Brevet FR2467330A1 — publié le 19810417

-1- 2467330 La présente invention est relative à un mécanisme à vis à billes comportant des billes prévues entre l'écrou et la tige filetée, logées dans des filets de même pas de l'écrou et de la tige filetée et pouvant être renvoyées, pour le retour des bil- les, par des moyens prévus dans la tige filetée. Les mécanismes à vis à billes connus de l'espèce définie ci-dessus (voir par exemple DE-OS 2 451 665 ou DE-OS 2 741 333), comportant un canal de retour de billes prévu à l'intérieur de la tige filetée, nécessitent de grands moyens de fabrication. En outre, étant donné les pertes par frottement qui ne sont pas né- gligeables, les retours de billes dès mécanismes connus causent une diminution de rendement. Compte tenu des inconvénients des mécanismes connus rap- pelés ci-dessus, l'invention a pour but de remplacer les perfo- rations et canaux de retour de billes connus, compliqués à réa- liser et présentant des résistances de frottement appréciables, par des retours à faible frottement, très simples à réaliser, prévus sur la tige filetée. Ce problème est résolu grâce qu fait que le retour de billes s'effectue entre deux filets voisins de la tige filetée, sur une surface plane entre les flancs du filetage, que pour le guidage latéral des billes, cette surface présente des éléments directeurs et qu'un biseau, prévu dans chacun des filets>permet aux billes d'accéder à ladite surface et de la quitter sans en- traves. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé qui illustre, schématiquement et simplement à titre d'exemples préférentiels, divers modes de réalisation du méca- nisme à billes perfectionné. Sur ce dessin La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un méca- nisme à vis à billes selon l'invention; La figure 2 est une vue en plan d'un élément de déviation; La figure 2a est une vue en élévation de l'élément de déviation, suivant la flèche IIa de la figure 2; La figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la - 2 - 2467330 ligne III-III de la figure 1; La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un cy- lindre de poussée et de traction à course courte étanche au im- puretés, muni d'un graissage permanent et comportant un mécanisme à vis à billes tel qu'il est essentiellement représenté par les figures 1 à 3. Les figures 1 à 3 montrent l'écrou 1 avec ses filets 13 et.ses flancs de filetage1la,-ainsi que la tige filetée 2 avec ses filets 12 et ses flancs de filetage 2a. Entre deux flancs extérieurs de filetage 2a de la tige filetée 2, une surface plane 5 est réalisée, par exemple par fraisage. La largeur-de cette surface 5, dans la direction axiale de la tige-filetée 2, est déterminée par la distance axiale entre les deux flancs extérieurs de filetage 2a. La-longueur de la surface 5, mesurée à peu-près transversalement à la direction axiale-de la tige-filetée 2, résulte de cette condition que les billes 3 doivent descendre des filets ou guides de billes 13 de l'écrou 1 sur la surface 5 et ne plus- toucher les flancs de fi- letage la de l'écrou. Il en résulte la distance d, figure 3, que l'on pourrait encore réduire un peu en donnant à la surface 5 une forme légèrement bombée suivant la périphérie de la tige fi- letée. L'angle a (entre la surface directrice 4 et le flanc 2a) sous lequel les billes 3 sont ramenées résulte, par construction, des figures 1 et 3, si l'on tient compte des biseaux 6 qui permettent au billes 3 de quitter sans entraves leur ligne d'ap- pui dans les flancs de filetage. Sur la figure 1, on a indiqué en tireté deux éléments directeurs parallèles et un peu espacés axialement, à savoir des surfaces directrices pratiquement planes4 qui, conjointement avec une surface partielle de 5 - considérée en coupe longitudinale axiale de la tige filetée 2 - limitent un canal 18 en U de retour des billes. Comme on le voit par la fi- gure 1, le canal 18 de retour des billes présente latéralement, à l'extrémité (à la transition vers les filets 12) une allure légèrement coudée. Les figures 2 et 2a montrent la forme ainsi déterminée des éléments de déviation 14 que l'on visse, au moyen de vis à -3- 2467330 tête fraisée (non représentées) logées dans des perforation 15, sur la surface 5 munie à cet effet de trous taraudés 7. La figure 4 illustre à nouveau le processus de retour des billes 3 à propos d'un cylindre de poussée et de traction à course courte. Au lieu d'une seule couronne de billes, on peut en disposer un nombre quelconque sur la surface de la tige filetée 2. La tige filetée 2 est de forme creuse. Les deux ex- trémités d'arbre creux de la tige filetée 2 sont guidées dans des joues 8 de l'écrou 1, par exemple par des coussinets auto- lubrifiants en bronze fritté 9 et sont rendues étanches à la sortie de graisse, ainsi qu'à l'entrée d'impuretés et d'eau. par des joints appropriés 10. Des perforations 11 permettent la com- pensation de la graisse lors du va-et-vient de l'écrou 1. Un quatre pans 16 et un élément de liaison 17 permettent d'appliquer la force motrice au dispositif et de la retransmettre. Les éléments de déviation ou de renvoi 14 représentés par les figures constituent l'une de plusieurs possibilités de renvoi, par exemple on peut aussi utiliser des éléments de ren- voi en U s'ils remplissent les conditions de renvoi décrites. La matière utilisée pour les éléments de renvoi 14 doit, si les vitesses de rotation et les forces à transmettre sont grandes, être identique à la matière de la tige filetée 2 et de l'écrou 1, donc avoir la même dureté et la même ténacité. A de petites vitesses de rotation, et si les forces sont réduites, on peut utiliser pour les éléments de déviation 14 une matière synthétique qui assure l'avantage de l'absence de bruit lors du débordement des billes. Le mécanisme à vis à billes selon les figures 1 à 4 transforme la rotation de la tige filetée 2 en un mouvement de translation de l'écrou 1 suivant la flèche double x. Bien entendu, on peut en principe opérer une inversion cinématique dans les exemples d'exécution représentés. Les retours de billes sont, de préférence, trempés. Toutefois, la trempe des retours de billes comporte des diffi- cultés notables dans les mécanismes connus décrits plus haut. Etant donné la structure compliquée des retours de billes connus, il se produit en effet des profondeurs de trempe non uniformes - 4 2467330. qui, étant donné les contraintes structurales qui en résultent, conduisent à des rebuts ou à des dommages à la surface pendant le fonctionnement. Par contre, la structure selon l'invention présente, grâce à la surface plane 5 et aux biseaux 6, une sur- face uniforme et non compliquée qui permet une trempe uniforme et sans problèmes. Pour compléter, on signalera encore que les billes 3 ne sont pas représentées sur la figure 1, pour simplifier la représentation. - REVENDICATIONS 2467330 1. Mécanisme à vis à billes comportant des billes prévues entre l'écrou et la tige filetée, logées dans des filets de même pas de l'écrou et de la tige filetée et pouvant être renvoyées, pour le retour des billes, par des moyens prévus dans la tige filetée, méca- nisme caractérisé par le fait que le retour de billes s'effectue entre deux filets voisins (12) de la tige filetée (2), sur une surface plane (5) entre les flancs (2a) du filetage, que pour le guidage la- téral des billes (3), cette surface (5) présente des éléments direc- teurs (4) et qu'un biseau (6), prévu dans chacun des filets (12), permet au billes (3) d'accéder à la surface (5) et de la quitter sans entraves. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments directeurs sont formés de deux surfaces direc- trices (4) espacées l'une de l'autre, disposées perpendiculairement sur la surface (5). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les surfaces directrices (4) sont formées par deux éléments de déviation (14) fixés avec espacement axial entre eux sur la tige filetée (2).