Dispositif de liaison de deux organes par coincement La présente invention -a pour objet un dispositif de liaison de deux organes par coin cement.
La plupart des dispositifs connus de ce type comportent au moins une rampe et un corps de révolution en contact avec cette rampe. Ce corps de révolution qui peut être, par exemple, une bille, un galet, ou analogue, sera désigné ci-après par simplification sous le nom de galet. Généralement la rampe est solidaire, ou même le plus souvent fait partie intégrante de l'un des organes à solidariser, tandis que le galet est coincé entre ladite rampe et une sur face de glissement unique de l'autre organe.
Il résulte de cette disposition que la rampe et la surface de glissement exercent sur le ga let des efforts de réaction qui donnent nais sance à deux couples de sens opposés tendant tous deux à le décoincer. Dans ces conditions, il est nécessaire de prévoir, pour maintenir le galet coincé, des moyens élastiques qui doi vent être d'autant plus puissants que la pente de la rampe est plus forte. Il en résulte que le décoincement, contre l'action desdits moyens élastiques, exige un effort considérable qui ne peut être obtenu que par des leviers démulti plicateurs, ou mécanismes analogues, compli quant l'agencement du dispositif.
Par ailleurs, si l'on réduit la pente de la rampe de manière à pouvoir utiliser des moyens élastiques de coincement plus faibles, les réac tions précitées deviennent excessives, de sorte que, sous peine de détruire les surfaces de coincement, ont est amené à limiter à de fai bles valeurs la force d'entraînement.
En outre, quels que soient les moyens mis en oeuvre pour assurer le coincement, il subsis te toujours un glissement relatif résiduel qui donne un jeu fort gênant dans la plupart des applications.
Enfin, l'entramement n'est assuré que par le seul frottement .de glissement entre une gé nératrice du galet (qui se réduit même à un seul point dans le cas d'une bille) et la surface de glissement unique.
La présente invention a pour but de re médier à ces inconvénients. Elle vise la réa lisation d'un dispositif de liaison par coince- ment ne présentant aucun jeu, assurant 1a liaison par frottement et susceptible d'être dé coincé aisément.
Suivant l'invention, le dispositif de liaison de deux organes, par coincement, .dont l'un est disposé à l'intérieur de l'autre et qui sont mo biles l'un par rapport à l'autre, la surface ex térieure de l'organe intérieur glissant sur la surface intérieure de l'organe extérieur, est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux coins en contact, chacun par une face, avec la surface de l'organe extérieur,
et au moins deux galets fous disposés entre les deux coins précités et solidaires de l'organe inté rieur, chaque coin étant soumis à l'action d'un ressort tendant à le serrer entre la surface de l'organe extérieur et le galet adjacent, le tout étant agencé de telle façon que, lorsque l'un des organes est déplacé par rapport à l'lautre, dans le sens du coincement, les galets en con tactavec les coins tendent à rouler sur la pente desdits coins en appuyant ceux-ci contre la surface de glissement de l'organe extérieur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution de l'inven tion.
Sur ce dessin La fig. 1 représente un dispositif de liai son entre deux éléments coulissant l'un par rapport à l'autre.
La fig. 2 est une coupe transversale sui vant la ligne IX-IX de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'un détail du dispo sitif de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe d'un mécanisme de réglage du ressort du dispositif de la fig. 1. La fig. 5 est une coupe transversale par tielle schématique d'un dispositif de liaison entre deux organes tournants.
La fig. 6 est une coupe axiale d'un disposi tif de liaison entre deux éléments coulissants, dans lequel le mécanisme de décoincement et l'un des éléments sont reliés entre eux par des moyens élastiques.
Sur les fig. 1 à 3 on a représenté un dis positif de liaison par coincement de deux or ganes coaxiaux dont l'un est monté à coulis sement dans l'autre.
