte de la coque 1 est disposée une portion de bossage cylindrique 13 parfaitement ronde et sans gorges à came ou analogues, la portion de bossage cylindrique 13 ayant un diamètre interne sensiblement égal au diamètre du cercle tangent aux gorges à came 12. Comme montré à la figure 4, l'élément de retenue 2 réalisé en résine synthétique est muni à ses deux extrémités axiales de deux portions annulaires 21, 22 respectivement, qui sont à l'opposé l'une de l'autre. L'élément de retenue 2 comprend également plusieurs portions en forme de colonnes 23 interconnectant les portions annulaires 22, les portions de colonnes 23 étant espacés à intervalles égaux dans la direction circonférentielle des portions annulaires 21, 22. Chaque espace défini entre portions de colonnes adjacentes 23 sert de poche à rouleau 24 pour y loger un rouleau. La paroi arrière 23B de chaque portion de colonne 23 comprend une partie 23C faisant saillie vers l'intérieur et une partie 23D faisant saillie vers l'extérieur en direction de la paroi avant 23A de la portion de colonne adjacente 23 et qui s'étend le long de la totalité de la longueur de chaque poche à rouleau 24. La section de chacune des parties en saillie 23C, 23D est pratiquement triangulaire. Chaque portion de colonne 23 comprend sur sa paroi frontale 23A un ressort 25 d'un seul tenant constitué par un élément élastique en forme de fourche ayant sensiblement la forme d'un V en élévation en plan, les ressorts 25 s'étendant en s'évasant en direction de la paroi arrière 23B de la portion de colonne adjacente 23. Des butées 26 sont disposées sur les deux côtés latéraux de l'extrémité proximale de chaque ressort 25. La paroi de chaque portion de colonne 23 qui est sur le côté situé dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure 2 ou 4 est appelée paroi frontale alors que la paroi de chaque portion de colonne 23 qui est sur le côté situé dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à la figure 2 ou 4 est appelée paroi arrière. Les butées 26 sont disposées sur les côtés arrière des extrémités libres de chaque ressort 25 et adaptées à limiter la déformation élastique du ressort 25 quand ce dernier est plié vers l'arrière. Dans les butées 26, les portions de bordure avec lesquelles les ressorts 25 sont amenés à venir en contact ont un chanfrein arrondi. En conséquence, quand les ressorts 25 viennent en contact avec les portions de bordure, la contrainte appliquée à ces ressorts 25 est réduite. Dans l'élément de retenue 2, la portion annulaire 21 qui est sur le côté de pointe dans la direction de l'assemblage est munie sur sa périphérie externe de trois saillies 27 espacées à intervalles égaux dans la direction circonférentielle. La portion annulaire 22 qui est sur le côté arrière dans la direction de l'assemblage a un diamètre externe supérieur au diamètre d'un cercle circonscrit autour des périphéries externes des portions de colonne 23. Chaque saillie 27 est à Section sensiblement semi-circulaire. Chaque saillie 27 est en engagement avec chaque gorge à came correspondante 12 de la coque 1. La portion annulaire 22 est montée par compression dans la portion de bossage cylindrique 13 de la coque 1. La description qui suit indiquera la façon d'assembler l'embrayage unidirectionnel de la présente invention. On dispose les rouleaux 3 dans les poches à rouleau 24 de l'élément de retenue 2 radialement depuis l'extérieur. Comme montré à la figure 5, quand les rouleaux 3 sont placés dans les poches à rouleau 24, les ressorts 25 sont légèrement pliés élastiquement vers l'arrière. Mais du fait de la répulsion élastique provoquée par cette flexion, les rouleaux 3 sont poussés et sollicités en direction du côté arrière des portions de colonne 23 et maintenus par les parties en saillie 23C, 23D. Ceci empêche les rouleaux 3 de sortir radialement vers l'intérieur ou l'extérieur des poches à rouleau 24. Chaque saillie 27 de la portion annulaire 21 du côté de la pointe dans la direction d'assemblage étant face à chaque gorge à came 12 correspondante de la coque 1, l'élément de retenue 2 est poussé dans la coque 1 par son extrémité ouverte. Ainsi, chaque saillie 27 de la portion annulaire sur le côté de pointe dans la direction d'assemblage est en engagement avec chaque gorge à came correspondante 12 de la coque 1, ce qui fait que l'élément de retenue 2 est maintenu immobile par rapport à la coque 1. Dans le même temps, la portion