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Munir
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Physical
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de 0,05 mm
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de 0,25 mm
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Molecule
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DES
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Organism
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f cor
(2)
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Generic
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metal
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510690A1
Family ID 7973351
Probable Assignee Kaliningr Tekhn
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ROUE LIBRE
EN Title OVERRUNNING CLUTCH WITH IDENTICAL INNER CAMS - WORKING INSIDE
SELF-LOCKING SLEEVES WITH RADIAL SHOES COOPERATING WITH INSIDE OF
HOUSING
Abstract
_________________________________________________________________
LA ROUE LIBRE PROPOSEE EST PREVUE POUR ETRE UTILISEE COMME LANCEUR DE
DEMARREUR D'AUTOMOBILE ET DE TRACTEUR OU POUR METTRE EN MARCHE LES
MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.
CETTE ROUE LIBRE COMPORTE UNE CAGE 14, UN EXCENTRIQUE DOUBLE FACE 1 ET
DES DOUILLES EXCENTRIQUES DE BLOCAGE 6, 7. L'EXCENTRIQUE DOUBLE FACE 1
EST MUNI, A SA PARTIE MEDIANE, DE CAMES DE MEME PROFIL ET DE MEME
EXCENTRICITE ET ENTRE EN INTERACTION AVEC LA SURFACE INTERIEURE DES
DOUILLES EXCENTRIQUES DE BLOCAGE 6, 7 A SAILLIES RADIALES EXTERIEURES
QUI, A LEUR TOUR, SONT EN INTERACTION AVEC LA SURFACE INTERIEURE
CYLINDRIQUE 15 DE LA CAGE 14.
The clutch for car and tractor starters, metal working machines etc.
comprises a housing and two-side eccentric and interposed eccentric
sleeves. They have radial lugs forming a cylindrical surface with an
axis coinciding with the rotation axis, and all interconnected by a
one-way locking pin. The eccentric has cams (2,3) in the centre,
identical in shape and offset, and works with the inside of the
self-locking sleeves (6,7). The sleeve radial shoes (8-11) work
against the inside of the housing. The sleeves and shoes are pref.
crossways slotted (16,17) to increase their locking surfaces without
enlarging the overall dimensions, or without additional grooving. The
length of the shoes (8-11) round the arc of the sleeves should be
0.1-0.5 of the radius of the inner cylindrical surface of the housing.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention est relative aux mecanismes servant a
transmettre le mouvement dans un seul sens et elle concerne plus
particulierement les roues libres.
Dans le domaine des constructions mecaniques, se pose de nos jours le
probleme consistant a garantir un demarrage fiable d'un moteur a
combustion interne en toute saison, probleme du a une fiabilite et a
une longevite insuffisantes des lanceurs existants et avant tout, des
roues libres constituant l'un des elements principaux de ces lanceurs.
Est connue une roue libre (brevet de la RFA NO907228 publie en 1952)
comportant une cage a surface interieure cylindrique, un excentrique
double face dont les parties constitutives sont decalees l'une par
rapport a l'autre de 1800 et des elements de blocage realises sous
forme de segments montes dans des paliers a roulement et serres par
des ressorts contre la surface de la cage.
Dans cette roue libre, les elements de blocage sont en permanence en
contact avec la surface de la cage et, pendant la marche a vide,
s'usent et limitent la vitesse de course libre. De plus, le montage de
ces elements dans des paliers a roulement affaiblit la capacite de
charge du mecanisme.
Lorsque les elements de blocage entrent en contact avec la surface
interieure cylindrique de la cage, le coefficient de frottement de
glissement entre lesdits elements et ladite surface est fonction des
materiaux en contact et de la graisse et reste assez eleve, ce qui ne
permet pas d'obtenir une fiabilite suffisamment haute.
