Brevet FR2538473A1 — publié le 19840629

COUSSINETS A AUTO-BLOCAGE A DOUBLE EFFET POUR UN MOUVEMENT LINEAIRE La présente invention concerne un coussinet à auto-blocage à double effet pour un mouvement linéaire d'un carter ou similaire sur un arbre, une colonne ou similaire, dans lequel entre l'arbre, la colonne ou similaire et le carter ou similaire, qui coopère avec des surfaces coniques de carter ou-similaire et l'arbre, la colonne ou similaire, et comportant un dispositif qui permet de libérer le blocage. Des coussinets à auto-blocage de ce genre pour des mouvements linéaires sont déjà connus Dans ces coussinets connus, des douilles fendues sont disposées entre les pièces de coincement montées dans des cages et l'arbre, de sorte que le transfert de force ne se fait pas directement sur l'arbre Cela perturbe l'efficacité du coussinet à auto-blocage car le glissement est relativement important. L'invention a donc pour objet de proposer un coussinet à auto-blocage à double effet pour des mouvements linéaires, qui est constitué par seulement peu de pièces faciles à monter et avec lequel les forces s'exercent directement sur l'arbre. Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le carter ou similaire comporte deux alésages coniques avec des surfaces d'alésage inclinées dans des sens opposés l'une par rapport à l'autre, contre lesquels s'appuient les pièces de coincement qui sont en contact avec l'arbre, la colonne ou similaire; et que, entre les pièces de coincement de chaque surface d'alésage, sont disposés des éléments élastiques agissant axialement vers l'extérieur et qui s'appuient directement ou indirectement contre les pièces de coincement Cette disposition permet de réaliser un coussinet à auto-blocage avec une course non limitée et une haute précision de positionnement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, des billes de coincement sont prévues entre l'arbre, colonne similaire et les surfaces d'alésage coniques d'une bague extérieure, et-qui sont introduites avec jeu dans des alésages radiaux de bagues de cages entre lesquelles se trouvent par exemple des ressorts annulaires s'appuyant en précontrainte contre les faces frontales voisines des bagues de cage Cette dispositiion ne comporte que peu de pièces faciles à assembler. Il convient en outre que l'alésage de la bague extérieure comporte un bord ou similaire dirigé radialement vers l'intérieur, et de prévoir entre le bord et les bagues de cage, des ressorts annulaires qui s'appuient contre les surfaces frontales des bagues et du bord Cela permet que les bagues de cage soient amenées indépendamment l'une de l'autre en position de déblocage. Il est en outre avantageux d'introduire des billes de coincement dans des logements ouverts vers l'extérieur des bagues de cage, en disposant entre les rangées de billes de coincement une bague élastique fendue qui s'appuie au-dessous du cercle divisé avec une précontrainte radiale entre les billes de coincement, avec des surfaces qui s'étendent tangentiellement aux billes. Selon une autre caractéristique de l'invention, les billes de coincement sont remplacées par des douilles avec respectivement une surface latérale conique qui s'engage contre les surfaces d'alésage coniques d'une bague extérieure, les douilles étant disposées sur l'arbre, la colonne ou autre et comportant éventuellement des fentes axiales Cette disposition offre une grande longévité et ne comporte que peu de pièces faciles à réaliser. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une coupe d'un coulisseau à auto-blocage à double effet pour un mouvement linéaire, selon l'invention, La figure 2 est une coupe d'un autre mode de réalisation d'un coulisseau à auto-blocage à double effet selon l'invention, La figure 3 est une vue-de côté du coulisseau représenté sur la figure 2, La figure 4 représente le coulisseau de la figure 2, avec lequel un mouvement linéaire vers le bas est permis, La figure 5 représente un coulisseau à auto- blocage à double effet selon l'invention, avec un ressort annulaire fendu entre les rangées de billes de coincement, et, La figure 6 représente une variante d'un coulisseau à auto-blocage à double effet qui comporte des bagues de coincement coniques. Le coussinet à auto-blocage à double effet représenté sur la figure 1 comporte une bague extérieure 1, deux bagues de cages 2, 3 avec chacune plusieurs billes de coincement 4, ainsi que des ressorts annulaires 5 qui sont disposés entre les bagues de cages 2,3 La bague extérieure 1, comporte, à-partir des surfaces d'extrémité 6, deux alésages coniques avec des surfaces d'alésage 7 inclinées en sens inverse Dans le cas présent, l'angle de conicité sous lequel sont inclinées les surfaces d'alésage est tel que lorsque le coussinet est verrouillé, il-se produit un auto-blocage Les bagues de cage 2,3 des billes de coincement 4 comportent axialement