Brevet FR2325859A1 — publié le 19770422

L'invention concerne des perfectionnements aux vis à billes utilisées dans la construction des machines-outils, en particulier les machines fonctionnant par calcul analogique et requérant par conséquent une grande précision et une haute fiabilité. Ces vis à billes sont constituées généralement d'une tige filetée, rectifiée et rigoureusement calibrée coopérant avec un écrou dont le pas du filetage est identique à celui de la vis, ces deux pièces étant en contact roulant par le jeu d'un train de billes circulant dans la chambre spiralée formée par la coopération des filets semi-circulaires de la vis et de l'écrou. Ces billes sont recyclées périodiquement dans cette chambre par l'entremise d'un ou plusieurs canaux de recyclage logés dans l'écrou, ceux-ci étant mis en relation avec le filetage de la vis par le truchement de pieces de communication faisant office de moyens de transition favorisant le transfert des billes depuis la vis dans les canaux de transfert. La conformation de ces pièces de transition n'est pas rigoureusement adaptée au circuit des billes, de sorte qu'il se produit sur leur parcours un freinage ou des trépidations s'opposant à un fonctionnement souple du mécanisme. Cet inconvénient est d'autant plus gênant que ces billes circulent en pression dans les filets de la vis et de l'écrou et que le moindre défaut d'alignement entre ces filets, les canaux de transfert et les pièces de transition entraîne une usure prématurée des billes, ce qui altère la précision de la vis. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient par le jeu de pieces de transition conformées et disposées de manière à permettre une liberté totale aux billes en mouvement. En outre, ces pieces, du fait de la simplicité de leur réalisation, permettent une industrialisation rationnelle, de qualité suivie, des vis à billes conçues de cette façon. L'invention concerne, à cet effet, une vis à billes pour machines-outils, en particulier pour machines-outils de précision procédant par calcul analogique du type comportant une vis calibrée et rectifiee et un écrou taraudé dont le pas du filetage est rigoureusement identique à celui de la vis, la vis et l'écrou étant mobiles en rotation, l'un par rapport à l'autre, et en contact roulant sur un train de billes circulant dans leur filet respectif, l'écrou comportant au moins un canal de recyclage des billes en communication avec le circuit héiicodal des billes par l'entremise d'une pièce de transition, vis à billes caractérisée en ce que la pièce de transition est constituée par un conduit coudé reliant le filetage de la vis au canal de recyclage des billes, l'écrou étant pourvu d'un siège dont la conformation permet un positionnement et une orientation immédiats du conduit par rapport audit filetage et audit canal. Suivant un mode de réalisation préférentiel, -t le conduit de transition est, côté filet de la vis, découpe sensiblement suivant son plan diamétral pour former une lèvre épousant le fond du filet de la vis afin de faciliter l'introduction des billes dans le canal de recyclage. Suivant une caracteristique de l'invention, le conduit de transition est collé sur le siège de l'écrou à l'aide d'un adhésif à base de cyanoacrylate résistant à l'humidité et à la chaleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une portion de la vis à billes assujettie à un écrou, - la figure 2 est une vue en coupe radiale de la figure 1 au niveau d'un des conduits de transition, - la figure 3 est une vue en coupe axiale du conduit de transition, - la figure 4 est une vue de droite de la fig. 3. La vis à billes selon l'invention est constituée, de façon connue, d'une part, d'une vis filetée et calibrée 1 présentant sur sa périphérie un filetage à pas constant, d'autre part, d'un écrou taraudé 2 dont le filetage est rigoureusement identique à celui de la tige filetée, le conduit spirale 3 forme par les filets semi-circulaires de la vis et de l'écrou recevant un train de billes 4 circulant sans interruption dans ce conduit, ces billes étant recyclées en continu d'une extrémité de l'écrou à l'autre par un canal de recyclage 5 parallèle à l'axe de la vis et situé à l'extérieur du filetage de l'écrou, le train de billes assurant un contact roulant entre l'écrou et la vis, mobile en rotation l'un par rapport à l'autre. L'invention concerne plus spécialement les pièces de transition assurant la communication entre le conduit spiralé 3 dans lequel circulent les billes et le canal 5 recyclant les billes dans les filets de la vis et de l'écrou. Dans l'exemple considéré, ces pièces de transition sont formées par un conduit ci-ntré 6 convenablement coudé et positionné pour assurer une libre circulation des billes en mouvement depuis le filet de la vis au canal de recyclage. Ce conduit 6, comme illustré en fig. 1, est cintré suivant le rayon d'un quart de cercle, de manière à ce qu'il assure la transition entre le filet de la vis et le canal de recyclage qui sont sensiblement orthogonaux. Ce conduit de transition (fig. 3) comporte une extrémité frontale 7 perpendiculaire à l'axe de la vis, son autre extrémité 8 étant découpee dans un plan sensiblement diamtéral pour former une levre 9 formant spatule ou cuiller et épousant le fond du filet de la vis, afin de favoriser la canalisation des billes dans le canal de transfert.Cette lèvre 9 est clairement illustrée sur les fig. 3 et 4 et apparait également en fig. 1. L'écrou est d'une longueur sensiblement plus réduite que ceux existants sur les vis à billes connues et ne comporte qu'un seul canal de recyclage 5. Cet écrou est usiné de manière à comporter un siège permettant un positionnement et une fixation immé- diatesdes conduits de transition. Pour ce faire, le canal de transfert 5 qui traverse de part en part l'écrou et qui est de section circulaire présente des fraisures 10 constituant deux épaulements annulaires sur lesquels viennent buter les extrémités frontales 7 des conduits de transition 6. Ces epaulements annulaires sont formés par le rapport de diamètre existant entre le perçage 11 et les chambrages 12 exécutés sur les deux faces frontales de