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DISPOSITIF DE LIAISON IRREVERSIBLE PAR COINCEMENT.
La présente invention se rapporte aux dispositifs de liaison irréversible entre deux organes, par coincement entre eux d'éléments intermédiaires comportant au moins une rampe et un corps de révolution en contact avec cette rampe. Ce corps de révolution qui peut être, par exem- ple, une bille un gaieté ou analogue, sera désigné ci-après par simplifica- tion sous le nom de galeto
Dans la plupart des dispositifs connus de ce type, la rampe est solidaire, ou même le plus souvent partie intégrante de l'un des organes à solidarisera tandis que le galet est coincé entre ladite rampe et une surface de glissement unique de l'autre organe.
Il résulte de cette disposition que la rampe et la surface de glissement exercent sur le galet des efforts de réaction qui donnent naissance à deux couples de sens opposés tendant tous deux à le décoïncer. Dans ces conditions il est nécessaire de prévoir, pour maintenir le galet coïncé, des moyens élastiques qui doivent être d'autant plus puissants que la pente de la rampe est plus forte. Il en résulte que le décoïcement, contre l'action desdits moyens élastiques, exige un effort considérable qui ne peut être obtenu que par des leveirs démultiplicateurs, ou mécanismes analogues,, compliquant l'agencement du dispositif.
Par ailleurssi l'on réduit la pente de la rampe de manière à pouvoir utiliser des moyens élastiques de coincement plus faibles. les réactions précitées deviennent excessives, de sorte que, sous peine de détruire les surfaces de coincement,; on est amené à limiter à de faibles valeurs la force d'entraïnement.
En outre, quels que soient les moyens mis en oeuvre pour
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assurer le concernent.!, il subsiste toujours un glissement relatif résiduel qui donne un jeu fort gênant dans la plupart des applications.
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Enfin. l9entranement n'est assuré que par le seul frottement de glissement entre une génératrice du galet (qui se réduit même à un seul point dans le cas d9une bille) et la surface de glissement unique.
Là présente invention a pour but de remédier à tous ces incon-
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venients.-Elle-a pour objet un dispositif de liaison irréversible par coincement ne présentant aucun jeu., assurant l'entraînement par frottement de glissement entre au moins deux surraces..nea:nt. aucun effort de coincement et, par conséquente pouvant être décoincé aisément.
Le dispositif de liaison irréversible par coincement suivant l'invention comporte essentiellement deux surfaces de glissement d'écartement constant ménagées sur 1-'un des organes à solidariser, -un galet fou solidaire de l'autre organe dans les deux sens du déplacement relatif entre les deux organes et un coin libre interposé entre ledit galet et l' une desdites surfacés et constamment maintenu en contact avec ledit galet,
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celui-ci prenant appui par ailleurs, directement ou par des moyens Intermédia.x esQ sur'leautre surface et ceci., de telle manière que lorsque l'un des organes se déplace par rapport à l'autre dans le sens du coincement, les forces exercées sur le galets à partir de deux organes, tendent toutes à le faire tourner dans le même sens,
en le faisant rouler sans glisser sur ses deux surfaces d'appui et en le faisant monter sur la pente du coin.
Le coin libre est maintenu en contact avec le galet par'une force aussi faible qu'on le désire. Cette force peut être obtenue par
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n$importe quel moyen. Il est même possible, dans le cas d'une liaison entre deux organes se déplaçant verticalement, d'utiliser simplement, à cet effet,, Inaction de-la pesanteur sur le coin. On pourrait également imaginer de maintenir le coin en contact avec le galet par des moyens élastiques prenant appui sur une pièce indépendante des deux organes à solidariser. Ces dispositions sont rendues possibles par le fait que le galet n'est soumis à aucun effort de réaction tendant à le décoincer.
Un avantage essentiel de la présence du coin libre coopérant avec 1-'une des surfaces de glissement est d'obtenir une solidarisation des deux organes par frottement de glissement entre deux surfaces.
Dans une forme d'exécution préférée le galet prend appui
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sur la-deuxième surface de glissement par 1?mtermédialre de moyens comprenant un second coin. Cette disposition permet de réaliser la so- lidarisation des organes par frottement de glissement affectant, cette foisdeux à deux,, quatre surfaces de contact.
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Les deux surfaces de glissement d9écartement constant peuvent être réalisées dune manière absolument quelconque sans qu'on s'écarte-pOur cela du. domaine de !S'invention" Par exemple,, dans le cas où le dép.âaregt relatif entre les organes à solidariser est une translation, ces surfaces forment une véritable glissière. On peut,,, de même, réaliser une glissière annulaire fermée sur elle-même, entre les parois cylindriques de laquelle sont constamment engagés le coin précitée le galet solidaire de l'autre organe, et éventuellement.,, les moyens dappui intermédiaires de ce galet sur 1-'autre surface de glissement. De cette manière, on peut réaliser un dispositif de liaison irréversible entre deux organes tournants coaxiaux.
Dans ces deux cas,, les moyens d'appui intermédiaires comprennent nécessairement un second galet en contact de roulement avec le pre- mier de façon que 1?organe entraînant ces deux galets cherche à faire rouler le premier, comme indiqué précédemment;: tant sur le second galet que sur la surface oblique du coin, lorsque l'un des organes se déplace par rap-
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port à l'autre dans le sens du coincement.
Par contre .9 il est également possible d'utiliser comme surfaces de glissement deux zones diamétralement opposées d'une même surface de ré- volution l'autre organe tournant alors à l'intérieur de ladite surface.
Dans ce cas, le galet peut être directement en contact avec 1' une desdites zones. Cependant, on peut, là encore, interposer entre ledit galet et ladite zône uri second coin et/ou une ou plusieurs paires de ga- lets intermédiaires. D'une manière plus générale,,, le nombre des galets doit être pair ou impair., selon que les surfaces de glissement donnent lieu à des déplacements relatifs, de translation ou circonférentiels, de même sens ou de sens inverses par rapport à l'organe portant le ou les galets
Dans le dispositif de liaison irréversible suivant l'invention, le décoincement des galets est automatique dans un sens.
Dans une forme d'exécution préférée,, il est prévu des moyens positifs de décoincement agissant à l'encontre de la force qui tend à maintenir constamment le coin en contact avec le galet pour permettre un déplacement relatif dans le sens dans lequel le dispositif est normalement coincé.
Par ailleurs, en doublant le mécanisme et en utilisant deux coins renversés l'un par rapport à l'autre associés à une même surface de glissement, on peut obtenir une irréversibilité bi-latérale permettant, par exemple, d'entraîner l'un des organes en agissant sur l'autre dans un sens ou dans l'autre, tandis que l'autre organe ne peut entraîner le premier ni dans un sens ni dans l'autre.
Le dispositif suivant l'invention est susceptible d'un grand nombre d'applications dans le domaine des roues libres uni-latérales ou bi-latérales, des commandes irréversibles, des commandes asservies, etc...
Enfin, l'interposition des coins libres entre les surfaces de glissement et les corps de révolution permet de combiner tout profil désiré desdites surfaces avec toute forme désirée desdits corps de révolution, les faces de glissement des coins épousant, bien entendu, le profil des surfaces de glissement, tandis que leurs faces obliques sont agencées de manière à assurer le roulement optimum des corps de révolution.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés sur lesquels on a représenté, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réali- sation de l'invention.
Sur ces dessins :
Les Figs. 1 et 2 sont des coupes comparatives montrant les principes de fonctionnement d'un dispositif de liaison irréversible connu et du dispositif suivant l'invention respectivement.
Les Figs.3 et 4 représentent, respectivement, en coupe axiale et en coupe transversale, suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3, un levier coudé à deux bras calés angulairement et dont l'un est lié à une partie fixe par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison irréversible suivant l'invention.
La Fig. 5 est une coupe axiale partielle d'une variante dans laquelle un dispositif de liaison irréversible suivant l'invention est interposé entre deux organes tournants coaxiaux. la Figo 6 est une coupe radiale partielle et schématique du dispositif de la Figo 7 suivant la ligne 6-6 de celle-ci.
