Brevet FR2657403A1 — publié le 19910726

La présente invention est relative aux écrous dits antijeu, qui sont utilisés pour une commande de mouvement, par exemple pour déplacer un organe d'une machine ou d'un appareil, lorsque l'on crée un mouvement relatif de rotation entre la vis et l'écrou. En général, on fait tourner la vis par une commande extérieure et l'écrou, qui est bloqué en rotation, se déplace en translation axiale par rapport à la vis pour commander le déplacement de l'organe en question. Le déplacement de cet organe est commandé dans les deux directions et il est donc souhaitable qu'il n'y ait pas de temps mort entre la rotation de la vis et le déplacement linéaire de l'écrou, ce temps mort résultant du jeu qui doit nécessairement exister entre le filetage de la vis et le taraudage de l'écrou. Pour éviter ce temps mort, on a déjà conçu de nombreux types d'écrou anti-jeu , ces écrous comportant par exemple deux parties taraudées qui sont mobiles axialement l'une par rapport à l'autre et qui sont sollicitées élastiquement dans le sens axial pour se rapprocher ou s'éloigner l'une de l'autre, de sorte que les taraudages de ces deux parties soient en appui contre les flancs opposés du filetage de la vis. L'invention vise à perfectionner des écrous de ce genre, c'est-à-dire comportant deux parties taraudées qui peuvent être déplacées axialement l'une par rapport à l'autre, l'écrou selon l'invention étant de structure simple et garantissant toute absence de jeu ou de temps mort lors de l'inversion du sens de la commande ou lors du démarrage. A cet effet, l'écrou selon l'invention est caractérisé en ce que : - chacune des deux parties taraudées présente une surface d'appui, ces deux surfaces étant convergentes l'une vers l'autre et l'une au moins d'entre elles étant inclinée d'un angle différent de 90 par rapport à l'axe commun de la vis et du corps de l'écrou, - un coin présente des faces latérales qui ont la même incli naison que lesdites surfaces d'appui respectives et qui co opèrent avec celles-ci, et - des moyens élastiques sollicitent radialement le coin pour que les faces latérales de celui-ci coopèrent avec lesdites surfaces d'appui pour déplacer axialement les deux parties taraudées l'une par rapport à l'autre. Avec un tel écrou anti-jeu, le coin, grâce aucmoyens élastiques, tend à déplacer axialement les deux parties taraudées pour que leurs taraudages respectifs coopèrent avec les flancs opposés du filetage de la vis, cette coopération étant assurée de manière continue. En général, le coin est sollicité radialement vers l'intérieur , pour éloigner ou rapprocher les deux parties taraudées. De préférence, notamment pour des raisons d'usinage, les faces latérales du coin sont planes et les surfaces d'appui des deux parties taraudées sont planes ou coniques. Suivant un mode de réalisation préféré, les deux parties taraudées sont alignées et espacées axialement, en étant par exemple constituées par des douilles. De préférence, l'écrou comporte un élément élastique de rappel des deux parties taraudées dans un sens opposé à celui de l'action du coin ; cet élément élastique est par exemple constitué par une languette, notamment annulaire, qui est venue de matière avec les deux parties taraudées. Suivant un premier type de réalisation, le coin est placé dans une encoche qui est ménagée entre les deux parties taraudées pour écarter celles-ci ; cette encoche est limitée axialement par les deux surfaces d'appui qui sont en regard et qui coopèrent avec le coin. Cette encoche est située dans la zone radiale de l'élément élastique et elle s'étend sur un angle bien inférieur à 3608 pour que l'élément élastique reliant les deux parties taraudées s'étende dans la zone angulaire restante non occupée par l'encoche. Dans ce type de réalisation, l'élément élastique s'étend angulairement dans un plan radial sur le complément à 360 de l'encoche, par exemple sur environ 2200, et il est défini par deux fentes radiales traversantes, espacées axialement, dont, pour chaque fente, une extrémité débouche dans l'encoche et l'autre extrémité s'arrête à distance de celleci pour la liaison de la languette avec la partie taraudée associée, les deux fentes débouchant sur les deux faces axiales opposées de l'encoche, en général en des points qui sont axialement décalés. Suivant un autre type de réalisation, les deux surfaces d'appui des deux parties taraudées sont orientées axialement dans des directions opposées et elles convergent en s'éloignant de l'axe commun de la vis et de l'écrou, comme les faces latérales du coin qui se font face, le coin recouvrant extérieurement et angulairement une partie au moins de la zone radiale de séparation des deux parties taraudées et ces dernières se rapprochant axialement sous l'action du coin. Dans les diverses réalisations, on peut prévoir soit un