FR2583843A1

FR2583843A1 - Ressort pour dispositif de roue libre et assemblage comportant un tel ressort

Info

Publication number: FR2583843A1
Application number: FR8509583A
Authority: FR
Inventors: Olivier Message
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1986-12-26
Also published as: DE8616605U1; JPS6256628A; JPH07101057B2; US4766987A; FR2583843B1

Abstract

RESSORT POUR DISPOSITIF DE ROUE LIBRE A CAMES DE COINCEMENT DU TYPE COMPORTANT UNE SUITE D'ONDULATIONS PRINCIPALES 8 MUNIES DE FENETRES 9 POUR LE PASSAGE ET LE MAINTIEN DES CAMES 2 ET UNE PLURALITE DE LANGUETTES DE BASCULEMENT 12 AGISSANT CHACUNE SUR L'UNE DES FACES LATERALES D'UNE CAME DANS LE SENS QUI AMELIORE LE COINCEMENT, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE LE BORD ARRIERE DE CHAQUE FENETRE PRESENTE UNE PORTION PLANE 10 REPLIEE VERS L'EXTERIEUR ET CAPABLE DE VENIR EN CONTACT DE BUTEE SUR UNE PORTION DE SURFACE 22 DE LA FACE ARRIERE DE LA CAME, LA LANGUETTE DE BASCULEMENT 12 SE TROUVANT DU COTE DU BORD AVANT DE LA FENETRE9.

Description

Ressort pour dispositif de roue libre et assemblage comportant un tel

ressort.

La présente invention est relative à un ressort de forme généra-

le cylindrique pouvant être utilisé dans un dispositif de roue libre

à cames de coincement. Le ressort est muni de fenêtres pour le passa-

ge des cames de coincement et est destiné à agir sur chacune de ces cames lorsque celles-ci se trouvent engagées entre deux chemins de

glissement interne et externe d'un dispositif de roue libre à coince-

ment de cames. Lesdites cames de coincement sont en outre de préfé-

rence engagées dans des fenêtres d'une cage.

On connatt déjà un certain nombre de réalisations de tels res-

sorts qui viennent prendre appui sur les faces latérales des cames

d'un dispositif de roue libre.

On peut citer par exemple les brevets U.S. n 2 744 598 et 2 753 027 dans lesquels un ressort de forme générale cylindrique présente des ondulations et des fenêtres, les cames étant pincées

entre les deux arêtes vives des bords des fenêtres.

On peut également citer les brevets U.S. n 2 824 635, 2 630 886, 2 777 551, ou les brevets allemands n 928 560 et 1 142 254 dans lesquels les cames sont introduites dans des fenêtres d'un ressort de forme générale cylindrique, les cames étant pincées entre l'arête vive d'un bord de la fenêtre et une extrémité courbée vers

l'intérieur ou vers l'extérieur d'une languette de basculement amélio-

rant le fonctionnement du dispositif de roue libre et le basculement de l'ensemble des cames dans le sens du coincement. Le brevet U.S. n 2 912 086 est du même type mais il prévoit l'utilisation de deux cages pour faciliter la synchronisation du mouvement d'ensemble des cames. On peut également citer le brevet U.S. n 3 219 163 et le brevet

francais n 2 144 067 dans lesquels se trouvent décrites des languet-

tes de basculement repliées qui viennent prendre appui sur des bossa-

ges solidaires des cames de coincement.

Aucun de ces dispositifs connus n'est en mesure de permettre une orientation angulaire précise des cames de coincement avant leur montage entre un alésage et un arbre. En effet dans ces dispositifs

connus, les cames ne s'appuient sur aucune surface de butée présen-

tant une orientation angulaire précise.

Il en résulte des difficultés pratiques au moment du montage de l'ensemble constitué par les cames, le ressort et éventuellement une ou plusieurs cages, entre l'alésage et l'arbre. Le montage du dispo- sitif de roue libre se fait en général en deux temps. On procède tout

d'abord au montage de l'ensemble constitué par le ressort, éventuel-

lement une ou plusieurs cages et l'ensemble des cames, à l'intérieur de l'alésage du chemin de glissement extérieur. On met ensuite en place l'arbre constituant le chemin de glissement intérieur. On peut

envisager de procéder de manière inverse pour certaines applications.

Dans tous les cas une imprécision dans la position angulaire des

différentes cames à l'état libre avant le montage entraîne une impré-

cision sur le diamètre de la couronne formée par l'ensemble des différentes cames de coincement ce qui ne permet pas un montage aisé entre les chemins de glissement correspondants. Pour résoudre ces difficultés de montage, on se trouve généralement dans l'obligation de prévoir des chanfreins d'entrée très importants sur les chemins de glissement intérieur et extérieur ce qui nécessite de prévoir des

dimensions de pièces plus importantes. De plus, malgré de tels chan-

freins, on constate des difficultés de montage en raison d'accrocha-

ges axiaux de certaines cames mal positionnées ce qui rend pratique-

ment impossible une automatisation complète du montage de tels dispo-

sitifs de roue libre.

Les dispositifs de roue libre connus présentent en outre des difficultés de fonctionnement en cas d'excentration entre l'alésage et l'arbre du dispositif de roue libre. Lorsqu'on augmente en effet la valeur de l'intervalle ou entrefer entre les chemins de glissement intérieur et extérieur, l'inclinaison des cames en position de roue libre, donc juste avant le coincement et le début de la prise de couple, augmente. L'angle de basculement de la came augmente encore pendant la montée en couple et risque même de dépasser une valeur limite au-delà de laquelle la came bascule de manière irréversible et ne peut plus revenir dans une position permettant le coincement. Ce phénomène parfois appelé phénomène de "tilt over" conduit à une

destruction rapide du dispositif de roue libre.