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La Fig. 7 est une coupe longitudinale axiale d'un dispositif permettant desservir les déplacements angulaires d'un arbre récepteur, sous Inaction d'un moteuraux déplacements angulaires imprimés, par un effort négligeable,, à un volant de commande manuelle.
La Fig. 8 représente un dispositif de liaison irréversible suivant l'invention entre des éléments télescopiques.
La Fig. 9 est une coupe transversale suivant la ligne 9-9 de la Fig.8.
La Fig. 10 est une vue d'un détail du dispositif de la Fig.
8.
La Fig. 11 est une vue en coupe d'un mécanisme de réglage du ressort du dispositif de la Fig. 8.
La Fig. 12 est une coupe transversale partielle schématique d'un dispositif de liaison irréversible unilatérale et pouvant être interrompue entre deux organes tournants.
La Fig. 13 représente schématiquement une variante du mode de réalisation de la Fig. 12,dans laquelle le dispositif ne comporte qu'un seul galet et un seul coin
La Fig 14 est une coupe axiale d'une variante de liaison ir-
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réversible d'éléments télescopiques dans laquelle le mécanisme de décoin- cement et l'organe commandé sont reliés entre eux par des moyens élastiques.
Sur les différentes figures., les éléments correspondants ont été désignés par les mêmes références numériques.
Sur le schéma de principe de la Fig. 1, on a représenté les éléments essentiels d'un dispositif de liaison irréversible connu. Dans ce dispositif l'un des organes à solidariser, I, présente une rampe de coincement C et l'autre organe, II présente un chemin de roulement
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,2 pour un corps de révolution qui peut être, par exemple, une bille. La solidarisation s'obtient par coincement de la bille r entre les surfaces c et C.
Lorsque la bille r est coincée (position représentée sur la
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fig. 5.)s si l'on applique à l'organe I, une force tendant à le déplacer vers la gauche de la figure, par rapport à l'organe II, cette force, considérée au point de contact A, comme indiqué en AO. peut être décomposée en une composante P normale à la rampe C et passant par le centre de la bille et en une composante S perpendiculaire au chemin de roulement c
La force P donne naissance à un couple tendant à faire tourner
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bbille dans le sens B' en la faisant rouler sur le chemin de roulement ç de l'organe II, tandis que la réaction N9 au point de contact B, donne naissance à un couple de sens.L5. inverse de B', tendant à faire rouler la bille en lui faisant descendre la rampe C.
On voit que les couples de sens
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A5 et B' tendent tous deux à décoincer la bille. Dans ces conditions, pour maintenir la bille coIncée. il est nécessaire d'appliquer., par exemple. au moyen d'un ressort R, une force M supérieure à l'action des couples de sens A' et B'< cette force M devant être d'autant plus importante que la pente de la rampe C est plus grande. Si l'on réduit fortement la valeur de l'angle Ó les réactions P et N deviennent excessives, de sorte qu'on
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est obligé, pour ne pas risquer de détruire les surfaces c et G, de limi- ter l'effort d'entraînement Ao à de faibles valeurs.
D'autre part, un dé-
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coincement de la bille contre la poussée M du ressort R, exige des efforts
Importants,, si ladite poussée M est considérable.On est alors obligé de recourir pour le décoïncement, à des dispositifs démultiplicateurs ou analogues qui compliquent l'agencement du dispositif. Enfin,, la liaison entre les organes I et II est assurée uniquement par le frottement de glis- sement au point B.
Le dispositif suivant 1?invention dont un schéma de principe est représenté sur la Fig. 2. permet de remédier à tous les inconvénients des systèmes connus,tel que celui de la Fige 1.
Dans le dispositif suivant l'invention, l'un des organes à solidariser,,2. porte un ou plusieurs mécanismes de coincement se dépla- çant entre deux surfaces de glissement 8 et 9 d'écartement constant pré- vues à cet effet, sur l'autre organe 1.
Sur le schéma de la Fig. 2, les surfaces 8-9 forment une glissière annulaire et les deux pièces 1 et 2 sont tourillonnées autour d'un même axe Toutefois.. comme on le verra plus loin, l'invention n'est nullement limitée à cette disposition et l'on peut réaliser aisément un dispositif de liaison irréversible suivant l'invention entre deux organes se déplaçant en translation suivant des courses limitées ou encore entre un mécanisme de concernent tournant sur lui-même à l'intérieur d'une surface de glissement unique de révolution dont deux arcs diamétralement opposés constituent à chaque instant les deux surfaces de glissement d'écartement constant suivant l'invention.
Sur le schéma de la Fig. 2, chaque mécanisme de coincement est essentiellement constitué par deux galets 3, 4 auxquels l'organe 2 sert de cage et par un coin libre 5 interposé entre le galet 3 et l'une des surfaces de glissement 8. Sur ce schéma F représente une force quelconque maintenant constamment le coin 5 dans la position représentée et 10 est un doigt de décoïncement positif destiné à agir contre la force F.
Dans la position représentée sur la Fig. 2, si l'on exerce sur l'organe 2 une force d'entraînement 0 par rapport à 1, on voit que le galet 4 tend à rouler sur la surface 9, tandis que le galet 3 tend, d'une part, à rouler sur le galet 4 et., d'autre part., à monter la ponte du coin 5 en roulant sur celui-ci.
Par suite, le coin 5 étant déjà maintenu en contact avec le galet 3 et la surface 8.. l'ensemble 5 - 3 - 4 est immédiatement coincé entre les deux surfaces 8 et 9 et les organes 1 et 2 sont solidarisés par frottement de glissement affectant sur la face 8, toute l'aire de la face glissante du coin 5. Dès lors, toutes les forces du système tendent à augmenter le coincement, il est donc inutile de prévoir des moyens élastiques pour assurer celui-ci. Il en résulte immédiatement que si l' on désire obtenir un déplacement de l'organe 2 dans le sens de la flèche 0 par rapport à l'organe l il suffit d'exercer un effort très faible sur le coin C, dans le sens des aiguilles d'une montre, par exemple., au moyen du doigt 10. pour déterminer le décoincement nécessaire.
Bien entendu, dans l'autre sens de déplacement relatif.. le décoincement est automatique
Bien entendue si la présence de moyens élastiques est inutile avec le dispositif suivant l'invention pour assurer le coincement., on peut, par contre, utiliser de tels moyens élastiques mais qui, cette rois, pourront avoir une force telle que F aussi faible que l'on voudra, pour solliciter le coin 5. soit dans le sens du coincements comme dans le cas de la Fig.2, soit dans le sens du décoincementoOn peut également., suivant le cas. et comme on en verra plus loin quelques exemples, prévoir des organes positifs de coincement ou de décoïncement agissant à l'encontre
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de tels moyens élastiqueso
Dans le mode de réalisation des Figs.
3 et 4, le dispositif de liaison irréversible suivant l'invention est interposé entre un corps fixe 1 et l'un des bras 2 d'un levier coudé tourillonné sur un-pivot 1' solidaire dudit corps fixe 1 et dont l'autre bras 20 est calé angulairement par rapport au premier. L'interposition du dispositif de liaison irréversible suivant l'invention entre le bras 2 et la partie fixe 1 permet de déplacer librement dans les deux sens l'ensemble du levier coudé en agissant sur la partie 2. tandis qu'il est impossible de déplacer le levier ni dans un sens ni dans l'autre en agissant sur l'autre bras 20. Le corps fixe 1 est fixé par son embase 21, par exemple.au moyen de boulons 22 sur une partie fixe 23.
Le corps fixe 1 présente une paroi cylindrique 9 qui constitue l'une des surfaces de glissement suivant l'invention, l'autre surface de glissement étant constituée par la paroi cylindrique extérieurs du pivot 1-*,lequel est vissé par sa queue filetée 24 que le corps 1, son immobilisation étant assurée, par exemple,,, par un écrou 25 et une rondelle 26. Bien entendu, les surfaces cylindriques 9 et 8 sont coaxiales entre elles et avec l'axe du pivot 1'. Celui-ci présente, en outre, une tête extérieure 27 destinée à immobiliser axialement le levier coudé 2-20 sur le corps l. Le bras 20 est solidaire d'une cage 28 qui porte un épaulement 29 en butée contre une face plane annulaire extérieure 30 du corps fixe 1 et dont la face annulaire extérieure 31 sert d'appui au bras 2 du levier.
