Brevet FR2797316A1 — publié le 20010209

1i 2797316 EMBRAYAGE UNIDIRECTIONNEL La présente invention se rapporte à un embrayage unidirectionnel destiné à une utilisation, par exemple, dans des transmissions automobiles. La figure 20 est une vue en coupe représentant un ensemble d'embrayage unidirectionnel classique 100. L'ensemble d'embrayage unidirectionnel 100 est employé de façon caractéristique par le convertisseur de couple d'automobile ou analogue en tant que moyen destiné à transmettre la force motrice dans une seule direction. Sur la figure, une bague extérieure en résine de synthèse 101 est montée en ajustement serré dans une couronne extérieure 50. De même, une bague intérieure en résine de synthèse 102 est montée en ajustement serré sur une couronne intérieure non illustrée. La figure 21 est une vue en coupe représentant un état dans lequel l'embrayage unidirectionnel 100 (seule la bague extérieure 101 est représentée) est monté en ajustement serré dans la couronne extérieure 50. Au cours de ce processus, un bord 0lla de la partie la plus à l'extérieur de la bague extérieure 101 vient buter contre la couronne extérieure 50, en rendant difficile de monter en ajustement serré la bague extérieure dans la couronne extérieure 50. Ainsi, il n'est pas commode d'assembler l'embrayage unidirectionnel 100 dans la couronne extérieure 50. Mis à part le problème ci-dessus, l'utilisation pratique de l'ensemble d'embrayage unidirectionnel 100 implique l'élévation de température de celui-ci, provoquant une contrainte de traction dans une surface circonférentielle intérieure de la bague extérieure 101. Dans quelques cas, ceci peut résulter en l'apparition de fissures dans la bague extérieure 101. Au vu de ce qui précède, c'est un but de la présente invention de réaliser un embrayage unidirectionnel facile 2 2797316 à assembler dans la couronne extérieure. La présente invention a pour autre but de réaliser un embrayage unidirectionnel conçu pour empêcher l'apparition de fissures dans la bague extérieure. Un embrayage unidirectionnel conforme à l'invention comprend: des cales disposées suivant la circonférence à des intervalles d'espacement prédéterminés, une bague extérieure et une bague intérieure destinées à retenir respectivement un côté extérieur et un côté intérieur des cales, et un ressort destiné à solliciter les cales dans une direction suivant la circonférence, dans lequel la bague extérieure présente une forme générale annulaire avec une largeur axiale prédéterminée, et comprend des saillies dépassant vers l'extérieur et des poches, lesdites cales étant insérées à travers celles- ci, les saillies et les poches étant disposées en alternance dans la direction de la circonférence, dans lequel une partie la plus à l'extérieur de chacune des saillies a ses bords latéraux axialement opposés taillés en biseau. Conformément à l'embrayage unidirectionnel de cet agencement, la partie la plus à l'extérieur de la saillie est taillée en biseau au niveau de ses bords latéraux axialement opposés et de ce fait, les parties taillées en biseau de la bague extérieure viennent buter contre un bord intérieur de la couronne extérieure lorsque la bague extérieure est montée en ajustement serré dans celle-ci. Ainsi, la bague extérieure est guidée d'une manière à amener son axe en alignement précis avec l'axe de la couronne extérieure. Ceci permet un ajustement serré sans à-coup de l'embrayage unidirectionnel, facilitant l'assemblage de celui-ci dans la couronne extérieure. 3 2797316 En outre, l'embrayage unidirectionnel ci-dessus peut être disposé de telle sorte que la partie la plus à l'extérieur de chacune des saillies soit située à l'extérieur d'une étendue correspondant à une zone de la poche dans une direction axiale de la bague extérieure. Cet agencement assure une largeur de contact axial suffisamment grande entre la saillie et la couronne extérieure. Par conséquent, la bague extérieure ne souffre pas de la grande contrainte de traction dans sa surface circonférentielle intérieure même lorsque la bague extérieure est dilatée thermiquement en raison de la température élevée. Il en résulte que l'apparition de fissures est empêchée. La figure 1 est une vue en coupe diamétrale représentant un embrayage unidirectionnel monté en ajustement serré dans une couronne extérieure conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est une vue en coupe de l'embrayage unidirectionnel ci-dessus représentant une relation entre