Brevet FR2673255A1 — publié le 19920828

i Transmission filetée à rouleaux La présente invention concerne une transmission filetée à rou- leaux, avec une tige pourvue d'un filetage sur sa surface extérieure, avec un corps d'écrou présentant un alésage profilé de diamètre supé- rieur à celui de la tige, et avec plusieurs rouleaux profilés qui sont circonférentiellement répartis entre la tige et le corps d'écrou et dont le profil est en prise tant avec celui de la tige qu'avec celui du corps d'écrou, les rouleaux profilés étant maintenus rotatifs de manière syn- chronisée à distance circonférentielle les uns des autres et la tige fi- letée pouvant être entraînée afin de déplacer le corps d'écrou. Une transmission filetée à rouleaux de ce type est décrite, par exemple, dans la brochure "Rollengewindetriebe" de la firme INA Li- neartechnik o HG, Art -Nr 204643-1/RGT D 08 89 10 Ces transmissions sont utilisées pour mettre en mouvement des éléments de machine, par exemple pour des machines d'usinage dans lesquelles un outil d'usinage est déplacé le long d'une voie de guidage Des vibrations axiales agis- sant sur la tige sont transmises sur le corps d'écrou mobile Ce der- nier transmet lui-même les vibrations sur l'outil à déplacer Les se- cousses transmises à l'outil peuvent engendrer des imprécisions d'usinage en matière de qualité de surface et d'exactitude de position- nement. La présente invention a pour but de fournir une transmission filetée à rouleaux dans laquelle des vibrations agissant sur l'une des deux pièces concernées, à savoir la tige ou le corps d'écrou, ne sont pas transmises sur l'autre pièce, ou le sont d'une manière nettement réduite. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un élément d'amortissement est associé au corps d'écrou et entoure par un alésage la surface extérieure de la tige pourvue du filetage en laissant une étroite fente de roulement, et que la fente de roulement peut être ali- mentée en liquide d'amortissement par un canal d'alimentation, l'alésage de l'élément d'amortissement étant pourvu d'un filetage dont les flancs sont distants de la valeur de la fente de roulement des flancs du file- tage de la tige. L'avantage de cette configuration est que des vibrations exer- cées sur l'une des deux pièces ne sont transmises sur l'autre pièce que d'une manière amortie Une étroite fente parallèle est obtenue entre la surface extérieure profilée en filets de la partie filetée de la tige et celle de l'alésage Lors du déplacement axial relatif des deux pièces, le liquide d'amortissement présent dans les fentes est exprimé, ce qui a une action amortissante (effet dit de "squeeze") Lorsque, par exemple, une transmission filetée à rouleaux est utilisée dans des ma- chines d'usinage, l'amortissement des vibrations se répercute positive- ment, d'une manière sensible, sur la qualité de surface des pièces usi- nées et sur la longévité des outils Un autre avantage consiste en ce qu'en cas de surcharge par exemple, le filetage de l'alésage lui-même vient en contact avec la tige, empêchant ainsi une détérioration des éléments servant à la transmission du mouvement axial, par exemple les rouleaux profilés De plus, la fente de roulement sert aussi de moyen d'étanchéification pour l'espace intérieur du corps d'écrou, dans lequel sont logés les rouleaux profilés Grâce au fait que les spires du file- tage de la tige et de l'élément d'amortissement sont étroitement juxta- posées et grâce à la structure symétrique du profil fileté, on obtient un comportement d'amortissement constant sur toute la longueur de déplacement De plus, comme il s'agit de filetages dont les filets pré- sentent une profondeur relativement faible, la fente formée pour l'amortissement est efficace En outre, les spires constituent un réser- voir de liquide d'amortissement. Une configuration supplémentaire prévoit de réaliser l'élément d'amortissement d'une pièce avec le corps d'écrou Mais on peut aussi réaliser l'élément d'amortissement sous la forme d'une pièce séparée, qui est disposée sur le corps d'écrou de manière centrée, mais mobile en rotation Cela permet un réglage ultérieur précis, par rotation rela- tive, de l'élément d'amortissement et de son filetage, et donc de la fente d'amortissement, par rapport au filetage de la tige. Afin d'obtenir un amortissement efficace, la fente de roulement est comprise entre 0,003 mm et 0,02 mm Plus la fente