annulaire 22 de l'élément de retenue 2 sur le côté arrière dans la direction de l'assemblage est fixé par compression dans la portion de bossage cylindrique 13 de la coque 1. Ainsi, l'élément de retenue 2 est maintenu de manière à ne pas pouvoir être séparé axialement de la coque 1. L'embrayage unidirectionnel ainsi assemblé est apte à être monté sur l'arbre rotatif 4, les rouleaux 3 venant en contact avec la surface périphérique externe de l'arbre 4. Dans l'embrayage unidirectionnel présentant l'agencement susmentionné, la portion annulaire 22 de l'élément de retenue 2 sur le côté arrière dans la direction de l'assemblage est fixé par compression dans la portion de bossage cylindrique 13 de la coque 1, ce qui fait qu'aucun interstice n'est formé entre la coque 1 et l'élément de retenue 2, ainsi que cela est habituellement le cas. Cependant, dans la portion annulaire 21 de l'élément de retenue 2 et sur le côté de la pointe dans la direction de l'assemblage sont formés des interstices entre les portions qui ne comprennent pas de saillies 27 et les gorges à came 12 de la coque 1. Ces interstices sont fermés par la bride 11 de la coque 1, ainsi que cela est habituellement le cas. La description qui suit concerne le fonctionnement de l'embrayage unidirectionnel de la présente invention quand il est monté sur l'arbre rotatif 4. Quand on fait tourner l'arbre rotatif 4 dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure 2 (dans le sens montré par une flèche blanche), les forces de rappel élastique des ressorts 25 sont appliquées aux rouleaux 3, amenant ces derniers à tourner en direction des côtés à surface légèrement inclinée des gorges à came 12. Ainsi, les rouleaux 3 se coincent entre les gorges à came 12 et l'arbre rotatif 4. Donc, les rouleaux 3 ne peuvent pas tourneur, ce qui fait que l'arbre rotatif 4 et la coque 1 peuvent être entratnés en rotation d'un seul tenant. Au contraire, quand on fait tourner l'arbre rotatif 4 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à la figure 2, dans le sens montré par une flèche noire, les rouleaux 3 tournent en direction des côtés à surface fortement inclinée des gorges à came 12, tout en amenant les ressorts 25 à se plier vers l'arrière. Donc, les rouleaux 3 peuvent tourner librement entre les gorges à came 12 et l'arbre rotatif 4, ce qui fait que seul l'arbre rotatif est entraîné en rotation alors que la coque 1 ne l'est pas. Quand les rouleaux 3 tournent librement, les ressorts 25 changent d'état et passent de la position montrée à la figure 6 à la position montrée à la figure 7 où les ressorts 25 sont reçus sur des butées 26 prévues sur les parois frontales 23A des portions de colonne arrière 23. En conséquence, la déformation vers l'arrière des ressorts 25 est limitée. En outre, les ressorts 25 sont de forme conique dans la direction de leurs extrémités libres et réalisés en la même résine synthétique que l'élément de retenue 2. Quand les ressorts 25 viennent en contact avec les rouleaux 3, leurs extrémités libres viennent en contact, d'une manière linéaire ou planaire, avec ces rouleaux 3, ce qui fait que les pressions de surface sont plus faibles. Ceci réduit la contrainte des ressorts 25.Donc, même si l'on répète fréquemment l'engagement et le dégagement de l'embrayage unidirectionnel, on évite de déformer les ressorts 25 de façon permanente pendant une longue période de temps. Comme l'élément de retenue 2 est de structure simple dans ses détails, les matrices de moulage utilisées pour produire l'élément de retenue sont réalisées plus facilement que les matrices classiques. De plus, les matrices de moulage peuvent être retirées avec moins de prudence que les matrices classiques. Donc, on peut réaliser une rationalisation de la production et des équipements. Ainsi, l'élément de retenue 2 de la présente invention peut être facilement réalisé, tout en assurant ses performances. Dans le mode de réalisation susmentionné, les ressorts 25 ont été formés d'un seul tenant avec l'élément de retenue 2. Cependant, la présente invention peut être appliquée à un agencement classique de type général dans lequel les ressorts et l'élément de retenue sont séparés les uns des autres. Comme décrit dans ce qui précède, la portion de l'élément de retenue 2 qui est emmenchée à force dans la coque 1 peut être rendue sûrement étanche par une simple opération de montage par compression d'une portion annulaire de l'élément de