Brevet FR2902852A1 — publié le 20071228

ECROU À ROULEAUX SATELLITES L'invention concerne le domaine de la mécanique, et plus précisément celui des écrous dits à rouleaux satellites ou planétaires . Dans ce type d'écrou connu, le contact entre l'écrou et la tige filetée de la vis est assuré par une série de rouleaux portant sur leurs flancs un filetage correspondant à celui de la tige. Des couronnes dentées portées par les extrémités des rouleaux assurent la synchronisation des mouvements des rouleaux, pour assurer que leurs positionnements par rapport au filetage de la tige soit toujours correct. Un problème récurrent dans ce type d'écrou est le réglage de leur précharge, voire de leur jeu, par rapport à la tige de la vis. Deux solutions sont actuellement connues pour effectuer ce réglage. La première solution consiste à utiliser des rouleaux de dimensions déterminées pour que le jeu soit amené à la valeur choisie. Cela impose une fabrication précise des 15rouleaux, et de disposer d'une gamme de rouleaux permettant de compenser les tolérances de fabrication de la vis par rapport à l'écrou. Pour choisir un ensemble de rouleaux adéquat, il faut procéder chaque fois à l'assemblage de l'écrou, afin de mesurer le jeu, voire la précharge. Puis il faut démonter l'ensemble et essayer une nouvelle série de rouleaux, et ainsi de suite jusqu'à ce que le jeu de rouleaux optimal soit trouvé. Quel que 20soit le choix de rouleaux, il faut ensuite procéder à un rodage de la vis, puis, éventuellement, à un nouvel échange des rouleaux pour compenser l'effet du lissage de la surface de la vis dû au rodage. Une fois l'écrou assemblé, le jeu ne peut plus être modifié sans changer la série de rouleaux. La deuxième solution consiste à exercer un pincement ou une traction sur les 25rouleaux par l'intermédiaire du corps d'écrou, que l'on réalise en deux parties. Cette solution est illustrée, par exemple, par le document EP-A-O 331 761. Pour régler la précharge ou le jeu, il faut modifier la distance entre les deux parties du corps d'écrou, afin d'exercer une pression longitudinale sur les rouleaux. Le réglage de la distance peut s'effectuer soit de façon simplement rigide par un boîtier ou un écrou à flasque, soit de 30façon rigide élastique par des ressorts. Dans les deux cas, une entretoise peut être utilisée entre les deux parties de l'écrou pour maîtriser les efforts des deux parties de l'écrou sur les rouleaux. Le réglage simplement rigide impose de pré-assembler l'écrou pour rectifier la vis puis pour ajuster l'entretoise. Il faut ensuite procéder à un rodage de la vis, puis 35éventuellement à un nouvel ajustage de l'entretoise ou des rouleaux. Une fois l'écrou assemblé, la précharge ou le jeu ne peuvent plus être modifiés sans changer soit la série de rouleaux, soit l'épaisseur de l'entretoise, soit le diamètre de la vis. Le réglage rigide élastique impose l'utilisation de composants élastiques qui pressent une partie de l'écrou contre l'autre. En l'absence d'entretoise, ils permettent de compenser les usures de la vis, de l'écrou et des rouleaux. Par rapport au réglage simplement rigide, cet avantage se paye par un encombrement plus important, un nombre plus élevé de composants mécaniques et un moindre niveau de rigidité. Le but de l'invention est de proposer un nouveau type d'écrous à rouleaux 5satellites rendant plus aisé que sur les modèles existants le réglage et la maîtrise du jeu ou de la précharge par rapport à la vis, au montage comme en fonctionnement, tout en conservant une conception simple et de réalisation peu coûteuse. A cet effet, l'invention a pour objet un écrou à rouleaux satellites ou planétaires, comportant un corps d'écrou pourvu d'un filetage interne et d'une pluralité de rouleaux 10satellites ou planétaires maintenus en parallélisme et en écartement par un dispositif de guidage et dont les filetages engrènent sur ledit filetage interne du corps d'écrou, caractérisé en ce que lesdits rouleaux sont répartis en deux groupes, chacun