Sur la fig. 1, on voit en 1 un tube de sec tion circulaire dans lequel peuvent glisser li brement deux 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 cou dées 89, 90 ménagées à cet effet dans la tige 87 et dont on peut voir la forme sur la fig. 3, permet des déplacements relatifs 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 l'une de l'autre et, d'autre part, par ses extrémités ancrées respectivement dans les dites 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 pra tiquée, à cet effet, .dans la tige 2, sont en con tact 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 cylin drique intérieure du tube 1. Par .ailleurs, les ga lets 3 et 4 roulent l'un sur l'autre et sont soli daires en translation de la tige 2.
Il résulte de cette disposition que les coins 5 et<I>5a</I> sont en contact avec les deux chemins de glissement sur des surfaces relativement grandes. On évite ainsi la nécessité de :durcir les surfaces des chemins de glissement et il n'est pas nécessaire d'utiliser des matériaux de grande dureté pour la fabrication de ces éléments.
D'autre part, étant donné que les coins peuvent être con formés de manière à épouser des profils trans versaux quelconques des chemins de glissement, tandis que les rampes peuvent rester planes, on peut utiliser des galets pour n'importe quel profil transversal desdits chemins de glisse ment.
Le dispositif de verrouillage de la tige de commande 87 sur la tige commandée 2 repré senté sur les fig. 1 et 3 peut être utilisé dans toutes les applications dans lesquelles il est nécessaire d'éviter un décoincement intempes tif des deux parties solidarisées par une action involontaire sur les organes de décoincement. Parmi de telles applications,
on peut citer les freins à main des voitures automobiles. Le fonctionnement du dispositif des fig. 1 à 3 est le suivant Tout mouvement axial de la tige 2 dans le sens de la flèche O augmente la pression des galets sur les coins et, par conséquent, celle des coins sur les chemins de glissement. On ne peut donc pas déplacer la tige 2 en agissant sur elle directement si la tige 1 est immobilisée.
Par contre, la tige 2 peut se déplacer libre ment dans le sens axial opposé par rapport au tube 1, étant donné que ce déplacement re latif 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 celui indi qué par la flèche O 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 O, la tige 2 étant immobilisée et l'ergot 88 étant engagé dans les parties transversales des mortaisas 89 et 90, aucun dé placement axial n'est possible. Pour pouvoir actionner la tige 2, il faut, tout d'abord, dépla cer angulairement la tige 87 par rapport à la tige 2 contre l'action de torsion du ressort 91, de manière à dégager l'ergot 88 des parties transversales des mortaises 89 et 90 et à ame ner ledit ergot en regard des parties longitudi nales desdites mortaises, ce qui permet un<B>dé-</B> placement axial relatif de la tige 87 par rap port à la tige 2. Si l'on exerce alors, sur la tige 87, une poussée dans le sens de la flèche O, 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 un épaulement 94 de la tige 2. Dès lors, la tige 87 peut déplacer librement en trans lation la tige 2, dans le sens de la flèche O.
Dès qu'on cesse 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 ap pliqués contre les galets 3 et 4 par leurs res sorts 11 et<B>1</B> 1a, respectivement et la tige 2 est à nouveau solidarisée du tube 1 et, par con séquent, immobilisée.
Le ressort 91 peut être, en outre, utilisé pour assurer un réglage de l'effort de déver- rouillage 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 aug mente avec la tension du ressort 91.
Sur la fig. 4, on a représenté schématique ment des moyens de 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 pré cité de la tige 87.
Une vis 96 permet de déplacer axialement, par l'intermédiaire d'une tige-poussoir 97, la cuvette 95, ce qui permet de donner au res sort 91, une tension plus ou moins grande, suivant qu'on visse plus ou moins la vis 96.
Il est évident que l'effort de décoincement est en outre directement proportionnel à la force extérieure agissant sur la -tige 2, inverse ment proportionnel à l'inclinaison des rampes des coins et directement proportionnel à la ten sion des ressorts agissant sur lesdits coins.