vers l'extérieur une collerette de poussée 8 et, dans la section annulaire axiale 9, un certain nombre d'alésages 10 répartis suivant la périphérie, dirigés axialement et dans lesquels sont maintenues les billes de coincement 4-de manière à pouvoir se déplacer radialement -Au montage du coulisseau, une bague de cage 2 avec les billes de coincement 4 est alors introduite dans l'alésage de la bague extérieure 1, puis les ressorts annulaires 5 sont mis en place et ensuite la deuxième bague de cage 3 est montée avec les billes de coincement 4 Pour l'introduction de l'arbre 11, les bagues de cage 2,3 sont poussées vers l'intérieur contre la force des ressorts annulaires 5 de sorte que les billes 4 se placent dans la région de plus grand diamètre des surfaces d'alésage coniques 7 et que le diamètre du cercle tangent aux billes 4 est supérieur au diamètre de l'arbre 11. Quand l'arbre 11 a été introduit, les bagues de cage 2,3 sont rappelées axialement vers l'extérieur par la force des ressorts annulaires 5 de sorte que les billes de coincement 4 sont poussées contre les surfaces d'alésage conique 7 et contre l'arbre 11, et que le coussinet est bloqué Un mouvement du coussinet dans les deux directions axiales est possible en poussant les deux bagues de cage 2,3 axialement vers l'intérieur Par exemple, les bagues de cage 2,3 sont associées dans l'alésage avec des paliers lisses 12 qui sont disposés pour pouvoir se déplacer sur l'arbre 11, de manière que lorsque le coulisseau est libéré, son bon guidage soit assuré sur l'arbre 110 Les figures 2 à 4 représentent un coulisseau à auto-blocage similaire, réalisé sur le même principe Le déplacement des bagues de cage 13,14 avec les billes de coincement 15 se fait dans ce cas par un dispositif de débrayage 17 en forme de 'U" dont les branches 18 sont guidées pour se déplacer radialement dans des logements 19 de la bague extérieure 20 Les branches 18 sont prévues chacune sur le côté faisant face aux surfaces d'extrémités extérieures 21 de la cage, avec des surfaces 22 inclinées par rapport à l'axe, et qui s'appuient sur des surfaces correspondantes 23 des faces d'extrémités extérieures 21 des bagues de cage 13,14 Sous l'effet d'une poussée sur le dispositif de débrayage supérieur ou inférieur 17, la bague de cage 12 ou 13 avec les billes de coincement est poussée axialement vers l'intériur (figure 4) et un mouvement axial du coussinet est possible dans une direction ou l'autre Si les deux dispositifs de débrayage 17 sont poussés, le coussinet peut alors se déplacer dans les deux directions axiales. La figure 5 représente un coussinet à auto- blocage à double effet, essentiellement de même réalisation que ceux déjà décrits Dans ce mode de réalisation, les bagues de cage 24,25 comportent des logements 26 débouchant à l'extérieur sur leurs faces d'extrémités opposées, et dans lesquelles sont disposées les billes de coincement 27 en faisant saillie de ce logement 26 Entre les bagues de cage 24, 25 est prévu un ressort annulaire fendu 28,' pouvant être comprimé radialement, disposé entre les rangées de billes de coincement 27 et s'appuyant sur ces dernières avec une prétention radiale au-dessous de la circonférence, par une surface tangentielle 29 Sous l'effet d'une pression vers le bas sur la bague de cage 24, les billes 27 de la rangée supérieure se déplacent axialement vers l'intérieur, de sorte que le ressort annulaire fendu 28 diminue de diamètre et les billes 27 de la rangée supérieure sont dégagées de la surface d'alésage conique 30 Dans le cas d'un mouvement vers le bas du coussinet, les billes 27 de la rangée inférieure sont également dégagées, de sorte que le coussinet peut se déplacer. La figure 6 représente un coussinet à auto- blocage, fonctionnant de la même manière, et qui comporte une bague extérieure 31 A en deux pièces, supportée par un anneau 31, avec deux surfaces d'alésage coniques 32, inclinées en sens inverse, et deux douilles de blocage 33 avec des surfaces extérieures 34 coniques quie par un ressort 35, sont poussées contre les surfaces d'alésage coniques 32 de la bague extérieure 31 Les douilles de blocage 33 sont prévues avec des fentes 36 dirigées axialement de sorte que sous l'effet d'une pression sur les surfaces d'alésage coniques 32 des bagues extérieures 31 A, une compression radiale s'exerce sur-l'arbre 11 La libération du blocage se fait avec ce coussinet par un déplacement axial vers l'intérieur des douilles de blocage 33. Ces modes de réalisation ne sont que des exemples d'un coussinet à auto-blocage selon l'invention pour un mouvement linéaire Des modifications de réalisation des éléments individuels sont possibles dans le cadre de l'invention Ainsi par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 1, un bord ou similaire dirigé radialement vers l'intérieur peut être prévu dans l'alésage de la bague extérieure 1 et un ressort annulaire peut être prévu entre le bord et les bagues de cage, s'appuyant contre les surfaces d'extrémités des bagues et leur bord Il est en outre possible de disposer chaque bille de coincement dans une rainure axiale de la bague extérieure et/ou de l'arbre Des coussinets à auto-blocage pour mouvements linéaires de ce genre conviennent par exemple pour le blocage et le déplacement d'appareils sur des colonnes ou des arbres, ainsi que pour des accouplements et autres. 