Brevet FR2541395A1 — publié le 19840824

La présente invention se rapporte à un palier de rou- lement du type fermé pour convertir un mouvement rotatoire en un mouvement d'avance linéaire pour obtenir de plus grandes forces de poussée et une plus grande stabilisation des posi- tions relatives d'un arbre et d'organes de roulement à l'aide d'organes annulaires ou bagues de roulement inclinés les uns par rapport aux autres, plusieurs bagues de roulement de ce type, montées dans un boîtier commun, étant en prise mécanique, par leur face interne, avec la face externe d'un arbre. On connaît des paliers de roulement (DE-C-2 709 006) qui se composent essentiellement de trois ou quatre bagues de roulement glissant par leur face interne de roulement sur des arbres lisses arrondis Ces bagues sont inclinées par rapport à l'axe de l'arbre et sont reliées à cet arbre par friction Les surfaces de contact entre l'arbre et les bagues de roulement, ainsi que la position inclinée de ces dernières, sont sélectionnées de telle façon que les pistes de roulement desdites bagues sur l'arbre décrivent des lignes hélicoïdales identiques Les bagues de roulement sont logées dans un boîtier en deux parties muni d'échancrures correspondantes pour rece- voir les bagues de roulement et les éléments élastiques ser- vant à engendrer les pressions (assemblage par friction). Ces paliers de roulement ont une grande précision, mais ils sont trop compliqués et trop particuliers pour de nombreux cas d'application Ainsi, avec cette forme de réalisation, il est par exemple impossible de transformer le pas à gauche de mécanismes à filetages en un pas à droite, ou d'obtenir une autre valeur dé ce pas L'inconvénient consiste également en la subdivision du boîtier en deux parties, qui nécessite toujours une adaptation et un vissage en fonction des dimen- sions mutuelles. En se basant sur l'expérience de cet état de la technique, l'inven- tion a pour objet de simplifier ce type de&mécanismes connu équipé de paliers de roulement, de telle manière que les éléments constitutifs nécessaires puissent être assemblés de manière simple en fonction de la réalisation souhaitée du mécanisme, sans qu'il faille prévoir à cet effet des parties compliquées du boîtier munies d'éléments filetés et d'éléments de pression. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que le palier comporte un boîtier tubulaire dans lequel des bagues de roulement et des organes d'espacement sont disposés en alternance selon une forme de réalisation modulaire en vue de former le type de réalisation souhaité d'un palier de roulement, lesdites bagues et lesdits organes étant centrés par un arbre. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le boîtier tubulaire peut être muni de surfaces de contact sur lesquelles peuvent être en appui les bagues de roulement qui ne sont pas soumises à une pression Les éléments d'espacement peuvent comporter deux faces planes respectives inscrivant entre elles l'angle d'inclinaison. Chaque organe d'espacement peut être formé par deux parties identiques respectives entre deux bagues de roulement consi- dérées Aux extrémités dudit boîtier tubulaire, le palier de roulement peut être à chaque fois en appui seulement par l'intermédiaire d'une partie d'un organe d'espacement Pour engendrer la force de poussée nécessaire audit palier de roulement, il peut être prévu une vis de pression agissant sur un organe élastique intermédiaire répartiteur de pression. En variante, on peut utiliser à la place de la vis de pression un ressort plat trapézoïdal Enfin, ledit palier de roulement assemblé selon le principe modulaire peut être bloqué et retenu sans aucun jeu, aux extrémités du boîtier tubulaire, par des bagues élastiques respectives insérées dans des gorges. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure l est une vue par-devant avec coupe par- tielle d'un palier de roulement équipé de trois bagues de roulement, ces trois bagues étant toutefois ajustées avec un pas à droite; la figure 2 est une vue en plan avec coupe partielle correspondant à la figure l; la figure 3 est une demi-vue demi-coupe transversale correspondant à la figure l; la figure 4 est une vue en plan d'un palier de rou- lement du même type muni de trois bagues conçues pour un pas à gauche; la figure 5 est une vue schématique d'un palier de roulement qui, à la différence des figures 1, 2 et 4, est doté de quatre bagues de roulement conçues également pour un pas à droite; la figure 6 est une vue fragmentaire avec coupe par- tielle de l'agencement d'un ressort plat de pression destiné principalement à des paliers de roulement munis de quatre bagues