Sur la fig. 5, on a représenté schématique- ment une autre forme d'exécution du dispositif de liaison destiné à solidariser deux !arbres coaxiaux. Dans ce dispositif, trois galets 3, 4', 4 sont logés de manière à pouvoir tourner li brement autour de leur axe de révolution dans une rainure à faces parallèles 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 pour les deux coins 5, 5' coincés par les ressorts 11-11' entre ce chemin de glissement et les galets 3 et 4, res pectivement. Le dispositif de décoincement agissant contre l'action desdits ressorts 11 et 11' est schématiquement représenté par deux doigts 10-10'. Avec cette disposition, quand l'arbre 2 .tourne .autour de son axe dans le sens de la flèche O, les galets 3 et 4 respecti vement en contact avec les rampes des coins 5 et 5' sont entraînés dans un sens tel qu'ils augmentent le coincement.
Par contre, la ro tation de l'arbre 2, dans le sens inverse de la flèche O, peut s'exercer librement étant donné que ce mouvement entraîne les galets dans le sens du décoincement. Le dispositif de décoin- cement, représenté schématiquement par les doigts 10 et 10', en tournant dans le sens O, repousse d'abord les coins 5 et 5' contre l'ac tion des ressorts 11 et 11', puis, entraîne l'ar bre 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'.
Plus généralement, on pourrait utiliser un nom bre impair de galets pour que chaque galet re çoive des deux surfaces avec lesquelles il est en contact, deux efforts tendant tous deux à le faire tourner dans le même sens.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 6, une tige 2 porte, dans chacune de deux mortaises rectangulaires 46 et 47 une paire de galets respectivement 3-4, 3'-4' s'ap puyant sur les rampes de coins <I>5-5a et 5'-5'a,</I> respectivement.
Les coins 5-5' et 5a-5'a :sont renversés l'un par rapport à l'autre et oppo sés par leurs grandes bases entre lesquelles sont interposés des ressorts 11 et 11' respec tivement, 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 intermé diaire 57 coulissant librement sur la tige 2 et dans le tube 1.
De cette façon, les coins 5-5' et Sa-5'a sont coincés entre les galets 3-3' et 4-4' et les sur faces de glissement qui sont formées dans cet exemple par deux zones diamétralement oppo sées de la surface intérieure cylindrique 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 annu laire 63 de la tige 2 et, d'autre part, sur l'une des faces d'une rondelle 61 maintenue par un écrou 62 sur l'extrémité de diamètre réduit de ladite tige 2.
Un capuchon 44, vissé sur le :tube 57, re couvre l'extrémité de la tige 2. Un rebord annulaire, à l'intérieur .du capuchon 44, vient porter sur la cuvette 59 lorsqu'on déplace axialement le capuchon 44 en direction de l'épaulement 63. Le tube 57 @a une longueur telle, que son extrémité arrive au niveau de l'épaulement 63, lorsque le dispositif est en position fermée. La cuvette 60 porte ainsi, à la fois, sur l'extrémité du tube 57 et sur l'épau lement 63 de la tige 2.
Lorsque le dispositif est en position fermée, une poussée ou une traction sur le capuchon 44 provoque un dé placement correspondant du tube 57 qui libère les galets correspondants des coins qui les blo quent en comprimant le ressort 58. L'ensem ble est disposé de telle sorte que, lorsque les cuvettes sont arrivées en contact l'une sur rau tre, la tige 2 se déplace avec le tube 57. Lors qu'on relâche le capuchon 44, le ressort 58, comprimé, se détend et ramène rapidement le tube 57 à sa position normale dans laquelle les bords des mortaises longitudinales 55 et 56 ne sont pas en contact avec les petites bases des coins<I>5-5a</I> et 5'-5'a.
Le fonctionnement de ce dispositif est ainsi similaire à celui dé crit précédemment avec référence aux fig. 1 à 3, avec cette différence, qu'au repos, la tige 2 est immobilisée dans les deux sens de trans- lation par rapport .au tube 1.
Device for connecting two members by wedging The present invention relates to a device for connecting two members by wedging.
Most of the known devices of this type comprise 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 roller, or the like, will be referred to below for simplicity under the name of roller. Generally the ramp is integral, or even more often forms an integral part of one of the members to be joined, while the roller is wedged between said ramp and a single sliding surface of the other member.