Dans les dispositifs de roue libre de type classique décrits dans les documents précédemment mentionnés qui utilisent en général une ou plusieurs cages, un dispositif de ressort et une pluralité de cames, il n'existe pas de moyens permettant d'empêcher un basculement excessif des cames avant la prise de couple dans le cas o l'entrefer

dépasse une valeur prédéterminée, par exemple en raison d'une excen-

tration trop importante entre les chemins de glissement intérieur et extérieur. Un autre inconvénient a encore été mis en évidence dans la pratique des dispositifs de roue libre de type classique. Dans les dispositifs tels que ceux illustrés par les brevets précédemment mentionnés, ce sont les languettes de basculement agissant sur les cames qui doivent absorber et amortir à elles seules les mouvements

intempestifs des cames que l'on constaste parfois dans la pratique.

On sait en effet par expérience que dans certaines conditions, cer-

taines cames se trouvant sous charge, peuvent se mettre à riper c'est-àdire à se libérer brutalement de leur position de charge vers leur position de roue libre et dépasser cette position. Ce risque de ripage parfois appelé phénomène de "pop out" est favorisé par de fortes vibrations axiales ou en torsion exercées sur le dispositif de roue libre. Il peut également intervenir dans le cas o l'angle de coincement des cames devient très proche de l'angle de frottement en

raison de phénomènes d'usure, de déformation ou de l'emploi de lu-

brifiant non approprié. Enfin ce phénomène est favorisé également par une excentration excessive des chemins de glissement intérieur et

extérieur. -

Ce phénomène n'étant amorti dans les dispositifs de type clas-

sique que par les languettes de basculement agissant sur les cames, ces languettes sont soumises à des fatigues excessives entraînant fréquemment des ruptures. Le brevet français n 2 385 948 prévoit bien des pattes d'appui supplémentaires permettant de soutenir les cames en cas de pivotement intempestif. Ces pattes viennent cependant en contact uniquement par leur arête extrême et ne sont pas prévues pour soulager les languettes de basculement en coopérant avec une

portion de surface d'appui plane de la came.

Dans le brevet français n 2 342 429 on a déjà décrit un ressort pour un dispositif de roue libre à cames de coincement ainsi qu'un

assemblage d'un tel ressort avec une cage comportant des fenêtres.

Dans ce dispositif, chaque came de coincement se trouve pincée entre les bords opposés de chaque fenêtre du ressort, le pincement se faisant par une déformation élastique d'une ondulation secondaire pratiquée au voisinage du sommet d'une ondulation principale du ressort. Le basculement des cames vers leur position angulaire de

coincement est assuré quant à lui par l'action de languettes élas-

tiques de basculement solidaires du ressort, agissant sur une portion en saillie voisine de la base des cames. Bien que cette disposition

soit efficace dans les applications pour lesquelles elle a été con-

çue, on constate cependant que certaines caractéristiques peuvent

encore être améliorées.

Indépendamment en effet des difficultés déjà rencontrées dans

les dispositifs précédemment mentionnés, on constate dans les dispo-

sitifs de roue libre décrits dans ce document, que de faibles varia-

tions dans le pas des fenêtres du ressort entraînent une variation

diamétrale du ressort après son montage dans l'alésage de la cage.

Les cames étant pincées par le ressort suivent les fluctuations diamétrales de ce dernier. Ce phénomène est susceptible de causer quelques difficultés lors du montage de l'ensemble constitué par le

ressort, les cames et la cage entre les deux chemins de glissement.

En particulier il entraîne un risque d'accrochage du ressort sur le

chemin de glissement intérieur.

De plus, on constate en pratique que les positions des diffé-

rentes cames avant le montage sont variables de sorte qu'il n'est pas possible d'obtenir avec precision une cote diamétrale de l'ensemble des cames à l'état libre avant le montage exactement adaptée au

diamètre des chemins de glissement correspondant.

On constate par ailleurs que-le maintien des cames par pincement entre les bords opposés de chaque fenêtre du ressort, s'il améliore effectivement la synchronisation de l'ensemble des cames pendant le fonctionnement, entraîne des frottements élevés entre les cames et le ressort ce qui est nuisible à un temps de réponse très court des

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différentes cames aux sollicitations en basculement, requis dans certaines applications ou le dispositif de roue libre et soumis à des

cycles de haute fréquence. On est alors obligé d'utiliser des languet-

tes de basculement exerçant un couple plus important ce qui se fait au détriment du couple de traînée donc de l'usure des cames lors du

fonctionnement en roue libre.

La présente invention a pour objet de résoudre les différents inconvénients qui viennent d'être exposés et qui caractérisent les

dispositifs de roue libre de l'état de la technique.

En particulier la présente invention a pour objet de faciliter le montage de l'ensemble constitué par le ressort équipé de ses cames de coincement et de préférence associé à une cage, entre les deux

chemins de glissement intérieur et extérieur.

L'invention a également pour objet d'améliorer la sécurité de fonctionnement du dispositif de roue libre, notamment en prise de couple, dans le cas d'une excentration des chemins de glissement

intérieur et extérieur, permettant également un meilleur amortis-

sement des mouvements intempestifs des cames lors d'un ripage éven-

tuel et ce, sans entraîner une fatigue excessive des languettes de

basculement.