On connais egalement une roue libre (certificat d'inventeur URSS NO
339696 publie en 1972), qui est plus proche, de par son principe
technique, de l'invention proposee et peut donc etre prise comme point
de depart. Cette roue libre comporte un excentrique a double face et
une cage a surface interieure cylindrique, lesquels excentrique et
cage sont en interaction avec des elements de blocage montes entre la
cage et l'excentrique et realises sous forme de douilles excentriques
reliees entre elles a l'aide d'un organe de retenue qui leur permet de
tourner dans un seul sens.
A la difference de la roue libre selon le brevet de la RFA Nb 907228
mentionne plus haut, la roue libre objet du certificat d'auteur permet
un mouvement sans contact des elements de blocage par rapport a la
surface de la cage, ce qui donne la possibilite de les utiliser a des
vitesses de depassement relatives superieures, les pertes de
frottement etant peu importantes, et de supprimer l'usure des surfaces
de travail pendant la marche a vide.
Dans cette roue libre, les douilles eXcentriques de blocage sont
deplacees sur l'axe, l'une par rapport a l'autre, ce qui engendre un
moment de flexion supplementaire du aux forces radiales, et limite par
cela meme la capacite de charge de la roue, -laquelle capacite ne peut
etre elevee qu'en augmentant l'encombrement de la roue.
De plus, lorsque les douilles de blocage entrent en contact avec la
surface cylindrique interieure, le coefficient de frottement de
glissement entre ladite surface et les douilles est fonction des
materiaux en contact et de la graisse et reste assez eleve, ce qui
rend impossible l'obtention d'une fiabilite suffisamment haute.
La presente invention vise a fournir une roue libre qui puisse
ameliorer la capacite de charge et la fiabilite sans augmenter son
encombrement, ceci du fait du perfectionnement de l'excentrique a
double face et de l'element de blocage qui est en interaction avec
celui-ci.
Cet objectif est atteint en ce que dans une roue libre, comportant une
cage a surface interieure cylindrique, un excentrique double face, des
douilles excentriques de blocage montees entre ladite cage et ledit
excentrique et munies de saillies radiales sur leur surface
exterieure, les surfaces desdites saillies constituant une partie
d'une surface cylindrique dont l'axe coincide avec l'axe de rotation,
et les douilles elles-memes etant reliees de maniere mobile dans un
seul sens par un organe de retenue tel qu'un tenon, selon l'invention,
-l'excentrique double face comporte dans sa partie mediane des cames
de meme profil et de meme excentricite et entre en interaction avec la
surface interieure des douilles excentriques de blocage munies de
saillies radiales exterieures qui, a leur tour, sont en interaction
avec la surface interieure cylindrique de la cage.
La disposition, dans la partie mediane de l'excentrique double face,
de cames de meme profil et de meme excentricite, cames qui cooperent
avec la surface interieure des douilles excentriques de blocage
presentant les saillies radiales qui entrent en interaction avec la
surface interieure cylindrique de la cage, permet d'elargir les
surfaces de travail, ce qui assure l'elevation de la capacite de
charge de la roue sans augmenter son encombrement.
Il est avantageux de munir sur leur largeur lesdites douilles
excentriques de blocage a saillies radiales, d'encoches, dans leur
partie non travaillante. En consequence, les surfaces de travail des
douilles excentriques de blocage se trouvent elargies, -l'encombrement
axial de la roue libre restant le meme grace a la presence d'encoches
dans la partie non travaillante desdites douilles excentriques.
Il est avantageux de realiser lesdites saillies radiales de telle
sorte que leur longueur sur l'arc des douilles excentriques de blocage
represente une fraction comprise entre 0,1 et 0,5 du rayon de la
surface interieure cylindrique de la cage, que l'angle entre les
tangentes a l'origine des surfaces de travail des saillies radiales
soit compris entre 200 et 700, et que le rayon des saillies radiales
depasse celui de la surface interieure cylindrique de la cage de la
valeur de tolerance d'ajustement serre, le centre du rayon des
saillies radiales devant etre decale par rapport au centre du rayon de
la surface interieure cylindrique de la cage.
