Brevet FR2303997A1 — publié le 19761008

l'invention, concernant des transmissions mécaniques, se rapporte plus spécifiquement à un engrenage à vis sans fin d'un genre tel que tout en comprenant une vis sans fin et une roue à vis, dans laquelle engrènent les filets de la vis, l'hélice que forme cette dernière est obtenue par enroulement d'un élément en forme de cordon. tes engrenages à vis sans fin connus de ce genre servent à transmettre des couples relativement petits. Dans l'engrenage conçu selon le brevet allemand nO 253.658, qui est destiné par exemple à ltentratnement d'un rouleau de contacts pour des éclairages publicitaires, la vis est en prise avec la roue conjuguée sur 1800. De préférence la roue à vis sera fabriquée dans un matériau tendre dans lequel les spires de la vis découperont elles-memes des gorges. tans un autre engrenage connu (brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3,220,278) Qui est destiné par exemple à entratner un magnétophone à bande, la roue à vis comporte une denture dès le début.La vis entoure la roue conjuguée sur un angle de 270 . C'est un avantage particu- lier d'un tel engrenage à vis qu'un assez grand nombre de vis puissent astre simultanément en prise avec la roue à vis. Nais on connaSt également un engrenage du genre de celui de l'intro- duction (brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2.655.479), dans lequel la vis est droite. Pour son désaccouplement la vis peut être dégagée hors de prise d'avec la roue conjuguée, grâce à un mécanisme de déplacement. L'élasticité de la vis permettra d'éviter des chocs lors du réaccouplement. On a constaté que les engrenages connus du genre de celui de l'introduction ne conviennent à la transmission d'assez forts couples que si l'on n'a pas besoin d'une grande longévité de l'engrenage. En effet la durée d'usage est limitée parce que, suivant la direction de rotation, la vis est contractée ou dilatée. Dans ce processus le diamètre ainsi que la pente se modifient,ce qui produit une contrainte entre l'hélice de la vis et les dents de la roue conjuguée. Ceci anène assez rapidement la rupture de la vis, de sorte que de tels engrenages n'atteignent pas les durées d'usage qui sont par exemple nécessaires pour un mécanisme de entre de voiture ou pour d'autres mécanismes de déplacement, par exemple ceux servant à actionner des stores roulants. L'invention vise à constituer la vis d'un engrenage du genre nentionné dans l'introduction de façon que ses filets hélicoSdaux (spires) ne puissent plus se tordre les uns par rapport aux autres. Ce résultat est atteint selon l'invention g-ace au lait que l'élément formant cordon comporte deux rangées de saillies et de creux et ainsi, à l'état enroulé de l'élément de cordon, des saillies d'une des rangées s'engagent dans des creux d'une autre rangée pour éviter une torsion réciproque de deux spires ou rangées Avec un engrenage à vis ainsi constitué, la torsion réciproque des spires n'est possible ni dans le sens ce la contraction de la vis, ni dans le sens de sa dilatation, car la saisie positive des saillies dans les creux erlpêche des déplacenents mutuels entre les spires. La spire conserve donc toujours son diamètre et s'adapte par conséquent, avec le jeu prévu, dans la denture de la roue à vis, de sorte qu'on évite des coince ment s nuisibles. Par suite on obtient une plus grande durée d'usage pour la vis. Les saillies et les creux peuvent présenter des formes variées. Il est avantageux par exemple d'avoir des profils de denture choisis de façon qu'il existe pour ainsi dire deux crémaillères sur l'élément de cordon. Les saillies et creux d'une rangée peuvent être décalés vis-à-vis des saillies et creux de l'autre rangée, mais sans que ce soit obligatoire. Le décalage est fonction du diamètre recherché pour la vis et il varie par conséTlent suivant les cas. Les saillies et les creux peuvent présenter des fornes en coin, de manière que l'écartement de leurs surfaces latérales en regard, vu suivant la direction periphérique de la vis, décroisse de l'extérieur vers l'intérieur. On tiens compte ainsi du fait que les plans radiaux passant par l'axe de la vis se déploient en éventail les uns par rapport aux autres, de sorte qu'on ne peut obtenir l'application des saillies contre les creux sur toute l'épaisseur radiale de ces saillies et curez que par une forme en coin. On peut cependant - renoncer, en particulier lorsque l'épaisseur radiale des saillies et des creux est petite par rapport au diamètre de la vis. L'élément de cordon peut présenter une section sensiblement en forme de T, le cordon en 2 formant le filet de vis qui engrène dans la denture de la roue à vis, et la barre transversale du T, une bride de base, le long des deux bords latéraux de laquelle les rangées de creux et saillies sont disposés. Un tel élément formant cordon s'enroule parti culièrement bien pour former une vis, parce que la bride de base constitue une bonne surface d'appui pour s'appliquer conte