seul coin, soit plus d'un coin, par exemple deux coins qui sont disposés symétriquement à la périphérie de l'écrou. Quant aux moyens élastiques, ils sont de préférence constitués par un ressort annulaire qui est logé dans une gorge extérieure pratiquée dans un plan radial au moins sur le coin, ce ressort s'étendant de préférence sur environ 3608. On comprendra bien l'invention à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence au dessin annexé qui fait partie de la description et dans lequel : Fig. 1 est une coupe axiale d'un écrou anti-jeu établi selon un mode de réalisation de l'invention ; Fig. 2 est une coupe dans le plan radial II-II de l'écrou de la Fig. 1 ; Fig. 3 est une vue en perspective éclatée de l'écrou des Figs. 1 et 2 ; et Fig. 4 est une coupe axiale d'un écrou anti-jeu établi selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, on supposera, à titre illustratif et nullement limitatif, que l'écrou anti-jeu coopère avec une vis de commande qui est entraînée en rotation pour déplacer axialement l'écrou qui est lui-même bloqué en rotation. On décrira tout d'abord le premier mode de réalisation des Figs. 1 à 3. De façon connue, l'écrou anti-jeu selon l'invention comprend deux parties taraudées 1,2 qui sont mobiles axialement l'une par rapport à l'autre et dont les taraudages 3,4 , qui sont identiques, sont destinés à coopérer avec le filetage de la vis de commande (non représentée). Selon l'invention, chaque partie taraudée 1,2 présente une surface d'appui 5,6, ces deux surfaces 5,6 étant convergentes l'une vers l'autre et l'une au moins d'entre elles étant inclinée d'un angle différent de 900 par rapport à l'axe commun de l'écrou et de la vis. Un coin 7 est destiné à coopérer par ses faces latérales 8,9 avec les surfaces d'appui 5,6 sous l'action de moyens élastiques 10 qui sollicitent radialement le coin 7 pour déplacer axialement les parties taraudées 1,2 de manière que les taraudages 3,4 de celles-ci coopèrent avec les flancs d'orientation opposée du filetage de la vis. Pour assurer une bonne coopération entre le coin 7 et les parties taraudées 1,2, les faces latérales 8,9 du coin ont la même inclinaison que les surfaces d'appui 5,6 des parties taraudées 1,2. Comme représenté sur la Fig. 1, les surfaces d'appui 5,6 des parties taraudées 1,2 convergent vers l'axe commun de la vis et de l'écrou, en étant symétriques par rapport à un plan radial. Les surfaces d'appui 5,6 des parties taraudées, de même que les faces latérales 8,9 du coin, qui ont la même inclinaison que les surfaces 5,6, sont de préférence planes. Toutefois, les surfaces d'appui 5,6 peuvent être coniques, les faces latérales 8,9 du coin restant planes pour permettre un coulissement radial du coin. Toutefois, dans ce cas, le contact entre le coin 7 et les parties taraudées 1,2 ne se fait que suivant deux génératrices. Dans le mode de réalisation des Figs. 1 à 3, le coin 7 est rappelé radialement vers l'intérieur par les moyens élastiques 10 qui peuvent être constitués par un ressort annulaire fendu qui est situé dans un plan radial et qui entoure la périphérie extérieure du coin 7 en assurant à la fois sa retenue et son rappel radialement vers l'intérieur. Pour la réception du ressort 10, le coin 7 présente sur sa surface périphérique extérieure une gorge 11 de section semi-circulaire. En fonctionnement, le coin 7 est logé dans l'encoche 12 qui est ménagée entre les parties taraudées 1,2 et qui est limitée axialement par les surfaces d'appui 5,6. Sous l'action du ressort 10, le coin 7 est sollicité radialement vers l'intérieur pour écarter les parties taraudées 1,2 jusqu'à ce que les taraudages 3,4 viennent s'appuyer sur les flancs opposés du filetage de la vis. De préférence, les parties taraudées 1,2, qui sont alignées et espacées axialement, en formant chacune une douille, sont reliées par un élément élastique 13 qui est situé entre elles, dans la zone radiale de l'encoche 12,et qui est relié à ses extrémités respectivement aux parties taraudées 1,2. Cet élément élastique 13 se présente sous la forme d'une languette qui s'étend dans un plan radial, sur un angle qui est le complément à 360 de l'angle occupé par l'encoche 12. L'élément élastique 13 est défini par une fente radiale 14 qui, à une extrémité , débouche dans l'encoche 12 et qui, à son autre extrémité, s'arrête à distance de celle-ci pour ménager une zone de liaison 15 de l'élément élastique avec la partie taraudée 1 ; de l'autre côté, une fente radiale 16 s'épare l'élément élastique 13 de la partie taraudée 2, une extrémité de cette fente 16 débouchant dans l'encoche 12, du côté de la zone de liaison 15 et son autre extrémité s'arrêtant à distance de l'encoche 12 pour ménager une zone de liaison 17 avec la partie taraudée 2. Ainsi, la languette constituant l'élément élastique 13 s'étend de manière annulaire, par