des deux groupes comportant au moins une couronne dentée de synchronisation, et pouvant être décalé angulairement par rapport à l'autre groupe par l'opérateur lors du montage de 15l'écrou sur une vis, de manière à ce que les rouleaux du premier groupe viennent en appui contre l'un des flancs du filetage du corps d'écrou et les rouleaux du second groupe viennent en appui contre l'autre des flancs du filetage du corps d'écrou, en ce qu'au moins l'une desdites couronnes dentées comporte des moyens de blocage de sa position angulaire, et en ce que ledit dispositif de guidage autorise des déplacements radiaux mais 20pas des déplacements axiaux tout en maintenant les écarts périphériques entre les rouleaux. Lesdits rouleaux peuvent être en nombre pair et répartis en deux groupes de nombre égal. Les couronnes dentées peuvent comporter chacune un dispositif de blocage de 251eur position angulaire. L'un au moins desdits dispositifs de blocage peut être une vis traversant le corps d'écrou et pénétrant dans un trou de la couronne correspondante. L'un au moins desdits dispositifs de blocage peut être une goupille traversant le corps d'écrou et pénétrant dans un orifice de la couronne correspondante. 30 L'une au moins des couronnes peut comporter une pluralité de trous ou d'orifices. L'un au moins desdits dispositifs de blocage peut être un dispositif dynamique. L'une au moins desdites couronnes peut comporter un dispositif de positionnement angulaire d'une courrone. L'un au moins desdits dispositifs de positionnement angulaire peut être un 35dispositif dynamique. Ledit dispositif dynamique peut être un dispositif élastique. Ledit dispositif dynamique peut être un dispositif piézoélectrique. Ledit dispositif de guidage des rouleaux peut être une cage alvéolée. 3 Comme on l'aura compris, l'invention consiste à diviser les rouleaux satellites de l'écrou en deux groupes indépendants, que l'on fait travailler en opposition axiale l'un par rapport à l'autre. Chaque groupe de rouleaux exerce ainsi une pression sur un flanc différent du filetage du corps de l'écrou. Chaque groupe de rouleaux possède sa ou ses propres couronnes dentées de synchronisation, permettant d'éviter le glissement des rouleaux d'un même groupe les uns par rapport aux autres. Le travail des deux groupes en opposition axiale est obtenu en imposant un décalage angulaire de la ou des couronnes dentées d'un groupe par rapport à la ou les 10couronnes dentées de l'autre groupe. On fait pour cela effectuer une rotation des dites couronnes par rapport à l'axe de rotation de l'écrou ou de la vis, dans des sens opposés pour chaque groupe. Ainsi, chaque rouleau est amené à tourner autour de son propre axe longitudinal. Le flanc du filet du rouleau entre alors en contact avec l'un ou l'autre des flancs du filet du corps de l'écrou. Ainsi, une partie des rouleaux exerce une pression sur 15un flan du filet du corps de l'écrou, alors que l'autre partie des rouleaux exerce une pression sensiblement équivalente sur le flanc opposé du filet du corps de l'écrou, ce qui équilibre l'ensemble. Des moyens tels que des vis ou des goupilles permettent de maintenir les couronnes des deux groupes de rouleaux en position après leurs rotations. Le jeu ou la précharge sont réglables à volonté après l'assemblage de la vis et de 201'écrou en influant sur le décalage angulaire entre les couronnes dentées de chaque groupe de rouleaux. Une cage alvéolée (chaque alvéole guidant un rouleau), ou des guides de configurations adéquates, maintiennent l'écartement et le parallélisme entre les rouleaux. Les rouleaux sont libres de se positionner radialement par rapport à l'axe de l'ensemble 25vis-écrou. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes : - la figure 1 qui montre schématiquement, vu de profil et en coupe partielle selon son plan longitudinal, un exemple d'écrou à rouleaux satellites selon l'invention, monté 30sur la tige d'une vis ; - la figure 2 qui montre schématiquement vue de face l'une des couronnes dentées de l'écrou de la figure 1. L'exemple d'écrou 1 à rouleaux satellites selon l'invention est représenté monté sur la tige 2 d'une vis portant un filetage 3. L'écrou 1 à rouleaux satellites comporte, 35comme il est connu, un corps d'écrou 4 portant un filetage interne 5 sur lequel s'engrènent les filetages d'une pluralité de rouleaux satellites qui, simultanément, s'engrènent sur le filetage 3 de la tige 2 de la vis. Une cage de guidage 6 (ou tout autre dispositif fonctionnellement équivalent, tel que des guides) assure le maintien du parallélisme et de l'écartement des rouleaux. Dans l'exemple représenté, les rouleaux satellites sont au nombre de six, dont quatre sont visibles sur la figure 1. Selon l'invention, dans l'exemple représenté, les rouleaux satellites sont divisés en deux groupes de trois. Un premier groupe dont deux rouleaux 7a, 7b sont visibles et un 5second groupe dont deux rouleaux 8a, 8b sont visibles. Le premier groupe 7a, 7b est monté sur une première couronne dentée de synchronisation 9 et le deuxième groupe 8a, 8b est monté sur une seconde couronne dentée de synchronisation 10. L'opérateur chargé du montage de l'ensemble a la possibilité de réaliser un décalage angulaire entre les deux groupes par rapport à l'axe X-X de l'écrou, en faisant tourner au moins l'une des deux 10couronnes dentées 9, 10 autour de son axe, et en la bloquant en position après cette rotation. La rotation de la couronne 9, 10 peut être réalisée par exemple à l'aide d'une clé à ergots, dont les ergots sont placés par l'opérateur dans des orifices tels que ceux Il a, 11b représentés à la figure 2 sur la couronne 10. Le blocage d'une couronne 9, 10 peut être réalisé par exemple : 15 - à l'aide d'une vis 12 qui traverse le corps d'écrou 4 par un trou taraudé 16 et pénètre dans un trou 13 ménagé dans la couronne (la couronne 10 dans l'exemple représenté) ; - ou à l'aide d'une goupille 14 qui traverse le corps d'écrou 4 et pénètre dans un orifice correspondant 15 ménagé dans la couronne (la couronne 9 dans l'exemple 20représenté). Après cette opération, l'écrou 1 se retrouve dans la position représentée sur la figure 1, où, comme on le voit, les rouleaux 7a, 7b du premier groupe sont tous en appui sur un même flanc du filetage interne 5 du corps d'écrou 4, et les rouleaux 8a, 8b du second groupe sont tous en appui sur l'autre flanc du filetage interne 5 du corps d'écrou 4. 25 Une condition nécessaire pour le réglage du jeu ou de la précharge de l'écrou 1 selon l'invention est que sa cage de guidage 6 autorise des déplacements radiaux des rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b, mais pas des déplacements axiaux et pas des déplacements périphériques relatifs de ces mêmes rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b. La liberté de positionnement radial des rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b assure que ceux-ci se placent bien à la fois contre l'un 30des flancs du filetage 5 du corps d'écrou 4 lors de du montage de l'écrou 1 et contre le filetage 3 de la tige 2 de la vis, indépendamment des tolérances de fabrication et des légères variations dimensionnelles possibles dues à une usure, un rodage ou des déformations en cours d'utilisation sur les différents éléments. Dans l'exemple représenté, les deux couronnes dentées 9, 10 sont chacune 35équipées d'un dispositif de blocage de leur position angulaire. De tels dispositifs de blocage, ils peuvent être identiques ou différents. Afin d'assurer un réglage fin du jeu ou de la précharge de chaque groupe de rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b, on peut prévoir sur l'une ou sur chaque couronne dentée 9, 10 une pluralité de trous 13 et/ou d'orifices 15 que l'on utilisera en fonction d'une part de la valeur du jeu ou de la précharge recherchés, et d'autre part en fonction des dimensions précises de la tige 2 de la vis et de son filetage 3. Le nombre de rouleaux satellites ou planétaires de l'écrou 1 selon l'invention n'est pas limité. Il est très préférable que ces rouleaux soient en nombre pair de manière à 5pouvoir être répartis en deux groupes de nombre égal, afin d'avoir un bon équilibre des efforts au sein du dispositif. Dans l'exemple représenté, chaque groupe de rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b est relié à une couronne dentée 9, 10 unique. Mais on pourrait prévoir plusieurs telles couronnes dentées par groupe. 