Brevet FR2521674A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne une noix pour une transmission à vis sans fin et billes, comportant deux noix partielles disposées axialement l'une à côté de l'autre et pouvant être bloquées l'une contre l'autre par leurs surfaces frontales ainsi qu'un élément d'arrêt de forme annulaire, disposé entre les noix coaxialement à celles-ci et qui sert à fixer la position angulaire rela- tive des deux noix partielles en pouvant être relié à celles-ci et en pouvant tourner par rapport aux noix partielles, auquel cas ces dernières et l'élément d'arrêt se chevauchent. Pour réaliser des transmissions à vis sans fin et à billes qui soient exemptes de jeu, on utilise d'une manière classique une noix divisée et on fait tourner les deux noix partielles sur une broche filetée l'une par rapport à l'autre de manière que les billes se déplaçant dans une des noix partielles soient appliquées contre l'un des flancs de la voie de roulement de la broche filetée et que les billes se trouvant dans l'autre noix partielle soient appliquées contre les autres flancs de la voie de roulement tandis que simultanément les deux noix partielles sont appliquées l'une contre l'autre par leurs surfaces frontales De cette manière on élimine cependant non seulement le jeu entre la noix et la broche filetée mais on cherche à réunir à nouveau les noix divisées pour former un ensemble unitaire aussi rigide que possible. On connaît déjà différents modes de blocage des noix partielles appliquées l'une contre l'autre l'une par rapport à l'autre, ainsi par exemple un système du type défini ci-dessus ( brevet allemand DE 2 453 635), dans lequel les zones extrêmes, tournées l'une vers l'autre, des deux noix partielles sont étagées et s'accrochent sur une bague de blocage qui comporte le long de sa périphérie deux rangées d'évidements disposées l'une à côté de l'autre et dans lesquelles peuvent être vissées des vis pointeaux, chaque noix partielle portant dans la zone de chevauche- ment une vis pointeau engagée dans un trou fileté Le nombre des évidements d'une rangée est supérieur d'une unité à celui de l'autre rangée de sorte que les deux noix partielles peuvent tourner l'une par rapport à l'autre d'échelons angulaires relativement petits et peuvent être empêchées de tourner par l'intermédiaire de la bague d'arrêt Ce système connu ne permet cependant aucune modification graduelle de la précontrainte Un autre inconvénient du système connu consiste en ce que, sous l'influence des vibrations se produisant par exemple en cours de transport ( la précontrainte est toujours réglée chez le fabricant), les deux noix partielles peuvent se desserrer malgré la bague d'arrêt car les vis pointeaux ne sont pas engagées sans jeu dans les évidements de la bague d'arrêt et chaque diminution de la pression superficielle s'exerçant sur les surfaces frontales des deux noix partielles provoque une réduction de la rigidité de l'ensemble unitaire constitué par les deux noix par- tielles. L'invention a pour but de créer une noix du type défini cidessus, ayant une structure aussi simple que possible, qui permet une modification graduelle de la précontrainte précitée et qui comporte en outre une grande rigidité pouvant être conservée également en toute sécurité en cours de transport et en service Ce problème est résolu selon l'invention en ce que l'élément d'arrêt est fixé dans une directbn axiale sur une première noix partielle et peut être déplacé, à l'aide de cames présentant une inclinaison dans une direction axiale, sur les surfaces périphériques, tournées l'une vers l'autre, de l'élément d'arrêt et d'une seconde noix partielle, par rapport à cette dernière, par rotation dans une direction axiale Les cames précitées permettent un réglage graduel de la précontrainte et, lorsqu'on choisit la pente de came en correspondance, ce qui est recommandé conformément à l'invention, on obtient un effet de blocage automatique entre l'élément d'arrêt et la seconde noix partielle de sorte qu'une précontrainte réglée initialement est conservée en toute sécurité Lors du serrage de l'élément d'arrêt, la rigidité de la noix formée par les deux noix partielles est également augmentée au delà de la rigidité qui est établie, lors de la création de la précontrainte, par rotation des deux noix partielles sur la broche filetée. Le blocage axial de l'élément d'arrêt par rapport à la première noix partielle, tout en garantissant simultanément la possibilité de rotation des deux parties l'une par rapport à l'autre, pourrait par exemple être assuré en pourvoyant l'élément d'arrêt, sur un de ses côtés, d'un épaulement faisant saillie radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur et qui s'accroche sur un épaulement correspondant de la première noix partielle. Pour maintenir l'élément d'arrêt dans une direction axiale sur la première noix partielle, on pourrait cependant également faire intervenir des moyens équivalents entre l'élément d'arrêt et la seconde noix partielle, c'est-à- dire des cames comportant une inclinaison dans une direction axiale sur l'élément d'arrêt et sur la première