Brevet FR2306381A1 — publié le 19761029

La présente invention a pour objet, en ensemble Ecrou-Vis; à circulation de billes, ou, autre, galets par exemple. II est connu d'obtenir le déplacement d'un écrou à billes sur des vis sans fin. Pour ce faire, on a recours à certains procédés qui permettent le recyclage des billes, soit par un on plusieurs tubes de transfert, soit par des couvercles munis de canaux sinusoidaus. Dans ces cas cites pour exemple, les billes insérées entre les filet s de l'ecrou et de la vis se menvent par glissement de roulement, mais les billes se trouvant hors des filets, et se situant dans les tubes de transfert, ou dans les canaux, se trouvent poussées par les billes encore insérées entre les filets de l'écrou et de la vis. Les billes poussées provoquent des échauffements, des à-coups, lors de la pénétration dans les tubes ou canaux. Ces inconvénients diminuent sensiblement la duree- de vie de l'ensemble écrou-vis.Par ailleurs il est connu, puur obtenir une certaine précision et, une rugosité mi nimum, de rectifier, la vis et l'écrou. La rectification des vis en disposant d'une rectl fieuse onéreuse, permet d'obtenir un résultat valable, mais le coût de l'opération est très élevé. II en est de même pour l'écrou, quant au coût, mais le résultat est nettement différent. Lors de la rec@ifcation d'une vis, la meule dégage celle-ci un profil appareuté nu rayon de- la bille entre entre obtenu Four l'écrou, le profil réel ne peut être obtenu, du fait que la meule talonne, on obtient en final un profil en forme d'ogive. Des lors, du fait que les billes ne portent que sur une génératrice des filets de l'écrou, il s'ensuit un affaissement des pistes du filet, d'ou = jeu, manque de précision, durée de vie limitée.Par ailleurs, les écrou-vis à billes connus, ne comportent pas de systéme le graissage, d fait que les billes insérées entre l'éerou et la vis, ne circulent que par effet de glissement de roulement, donc elles raclent la graisse qui pourrait être déposée sur les pistes de roulement. H'autre part, eu égard à ce qui vient d'être décrit ci-dessus, pour compenser le jeu entre écrou et vis, ( les vis n'ayant pas subit de tassement Y et les billes agissant en tant que satellites, on a recours au doublement des écrous et, à les préchar- ger, d'ou augsentation du coût. Les aciers choisis tant pour l'écrou que pour la vis, sont du type : Aciers à roulement. veux-ci se déforment au traitement thermique et, il faut les rectifier avec une surépaisseur suffisante, afin de palier aux dites déformations. La présente invention sera décri te plus en détail dans la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, dont les figures représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation selon l'invention. Elle traitera des produits obtenus et, du ode réalisation pour les obtenir. la Figure 1, représente un écrou partiellement coupé, à double circulation de billes,sans recyclage. T, Figure 2, représente une Coupe A- A, passant par un dévia leur. La Figure , représente selon F-1, un détail du déviateur. La Figure 4, repré sente selon F-2, le profil du déviateur,parallèlement aux filets, ou pistes. La Figure 5, représente selon F-3, le profil du déviateur, perpendiculairement aux filets, ou pistes. la L-tNCTtE II, fait illustration de la Figure 6, qui représente un outil formant, par écrouissage et galetage, les filets d'un écron. fa Figure 7, représente un outil, formant par écrouissage et, galetage, les filets d'une vis. Selon la Figure 1, est représente un écrou selon l'invention. La partie gauche est coupée en son milieu et, laisse apparaitre le déviateur de billes. écrou représenté fait mention de deux circuits de billes; mais ceci est un exemple. L'écrou 1 est percé sur un rayon, le trou réalise se situe entre deux filets. Dans ce trou , est placé un élément cylindrique dit = déviateur 2, dont l'extrémité est usinée de façon à obtenir la forme représentée aux Figures : 2, 3 , 4 et 5. Cette forme peut être obtenue par moulage,par exemple à partir de résilles époxy ou autres. Les nilles insérées entre la vis et écrou, forment un anneau complet, mais à l'endroit du déviateur 2, elle sont contraintes par celui-ci à passer par dessus le sommet de filets , et revenir sur le filet précédent. De ce fait, toutes les billes sont aimes et, ne provoquent ni échauffement, ni à-coups. La Figure 2, représente une Coupe selon : A - A, qui montre notamment le passage des billes par dessus le sommet du filet, par l'intermédiaire du déviateur 2. En outre, cette Figure montre à la partie inférieure de écrou, une fente n f ", ainsi que deux usinages situés de part et d'autre de ladite fente. Ceci a pour objet, de régler le jeu circonférentiel de ltderou par rapport à la vis . Ceci a pour effet, d'éviter le montage de deux écrous et, de les préehargér. Sur la Planche 2, la Figure 6 représente un outil en forme de mandrin. Ce dernier, indiqué 3, est introduit à l'intérieur d'un écrou ébauché 1, mais dont la dimension à fond de filet, est inférieure à celle que l'on doit normalement obtenir. Le mandrin 3 est construit à partir d'acier traité trés dur. Les filets de l'écrou sont enduits préalablement de graisse, puis on y place les billes, par exemple à l'aide d'une cage 4. Le mandrin 3,dont la partie avant est conique, est introduit à l'intérieur de l'ensemble ainsi constitué et, en tournant, il s'enfonce. La partie cylindrique