d'amortissement est étroite, plus l'amortissement est important. Une configuration supplémentaire de l'invention propose d'utiliser comme liquide d'amortissement le lubrifiant ou huile de glis- sement prévu pour la lubrification de la transmission filetée à 3 5 rouleaux. De préférence, l'alimentation en liquide d'amortissement s'effectue par l'intermédiaire d'une unité d'alimentation qui est reliée au canal d'alimentation La quantité de liquide d'amortissement exprimée de la fente de roulement étant très faible, on peut se contenter d'une lubri- fication ou encore d'une alimentation par impulsions à intervalles dans le temps. Un élément d'amortissement réalisé en laiton apporte un compor- tement particulièrement avantageux en cas de sollicitations excessives. On évite ainsi une dégradation du filetage de la tige, même si l'élément d'amortissement entre en contact avec lui. De préférence, le canal d'alimentation est disposé au milieu du développement longitudinal de l'alésage On obtient ainsi une configu- ration symétrique du comportement d'amortissement pour les deux di- rections de déplacement. La solution prévue par l'invention est applicable tant à des transmissions filetées à rouleaux dont les rouleaux profilés sont dotés de rainures entourantes parallèles, qu'à celles dont les rouleaux profi- lés sont dotés d'un filetage adapté au filetage de la tige. L'exposé qui suit décrit plus en détail deux exemples de préfé- rentiels de réalisation et la structure schématique d'une transmission filetée à rouleaux, qui sont représentés sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement la structure d'une transmission filetée à rouleaux, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble, constitué du corps d'écrou et de l'élément d'amortissement, qui est mo- bile le long de la tige, la figure 2 a représente un détail Z de la figure 2, concernant la configuration de la fente de roulement de l'élément d'amortissement, la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne de coupe III-III de la figure 2 et la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation, dans laquelle l'élément d'amortissement et le corps d'écrou sont réalisés d'une pièce. La figure 1 représente schématiquement la transmission filetée 1 à rouleaux Elle présente une tige 2 qui est montée rotative autour de l'axe de rotation X-X dans un palier fixe 3 et dans un palier libre 4. La tige 2 est pourvue d'un filetage 5 Le corps d'écrou 6 peut être déplacé dans le sens axial, conjointement avec l'élément d'amortissement 7, sur la partie de la tige 2 qui est pourvue du filetage 5 Une conduite d'alimentation 9 a permet d'alimenter l'élément d'amortissement 7 en liquide d'amortissement à partir d'une unité d'alimentation 9. Les figures 2, 2 a et 3 montrent que le corps d'écrou 6 possède un alésage 8 pourvu d'un filetage Cet alésage 8 est réalisé d'un dia- mètre supérieur au diamètre extérieur de la tige 2 dans la région de sa partie pourvue du filetage 5 Plusieurs rouleaux profilés 10, qui sont pourvus de filetages 11 sur leur surface extérieure, sont circon- férentiellement répartis dans l'espace annulaire radial présent entre l'alésage 8 du corps d'écrou 6 et la partie de la tige 2 qui est pour- vue du filetage 5 Le pas et la taille du filetage 11 des rouleaux pro- filés 10 correspondent à ceux du filetage 5 de la tige ainsi que du profil, réalisé sous forme de filetage, de l'alésage fileté 8 du corps d'écrou 6 Le filetage 11 des rouleaux profilés 10 est en prise avec celui de la tige 2 et celui de l'alésage 8 du corps d'écrou 6 Une par- tie dentée 13 et un pivot 12 se raccordent axialement, aux deux extré- mités, au filetage 11 des rouleaux filetés 10 Les deux parties dentées 13 sont respectivement en prise avec la denture 14 a d'une couronne dentée 14 Les deux couronnes dentées 14 sont introduites par leurs extrémités dans le corps d'écrou 6 Les pivots 12 des rouleaux profilés sont reçus dans des alésages de guidage 16, circonférentiellement répartis, de disques de guidage 15 Ces derniers sont maintenus en fixité axiale, mais cependant rotatifs, dans des alésages des couronnes dentées 14 Par l'intermédiaire des couronnes dentées 14 ou encore de leurs parties dentées 14 a et des parties dentées 13 des rouleaux filetés , on obtient une synchronisation des rouleaux filetés 10 en ce qui concerne l'engagement de leur filetage Il dans celui de la tige 2 et du corps