Accouplement unidirectionnel L'invention a pour objet un accouplement uni- directionnel, notamment une roue libre, comprenant deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre avec interposition de cales s'appuyant respectivement sur une glissière et sur des rampes.
L'accouplement selon l'invention est caractérisé par le fait que, d'une part, l'angle de coin c. de la cale est supérieur à l'angle limite de frottement yp des cales sur les rampes et, d'autre part, l'angle de frottement cp sur la glissière est assez élevé pour que, pour un glissement fortuit, le frottement soit plus élevé au contact de la glissière qu'au contact des rampes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 illustrent schématiquement, respec tivement en élévation partielle et en coupe, l'accou plement de deux corps capables de déplacements rela tifs rectilignes, cet accouplement assurant l'irréversi bilité des déplacements.
Les fig. 3 et 4 montrent schématiquement, en élévation, dans deux positions différentes, portions arrachées, et la fig. 5 en coupe partielle, un méca nisme de roue libre appliquant le principe illustré sur les fig. 1 et 2.
La fig. 6 montre, en coupe, une semblable roue libre avec plus de détails.
La fig. 7 montre, en coupe schématique axiale, un mécanisme de roue libre établi selon une variante. La fig. 8 montre séparément, en élévation, l'un des éléments du mécanisme de la fig. 7.
La fig. 9, enfin, montre une variante de la forme d'exécution de la fig. 8.
On va d'abord considérer le cas du mouvement rectiligne, comme illustré sur les fig. 1 et 2.
Le corps 1 est conçu comme une coulisse dans laquelle se déplace le coulisseau 2. Les corps 1 et 2 sont donc assujettis à n'avoir l'un par rapport à l'autre que des déplacements de translation rectiligne parallèles à la direction de la coulisse.
Entre les deux corps 1 et 2 sont interposés des coins 3 et 4 s'appuyant chacun respectivement sur une glissière g parallèle à ladite .direction et appartenant au corps 1, et sur une rampe r appar tenant au corps 2.
Chaque coin est soumis à une action de rappel, notamment élastique, par exemple l'action de légers ressorts 9, 10 qui, comme connu, servent à amorcer l'arc-boutement (étant entendu que cette action de rappel pourrait éventuellement être une action magnétique, ou celle de da pesanteur, etc.).
Ainsi disposé, chaque coin constitue, entre les deux corps 1 et 2, un accouplement dont la fonc tion est d'interdire les déplacements de 2 par rap port à 1 dans le sens de la flèche T et de les auto riser dans le sens contraire.
L'angle a que forme avec la direction de glissière le plan de contact du coin et de la rampe, qui est aussi l'angle du coin, est un angle caractéristique qui doit être supérieur à l'angle-limite de frottement yp du coin sur ladite rampe afin d'éviter toute résistance due au coince ment lorsque le mouvement de 2 par rapport à 1 tend à s'établir dans le sens autorisé.
Pour la bonne compréhension de ce qui suit, il faut évoquer la définition connue de l'angle-limite de frottement entre deux corps en contact.
Soient, par exemple, sur la fig. 1, les deux corps considérés 3 et 1, en contact par la surface g, soit M la normale à cette surface de contact, et soit y l'angle entre cette normale M et la résultante Q des forces de contact exercées par 1 sur 3 (à laquelle doit faire équilibre une farce de réaction P).
Il existe une valeur limite de l'angle y, soit cp, telle que si y < cp les corps 3 t 1 sont arc-boutés l'un contre l'autre, tandis que si y > cp, apparaît un glissement. Cet angle-limite ne dépend pas de la grandeur de la force Q, mais seulement des caractéristiques des corps en contact.
Il est appelé angle-limite de frotte ment et sa tangente trigonométrique, tg (p, est dite coefficient de frottement entre les corps 1 et 3.
Il existe de même, entre le coin 3 et la rampe r du coulisseau 2, un angle limite de frottement, soit ip, illustré sur la fig. 1 de part et d'autre de la nor male N à la rampe r.