La cage 28 présente un moyeu central tourillonné sans jeu sur la paroi cylindrique 8 du pivot l'.La cage 28 présente, en outre, un évidemment 32 annulaire coaxial au pivot l', La paroi intérieure extrême 33 de la cage 28 s'étend à faible distance du corps 1 et sa périphérie cylindrique a un diamètre inférieur à celui de la surface de glissement 9 pour permettre le libre logement de coins 5-5' dans l'espace annulaire ainsi formé. Des rainures radiales 34 à faces parallèles sont ménagées dans le fond de la cage 28 et s'ouvrent dans la face 33. Ces rainures équidis- tantes angulairement, par exemple au nombre de six, servent comme précédemment à entraîner dans les deux sens du déplacement relatif.. chacun deux galets 3-4, tout en les laissait libres de tourner sur eux-mêmes.
La .disposition relative des galets et des coins est telle que deux paires de galets adjacentes telles que 3-4 et 3'-4' soient associées avec une paire de coins 5-5' renversés l'un par rapport à l'autre et ayant leur grande base adjacente. Par ailleurs, comme précédemment, chacun des galets 3-3' etc.. roule sur un galet 4-4' etc... correspondant et chacun de ces derniers roule à son tour sur la surface de glissement intérieure 8 du corps fixe 1.
Un ressort 11 est interposé entre les deux grandes bases des coins 5-5' de chaque paire et tend à écarter ces coins l'un de l'autre et à les coincer sur les galets 3-3'. respectivement. Les trois paires de coins 5-5' sont, par ailleurs, en butée par leurs petites bases sur des méplats 10' de doigts cylindriques 10 portés par le bras 2 du levier, la disposition étant telle que chaque méplat 10' se trouve interposé entre deux paires de coins adjacentes.
De plus, les doigts cylindriques 10 traversent des encoches semi-cylindriques ménagées.. d'une part, dans l'autre bras 2 du levier coudé et d'autre parts dans la cage 28, de façon à caler angulairement les deux bras du levier avec. toutefois, un léger jeu nécessaire pour permettre un déplacement relatif des doigts de décoïncement 10 et par conséquent des coins 5-5' contre lesquels ils sont en butée par rapport aux galets de façon à permettre le coincement ou le décoïncement.
Des moyens non représentés peuvent être prévus si on le désire pour solliciter les doigts 10 élastiquement vers l'une ou l'autre des parois de leur logements ou encore vers une position médiane, de manière à supprimer le jeu.
Le fonctionnement de ce dispositif est facile à comprendre:
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Si l'on agit sur le bras 2 dans un sens ou dans l'autre,celui- ci déplace tout d9abord les doigts de décoïncement 10 dans ce sens. ce qui détermine un décoïncement contre Inaction des ressorts 11.
Le bras'2 est alors solidarisé par les doigts 10 de l'autre bras 20 du levier coudé et l'ensemble de celui-ci peut être déplacé angulairement dans le sens en ques- tiono
Par contre tout effort exercé sur le bras-20 sans qu'on agisse en même temps sur le bras 2 détermine un déplacement relatif des galets tendant à faire monter., soit le galet 3, soit le galet 3' de deux paires de galets adjacentes sur l'un des coins 5 ou 5' suivant le sens de déplacement, ce qui ne fait qu'augmenter le concernent du bras 20 et, par conséquent, de l'ensemble du levier.
Dans la variante représentée sur la Figo 5, le coincement s' effectue entre deux surfaces de glissement circulaires 8. 9 normales à l'axe de deux organes coaxiaux 1 et 2. les surfaces de glissement 8 et 9 étant comme précédemment solidaires de l'organe 1 gui, à cet effet, se' présente sous la forme d'une couronne à flasque-rabattu vers l'intérieur.
37.Le second organe 2 porte, comme précédemment, un certain nombre de paires de corps de révolution 3 et 4 qui., dans cet exemple, sont constitués par des billes. Les billes 3 et 4'peuvent tourner sur elles-mêmes. mais elles sont entraînées suivant une trajectoire circulaire autour de l'axe commun du systèmeo Comme précédemment,, la bille 3 roule, d'une part, sur la bille 4 et, d'autre part,, sur la face oblique d'un coin 5 sur la petite base duquel peut agir un doigt de décoïncement 10 et dont la grande base est soumise à une force tendant à appliquer le coin 5 contre le galet 3, par exemple, par des moyens élastiques non représentéso De son coté,, la bille 4 roule, comme précédemment, d'une part sur la bille 3. d'autre part,
sur la seconde surface de glissement 9 de l'organe 1 dont la première surface de glissement 8 coopère avec la face plane du coin 5.
Le fonctionnement de ce dispositif est identique à ceux des autres modes de réalisation.
Sur la Fig. 7 est représenté un schéma général et sur la Fig.
6., un schéma plus détaillé à plus grande échelle., d'une application dans laquelle on utilise deux dispositifs de liaison irréversible suivant 1' invention pour obtenir, en imprimant manuellement des déplacements angulaires à un volant,,, des déplacements angulaires identiques d'un arbre entraîné dont le couple de rotation obtenu, à partir d'un moteur, peut être aussi important qu'on le désire.
Dans ce mode de réalisation il est prévu deux organes de commande,. un pour.chaque sens de rotation. L'un desdits organes est constitué par une couronne extérieure le destinée à assurer l'entraînement dans le' sens inverse des aiguilles d'une montre en considérant la Fig. 6. cependant que l'autre organe de commande est constitué par un disque intérieur 1' coaxial à la c uronne 1 et destiné à assurer l'entraînement dans le sens des aiguilles d'une montre. L'organe commandé est constitué par une cage 2 calée en rotation sur un arbre entraîné 80. La cage 2 porte.sur l'une de ses faces,. un certain nombre de paires de galets 3-4. Un coin 5 est interposé entre chaque galet 3 et une surface de glissement extérieure 9.
L'autre galet 4 est en contact avec le galet 3 et avec une surface de glissement intérieure 80 Les deux surfaces de glissement 8 et 9 sont ménagées sur l'un des organes de commande, la elles sont coaxiales entre elles et avec l'axe de l'ensemble.
D'une manière analogue, la cage 2 porte sur son autre :race, un certain nombre de paires de galets 3'-4'; un coin 5'est interposé entre chaque galet 3' et l'une des surfaces de glissement 9' de l'autre organe de commande 1' L'autre galet 4' de chaque paire est interposé entre le galet 3' correspondant et l'autre surface de glissement 8' de l'organe 1'.
En-
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tre les coins 5-5' de chaque paire est interposé un doigt de coincement 10. contre lesquels les grandes bases des coins 5 et 5 sont maintenues appliquées constamment par des ressorts de décoincement.. respectivement 11 et 11', coopérant avec des butées, respectivement 12 et 12' de la cage 2.Les deux paires de galets 3-4 et 3'-4'qui coopèrent avec les coins 5 et 5' respectivement, sont, bien entendu., décalées angulairement. à cet effet Au repos le doigt 10 et les coins 5 et 5' sont maintenus en position médiane entre les butées 12 et 12' par les ressorts 11 et 11';
le mécanisme est décoince., Par contre,, si l'on déplace le doigt 10 dans le sens-inverse des aiguilles d'une montre, en considérant la Fig. 6, l'ensemble 3-4-5 est coincé entre les surfaces de glissement 8 et 9, ce qui-solidarise la cage 2 de l'organe de commande 1. De manière analogue, un déplacement du doigt 10, dans le sens des aiguilles-d'une montre, solidarise la cage 2 et l'organe de commande 1'. Les doigts 10 sont portés par un disque 81 solidaire en rotation d'un arbre creux 82 traversé librement par l'arbre entraîne 80 et qui porte, à 1?extérieur du bottier 83 du dispositif., un volant de manoeuvre 84.
Le disque de commande l'est calé en rotation directement sur l'arbre pri- maire 85 du dispositiflequel est entraîné à partir d'un moteur quelconque, non représenté.
- De son côté. la couronne de commande 1 est entraînée également à partir de l'arbre primaire 85., mais en sens inverse du disque 1' par 1' intermédiaire d'un engrenage inverseur.. tel que 86, constituée dans l' exemple représenté, par quatre pignons coniques en prise entre eux, de la manière bien connue en soi.