la couronne extérieure et une bague extérieure qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle-ci, La figure 3 est une vue de face représentant la bague extérieure cidessus, La figure 4 est une vue en coupe prise sur la ligne IV-IV de la figure 3, La figure 5 est une vue agrandie d'une partie V de la figure 3, La figure 6 est une vue observée le long de la flèche VI de la figure 3, La figure 7 est une vue en perspective représentant la bague extérieure ci-dessus, La figure 8 est une vue de face représentant l'embrayage unidirectionnel employant la bague extérieure ci-dessus, 4 2797316 La figure 9 est une vue en coupe de l'embrayage unidirectionnel ci-dessus observé dans la même direction que la figure 8, La figure 10 est une vue en coupe représentant une relation entre la bague extérieure ci-dessus et la couronne extérieure, La figure 11 est une vue en coupe diamétrale représentant un embrayage unidirectionnel monté en ajustement serré dans la couronne extérieure conformément à un second mode de réalisation de la présente invention, La figure 12 est une vue en coupe de l'embrayage unidirectionnel conformément au second mode de réalisation destinée à représenter une relation entre la couronne extérieure et une bague extérieure qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle-ci, La figure 13 est une vue de face représentant la bague extérieure de l'embrayage unidirectionnel conforme au second mode de réalisation, La figure 14 est une vue en coupe prise sur la ligne XIV-XIV de la figure 13, La figure 15 est une vue observée le long de la flèche XV de la figure 13, La figure 16 est une vue en perspective représentant la bague extérieure de l'embrayage unidirectionnel conforme au second mode de réalisation, La figure 17 est une vue en coupe diamétrale représentant un embrayage unidirectionnel monté en ajustement serré dans la bague extérieure conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention, La figure 18 est une vue en coupe de l'embrayage unidirectionnel conforme au troisième mode de réalisation destinée à représenter une relation entre la couronne extérieure et une bague extérieure qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle-ci, 2797316 La figure 19 est une vue équivalente à la figure 6 destinée à représenter la bague extérieure conforme au troisième mode de réalisation, La figure 20 est une vue en coupe diamétrale représentant un embrayage unidirectionnel classique monté en ajustement serré dans la bague extérieure, et La figure 21 est une vue en coupe représentant une bague extérieure qui est montée en ajustement serré dans la couronne extérieure 50 de l'ensemble d'embrayage unidirectionnel classique. La figure 1 à la figure 9 illustrent un embrayage unidirectionnel conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. Tout d'abord, un mode de bague extérieure 1 sera décrit en faisant référence de la figure 3 à la figure 7. La figure 3 est une vue de face de la bague extérieure 1 (comprenant une vue en coupe fragmentaire), alors que la figure 4 est une vue en coupe prise sur la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue agrandie représentant une partie V de la figure 3, alors que la figure 6 est une vue observée en suivant la flèche VI sur la figure 3. La figure 7 est une vue en perspective de la bague extérieure 1. En se référant à ces figures, la bague extérieure 1 est formée en une seule pièce d'un matériau de résine de synthèse (par exemple, du Nylon 66 renforcé par des fibres de verre) au cours d'une seule étape de moulage. La bague extérieure 1 présente une forme générale annulaire et une largeur prédéterminée W par rapport à la direction axiale CL (figure 4). Plus particulièrement, la bague extérieure 1 comprend, comme indiqué sur la figure 7, des parties annulaires la disposées à des extrémités axialement opposées, et une pluralité de saillies semblables à des voûtes lb formées entre ces parties annulaires la et faisant saillie radialement vers l'extérieur d'une manière en forme d'arc (observé depuis une extrémité axiale). Les saillies lb et les poches (ouvertures) lc 6 2797316 sont disposées suivant la circonférence d'une manière alternée. La saillie lb comporte un évidement ld au centre d'un côté de celle-ci par rapport à la direction de la circonférence. Comme on peut le voir sur la figure 4 et la figure 6, la saillie lb est munie de surfaces chanfreinées le au niveau des extrémités axialement opposées de celle-ci. Les sommets des