L'invention a encore pour objet de permettre un fonctionnement en roue libre avec un couple de traînée réduit ainsi qu'un temps de

réponse très court des cames en direction de leur position de coin-

cement tout en conservant de bonnes caractéristiques de synchroni-

sation de l'ensemble des cames.

Le ressort de l'invention pour dispositif de roue libre à cames de coincement est du type comportant des fenêtres pour le passage et le maintien des cames et une pluralité de languettes de basculement agissant chacune sur l'une des faces latérales d'une came dans le sens du coincement. Selon l'invention, le bord arrière de chaque fenêtre présente une portion plane capable de venir en contact de butée sur une portion de surface plane de la face arrière de la came, la languette de basculement se trouvant sur le c6té du bord avant de

la fenêtre.

Dans la présente description, on qualifiera "d'avant" les élé-

ments ou organes des cames ou du ressort qui se trouvent du c8té du contact entre les languettes de basculement du ressort avec les cames. On qualifiera "d'arrière" les éléments qui se trouvent à l'opposé. De plus, on qualifiera d'intérieur" toute portion d'élé- ment ou tout élément qui se trouve plus proche de l'axe de symétrie du dispositif de roue libre en fonctionnement qu'une autre portion ou

un autre élément, lequel sera alors qualifié d"'extérieur".

La portion plane du bord arrière de chaque fenêtre permet de définir une position angulaire précise de chacune des cames avant le montage entre l'alésage et l'arbre. Elle permet également, dans le

cas d'une augmentation excessive de l'entrefer due à une excentra-

tion, de neutraliser les cames qui atteignent, avant la prise de

couple, une position angulaire limite prédéterminée au-delà de la-

quelle le pivotement ultérieur de ces cames lors de la montée en couple risquerait de conduire à un basculement irréversible. La portion plane peut être repliée vers l'extérieur ou vers l'intérieur

selon les configurations.

Les dimensions de la portion plane du bord arrière de chaque fenêtre sont de préférence telles que l'extrémité de ladite portion plane puisse venir en contact de butée dans l'arête d'un dièdre formé

par deux portions de surface plane de la face arrière de la came.

C'est ainsi qu'avant le montage du ressort et des cames entre l'alé-

sage et l'arbre, la portion plane du bord arrière de la fenêtre en

contact de butée dans l'arête du dièdre précité, définit avec préci-

sion la position radiale de la came par rapport au ressort sans que

la came entre en contact avec les bords des fenêtres de la cage.

Le ressort peut, avantageusement, présenter une suite d'ondula-

tions principales au sommet desquelles sont pratiquées les fenêtres

pour les cames.

Chaque languette de basculement est repliée vers l'extérieur et présente des dimensions telles que son extrémité vienne en contact avec la face avant de la came dans un arrondi concave pratiqué sur ladite face avant. Les dimensions de chaque fenêtre du ressort sont telles que l'extrémité du bord avant de la fenêtre n'entre pas en contact avec la face avant de la came en fonctionnement normal. La

came reste maintenue entre le bord arrière de la fenêtre et la lan-

guette de basculement.

A l'état libre, avant le montage entre les deux chemins de glissement, une légère précontrainte de la languette de basculement engagée dans l'arrondi de raccordement des faces avant de la came, suffit à maintenir en appui la face arrière inférieure de la came sur la portion plane du bord arrière de la fenêtre du ressort réalisant ainsi l'orientation angulaire précise de la came qui a été évoquée

précédemment. De la même manière, l'action de pression de la languet-

te de basculement fait que la came vient se placer d'elle-même en position radiale prédéterminée, l'arête du dièdre entre les deux portions planes de la face arrière de la came venanten contact de butée sur l'extrémité du bord arrière de la fenêtre du ressort. Une fois dans cette position, toute sollicitation radiale appliquée sur la came de l'extérieur vers l'intérieur ou vice versa engendre une force de rappel qui tend à ramener la came à sa position d'équilibre

initiale prédéterminée.

On obtient donc une parfaite maîtrise des cotes diamàtrales de

l'ensemble des cames, ce qui permet de réduire notablement les chan-

freins d'entrée des chemins de glissement intérieur et extérieur. On obtient également grâce à cette disposition un montage doux sans point dur et sans accrochage axial de certaines eames qui pourraient être mal orientées sur les chanfreins d'entrée. Il est possible de monter l'ensemble légèrement serré sur l'un ou l'autre des chemins de glissement ce qui facilite souvent les opérations ultérieures de montage. Enfin il devient possible d'automatiser complètement le

montage du dispositif de roue libre.

Dans un mode de réalisation préféré, le bord avant de chaque fenêtre du ressort présente une portion plane plus rigide que la languette de basculement et susceptible de venir en contact de butée sur une portion de surface plane de la face avant de la came lorsque la languette de basculement a été déformée jusqu'à venir s'effacer

vers l'avant de ladite portion de surface plane.

De cette manière, la languette de basculement qui peut présenter avantageusement une portion sensiblement plane, peut être conçue de façon à résister aisément aux sollicitations maximales auxquelles elle est soumise. Dans le cas o une came bascule brutalement vers la position de roue libre alors qu'elle se trouvait en position de coincement, ce basculement qui est amorti dans un premier temps par la languette de basculement est ensuite amorti par l'action renforcée du bord avant de la fenêtre c'est-à-dire de l'ensemble de la partie avant du ressort. On obtient ainsi un bon amortissement et un arrêt

efficace du mouvement de basculement des cames du à un ripage éven-

tuel et ce, sans fatigue excessive des languettes.