Le fonctionnement de ce dispositif est facile à comprendre:
Dès qu'on imprime à la main, au volant 84, un déplacement angulaire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig. 6). la cage 2 et par conséquent,. larbre entraïné 80, sont solidarisés en rotation de la couronne de commande l. de la manière précédemment décrite et l'arbre 80 suit le volant manuel 84, mais sous l'action du moteur.c'est-à-dire, avec un couple de rotation dont la valeur ne dépend que de la puissance dudit moteuro
Sur les Figso 8 à 11, on a représenté un dispositif de liaison irréversible suivant l'inventioon dans son application à la solidarisation de deux tiges coaxiales montées à coulissement l'une dans l'autre.
Sur la Fig. 8. on voit en 1 un tube,. par exemple de section circulaire dans lequel peuvent glisser librement des tiges 2 et 87 assemblées entre elles axialement par un clavetage transversal; ce clavetage. composé d'un ergot 88. solidaire de la tige 2 et traversant deux mortaises coudées 89, 90 ménagées à cet effet dans la tige 87 et dont on peu+ vior la forme sur la Figo 10, permet des déplacementsrelatifs axiaux et angulaires limités entre les tiges 2 et 87. Un ressort 91. logé dans un alésage cylindrique de la tige 87 tend, d'une part, à écarter les tiges 2 et 87 !S'une de l'autre et, d'autre part par ses extrémités ancrées respectivement sur lesdites tiges. à les déplacer angulairement l'une par rapport à l'autre dans un sens déterminé, par un effort de torsion.
Des galets 3 et 4, logés dans une mortaise rectangulaire 92 pratiquée, à cet effet. dans la tige 2. sont en contact respectivement avec les rampes de coins 5-5a Des ressorts 11-11a tendent à enfoncer les coins 5-5a entre les galets 3 et 4 et les chemins de glissement formés par deux zones diamétralement opposées de la surface cylindrique intérieure du tube 1.
Par ailleurs les galets 3 et.4 roulent l'un sur l'autre et sont solidaires :en translation de la tige 2. Il résulte de cette disposition que les frictions exercées sur les deux chemins de glissement affectent les surfaces des coins 5 et 5a et non plus,,, comme dans les modes de réalisa-
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tion précédents, la surface d'un seul coin sur l'un des chemins de glisse- ment et la génératrice d'un galet sur l'autre chemin de glissement. On évi- te ainsi la nécessité de traiter dures les surfaces des chemins de glisse- ment et l'on peut utiliser tous matériaux de résistance moindre pour la fa- brication de ces 'éléments.
D'autre part, étant donné que les coins peuvent épouser des profils transversaux quelconques des chemins de glissement, tandis que les rampes.peuvent rester planes, on peut utiliser des galets pour n'im- porte quel profil transversal desdits chemins de glissement.
Le dispositif de verrouillage de la tige de commande 87 sur la tige commandée 2 représenté sur les Figs. 8 et 10, à titre d'exemple non limi- tatif peut être nécessaire dans toutes les applications du dispositif irré- versible suivant l'invention dans lesquelles il est nécessaire d'éviter un décoincement intempestif des deux parties solidarisées par une action involontaire sur les organes de décoïnceemtn. A titre dexemple de telles appli- cations, on peut citer les freins à main des voitures automobiles.
Le fonctionnement du dispositif des Figso 8 à 10 est le suivant:
Tout mouvement axial de la tige 2 dans le sens de la flèche 0 augmenterait la pression des galets sur les coins et, par conséquent, celle des coins sur les chemins de glissement. On ne peut donc pas dépla- cer la tige 2 en agissant sur elle directement si la tige 1 est immobilisée.
Par contre, la tige 2 peut se déplacer librement dans le sens axial opposé par rapport au tube 1, étant donné que ce déplacement relatif entraîne les galets en roulement dans le sens dans lequel ils descendent les rampes des coins et, par conséquent, dans le sens du décoincement.
On obtient les mêmes résultats en agissant dans le sens opposé à 0 sur la tige 87, assemblée par clavetage transversal avec la tige 2.
Quand on pousse sur la tige 87 dans le sens de la flèche 0, la tige 2 étant immobilisée et l'ergot 88 étant engagé dans les parties transversales des mortaises 89 et 90, aucun déplacement axial n'est possible.
Pour pouvoir actionner la tige 2, il faut, tout d'abord, déplacer angulairement la tige 87 par rapport à la tige 2 contre l'action de torsion du ressort 9 la de manière à dégager l'ergot 88 des parties transversales des mortaises 89 et 90 et à amener ledit ergot en regard des parties longitudinales desdites mortaises, ce qui permet un déplacement axial relatif de la tige 87 par rapport à la tige 2.Si l'on exerce alors, sur la tige 87, une poussée dans le sens de la flèche 0, le ressort 91 est tout d'abord comprimé.
La paroi 10 de la tige 87 entre en contact avec les petites bases des coins 5 et 5a et repousse ceux-ci contre l'action des ressorts 11 et 11a, jusqu'à ce qu'elle entre elle-même en butée contre l'épaulement 94 de la tige 2 Dès lors. la tige 87 peut déplacer librement en translation la tige 2, dans le sens de la flèche 0.
Dès qu9on cesse d'agir d'agir sur la tige 87, celle-ci est ramenée par le ressort 91 à sa position initiale, les coins 5 et 5a sont à nouveau appliqués contre les galets 3 et 4 par leurs ressorts 11 et 11a. respectivement et la tige 2 est à nouveau solidarisée du tube 1 et, par conséquent, immobilisée.
Le ressort 91 peut être,, en outre, utilisé pour assurer un réglage de l'effort de déverrouillage de la tige 2 par la tige 87. En effet, les efforts exercés sur ladite tige 87 sont tout d'abord transmis à la tige 2 par l'intermédiaire du ressort 91 et la pression de blocage de la tige 2 étant-directement proportionnelle à cet effort, la force nécessaire au déblocage augmente avec la tension du ressort 91.
Sur la Figo 11, on a représenté schématiquement des moyens de
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réglage de cette tension. Dans l'exemple représenté, le ressort 91 est disposé dans une cuvette 95,elle-même montée à coulissement dans l'alésage cylindrique précité de la tige 87.
Une vis 96 peut déplacer axialement.. par l'intermédiaire d'une tige-poussoir 97, la cuvette 95, ce qui permet de donner au ressort 91, une tension plus ou moins grande, suivant qu'on visse plus ou moins la vis 960
Il est évident que l'effort de décoincement est en outre directement proportionnel à la force extérieure agissant sur la tige 2, inversement proportionnel à l'inclinaison des rampes des coins et directement proportionnel à la tension des ressorts agissant sur lesdits coins.
Sur la Fige 12., on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation du dispositif de liaison irréversible suivant l'invention destiné à être interposé entre deux arbres coaxiaux. Dans ce dispositif. trois galets 3. 4'. 4 sont logés de manière' à pouvoir tourner librement autour de leur axe de révolution dans une rainure à faces parallèle s ménagée à cet effet.. dans l'un des arbres à solidariser 2.La surface cylindrique intérieure de l'arbre 1 forme un chemin de glissement double pour les deux coins 5. 5' coincés par les ressorts 11-11' sur les galets 3 et 4. respectivement. Le dispositif de décoincement positif agissant contre 1' action desdits ressorts 11 et 11'est schématiquement représenté par deux doigts 10-10'.
Avec cette disposition, les couples de rotation des galets en contact avec les rampes des coins.. quand l'arbre 2 tourne autour de son axe dans le sens 0, sont de sens tel que les galets 3 et 4 respectivement en contact avec les rampes des coins 5 et 5' tendent à augmenter le coincement. Par contre, la rotation de l'arbre 2, dans le sens inverse de la flèche 0, peut s'exercer librement étant donné que ce mouvement entraîne les galets en roulement dans le sens du décoïncement. Le dispositif de décoincement, représenté schématiquement par les doigts 10 et 10', en tournant dans le sens 0, repousse d'abord les coins 5 et 5' contre l'action des ressorts 11 et 11'. puis. entraîne l'arbre 2 libéré dans le même sens.
