Brevet FR2636689A1 — publié le 19900323

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux dispositifs de transmission à billes. On connaît dans l'art antérieur, des dispositifs constitués par une gaine tubulaire souple dans laquelle une lame centrale souple coulisse entre deux rangées de billes maintenues chacune par une cage formée d'une bande souple à oeillets de maintien des billes, deux chemins de roulement souples étant prévus respectivement de part et d'autre de l'ensemble de la lame centrale et des deux rangées de billes pour assurer le roulement de ces dernières entre la lame centrale et les chemins de roulement diamétralement opposés. Ces dispositifs tels ceux décrits dans le brevet fran çais 1 490 723 du 23 juin 1966 présentent à la longue, l'inconvénient, du fait de l'usure, de décalages et de frottements latéraux entre les divers éléments, et parfois même, de coincements surtout si ces dispositifs sont à usage constant. Ces phénomènes à éviter sont essentiellement dus à la matière et à la forme des divers constituants et plus particulièrement aux cages à billes. La présente invention a pour but d'éviter de tels inconvénients, d'augmenter la résistance mécanique, de réduire usure et décalages tout en maintenant une bonne souplesse, en assurant une bonne fiabilité et ceci à un prix de revient raisonnable. La présente invention fait appel à des cages à billes d'un type nouveau et à l'application de telles cages dans des dispositifs de transmission d'un type nouveau. Pour ce faire, les cages à billes sont constituées par un ruban souple de type méplat ou feuillard de largeur relativement faible présentant des perforations à intervalles de préférence réguliers, perforations dont les bords présentent des pattes ou ergots de retenue des billes néanmoins libres en rotations, de telles cages pouvant être simplement obtenues par estampage ou matriçage par exemple.Les billes sont placées à force dans les logements de retenue ainsi formés et les cages équipées de leurs billes peuvent être montées dans une gaine souple dans laquelle sont disposés au centre une ame et à la périphérie des chemins de roulement, les cages à billes étant insérées chacune entre l'ame axiale et un chemin de roulement périphérique. Ces dispositifs sont à plusieurs cages et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, à trois cages à billes. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire un mode de réalisation étant bien entendu que celui-ci n'est pas limitatif quant à son mode de mise en oeuvre et aux applications que l'on peut en faire. On se référera aux figures suivantes qui représentent schématiquement: - La figure 1 une vue en perspective partielle sur une cage à bille conforme à l'invention et plus particulièrement le montage d'une bille; - La figure 2 une coupe de section droite sur un disposés tif de transmission conforme à l'invention utilisant trois cages du type représenté à la figure 1; - La figure 3 une vue en plan du feuillard devant former la cage avant découpe. Un ruban 1 de préférence métallique, mais qui pourrait être en d'autres matériaux tels que les polymères présente à intervalles de préférence réguliers, des trous tels que 2. Le matériau constitutif présente autour de ce trou des prolongements tels que 3, 4, 5, 6, de préférence en nombre pair, qui sont repliés, de préférence alternativement, de part et d'autre du plan du ruban. Sur la figure 1, les prolongements 3 et 4 sont repliés vers le haut, 5 et 6 vers le bas. Ces prolongements sont en forme de pattes ou ergots qui vont permettre à la bille 7, qui sera insérée entre eux, d'être maintenue en position et, toutefois, de pouvoir tourner librement, le maintien est bien entendu assuré d'un côté du ruban par les pattes correspondantes et de l'autre par les autres pattes, ici 3 et 4 d'une part, 5 et 6 de l'autre. Ceci explique pourquoi un nombre pair est préférable ainsi qu'une disposition alternée. Le ruban est de préférence constitué par un méplat ou un feuillard métallique bien que l'on puisse envisager d'autres matériaux tels que les polymères. I1 est évident que le feuillard ou-méplat métallique notamment lorsqu'il s'agit de petites billes et donc de rubans de petites dimensions permet une découpe et une mise en forme par estampage ou matriçage. Non seulement cela permet de découper les pattes et de les replier mais également de les bomber légèrement de façon à présenter une concavité plus adéquate au maintien de la bille qu'un simple contact ponctuel sphère/plan. Comme on l'a représenté schématiquement sur la figure 1, ce bombement assure un meilleur enveloppement et maintien de la bille que l'on met en place en forçant légèrement. Ainsi peut-on à partir de feuillards de l'ordre de 0,2 à 0,6 mm d'épaisseur obtenir des rubans de l'ordre de 4 à 10 mm de large pour des billes de l'ordre de 2 à 6 mm de diamètre. Ces diverses valeurs sont indicatives et non limitatives. Il est d'ailleurs possible, en prenant des précautions de fabrication de descendre à de faibles dimensions. Sur la figure 1, on a orienté les pattes 3 et 4 pour être sensiblement disposées selon l'axe longitudinal du ruban 1, les pattes 5 et 6 étant orientées sensiblement selon le sens transversal. Ceci n'est pas une nécessité mais peut être commode notamment lorsque le dispositif de transmission doit être assez sinueux car cela peut facilitér la courbure de l'ensemble plutôt, par exemple, que des pattes disposées à 45 . Mais ceci dépend des matériaux utilisés et ne saurait donc être limitatif. On notera également que lorsque le feuillard est encore plan, la forme des pattes doit être telle que leur ensemble tient dans le cercle 2 pour éviter des apports de matière ultérieurs. Dans le cas des deux paires de pattes de la figure 1, chaque patte doit tenir dans un secteur circulaire de 