et la figure 7 est une vue avec coupe partielle d'un ressort de pression associé à la bague de roulement. La forme de réalisation de paliers de roulement est déterminée en premier lieu par deux exigences dictées par la pratique Du point de vue extérieur, on considère d'une part la forme de réalisation devant s'adpater aux particula- rités de la machine ou de l'appareil (position des bagues de roulement) tandis que, d'autre part, une importance est accordée au pas qui est nécessaire au déroulement du mouvement souhaité et qui, indépendant de la configuration externe, peut être très différent. La séparation de la forme de réalisation selon la position et l'inclinaison (pas) des bagues de roulement permet d'obtenir une possibilité de variation particulièrement grande. Il n'est pas nécessaire de serrer deux bagues externes de roulement i sur tout le pourtour d'un boîtier 2; les contacts établis en deux points 3 et 4 suffisent pour assurer la position desdites bagues, dans le boîtier, perpendiculairement à un arbre 5 Ces deux points précités se trouvent, dans -l'exemple considéré, sur deux surfaces rectilignes 6 et 7 qui constituent des cordes sur la-section par ailleurs circu- laire de la silhouette du boîtier, et qui sont choisies de façon que lesdits points 3 et 4 soient suffisamment éloignés l'un de l'autre pour qu'on obtienne une position stable des bagues de roulement 1 Du côté desdits points 3 et 4, l'arbre est également en contact avec la face interne de roulement des bagues 1 en des points de roulement 8 et 9, ce qui leur confère leur position stable-par rapport au bo Xtier Dans la région d'une bague médiane de roulement 10 (figure 1), qui touche l'arbre en un point 11 (décalé de 1800 par rapport aux points 8 et 9),le boîtier 2 possède un décolletage au tour 12 ménagé de façon que ladite bague médiane puisse être poussée contre l'arbre au moyen d'une vis de pression 13, sans toucher le boftier en un autre endroit L'inclinaison des bagues de roulement perpendiculairement à l'arbre 5 selon un angle d'inclinaison + P (figures 2 et 4) est déterminée par des bagues d'espacement 14 pouvant être utilisées soit pour un pas à droite (figure 2), soit pour un pas à gauche (figure 4) Les figures annexées mettent en évidence que le même nombre de bagues d'espacement 14 peut être utilisé non seulement pour les deux inclinaisons, mais également pour des paliers de roulement munis de quatre bagues 1 et 10 (figures 2 et 5), l'angle de conicité correspondant dans ce cas à l'angle d'inclinaison > Ces bagues d'espacement, délimitant les bagues de roulement 1 et 10, sont de réalisa- tion cunéiforme Pour modifier l'inclinaison, il suffit par conséquent d'inverser ces bagues cunéiformes d'espacement 14 De la sorte, on peut également obtenir de manière simple de petites inclinaisons, représentant par exemple des frac- tions d'un degré, ce qui n'est que difficilement possible en présence de filetages normaux coopérant par conformation. Néanmoins, ces organes d'espacement doivent être conçus de façon qu'ils conservent dans le bottier la position qui leur a été assignée par réglage Dans le cas considéré, on a par exemple ménagé dans le boîtier des gorges 15 dans lesquelles s'engagent des saillies correspondantes 16 des bagues d'espacement 14 Ces bagues d'espacement cunéiformes peuvent également être conformées de façon qu'elles entourent les arbres avec une étanchéité parfaite, sans pour autant les freiner, ou bien, dans la négative, en les freinant seulement légèrement Cet effet peut être renforcé par un choix des matériaux appropriés constituant les'bagues d'espacement, ainsi que par la configuration desdites bagues, en particulier lorsqu'il convient aussi de maintenir en réserve des lubri- fiants dans des renfoncements de ces bagues d'espacement. Dans la description qui précède,la pièce 13 a été qualifiée de vis pour engendrer la pression qui est nécessaire pour assurer la liaison par friction entre les bagues de rou- lement 1 et 10 et l'arbre 5 Entre cette vis et le pourtour externe de la bague médiane 10, on a intercalé des éléments élastiques 17 servant d'accumulateurs de pression et permet- tant d'ajuster la force à différentes valeurs, ces éléments consistant par exemple en des rondelles élastiques, en des ressorts en caoutchouc ou en des organes analogues Ils peu- vent exercer une pression seulement sur la bague de roule- ment 10 comme le montre la figure 1 (palier à trois bagues), ou bien agir sur les deux bagues médianes 10 dans le cas de la figure 5 (palier à quatre bagues) La figure 6 montre une autre solution Deux vis 18 et 1 '9 permettent d'ajuster un ressort plat 20 d'une manière