noix partielle. Les cames peuvent constituer une fermeture du type balonnette; dans un mode avantageux de réalisation de la noix conforme à l'invention, l'élément d'arrêt peut cependant être relié par l'intermédiaire d'un filetage, et notamment par l'intermédiaire d'un filetage fin, avec la seconde noix partielle ou bien avec les deux noix partiel- les Dans le cas cité en dernier, il est possible de prévoir soit des filetages de pas opposés entre l'élément d'arrêt et les deux noix partielles, c'est-à-dire par exemple un filetage à pas à droite-entre l'élément d'arrêt et la première noix partielle et un filetage à pas à gauche entre l'élément d'arrêt et la seconde noix partielle; il est cependant également possible d'utiliser des filetages de mêmes sens et de pente différente en choisissant la différence de pente de manière que l'élément d'arrêt puisse être bloqué par rapport aux deux noix partielles. De même que dans la structure connue faisant l'objet du brevet allemand DE 2 453 635, il est possible également, dans la noix conforme à l'invention, que les deux noix partielles s'accrochent sur l'élément d'arrêt; il est cependant recommandé d'agencer la structure de manière que l'élément d'arrêt s'accroche sur les zones extrêmes, tournées I'une vers l'autre, des deux noix partielles Dans ce cas l'élément d'arrêt peut également constituer une bride de montage qui serait autrement formée sur une des deux noix partielles On peut ainsi économiser beaucoup de travail d'usinage lors de la fabrication des noix partielles. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig 1 est une vue latérale d'une première forme de réalisation de la transmission à vis sans fin et billes montrant la noix conforme à l'invention indiquée en coupe, la fig 2 est une représentation, correspondant à la fig. 1, d'uneseconde forme de réalisation, la fig 3 est une vue latérale d'une troisième forme de réalisation d'une noix conforme à l'invention, l'élément d'arrêt étant représenté en coupe, et la fig 4 est une coupe faite suivant la ligne 4-4 de la fig 3. La fig 1 représente une broche filetée 10 comportant une voie de roulement 12 de profil hélicoïdal pour une rangée de billes 14, par l'intermédiaire desquel- les la broche filetée 10 est accouplée avec une noix désignée par 16 dans son ensemble Cette dernière contient, d'une manière connue, des éléments de renvoi de billes, non représentés, pour empêcher, lors d'une rotation de la broche filetée 10 par rapport à la noix 16, une sortie des billes 14 hors de la noix. La noix 16 se compose d'une première noix partielle 18 et d'une seconde noix partielle 20, qui sont reliées entre elles par une bague d'arrêt 22 agissant comme un contre-écrou A l'extrémité de droite, conformé- ment à la fig 1, de la noix partielle 20, il est en outre prévu une bride de montage 24 qui comporte des trous 26 et qui permet ainsi de fixer la noix 16, à l'aide de vis, sur une partie de machine comme par exemple un chariot d'une machine-outil. La bague d'arrêt 22 comporte sur sa périphérie extérieure une ouverture 28 d'engagement d'un outil appro- prié et, sur sa périphérie intérieure, un filetage à pas à gauche 30 ainsi qu'un filetage à pas à droite 32, qui sont tous deux agencés sous forme de filmages métriques fins ayant une pente telle que, après montage et serrage, il s'établisse un effet d'auto-blocage Les noix partielles 18 et 20 sont étagées dans leur zone extrêmestournéesl'une vers l'autre et elles sont pourvues, sur leur périphérie extérieure, d'un filetage à pas à gauche 34 et d'un fileta- ge à pas à droite 36 de manière que la bague d'arrêt 22 puisse être vissée sur les deux noix partielles. Lors du montage de la noix 16, on opère de la façon suivante: Initialement, les deux noix partielles 18 et sont montées sur la broche filetée 10 sans la bague d'arrêt 22 mais cependant avec les billes 14 et elles sont rapprochées l'une de l'autre par rotation de manière que leurs surfaces frontales 40 et 42 viennent s'appliquer l'une contre l'autre Dans cette condition, les deux noix partielles sont pourvues de repères sur leurs périphéries extérieures, à l'extérieur de la zone qui sera recouverte ultérieurement par la bague d'arrêt 22, afin qu'elles puissent ultérieurement, après la mise en place de la bague d'arrêt 22, être ramenées dans la position d'appli- cation sans précontrainte Ensuite-la broche filetée 10 est dévissée par exemple de la noix partielle 18 et elle est remplacée par un mandrin de montage pour empêcher les billes 14 de tomber de la voie hélicoïdale de roulement de cette noix partielle Ensuite, le mandrin de montage associé à la noix partielle 18 est enlevé de la noix partielle 20 et la bague d'arrêt 22 est vissée un peu plus loin sur les deux filetages 30 et 32 Par rotation de la noix partielle 18 sur le mandrin de montage ou bien par rotation de la bague d'arrêt 22, il est possible, en observant les repères qui ont été mis en place au préalable, de réappliquer l'une contre l'autre les deux noix partielles 18, 20 par leurs surfaces frontales 40, 42 de telle sorte qu'on puisse enlever le mandrin de montage et revisser la