Brevet FR2389803A1 — publié le 19781201

La présente invention a pour objet principal, un réducteur de vitesse, à roue et vis tangente à circulation de billes. Ce type de réducteurest connu, mais on saint aussi que le rendenent de cet appareil est médiocre~, environ 30 %. Pour augten- ter le rendement, on rectifie les filets de la vis afin d'améliorer le frottement des flancs travaillants de la vis sur la roue, qui est généralement en bronze. Malgré cette amélioration il stensuit un dégagement de chaleur important. On remédie à cet inconvénient en fixant un ventilateur sur l'arbre de la vis qui envoie de l'air extérieur sur la carcasse du réducteur,dont les parois extérieures sont dotées d'ailettes de dissipation de chaleur, afin de le refroidir. Par ailleurs, ces appareils sont montés de telle façon qu'au départ, il y ait un certain jeu d'entre dents. Après un bref temps d'utilisation, ce jeu augmente et, la durée de vie diminue. Il en est de m & e pour les autres réducteurs, ou autres éléments mécaniques travaillant selon le principe décrit ci-dessus. La présente invention a pour objet principal, de palier à ces inconvénients en intercalant entre les filets de la vis et de la roue, des satellites roulants, par exemple des billes. Elle sera décrite 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'in Invention Elle traitera des produits obtenus et, du mode de réalisation pour les obtenir. La figure 1 représente un ensemble roue et vis sans fin, selon l'invention. Dans la présente application, les flancs travaillants de la roue 1 ne sont plus en contact direct avec les flancs de la vis 2, car une suite ininterronpue de billes, fait office de satellites roulants. Ces billes, animées en rotation par la vis 2, transmettent l'effort sur les file-ts de la roue 1. Comme la vis 2 est du type rr sans fin ", -il faut donc recycler les billes. Elles sont recyclées à ltînterieur de la vis ellemême par l'intermédiaire de deux éléments de retenue 6, qui les oblige à pénétrer dans un canal 5 qui, par un cheminement en 8 les ramène de nouveau sur-les filets de la vis. Comme les billes sont extraites et remises dans les filets de la vis, deux défleteurs 4 servent de flancs extérieurs afin que lesdites billes ne s'échappent hors du circuit. La zône de travail des billes se situe dans la section- angulaire 0 La figure 3 est une représentation agrandie, montrant l'entrée ou la sortie des billes allant ou venant de l'intdrieur de la vis. La vis tournant selon n b ", les billes insérées suivent le même sens de rotation selon n a ", mais à une vitesse différente. La figure 4 , montre les billes cheminant dans le couloir 5. Celles-ci sont poussées par les billes en charge, c'est à dire celles situées entre les filets de la vis et de la roue selon Oc. La vis peut être filetée cylindriquement, ou mieux, globiquement, ce qui assure un contact constant des billes sur les filets en charge.Le bloc 3 ne servant quta retenir les bil les hors de la z & e 0( et, à éviter le flambage de la vis sous gros effort. La figure 5 représente un autre mode de réalisa- tion selon ltinvention, mais dans ce cas, le recyclage des bil- les s'éffectue sur l'extérieur de la vie 8, qui ne comporte pour ltesemple qu'un seul circuit de billes. Celles-ci reviennent sur le filet précédent par l'intermédiaire d'un déviateur 9, représenté aux figures 7 et 8. La figure 6 représente une coupe dans l'axe de la vis et de la roue. La figure 9 est un diagramme, ou n p n représente le pas et, n f n, la flèche associée au rayon primitif de la roue.Aux figures 7 et 8, on remarque le déviateur 9 situé à l'intérieur de la vis. Pendant un demi tour de vis , le déviateur passe à l'intérieur de la roue et, entraîne une suite de billes suivant un tracé en Pendant la rotation de la roue, le point n c n se déplace vers la gauche pour arriver au point n d n il s'ensuit donc une vaiStion de l'axe du diamètre primitif de la vis. Pour compenser cette variation, le filetage seul de la vis est usiné avec une excentration n fl n, égale à la flèche n f n de la roue, ainsi on obtient un contact permanent des billes sur les filets de la vis et de l'écrou. La figure 10 représente une vue partielle d'une cage, qui