un mandrin d'enroulement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention 11 élément de cordon a une section transversale sensiblement cruciforme, un bras de la croix formant le filet de vis qui entre dans la denture de la roue à vis et deux autres bras de croix en vis-à-vis , formant des brides, le long des bords desquelles les rangées de saillies et creux sont disposés. Un tel élément est avantageux en particulier en ce qui concerne la solidité, parce que l'appui de fixation à l'encontre de la torsion se trouve au voisinage des filets de vis sollicités. La vis peut etre aussi bien à filet simple qu'à filets multiples. Danse dernier cas plusieurs éléments formant cordon sont enroulés parallèlement. Âvec des vis à filets multiples on peut transmettre des efforts particulièrement grands. L'axe (la ligne médiane) de la vis peut être droit. Dans ce cas on bénéficie de l'avantage de pouvoir fabriquer la vis à bon marche, Dans une forme de réalisation préférée de l'invention cependant l'axe de la vis est incurvé sur une partie de sa longueur au moins de sorte que plusieurs filets de vis peuvent engrener simultanément dans la roue à vis. Dans ce cas on met à profit l'avantage, mentionné dans l'introduction, qu'une vis flexible puisse coopérer avec la roue a vis. On peut alors transmettre des couples relativement forts avec une vis relativement mince, de sorte que le mécanisme d'engrenage peut avoir une forme très plate. L'élément formant cordon peut être réalisé en tout matériau approprié. Il convient d'utiliser par exemple un métal, en particulier de l'acier, lorsqu'il s'agit de transnettre des forces assez grandes. Dans le cas de la transmission de forces assez faibles on peut aussi envisager des matériaux non métalliques, par exemple des matières synthétiques. L'invention sera mieux expliquée et comprise en se référant à la description ci-après d'exemples non limitatifs de l'invention, avec référence au dessin sur lequel - la fig. 1 est une vue latérale, partiellement coupée, d'un engrenage à vis sans fin, - la fig. 2, une coupe suivant la ligne Il-Il de la fig.1; - la fig. 3, une vue du dessus d'un élément formant cordon pour fabriquer une vis sans fin; - la fig. 4, une coupe suivant la ligne IV-IV de la fige3; - la figo 5, une coupe diamétrale agrandie d'une vis droite et, - la fig. 6, la représentation avec agrandissement d'une région dans laquelle deux filets de vis ou spires voisins engrènent l'un dans 1'autre. Les parties principales de l'engrenage selon les fig. 1 et 2 sont constituées par un boftier 1, une roue à vis 2 et une vis 3. Les caractéristiques de ces parties principales de la structure et leur coopération seront expliqués en détail dans ce qui suit. Le bottier 1 est constitué par deux plaques latérales 4, 5 et une plaque médiane 6. les plaques 4, 5 et 6 sont reliées les unes aux autres au moyen de jonctions non représentées, par exemple par des vis. Dans les plaques latérales 4, 5 on a ménagé des gorges 7, 8 pour l'engrènement de la vis 3.-La plaque médiane 6 présente une échancrure circulaire 9 pour recevoir la roue à vis 2; et également, pour recevoir la vis, une échancrure 10 qui présente des élargissements Il et 12 à ses extrémités. Dans les plaques latérales 4, 5 ainsi que dans la plaque médiane 6 il existe aussi des passages alignés 13, 14 et 15 en forme de fenêtres. Â peu près au milieu du boîtier on a monté un tourillon 16 qui comporte plusieurs gradins ainsi qu'une portion carrée 17. Ses portions 18 et 19 servent à le supporter, et sa portion carrée 17 s'insère dans un trou carré 20 de la roue à vis 2, qui est plate. Cette roue à vis 2 présente à sa périphérie une denture 21. La vis 3 est constituée par une conformation en cordon qui va être décrite par la suite et porte, à une de ses extrémités, une douille 22 qui repose dans l'élargissement Il correspondant du bottier. A l'autre extrémité la vis est reliée solidairement à une partie de palier 23 qui se loge dans l'é chancrure 12 du bottier Sur cette partie de palier 13 se trouve un collet 24 qui traverse les passages alignés 13, 14, 15 et qui procure une fixation axiale à la vis. L'arbre d'entraSnement lui est relié en 25 et l'extrémité menée du tourillon 16 est désignée par 26. L'élénent en forme de cordon, à partir duquel la vis 3 est donstituée, est représenté de façon plus précise sur les fig. 3 à 6; il est, dans l'ensemble, désigné par 27. Comme on voit sur la fig. 4, la section transversale du cordon a sensiblement une forme en T. La colonne épaisse 28 du g présente un arrondi 29 et constitue, sur la vis terminée, le filet de vis proprement dit. Les bras 30 et 31 du X forment des ailes ou brides marginales, qui sont dentées, comme le montre la fig.3. Les dents sur un coté sont désignées par 32 et sur l'autre coté par 33, tandis que les intervalles de dents d'un coté sont désignés par le repère 34 et sur l'aune côté, par 35. Les dents 32, 33 fornent des saillies qui peuvent s'adapter dans des creux formés par les