Cela étant, le principe fondamental est d'assi gner à l'angle de coin a une valeur supérieure à l'angle limite de frottement V. Cette disposition ga rantit, en effet, qu'au moment du débrayage, c'est- à-dire lorsque la force T s'exerçant sur 2 tend à s'inverser et, par conséquent, à produire le mouve ment dans le sens autorisé, aucun effet résiduel de coincement n'entrave ce mouvement.
On conçoit sans doute que, pendant l'arc-boutement quia pré cédé ce débrayage, lorsque la force T exercée sur 2 a le sens indiqué sur la fig. 1, les trois corps 1, 2, 3 subissent des déformations élastiques et que, par suite, l'annulation de la force T au moment de son changement de sens n'est pas obligatoirement accom pagnée par l'annulation des efforts au contact entre ces pièces, ni par conséquent des résistances corré latives s'opposant au glissement,
auquel cas il y aurait donc effet de coincement. Toutefois, si a est plus grand que ip, la résultante S des forces élasti ques éventuellement rémanentes s'exerçant de 2 sur 3 a obligatoirement une composante tangentielle dirigée dans le sens de la flèche T, ce qui signifie que tout coincement est exclu.
Telle est la disposition principale mais encore faut-il montrer que, la condition a > ip étant rem plie, il reste possible d'assurer l'arc-boutement dès que la force T tend à s'établir dans le sens de la flèche de la fig. 1.
Pour cela, cp étant l'angle@limite de frottement entre 1 et 3, et la force du ressort 9 étant négligée, la condition est tg cp > tg (ip + a) (1) ou, pour des angles faibles cp>y,+a relation qui exprime que, pour un déplacement vir tuel du coin dans le sens opposé à T, le travail des forces de contact sur la glissière g serait supérieur au travail des forces de contact sur la rampe r.
Or, on suppose a > ip, l'arc-boutement exige donc cp > 2 ii, (2) étant entendu que, cette relation satisfaite, on choi sira a, tel que 1,Gût G < p-ip (3) Pour satisfaire à la relation (2), il faut, d'une part, que le frottement entre 3 et 2 soit assez petit, et, d'autre part, qu'entre 3 et 1, il soit assez grand, et pour cela différents moyens peuvent être utilisés.
Pour, d'une part, diminuer le frottement entre 3 et 2, c'est-à-dire entre coin et rampe, on aura soin, par exemple - ou bien de polir finement les surfaces de contact<B>;</B> - ou bien de choisir pour les matières en contact des couples de matières à faible frottement, par exemple acier sur nylon, acier sur bronze, acier sur téflon (marque déposée), etc. ;
- ou bien de prévoir tous traitements de surface appropriés, par exemple chromage dur, ou sul- finization avec application de bisulfure de mo lybdène, etc. ; - ou bien de recourir concurremment à ces mêmes moyens.
Pour, d'autre part, augmenter le frottement entre 3 et 1 sur la glissière g, on pourra, par exemple - soit choisir des matières appropriées pour assurer le coincement ; - soit prévoir des garnitures analogues à des garni tures de freins, par exemple sur la surface du coin 3 en regard de g ; - soit modifier le profil des surfaces en regard, par exemple donner aux glissières un profil creux en forme de V et aux coins un profil saillant réci proque, ou inversement, etc. ;
Dans ce dernier cas, qui est illustré sur la coupe de la fig. 2, on obtient une augmentation de l'angle apparent de frottement dans le sens des déplacements relatifs, car si a est l'angle-@limite de frottement des matières en contact et (3 le demi-angle au sommet du V, on a
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(1 étant par exemple de l'ordre de 15 à 45o.
On peut aussi recourir concurremment aux divers moyens précédents.
On peut de telle sorte, et assez facilement, satis faire aux conditions susindiquées, c'est-à-dire à la relation (2) q> >2 c, compte tenu, en outre, de ce que a doit répondre à la condition (3).
Le principe qu'on vient d'expliquer sur l'exemple d'un coulisseau à déplacement irréversible s'adapte aisément à une roue libre, ainsi que l'illustrent sché matiquement les fig. 3, 4 et 5, où les deux corps 1, 2 tournent concentriquement autour d'un axe com mun 0, en combinaison avec des coins 3 du type sus visé, mais à profils curvilignes.