Il est facile de comprendre qu'il est nécessaire. dans ce cas, d'utiliser un troisième galet intermédiaire 4', ou, plus généralement, un nombre impair de galets pour que chaque galet recoive des deux surfaces avec lesquelles il est en contacta des efforts tendant tous deux à le faire tourner dans le même sens
On peut utiliser cette disposition dans tous les cas où un dispositif de liaison irréversible, simple et de dimensions très réduites, est envisagé.
Sur la Fig.13,on a représenté un dispositif encore plus simple, ne comportant quun seul galet et un seul coin.
L'un des organes à solidariser 2-porte,, dans une rainure diamétrale à faces parallèles. un galet 3Un coin 5 est interposé entre le galet ':Il et la surface cylindrique intérieure de l'autre des organes à solidariser, la Un ressort 11 est interposé entre le coin 5 et l'une des parois de la rainure à faces parallèles de l'organe 2.
Ledit ressort 11 tend à coincer le coin 5 entre son chemin de glissement sur l'organe 1 et la périphérie du galet 3. Le couple de rotation imprimé audit galet, quand l'organe 2 tourne dans le sens 0 par rapport à l'organe 1, est ici encore de sens tel. que ce galet tend à monter sur la rampe du coin 5 et par conséquent, à augmenter le coincement
Sur la Fig. 14, une tige 2 porte, dans chacune de deux mortaises rectangulaires 46 et 47 une paire de galets respectivement 3-4, 3'-4' s' appuyant sur les rampes de coins 5-5a et 5--5-la.. respectivement.
Les coins 5-5' et 5a-5'a sont renversés l'un par rapport à l'autre et opposés par leurs grandes bases entre lesquelles sont interposés des ressorts 11 et 11'
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respectivement,, tendant à appliquer les quatre coins sur leurs galets respectifs. Deux mortaises 55 et 56 de longueurs légèrement supérieures à la distance entre les petites bases extérieures des deux coins de chaque paire permettent le passage de ces coins à travers un tube inter- médiaire 57 coulissant librement sur la tige 2 et dans le tube 1.
De cette façon,. les coins 5-5' et 5a-5'a sont coincés entre les galets 3-3' et 4-4' et les surfaces de glissement formées dans cet exemple par deux zones diamétralement opposées de la surface Intérieure cylindri- que du tube 1. Un ressort 58 logé dans deux cuvettes 59 et 60 prend appui par l'intermédiaire desdites cuvettes, d'une part, sur un épaulement an- nulaire 63 de la tige 2 et, d'autre part, sur l'une des faces d'une ron- delle 61 maintenue par un écrou 62 sur l'extrémité de diamètre réduit de ladite tige 2.Ainsi, le tube 57 est maintenu., au repos, centré dans une position telle que les bords des mortaises longitudinales 55 et 56 ne puissent pas toucher les petites bases des coins.
Le fonctionnement de ce dispositif irréversible est identique à celui décrit précédemment en se référant aux Figso 1 à 3 avec cette différence. qu'au repos, la tige
2 est immobilisée dans les deux sens de translation par rapport au tube
1.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif de liaison irréversible par coincement entre deux organes, caractérisé par le fait qu'il comporte essentiellement deux surfaces de glissement d'écartement constant ménagées sur l'un desdits organes, un galet fou solidaire de l'autre organe dans les deux sens du déplacement relatif entre les deux organes et un coin libre interposé entre ledit galet et l'une desdites surfaces et constamment maintenu en contact avec ledit galet, celui-ci prenant appui, directement ou par des moyens intermédiaires., sur l'autre surface et ceci, de telle manière que lorsque l'un des organes se déplace par rapport à l'autre dans le sens du concernent., les forces exercées sur le galet, à partir des deux organes., tendant toujours à le faire tourner dans le même sens.,
en le faisant rouler sans glisser sur ses deux surfaces d'appui et en le faisant monter sur la pente du coin.
2 - Dispositif de liaison irréversible suivant la revendication 1 , caractérisé par le fait que lesdits moyens intermédiaires d' appui comprennent un second coin ayant une face solidarisable par frottement de glissement de la seconde surface.
3 - Dispositif de liaison irréversible suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que lesdits moyens d'appui comprennent un ou plusieurs autres galets fous solidaires du second organe dans les deux sens du déplacement relatif entre les deux organes, chaque galet roulant sur deux surfaces d'appui disposées de part et d'autre de son axe de rotation.
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IRREVERSIBLE LINKAGE DEVICE BY JAMMING.
The present invention relates to irreversible link devices between two members, by wedging between them intermediate elements comprising at least one ramp and a body of revolution in contact with this ramp. This body of revolution which can be, for example, a ball, a gaiety or the like, will be referred to hereafter for simplicity under the name of galeto
In most of the known devices of this type, the ramp is integral, or even more often an integral part of one of the members to be secured while the roller is wedged between said ramp and a single sliding surface of the other member. .
As a result of this arrangement, the ramp and the sliding surface exert reaction forces on the roller which give rise to two pairs of opposite directions both tending to uncouple it. Under these conditions it is necessary to provide, to keep the roller coincident, elastic means which must be all the more powerful as the slope of the ramp is steeper. It follows that the decoction, against the action of said elastic means, requires a considerable effort which can only be obtained by leveirs multipliers, or similar mechanisms, complicating the arrangement of the device.
Moreover, if the slope of the ramp is reduced so as to be able to use weaker elastic clamping means. the aforementioned reactions become excessive, so that, under penalty of destroying the jamming surfaces ,; we have to limit the driving force to low values.
In addition, whatever the means implemented to
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ensure the concern.!, there is always a residual relative slip which gives a very annoying play in most applications.
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Finally. L9entranement is ensured only by the only sliding friction between a generator of the roller (which is reduced even to a single point in the case of a ball) and the single sliding surface.
The object of the present invention is to remedy all these inconveniences.
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venients.-It-has for object an irreversible binding device by wedging having no play, ensuring the drive by sliding friction between at least two suraces..nea: nt. no jamming effort and, consequently, can be easily released.
The irreversible connection device by wedging according to the invention essentially comprises two sliding surfaces of constant spacing provided on 1-one of the members to be joined, -a idler roller integral with the other member in both directions of relative displacement between the two members and a free wedge interposed between said roller and one of said surfaces and constantly maintained in contact with said roller,
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the latter also resting, directly or by Intermedia.x means on the other surface and this., in such a way that when one of the members moves relative to the other in the direction of jamming, the forces exerted on the rollers from two parts, all tend to make it turn in the same direction,
by rolling it without slipping on its two bearing surfaces and by making it climb up the slope of the corner.
The free wedge is kept in contact with the roller by as little force as desired. This force can be obtained by
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any way. It is even possible, in the case of a connection between two members moving vertically, to simply use, for this purpose, Inaction of gravity on the wedge. One could also imagine maintaining the wedge in contact with the roller by elastic means bearing on a part independent of the two members to be joined. These arrangements are made possible by the fact that the roller is not subjected to any reaction force tending to loosen it.
An essential advantage of the presence of the free wedge cooperating with one of the sliding surfaces is to obtain a securing of the two members by sliding friction between two surfaces.
In a preferred embodiment, the roller is supported
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on the second sliding surface by the intermediate means comprising a second wedge. This arrangement enables the members to be joined together by sliding friction affecting, this time two to two, four contact surfaces.
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The two constantly spaced sliding surfaces can be produced in any way without deviating from. field of! Invention "For example, in the case where the relative dep.âaregt between the members to be joined is a translation, these surfaces form a real slide. We can ,,, likewise, achieve a closed annular slide on itself, between the cylindrical walls of which are constantly engaged the aforementioned wedge the roller integral with the other member, and optionally. ,, the intermediate support means of this roller on 1-other sliding surface. one can realize an irreversible connection device between two coaxial rotating members.
In these two cases, the intermediate support means necessarily comprise a second roller in rolling contact with the first so that the member driving these two rollers seeks to make the first roll, as indicated above ;: both on the second roller only on the oblique surface of the wedge, when one of the members moves relative to
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port to the other in the direction of jamming.
On the other hand .9 it is also possible to use as sliding surfaces two diametrically opposed zones of the same revolution surface, the other member then rotating inside said surface.