La pente du bord avant de chaque fenêtre est avantageusement choisie de façon que l'angle de flexion maximal de la languette venant dans ce plan, soit compatible avec les contraintes admissibles pour les languettes pour une bonne tenue en fatigue. Par ailleurs, la face inférieure avant de la came est avantageusement conformée de façon à venir en appui plan sur plan sur le bord avant de la fenêtre

lorsque la came a dépassé la position extrême possible en roue libre.

L'invention est également relative à un assemblage qui comporte

au moins une cage de forme générale cylindrique présentant une plura-

lité de fenêtres pour le passage des cames, une pluralité de cames de coincement introduites dans les fenêtres de la cage et un élément

élastique de forme générale cylindrique formant ressort monté concen-

triquement à la cage et agissant sur chacune des cames, le ressort présente la structure précédemment mentionnée. De plus, le ressort est avantageusement précontraint circonférentiellement en compression à l'intérieur de l'alésage de la cage. Le pas des fenêtres du ressort

à l'état libre est choisi de façon à être supérieur au pas des fenê-

tres du ressort après montage dans l'alésage de la cage et introduc-

tion des cames dans les fenêtres respectives de la cage et du res-

sort. Il en résulte que le ressort, après montage à l'intérieur de l'alésage de la cage, présente une cote diamétrale fixe et connue

permettant un positionnement radial précis des cames. La cote d'alé-

sage de la cage est en effet constante et peut être déterminée aisé-

ment ce qui n'est pas le cas pour un ressort qui est une pièce obte-

nue par formage présentant une relative complexité et qui subit des fluctuations de dimensions à la suite du traitement thermique auquel elle est soumise. Grâce à cette disposition, le pas des fenêtres du ressort qui peut éventuellement être variable avant montage devient prédéterminé et précis après montage dans l'alésage de la cage. On obtient en plus une meilleure synchronisation de l'ensemble de cames

par le biais de l'ensemble formé par la cage et le ressort, relati-

vement rigide et homogène.

Cette précontrainte circonférentielle en compression est de préférence obtenue en montant les deux extrémités du ressort de façon qu'elles se recouvrent l'une l'autre, les portions planes repliées vers l'extérieur des bords arrières des deux fenêtres se recouvrant

et étant en contact l'une avec l'autre.

Dans le cas o le ressort présente au voisinage du sommet de chacune de ses ondulations principales, une ondulation secondaire qui subsiste de chaque côté de la fenêtre correspondante, les ondulations secondaires des deux fenêtres qui se recouvrent sont en contact les unes avec les autres et participent à la création de la précontrainte

du ressort.

La première extrémité du ressort présente de préférence une fenêtre complètement fermée associée à une languette de basculement tandis que la deuxième extrémité du ressort présente une fenêtre

ouverte qui n'est pas associée à une languette de basculement propre.

La première extrémité est alors montée à l'intérieur tandis que la deuxième extrémité est montée à l'extérieur lors du recouvrement des

deux extrémités du ressort.

L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisa-

tion particulier décrit à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe schématique partielle montrant un assemblage selon l'invention comprenant un ressort de coincement, une cage et une pluralité de cames de coincement, l'ensemble étant

représenté avant le montage entre deux pistes de glissement concen-

triques; la figure 2 est une vue en coupe schématique partielle d'un dispositif de roue libre conforme à l'invention montrant une des cames de coincement positionnée entre deux chemins de glissement interne et externe parfaitement concentriques et sans excentration, la figure illustrant la position de la came de coincement avant prise de couple c'est-à-dire en fonctionnement de roue libre; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 illustrant le cas d'un fonctionnement avec excentration entraînant un entrefer maximal entre les deux pistes de glissement. La figure représente également

la came de coincement avant prise de couple c'est-à-dire en fonction-

nement de roue libre; la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 montrant une disposition avec excentration entraînant un entrefer minimal. La figure représente la position de la came de coincement avant prise de couple c'est-à-dire en fonctionnement de roue libre;

la figure 5 est une vue partielle d'une bande métallique décou-

pée qui, après formage et découpe, permet la réalisation du ressort visible sur les figures précédentes. La figure illustre notamment les deux extrémités de la bande métallique; la figure 6 est une vue partielle en perspective d'une partie du ressort obtenue après formage et découpe de la bande développée de la figure 5; la figure 7 est une vue partielle d'un dispositif de roue libre selon l'invention en coupe illustrant les moyens permettant de mettre sous contrainte le ressort; la figure 8 est une vue analogue à la figure 2 montrant une variante de l'invention; et la figure 9 est une vue analogue à la figure 2 montrant une

autre variante de l'invention.

Tel qu'il est représenté sur la figure 1, l'assemblage de l'in-

vention destiné à un dispositif de roue libre à cames de coincement, comprend un ressort 1 de forme générale sensiblement cylindrique, une pluralité de cames de coincement 2 dont une seule est représentée sur la figure, et une cage cylindrique 3. Tel qu'il est illustré sur la figure 2 l'assemblage est introduit entre un chemin de glissement intérieur ou un arbre 4 et un chemin de glissement extérieur ou un alésage 5. Les deux chemins de glissement 4 et 5 sont normalement concentriques, leur différence de diamètre définissant un entrefer à

l'intérieur duquel se trouvent logées les différentes cames de coin-

cement 2 dont une seule est représentée sur les figures.