intervalles 34, 35 entre dents. Les dents 32 d'un côté sont décalées vis-à-vis des dents 33 de l'autre coté, d'une distance V. L'épaisseur radiale s des brides marginales 30, 31 est relativement petite. Pour fabriquer une vis sans fin la conformation 27 en forme de cordon est enroulée sur un mandrin d' enroulement, la surface de base 36 étant amenée à s'appliquer contre le mandrin. Ceci facilite notablement l'enroulement, car on obtient automatiquement l'orientation de la conformation en cordon, de façon que la colonne 28 du n soit dirigée radialement vers l'extérieur, par l'application de la surface 36 sur le mandrin Dans cet enroulement les dents d'une rangée s'insèrent dans les intervalles entre dents de la rangée voisine Le décalage V est fonction du diamètre de la vis sans fin.Il y a également des cas dans lesquels il n'existe pas de décalage V, parce que le décalage est alors, pour ainsi dire, un multiple entier du pas de l'engrenage. Sur la fig. 5 on a représenté une vis sans fin à double filet. Cette vis sans fin est conostituée par deux conformations v7 et 38, toutes deux identiques à l'élément 27, qui sont enroulés parallèlement. L'engrènement des dents les unes dans les autres est illustré en 39, où l'on voit une partie de la représentation de la vis Sur les fi, 3, 4 et 5 on a représenté des dents 32, 33 à flancs droits. La fin 6 montre quton peut également utilise des dents présentant des flancs bombés. Si l'on examine le dessin et en particulier la fig.5 (en 39) et la fig. o, on comprend qu'on ite, par l'engrènement des dents les unes dans les autres, le déplacement mutuel es filets de vis sous l'effet du couple de rotation d'entraînement. De ce fait le diamètre et la pente de la vis sont conservés et on évite des contraintes entre les filets de vis 28 et la denture 21 de la roue à vis, ce qui permet d'obtenir une durée d'usage bien plus grande qu'avec un élément conformé e cordon sans denture. Core on le voit sur la fig 1, la vis 3 -résent un axe incurvé 40, ce qui permet que plusieurs pilets de vis soient simultanément en prise avec la roue à vis 2. Ceci permet, avec des dimensions relativement petites, de transmettre des couples de rotation relativement élevés. RhvNsIcADIoNE 1. Engrenage à vis comprenant une vis sans fin et une roue à vis dans laquelle engrènent des filets de la vis, la vis sans fin étant constituée par une hélice formée par enroulement d'un élément en forme de cordon, caractérisé en ce que l'élément en forme de cordon comporte deux rangées de saillies et de creux, des saillies dtune des rangées engrenant dans des creux de l'autre rangée une fois ledit élément enroulé, pour éviter la torsion réciproque des filets voisins. 2. Engrenage à vis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rangées sont constituées par des-saillies et des creux comme des dentures de crémaillère. 5 Engrenage à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les saillies et creux d'une rangée sont décalés vis-à-vis des saillies et creux de l'autre rangée. 4. Engrenage à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les saillies et creux sont conformés en coinlde façon que l'écartement de leurs surfaces latérales en regard l'une de l'autre, vu dans la direction périphérique de la vis, décroSt de l'extérieur vers l'intérieur. 5. Engrenage à vis selon l'une des revendications précddentes, caractérisé en ce que ltélément en forme de cordon présente une section transversale sensiblement en forme de T, la colonne du T constituant le filet de vis qui engrène dans la denture de la roue à vis et la barre transversale du T formant une bride de base le long de chacun des deux cotés de laquelle sont disposées les rangées de saillies et creux. 6. Engrenage à vis selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la conformation en forme de cordon présente une section transversale sensiblement cruciforme, un bras de la croix, constituant le filet de vis, engrenant dans la denture de la roue à vis et deux bras de la croix en vis-à-vis l'un de l'autre formant les flancs le long des bords desquels les rangées de saillies et creux sont disposes. 7. Engrenage à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis sans fin est à un seul filet. 8. Engrenage à vis selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la vis est à filets multiples, de préférence à deux filets, et est constituée par deux ou plusieurs conformations en forme de cordon enroulées Darallè langent. 9, Engrenage à vis selon l1une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de la vis sans fin est droits 10 Engrenage à vis selon l'une des revendications I à ô, caractérisé en ce que l'axe de la vis sans fin est incurvé, au moins sur une partie de sa longueur, de façon que plusieurs filets de vis engrènent simultanément dans la roue à vis. 11. Engrenage à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conformation en forme de cordon est constituée, de façon en soi connue, en métal, et de préférence en acier.