Une telle realisation des saillies radiales a permis d'obtenir, au
point de contact des saillies radiales des douilles excentriques avec
la surface de la cage, une jonction en forme de coin donnant un
coefficient de frottement corrige voulu et l'absence de contact entre
les elements de blocage et la surface de la cage pendant la marche a
vide, ce qui permet une fiabilite elevee de fonctionnement de la roue
libre.
Il est egalement avantageux de revetir les surfaces de travail
desdites saillies radiales des douilles excentriques de blocage d'un
materiau de friction en alliage dur.
Le revetement en materiau de friction des surfaces de travail des
saillies radiales permet d'ameliorer davantage la fiabilite de
fonctionnement de la roue libre.
Pour mieux comprendre l'invention, un mode de realisation particulier
sera. donne a titre d'exemple en se referant aux dessins annexes, sur
lesquels
- la figure 1 est une vue d'ensemble de la roue libre faisant l'objet
de l'invention
- la figure 2 est une coupe II-II de la figure 1
- la figure 3 est une coupe III-III de la figure 2
- la figure 4 represente un schema illustrant les rapports
geometriques des parties de la roue libre selon l'invention.
La roue libre proposee comporte un excentrique 1 (figures-l, 2-) dont
la partie mediane est munie de cames 2 et 3. La came 2 est identique,
quant a son profil et a son excentricite, a un excentrique 4, tandis
que la came 3 est identique, quant a son profil et a son excentricite,
a un excentrique 5;; l'excentrique porte des douilles excentriques
folles 6 et 7 munies de saillies radiales exterieures 8 et 9 (douille
6) et 10, 11 (douille 7), les douilles elles-memes etant reliees entre
elles par un tenon 12 qui ne permet de les entrainer que dans un sens
et qui a une de ses extremites emmanchee a la presse dans un orifice
de la douille excentrique 6, son autre extremite etant disposee dans
une rainureradiale 13 de la douille excentrique 7, une cage 14 a
surface interieure cylindrique 15 recoit les douilles excentriques 6
et 7 de l'ex centrique double face.
La douille excentrique 6 comporte une encoche 16
(figure 2) sur la largeur de la partie non travaillante, une encoche
analogue 17 etant pratiquee dans la douille excentrique 7, ce qui
permet, pendant leur montage de facon coaxiale, de disposer la surface
de travail 18 de la douille excentrique 6 dans la partie non
travaillante
(encoche) 17 de la douille excentrique 7 et de disposer la surface de
travail 19 (figure 1) de la douille 7 dans la partie non travaillante
(encoche) 16 (figure 2) de la douille 6.
Un tel elargissement des surfaces de travail 18 et 19 des douilles
excentriques 6 et 7, grace aux encoches 16 et 17 pratiquees sur les
parties non travaillantes desdites douilles excentriques 6 et 7,
permet, l'encom brement axial du mecanisme excentrique restant le
meme, d'elever la capacite de charge de plus de deux fois et de
diminuer la valeur du moment de flexion du aux forces radiales.
Lors du coincement et de la transmission de la charge, la douille
excentrique 6 entre en interaction, par sa surface de travail 18, avec
la surface de travail 20 de l'excentrique 4 et de la came 2, tandis
que la douille excentrique 7 entre en interaction, par sa surface de
travail 19, avec la surface de travail 21 de l'excentrique 5 et de la
came 3.
Pendant la marche a vide du mecanisme, la douille excentrique 6 est
retenue, par sa surface non travaillante 22 (figure 1), sur la surface
de l'excentrique 4 contre tout deplacement radial; il en est de meme
pour la douille excentrique 7 qui entre en interaction, par sa surface
non travaillante 23, avec l'excentrique 5, les douilles excentriques 6
et 7 etant montees de maniere concentrique par rapport a la surface
interieure cylindrique 15 de la cage 14 grace a leur immobilisation
sur les excentriques 4 et 5 a l'aide du tenon 12 engage a fond dans la
rainure 13 de la douille excentrique 7.