Pour fixer les idées et afin de clarifier la description, on

considérera à titre d'exemple que l'arbre 4 définissant le chemin de glissement intérieur est fixe tandis que le chemin de glissement extérieur 5 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche 6. Ce LO mouvement de roue libre est autorisé par les différentes cames de coincement 2 qui sont en contact de glissement avec les deux chemins de glissement 4 et 5. Un mouvement de rotation dans le sens inverse de la flèche 6 est par contre interdit grâce à la forme particulière des cames de coincement 2 qui basculent alors dans le sens de la flèche 7 entrainant le coincement et l'immobilisation des deux che-

mins de glissement 4 et 5 l'un par rapport à l'autre.

Le ressort 1 comprend une suite d'ondulations principales 8 munie au voisinage de leur sommet d'une fenêtre 9 qui permet le

passage de la came 2.

!0 L'ondulation principale 8 présente une partie arrière définis-

sant une portion plane 10 repliée vers l'extérieur et constituant en outre le bord arrière de la fenêtre 9. L'ondulation principale 8 comporte par ailleurs une partie avant définissant une portion plane 11 repliée vers l'extérieur présentant une inclinaison moindre que

!5 celle de la portion plane arrière 10.

Une languette de basculement 12 fait partie intégrante du res-

sort 1 du c8té de la portion plane avant 11. La languette de bascu-

lement 12 est sensiblement plane et présente simplement une extrémité

13 légèrement arrondie en étant repliée vers l'extérieur.

0 Chaque ondulation principale 8 présente au voisinage de son sommet, qui est convexe vers l'extérieur, une ondulation secondaire 14, convexe vers l'intérieur, et qui subsiste des deux cbtés de la fenêtre 9 comme on -le voit en particulier sur la vue en perspective

de la figure 6.

Les onduiations principales 8 sont séparées par des portions sensiblement cylindriques 15. Lors de la fabrication du ressort 1 et notamment lors de l'étape de formage, les portions 15 sensiblement cylindriques après montage dans le dispositif de roue libre sont des portions planes de sorte que les ondulations principales 8 se trou-

vent entièrement d'un même côté du plan défini par les portions 15.

Chaque came de coincement 2 de structure identique présente une surface de glissement extérieure 16 et une surface de glissement intérieure 17. Ces surfaces peuvent être réalisées sous la forme de surfaces cylindriques ou d'une association de plusieurs surfaces cylindriques dont les centres de courbure sont décalés les uns par

rapport aux autres de façon à entraîner une augmentation des dimen-

sions hors tout de la came de coincement lors de son basculement afin de permettre comme cela est habituel l'opération de coincement. La came de coincement 2 présente du cité intérieur avant une portion renflée 18 délimitée sur la face avant de la came par une portion de

surface plane 19 sur laquelle peut venir normalement porter la lan-

guette de basculement 12 par son extrémité 13 lors du fonctionnement du dispositif de roue libre comme illustré sur la figure 2. Cette portion de surface plane 19 se raccorde par un arrondi concave 20 au

restant de la face avant 21 de la came 2.

Avant montage de l'ensemble constitué par le ressort 1, les

cames 2 et la cage 3 entre les chemins de glissement 4 et 5, l'extré-

mité 13 des languettes de basculement 12 vient en contact avec la face avant des cames 2 dans l'arrondi 20 comme on peut le voir sur la

figure 1.

La face arrière de la came de basculement 2 présente du c3té intérieur une portion de surface plane 22 qui forme un dièdre obtus

avec une portion de surface plane 23 située du côté extérieur, défi-

nissant ainsi une arête 24.

Dans la position avant montage illustrée sur la figure 1, la portion plane arrière 10 du ressort 1 vient en contact plan sur plan avec la portion de surface 22 tandis que l'extrémité de la portion plane 10 vient en contact de butée dans l'arête 24 du dièdre formé

par les deux portions de surface plane 22 et 23.

Les fenêtre 25 de la cage 3 ont des dimensions telles que les cames de coincement 2 n'entrent pas en contact avec les bords de ces fenêtres 25 lors du fonctionnement du dispositif de roue libre ni

même avant le montage dans la position illustrée sur la figure 1.

Avant le montage, les cames 2 se trouvent ainsi maintenues en position angulaire et radiale précise par le ressort 1. En effet cette position précise se trouve définie par le contact plan sur plan de la partiearrière 10 et de la portion de surface 22 ainsi que par le contact de l'extrémité de la partie arrière 10 avec l'arête du

0 dièdre 24. Dans cette position, les cames 2 sont maintenues élasti-

quement en raison de la poussée exercée par la languette de bascu-

lement 12 dont l'extrémité vient s'appuyer dans l'arrondi 20 de la

face avant de la came 2. Une poussée exercée sur la portion exté-

rieure ou sur la portion intérieure de la came 2 entraîne une force de réaction tendant à ramener la came dans la position d'équilibre précise définie par le ressort et illustré sur la figure 1. Dans cette position, la came 2 n'entre pas en contact avec les bords de la fenêtre 25 de la cage 3 et n'est donc pas soutenue par la cage 3. De la même manière la fenêtre 9 du ressort 1 est telle que son bord 0 avant défini par l'extrémité de la portion plane 11 n'entre pas en contact avec la face avant de la came 2. Les ondulations secondaires 14 confèrent au ressort une certaine élasticité circonférentielle à

la fois dans la position avant le montage et pendant le fonctionne-

ment du dispositif de roue libre.

