Brevet FR3043744A1 — publié le 20170519

Mécanisme de roue libre L'invention concerne un mécanisme de roue libre, utilisable pour la transmission d'un couple dans des machines. Des mécanismes de roue libre sont connus par les descriptions des brevets US 3166169 et US 4932508, dans lesquels un rouleau est pincé entre deux surfaces, créant ainsi une friction permettant la transmission du couple. Dans le mécanisme de roue libre connu par la description du brevet US 2150715, des coins sont utilisés pour transmettre le couple. Dans un mécanisme de roue libre connu par la description du brevet US 20130068581, un pignon qui est pincé entre deux surfaces, est utilisé comme moyen pour transmettre le couple. Le coeur de l'invention est le développement d'un tel mécanisme de roue libre, dans lequel le couple transmis est plus élevé du fait d'un coin tiré entre un chemin de roulement et un rouleau qui se déplacent avec une vitesse linéaire similaire du fait de l'utilisation de l'engrènement d'engrenages. Comme le coin est tiré entre les deux surfaces synchronisées du chemin de roulement et du rouleau, la probabilité de voir le chemin de roulement glisser sur le coin est minimisée. Le coeur de l'invention est également le développement d'un mécanisme de roue libre avec un bon rapport entre d'une part le poids et les dimensions, et d'autre part la valeur du couple transmis. Le coeur de l'invention est en outre le développement d'un mécanisme de roue libre qui assure la coaxialité du chemin de roulement par rapport à l'ensemble des rouleaux. Le mécanisme de roue libre selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il contient le chemin de roulement externe et une roue dentée externe qui sont connectés rigidement l'un avec l'autre, et qu'il contient des pignons satellites et des rouleaux qui sont connectés rigidement les uns avec les autres, dans lequel les pignons satellites s'engrènent avec la roue dentée externe, dans lequel les pignons satellites sont montés sur des axes de satellites, dans lequel les axes de satellites sont montés sur une platine, dans lequel le mécanisme de roue libre contient des coins de type A, qui sont placés entre les rouleaux et le chemin de roulement externe. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des rouleaux ayant un diamètre proche du diamètre du cercle primitif des pignons satellites. De préférence, le mécanisme de roue libre contient un chemin de roulement externe ayant un diamètre proche du diamètre du cercle primitif de l'roue dentée externe. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des pignons 3043744 2 satellites qui sont montés rotatifs sur les axes de satellites. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des axes de satellites qui sont montés rotatifs sur la platine. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des coins de 5 type A, qui sont pressés par des ressorts de type A dans l'espace entre les rouleaux et le chemin de roulement externe. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des ressorts de type A, qui sont montés sur des tiges. De préférence, le mécanisme de roue libre contient un chemin de 10 roulement externe qui est rigidement connectée au plateau. L'invention concerne aussi un mécanisme de roue libre qui est caractérisé en ce que il contient un chemin de roulement planétaire et un engrenage de planétaire qui sont rigidement connectés l'un à l'autre, et qu'il contient des pignons satellites et des rouleaux qui sont rigidement connectés les 15 uns aux autres, dans lequel les pignons satellites sont engrenés avec l'engrenage planétaire, dans lequel les pignons satellites sont montés sur des axes de satellites, dans lequel les axes de satellites sont montés sur une platine, dans lequel le mécanisme de roue libre contient des coins de type B, qui sont placés entre les rouleaux et le chemin de roulement planétaire. 20 De préférence, le mécanisme de roue libre contient des rouleaux ayant un diamètre proche du diamètre du cercle primitif des pignons satellites. De préférence, le mécanisme de roue libre contient un chemin de roulement planétaire ayant un diamètre proche du diamètre du cercle primitif de l'engrenage planétaire. 25 De préférence, le mécanisme de roue libre contient des pignons satellites qui sont montés rotatifs sur les axes de satellite. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des axes de satellites qui sont montés rotatifs sur la platine. De préférence, le mécanisme de roue libre contient des coins de 30 type B, qui sont pressés par des ressorts de type B dans l'espace entre les rouleaux et le chemin de roulement planétaire ; De préférence, le mécanisme de roue libre contient des ressorts de type B, qui sont montés sur des tiges. L'invention a été expliquée en détail dans les modes de réalisation 35 tels que représentés sur les figures, dans lesquelles la Figure 1 représente une vue isométrique d'une section verticale d'un mode de réalisation I d'un mécanisme selon l'invention avec des parties du plateau et du chemin de roulement externe 3043744 3 enlevées, la Figure 2 représente un coin avec ses éléments voisins du mode de réalisation I selon l'invention, la Figure 3 représente un schéma en mode bloqué du mode de réalisation I du mécanisme selon l'invention, la Figure 4 représente un schéma en mode roulant du mode de réalisation I du mécanisme selon 5 l'invention avec une partie du plateau enlevée, la figure 5 représente une vue isométrique d'une section verticale d'un mode de réalisation II d'un mécanisme selon l'invention. MODE DE REALISATION I 10 Dans le mode de réalisation I du mécanisme de roue libre selon l'invention, tel que représenté sur les figures 1-4, le mécanisme de roue libre est équipé d'un chemin de roulement externe 1 et d'une roue dentée externe 2, qui sont rigidement connectés l'un à l'autre de manière que la rotation de l'un par rapport à l'autre ne soit pas possible. Le diamètre Dl du chemin de roulement 15 externe 1 est proche du diamètre du cercle primitif de la roue dentée externe 2. Le chemin de roulement externe 1 est connecté de façon rigide au plateau 3. En outre, le mécanisme de roue libre inclut des rouleaux 4 et des pignons satellites 5. Le diamètre D2 des rouleaux 4 est proche du diamètre du cercle primitif des pignons satellites 5. Les pignons satellites 5 s'engrènent avec la roue dentée externe 2. Les 20 rouleaux 4 et les pignons satellites 5 sont rigidement connectés les uns aux autres. Les pignons satellites 5 sont montés rotatifs sur les axes de satellites 7, qui sont montés sur une platine 8. La platine 8 est montée rotative de manière à pouvoir tourner autour de l'axe central de roue libre Al. La roue dentée externe 2 peut tourner de façon indépendante de la platine 8. Le mécanisme de roue libre 25 contient également des coins 9a de type A, représentés sur la figure 2, qui sont placés entre les rouleaux 4 et le chemin de roulement externe 1. La roue libre contient des ressorts 10a de type A qui sont montés sur des tiges 11, qui sont montées sur la platine 8. Les coins 9a sont pressés par les ressorts 10a entre les rouleaux 4 et les pignons satellites 5. 30 Le procédé de fonctionnement du mécanisme de roule libre en mode bloqué selon le mode de réalisation I est illustré dans le schéma représenté à la figure 3. Ce schéma présente la roue libre transmettant le couple de la platine 8 sur le chemin de roulement externe 1. Le couple d'entrée de la platine 8 dans le sens R1 provoque le mouvement des axes de satellites 7. Les pignons satellites 5 35 s'engrènent avec la roue dentée externe 2, ainsi la rotation des axes de satellites 7 fait tourner les pignons satellites 5 dans le sens R2. La rotation des pignons satellites 5 fait tourner les rouleaux 4 dans le même sens R2, ce qui les fait presser 3043744 4 les coins 9a de type A contre le chemin de roulement externe 1. Si la friction entre les coins 9a et le chemin de roulement externe 1 est suffisante, les coins 9a provoquent la rotation du chemin de roulement externe 1. Mais si, du fait de la résistance du chemin de roulement externe 1, les coins 9a glissent à l'intérieur, la 5 platine 8 continue à tourner dans le sens R1, ce qui fait tourner encore plus les pignons satellites 5 dans le sens R2, ce qui fait pousser les rouleaux 4 sur les coins 9a avec une force encore plus grande, provoquant encore plus de friction contre le chemin de roulement externe 1. Le chemin de roulement externe 1 est poussé par les coins 9a et tourne dans le sens R1, de sorte que le couple est transmis de la 10 platine 8 au chemin de roulement externe 1, et ensuite au plateau 3. La fonction des pignons dans la roue libre est de créer une force plus élevée entre les rouleaux 4 et le chemin de roulement externe 1, lorsqu'un glissement des coins 9a par rapport au chemin de roulement externe 1 se produit. Le procédé de fonctionnement du mécanisme de roue libre en mode 15 roulant selon le mode de réalisation I est illustré dans le schéma représenté à la figure 4. Le couple d'entrée du plateau 3 dans le sens R1 provoque le mouvement de la roue dentée externe 2. La roue dentée externe 2 s'engrène avec les pignons satellites 5, qui font tourner les rouleaux 4 dans le sens R3. La rotation des pignons satellites 5 fait tourner les rouleaux 4 dans le même sens R3, ce qui les 20 fait pousser les coins 9a hors de l'espace entre les rouleaux 4 et le chemin de roulement externe 1. Le couple de la roue dentée externe 2 n'est pas transmis à la platine 8. Il est entendu que des modifications et variations des dispositifs et détails décrits dans la présente seront évidents pour l'homme du métier. Par 25 exemple, il est possible que les coins 9a de la roue libre puissent aussi être poussés entre le chemin de roulement externe 1 et les rouleaux 4 par une force autre que