Brevet FR2560947A1 — publié le 19850913

La présente invention concerne les douilles à billes, et notamment une douille permettant un défaut d'alignement de l'arbre associé. On connait déjà des douilles à billes qui logent des arbres et qui sont dstinées à se déplacer de façon rectiligne, dans la direction de l'axe de l'arbre. En général, ces douilles ont plusieurs chemins fermés de circulation de billes, distants circonférentiellement et comprenant chacun une partie de chemin dans laquelle les billes sont soumises à des forces, les billes étant alors disposées parallèlement à l'axe de l'arbre et subis- sant des forces de l'arbre et d'un organe qui transmet la force à la paroi dans laquelle est monté l'arbre. Chacun des chemins de circulation comprend aussi une partie de chemin dans laquelle les billes ne sont pas soumises à des forces, les billes étant alors alignées parallèlement à l'axe de l'arbre et ne subissant pas de force. Des parties de transition sont formées entre les extrémités de la partie dans laquelle les billes sont soumises à des forces etdela partie dans laquelle elles ne sont pas soumises à des forces. Etant donné la construction qui précède, les douilles à billes connues doivent être réalisées avec une très grande précision. La plupart des douilles à billes connues ne permettent pas un défaut d'alignement axial ou radial de l'arbre par rapport à l'alésage dans lequel doit être monté l'arbre par l'intermédiaire de la douille. On a déjà essayé de réaliser des douilles permet- tant un certain défaut d'alignement de l'arbre par rapport à l'alésage dans lequel il doit être monté. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 545 826 décrit une douille à billes comprenant une cage formée d'une résine synthétique, délimitant les parties de chemin dans lesquel- les les billes ne sont pas soumises à des forces, et ayant des ouvertures dans lesquelles se logent des plaques destinées à encaisser les forces, par enclencheant. élastique afin que les parties de chemin dans lesquelles les billes sont soumises à des forces soient délimitées. L'ensemble de la cage, des plaques encaissant les forces et des billes est destiné à être introduit dans l'alésage. Dans l'arrangement décrit dans ce brevet, chacune des plaques d'encaissement de force qui est enclenchée élastiquement dans la cage de résine synthétique, a une partie centrale épaissie. Ces parties centrales épaissies permettent un léger basculement des plaques par déplacement de la masse élastique de la cage si bien qu'un certain déplacement angulaire de l'arbre par rapport à l'axe de la douille est possible. Selon ce brevet, les plaques qui encaissent les forces sont réalisées de manière qu'elles présentent une élasticité suivant deux axes et répartis- sent ainsi les forces. Lorsque l'alésage de montage n'a qu'une finition grossière ou est formé d'un matériau mou, un manchon intermédiaire peut aussi tre utilisé. Bien que la construction décrite dans ce brevet permette un certain défaut d'alignement de l'arbre, elle présente un certain nombre d'inconvénients. D'abord, dans la plupart des.installations, la douille doit réagir contre l'alésage de montage en présence d'un défaut d'ali- gnement de l'arbre. Les plaques d'encaissement de force qui sont relativement élastiques ne forment pas une voie de circulation aussi bonne que des plaques rigides. L'invention concerne une douille à billes qui permet un défaut d'alignement axial de l'arbre. Elle concerne aussi une telle douille qui permet un tel défaut d'alignement de l'arbre sans réaction contre l'alésage de montage. Elle concerne aussi une telle douille à billes qui a des plaques rigides d'encaissement de force qui permettent simultanément la compensation d'un défaut d'alignement. Elle concerne aussi une telle douille à billes qui permet un certain défaut d'alignement et qui n'applique pas de force à la cage de la douille. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation d'une douille à billes selon l'invention; la figure 2 est une coupe de la douille à billes de la figure 1 suivant la ligne 2-2 et à plus grande échelle; la figure 3 est une coupe de la douille à billes O10 suivant la ligne 3-3 de la figure 2, à une échelle légère- ment réduite; et la figure 4 est une vue de bout de la douille à billes selon l'invention. La douille à billes selon l'invention qui porte la référence générale 10 comporte un manchon externe 12 formé d'un matériau convenable capable de supporter des forces, par exemple d'acier, et des capuchons gauche et droit 14 et 16 d'extrémité, formés d'une résine synthé- tique convenable. La cage de logement des billes, portant la référence générale 18, entoure l'arbre 20 qui doit être supporté par la douille. La cage 18 est formée de plusieurs segments 22 moulés en une résine synthétique convenable. Chaque segment 22 a une gorge 24 délimitant une partie de chemin de circulation des billes lorsqu'elles ne sont pas soumises