>5 Le positionnement précis à la fois radialement et angulairement des cames 2 avant le montage permet d'obtenir avec précision la cote diamètrale désirée pour l'ensemble des cames de coincement 2. Il en résulte que le montage de l'assemblage illustré sur la figure 1 entre deux chemins de glissement 4 et 5 pour former un dispositif de roue libre tel qu'illustré sur la figure 2 se trouve grandement facilité et peut même faire l'objet d'une automatisation complète comme il a

été indiqué précédemment.

Après le montage, les cames 2 se trouvent également maintenues élastiquement par le ressort 1 comme illustré sur la figure 2. Dans ce cas et dans la position illustrée c'est-a-dire avant prise de

couple, les languettes de basculement 12 s'appuient par leurs extré-

mités 13 sur la surface plane 19 du renflement 18 exerçant un couple de basculement tendant à faire basculer les cames 2 vers la position de coincement dans le sens de la flèche 7. Le bord extrême de la portion plane arrière 10 vient en contact avec la surface plane 23 de la face arrière de la came 2 en formant avec celle-ci un angle aigu

compte tenu du fait que la portion plane 10 est repliée vers l'exté-

rieur. Dans la pratique, il peut se faire assez fréquemment que les chemins de glissement intérieur et extérieur 4, 5 ne soient pas exactement concentriques. Dans ce cas, pendant le fonctionnement, certaines cames de coincement 2 se trouvent logées dans un entrefer plus important tandis que d'autres cames de coincement se trouvent

dans un entrefer moins important.

La figure 3 illustre la position extrême possible d'une came de

coincement 2 avant prise de couple dans un fonctionnement avec excen-

tration du côté o l'entrefer est maximal. L'entrefer illustré sur la figure 3 est supérieur à celui illustré sur la figure 2. Le chemin de glissement dont la trace est 4a sur la figure 3 est donc situé plus à

l'intérieur que le chemin de glissement 4 représenté en trait mixte.

Compte tenu de cet entrefer plus important, la came de coincement 2 a basculé dans le sens de la flèche 7. Pour éviter, lors de la montée en couple, un basculement irréversible en dehors de la zone active de

la came 2, celle-ci se trouve neutralisée c'est-à-dire que son mouve-

ment de basculement, avant prise de couple, est arrêté dans la posi-

tion limite prédéterminée représentée sur la figure 3 par l'angle 26, grâce au contact de butée entre la portion arrière plane 10 et la portion de surface plane 22 de la face arrière de la came. Toute came de coincement 2 ayant atteint cette position limite avant prise de couple se trouve bloquée dans cette position et ne peut plus basculer au-delà. Le coincement et par conséquent la prise de couple ne pourra donc pas avoir lieu sur la came considérée, éliminant ainsi tout risque ultérieur de basculement irréversible (phénomène de "tilt over"). La neutralisation de certaines cames de coincement 2 du dispositif de roue libre se fait au prix d'une légère augmentation de la charge sur les autres cames qui restent actives mais élimine tout

risque de détérioration rapide du dispositif de roue libre qui sur-

viendrait en cas de prise de couple sur des cames ayant basculé au-delà de la limite illustrée sur la figure 3 et matérialisée par l'angle 26. Dans le cas contraire illustré sur la figure 4 o l'entrefer est réduit au minimum, la trace du chemin de glissement intérieur 4b étant située plus à l'extérieur que celle du chemin de glissement 4, les cames de coincement 2 se trouvent dans une position angulaire 26a matérialisée sur la figure 4. En cas de ripage des cames 2, celles-ci

pivotent brutalement de la position de prise de couple vers la posi-

tion de roue libre au-delà de la position matérialisée par l'angle

26a. Dans ce cas, la languette de basculement 12 s'efface complète-

ment dans le même plan que la portion plane avant 11 de l'ondulation principale 8. Au-delà de cette position, c'est toute la partie avant 11 de l'ondulation principale 8 qui vient renforcer l'action de la languette 12. On obtient ainsi un arrêt efficace du mouvement de

basculement de la came 2 sans fatigue excessive des languettes 12.

Afin de tirer le meilleur parti de cette caractéristique, la pente de la portion de surface plane 11 est conçue afin que l'angle de flexion maximale de la languette 12 soit compatible avec les contraintes admissibles pour les languettes 12. De plus l'effet de butée se fait par la surface plane 19 du renflement 18 contre la

portion plane 11.

En se reportant à la figure 5 on peut voir de manière plus

précise la structure d'une bande métallique 27 permettant la réali-

sation du ressort 1 après découpe par estampage et formage. On peut noter l'existence des évidements 28 de forme générale rectangulaire qui constitueront les fenêtres 9. Le bord 29 transversal définira l'extrémité de la portion arrière plane 10. A l'opposé on retrouve une excroissance 30 qui permettra la réalisation de la languette de basculement 12. La base de l'excroissance 30 est solidaire de la bande 27 entre deux évidements 31 débouchant dans l'évidement 28 et dont les bords 32 parallèles aux bords 29 définissent les extrémités

de la portion plane avant 11.

L'une des extrémités 27a de la bande 27 présente un évidement

28a complètement fermé et se termine par un bord transversal 33.

L'autre extrémité 27b présente au contraire un évidement 28b ouvert

en 34 à la place d'une excroissance 30 manquante.

Lors du montage de l'assemblage illustré sur la figure 1, on

enroule tout d'abord la bande-ressort de manière cylindrique à l'in-

térieur de la cage 3 en faisant se recouvrir les deux extrémités du

ressort 1. Le pas des fenêtres 9 du ressort à l'état libre est légè-

rement supérieur au pas des fenêtres du ressort après son montage

dans l'alésage de la cage 3.