broche filetée dans la première noix partielle 18 Maintenant, par une rotation correspondante des deux noix partielles 18 et 20 l'une par rapport à l'autre et sur la broche filetée 10, on peut exercer la précontrainte désirée qui fait en sorte que les billes 14 se trouvant dans la noix partielle 18 soient appliquées contre les flancs de droite, en regardant la fig 1, de la voie de roulement 12 de la broche filetée tandis que les billes se trouvant dans la noix partielle sont appliquées contre le flanc de gauche, en regardant la fig 1, de la voie de roulement 12; simultanément les surfaces frontales 40 et 42 des deux noix partielles sont appliquées l'une contre l'autre Après réglage de la pré- contrainte désirée, on fait finalement tourner la bague d'arrêt 22 par rapport aux deux noix partielles, à savoir dans le sens d'une augmentation de la pression surfacique entre les surfaces frontales 40 et 42, pour fixer la pré- contrainte réglée comme avec un genre de contre-écrou. Le mode de réalisation de la fig 2 se différen- cie de celui de la fig 1 seulement en ce qu'une bague d'arrêt 22 ' remplit simultanément la fonction de la bride de montage 24 du premier mode de réalisation. Dans le mode de-réalisation des figures 3 et 4, qui représentent deux noix partielles 18 " et 20 " ainsi qu'une bague d'arrêt 22 ", il est prévu les éléments suivants à la place des filetages 30, 32, 34 et 36: la noix partielle 18 " comporte, à la place du filetage à pas à gauche 34, un collet cylindrique à axe de symétrie 34 " 1, la noix partielle 20 " comporte à la place du filetage à pas à droite 36 un collet 36 " pourvu d'une surface hélicoïdale ", tandis que la bague d'arrêt 22 " a une section droite ayant en partie la forme d'un U inversé et elle est pourvue dans cette zone de nervures 76 " et 78 ", qui comportent, sur leurs côtés tournés l'un vers l'autre, des flancs 72 " et 74 ", pouvant s'appliquer de façon correspondante contre les flancs, dirigés vers l'extérieur, du collet 34 " et du collet 36 " les flancs 74 " des nervures 78 " sont ainsi appliqués contre une surface hélicoïdale correspondant à la surface 70 " tandis que les flarncs 72 " sont appliqués sur une surface à axe de symétrie Le collet 34 " et le collet 36 " comportent un nombre d'intervalles 90 " corres- pondant au nombre des paires de nervures 76 ", 78 " de manière que la bague d'arrêt 22 " puisse être mise en place, à la façon d'une fermeture-balonnette, sur les zones extrêmes des noix partielles 18 " et 20 ". Pour le blocage des deux noix partielles 18 " et " soumises à une précontrainte par rotation, la bague d'arrêt 22 " est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre ( en regardant la partie représentée à gauche sur la fig 3), la pente de la surface hélicoïdale 70 " étant suffisamment faible pour établir un blocage automatique. REVENDICATIONS l Noix pour une transmission à vis sans fin et billes, comportant deux noix partielles ( 18, 20) disposées axialement l'une à côté de l'autre et pouvant être bloquées l'une contre l'autre par leurs surfaces frontales ( 40, 42), ainsi qu'un élément d'arrêt ( 22) de forme annulaire, disposé entre les noix coaxialement à celles-ci, qui peut être relié auxdites noix partielles pour les bloquer dans une position angulaire relative et pouvant tourner par rapport auxdites noix partielles, auquel cas ces dernières et l'élément d'arrêt se chevau- chent, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22) est bloqué dans une direction axiale sur une première noix partielle ( 18) et peut être déplacé par rotation dans une direction axiale par rapport à la seconde noix partiel- le ( 20) à l'aide de cames présentant une inclinaison dans une direction axiale et prévues sur les surfaces périphé- riques, tournées l'une vers l'autre, de l'élément d'arrêt ( 22) et de la seconde noix partielle ( 20). 2 Noix selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22) peut être relié à la seconde noix partielle ( 20) par l'intermédiaire d'un genre de fermeture-balonnette. 3 Noix selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22) peut être relié à la seconde noix partielle ( 20) par l'intermédiaire d'un filetage, notamment par l'intermédiaire d'un filetage fin ( 36). 4 Noix selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, pour assurer la liaison de l'élément d'arrêt ( 22) avec les deux noix partielles ( 18, ), il est prévu des moyens équivalents sur celles-ci et sur l'élément d'arrêt. Noix selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22) peut être relié avec les deux noix partielles ( 18, 20) par l'inter- médiaire de filetages de pas inverses ( 30, 32, 34, 36). 6 Noix selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22) peut être relié avec les deux noix partielles ( 18, 20) par l'inter- médiaire de filetages de même sens et de pas différents. 7 Noix selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22 ') comporte une bride de montage. 8 Noix selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt ( 22 ") s'accroche sur les zones extrêmes ( 70 ", 90 "), tournées l'une vers l'autre des deux noix partielles ( 18 ", 20 ").