celle d'un ressort, notamment la gravité ou des forces magnétiques. MODE DE REALISATION II 30 Dans le mode de réalisation II du mécanisme de roue libre selon l'invention, comme représenté sur la figure 5, le mécanisme de roue libre est équipé d'un chemin de roulement planétaire 12 et d'un engrenage planétaire 13, qui sont rigidement connectés l'un à l'autre de manière que la rotation de l'un par rapport à l'autre ne soit pas possible. Le diamètre D3 du chemin de roulement 35 planétaire 12 est proche du diamètre du cercle primitif de l'engrenage planétaire 13. En outre, le mécanisme de roue libre inclut des rouleaux 4 et des pignons satellites 5. Le diamètre D2 des rouleaux 4 est proche du diamètre du cercle 3043744 5 primitif des pignons satellites 5. Les pignons satellites 5 s'engrènent avec l'engrenage planétaire 13. Les rouleaux 4 et les pignons satellites 5 sont connectés de façon rigide les uns avec les autres. Les pignons satellites 5 sont montés rotatifs sur les axes de satellites 7, qui sont montés sur une platine 8. La platine 8 5 est montée rotative de manière à pouvoir tourner autour de l'axe central Al de roue libre. L'engrenage planétaire 13 peut tourner indépendamment de la platine 8. Le mécanisme de roue libre contient aussi des coins 9b de type B qui sont placés entre les rouleaux 4 et le chemin de roulement planétaire 12. La roue libre contient des ressorts 10b de type B qui sont montés sur des tiges 11, qui sont 10 montées sur la platine 8. Les coins 9b sont pressés par les ressorts 10b entre les rouleaux 4 et les pignons satellites 5. Dans le procédé de fonctionnement du mécanisme de roue libre en mode bloqué, selon le mode de réalisation II, la roue libre transmet le couple dans le sens R1 de la platine 8 aux axes de satellites 7, puis ensuite aux rouleaux 4, aux 15 coins 9b, et au chemin de roulement planétaire 12. Diverses modifications peuvent être réalisées sans sortir du champ d'application de l'invention. L'invention peut être utilisée dans des machines qui nécessitent une transmission unidirectionnelle de couple. En particulier, l'invention peut être utilisée dans les boîtes de vitesses à trains planétaires et les 20 moyeux de roue arrière de bicyclettes. Les modes de réalisation décrits ci-dessus sont simplement illustratifs des principes de la présente invention. Il est entendu que des modifications et variations des dispositifs et des détails décrits dans la présente seront évidents pour l'homme du métier. Par conséquent, l'intention est de n'être limité que par la portée des revendications de brevet ci-après et non par 25 les détails spécifiques présentés pour décrire et expliquer les modes de réalisation de la présente. REVENDICATIONS1. Mécanisme de roue libre contenant un chemin de roulement, des rouleaux, des coins, caractérisé en ce qu'il contient le chemin de roulement (1, 12) et une roue dentée (2, 13) qui sont connectés rigidement l'un avec l'autre, et qu'il contient des pignons satellites (5) et des rouleaux (4) qui sont connectés rigidement les uns avec les autres, dans lequel les pignons satellites (5) s'engrènent avec la roue dentée (2, 13), dans lequel les pignons satellites (5) sont montés sur des axes de satellites (7), dans lequel les axes de satellites (7) sont montés sur une platine (8), dans lequel le mécanisme de roue libre contient des coins (9a, 9b), qui sont placés entre les rouleaux (4) et le chemin de roulement (1, 12). 2. Mécanisme de roue libre selon la revendication I caractérisé en ce que le chemin de roulement est un chemin de roulement externe (1) et la roue dentée est une roue dentée externe (2). 3. Mécanisme de roue libre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le chemin de roulement est un chemin de roulement planétaire (12) et la roue dentée est un engrenage planétaire (13). 4. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les rouleaux (4) ont un diamètre (D2) proche du diamètre du cercle primitif des pignons satellites (5). 5. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le chemin de roulement (1, 12) a un diamètre (Dl, D3) proche du diamètre du cercle primitif de la roue dentée (2, 13). 6. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les pignons satellites (5) sont montés rotatifs sur les axes de satellites (7). 7. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les axes de satellites (7) sont montés rotatifs sur la platine (8). 8. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les coins (9a, 9b) sont pressés par des ressorts (10a, 10b) dans l'espace entre les rouleaux (4) et le chemin de roulement (1, 12). 9. Mécanisme de roue libre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il contient des ressorts (10a, 10b) 3043744 7 qui sont montés sur des tiges (11). 10. Mécanisme de roue libre selon la revendication 2 caractérisé en ce que le chemin de roulement externe (1) est rigidement connecté à un plateau (3).