10 En variante, le décalage angulaire des groupes de rouleaux 7a, 7b, 8a, 8b pourrait être réalisé non pas par un dispositif statique comme les vis 12 et goupille 14 décrites et représentées, mais par un dispositif dynamique qui permettrait, sans intervention de l'opérateur, de rattraper l'usure du dispositif et de contrôler le jeu et la précharge en cours d'utilisation. Un dispositif élastique ou piézoélectrique placé entre la couronne dentée du 15groupe de rouleaux à décaler et le corps d'écrou 4 serait utilisable à cet effet. On voit que la solution retenue dans le cadre de l'invention pour le réglage du jeu ou de la précharge de l'écrou est simple d'utilisation, ne procure pas un surcoût très important lors de la fabrication de l'écrou et ne rend pas l'écrou significativement plus encombrant qu'un écrou à rouleaux satellites classique. REVENDICATIONS 1. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires, comportant un corps d'écrou (4) pourvu d'un filetage interne (5) et d'une pluralité de rouleaux satellites ou planétaires (7a, 57b, 8a, 8b) maintenus en parallélisme et en écartement par un dispositif de guidage (6) et dont les filetages engrènent sur ledit filetage interne (5) du corps d'écrou (4), caractérisé en ce que lesdits rouleaux (7a, 7b, 8a, 8b) sont répartis en deux groupes (7a, 7b et 8a, 8b), chacun des deux groupes (7a, 7b et 8a, 8b) comportant au moins une couronne dentée de synchronisation (9, 10) et pouvant être décalé angulairement par rapport à l'autre groupe 10par l'opérateur lors du montage de l'écrou (1) sur une vis (2), de manière à ce que les rouleaux (7a, 7b) du premier groupe viennent en appui contre l'un des flancs du filetage (5) du corps d'écrou (41) et les rouleaux du second groupe (8a, 8b) viennent en appui contre l'autre des flancs du filetage (5) du corps d'écrou (4), en ce qu'au moins l'une desdites couronnes dentées (9, 10) comporte des moyens de blocage de sa position angulaire, et en 15ce que ledit dispositif de guidage (6) autorise des déplacements radiaux mais pas des déplacements axiaux tout en maintenant les écartements périphériques des rouleaux (7a, 7b, 8a, 8b). 2. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits rouleaux (7a, 7b, 8a, 8b) sont répartis en deux groupes. 20 3. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couronnes dentées (9, 10) comportent chacune un dispositif de blocage de leur position angulaire. 4. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un au moins desdits dispositifs de blocage est une vis (12) 25traversant le corps d'écrou (4) et pénétrant dans un trou (13) de la couronne (10) correspondante. 5. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins desdits dispositifs de blocage est une goupille (14) traversant le corps d'écrou (4) et pénétrant dans un orifice (15) de la couronne (9) 30correspondante. 6. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'une au moins des couronnes (9, 10) comporte une pluralité de trous (13) ou d'orifices (15). 7. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon l'une des revendications 1 à 6, 35caractérisé en ce que l'un au moins desdits dispositifs de décalage angulaire est un dispositif dynamique. 8. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif dynamique est un dispositif élastique. 9. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif dynamique est un dispositif piézoélectrique. 10. Ecrou à rouleaux satellites ou planétaires selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit dispositif de guidage (6) des rouleaux (7a, 71), 8a, 8b) est une 5cage alvéolée.