7 2538473 REVENDICATIONS 1 Coussinet à auto-blocage à double effet pour un mouvement linéaire d'un carter ou similaire sur un arbre, une colonne ou similaire, dans lequel entre l'arbre, la colonne ou similaire et le carter ou similaire sont disposées des pièces de coincement qui coopèrent avec des surfaces coniques du carter ou similaire et de l'arbre, de la colonne ou similaire, et qui est prévu avec un dispositif pour libérer le blocage, caractérisé en ce que le carter ou similaire ( 1,20,31 A) est prévu avec deux alésages coniques, avec des surfaces d'alésage ( 16,30,32) inclinées en sens inverse, sur lesquelles s'appuient les pièces de coincement ( 4,15, 27,33) qui sont associées avec l'arbre( 11) la colonne ou similaire, et que, entre les pièces de coincement ( 4,15,27, 33) de chaque surface d'alésage ( 7,30,32) sont disposés des éléments élastiques ( 5,28,35) exerçant leur force axialement vers l'extérieur et qui s'appuient directement ou indirectement sur les pièces de coincement ( 4,15,27,33). 2 Coussinet selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les surfaces d'alésage ( 7,30,32) sont inclinées par rapport à l'axe du coussinet sous un angle qui assure un auto-blocage sous l'effet du blocage du cous- sinet. 3 Coussinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les billes de coincement-( 4,15) sont disposées entre l'arbre ( 11), la colonne ou similaire et les surfaces d'alésage coniques ( 7) de la bague extérieure ( 1), et sont introduites avec jeu dans l'alésage radial ( 10) des bagues de cage ( 2,3,13,14)o 4 Coussinet selon la revendication 3, carac- térisé en ce que par exemple des ressorts annulaires ( 5) sont disposés entre les bagues de cage ( 2,3,13,14) et s'appuient avec une pré-tension sur des surfaces d'extré- mités opposées des bagues de cage ( 2,3,13,14). 5 Coussinet selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'un bord ou similaire dirigé radialement vers l'intérieur est prévu dans l'alésage de la bague extérieure ( 1) et que par exemple des ressorts annulaires sont disposés entre le bord et les bagues de cage ( 2,3,13, 14) s'appuyant sur les surfaces d'extrémité des bagues de cage ( 2,3,13,14) et leurs bords. 6 Coussinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des billes de coincement ( 27) sont prévues entre l'arbre ( 11), la colonne ou similaire et les surfaces d"alésage coniques ( 30), sont introduites avec jeu dans des logements ( 26) débouchant vers l'extérieur des bagues de cage ( 24,25 > et que entre les rangées de billes de coincement est disposé un ressort annulaire fendu ( 28) qui s'appuie au-dessous de la circonférence sur les billes de coincement ( 27) avec une pré-tension radiale vers l'extérieur. 7 Coussinet selon la revendication 6, carac- térisé en ce que les surfaces ( 29) du ressort annulaire ( 28) s'appuyant contre les billes de coincement ( 29) sont disposées tangentiellement aux billes de coincement ( 27). 8 Coussinet selon l'une quelconques des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que par exemple les bagues de cage ( 2, 3,13,14,25,27) sont associées avec des paliers ( 12) qui sont disposés pour se déplacer sur l'arbre ( 11). 9 Coussinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, entre l'arbre ( 11), la colonne ou similaire et la bague extérieure ( 31 A) sont disposées des douilles de blocage ( 33) avec chacune une surface extérieure ( 34) conique et un alésage cylindrique, qui s'engage contre les surfaces d'alésage coniques ( 32) de la bague extérieure ( 31 A) et l'arbre ( 11), la colonne ou similaire. Coussinet selon la revendication 9, caractérisé en ce que les douilles de blocage ( 33) comportent des fentes axiales ( 36). 11 Coussinet selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la bague extérieure ( 31 A) consiste en deux tronçons de bague qui sont assemblés par un dispositif correspondant ( 31). 12 Coussinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les dispo- sitifs de débrayage ( 17) réalisés en forme de U sont disposés de manière à pouvoir se déplacer radialement dans des logements ( 19) de la bague extrieure ( 20) ou similaire, et dont les branches ( 18) comportent des surfaces ( 22) inclinées par rapport à l'axe, opposées aux faces d'extrémités ( 21) des bagues de cage ( 13,14) ou similaires, et qui s'appuient sur des surfaces ( 23) de la bague de cage ( 13,14) d'inclinaison correspondante.