En se reportant à la figure 7 on voit que le recouvrement des

deux extrémités 27a, 27b du ressort 1 se fait de façon que la premiè-

re extrémité 27a comportant une fenêtre complètement fermée soit montée à l'intérieur tandis que la deuxième extrémité 27b soit montée à l'extérieur. De cette manière, les efforts tangentiels dus à la précontrainte circonférentielle du ressort 1 sont absorbés par des appuis plan sur plan proches de la direction radiale. En effet

* l'absorption de la précontrainte circonférentielle est faite prin-

cipalement par le contact entre les portions arrière 10 des deux

extrémités se chevauchant ainsi que les portions avant 40 des ondu-

lations secondaires 14. Ce résultat ne serait pas obtenu dans le cas

o l'on placerait au contraire la première extrémité 27a à l'exté-

rieur et la deuxième extrémité 27b à l'intérieur. Dans ce cas en effet les portions planes avant 11 moins inclinées radialement ne

seraient pas en mesure de résister à la précontrainte circonféren-

tielle qui serait alors absorbée partiellement par la came située à l'endroit du recouvrement. Les efforts exercés par le ressort sur

cette came risqueraient de perturber son bon fonctionnement.

Grace à cette précontrainte du ressort 1 dans la cage 3, le ressort 1 présente après montage une cote diamétrale fixe connue définie avec précision par l'alésage de la cage 3 et ce quelles que soient les éventuelles fluctuations de cotes de pas des fenêtres 9 du ressort. La variante illustrée sur la figure 8, sur laquelle les pièces analogues comportent les mêmes références, est représentée dans la B3843 position avant prise de couple comme dans le cas de la figure 2. Dans cette variante, le ressort 41 représente une structure générale cylindrique dénuée des ondulations principales du ressort de la variante des figures précédentes. Les fenêtres 42 sont encadrées de

3 chaque côté par une ondulation 14 analogue aux ondulations secon-

daires du mode de réalisation précédent. La surface cylindrique

extérieure du ressort 41 est en contact avec l'alésage de la cage 3.

Le bord arrière de la fenêtre 42 présente une portion plane 43 repliée vers l'intérieur. Le bord de la pliure 44 peut venir en

contact de butée dans l'arête 24 du dièdre formé par les deux por-

tions de surface plane 22 et 23 de la came 2 tandis que la portion plane 43 vient en contact plan sur plan avec la surface plane 22 dans

la position avant montage qui n'est pas illustrée sur la figure 8.

Le bord avant de la fenêtre 42 n'entre pas en contact avec la

face avant de la came 2. Une portion plane 45 repliée vers l'inté-

rieur peut entrer en contact avec la portion de surface plane 19 de la came 2 lorsque la languette de basculement 46 est complètement

effacée. On obtient ainsi un arrêt efficace du mouvement de bascu-

lement de la came 2 sans fatigue excessive des languettes 46, de la

même manière que dans la variante précédente. On notera que la lan-

guette de basculement 46 est coudée et comporte deux portions sen-

siblement planes 46a et 46b, son extrémité pouvant coopérer comme dans la variante précédente, avec l'arrondi 20 de la face avant de la

came 2.

A part cette différence de structure du ressort 41, le fonction-

nement de l'ensemble est le même que dans la variante précédente. En particulier l'assemblage se fait de la même manière par recouvrement des deux extrémités du ressort et l'on obtient les mêmes avantages

que précédemment.

La figure 9 illustre encore une autre variante. Sur cette figure

les pièces identiques portent les mêmes références.

Dans cette deuxième variante, le ressort 47 présente des ondula-

tions principales 48 au sommet desquelles sont pratiquées les fenê-

tres 49 pour les cames 2. Contrairement à ce qui était le cas dans la variante des figures 1 à 7, les portions cylindriques 50 du ressort 47 sont en contact avec l'alésage de la cage 3. Dans cette variante

telle qu'elle est illustrée, le ressort 47 ne comporte pas d'ondula-

tion secondaire au droit des fenêtres 49. Toutefois une première ondulation secondaire située du côté arrière, référencée 51, comprend

la portion plane 52 définissant le bord arrière de la fenêtre 49.

Cette portion plane 52 est repliée vers l'extérieur comme on peut le voir sur la figure 9. Comme c'était le cas dans la variante des figures 1 à 7, le bord extrême de la portion 52 peut venir coopérer avec le dièdre 24 tandis qu'un contact plan sur plan est établi entre la portion plane 52 et la surface plane 22 de la came 2 dans la position occupée par cette dernière avant le montage de l'ensemble entre l'arbre 4 et l'alésage 5. Une ondulation secondaire située du c6té avant, référencée 53, comprend la portion plane avant 54 qui peut venir en contact de butée sur la surface plane 19 de la came 2

lorsque la languette de basculement 55 s'est complètement effacée.

La languette 55 est de structure coudée et comporte une portion plane 55a raccordée à une deuxième portion plane 55b. L'extrémité de la languette de basculement 55 peut venir coopérer avec l'arrondi 20

de la face avant de la came 2 comme dans les variantes précédentes.