90" avant pliage. Ceci est illustré à la figure 3 où les divers éléments de la figure 1 ont été représentés schématiquement, à plat, avec les mêmes numéros de référence. On comprend que le choix de deux paires de pattes, surtout pour les faibles dimensions, évite le sous-dimensionnement auquel on arrive nécessairement avec un plus grand nombre de pattes, à moins que l'on apporte de la matière par exemple par soudure de pattes sur le bord d'un trou simple.Dans un tel cas, on peut, par exemple, doubler la nombre de pattes de la figure l en gardant les mêmes dimensions. Cependant l'intérêt de la disposition des figures 1 et 3 est de permettre une fabrication simple, précise, rapide et peu coûteuse. La figure 2 représente en coupe schématique selon une section droite un dispositif de transmission utilisant les rubans 1 formant cages à billes 7 de la figure 1. Dans la gaine souple 8 sont montées trois cages à billes 7 à rubans 1. Ces cages sont disposées à 1200 formant sensiblement les trois côtés d'un triangle équilatéral, ménageant toutefois un écartement aux bords pour permettre un débattement éventuel. Les billes 7 sont localisées entre des chemins de roulement 9 également à 1200 et une âme centrale 10 présentant trois gorges 11 de roulement à 1200. Les gorges Il de l' & e 10 et celles 12 des chemins 9 ont, de préférence, un rayon de courbure légèrement supérieur à celui des billes 7. L'rame 10 et les chemins 9 peuvent être en tout matériau souple adéquat, par exemple, en métal ou alliage mais également en polymère. Quant à la gaine 8, elle peut être en polymère ou en élastomère mais également en tout matériau simple ou composite tel qu'en treillis métallique, en plastique renforcé par fibres de verre, etc. On notera également que le rayon de courbure extérieur des chemins 9 peut être légèrement inférieur au rayon de courbure intérieur de la gaine 8. Si la gaine le permet, en particulier si elle est obtenue par extrusion avec un matériau adéquat, les gorges 12 de roulement peuvent être directement pratiquées dans la gaine 8. On remarquera que les chemins de roulement 9 présentent des cornes 13 qui peuvent à la fois permettre un débattement aux bords des rubans de cage 1 et le limiter, évitant ainsi des heurts entre bords de rubans 1. I1 suffit pour cela que ces cornes 13 soient suffisamment proches des rubans 1 dans leur position médiane pour limiter leur débattement angulaire. On constate également que l'ensemble de l'rame 10, des cages 1 et des billes 7, ainsi que des roulements 9 se maintient de soi-même en position et permet le coulissement longitudinal des cages 1 à billes 7 et de l'àme 10. Sur la figure 2 on a représenté un ensemble à trois cages à billes, il est évident que l'on peut envisager des systèmes à nombre de cages à billes différent et en particulier à deux cages conformes à l'invention qui seraient appliquées au dispositif selon le brevet 1 490 723 ou équivalent. On notera également que les cages et les sues de ces dispositifs sont mobiles et que l'on peut utiliser l'amie comme élément de transmission, mais éventuellement les cages si leurs caractéristiques mécaniques le permettent, ce qui est généralement valable à la traction mais demande des précautions à la compression notamment pour éviter le flambage ce qui peut se résoudre avec une cage plus résistante et/ou des billes plus rapprochées. On a également décrit une gaine à section circulaire; elle peut bien entendu être polygonale, par exemple, triangulaire ou hexagonale avec une âme centrale dans le cas de trois cages, mais on peut imaginer sans sortir du cadre de l'invention des variantes à plusieurs fumes dans une gaine, chaque cage pouvant si besoin est coopérer avec deux ames situées de part et d'autre. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1- Lame souple pour dispositif de transmission à billes comprenant un ruban présentant des trous dans lesquels sont montées des billes à rotation, caractérisée par le fait que le ruban (1) est découpé et conformé pour présenter des trous (2) de forme générale sensiblement circulaire, à la périphérie desquels sont prévus des ergots ou pattes (3,4,5,6) de part et d'autre du ruban (1), et entre lesquels viennent s'insérer les billes (7). 2- Lame selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est constituée en matériau métallique. 3- Lame selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle est constituée en matériau polymère. 4- Lame selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les trous (2) et les ergots ou pattes (3,4,5,6) sont obtenus par estampage. 5- Lame selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les trous (2) et les ergots ou pattes (3,4,5,6) sont obtenus par matriçage. 6- Lame selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4,5,6)sont disposés alternativement de part et d'autre du ruban (1). 7- Lame selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4,5,6) présentent une concavité du côté de la bille (7). 8- Lame selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes sont par paires (3,4-5,6), et diamétralement opposés par rapport au trou (2). 9- Lame selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4-5,6) d'une même paire sont situés du même côté du ruban (1). 10- Lame selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4,5,6) sont au nombre de quatre. 11- Lame selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4,5,6) sont disposés à la périphérie d'un trou (2), à 90 les uns des autres 12- Lame selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les ergots ou pattes (3,4,5,6) sont disposés, les uns (3,4) selon l'axe longitudinal du ruban (1), et les autres (5,6) selon la direction transversale). 13- Dispositif de transmission caractérisé par le fait qu'il est équipé avec des lames selon l'une des revendications 1 à 12.