exemple sur environ 2200, et ses extrémités, au voisinage de l'encoche 12,sont reliées respectivement aux deux parties taraudées 1 ,2. De préférence, la languette 13 est venue de matière avec les parties taraudées 1,2 et elle est réalisée soit par usinage, soit lors de la fabrication de l'écrou par moulage. Comme on le voit sur les Figs. 1 à 3, les deux fentes radiales 14,16 débouchent chacune à une extrémité dans l'encoche 12 par les faces axiales opposées de celle-ci, en des points qui sont axialement décalés du fait que la languette 13 est située dans un plan radial. Sur la surface périphérique extérieure de la languette 13 est ménagée dans un plan radial une gorge 18 de section droite semi-circulaire pour la réception du ressort 10. En fonctionnement, la languette 13 se déforme en pre nant la configuration d'une partie de spire hélicoïdale et en rappelant élastiquement les parties taraudées 1,2 l'une vers l'autre, contre l'action d'écartement du coin 7 sollicité radialement vers l'intérieur par le ressort 10. Bien entendu, l'encoche 12 est ménagée sur toute l'épais seur radiale de l'écrou, et l'épaisseur radiale du coin 7 et de la languette 13 est définie pour que la vis traverse l1es- pace situé entre les parties taraudées 1 et 2 sans interférer avec le coin 7 ou la languette 13 et de manière que les deux parties taraudées 1,2 ne soient reliées que par cette languette. Pour la commande de déplacement de l'organe de la machine ou de l'appareil, la partie taraudée 1 porte un flasque terminal 19 présentant par exemple des orifices 20 pour son montage sur cet organe. On a représenté sur la Fig. 4 , en coupe axiale, un écrou établi selon un second mode de réalisation de l'invention. Dans cette variante, pour laquelle on a adopté les mêmes références numériques que dans le mode de réalisation des Figs. 1 à 3 pour des éléments structurellement ou fonctionnellement identiques ou similaires5les deux parties taraudées 1,2 sont sollicitées axialement l'une vers l'autre par le coin 7 tan dis que l'élément élastique 13 exerce son action de rappel pour les écarter. Dans ce mode de réalisation, les extrémités adjacentes des parties taraudées 1,2 présentent des faces radiales en regard et un flasque 21,22, de plus grand diamètre que le reste des parties taraudées 1,2, les flasques 21,22 présentant des surfaces d'appui 5,6 qui sont orientées axialement dans des directions opposées et qui convergent en s'éloignant de l'axe commun de la vis et de l'écrou. La nature et la géométrie des surfaces d'appui 5,6 de l'écrou de la Fig. 4 sont identiques ou similaires à celles de l'écrou des Figs. 1 à 3. Le coin 7 de la Fig. 4 présente une dimension axiale supérieure à celle du coin 7 des Figs. 1 à 3 et il recouvre extérieurement et angulairement une partie au moins de la zone radiale de séparation entre les deux parties taraudées 1,2, dans laquelle s'étend la languette annulaire 13. A ses extrémités axiales, le coin 7 présente des flasques 23,24 qui définissent un diamètre intérieur qui est supérieur au diamètre intérieur du reste du coin 7, les flasques 23,24 présentant les faces latérales intérieures 8,9en regard qui convergent en s'éloignant de l'axe commun de la vis et de l'écrou et qui présentent Oes mêmes caractéristiques que les faces latérales 8,9 du coin des Figs. 1 à 3. Le diamètre intérieur des flasques 23,24 et le diamètre intérieur du reste du coin 7 sont étudiés pour que le coin puisse se déplacer radialement sans venir interférer avec les surfaces périphériques extérieures des parties taraudées 1,2 et des flasques 21,22. Dans ce mode de réalisation, on prévoit de préférence au moins deux coins distincts 7, par exemple disposés symétriquement, ces coins recevant le ressort annulaire fendu 10 par une gorge 11. La languette 13 constituant l'élément élastique de rappel des parties taraudées 1 et 2 ne se distingue de celui des Figs. 1 à 3 que par le fait que ses zones de jonction 15, 17 avec les parties taraudées 1,2 sont plus proches, du fait que l'encoche 12 des Figs. 1 à 3 n'existe pas dans ce cas. En fonctionnement, le ressort annulaire 10 rappelle en permanence les deux coins 7 radialement vers l'intérieur et, de ce fait, il sollicite les deux parties taraudées 1,2 à se rapprocher axialement l'une de l'autre, contre l'action élastique de la languette annulaire 13 reliant les deux parties taraudées 1 et 2. Dans le mode de réalisation de la Fig. 4, on a indiqué qu'on prévoyait de préférence au moins deux coins 7 ; cela s'applique également au mode de réalisation des Figs. 1 à 3 bien que, dans ce cas, la présence de deux coins modifie la géométrie de l'élément élastique de rappel 13. il est à noter que l'élément élastique de rappel 13 constitue également un moyen de couplage en rotation sans jeu des parties taraudées 1,2 de sorte que, lorsque la vis de commande est actionnée dans un sens ou dans l'autre, la partie taraudée 1,2 soit déplacée immédiatement en translation, c'est-à-dire sans jeu ou temps mort. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits ; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Ecrou anti-jeu, comportant deux parties taraudées (1,2) mobiles axialement l'une par rapport à l'autre et destinées à coopérer avec le filetage d'une vis ou analogue, caractérisé en ce que : - chacune des deux parties taraudées (1,2) présente une sur face d'appui (5,6), ces deux surfaces étant convergentes l'une vers l'autre et l'une au moins d'entre elles étant inclinée d'un angle différent de 900 par rapport à l'axe commun de la vis et de l'écrou, - un coin(7) présente des faces latérales (8,9) qui ont la même inclinaison que lesdites surfaces d'appui respectives (5,6) et qui coopèrent avec celles-ci, et - des moyens élastiques (10) sollicient radialement le coin (7) pour que les faces latérales (8,9) de celui-ci coopè rent avec lesdites surfaces d'appui (5,6) pour déplacer axialement lesdites deux parties taraudées (1,2) l'une par rapport à l'autre. 2. Ecrou anti-jeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces latérales (8,9) du coin sont planes. 3. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (5,6) des parties taraudées (1,2) sont planes ou coniques. 4. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que les deux parties taraudées (1,2) sont alignées et espacées axialement. 5. Ecrou anti-jeu selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parties taraudées (1,2) sont constituées par des douilles. 6. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément élastique (13) de rappel axial des deux parties taraudées (1,2) contre l'action du coin. 7. Ecrou anti-jeu selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément élastique (13) constitue un moyen de couplage en rotation sans jeu entre les parties taraudées (1, 2). 8. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'élément élastique (13) est constitué par une languette, de préférence venue de matière avec les parties taraudées (1,2) auxquelles elle est reliée par ses extrémités. 9. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le coin (7) est reçu dans une encoche (12) qui est ménagée entre les deux parties taraudées (1,2) et qui est pratiquée sur toute l'épaisseur radiale de l'écrou en étant limitée axialement par les deux surfaces d'appui (5,6) qui sont en regard et qui convergent vers l'axe commun de la vis et de l'écrou, comme les faces latérales (8, 9) du coin (7), le coin étant rappelé radialement vers l'axe commun de la vis et de l'écrou pour écarter les parties taraudées (1,2). 10. Ecrou anti-jeu selon la revendication 9, considérée en combinaison avec l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'encoche (12) est située dans la zone radiale de l'élément élastique (13) et s'étend sur un angle bien inférieur à 3600 pour que l'élément élastique (13) reliant les deux parties taraudées (1,2) s'étende dans la zone angulaire restante non occupée par l'encoche (12). 11. Ecrou anti-jeu selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément élastique (13) est constitué par une languette qui s'étend angulairement dans un plan radial sur le complément à 3600 de l'encoche (12), par exemple sur 2200, et qui est définie par deux fentes radiales traversantes (14, 16) axialement espacées dont, pour chaque fente, une extrémité débouche dans l'encoche (12) et l'autre extrémité s'arrête à distance de l'encoche pour la liaison (15,17) de la languette avec la partie taraudée associée (1,2), les deux fentes (14, 16) débouchant sur les deux faces axiales opposées de l'enco- che (12), par exemple en des points axialement décalés. 12. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (5,6) des deux parties taraudées (1,2) sont orientées axialement dans des directions opposées et convergent en s'éloignant de l'axe commun de la vis et de 1 'écrou, comme les faces latérales (8,9) du coin qui se font face, le coin(7)recouvrant extérieurement et angulairement une partie au moins de la zone radiale de séparation des deux parties taraudées (1,2) et ces dernières se rapprochant axialement sous l'action du coin. 13. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux coins (7) disposés à la périphérie de l'écrou. 14. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les moyens élastiques (10) sont constitués par un ressort annulaire , de préférence fendu. 15. Ecrou anti-jeu selon la revendication 14, caractérisé en ce que le ressort annulaire est reçu dans une gorge extérieure située dans un plan radial et pratiquée au moins sur le coin (7). 16. Ecrou anti-jeu selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les moyens élastiques (10) sont agencés pour rappeler le coin radialement vers l'axe commun de la vis et de l'écrou.