Pendant cette periode, il se forme entre la surface cylindrique 15 de
la cage 14, et les saillies 8 et 9
(figures 2, 3) de la douille excentrique 6, ainsi qu'entre la surface
15 et les saillies radiales 10 et 11 de la douille excentrique 7, un
jeu radial dont la plus petite valeur est choisie entre les limites de
l'ajustement tournant et determinee par les extremites des saillies
radiales 8, 9, 10 et 11.
La disposition sur les douilles excentriques 6 et 7 des saillies
radiales exterieures 8, 9, 10 et 11 dont la longueur d'arc est egale a
0,4 fois le rayon de la surface interieure cylindrique 15 de la cage
14 et dont le rayon depasse de 0,05 mm celui de la surface interieure
cylindrique 15 de la cage 14, ainsi que le decalage du centre du rayon
de ces saillies de 0,25 mm par rapport au centre du rayon de la cage
14 et la disposition des saillies sous un angle de 600 determine par
les tangentes l'ori- gine des surfaces de travail de ces saillies,
permettent d'obtenir, au point de contact des saillies radiales 8, 9,
10 et 11 des douilles excentriques 6 et 7 avec la surface interieure
cylindrique 15 de la cage 14, pendant la periode de coincement une
jonction en forme de coin grace a un contact parfait et a la
possibilite de deplacement radial, sous charge, des saillies radiales
8, 9, 10 et 11 sur la surface cylindrique 15 de la cage 14, ce qui
rend possible l'obtention, sur les surfaces de travail des saillies 8,
9, 10 et 11, d'un coefficient de frottement de glissement corrige dont
la valeur peut etre determinee suivant la relation ci-dessous (comme
pour des jonctions cuneiformes) ou f2 est le coefficient de frottement
de glissement sur les surfaces cylindriques en contact f cor est le
coefficient de frottement corrige sur les surfaces cylindriques est
l'angle definissant le debut de la saillie radiale vis-a-vis de l'axe
de symetrie du mecanisme.
Le coefficient de frottement corrige f cor est egal a 2 fois ou plus
le coefficient de frottement de glissement 1 qu'on obtient sur les
surfaces 18, 20, 19, 21 (figures 1, 2) de contact des excentriques 4,
5 des cames 2, 3 et des douilles excentriques 6 et 7.
La presence des saillies radiales 9, 10, -11 et 12 sur les douilles
excentriques 6 et 7 permet d'obtenir une jonction cuneiforme au point
de leur contact avec la surface cylindrique 15 de la cage 14, ce qui
assure l'obtention d'un coefficient de frottement corrige voulu sur
ces surfaces sans pratiquer des rainures cuneiformes sur la surface 15
de la cage 14 ni des saillies cuneiformes sur la surface exterieure
des elements de blocage, c'est-adire que l'effet de la jonction
cuneiforme est obtenu d'une maniere plus simple et plus commode, ces
ensembles pouvant etre etudies de sorte que leurs angles de coincage d
(figure 4) soient grands, ce qui donne la possibilite de les debloquer
sans appliquer un couple exterieur.
La valeur de l'angle limite de coincage est determinee d'apres la
relation ci-dessous ou k = R est le rapport entre le rayon de la
surface interieure cylindrique 15 de la cage 14 et le rayon-vecteur de
l'excentrique; f1 est le coefficient de frottement de glissement au
point de contact des surfaces de travail 18, 20, 19 et 21.
L'angle de coincage Oc (figure 4) est une valeur qui varie suivant les
portions des douilles excentriques mais presente une valeur maximale
dans le cas ou le rayon de l'excentrique 1 (figure 1) est
perpendiculaire a l'axe du mecanisme excentrique, lequel axe passe par
les centres de l'excentrique 1 et de la cage 14.
Afin d'ameliorer la fiabilite de fonctionnement du mecanisme
excentrique, les surfaces de travail des saillies radiales 8, 9, 10 et
11 des douilles excentriques 6, 7 sont revetues d'une couche de
friction 24 en metalloceramique.