On retrouve dans cette deuxième variante les mêmes avantages que précédemment. Le montage du ressort se fait comme précédemment par

recouvrement des deux extrémités du ressort.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ressort pour dispositif de roue libre à cames de coincement du type comportant des fenêtres pour le passage et le maintien des cames (2) et une pluralité de languettes de basculement (12) agissant chacune sur l'une des faces latérales d'une came dans le sens qui améliore le coincement, caractérisé par le fait que le bord arrière de chaque fenêtre présente une portion plane (10) capable de venir en contact de butée sur une portion de surface plane (22) de la face arrière de la came, la languette de basculement (12) se trouvant du

côté du bord avant de la fenêtre (9).

2. Ressort selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les dimensions de la portion plane (10) du bord arrière de chaque fenêtre (9) sont telles que l'extrémité de ladite portion plane peut venir en contact de butée dans l'arête (24) d'un dièdre formé par deux portions de surface plane (22, 23) de la face arrière de la came, en particulier avant le montage du ressort et des cames entre

un alésage et un arbre.

3. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que chaque languette de basculement (12) est repliée vers l'extérieur et présente des dimensions telles que son extrémité (13) vienne en contact avec la face avant de la came

dans un arrondi concave (20) pratiqué sur ladite face avant.

4. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que les dimensions de chaque fenêtre (9) sont telles que l'extrémité du bord avant de la fenêtre (9) n'entre

pas en contact avec la face avant de la came en fonctionnement nor-

mal, la came étant maintenue entre le bord arrière de la fenêtre et

la languette de basculement.

5. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que la portion plane (10) du bord arriè-

re de chaque fenêtre est repliée vers l'extérieur.

6. Ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé par le fait que la portion plane du bord arrière de

chaque fenêtre est repliée vers l'intérieur.

7. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que le bord avant de chaque fenêtre présente une portion plane (11), susceptible de venir en contact de butée sur une portion de surface plane (19) de la face avant de la came lorsque la languette de basculement (12) a été déformée jusqu'à

s'effacer vers l'avant de ladite portion de surface plane (11).

8. Ressort selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la portion plane du bord avant de chaque fenêtre est repliée vers l'extérieur.

9. Ressort selon la revendication 7 caractérisé par le fait que la portion plane du bord avant de chaque fenêtre est repliée vers l'intérieur.

10. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que la languette de basculement (12)

comporte au moins une portion sensiblement plane.

11. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que l'extrémité de la languette de

basculement (12) est légèrement arrondie en étant repliée vers l'ex-

térieur.

12. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait que la languette de basculement (12) est

solidaire d'une portion sensiblement cylindrique (15) du ressort.

13. Ressort selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait qu'il comprend une suite d'ondulations

principales (8) séparées par des portions (15) sensiblement cylin-

driques et au sommet desquelles sont pratiquées les fenêtres pour les cames.

14. Ressort selon la revendication 13, caractérisé par le fait que chacune des ondulations principales (8) présente au voisinage de son sommet une ondulation secondaire (14) qui subsiste de chaque côté

de la fenêtre correspondante (9).

15. Assemblage pour dispositif de roue libre à cames de coince-

ment du type comportant au moins une cage (3) de forme générale cylindrique présentant une pluralité de fenêtres (25) pour le passage des cames (2), une pluralité de cames de coincement (2) introduites

dans les fenêtres de la cage et un élément élastique de forme géné-

rale cylindrique formant ressort (1) monté concentriquement à la cage et agissant sur chacune des cames, caractérisé par le fait que le

ressort est conforme à l'une quelconque des revendications précéden-

tes et que les dimensions des fenêtres (25) de la cage (3) sont telles que les cames ne sont pas soutenues par la cage même avant le

montage de l'assemblage entre un alésage et un arbre.

16. Assemblage selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le ressort (1) est précontraint circonférentiellement en compression à l'intérieur de l'alésage de la cage (3), le pas des fenêtres (9) du ressort à l'état libre étant supérieur au pas des fenêtres (9) du ressort après montage dans l'alésage de la cage et introduction des cames (2) dans les fenêtres respectives (9, 25) de

la cage et du ressort.

17. Assemblage selon la revendication 16, caractérisé par le fait que les deux extrémités (27a, 27b) du ressort sont montées de

façon à se recouvrir, les portions planes (10) repliées vers l'ex-

térieur des bords arrière des deux fenêtres se recouvrant étant en contact l'une avec l'autre de façon à créer la précontrainte du

ressort.

18. Assemblage selon la revendication 17, caractérisé par le fait que les ondulations secondaires (14) des deux fenêtres précitées en contact les unes avec les autres, participent à la création de la

précontrainte du ressort.

19. Assemblage selon les revendications 17 ou 18, caractérisé

par le fait que la première extrémité (27a) du ressort (1) présente une fenêtre associée à une languette de basculement tandis que la deuxième extrémité (27b) du ressort (1) présente une fenêtre qui n'est pas associée à une languette de basculement propre, la première extrémité (27a) étant montée à l'intérieur et la deuxième extrémité (27b) à l'extérieur lors du recouvrement des deux extrémités du ressort.

20. Dispositif de roue libre à cames de coincement du type comportant un arbre et un alésage formant deux pistes de glissement pour une pluralité de cames de coincement (2) montées entre l'arbre

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(4) et l'alésage (5) et pouvant basculer dans une première direction en contact de coincement avec les deux pistes de glissement et dans une deuxième direction autorisant une rotation libre dans un seul sens de l'arbre par rapport à l'alésage ou l'inverse, caractérisé par le fait qu'il comprend un assemblage selon l'une quelconque des

revendications 15 à 19 monté entre l'arbre et l'alésage.