La présente invention concerne un dispositif de couplage mécanique pour inverser le sens du déplacement translatoire de deux piéces de même axe longitudinal.
On connait déjà des dispositifs mécaniques permettant d'inverser un mouvement de translation. En général. ces dispositifs comportent un poussoir disposé à l'extrémité d'une tige pouvant coulisser axialement dans un alésage prévu à cet effet. une goupille fixée à une extrémité d'une seconde tige parallèle à la précédente et pouvant coulisser dans un second alésage servant à le guider. les deux tiges étant reliées par un levier pivotable autour d'un axe fixe disposé entre les deux tiges. Un tel dispositif. apparemment simple. nécessite un grand nombre de piéces de construction délicate surtout lorsqu'il s'agit d'éléments ayant de faibles dimensions. En outre. on ne ne dispose pas toujours de l'espace nécessaire pour loger deux tiges paralléles reliées par un levier pivotant.
Dans certains cas. il est indispensable que les deux piéces devant se déplacer en sens inverse soient disposées coaxialement.
La présente invention se propose de remédier aux inconvénients précités en réalisant un dispositif de couplage mécanique comportant deux pièces disposées coaxialement. le déplacement translatoire de l'une entrainant un déplacement translatoire en sens inverse de l'autre. Il est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux organes de roulement disposés de part et d'autre de cet axe. des cavités pour loger ces organes. délimitées par une première surface d'appui fixe perpendiculaire à l'axe de déplacement des pièces. une seconde surface d'appui formant un angle aigu avec cet axe et solidaire de l'une des pièces. et une troisième surface d'appui formant également un angle aigu avec cet axe et solidaire de la seconde pièce.
et un ressort qui tend à éloigner les deux pièces l'une par rapport à l'autre tout en maintenant les organes de roulement en contact avec les trois surfaces d'appui.
Selon l'une des formes de réalisation préférentielle, le dispositif selon l'invention présente une symétrie de révolution dont l'axe est précisément l'axe de déplacement translatoire des deux pièces.
Dans ce cas, I'une des pièces porte à son extrémité libre un poussoir qui peut. par exemple. être partiellement noyé dans un évidement concave prévu dans une paroi sur laquelle est monté ce dispositif. tandis que l'extrémité libre de l'autre pièce porte une goupille rétractable lorsqu'un opérateur appuie sur le poussoir.
La pièce portant la goupille rétractable comporte une zone tronconique constituant la seconde surface d'appui et la pièce portant le poussoir comporte un évidement tronconique dont la surface latérale constitue la troisième surface d'appui. La première surface d'appui peut être constituée par une seconde paroi parallèle à la première sur laquelle le dispositif est monté, ou par une bague fixe dont l'axe est l'axe de révolution du dispositif. L'espace contenu entre ces trois surfaces d'appui contient plusieurs billes sphériques pouvant rouler et ou glisser tout en demeurant en contact avec elles. grâce à l'appui d'un ressort logé à l'intérieur d'un évidement prévu dans la pièce portant le poussoir et s'appuyant simultanément sur les deux pièces afin de les éloigner l'une de l'autre.
Selon une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, les billes sphériques sont remplacées par deux rouleaux cylindriques, lesdites seconde et troisième surfaces d'appui de forme tronconique étant remplacées par des surfaces planes.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement utile comme système de verrouillage. Dans sa position de repos, la goupille fixée à l'extrémité d'une des pièces mobiles sert à bloquer ou à maintenir en place un accessoire tel qu'un boîtier pour loger les batteries d'une caméra de prise de vues cinématographiques professionnelle. ou un commutateur à plusieurs positions dont chacune correspond à une certaine fonction. Une simple pression exercée sur le poussoir assure le déblocage ou le déverrouillage du dispositif.
D'autres utilisations où la position de repos est celle qui correspond à la goupille rétractée. peuvent être imaginées. Par exemple. le dispositif selon l'invention pourrait servir de contacteur de sécurité pour une porte. Lorsque la porte est fermée elle exerce une pression sur le poussoir de sorte que la goupille est rétractée. L'ouverture de la porte libère le poussoir. la goupille sort de son logement pour actionner un contacteur pouvant actionner un système d'alarme.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la
description d'un exemple de réalisation préférentielle et d'une variante et au dessin annexé dans lequel:
la fig. I est une vue en coupe d'une forme de réalisation préfé
rentielle du dispositif selon l'invention. et
la fig. 2 est une vue en perspective illustrant une variante du
dispositif de la fig. 1.