Avantageusement, mais non nécessairement, on fait en sorte que, dans cette application aux roues libres, les rampes r soient portées, comme indiqué en variante aux fig. 4 et 5, par des sortes de sabots 6 auto-orientables, étant entendu que tous autres moyens cinématiques de liaison pourraient être adoptés. On voit ainsi que, par leur possibilité de tourner dans leur logement circulaire ou cylindrique par rapport à 2,
lesdits sabots peuvent s'orienter de façon que les coins 3 soient pleinement appliqués à la fois contre la surface 2 correspondante et contre la gorge g de 1, et cela quelle que soit l'usure du mécanisme ou l'excentrement possible de 1 par rap port à 2. Lesdits sabots ou rampes 6 seront, par exemple, en téflon, tandis que les autres pièces seront en acier.
La face d'appui d'un coin 3 sur sa rampe r est de révolution autour d'un axe tel que D, l'angle
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déterminant l'angle a moyen du coin et devant, par conséquent, être ajusté pour que les deux prin cipes soient satisfaits : assez grand pour qu'il n'y ait pas de résistance au débrayage, assez petit pour qu'il y ait blocage immédiat à l'embrayage.
Le rayon de courbure DC de .la rampe r sera sensiblement du même ordre que le rayon OC, mené de 0 au milieu de la rampe r. Plus précisément (fig. 3), l'angle pourra être choisi très voisin de 90o, disposition
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qui autorise une assez sensible excentricité de 1 par rapport à 2 sans qu'il soit néces saire de prévoir de sabots 6. On assignera à OD une longueur telle que l'angle
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soit supérieur à l'angle-limite de frottement ip quelle que soit la posi tion du point C sur la surface r.
Enfin, si 1a roue libre doit fonctionner en mouve ment alternatif rapide, on aura intérêt à réduire à un minimum le jeu de recul j du coin par rapport à2.
De nombreuses variantes sont évidemment pos- sibles : le nombre de coins peut être différent de celui de trois indiqué sur le dessin ; les rôles respectifs des corps 1 et 2 peuvent être échangés, 1 portant les rampes et 2 la glissière ; de même, des sabots tels que 6 peuvent tourillonner dans les coins 3 plutôt que sur le corps 2.
Généralement, tous les moyens évoqués dans l'exposé ci-dessus peuvent être utilisés tant pour diminuer le frottement du coin sur les rampes que pour l'augmenter sur la glissière.
On a illustré, à titre d'exemple, sur la fig. 6, une roue libre interposée entre un arbre 5 et un manchon d'accouplement 6, avec interposition de roulements 7, 8. Les rampes r sont portées par des sabots 2 montés de la manière susindiquée dans un corps central 51 solidaire de l'arbre 5. Les surfaces conti nues g, au profil en forme de V, sont constituées par deux anneaux 10, 11, fixés l'un dans l'autre, au montage, et rendus solidaires, en 12, du corps ou manchon 6.
Toujours à titre indicatif, on pourrait, dans une telle roue libre, prévoir toutes les pièces en acier (sabots 2, coins 3, pièces 10,<B>11),</B> mais adopter pour les sabots 2 ou les rampes r un acier de cémentation sulfinizé recouvert de bisulfure de molybdène.
Dans ces conditions, et en adoptant pour l'angle (3 une valeur de 30 , les divers paramètres ont les valeurs suivantes
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tg J) (bisulfure de molybdène sur acier) = 0,04 Il s'ensuit que<B>:</B> cp = 11020' -tp = 2o20' et, cp - ip = 9o.
Pour que la relation (3) soit satisfaite, il faut choisir, par exemple, pour a une valeur de 6,1, soit pour tg a, une valeur de l'ordre de 0,10
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La relation (3) est bien satisfaite 2o20' < 60 < 90 Bien d'autres solutions sont possibles. C'est ainsi que les sabots 6 pourraient être en téflon , le frottement téflon sur acier (tg J# étant encore dans ce cas de l'ordre de 0,04) permettant de satis faire aussi aux conditions susvisées.