à des forces, et une fente 26 formant la partie de chemin de circulation des billes lorsqu'elles sont soumises à des forces, ainsi que des parties de transition 28 et 30, aux extrémités 32 et 34 des segments, afin que les extrémités de la gorge 24 soient raccordées aux extré- mités de la fente 26, le chemin de circulation des billes du segment étant ainsi complété. Chaque segment 22 a une cavité 36 pour le logement d'une plaque 38 d'application de force qui complète les parties de chemin de circulation des billes soumises à des forces. Chaque plaque 38 a une gorge 40 formée le long de la surface interne de la plaque et formant une voie de circulation des billes qui se trouvent dans la partie de chemin de circulation des billes soumises. à des forces. Cette partie de chemin est destinée à être remplie de billes 42. Le manchon 12 a plusieurs saillies internes 44 qui se trouvent à peu près à la moitié de la longueur des plaques 38 afin qu'elles coopèrent avec les plaques comme décrit dans la suite du présent mémoire. Les capuchons 14 et 16 d'extrémité ont des flasques radiaux 46 dépassant vers l'intérieur et qui coopèrent avec les extrémités du manchon 12, lorsque les différents éléments sont montés. Ces flasques 46 ont des trous espacés 48 destinés à loger des axes 50, aux extrémités des segments. Ces axes 50 sont fixés dans les trous 48 après le montage des différents éléments, par un dispositif convenable, par exemple par soudage par ultrasons. Les flasques 46 des capuchons 14 et 16 ont des saillies 52 qui positionnent les plaques 38 en direction axiale. Les capuchons 14 et 16 ont en outre des paires de languettes diamétralement opposées 54 et 56. Lorsque la douille est montée, les languettes 54 sont placées dans les fentes 58, à une première extrémité du manchon 12, et les languettes 56 sont placées dans des fentes 60 à l'autre extrémité du manchon. Lors du montage de la douille 10, avec ou sans dispositif convenable de montage, les plaques 38 sont logées dans les cavités 36, la cage 22 est introduite dans le manchon 12, les chemins de circulation de billes sont remplis de billes 42, et les capuchons 14 et 16 sont placés aux extrémités du manchon, bien que ces opéra- tions ne soient pas obligatoirement exécutées dans cet ordre. Lorsque les différents éléments ont été montés, les axes 50 sont fixés dans les trous 48 de toute manière convenable, par exemple par soudage aux ultrasons. Il faut noter que les languettes 54 et 56 qui pénètrent dans les fentes 58 et 60 assurent le positionnement du manchon 12 en rotation par rapport à la cage 22 si bien que les plaques 38 sont alignées sur les saillies 44. La disposition est telle que, lorsqu'aucune force n'est appliquée et lors du montage et de la mise en place, la douille permet des tolérances importantes en rotation pour les plaques 38. Dans la douille représentée les plaques 38 ne sont pas maintenues en position dans les cavités 36 par le matériau de la cage 22 si bien qu'aucune force n'est appliquée au matériau de la cage lors du fonctionne- ment de la douille. Les plaques 38 sont relativement rigides. Les saillies 44 permettent à ces plaques de basculer autour d'axes perpendiculaires à leur axe longitu- dinal, si bien qu'un défaut d'alignement de l'arbre est possible lorsque les plaques font un petit angle avec l'axe de l'alésage de montage. En outre, les saillies sont souples ou élastiques si bien qu'elles peuvent fléchir et peuvent maintenir le respect de certaines tolérances sous l'action de forces élevées. La douille permet ainsi un certain défaut d'alignement radial. La construction permet la formation d'un joint d'étanchéité incorporé. Dans la douille, les plaques 38 restent toujours parallèles à l'arbre si bien que ce dernier est toujours en contact maximal avec toutes les billes qui peuvent bien encaisser les forces. Ainsi, l'invention concerne une douille à billes qui permet un défaut d'alignement angulaire de l'arbre, sans que des forces de réaction soient appliquées à l'alé- sage de montage. La douille permet ce défaut d'alignement bien qu'elle comprenne des plaques rigides pour l'encais- sement des forces. Aucune force n'est appliquée à la cage dans la douille selon l'invention. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention; REVENDICATIONS 1. Douille à billes, caractérisée en ce qu'elle comprend une cage (18) ayant plusieurs parties de chemin de circulation de billes, comprenant des parties (26) de chemin de circulation de billes soumises à des forces et des parties (24) de chemin de circulation de billes non soumises à des forces, ainsi que des parties (28, ) -de chemin de transition, reliant les parties de chemin de circulation de billes soumises à des forces et non soumises à des forces, plusieurs plaques de charge (38) coopérant avec les parties de chemin de circulation de billes soumises à des forces et un manchon (12) entourant la cage et les plaques d'encaissement de charge, le manchon ayant plusieurs saillies internes (44) destinées à coopérer avec les plaques d'encaissement 'de charge afin que ces plaques puissent pivoter autour d'axes sensiblement perpen- diculaires à leur longueur. 