telle que ce ressort soit en appui sur les deux bagues médianes 10 approximativement en des points 21 et 22 Etant donné que ces deux points 21 et 22 sont relégués à l'extérieur d'un axe 23-24, la pression est malgré tout répercutée uniformément les deux bagues de roulement 10, même dans le cas o, par suite d'imprécisions de fabrication ou d'usure, les points de pression 21 et 22 accuseraient une différence de hauteur Ce ressort trapézoïdal peut être réalisé de façon qu'il touche les bagues de rou- lement sur une surface la plus grande possible de manière à répercuter la pression uniformément, éventuellement par l'entremise de moyens répartiteurs de pression Naturellement, si besoin est, il est également possible d'utiliser d'autres ressorts trapézoïdaux 20. Pour assurer la cohésion entre les bagues de roulement et les bagues d'espacement, des gorges 25 sont élaborées dans les extrémités du bottier en vue de recevoir des bagues élas- tiques 26 Pour des objectifs particuliers, des paliers de roulement de plus grandes longueurs sont également nécessaires. A cette fin, on utilise seulement un plus long tronçon du profil du bottier 2 et on intercale des organes tubulaires d'espacement entre les bagues cunéiformes d'espacement 14. Lorsqu'on utilise des paliers de roulement appliquant une force de poussée plus grande, par exemple une force &e poussée limite multipliée par deux, il est possible d'incorpo- rer, dans un bottier 2 présentant en conséquence une plus grande longueur, quatre autres bagues de roulement 1, 10 et six bagues d'espacement 14 correspondantes, auquel cas il con- vient de veiller à ce que la répartition de pression soit statiquement irréprochable et que des contraintes les plus identiques possible soient imposées à toutes lesdites bagues 1, 10. Le bottier peut, lui aussi, présenter une autre forme, par exemple une configuration externe arrondie munie ou non de saillies La forme représentée dans le présent mémoire a l'avantage que, par exemple, des trous de fixation 27 peuvent être élaborés dans les coins de la face extrême du carré repré- senté sur la figure 3, et non pas seulement sur les surfaces du tétragone. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux paliers décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Palier de roulement du type fermé pour convertir un mouvement rotatoire en un mouvement d'avance linéaire afin d'obtenir de plus grandes forces de poussée et une plus grande stabilité des positions relatives d'un arbre et d'organes de roulement à l'aide d'organes annulaires ou bagues de roule- ment inclinés les uns par rapport aux autres, plusieurs bagues de roulement de ce type, montées dans un boîtier commun, étant en prise mécanique-par leur face interne avec la face externe d'un arbre, palier caractérisé par le fait qu'il comporte un boîtier tubulaire ( 2) dans lequel sont incorporés en alter- nance, selon une réalisation modulaire, des bagueà de roule- ment ( 1,10) et des organes d'espacement ( 14), en vue de former le type de réalisation souhaité d'un palier de roulement, lesdites bagues et lesdits organes étant centrés par un arbre ( 5). 2 Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boîtier tubulaire ( 2) est muni de surfaces de contact ( 6,7) sur lesquelles sont en appui les bagues de roulement ( 1) qui ne sont pas soumises à une pression. 3 Palier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les organes d'espacement ( 14) possèdent deux faces planes respectives qui inscrivent entre elles l'angle d'inclinaison ( e). 4 Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, entre deux bagues de roulement respectives ( 1), chaque organe d'espacement ( 14) est constitué de deux parties respectives identiques. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que, aux extrémités respectives du boîtier tubulaire ( 2), ledit palier est en appui à chaque fois par l'intermédiaire d'une partie d'un organe d'espacement ( 14). 6 Palier selon l'une quelconque des revendications là 5, caractérisé par le fait que, pour engendrer la force de poussée nécessaire à ce palier de roulement, il est prévu une vis de-pression ( 13) qui agit sur un élément intermédiaire élastique ( 17) répartiteur de pression. 7 Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il est possible d'utiliser, à la place de la vis de pression ( 13), un ressort plat tra- pézoidal ( 20). 8 Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, aux extrémités du boîtier tubulaire ( 2), ce palier assemblé selon le principe modulaire est bloqué et retenu sans aucun jeu par l'intermédiaire de bagues élastiques respectives ( 26) insérées dans des gorges ( 25).