Brevet FR2809464A1 — publié le 20011130

TRANSMISSION À VIS, ÉCROU ET CÂBLE ATTACHÉ À LA VIS DESCRIPTION Le sujet de l'invention est transmission comprenant une vis, un écrou, et un organe longiligne tel qu'un câble attaché à la vis. I1 existe diverses façons d'entraîner câbles de transmission de mouvement, enroulés en boucle ou non mais dans lesquels il convient presque toujours assurer une démultiplication de la vitesse du moteur pour accroître l'effort transmis par le câble. Un système rencontré comprend deux poulies de diamètres fférents sur lesquelles le câble est enroulé, en faisant éventuellement plusieurs tours autour de la poulie de plus petit diamètre pour accroître 'adhérence. La petite poulie est menante et communique une rotation plus faible mais un couple plus important à la grande poulie. Un inconvénient de ce système est 'il est encombrant, les deux poulies ayant des diamètres minimaux importants, que des glissements sont difficiles à supprimer entièrement et que la portion du cable sur la petite poulie est soumise à une vitesse angulaire importante qui augmente sa fatigue et risque donc de l'user vite. Un autre système comprend des réductions par engrenage, mais ces moyens mécaniques comprennent des jeux importants qui les rendent peu précis, et leur encombrement est encore important. Dans d'autres conceptions, les mouvements du câble sont commandés par l'intermédiaire d'un moufle de démultiplication du mouvement entre un câble d'actionnement et un câble entraîné mais les moufles constituent moyens compliqués et la fiabilité de l'ensemble est pas assurée. Une dernière famille de transmissions de mouvement à un câble, à laquelle se rapporte l'invention, comprend des systèmes à vis et écrou dont l'un des éléments est entraîné par le moteur et l'autre est attaché au câble. Ces systèmes procurent une excellente réduction de vitesse et une bonne résistance nominale mais il apparaît le problème important que les éléments doivent être guidés et qu'il faut tenir compte défauts d'alignement possibles entre la vis, l'écrou le câble. Ce dernier phénomène produit des frottements importants entre la vis et l'écrou et des moments de flexion sur la vis, qui compromettent le rendement et la durée de vie auxquels on aurait pu s'attendre. Les mécanismes chargés de guider vis et l'écrou en les maintenant alignés, et qui auraient pu remédier à ces défauts sont trop encombrants encore augmentent le frottement. C'est ainsi qu'on proposé (dans le brevet français 2 782 467) de monter l'écrou sur un bâti par l'intermédiaire d'un joint de cardan qui lui permet de suivre les mouvements d'inclinaison de la vis, à laquelle le câble ou un autre organe de liaison est attaché, mais le joint de cardan doit entourer l'écrou de façon que ses axes de rotation convergent vers le centre de l'écrou, ce qui donne un assemblage trop volumineux pour de nombreuses applications. Un autre joint de cardan est d'ailleurs prevu entre la vis et l'organe de liaison auquel elle attachée. On recourt donc à un moyen différent pour ameliorer l'alignement entre l'organe transmission que le câble, la vis à laquelle organe est attaché et l'écrou, ou du moins pour atténuer les effets de défauts d'alignement. Sous sa forme la plus générale, l'invention concerne ainsi une transmission composée d'un organe longiligne, d'un moteur, et d'un ensemble à vis et écrou dont l'écrou est entraîné par la moteur et l'organe est attaché à la vis, caractérisée en ce que la vis est creusée d'une cavité axiale et que l'organe est attaché à la vis par un moyen logé dans la cavité, un composé de l'organe et du moyens attache étant souple en position angulaire par rapport a la vis. Le moyen d'attache est, de préférence, à une position de mi-course de l'écrou sur la vis. I1 résulte de cette conception que le moment de flexion exercé sur la vis entre l'écrou et le point d'attache de l'organe de transmission est proportionnel à un bras de levier court : il est donc faible. La cavité et l'organe longiligne peuvent déboucher de la vis par une extrémité ou par les deux, notamment si l'organe est enroulé en boucle. L'organe peut être un câble entièrement souple, une tige rigide ou encore un jonc flexible. Les moyens d'attache pourront alors être quelque peu