2. Douille à billes destinée à' supporter un arbre afin qu'il puisse se déplacer axialement dans un alésage, ladite douille étant caractérisée en ce qu'elle comprend une cage (18) de forme générale cylindrique, la cage ayant plusieurs fentes axiales (26) espacées circonférentiellement, et plusieurs gorges axiales (24) espacées circonférentiellement et débouchant radialement vers l'extérieur, disposées entre les fentes adjacentes, et des passagesde transition (28, 30) reliant les extrémités de chaque fente aux extrémités d'une gorge adjacente, et des cavités allongées (36) débouchant vers l'extérieur et formées sur les fentes respectives, plusieurs plaques allongées (38) d'encaissement de force placées dans les cavités formées au-dessus des fentes, un manchon (12) entourant la cage et les plaques si bien que les plaques et la cage, autour des fentes, coopèrent à la formation de parties de chemin de circulation de billes soumises à des forces, et le manchon et les gorges coopèrent à la formation de parties de chemin de circulation de billes non soumises à des forces, des billes (42) placées dans les parties de chemin et un dispositif (44) monté sur le manchon et destiné à provoquer un basculement des plaques d'encaissement de charge autour d'axes sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal des plaques, en présence d'un défaut d'alignement axial, afin que ce défaut puisse être compensé. 3. Douille selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des gorges longitudinales (40) formées dans les plaques d'encaissement de force et desti- nées à loger les billes qui se trouvent dans les parties de chemin de circulation de billes soumises à des forces. 4. Douille selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif destiné à provoquer un basculement est constitué par des saillies internes (44) du manchon, les saillies coopérant avec les plaques entre leurs extré- mités. 5. Douille selon la revendication 4, caractérisée en ce que les saillies sont élastiques. 6. Douille selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (54, 56, 58, 60) destiné à assurer l'alignement circonférentiel des saillies sur les plaques. 7. Douille à billes destinée à supporter un arbre qui est lui-même destiné à se déplacer axialement dans un alésage, ladite douille étant caractérisée en ce qu'elle comprend une cage sensiblement cylindrique (18) formée d'une résine synthétique, la cage ayant plu- sieurs fentes axiales (26) espacées circonférentiellement et plusieurs gorges axiales (24) espacées circonférentiel- lement, débouchant radialement vers l'extérieur et disposées entre les fentes adjacentes, et des passages de transition (28, 30) reliant les extrémités de chaque fente aux extré- mités d'une gorge adjacente, et des cavités allongées (36) débouchant vers l'extérieur au-dessus des fentes respectives, plusieurs plaques métalliques rigides et allongées (38) d'encaissement de charge placées dans lesdites cavités au-dessus des fentes, un manchon métallique (12) entourant la cage et les plaques afin que les plaques et la cage, autour des fentes, coopèrent à la formation de parties de chemin de circulation de billes soumises à des forces, et le manchon et les gorges coopèrent à la formation de parties de chemin de circulation de billes non soumises à des forces, des billes (42) placées dans les parties de chemin, plusieurs saillies internes (44) formées sur le manchon et destinées à coopérer avec les plaques entre leurs extrémités de manière que les plaques puissent pivoter autour d'axes sensiblement perpendiculaires à leur axe longitudinal en présence d'un défaut d'aligne- ment axial afin que ce défaut soit compensé, une paire de capuchons d'extrémités (14, 16), un dispositif (46, 48, 50) de fixation des capuchons d'extrémités sur la cage, et des dispositifs (54, 56, 58, 60) formés sur les capuchons d'extrémités et sur le manchon et destinés à coopérer afin qu'ils assurent le positionnement des plaques et des saillies lors du fonctionnement. 8. Douille selon la revendication 7, caractérisée en ce que la cage est constituée de segments (22), et le dispositif de fixation comporte des dispositifs formés sur les capuchons et sur les segments et destinés à coopé- rer afin qu'ils maintiennent les segments en position convenable de montage pour la formation de la cage. 9. Douille selon la revendication 7, caractérisée en ce que les capuchons d'extrémités ont des épaulements (52) de positionnement axial des plaques. 10. Douille selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque saillie a une dimension circonférentielle supérieure à sa dimension axiale. 11. Douille selon la revendication 7, caractérisée en ce que les saillies sont élastiques.