The result of this arrangement is that the ramp and the sliding surface exert reaction forces on the ga let which give rise to two pairs of opposite directions both tending to loosen it. Under these conditions, it is necessary to provide, to keep the roller stuck, elastic means which must be all the more powerful as the slope of the ramp is steeper. It follows that the unsticking, against the action of said elastic means, requires a considerable effort which can only be obtained by demulti pliers levers, 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 clamping surfaces, it is necessary to limit the driving force to low values.
In addition, whatever the means implemented to ensure the jamming, there is always a residual relative slip which gives a very annoying play in most applications.
Finally, entramement is ensured only by the single friction .de sliding 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 these drawbacks. It aims to achieve a wedging connection device having no play, ensuring the connection by friction and capable of being easily released.
According to the invention, the device for connecting two members, by wedging, one of which is disposed inside the other and which are movable with respect to each other, the outer surface of the inner member sliding on the inner surface of the outer member, is characterized in that it comprises at least two corners in contact, each by one face, with the surface of the outer member,
and at least two idle rollers arranged between the two aforementioned corners and integral with the inner member, each corner being subjected to the action of a spring tending to clamp it between the surface of the outer member and the adjacent roller, the whole being arranged in such a way that, when one of the members is moved relative to the other, in the direction of jamming, the rollers in contact with the wedges tend to roll on the slope of said wedges by pressing them against the sliding surface of the outer member.
The accompanying drawing represents, by way of example, several embodiments of the invention.
In this drawing, FIG. 1 shows a linkage device between two sliding elements relative to each other.
Fig. 2 is a cross section along the line IX-IX of FIG. 1.
Fig. 3 is a view of a detail of the device of FIG. 1.
Fig. 4 is a sectional view of a mechanism for adjusting the spring of the device of FIG. 1. FIG. 5 is a schematic partial cross section of a connecting device between two rotating members.
Fig. 6 is an axial section of a connecting device between two sliding elements, in which the release mechanism and one of the elements are connected to each other by elastic means.
In fig. 1 to 3 show a positive connection device by wedging two coaxial or ganes, one of which is slidably mounted in the other.
In fig. 1, we see at 1 a circular section tube in which can slide freely two rods 2 and 87 assembled together axially by a transverse keying; this keying, consisting of a lug 88, integral with the rod 2 and passing through two neck mortises 89, 90 provided for this purpose in the rod 87 and whose shape can be seen in FIG. 3, 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 separate the rods 2 and 87 from each other and, on the other hand, by its ends anchored respectively in said rods , to move them angularly with respect to one another 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 wedges 5-5a between the rollers 3 and 4 and the sliding paths formed by two diametrically opposed zones of the inner cylindrical surface of the tube 1. Moreover, the gates 3 and 4 roll on top of each other and are integral in translation with the rod 2.
It follows from this arrangement that the wedges 5 and <I> 5a </I> are in contact with the two sliding paths over relatively large surfaces. This avoids the need to: harden the surfaces of the sliding paths and it is not necessary to use materials of great hardness for the manufacture of these elements.
On the other hand, given that the wedges can be shaped so as to follow any transverse profiles of the sliding paths, while the ramps can remain flat, rollers can be used for any transverse profile of said paths. sliding.
The device for locking the control rod 87 on the controlled rod 2 shown in FIGS. 1 and 3 can be used in all the applications in which it is necessary to avoid an untimely unsticking of the two parts joined together by an involuntary action on the unsticking members. Among such applications,
we can cite the hand brakes of motor cars. The operation of the device of FIGS. 1 to 3 is as follows Any axial movement of the rod 2 in the direction of the arrow O increases 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, given that this relative movement drives the rolling rollers in the direction in which they descend the ramps of the corners and, consequently, in the direction of unstuck. The same results are obtained by acting in the opposite direction to that indicated by the arrow O on the rod 87, assembled by transverse keying with the rod 2.
When pushing on the rod 87 in the direction of the arrow O, 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 move the rod 87 angularly relative to the rod 2 against the torsional action of the spring 91, 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 O, the spring 91 is first compressed.