On a représenté schématiquement en coupe axiale, sur les fig. 7 et 8, une autre forme d'exécu tion, selon laquelle les rampes r sont hélicoïdales, en utilisant cette fois, comme coins, des plateaux de frottement 3 en contact avec des surfaces g annu laires et coniques portées par un corps 1,
tandis que l'autre corps 2 est constitué par un arbre traversant le corps 1 et portant une came dont les faces latérales ont la forme de rampes hélicoïdales sur lesquelles les plateaux 3 s'appuient par des surfaces récipro ques (étant entendu que les rôles des corps 1 et 2 pourraient être inversés).
Le pas de ces surfaces hélicoïdales, qui consti tuent ici les rampes, est choisi tel que l'angle a de ces surfaces avec un plan perpendiculaire à l'axe respecte en tout \point la condition de non-coince- ment a > Ji (4) Sur la fig. 7, H est le rayon moyen des hélicoïdes, R celui des glissières coniques g, et (3 est le demi angle au sommet de ces surfaces coniques,
ce qui permet d'écrire la condition d'arc-boutement comme <B>suit</B>
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Les plateaux 3 sont appuyés sur le manchon 1 par des ressorts 9 qui tendent à les visser sur les rampes r dans le sens qui les applique sur 1.
Dans cette forme d'exécution, il est acceptable que les coefficients de frottement tg cp, tg ,#p, soient égaux, ou même que tg ip soit plus grand que tg cp, le choix du rapport
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permettant à lui seul de rendre possibles les deux formules ci-dessus 4 et 5, qui traduisent les deux principes fondamentaux.
Mais, bien entendu, pour rendre le mécanisme plus com pact, il est parfaitement possible de combiner avec un choix judicieux de
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tous procédés qui, comme indiqué plus haut, permettent de diminuer tg ip et d'augmenter tg (p.
En particulier, pour augmenter le travail de frot tement sur la glissière, on peut, comme le montre la variante de la fig. 9, multiplier le frottement grâce à des disques d'embrayage 12, 13 interposés entre les corps intermédiaires 3 et ,le corps 1 :
comme connu sur les embrayages à disques, des cannelures seront pratiquées sur les corps 3 et 1 afin de laisser aux disques intermédiaires la possibilité de transla tions axiales, les disques empilés étant rendus soli daires en rotation, par ces cannelures, alternative ment du corps 1 (disque 12) ou du corps 3 (disque 13).
La formule (5) d'arc-boutement, si chaque corps 3 porte n disques d'embrayage, s'écrit alors (2n+1)Rtgqp>Htg(a+q,) (6) tout se passant comme si le nombre des glissières était multiplié par (2 n + 1).
Ce type de roue libre à rampes hélicoïdales a l'avantage de pouvoir être rendu insensible à l'action de la force centrifuge, les plateaux 3 pouvant être équilibrés contre tout balourd dynamique. Il peut également être agencé de façon à permettre un fonc tionnement à haute fréquence, grâce par exemple à des clavettes 11 interposées entre les plateaux 3 et l'axe 2 et dont le rôle est de n'autoriser qu'un léger recul en rotation auxdits plateaux 3.
Ces clavettes 11 laissent aux plateaux 3 une liberté de rotation sur l'arbre 2 juste suffisante pour assurer l'appui de ces plateaux sur le corps 1 et sur les rampes r, afin de limiter le recul de ces plateaux en cas de fonctionnement de la roue libre en mou vement alternatif à haute fréquence. Un réglage est prévu à l'aide, par exemple, d'une cale d'épaisseur K, qui peut être changée à condition de dévisser des vis telles que X.
Comme sur d'autres types de roues libres, le déblocage du mécanisme arc-bouté, ou l'inversion du sens de fonctionnement, peuvent être réalisés par des mécanismes complémentaires.
Unidirectional coupling The subject of the invention is a unidirectional coupling, in particular a free wheel, comprising two parts movable relative to each other with the interposition of wedges resting respectively on a slide and on ramps.