La roue libre decrite fonctionne comme suit. A la rotation de
l'excentrique menant 1 dans le sens inverse d'horloge par rapport a la
cage 14 avec une faible acceleration angulaire, les douilles
excentriques 6 et 7, se deplacent dans le sens radial, sous l'effet du
couple du aux forces d'inertie, jusqu'a ce que soit rattrape le jeu
radial qui existe entre la surface interieure cylindrique 15 de la
cage 14 et les saillies radiales 8, 9, lo, 11 des douilles
excentriques 6, 7 et que les forces de frottement apparaissent sur ces
surfaces de contact, ce qui assure le coincement des douilles
excentriques 6, 7 entre les excentriques 4, 5, les cames 2, 3 et la
cage 14 de la transmission du couple moteur.
Lors de l'acceleration de la cage 14, s'effectue le deblocage du
mecanisme, de sorte que les douilles excentriques tournent sur les
excentriques 4 et 5 jusquta ce que le tenon 12 vienne en butee dans la
rainure radiale 13 de la douille excentrique 7, un jeu radial, qui
assure le mouvement sans contact du mecanisme pendant la periode de
marche a vide, se formant alors entre la surface interieure
cylindrique 15 de la cage 14 et les saillies 8, 9, 10, 11.
Pendant la marche a vide, les douilles excentriques 6, 7 sont
maintenues de maniere concentrique vis-a-vis de la surface interieure
cylindrique 15 de la cage 14, grace au serrage de ces douilles sur les
excentriques 4, 5 par le tenon 12, s'engageant dans la rainure radiale
13 sous l'effet des forces d'inertie des douilles excentriques 6, 7.
La roue libre proposee peut etre surtout avantageusement utilisee en
qualite de lanceur pour des demarreurs d'automobile et de tracteur
pour mettre en marche les moteurs a combustion interne et les turbines
a gaz, ainsi que dans les commandes des machines de couple et dans des
transmissions impulsionnelles.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDiCATIONS
1. Roue libre comportant une cage a surface interieure cylindrique, un
excentrique double face, des douilles excentriques de blocage montees
entre ladite cage et ledit excentrique et munies de saillies radiales
sur leur surface exterieure, les surfaces desdites douilles
constituant une partie de surface cylindrique dont l'axe coincide avec
l'axe de rotation du mecanisme et les douilles elles--memes etant
reliees entre elles de maniere mobile dans un seul sens par un organe
de retenue, caracterisee par le fait que l'excentrique double face (1)
comporte, dans sa partie mediane, des cames (2, 3) de meme profil et
de meme excentricite et entre en interaction avec la surface
interieure des douilles excentriques de blocage (6, 7) a saillies
radiales exterieures (8, 9, 10, 11) qui, a leur tour, sont en
interaction avec la surface interieure cylindrique (15) de la cage
(14).
2. Roue libre selon la revendication 1, caracterisee par le fait que
les douilles excentriques de blocage (6, 7) a saillies radiales (8, 9,
10, 11) sont munies d'encoches (16, 17) sur leur largeur, dans leur
partie non travaillante.
3. Roue libre selon l'une des revendications 1 et 2, caracterisee par
le fait que la longueur des saillies radiales (8, 9, 10, 11) sur l'arc
des douilles excentriques de blocage (6, 7) represente une fraction
comprise entre 0,1 et 0,5 du rayon de la surface interieure
cylindrique (15) de la cage (14), que l'angle entre les tangentes a
l'origine des surfaces de travail des saillies radiales (8, 9, 10, 11)
est compris entre 200 et 700 et que le rayon des saillies radiales (8,
9, 10, 11) depasse celui de la surface interieure cylindrique (15) de
la cage (14) de la valeur de tolerance d'ajustement serre, le centre
du rayon des saillies radiales (8, 9, 10, 11) etant decale vis-a-vis
du centre du rayon de la surface interieure cylindrique (15) de la
cage (14).
4. Roue libre selon l'une des revendications 1, 2, 3, caracterisee par
le fait que les surfaces de travail des saillies radiales (8, 9, 10,
11) des douilles excentriques de blocage (6, 7) sont revetues d'un
materiau de friction (24) en alliage dur.
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within it that fit into these categories.
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