surfaces chanfreinées le définissent des bords latéraux axialement opposés lg d'une partie la plus à l'extérieur if de la saillie lb (figure 6). En d'autres termes, la présence des surfaces chanfreinées le donne à la saillie lb une forme telle que la partie la plus à l'extérieur if est taillée en biseau au niveau des bords latéraux axialement opposés lg. La figure 8 est une vue de face d'un embrayage unidirectionnel 10 employant cette bague extérieure 1. La figure 9 est une coupe de l'embrayage unidirectionnel 10 observé dans la même direction que la figure 8. Sur la figure 8 et la figure 9, l'embrayage unidirectionnel 10 comprend des cales 2 disposées suivant la circonférence à des intervalles d'espacement prédéterminés, la bague extérieure 1 destinée à retenir un côté extérieur (radialement) des cales 2, une bague intérieure 3 destinée à retenir un côté intérieur des cales 2, un ressort en ruban 4 destiné à solliciter les cales 2 dans une seule direction suivant la circonférence (dans le sens des aiguilles d'une montre dans cet exemple). La bague intérieure 3 est un élément annulaire formé du même matériau que la bague extérieure 1. Comme indiqué sur la figure 9, la bague intérieure 3 comprend des poches 3a en nombre identique aux poches lc de la bague extérieure 1. Ces poches 3a sont disposées suivant la circonférence à des intervalles d'espacement prédéterminés. Les cales 2 sont montées dans les poches lc et 3a des bagues intérieure et extérieure 1 et 3. Les cales 2 sont 7 2797316 également capables de pénétrer dans les évidements ld des saillies lb et de sortir de ceux-ci. En supposant que l'embrayage unidirectionnel 10 de l'agencement ci-dessus est monté entre une couronne extérieure et une couronne intérieure non illustrées, les cales 2, dans l'état représenté sur la figure 9, sont en contact avec une face de piste Trl de la bague extérieure et une face de piste Tr2 de la bague intérieure. Lorsque la face de piste de la bague intérieure Tr2 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la face de piste de la bague extérieure Trl, les cales 2 sont tournées dans le sens des aiguilles d'une montre, en tendant à se dresser. Ainsi, les cales 2 verrouillent de façon rigide la face de piste de la bague extérieure Trl et la face de piste de la bague intérieure Tr2 l'une par rapport à l'autre, en permettant une rotation unitaire des bagues intérieure et extérieure. Lorsque, par contre, la face de piste de la bague intérieure Tr2 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la face de piste de la bague extérieure Trl, les cales 2 sont tournées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en s'opposant au ressort en ruban 4. Il en résulte que les cales 2 n'agissent plus en tant qu'entretoises entre les bagues intérieure et extérieure, de sorte que la rotation de l'une ou l'autre des bagues intérieure et extérieure n'est pas transmise à l'autre bague. La figure 1 est une vue en coupe diamétrale de l'embrayage unidirectionnel 10 monté en ajustement serré dans la couronne extérieure 50, alors que la figure 2 est une vue en coupe représentant une relation entre la couronne extérieure 50 et la bague extérieure 1 qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle-ci. Comme on peut le voir sur la figure 2, la bague extérieure 1 comporte la surface chanfreinée le. La surface chanfreinée le vient buter contre un bord intérieur de la couronne extérieure 50 lorsque 8 2797316 l'embrayage unidirectionnel 10 est inséré dans la couronne extérieure 50. Ainsi, la bague extérieure 1 est guidée par la couronne extérieure 50 de manière à amener son axe jusqu'en alignement précis avec l'axe de la couronne extérieure 50. Par conséquent, l'embrayage unidirectionnel 10 est inséré sans à-coup dans la couronne extérieure 50. Ainsi, l'embrayage unidirectionnel 10 est facilement assemblé dans la couronne extérieure 50. Lorsque sa température s'élève en usage pratique, l'embrayage unidirectionnel peut souffrir de l'apparition de fissures dans quelques cas. Dans la bague extérieure 1 dilatée thermiquement, comme indiqué sur la figure 10, une contrainte de traction est produite dans sa surface circonférentielle intérieure lh du fait que ses extrémités opposées tendent à se déformer suivant les directions des flèches sur la figure. Ceci peut résulter en une fissure X. On pense qu'un tel phénomène résulte de ce qu'une largeur de contact W1 entre la bague extérieure 1 et la couronne extérieure 50 est considérablement