The coupling according to the invention is characterized in that, on the one hand, the wedge angle c. of the wedge is greater than the limiting friction angle yp of the wedges on the ramps and, on the other hand, the friction angle cp on the slide is high enough so that, for a fortuitous slip, the friction is higher in contact with the slide than in contact with the ramps.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the object of the invention. Figs. 1 and 2 illustrate schematically, respec tively in partial elevation and in section, the coupling of two bodies capable of rela tives rectilinear movements, this coupling ensuring the irreversibility of the movements.
Figs. 3 and 4 show schematically, in elevation, in two different positions, portions broken away, and FIG. 5 in partial section, a freewheel mechanism applying the principle illustrated in FIGS. 1 and 2.
Fig. 6 shows, in section, a similar freewheel in more detail.
Fig. 7 shows, in schematic axial section, a freewheel mechanism established according to a variant. Fig. 8 shows separately, in elevation, one of the elements of the mechanism of FIG. 7.
Fig. 9, finally, shows a variant of the embodiment of FIG. 8.
We will first consider the case of rectilinear movement, as illustrated in FIGS. 1 and 2.
The body 1 is designed as a slide in which the slide 2 moves. The bodies 1 and 2 are therefore subject to having relative to each other only rectilinear translational movements parallel to the direction of the slide. .
Between the two bodies 1 and 2 are interposed wedges 3 and 4 each resting respectively on a slide g parallel to said direction and belonging to body 1, and on a ramp r belonging to body 2.
Each corner is subjected to a return action, in particular elastic, for example the action of light springs 9, 10 which, as known, serve to initiate the bracing (it being understood that this return action could possibly be an action magnetic, or that of gravity, etc.).
Thus arranged, each wedge constitutes, between the two bodies 1 and 2, a coupling whose function is to prohibit the movements of 2 with respect to 1 in the direction of the arrow T and to allow them in the opposite direction. .
The angle a that forms with the direction of slide the contact plane of the wedge and the ramp, which is also the angle of the wedge, is a characteristic angle which must be greater than the limit angle of friction yp of the wedge on said ramp in order to avoid any resistance due to jamming when the movement of 2 with respect to 1 tends to be established in the authorized direction.
For a good understanding of what follows, it is necessary to evoke the known definition of the limit angle of friction between two bodies in contact.
Consider, for example, in fig. 1, the two bodies considered 3 and 1, in contact by the surface g, let M be the normal to this contact surface, and let y be the angle between this normal M and the resultant Q of the contact forces exerted by 1 on 3 (which must be balanced by a reaction prank P).
There is a limit value of the angle y, that is, cp, such that if y <cp the bodies 3 t 1 are butted against each other, while if y> cp, a slip occurs. This limit angle does not depend on the magnitude of the force Q, but only on the characteristics of the bodies in contact.
It is called the friction limit angle and its trigonometric tangent, tg (p, is called the coefficient of friction between bodies 1 and 3.
Likewise, between the corner 3 and the ramp r of the slide 2, there is a limiting friction angle, ie ip, illustrated in FIG. 1 on either side of normal N at ramp r.
This being the case, the fundamental principle is to assign the wedge angle to a value greater than the limit angle of friction V. This arrangement guarantees, in fact, that when the clutch is released, that is to say ie when the force T exerted on 2 tends to be reversed and, consequently, to produce the movement in the authorized direction, no residual jamming effect hinders this movement.
It will no doubt be understood that, during the bracing which preceded this disengagement, when the force T exerted on 2 has the direction indicated in FIG. 1, the three bodies 1, 2, 3 undergo elastic deformations and that, consequently, the cancellation of the force T at the time of its change of direction is not necessarily accompanied by the cancellation of the forces in contact between these parts, nor consequently of the corre lative resistances opposing the sliding,
in which case there would therefore be a jamming effect. However, if a is greater than ip, the resultant S of possibly residual elastic forces exerted by 2 out of 3 necessarily has a tangential component directed in the direction of the arrow T, which means that any jamming is excluded.
This is the main arrangement, but it is still necessary to show that, the condition a> ip being fulfilled, it remains possible to ensure the bracing as soon as the force T tends to be established in the direction of the arrow of fig. 1.