In this case, the roller can be directly in contact with one of said zones. However, it is possible, here again, to interpose between said roller and said zone a second corner and / or one or more pairs of intermediate rollers. More generally ,,, the number of rollers must be even or odd., Depending on whether the sliding surfaces give rise to relative displacements, translational or circumferential, in the same direction or in opposite directions with respect to the member carrying the roller (s)
In the irreversible connection device according to the invention, the unsticking of the rollers is automatic in one direction.
In a preferred embodiment, there is provided positive release means acting against the force which tends to constantly maintain the wedge in contact with the roller to allow relative movement in the direction in which the device is. normally stuck.
Furthermore, by doubling the mechanism and using two corners reversed with respect to each other associated with the same sliding surface, it is possible to obtain a bi-lateral irreversibility allowing, for example, to drive one of the organs by acting on the other in one direction or the other, while the other organ cannot pull the first one in either direction.
The device according to the invention is capable of a large number of applications in the field of unilateral or bi-lateral freewheels, irreversible controls, slave controls, etc.
Finally, the interposition of the free corners between the sliding surfaces and the bodies of revolution makes it possible to combine any desired profile of said surfaces with any desired shape of said bodies of revolution, the sliding faces of the corners, of course, matching the profile of the surfaces. sliding, while their oblique faces are arranged so as to ensure optimum rolling of the bodies of revolution.
The invention will be better understood on reading the detailed description which follows and on examining the appended drawings in which several embodiments of the invention have been shown, by way of nonlimiting examples.
On these drawings:
Figs. 1 and 2 are comparative sections showing the operating principles of a known irreversible connecting device and of the device according to the invention respectively.
Figs. 3 and 4 show, respectively, in axial section and in transverse section, taken along the line 4-4 of Fig. 3, an angled lever with two angularly wedged arms, one of which is linked to a fixed part by means of an irreversible link device according to the invention.
Fig. 5 is a partial axial section of a variant in which an irreversible connection device according to the invention is interposed between two coaxial rotating members. Figo 6 is a partial and schematic radial section of the device of Figo 7 taken on line 6-6 thereof.
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Fig. 7 is an axial longitudinal section of a device making it possible to serve the angular displacements of a receiving shaft, under the inaction of a motor at the angular displacements printed, by a negligible force, to a manual control wheel.
Fig. 8 shows an irreversible connection device according to the invention between telescopic elements.
Fig. 9 is a cross section taken on line 9-9 of Fig.8.
Fig. 10 is a view of a detail of the device of FIG.
8.
Fig. 11 is a sectional view of a mechanism for adjusting the spring of the device of FIG. 8.
Fig. 12 is a schematic partial cross section of a unilateral irreversible connection device which can be interrupted between two rotating members.
Fig. 13 schematically shows a variant of the embodiment of FIG. 12, in which the device has only one roller and one wedge
Fig 14 is an axial section of an alternative connection ir-
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reversible telescopic element in which the release mechanism and the controlled member are connected to each other by elastic means.
In the various figures, the corresponding elements have been designated by the same reference numerals.
In the block diagram of FIG. 1, the essential elements of a known irreversible connection device have been shown. In this device, one of the members to be joined, I, has a jamming ramp C and the other member, II has a raceway
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, 2 for a body of revolution which can be, for example, a ball. The connection is obtained by wedging the ball r between the surfaces c and C.
When the ball r is stuck (position shown on the
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fig. 5.) s if we apply to organ I, a force tending to move it to the left of the figure, with respect to organ II, this force, considered at the point of contact A, as indicated in AO . can be broken down into a component P normal to the ramp C and passing through the center of the ball and into a component S perpendicular to the raceway c
The force P gives rise to a torque tending to rotate
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ball in direction B 'by causing it to roll on the raceway ç of component II, while reaction N9 at the point of contact B, gives rise to a torque of direction. L5. reverse of B ', tending to make the ball roll by making it descend the ramp C.
We see that the meaning couples
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A5 and B 'both tend to loosen the ball. Under these conditions, to keep the ball stuck. it is necessary to apply., eg. by means of a spring R, a force M greater than the action of the pairs of directions A 'and B' <this force M having to be all the greater as the slope of the ramp C is greater. If we strongly reduce the value of the angle Ó the reactions P and N become excessive, so that we
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is obliged, in order not to risk destroying the surfaces c and G, to limit the driving force Ao to low values.
On the other hand, a de-
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jamming of the ball against the thrust M of the spring R, requires effort
Significant, if said thrust M is considerable. One is then obliged to resort for the unclipping, to reduction devices or the like which complicate the arrangement of the device. Finally, the connection between components I and II is ensured only by the sliding friction at point B.
The device according to the invention, a block diagram of which is shown in FIG. 2. makes it possible to remedy all the drawbacks of known systems, such as that of Fig. 1.
In the device according to the invention, one of the members to be joined together ,, 2. carries one or more clamping mechanisms moving between two sliding surfaces 8 and 9 of constant spacing provided for this purpose, on the other member 1.
In the diagram of FIG. 2, the surfaces 8-9 form an annular slide and the two parts 1 and 2 are journalled about the same axis. However, as will be seen below, the invention is in no way limited to this arrangement and the one can easily achieve an irreversible connection device according to the invention between two members moving in translation along limited strokes or between a concern mechanism rotating on itself inside a single sliding surface of revolution of which two diametrically opposed arcs constitute at each instant the two sliding surfaces of constant spacing according to the invention.
In the diagram of FIG. 2, each jamming mechanism is essentially constituted by two rollers 3, 4 for which the member 2 serves as a cage and by a free wedge 5 interposed between the roller 3 and one of the sliding surfaces 8. In this diagram F represents a any force constantly maintaining the wedge 5 in the position shown and 10 is a positive release finger intended to act against the force F.
In the position shown in FIG. 2, if we exert on the member 2 a driving force 0 with respect to 1, it can be seen that the roller 4 tends to roll on the surface 9, while the roller 3 tends, on the one hand, to roll on the roller 4 and., on the other hand., to assemble the spawn of the corner 5 by rolling on it.
As a result, the wedge 5 is already maintained in contact with the roller 3 and the surface 8 .. the assembly 5 - 3 - 4 is immediately wedged between the two surfaces 8 and 9 and the members 1 and 2 are secured by friction of sliding affecting on the face 8, the entire area of the sliding face of the wedge 5. Therefore, all the forces of the system tend to increase the jamming, it is therefore unnecessary to provide elastic means to ensure the latter. It follows immediately that if it is desired to obtain a displacement of the member 2 in the direction of arrow 0 with respect to the member l, it suffices to exert a very small force on the wedge C, in the direction of the clockwise, for example., using finger 10. to determine the required release.
Of course, in the other direction of relative movement .. the unsticking is automatic
Of course, if the presence of elastic means is unnecessary with the device according to the invention to ensure jamming., On the other hand, it is possible to use such elastic means but which, this kings, may have a force such as F as low as one will want, to urge the wedge 5. either in the direction of jamming as in the case of Fig.2, or in the direction of unstackingOn can also., depending on the case. and as we will see a few examples below, provide positive wedging or unclipping organs acting against
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such elastic means
In the embodiment of Figs.
3 and 4, the irreversible connection device according to the invention is interposed between a fixed body 1 and one of the arms 2 of an elbow lever journaled on a pivot 1 'integral with said fixed body 1 and whose other arm 20 is angularly wedged with respect to the first. The interposition of the irreversible connection device according to the invention between the arm 2 and the fixed part 1 makes it possible to move freely in both directions the whole of the bent lever by acting on part 2. while it is impossible to move the lever neither in one direction nor in the other by acting on the other arm 20. The fixed body 1 is fixed by its base 21, for example by means of bolts 22 on a fixed part 23.
The fixed body 1 has a cylindrical wall 9 which constitutes one of the sliding surfaces according to the invention, the other sliding surface being formed by the external cylindrical wall of the pivot 1 - *, which is screwed by its threaded shank 24 than the body 1, its immobilization being ensured, for example ,,, by a nut 25 and a washer 26. Of course, the cylindrical surfaces 9 and 8 are coaxial with each other and with the axis of the pivot 1 '. The latter also has an outer head 27 intended to axially immobilize the angled lever 2-20 on the body 1. The arm 20 is integral with a cage 28 which carries a shoulder 29 in abutment against an outer annular flat face 30 of the fixed body 1 and whose outer annular face 31 acts as a support for the arm 2 of the lever.