plus petite qu'une largeur globale de la bague extérieure 1. Des second et troisième modes de réalisation de la présente invention envisagent ci-dessous la prévention de l'apparition de telles fissures. Les figures 11 à 16 illustrent un embrayage unidirectionnel 20 conforme au second mode de réalisation, lequel diffère du premier mode de réalisation dans le mode de la bague extérieure 11. La figure 13 est une vue de face de la bague extérieure 11 (comprenant une vue en coupe fragmentaire), alors que la figure 14 est une vue en coupe prise sur la ligne XIV-XIV de la figure 13. La figure 15 est une vue observée en suivant la flèche XV sur la figure 13, alors que la figure 16 est une vue en perspective de la bague extérieure 11. De la même manière que dans le premier mode de réalisation, la bague extérieure 11 est formée en 9 2797316 une seule pièce d'un matériau de résine de synthèse au cours d'une seule étape de moulage, en présentant une forme générale annulaire. En outre, la bague extérieure 11 présente une largeur prédéterminée W par rapport à la direction axiale (figure 14). Sur la figure 15 et la figure 16, une partie annulaire lia, une saillie llb, une poche l1c, un évidement lld, une surface chanfreinée lie, une partie la plus à l'extérieur 11f et un bord latéral axial llg correspondent aux parties identiques la à lg du premier mode de réalisation, respectivement. La différence par rapport à la bague extérieure 1 du premier mode de réalisation est que les surfaces chanfreinées lle sont formées intégralement au-dessus des parties annulaires lia. Les bords latéraux axialement opposés llg, définissant les sommets respectifs des surfaces chanfreinées lie sont situés relativement latéralement vers l'extérieur d'une largeur ouverte Wp de la poche llc, comme indiqué sur la figure 15. La figure 11 est une vue en coupe diamétrale de l'embrayage unidirectionnel 20 monté en ajustement serré dans la couronne extérieure 50, alors que la figure 12 est une vue en coupe représentant une relation entre la couronne extérieure 50 et la bague extérieure 11 qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle-ci. Lorsque l'embrayage unidirectionnel 20 employant la bague extérieure 11 est inséré dans la couronne extérieure 50, la surface chanfreinée lie vient buter contre le bord intérieur de la couronne extérieure 50. Ainsi, la bague extérieure 11 est guidée par la couronne extérieure 50 de manière à amener son axe jusqu'en alignement précis avec l'axe de la couronne extérieure 50. Par conséquent, l'embrayage unidirectionnel 20 est monté en ajustement serré sans à-coup dans la couronne extérieure 50. De la même manière que dans le premier mode de réalisation, l'embrayage unidirectionnel 20 est facilement assemblé dans la couronne extérieure 50. 1o 2797316 Comme indiqué sur la figure 11, une largeur de contact W2 entre la bague extérieure 11 et la couronne extérieure 50 est plus grande que la largeur de contact W1 (figure 10) du mode de réalisation. De ce fait, la bague extérieure 11 est moins susceptible de se déformer en raison d'une dilatation thermique, de sorte que la grande contrainte de traction n'apparaît pas dans sa surface circonférentielle intérieure. Ceci empêche de façon sûre l'apparition de fissures. La figure 17 à la figure 19 illustrent un embrayage unidirectionnel 30 conforme à un troisième mode de réalisation. La figure 17 est une vue en coupe diamétrale de l'embrayage unidirectionnel 30 monté en ajustement serré dans la couronne extérieure 50, alors que la figure 18 est une vue en coupe représentant une relation entre la couronne extérieure 50 et une bague extérieure 21 qui est en cours de montage en ajustement serré dans celle- ci. La figure 19 correspond à la figure 6 représentant le premier mode de réalisation. Bien que n'étant pas contenue ici, une vue de face de la bague extérieure 21 est la même que celle de la figure 3. Ce mode de réalisation diffère des premier et second modes de réalisation dans le mode de la bague extérieure 21. De la même manière que dans le premier mode de réalisation, la bague extérieure 21 de ce mode de réalisation est formée en une seule pièce du matériau de résine de synthèse au cours d'une seule étape de moulage. La bague extérieure 21 présente une forme générale annulaire et une largeur axiale prédéterminée W (figure 18). Une partie annulaire 21a, une poche 21c et un évidement 21d représentés sur la figure 19 correspondent aux parties identiques la, lc et