For this, cp being the angle @ limit of friction between 1 and 3, and the force of the spring 9 being neglected, the condition is tg cp> tg (ip + a) (1) or, for small angles cp> y , + a relation which expresses that, for a virtual displacement of the corner in the direction opposite to T, the work of the contact forces on the slide g would be greater than the work of the contact forces on the ramp r.
Now, we suppose a> ip, the bracing therefore requires cp> 2 ii, (2) it being understood that, this relation satisfied, we will choose a, such that 1, Gût G <p-ip (3) For to satisfy relation (2), it is necessary, on the one hand, that the friction between 3 and 2 is small enough, and, on the other hand, that between 3 and 1, it is large enough, and for that different means can be used.
To, on the one hand, reduce the friction between 3 and 2, that is to say between wedge and ramp, care will be taken, for example - or else to finely polish the contact surfaces <B>; </ B > - or choose for the materials in contact pairs of materials with low friction, for example steel on nylon, steel on bronze, steel on Teflon (registered trademark), etc. ;
- or else to provide all appropriate surface treatments, for example hard chromium plating, or sulfurization with the application of lybdenum disulphide, etc. ; - or else to use these same means concurrently.
In order, on the other hand, to increase the friction between 3 and 1 on the slide g, it is possible, for example - either to choose suitable materials to ensure the jamming; - Either provide linings similar to brake linings, for example on the surface of the wedge 3 facing g; - or modify the profile of the facing surfaces, for example giving the slides a hollow V-shaped profile and the corners a reciprocating projecting profile, or vice versa, etc. ;
In the latter case, which is illustrated in the section of FIG. 2, we obtain an increase in the apparent angle of friction in the direction of relative displacements, because if a is the angle- @ limit of friction of the materials in contact and (3 the half-angle at the top of V, we have
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(1 being for example of the order of 15 to 45o.
The various above means can also be used concurrently.
We can in such a way, and quite easily, satisfy the above-mentioned conditions, i.e. with the relation (2) q>> 2 c, taking into account, moreover, that a must meet the condition (3).
The principle just explained on the example of a slide with irreversible displacement easily adapts to a freewheel, as illustrated in FIGS. 3, 4 and 5, where the two bodies 1, 2 rotate concentrically around a common axis 0, in combination with wedges 3 of the type referred to above, but with curvilinear profiles.
Advantageously, but not necessarily, it is ensured that, in this application to free wheels, the ramps r are carried, as indicated in a variant in FIGS. 4 and 5, by kinds of self-orientable shoes 6, it being understood that all other kinematic connecting means could be adopted. It can thus be seen that, by their possibility of turning in their circular or cylindrical housing with respect to 2,
said shoes can be oriented so that the wedges 3 are fully applied both against the corresponding surface 2 and against the groove g of 1, and this regardless of the wear of the mechanism or the possible eccentricity of 1 with respect to port to 2. Said shoes or ramps 6 will be, for example, made of Teflon, while the other parts will be made of steel.
The bearing face of a wedge 3 on its ramp r is of revolution about an axis such that D, the angle
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determining the average angle of the wedge and the front, therefore, be adjusted so that both principles are satisfied: large enough so that there is no resistance to disengagement, small enough that there is blockage immediately to the clutch.
The radius of curvature DC of the ramp r will be substantially of the same order as the radius OC, taken from 0 to the middle of the ramp r. More precisely (fig. 3), the angle could be chosen very close to 90o, arrangement
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which allows a fairly significant eccentricity of 1 with respect to 2 without it being necessary to provide shoes 6. We will assign to OD a length such as the angle
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be greater than the friction limit angle ip whatever the position of point C on the surface r.
Finally, if the freewheel is to operate in rapid reciprocating motion, it will be beneficial to minimize the backlash j of the wedge with respect to 2.
Many variations are obviously possible: the number of corners may be different from that of three shown in the drawing; the respective roles of bodies 1 and 2 can be exchanged, 1 carrying the ramps and 2 the slide; similarly, shoes such as 6 may journal in corners 3 rather than on body 2.
Generally, all the means mentioned in the description above can be used both to reduce the friction of the wedge on the ramps and to increase it on the slide.