retenue 2 dans l'extrémité ouverte de la coque 1. Ainsi, par comparaison avec un embrayage unidirectionnel classique qui doit être fermé en repliant une extrémité de la coque, la présente invention est supérieure du fait qu'aucun traitement ultérieur n'est nécessaire et que l'opération d'assemblage est simplifiée. Par comparaison avec l'embrayage unidirectionnel classique qui doit être fermée en utilisant un contre-élément dans lequel l'embrayage unidirectionnel est monté, la présente invention est supérieure du fait que les manipulations pendant le transport sont faciles. Selon la présente invention, on dispose d'un embrayage unidirectionnel économique et simple, qui est excellent en ce qui concerne ses propriétés d'étanchéité, et qui est facile à monter. REVENDICATIONS 1. Embrayage unidirectionnel comprenant une pluralité de rouleaux (3), un élément de retenue (2) comportant des poches dont le nombre est le même que celui des rouleaux, une coque cylindrique (1) comportant des gorges à came (12) dont le nombre est le même que celui des rouleaux, et des ressorts (25) pour solliciter les rouleaux en direction des gorges à came, caractérisé en ce que:: ladite coque est munie desdites gorges dans une portion axialement intermédiaire; une bride (11) tournée radialement vers l'intérieur est disposée sur l'un des côtés desdites gorges à came; une portion de bossage cylindrique (13) ne comportant pas de gorges à came est disposée sur l'autre côté desdites gorges à came; ledit élément de retenue est muni dans sa portion axiale intermédiaire de poches à rouleaux; deux portions annulaires (21, 22) sont respectivement disposées sur les deux côtés desdites poches à rouleaux (24); et la portion annulaire (22) sur le côté arrière dans la direction d'assemblage présente une forme et des dimensions telles qu'elle peut etre disposée par compression dans ladite portion de bossage cylindrique de ladite coque. 2. Embrayage unidirectionnel selon la revendication 1, dans lequel l'élément de retenue est réalisé en résine synthétique et comprend une paire de portions annulaires (21, 22) et plusieurs portions de colonne (23) disposées entre elles pour les interconnecter, et espacées à intervalles réguliers sur leurs circonférences; lesdites portions annulaires et lesdites portions de colonne formant les poches à rouleaux (24); la portion annulaire (22) dudit élément de retenue sur le côté arrière dans la direction de l'assemblage ayant un diamètre supérieur au diamètre d'un cercle circonscrit autour des périphéries externes desdites portions de colonne qui sont adaptées à la périphérie interne de la portion de bossage cylindrique ne comprenant pas de gorges à came;; les parois avant (23A) desdites portions de colonne comportant d'un seul tenant des éléments élastiques en forme de fourches (25) pour pousser les rouleaux en direction des parois arrière des portions de colonne adjacentes qui sont face auxdites parois frontales; les parois arrière (23B) desdites portions de colonne comprenant des parties en saillie vers l'intérieur (23C) et des parties en saillie vers l'extérieur (23D), s'étendant en direction des parois avant (23A) des portions de colonne adjacentes qui sont face auxdites parois arrière (23B); lesdits éléments élastiques étant de forme conique dans la direction de leurs extrémités libres; et lesdites parois avant desdites colonnes comprenant des butées (26) pour limiter la quantité de déformation vers l'arrière desdits éléments élastiques. 3. Embrayage unidirectionnel selon la revendication 2, dans lequel les éléments élastiques en forme de fourches (25) de l'élément de retenue bifurquent sensiblement dans les portions axiales centrales des parois frontales des portions de colonne et comprennent des extrémités libres dont chacune s'étend sous la forme d'un V en élévation en plan. 4. Embrayage unidirectionnel selon la revendication 2, dans lequel la portion annulaire (21) de l'élément de retenue sur le côté avant dans la direction d'assemblage est munie sur sa périphérie externe de plusieurs saillies (27) séparées par des intervalles réguliers. 5. Embrayage unidirectionnel selon la revendication 2, dans lequel les butées (26) formées sur les parois avant (23A) des portions de colonne de l'élément de retenue font saillie, aux deux extrémités axiales des poches à rouleaux, vers les parois arrière (23B) des portions de colonne adjacentes qui sont face auxdites parois avant.