The cage 28 has a central hub journaled without play on the cylindrical wall 8 of the pivot l. The cage 28 has, in addition, an annular recess 32 coaxial with the pivot l ′, The end inner wall 33 of the cage 28 extends at a short distance from the body 1 and its cylindrical periphery has a diameter smaller than that of the sliding surface 9 to allow the free housing of wedges 5-5 'in the annular space thus formed. Radial grooves 34 with parallel faces are formed in the bottom of the cage 28 and open in the face 33. These angularly equidistant grooves, for example six in number, serve as previously to drive in both directions of movement. relative .. each two 3-4 rollers, while leaving them free to turn on themselves.
The relative arrangement of the rollers and the wedges is such that two pairs of adjacent rollers such as 3-4 and 3'-4 'are associated with a pair of wedges 5-5' reversed from each other and having their large adjacent base. Moreover, as before, each of the rollers 3-3 'etc. rolls on a corresponding roller 4-4' etc ... and each of the latter rolls in turn on the inner sliding surface 8 of the fixed body 1.
A spring 11 is interposed between the two large bases of the wedges 5-5 'of each pair and tends to separate these wedges from one another and to wedge them on the rollers 3-3'. respectively. The three pairs of wedges 5-5 'are, moreover, in abutment by their small bases on flats 10' of cylindrical fingers 10 carried by the arm 2 of the lever, the arrangement being such that each flat 10 'is interposed between two pairs of adjacent corners.
In addition, the cylindrical fingers 10 pass through semi-cylindrical notches formed .. on the one hand, in the other arm 2 of the bent lever and on the other hand in the cage 28, so as to angularly wedge the two arms of the lever. with. however, a slight play necessary to allow a relative displacement of the release fingers 10 and consequently of the wedges 5-5 ′ against which they abut with respect to the rollers so as to allow jamming or release.
Means, not shown, can be provided if desired to urge the fingers 10 elastically towards one or the other of the walls of their housing or else towards a middle position, so as to eliminate the play.
The operation of this device is easy to understand:
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If one acts on the arm 2 in one direction or the other, the latter firstly moves the release fingers 10 in this direction. which determines a loosening against Inaction of the springs 11.
The arm '2 is then secured by the fingers 10 of the other arm 20 of the angled lever and the whole of the latter can be moved angularly in the direction in question.
On the other hand, any force exerted on the arm-20 without acting at the same time on the arm 2 determines a relative displacement of the rollers tending to raise. Either the roller 3 or the roller 3 'of two pairs of adjacent rollers on one of the corners 5 or 5 'depending on the direction of movement, which only increases the concern of the arm 20 and, consequently, of the entire lever.
In the variant shown in Fig. 5, the wedging takes place between two circular sliding surfaces 8. 9 normal to the axis of two coaxial members 1 and 2. the sliding surfaces 8 and 9 being as previously integral with the organ 1 mistletoe, for this purpose, is in the form of a flange-folded crown inward.
37. The second member 2 carries, as before, a certain number of pairs of bodies of revolution 3 and 4 which, in this example, consist of balls. The balls 3 and 4 'can turn on themselves. but they are driven along a circular path around the common axis of the system As previously, the ball 3 rolls, on the one hand, on the ball 4 and, on the other hand, on the oblique face of a wedge 5 on the small base of which can act a release finger 10 and whose large base is subjected to a force tending to apply the wedge 5 against the roller 3, for example, by elastic means not shown o For its part, the ball 4 rolls, as before, on the one hand on the ball 3.on the other hand,
on the second sliding surface 9 of the member 1, the first sliding surface 8 of which cooperates with the flat face of the wedge 5.
The operation of this device is identical to those of the other embodiments.
In Fig. 7 is shown a general diagram and in FIG.
6., a more detailed diagram on a larger scale., Of an application in which two irreversible connecting devices according to the invention are used to obtain, by manually printing angular displacements to a handwheel ,,, identical angular displacements of 'a driven shaft whose torque obtained from a motor can be as large as desired.
In this embodiment, two control members are provided ,. one for each direction of rotation. One of said members is constituted by an outer ring 1c intended to ensure the drive in the 'anti-clockwise direction, considering FIG. 6. However, the other control member is constituted by an inner disc 1 'coaxial with the heart 1 and intended to ensure the drive in the direction of clockwise. The controlled member consists of a cage 2 fixed in rotation on a driven shaft 80. The cage 2 porte.sur one of its faces ,. a number of pairs of rollers 3-4. A wedge 5 is interposed between each roller 3 and an outer sliding surface 9.
The other roller 4 is in contact with the roller 3 and with an internal sliding surface 80 The two sliding surfaces 8 and 9 are provided on one of the control members, they are coaxial with each other and with the axis from the whole.
In a similar way, the cage 2 bears on its other: race, a certain number of pairs of rollers 3'-4 '; a wedge 5 ′ interposed between each roller 3 ′ and one of the sliding surfaces 9 ′ of the other control member 1 ′ The other roller 4 ′ of each pair is interposed between the corresponding roller 3 ′ and the another sliding surface 8 'of the member 1'.
In-
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At the corners 5-5 'of each pair is interposed a wedging finger 10. against which the large bases of the wedges 5 and 5 are kept constantly applied by release springs .. respectively 11 and 11', cooperating with stops, respectively 12 and 12 'of the cage 2. The two pairs of rollers 3-4 and 3'-4' which cooperate with the corners 5 and 5 'respectively, are, of course., angularly offset. for this purpose At rest, the finger 10 and the wedges 5 and 5 'are held in the middle position between the stops 12 and 12' by the springs 11 and 11 ';
the mechanism is released., On the other hand, if the finger 10 is moved counterclockwise, considering FIG. 6, the assembly 3-4-5 is wedged between the sliding surfaces 8 and 9, which secures the cage 2 of the control member 1. Similarly, a movement of the finger 10, in the direction of clockwise, secures the cage 2 and the control member 1 '. The fingers 10 are carried by a disc 81 integral in rotation with a hollow shaft 82 freely traversed by the driving shaft 80 and which carries, on the outside of the casing 83 of the device, a handwheel 84.
The control disc is fixed in rotation directly on the primary shaft 85 of the device which is driven from any motor, not shown.
- On his side. the control ring 1 is also driven from the primary shaft 85., but in the opposite direction to the disc 1 'by means of a reversing gear .. such as 86, constituted in the example shown, by four bevel gears meshed with one another, in the manner well known per se.
The operation of this device is easy to understand:
As soon as we print by hand, on the flywheel 84, an angular displacement in the counterclockwise direction (FIG. 6). cage 2 and therefore ,. the driven shaft 80, are secured in rotation to the control ring l. in the manner previously described and the shaft 80 follows the manual flywheel 84, but under the action of the motor, that is to say, with a torque whose value depends only on the power of said motor.
In Figs 8 to 11, there is shown an irreversible connecting device according to the inventioon in its application to the joining of two coaxial rods slidably mounted one inside the other.
In Fig. 8. we see in 1 a tube ,. for example of circular section in which can slide freely rods 2 and 87 assembled together axially by a transverse keying; this keying. composed of a lug 88. integral with the rod 2 and passing through two angled mortises 89, 90 provided for this purpose in the rod 87 and whose shape can be seen in Figo 10, allows limited axial and angular relative displacements between the rods 2 and 87. A spring 91. housed in a cylindrical bore of the rod 87 tends, on the one hand, to move the rods 2 and 87 apart from each other and, on the other hand by its anchored ends respectively. on said rods. in displacing them angularly with respect to each other in a determined direction, by a torsional force.
Rollers 3 and 4, housed in a rectangular mortise 92 made for this purpose. in the rod 2.are in contact respectively with the corner ramps 5-5a Springs 11-11a tend to drive the corners 5-5a between the rollers 3 and 4 and the sliding paths formed by two diametrically opposed areas of the surface inner cylindrical tube 1.