dudit mandrin est usinée de façon telle, que la dimension à fond de filet de écrou est trés précise.Par ailleurs le profil obtenu sur les filets est parfaitement en accord avec le rayon des billes, puisque celles-ci y ont contribué, mais aussi, elles ont permis d'obtenir une rugosité inférieure par rapport à la rectification , procédé s'assimilant au galetage ou martelage. De par cette opération, les inconvénients rencontrés dans les procédés connus de rectification, sont éliminés. La Figure 7, représente un outil en forme de cylindre, dont le but est identique au mandrin 3. La vis à traiter est ébauchée en partant dune dimension à fond de filet, légèrement supérieure à celle que lton doit normalement obtenir. Le processus de galetage est identique au galetage de l'écrou. Suivant un autre mode de réalisation selon l'invention, on peut galeter une vis à 1' aide dtun écrou taité, tel que représenté et décrit selon les Figures i et 2. De par cette opération, les inconvénients rencontrés dans les procédés connus de rectification, sont éliminés. La Figure 7, fait apparaitre en 5, une rainure axée dans le fond de filet de la vis. Cette rainure a pour objet de retenir unncordonf d'huile ou de graisse. Les billes, en tant que satellites, eirculent par glissement de roulement entre les filets de la vis et, les filets de l'écrou, mais elles ne circulent pas suivant un même équateur. De ce fait, en rotation, elles lèchent le lubrifiant situé dans la rainure et, le glissement de rouleau ment se trouve sensiblement amélioré. D'autre part, les écrous et vis usinés selon le procédé ci-dessus sont réalisés à partir d'aciers dits : de nitruration, prétraités et stabilisés. Les aciers dits " à roulement " coura- ment utilisés dans la fabrlcation des écrous et vis à billes, se déforment au cours du traitement thermique, deou rectification en suite. Le procédé dit : de nitruration, n'élevant la température que vers 500 Y C, les matériaux ne se déforment pas et, la rectification finale n'est plus nécessaire. Par ailleurs, la dureté superficielle des écrous et vis réalisé selon l'invention, est supérieure à celle obtenue à partir d'aciers dits à A roulement ", Pour augmenter le rendement de l'ensemble écrou vis à circulation de billes sans recyclage, tel que décrit dans la présente invention, on peut percer un trou d'amenée d'huile, au centre du déviateur. En effet, tel que le déviateur a été décrit, il fait office d'élément racleur sur les pistes de roulement se trouvant à l'extérieur de celui-ci. A l'intérieur, l'anneau de billes se trouve protégé et, huilé pratiquement sans perte de lubrifiant. REVENDICATIONS. 1 Dispositif permetant à un écrou à billes, de tourner surune ViS sans fin, sans qu'il y ait de recyclage desdites billes. Elément caractérisé par le fait que l'écrou comporte au moins un déviateur de billes, en nylon ou autre, permettant È ta fois : la remise des billes sur le filet précédent et, faisant office de racleur de protection, de part et d'autre tu ou des circuits de billes. 22 Dispositi f évitant la rectification des écrous à billes ou autres. Elément caractérisé par l'introduction d'un mandrin lisse en acier diir, à l'intérieur d'un écrou ébauché, poré- alablement garni de billes. En tournant le mandrin, les billes agissant en tnt que satellites, celui-ci s'enfonce à l'intérieur, et les billes elles-mêmes forment le profil des filets en les valetant et, crr écrouissant le métal. Le fond de fllet ainsi obtenu, est égal au profil téel des billes. 3 Dispositif selon la revendication 2 , évitant la rectifica tion des vis ou autres Elément caractérisé par le fait que la vis réalisée selon l'invention, est introduite dans une douille dont l'alésage est cylindrique, préalablement munie d'une cage à billes. En variante, on utilise un écrou traité frés dur et, réalisé selon la revendication 1 . La vis étant ébauchée à un diamètre supérieur, la douille ou l'écrou cir celle sur ia vis tout en la gale tant et en écronissant le gétal. De ce fait les valeurs dimensionnelles des filets tant sur la vis que sur l'écrou sont respectées et, évite toutes fausses menoeuvres dûes à un opérateur sur une machi ne couventionnelle.Par aillaurs, la rugesité obtenue selon les revendications 2 et 3 , est de qualité supérieure à celle obtenue en rectification. 4 Dispositif permettant une amélioration du graissage des vis et des écrous, élément caractérisé par le fait que la vis possède une rainure, paralléle aux filets, dans laquelle l'huile peut eirouler, snas être écrasée par les billes. Dispositif permettant à un écrou selon l'invention, d'éviter d'utiliser deux écrous sur unt même vis, et de les précharger afin de compenser le jeu dû à l'usure. Rlément caractérisé par le fait qu'un écrou, tel que décrit dans la revendication 1 , est fendu sur un rayon et peut être pré-contraint latéra- lement afin de diminuer ou d'annuler le jeu circonférentiel. 52 Dispositif permettant à écrou tel que défini dans la re vendication 1 et 2 , d'éviter un usinage dit de rectifica tion finale, en utilisant des aciers de notruration, qui par oleurs traitements spécifiques, n'élèvent la température que vers 500 Celslus et ne déforment pas les pie ces. II en est de même peur les vis, t elles que définies dans les revendications 3 et 42. En outre, ce traitement thermique permet d'obtenir des duretées en surface plus élevées qu' avec des aciers dits : aciers à roulement,