En référence à la fig. 1, la pièce mobile I porte à l'une de ses extrémités la goupille 2 engagée dans les alésages 3 et 4 disposés dans le prolongement l'un de l'autre et prévus respectivement dans une plaque support 5 et une rondelle plate 6. Entre la goupille 2 et un bloc cylindrique 7 se trouve une partie tronconique 8 dont la surface latérale constitue ladite seconde surface d'appui 9.
Le bloc 7 est surmonté par un élément cylindrique 10. situé dans le prolongement de la goupille 2 et qui sert à guider le mouvement de translation de la goupille 2. La pièce mobile 1 1 de forme générale cylindrique, en partie creuse. a le même axe de symétrie que la pièce 1. Sa partie supérieure porte un poussoir engagé dans un alésage 13 disposé dans la paroi d'une pièce 14, au centre d'une zone concave dans laquelle le poussoir 12 est partiellement noyé. La partie inférieure élargie comporte une cavité cylindrique 15 dans laquelle peut coulisser le bloc cylindrique 7 de la pièce mobile 1. Ses parois taillées en biais portent à leur extrémité libre la troisième surface d'appui 16 de forme tronconique.
La partie supérieure de la pièce mobile 1 1 est creuse et contient un ressort à boudin 17 qui s'appuie sur la partie supérieure de l'élément cylindrique 10. Les billes 18 se trouvent en contact avec les surfaces d'appui 9, 16 et avec la surface supérieure de la rondelle 6, qui constitue ladite première surface d'appui 19, perpendiculaire à l'axe de symétrie du système.
Une pression verticale (sur la fig. 1) sur le sommet du poussoir 12 déplace la pièce mobile 11 vers le bas. Les billes 18 en contact avec la surface tronconique 16 sont refoulées en direction de l'axe de symétrie du système. De ce fait, elles exercent une poussée verticale ascendante sur la surface tronconique 9 qui est repoussée vers le haut (sur la fig. 1). Par la suite la goupille 2 est rétractée et disparait à l'intérieur de l'alésage 3 de telle manière que son extrémité libre se trouve au niveau de la surface inférieure de la plaque support 5.
La fig. 2, qui illustre une variante du dispositif selon l'invention dans laquelle les billes 18 ont été remplacées par deux rouleaux cylindriques 21, montre le poussoir 22 dans la position qu'il occupe lorsqu'une pression verticale dans le sens de la flèche a été exercée sur lui, et la goupille 23 en position rétractée dans l'épaisseur de la plaque support 24.
Les rouleaux cylindriques 21 reposent sur la surface plane 26 que constitue ladite première surface d'appui. Cette pièce remplace la rondelle 6 de l'exemple de la fig. 1. En général, il s'agit dans les deux cas de pièces en métal durci, surtout lorsque les plaques support 5 et 24 sont en matière plastique, mais elles ne sont pas indispensables lorsque la surface de ces plaques est ellemême suffisamment dure.
La goupille 23 est solidaire de la pièce 25 à section trapézoïdale dont les côtés inclinés 27 constituent la seconde surface d'appui des rouleaux 21. Le poussoir 22. partiellement creux pour loger le ressort 28, est relié à la pièce mobile 29 dont les côtés en plan incliné constituent la troisième surface d'appui des rouleaux 21.
La pièce 31 sert de butée d'appui à la pièce 29 sollicitée vers le haut (sur la fig. 2) par le ressort 28.
The present invention relates to a mechanical coupling device for reversing the direction of the translational displacement of two pieces of the same longitudinal axis.
Mechanical devices are already known which make it possible to reverse a translational movement. In general. these devices comprise a pusher arranged at the end of a rod which can slide axially in a bore provided for this purpose. a pin fixed to one end of a second rod parallel to the previous one and slidable in a second bore serving to guide it. the two rods being connected by a lever that can be pivoted about a fixed axis arranged between the two rods. Such a device. apparently simple. requires a large number of parts of delicate construction especially when it comes to elements having small dimensions. In addition. we do not always have the necessary space to accommodate two parallel rods connected by a pivoting lever.
In some cases. it is essential that the two parts which have to move in the opposite direction are arranged coaxially.
The present invention proposes to remedy the aforementioned drawbacks by producing a mechanical coupling device comprising two parts arranged coaxially. the translatory displacement of one causing a translatory displacement in the opposite direction of the other. It is characterized in that it comprises at least two running elements arranged on either side of this axis. cavities to house these organs. delimited by a first fixed bearing surface perpendicular to the axis of movement of the parts. a second bearing surface forming an acute angle with this axis and integral with one of the parts. and a third bearing surface also forming an acute angle with this axis and integral with the second part.
and a spring which tends to move the two parts away from each other while maintaining the rolling members in contact with the three bearing surfaces.