ld du premier mode de réalisation, respectivement. Comme indiqué sur la figure 18, la bague extérieure 21 du troisième mode de réalisation est munie d'une paire de saillies 21b sur ses extrémités axialement opposées, il 2797316 les saillies présentant une forme en arc faisant saillie vers l'extérieur en coupe diamétrale. Un sommet des saillies 21b définit également un bord en forme d'arc dans la direction de la circonférence. De ce fait, sur la figure 19, la partie la plus à l'extérieur est définie par le sommet 21g de la saillie 21b, le sommet 21g représentant une intersection de la ligne axiale (direction latérale telle qu'on peut le voir sur la figure), et la ligne circonférentielle (direction perpendiculaire telle qu'on peut l'observer sur la figure), de la saillie. En outre, une partie axialement extérieure du sommet 21g définit une pente 21e en tant qu'équivalent des surfaces chanfreinées le et lie des premier et second modes de réalisation. C'est-à-dire que la pente 21e est une face taillée en biseau pour le sommet 21g de la saillie 21b. La paire des sommets 21g supporte la bague extérieure 21 par l'intermédiaire d'un contact ponctuel avec la couronne extérieure 50. De ce fait, une largeur de contact réelle entre la bague extérieure 21 et la couronne extérieure 50 par rapport à la direction axiale est égale à une largeur de contact W3 correspondant à une distance entre les sommets 21g, comme représentée sur la figure 17. Il faut noter que les sommets 21g sont à des positions axiales relativement à l'extérieur de la largeur ouverte Wp de la poche 21c comme on peut le voir sur la figure 19. Ceci assure que la largeur de contact W3 entre la paire de saillies 21b et la couronne extérieure 50, représentée sur la figure 17, présente une valeur aussi grande que la largeur de contact W2 (figure 11) du second mode de réalisation. Lorsque l'embrayage unidirectionnel 30 employant cette bague extérieure 21 est inséré dans la couronne extérieure 50, la saillie 21b de celui-ci vient buter contre le bord intérieur de la couronne extérieure 50, comme indiqué sur la figure 18. Ainsi, la bague 12 2797316 extérieure 21 est guidée par la couronne extérieure 50 de manière à amener son axe jusqu'en alignement précis avec l'axe de la couronne extérieure 50. Par conséquent, l'embrayage unidirectionnel 30 est inséré sans à-coup dans la couronne extérieure 50. De la même manière que dans le premier mode de réalisation, l'embrayage unidirectionnel 30 est facilement assemblé dans la couronne extérieure 50. Comme on l'a mentionné plus haut, la largeur de contact W3 entre la bague extérieure 21 et la couronne extérieure 50 est plus grande que la largeur de contact W1 du premier mode de réalisation. Ainsi, la bague extérieure 21 est moins susceptible de se déformer en raison d'une dilatation thermique, de sorte qu'aucune grande contrainte de traction n'apparaît dans sa surface circonférentielle intérieure. De ce fait, l'apparition de fissures est empêchée de façon sûre. En outre, la bague extérieure est facilement montée en ajustement serré dans la couronne extérieure grâce au contact ponctuel entre les saillies 21b et la couronne extérieure 50. 13 2797316 REVENDICATIONS 1. Embrayage unidirectionnel (10, 20, 30) comprenant: des cales (2) disposées suivant la circonférence à des intervalles d'espacement prédéterminés, une bague extérieure (1, 11, 21) et une bague intérieure (3) destinées à retenir respectivement un côté extérieur et un côté intérieur desdites cales, et un ressort (4) destiné à solliciter lesdites cales (2) dans une seule direction circonférentielle, dans lequel ladite bague extérieure (1, 11, 21) présente une forme générale annulaire avec une largeur axiale prédéterminée, et comprend des saillies (lb, llb, 21b) dépassant vers l'extérieur et des poches (lc, 11c, 21c), lesdites cales (2) étant insérées à travers celles-ci, lesdites saillies (lb, llb, 21b) et lesdites poches (lc, 11c, 21c) étant disposées en alternance dans la direction de la circonférence, dans lequel une partie la plus à l'extérieur de chacune desdites saillies ( lb, llb, 21b) présente des bords latéraux axialement opposés taillés en biseau ( le,lle, 21e) 2. Embrayage unidirectionnel (20, 30) selon la revendication 1, dans lequel ladite partie la plus à l'extérieur de chacune desdites saillies est située à l'extérieur d'une étendue correspondant à une zone de ladite poche (11c, 21c) dans une direction axiale de ladite bague extérieure (11, 21).