l'écrou. Ces épaulements annulaires 10 constituent une butée limitant l'introduction des conduits de transition 6 à l'intérieur de l'écrou,et le positionnement desdits conduits par rapport au filetage de la vis est obtenu par des chambrages 13 (fig. 2) obtenus par fraisage, ceux-ci étant tangentiels au filet de la vis 1, les deux conduits de transition situés respectivement à chacune des extrémités du canal de recyclage formant, comme illustré en fig. 2, un angle de 90O environ. En outre, le siège de l'écrou sur lequel vient reposer chacun des conduits de transition 6 est formé par une section cintrée 14 dont le rayon de courbure est rigoureusement identique à celui du rayon de cintrage des conduits de transition 6. De la sorte, la simple introduction des conduits de transition 6 dans l'écrou assure, du fait de la configuration des chambrages 10, 13 et 14 de celui-ci, leur positionnement immédiat par rapport au canal de recyclage et au filet de la vis. Par ailleurs, lorsque les conduits de transition sont correctement appliqués contre la face laterale du chambrage 13, ceux-ci sont rigoureusement tangentiels au filet de la vis et la lèvre 9 de chacun des deux conduits de transition épouse le filet de la vis, de sorte que les billes sont automatiquement canalisées sans frottement ni freinage dans le canal de transfert.On remarque, en outre, quele samare des conduits de transition 6 est rigoureusement identique au diamètre de l'orifice 11 constituant le canal de transfert et que l'épaisseur de ces conduits de transition est égale à la largeur de l'épaulement annulaire 10 du canal de transfert. Enfin, le diametre des conduits de transition est, bien entendu, egal au filet semi-circulaire de la vis et de l'écrou. Ce dispositif de recyclage des billes présente l'avantage d'être d'une grande simplicite de fabrication et de montage, de sorte que l'on peut automatiser la fabrication de ces dispositifs sans difficulté. En effet, la configuration intérieure des ecrous taraudés peut faire l'objet d'un programme sur machines à reproduire et, dans ce cas, on est certain d'obtenir des écrous rigoureusement identiques, c'est-à-dire de qualité suivie. La fixation des conduits de transition dans l'écrou est obtenue, dans le cas considéré, à l'aide d'un adhésif que l'on interpose entre bsdits conduits et les sièges 14 sur lesquels ils viennent reposer. Cet adhésif est choisi parmi ceux résistant à la chaleur et à l'humidité, par exemple les adhésifs à base de cyanoacrylate. On peut encore parfaire la fixation de ces conduits de transition en obturant les chambrages 10 à l'aide de pions collés venant épouser la convexité des conduits. Les pions, dans ce cas, seront introduits dans les chambrages (flèches F1-F2) et comporteront une extrémité frontale arriere droite venant affleurer les faces frontales 21 de l'écrou et une face frontale avant concave épousant le rayon de courbure des conduits de transition. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et l'on pourra prévoir d'autres modes de realisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1"/- Vis à billes pour machines-outils, en particulier pour machines-outils de précision procédant par calcul analogique du type comportant une vis calibrée et rectifiée et un écrou taraudé dont le pas du filetage est rigoureusement identique à celui de la vis, la vis et l'écrou étant mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, et en contact roulant sur un train de billes circulant dans leur filet respectif, l'écrou comportant au moins un canal de recyclage des billes en communication avec le circuit hélicoïdal des billes par l'entremise d'une piece de transition, vis à billes caractérisée en ce que la piece de transition est constituée par un cpnduit coudé reliant le filetage de la vis au canal-de recyclage des billes, l'écrou étant pourvu d'un siège dont la conformation permet un positionnement et une orientation immédiats du conduit par rapport audit filetage et audit canal. 2"/- Vis à billes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de transition est cintré suivant le rayon d'un secteur de 90" environ, le canal de recyclage étant coaxial à la vis. 30/- Vis à billes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de transition est, côté filet de la vis, découpé sensiblement suivant son plan diamétral pour former une lèvre épousant le fond du filet de la vis afin de faciliter l'intro duction des billes dans le canal de recyclage. 4"/- Vis à billes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le conduit de transition est fixé sur le siège de l'écrou. 5"/- Vis à billes selon la revendication 4, caractérisée en ce que le conduit de transition est collé sur le siège de l'écrou à laide d'un adhésif à base de cyanoacrylate résistant à l'humidité et à la chaleur. 6"/- Vis à billes selon l'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisée en ce que l'écrou ne comporte qu'un seul canal de recyclage, chacune de ses deux extrémités étant reliée à un conduit de transition établissement un circuit fermé avec le filet de la vis. 7"/- Vis à billes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écrou comporte un canal de recyclage des billes se présentant sous la forme d'un orifice à section circulaire le traversant de part en part, cet orifice étant fraisé à ses deux entre mites pour former des epaulements annulaires sur lesquels viennent buter les faces frontales des conduits de transition. 8"/- Vis à billes selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux extrêmites du canal de recyclage des billes débouchent dans des chambres tangentielles à la vis, ce canal et ces chambres se raccordant par un rayon de cintrage correspondant à celui des conduits de transition, de manière à former un siège de positionnement auxdits conduits. 9"/- Vis à billesselon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisée en ce que les conduits de transition placés aux extrêmités respectives du canal de recyclage sont tangentiels à la vis et forment l'un par rapport à l'autre un angle de 90 environ, la lèvre de ces conduits favorisant le recyclage des billes étant en contact avec le fond du filet de la vis.