différents. Dans le cas d'une pièce flexible, une sertissure dans la vis sera suffisante. Sinon, il faudra concevoir une articulation simple ou double, ou une rotule, pour autoriser variation de l'angle entre la tige et la vis. Si l'organe de transmission n'est rigide en torsion, il convient normalement de prévoir un moyen d'arrêt en rotation de pivotement de la vis par rapport à un bâti ou à un autre endroit fixe. Il peut s'agir d'un chariot à roulement dirigé en direction de la vis, ou plus généralement d'un joint à double degré de liberté transversale comme un joint d'Oldham- ou tout autre joint ayant la même propriété. Le moyen d'attache de l'organe longiligne peut-être retenu dans la vis par une entretoise engagée dans la cavité, contre laquelle 1e moyen d'attache bute, et un capuchon évidé monté sur la vis en butant sur l'entretoise, et que l'organe longiligne de transmission traverse. L'invention sera maintenant décrite plus en détail moyen des figures 1, 2, 3, 4, 5 et 6 qui représentent toutes des modes différents l'invention. La figure 1 représente une vis sans fin traversee de part en part par une cavité axiale 2 et au centre de laquelle on trouve une sertissure 3 un câble 4 de transmission qui traverse également la cavité 2 de part en part et auquel est fixée une piece non représentée à mouvoir. Le câble 4 peut former une boucle sans fin, notamment dans cette construction, ou un segment. La sertissure 3 est retenue, de chaque côté de la cavité 2, par une entretoise 5 en forme de douille qui s'étend entre elle et une des ouvertures de la cavité 2, où elle est retenue par un capuchon 6 comprenant une portion en écrou 7 engagée sur les derniers filets de la vis 1, une ouverture centrale 8 de passage du câble 4 et une pièce de butée 9 qui maintient l'entretoise 5 dans la cavité La figure 2 montre une construction analogue, mais où la cavité 10 est borgne et la sertissure 3 est en appui contre le fond de cette cavité. C'est alors une extrémité d' câble 11 de longueur finie qui est sertie. On rencontre un seul système à entretoise 5 et capuchon 6. L'invention peut être mise #uvre (figure 3) 'avec une tige rigide 12 remplaçant un câble flexible. La sertissure 3 est alors remplacée par une articulation, et en particulier par une articulation double ou une rotule 13 dans laquelle une extrémité de la tige 12 est retenue. Les autres aspects des constructions des figures 1 et 2 restent possibles, et on retrouve par ailleurs un système à douille servant d'entretoise 5 et à capuchon 6 servant de butée. Une transmission complète est représentée à la figure 4. un bâti 14 loge un moteur creux 15 qui entraîne un moyeu 16 s'élargissant hors du moteur 15 pour former un réceptacle 17 de logement d'un écrou 18 mouvant une vis conforme à l'une quelconque des définitions précédentes, comme la vis 1 de la figure 1. Elle est engagée dans l'écrou 18 et, selon le mouvement qui lui est imposé, peut pénétrer dans le moyeu 16, que traverse de toute façon une branche du câble 4. L'autre extrémité de la vis 1 porte un axe 19 de support de galets 20 roulant dans des rainures 21 d'un manche 22 appartenant au bâti 14. Ce système à chariot de roulement s'oppose aux rotations de la vis 2 et permet donc à l'écrou 18 de la faire coulisser le long rainures 21 à peu près parallèles à la vis 18, tout se prêtant à de petits mouvements de basculement transversal de la vis 1 dans le manche 22 fixe en fonction de la traction exercée sur le câble 4, grâce à la largeur de piste et d'ouverture des rainures 21. Enfin, le moyeu 16 est maintenu dans le bâti 14 par une paire de paliers 23. On s'aperçoit que la sertissure 3, située sensiblement à mi-longueur de la vis 1 et donc sensiblement à mi-course, reste à peu de distance de l'écrou même quand la vis 1 est dans sa position extrême : ' une flexion verticale lui est imposée par le câble 4 l'effort qui s'exerce entre elle et l'écrou 18 reste modéré, ce qui réduit substantiellement les risques de coincement et de flexion de la vis 1 et des frottements qui s'exerceraient entre elle et l'écrou même sans dommage définitif. Les essais menés laboratoire ont démontré cela, et en particulier que les frottements mesurés restaient proches des valeurs théoriques du système à vis et écrou. Un effet de l'invention