circu le autour de la vis et, entrainée par les billes. Pour loger cette cage, on diminue les diamètres extérieurs de la vis et de la roue. Cette application permet la séparation des billes, et on obtient un meilleur rendement. Une autre application, consis te à supprimer la cage, et d'insérer une bille plastique entre chaque bille acier. Les vis et roues citées dans le-s deux exemples décrits ci-dessus sont usinées à partir d'aciers de nitruration. L'usinage d'ébauche de ces deux pièces est réalisé sur des machines conventionnelles, mais on laisse une surépaisseur pour la finition. Cette opération de finition ne se réalise pas par rectification,~mais en écrouissant les filets, par des billes, les deux pièces étant assemblées. L'ensemble étant ainsi constitué, on fait tourner la vis tout en la pressant contre la roue, ou vice versa et on obtient ainsi des filets écrouis, mais aussi durcis, et un très bon état de surface. La vis et la roue sont ensuite nitrurées sous vide, afin d'éviter toute déformation. Les opérations d'usinage, d'écrouissage et, de traitement thermi que décrites ci-dessus, permettent d'obtenir sur les parties travaillantes, une sous-couche de grande résistance ( 130 à 150 K/MU2 ) puis en surface, une épaisseur de 0,2 à 0,4 M/M très dure ( 65 - 70 Rockwell C ). La nitruration s'éffectuant vers 520 2C, la température n'est pas suffisamment élevée pour détruire la sous-couche, comme se serait le cas pour des aciers trempés à 800/900 2C. Par ailleurs, étant donné que ltécrouissage est réalisé par des billes, on obtient un profil rigoureusement identique au diamètre des billes. REVENDICATIONS. ia Dispositif permettant à une vis sans fin dentrainer une roue creuse, en utilisant comme intermédiaire ou satellites des billes par exemple. élément caractérisé par le fait que la vis comporte à l'intérieur de eelle-ci,son propre sys tème de recyclage de billes. 29 Dispositif selon la revendication 1, permettant à une vis sans fin à circulation de billes, d'savoir plusieurs circuits en prise dans la roue. Elément caractérisé par le fait que la vis comporte un filetage globique, épousant le diamètre primitif de la roue. 39 Dispositif selon les revendications 1 et 2, évitant le flam bage de la vis sans fin à circulation de billes. élément caractérisé par le fait qu'un bloc est situé hors de la zende de travail des billes, afin de les retenir et, de maintenir une bonne rigidité axiale de la-vis. 49 Dispositif permettant à une vis sans fin d'entraîner une roue creuse, en utilisant comme intermédiaire ou satellites des billes par exemple Elément caractérisé par le fait que la vis comporte à lSextérieur de celle-ci, un déviateur qui recycle les billes sur le filet antérieur. 52 Dispositif selon la revendication 4, permettant à une vis sans fin à circulation de billes, de compenser la flèche due à la rotation de la roue. Elément caractérisé par le fait que le filetage seul, de la vis, est excentré de la m8Ee va leur que la flèche de la roue. 69 Dispositif selon la revendication 4 et 5, évitant le frotte ment des billes entre elles. Elément caractérisé par le fait qu'une cage munie d'alvéoles enrobe la vis et, est entrainée en rotation par les billes elles mêmes. 79 Dispositif selon les revendications 4 - 5 et 6, évitant le frottement des billes entre elles. élément caractérisé par le fait que-la vis tourne sans cage, une bille plastique étant intercalée entre chaque bille acier. 89 Dispositif selon les revendications I à 7, permettant d'ob tenir sur roue et vis ébauchées, un usinage de finition et, un profil apparenté à la sphéricité des billes . Processus caractérisé par le fait que l'on fait tourner la vis munie de son circuit de billes, à l'intérieur de la roue, en pré- chargeant la vis contre la roue . Le filetage des deux pièces est écroui simultanément. L'état de surface est gla cé, lei pistes de roulement sont durcies. 92 Procédé selon les revendications 1 à 8, permettant d'obte- nir une grande dureté sur vis et roue. Processus caractdri- sé par le fait que vis et roue sont nitrurées sous vide. 101 Au titre de produits industriels nouveaux, les vis et roue séparées ou assemblées, réalisées selon les revendications 1 à 9.