According to one of the preferred embodiments, the device according to the invention has a symmetry of revolution, the axis of which is precisely the axis of translatory movement of the two parts.
In this case, one of the parts carries at its free end a pusher which can. for example. be partially embedded in a concave recess provided in a wall on which this device is mounted. while the free end of the other part carries a retractable pin when an operator presses the pusher.
The part carrying the retractable pin comprises a frustoconical zone constituting the second bearing surface and the part carrying the pusher comprises a frustoconical recess, the lateral surface of which constitutes the third bearing surface. The first bearing surface may be formed by a second wall parallel to the first on which the device is mounted, or by a fixed ring whose axis is the axis of revolution of the device. The space contained between these three bearing surfaces contains several spherical balls which can roll and / or slide while remaining in contact with them. thanks to the support of a spring housed inside a recess provided in the part carrying the pusher and pressing simultaneously on the two parts in order to move them away from one another.
According to another embodiment of the device according to the invention, the spherical balls are replaced by two cylindrical rollers, said second and third bearing surfaces of frustoconical shape being replaced by flat surfaces.
The device according to the invention is particularly useful as a locking system. In its rest position, the pin attached to the end of one of the moving parts serves to block or hold in place an accessory such as a box for housing the batteries of a professional cinematographic camera. or a switch with several positions, each of which corresponds to a certain function. A simple pressure exerted on the push-button releases or unlocks the device.
Other uses where the rest position is that which corresponds to the retracted pin. can be imagined. For example. the device according to the invention could serve as a safety switch for a door. When the door is closed it exerts pressure on the pusher so that the pin is retracted. Opening the door releases the pusher. the pin comes out of its housing to actuate a contactor capable of actuating an alarm system.
The present invention will be better understood with reference to
description of an exemplary preferred embodiment and of a variant and in the accompanying drawing in which:
fig. I is a sectional view of a preferred embodiment
rential of the device according to the invention. and
fig. 2 is a perspective view illustrating a variant of the
device of FIG. 1.
With reference to FIG. 1, the moving part I carries at one of its ends the pin 2 engaged in the bores 3 and 4 arranged in the extension of one another and provided respectively in a support plate 5 and a flat washer 6. Between the pin 2 and a cylindrical block 7 is a frustoconical part 8 whose lateral surface constitutes said second bearing surface 9.
The block 7 is surmounted by a cylindrical element 10. located in the extension of the pin 2 and which serves to guide the translational movement of the pin 2. The movable part 1 1 of generally cylindrical shape, partly hollow. has the same axis of symmetry as the part 1. Its upper part carries a pusher engaged in a bore 13 arranged in the wall of a part 14, in the center of a concave zone in which the pusher 12 is partially embedded. The enlarged lower part comprises a cylindrical cavity 15 in which the cylindrical block 7 of the moving part 1 can slide. Its walls cut at an angle carry at their free end the third bearing surface 16 of frustoconical shape.
The upper part of the movable part 1 1 is hollow and contains a coil spring 17 which rests on the upper part of the cylindrical element 10. The balls 18 are in contact with the bearing surfaces 9, 16 and with the upper surface of the washer 6, which constitutes said first bearing surface 19, perpendicular to the axis of symmetry of the system.
Vertical pressure (in fig. 1) on the top of the pusher 12 moves the movable part 11 downwards. The balls 18 in contact with the frustoconical surface 16 are pushed back towards the axis of symmetry of the system. As a result, they exert an upward vertical thrust on the frustoconical surface 9 which is pushed upwards (in FIG. 1). Subsequently the pin 2 is retracted and disappears inside the bore 3 so that its free end is at the level of the lower surface of the support plate 5.
Fig. 2, which illustrates a variant of the device according to the invention in which the balls 18 have been replaced by two cylindrical rollers 21, shows the pusher 22 in the position it occupies when a vertical pressure in the direction of the arrow has been exerted on it, and the pin 23 in the retracted position in the thickness of the support plate 24.
The cylindrical rollers 21 rest on the flat surface 26 formed by said first bearing surface. This part replaces the washer 6 of the example of fig. 1. In general, both are parts of hardened metal, especially when the support plates 5 and 24 are plastic, but they are not essential when the surface of these plates is itself sufficiently hard.
The pin 23 is integral with the part 25 with a trapezoidal section, the inclined sides 27 of which constitute the second bearing surface of the rollers 21. The partially hollow pusher 22. to house the spring 28, is connected to the movable part 29 whose sides in an inclined plane constitute the third bearing surface of the rollers 21.
The part 31 serves as a bearing stop for the part 29 urged upwards (in FIG. 2) by the spring 28.