The wall 10 of the rod 87 comes into contact with the small bases of the corners 5 and 5a and pushes these against the action of the springs 11 and 11a, until it itself comes into abutment against a shoulder 94 of the rod 2. Consequently, the rod 87 can move the rod 2 freely in translation, in the direction of the arrow O.
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 spells 11 and < B> 1 </B> 1a, respectively and the rod 2 is again secured to the tube 1 and, consequently, immobilized.
The spring 91 can also be used to adjust the force for unlocking the rod 2 by the rod 87. In fact, the forces exerted on said rod 87 are first of all transmitted to the rod. 2 by means of the spring 91, and the locking pressure of the rod 2 being directly proportional to this force, the force necessary for the release increases with the tension of the spring 91.
In fig. 4, there is schematically shown means for adjusting this voltage. In the example shown, the spring 91 is disposed in a cup 95, itself slidably mounted in the above-mentioned cylindrical bore of the rod 87.
A screw 96 makes it possible to move axially, by means of a push rod 97, the cup 95, which makes it possible to give the res out 91, a greater or lesser tension, depending on whether the screw is screwed more or less. screw 96.
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. 5 schematically shows another embodiment of the connecting device for joining 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 provided for this purpose in one of the shafts to be joined 2.
The inner cylindrical surface of the shaft 1 forms a sliding path for the two wedges 5, 5 'wedged by the springs 11-11' between this sliding path and the rollers 3 and 4, respectively. The release device acting against the action of said springs 11 and 11 'is schematically represented by two fingers 10-10'. With this arrangement, when the shaft 2 turns around its axis in the direction of the arrow O, the rollers 3 and 4 respectively in contact with the ramps of the corners 5 and 5 'are driven in such a direction that' they increase the jam.
On the other hand, the rotation of the shaft 2, in the opposite direction to the arrow O, can be exerted freely given that this movement drives the rollers in the direction of unstuck. The release device, represented schematically by the fingers 10 and 10 ', by turning in the direction O, first pushes the wedges 5 and 5' against the action of the springs 11 and 11 ', then drives the 'ar ber 2 released in the same direction. It is easy to understand that it is necessary, in this case, to use a third intermediate roller 4 '.
More generally, one could use an odd number of rollers so that each roller receives two surfaces with which it is in contact, two efforts both tending to make it rotate in the same direction.
In the embodiment shown in FIG. 6, a rod 2 carries, in each of two rectangular mortises 46 and 47 a pair of rollers 3-4, 3'-4 'respectively, supported on the corner ramps <I> 5-5a and 5'-5 'a, </I> 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' 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, the wedges 5-5 'and Sa-5'a are wedged between the rollers 3-3' and 4-4 'and the sliding surfaces which are formed in this example by two diametrically opposed zones 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 the one of the faces of a washer 61 held by a nut 62 on the reduced diameter end of said rod 2.
A cap 44, screwed onto the: tube 57, covers the end of the rod 2. An annular rim, inside the cap 44, bears on the cup 59 when the cap 44 is moved axially in the direction of the shoulder 63. The tube 57 @ has a length such that its end reaches the level of the shoulder 63, when the device is in the closed position. The cup 60 thus bears both on the end of the tube 57 and on the shoulder 63 of the rod 2.
When the device is in the closed position, a push or a pull on the cap 44 causes a corresponding displacement of the tube 57 which releases the corresponding rollers from the corners which block them by compressing the spring 58. The assembly is arranged in such a way. so that, when the cuvettes have come into contact with each other, the rod 2 moves with the tube 57. When the cap 44 is released, the spring 58, compressed, relaxes and quickly returns the tube 57 to its normal position in which the edges of the longitudinal mortises 55 and 56 are not in contact with the small bases of the corners <I> 5-5a </I> and 5'-5'a.
The operation of this device is thus similar to that described above with reference to FIGS. 1 to 3, with this difference, that at rest, the rod 2 is immobilized in both directions of movement with respect to the tube 1.