d'écrou 6. Le corps d'écrou 6 est pourvu d'une face de centrage 18, sur laquelle est reçu l'élément d'amortissement 7 par une face de centrage correspondante 19, en étant aligné mais cependant réglable dans la di- rection de rotation L'élément d'amortissement 7 est par exemple fixé en position par des vis sur le corps d'écrou 6 L'élément d'amortissement 7 présente un alésage 17 qui est doté d'un filetage 21 Ce filetage 21 présente un pas et un nombre de filets qui correspondent à ceux du filetage 5 de la tige 2 Les filets du filetage 21 de l'alésage 17 de l'élément d'amortissement 7 s'engagent dans les creux des filets du fi- letage 5 de la tige 2, mais leurs flancs 22 sont distants des flancs 23 du filetage 5 de la tige 2, de sorte qu'est formée une fente de roule- ment S, comprise entre 0,003 mm et 0,02 mm Cela vaut également pour les distances entre les sommets et les creux des filets Cette fente est alimentée, par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation 20, en lubrifiant servant de liquide d'amortissement qui provient de l'unité d'alimentation 9 en passant par une conduite d'alimentation 9 a (voir fi- gure 1) Le canal d'alimentation 20 débouche approximativement au mi- lieu de la longueur L de l'alésage 17 Lors du déplacement axial de l'élément d'amortissement 7 conjointement avec le corps d'écrou 6 le long de la tige 2, le liquide qui se trouve dans la fente de roulement S est exprimé lorsque des vibrations apparaissent Ces dernières sont ainsi amorties La fente de roulement S peut être modifiée par une ro- tation relative de l'élément d'amortissement 7 par rapport au corps d'écrou 6. Une différence entre l'exemple de réalisation selon les fi- gures 2 et 3 et celui de la figure 4 est que l'élément d'amortissement 7 de la figure 4 fait partie du corps d'écrou 6 Une autre différence est que les rouleaux filetés 10 ne sont en prise que d'un côté avec la denture 14 a d'une couronne dentée 14. REVENDICATIONS 1 Transmission filetée à rouleaux, avec une tige pourvue d'un filetage sur sa surface extérieure, avec un corps d'écrou présentant un alésage profilé de diamètre supérieur à celui de la tige, et avec plusieurs rouleaux profilés qui sont circonférentiellement répartis entre la tige et le corps d'écrou et dont le profil est en prise tant avec ce- lui de la tige qu'avec celui du corps d'écrou, les rouleaux profilés étant maintenus rotatifs de manière synchronisée à distance circonfé- rentielle les uns des autres et la tige filetée pouvant être entraînée afin de déplacer le corps d'écrou, caractérisèe en ce qu'un élément d'amortissement ( 7) est associé au corps d'écrou ( 6) et entoure par un alésage ( 17) la surface extérieure de la tige ( 2) pourvue du filetage ( 5) en laissant une étroite fente de roulement (S), et en ce que la fente de roulement (S) peut être alî- mentée en liquide d'amortissement par un canal d'alimentation ( 20), l'alésage ( 17) de l'élément d'amortissement ( 7) étant pourvu d'un file- tage ( 21) dont les flancs ( 22) sont distants de la valeur de la fente de roulement (S) des flancs ( 23) du filetage ( 5) de la tige ( 2). 2 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'élément d'amortissement ( 7) est réalisé d'une pièce avec le corps d'écrou ( 6). 3 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que l'élément d'amortissement ( 7) est une pièce sépa- rée, qui est centrée sur le corps d'écrou ( 6). 4 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que la fente de roulement (S) est comprise entre 0,003 mm et 0,02 mm. Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le canal d'alimentation ( 20) est alimenté en liquide d'amortissement par une unité d'alimentation ( 9). 6 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce que le liquide d'amortissement est constitué par le lubrifiant prévu pour lubrifier la tige ( 2), les rouleaux filetés ( 10) et le corps d'écrou ( 6). 7 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 5, ca- ractérisée en ce que l'alimentation en liquide d'amortissement s'effectue par impulsions, à intervalles dans le temps. 8 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 3, ca- ractérisée en ce que l'élément d'amortissement ( 7) est réalisé en laiton. 9 Transmission filetée à rouleaux selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le canal d'alimentation ( 20) est disposé au milieu du développement longitudinal de l'alésage ( 17).