It is illustrated, by way of example, in FIG. 6, a free wheel interposed between a shaft 5 and a coupling sleeve 6, with the interposition of bearings 7, 8. The ramps r are carried by shoes 2 mounted in the above-mentioned manner in a central body 51 integral with the shaft 5. The continuous surfaces g, with a V-shaped profile, are formed by two rings 10, 11, fixed one inside the other, during assembly, and made integral, at 12, with the body or sleeve 6.
Still as an indication, we could, in such a freewheel, provide all the steel parts (shoes 2, wedges 3, parts 10, <B> 11), </B> but adopt for the shoes 2 or the ramps r a sulfinized case-hardening steel coated with molybdenum disulphide.
Under these conditions, and adopting for the angle (3 a value of 30, the various parameters have the following values
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tg J) (molybdenum disulphide on steel) = 0,04 It follows that <B>: </B> cp = 11020 '-tp = 2o20' and, cp - ip = 9o.
For relation (3) to be satisfied, we must choose, for example, for a a value of 6.1, or for tg a, a value of the order of 0.10
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The relation (3) is well satisfied 2o20 '<60 <90 Many other solutions are possible. This is how the shoes 6 could be made of Teflon, the Teflon friction on steel (tg J # still being in this case of the order of 0.04) making it possible to also satisfy the aforementioned conditions.
There is shown schematically in axial section, in FIGS. 7 and 8, another form of execution, according to which the ramps r are helical, this time using, as wedges, friction plates 3 in contact with annular and conical surfaces carried by a body 1,
while the other body 2 is constituted by a shaft passing through the body 1 and carrying a cam whose side faces have the form of helical ramps on which the plates 3 are supported by reciprocal surfaces (it being understood that the roles of the body 1 and 2 could be reversed).
The pitch of these helical surfaces, which here constitute the ramps, is chosen such that the angle a of these surfaces with a plane perpendicular to the axis respects at all points the non-jamming condition a> Ji ( 4) In fig. 7, H is the mean radius of the helicoids, R that of the conical slides g, and (3 is the half angle at the top of these conical surfaces,
which allows to write the bracing condition as <B> follows </B>
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The plates 3 are supported on the sleeve 1 by springs 9 which tend to screw them onto the ramps r in the direction which applies them to 1.
In this embodiment, it is acceptable that the coefficients of friction tg cp, tg, # p, are equal, or even that tg ip is greater than tg cp, the choice of the ratio
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allowing alone to make possible the two above formulas 4 and 5, which reflect the two fundamental principles.
But, of course, to make the mechanism more compact, it is perfectly possible to combine with a judicious choice of
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all processes which, as indicated above, make it possible to decrease tg ip and increase tg (p.
In particular, to increase the friction work on the slide, it is possible, as shown by the variant of FIG. 9, increase the friction thanks to clutch discs 12, 13 interposed between the intermediate bodies 3 and, the body 1:
as known on disc clutches, splines will be made on bodies 3 and 1 in order to leave the intermediate discs the possibility of axial transla tions, the stacked discs being made solid in rotation, by these splines, alternative to body 1 (disc 12) or body 3 (disc 13).
The bracing formula (5), if each body 3 carries n clutch discs, is then written (2n + 1) Rtgqp> Htg (a + q,) (6) all happening as if the number of the slides was multiplied by (2 n + 1).
This type of freewheel with helical ramps has the advantage of being able to be made insensitive to the action of centrifugal force, the plates 3 being able to be balanced against any dynamic unbalance. It can also be arranged so as to allow high frequency operation, for example by means of keys 11 interposed between the plates 3 and the axis 2 and whose role is to allow only a slight decline in rotation to said trays 3.
These keys 11 leave the plates 3 a freedom of rotation on the shaft 2 just sufficient to ensure the support of these plates on the body 1 and on the ramps r, in order to limit the retreat of these plates in the event of operation of the High frequency freewheel in reciprocating motion. An adjustment is provided using, for example, a thickness shim K, which can be changed on condition that screws such as X are unscrewed.
As on other types of freewheels, the release of the braced mechanism, or the reversal of the direction of operation, can be achieved by additional mechanisms.