Furthermore, the rollers 3 and 4 roll on one another and are integral: in translation with the rod 2. It follows from this arrangement that the friction exerted on the two sliding paths affect the surfaces of the corners 5 and 5a and no longer ,,, as in the embodiments
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tion, the surface of a single wedge on one of the sliding paths and the generatrix of a roller on the other sliding path. This avoids the need for hard treatment of the surfaces of the sliding tracks and any materials of lower strength can be used in the manufacture of these elements.
On the other hand, since the wedges can follow any transverse profiles of the sliding paths, while the ramps can remain flat, rollers can be used for any transverse profile of said sliding paths.
The device for locking the control rod 87 on the controlled rod 2 shown in Figs. 8 and 10, by way of non-limiting example may be necessary in all the applications of the irreversible device according to the invention in which it is necessary to avoid an untimely unsticking of the two parts joined together by an involuntary action on the organs of decoïnceemtn. As an example of such applications, there may be mentioned the hand brakes of motor cars.
The operation of the device of Figs 8 to 10 is as follows:
Any axial movement of the rod 2 in the direction of arrow 0 would increase the pressure of the rollers on the wedges and, consequently, that of the wedges on the sliding paths. It is therefore not possible to move the rod 2 by acting on it directly if the rod 1 is immobilized.
On the other hand, the rod 2 can move freely in the opposite axial direction with respect to the tube 1, since this relative displacement drives the rollers in rolling motion in the direction in which they descend the ramps of the corners and, consequently, in the sense of unstuck.
The same results are obtained by acting in the direction opposite to 0 on the rod 87, assembled by transverse keying with the rod 2.
When pushing on the rod 87 in the direction of arrow 0, the rod 2 being immobilized and the lug 88 being engaged in the transverse parts of the mortises 89 and 90, no axial displacement is possible.
To be able to actuate the rod 2, it is necessary, first of all, to angularly move the rod 87 relative to the rod 2 against the torsional action of the spring 9 la so as to release the lug 88 from the transverse parts of the mortises 89 and 90 and to bring said lug opposite the longitudinal parts of said mortises, which allows a relative axial displacement of the rod 87 with respect to the rod 2.If one then exerts, on the rod 87, a thrust in the direction of arrow 0, the spring 91 is first compressed.
The wall 10 of the rod 87 comes into contact with the small bases of the wedges 5 and 5a and pushes these against the action of the springs 11 and 11a, until it itself comes into abutment against the shoulder 94 of the rod 2 Therefore. rod 87 can move rod 2 freely in translation, in the direction of arrow 0.
As soon as we stop acting on the rod 87, the latter is returned by the spring 91 to its initial position, the wedges 5 and 5a are again applied against the rollers 3 and 4 by their springs 11 and 11a. respectively and the rod 2 is again secured to the tube 1 and, consequently, immobilized.
The spring 91 can be, moreover, used to ensure an adjustment of the force for unlocking the rod 2 by the rod 87. Indeed, the forces exerted on said rod 87 are first of all transmitted to the rod 2. via the spring 91 and the locking pressure of the rod 2 being directly proportional to this force, the force necessary for unlocking increases with the tension of the spring 91.
In Fig. 11, there is schematically shown means of
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adjustment of this voltage. In the example shown, the spring 91 is disposed in a cup 95, itself mounted to slide in the aforementioned cylindrical bore of the rod 87.
A screw 96 can move axially .. by means of a push rod 97, the cup 95, which makes it possible to give the spring 91 a greater or lesser tension, depending on whether the screw is screwed more or less. 960
It is obvious that the unsticking force is also directly proportional to the external force acting on the rod 2, inversely proportional to the inclination of the ramps of the corners and directly proportional to the tension of the springs acting on said corners.
In Fig.12, there is schematically shown another embodiment of the irreversible connection device according to the invention intended to be interposed between two coaxial shafts. In this device. three rollers 3.4 '. 4 are housed so as to be able to rotate freely around their axis of revolution in a groove with parallel faces s provided for this purpose .. in one of the shafts to be joined 2. The inner cylindrical surface of the shaft 1 forms a Double sliding path for the two wedges 5. 5 'stuck by the springs 11-11' on the rollers 3 and 4. respectively. The positive release device acting against one action of said springs 11 and 11 ′ is schematically represented by two fingers 10-10 ′.
With this arrangement, the torques of the rollers in contact with the ramps of the corners .. when the shaft 2 rotates around its axis in the direction 0, are in a direction such that the rollers 3 and 4 respectively in contact with the ramps corners 5 and 5 'tend to increase jamming. On the other hand, the rotation of the shaft 2, in the direction opposite to the arrow 0, can be exerted freely given that this movement drives the rollers in rolling motion in the direction of release. The release device, shown schematically by the fingers 10 and 10 ', by rotating in the direction 0, first pushes the wedges 5 and 5' against the action of the springs 11 and 11 '. then. drives the released shaft 2 in the same direction.
It is easy to understand that it is necessary. in this case, to use a third intermediate roller 4 ', or, more generally, an odd number of rollers so that each roller receives the two surfaces with which it is in contact with forces both tending to make it rotate in the same meaning
This arrangement can be used in all cases where an irreversible connection device, simple and of very small dimensions, is envisaged.
In Fig.13, there is shown an even simpler device, comprising only a single roller and a single wedge.
One of the 2-door, integral parts in a diametrical groove with parallel faces. a roller 3A wedge 5 is interposed between the roller ': II and the inner cylindrical surface of the other of the members to be joined, the A spring 11 is interposed between the wedge 5 and one of the walls of the groove with parallel faces of organ 2.
Said spring 11 tends to wedge the wedge 5 between its sliding path on the member 1 and the periphery of the roller 3. The torque imparted to said roller, when the member 2 rotates in the 0 direction relative to the member 1, here again makes sense such. that this roller tends to rise on the ramp at corner 5 and consequently to increase the jamming
In Fig. 14, a rod 2 carries, in each of two rectangular mortises 46 and 47 a pair of rollers respectively 3-4, 3'-4 's' pressing on the corner ramps 5-5a and 5-5-la .. respectively.
The corners 5-5 'and 5a-5'a are reversed with respect to each other and opposed by their large bases between which are interposed springs 11 and 11'
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respectively ,, tending to apply the four corners on their respective rollers. Two mortises 55 and 56 of lengths slightly greater than the distance between the small outer bases of the two corners of each pair allow the passage of these corners through an intermediate tube 57 sliding freely on the rod 2 and in the tube 1.
In this way,. wedges 5-5 'and 5a-5'a are wedged between rollers 3-3' and 4-4 'and the sliding surfaces formed in this example by two diametrically opposed areas of the cylindrical inner surface of tube 1 A spring 58 housed in two cups 59 and 60 is supported by means of said cups, on the one hand, on an annular shoulder 63 of the rod 2 and, on the other hand, on one of the faces d. 'a washer 61 held by a nut 62 on the reduced diameter end of said rod 2. Thus, the tube 57 is maintained, at rest, centered in a position such that the edges of the longitudinal mortises 55 and 56 are not cannot touch the small bases of the corners.
The operation of this irreversible device is identical to that described above with reference to Figs 1 to 3 with this difference. that at rest, the stem
2 is immobilized in both directions of translation relative to the tube
1.
CLAIMS.
1 - Device for irreversible connection by wedging between two members, characterized in that it essentially comprises two sliding surfaces of constant spacing formed on one of said members, a idle roller integral with the other member in both directions the relative displacement between the two members and a free wedge interposed between said roller and one of said surfaces and constantly maintained in contact with said roller, the latter bearing, directly or by intermediate means, on the other surface and this, in such a way that when one of the organs moves relative to the other in the direction of the concern., the forces exerted on the roller, from the two organs., always tending to make it rotate in the same meaning.,
by rolling it without slipping on its two bearing surfaces and by making it climb up the slope of the corner.
2 - An irreversible connection device according to claim 1, characterized in that said intermediate support means comprise a second wedge having a face which can be secured by sliding friction of the second surface.
3 - irreversible connecting device according to claims 1 and 2 characterized in that said support means comprise one or more other idle rollers secured to the second member in both directions of relative movement between the two members, each roller rolling on two bearing surfaces arranged on either side of its axis of rotation.
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