est donc de rendre son efficacité à ce système. La figure 5 est une conception analogue, dans laquelle le moteur creux 15 est remplacé par un moteur 24 extérieur au bâti 14 et qui entraîne un bout du moyeu 16 par l'intermédiaire d'une transmission 25 par courroie tendue entre des poulies ou autre. La figure 6 j montre un organe de transmission composite comprenant, à l'intérieur de la vis 1 une portion simple 26 en câble unique, laquelle est unie à une portion complémentaire 27 de l'organe qui divisé là et composé d'une pluralité de brins de câbles 28 unis à la portion simple 26 par un palonnier 29. Cette disposition peut se retrouver des deux côtés de la vis 1 le cas échéant. L organe peut comme précédemment former une boucle ou non. Il est manifeste que l'invention peut être mise en #uvre d'autres façons. C'est ainsi l'organe d'arrêt en rotation devient inutile quand l'organe de transmission est rigide en torsion, insusceptible de pivôter et relié à la vis par une liaison rigide en torsion : dans ces constructions, l'arrêt en rotation de la vis 18 est produit par les éléments essentiels du mécanisme eux-mêmes ; dans le cas de la figure 3, la barre 12 est rigide en torsion et retient donc la vis si elle est attachée à un corps qui ne tourne pas et si une articulation double remplace la rotule De nombreuses applications peuvent être proposées pour l'invention. L'organe de transmission peut entraîner un corps en rotation, en translation, voire en pivotement ou en d'autres mouvements. On a déjà envisagé d'utiliser l'invention pour régler le braquage de roues directrices, ou pour servir de suspension active à une roue suspendue à levier que l'invention ferait tourner, en complément à un moyen d'amortissement classique. Quand l'organe de transmise' est souple et doit être tendu, cela peut être réalisé par un ressort, un contrepoids ou une disposition en boucle de l'organe. I1 est évident que la description précédente n'a pas épuisé tous les aspects que peut revêtir l'invention, et en particulier tous ses modes de construction possibles , ceux qu'on a passés en revue pourraient être combinés de manières diverses. REVENDICATIONS 1. Transmission, composée d'un organe longiligne (4, 11, 12), d'un moteur (15, 24), et d'un ensemble à vis (1) et écrou (18) dont 'écrou est entraîné par le moteur et l'organe est attaché à la vis, caractérisée en ce que la vis est creusée d'une cavité axiale (2) et que l'organe est attaché à la vis par un moyen (3, 13) logé dans la cavité, composé de 'organe et du moyen d'attache étant souple en position angulaire par rapport à la vis. 2. Transmission selon la revendication 1, carâctérisée en ce que le moyen d'attache (3, 13) est à position de mi-course de l'écrou sur la vis. 3. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce la cavité l'organe traversent totalement la vis. 4. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce l'organe un câble souple (4) et le moyen d'attache (3) est une sertissure. 5. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'organe est une tige rigide (12) et le moyen d'attache comprend double articulation. 6. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'organe rigide en torsion et la vis est libre en rotation. 7. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la vis est pourvue d'un moyen d'arrêt en rotation (19, 20) par rapport à un bâti (14, 22). 8. Transmission selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'organe d'arrêt en rotation comprend un chariot à roulement dirigé en direction de vis. 9. Transmission selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'organe arrêt en rotation comprend un joint à double liberté de basculement transversal de la vis entre la vis et le bâti. . 10. Transmission selon l'un quelconque des revendication 1 à 9, caractérisée en qu'elle comprend une entretoise (9) engagée dans la cavité (2), contre laquelle le moyen d'attache (3, 13) bute et un capuchon (16) évidé, monté sur la vis (1) butant sur 'entretoise, et que l'organe longiligne traverse. 11. Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce l'organe longiligne comprend une portion unitaire (26) dans la (1) et une portion divisée (27) hors de la vis, qui est jointe à la portion unitaire par un palonnier (29).