BE832325A - FRICTION TRAINING DEVICE - Google Patents

FRICTION TRAINING DEVICE

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BE832325A
BE832325A BE159110A BE159110A BE832325A BE 832325 A BE832325 A BE 832325A BE 159110 A BE159110 A BE 159110A BE 159110 A BE159110 A BE 159110A BE 832325 A BE832325 A BE 832325A
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emi
jaws
shaft
bearings
jaw
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Description

       

  Dispositif d'entraînement à friction.

  
L'invention concerne un dispositif d'entraînement à friction destiné à transformer un mouvement de rotation en un mouvement axial et comportant des organes d'entraînement et, pour coopérer avec l'élément tournant de ceux-ci, un groupe à friction comprenant des roulements à billes de diamètre interne supérieur au diamètre externe d'un arbre traversant le moteur et les roulements à billes et se trouvant en contact avec les bagues internes des roulements sous un angle d'inclinaison,

   le groupe à friction comprenant en outre un élément de retenue dans lequel se trouvent des mâchoires ou culasses de roulements à billes  tournant avec lui par rapport à l'arbre et présentant des creux ou évidements supportant la bague externe de l'un au moins des roulements à billes et inclinés de façon que les roulements correspondants touchent l'arbre suivant des génératrices de celui-ci et, lors  de la rotation des mâchoires, roulent sur l'arbre suivant des 

  
lignes hélicoïdales de pas et de directions identiques.

  
La transformation du mouvement de rotation en mouvement axial est donc obtenue grâce à la position d'inclinaison des rou-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
cement des bagues internes des roulements à billes suivant une ligne hélicoïdale tournant à la surface de l'arbre, en réponse à la rotation des bagues externes par rapport à l'arbre, sur l'axe de celui-ci, et une friction voulue entre les bagues internes des roulements à billes et l'arbre détermine entre ces derniers un mouvement axial relatif.

  
Par le brevet belge n[deg.] 8 23.412, on connaît un disposi-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
tion à autoserrage qui, en réponse à une augmentation du mouvement axial relatif des mâchoires des roulements à billes, provoque une augmentation de pression de contact entre les mâchoires, les roulements à billes et l'arbre. La pression de contact augmente de façon uniforme et les bagues internes glissent sur l'arbre jusqu'à ce que les mâchoires aient pris leur position d'équilibre. On peut toutefois éviter le glissement en prenant des mesures spéciales.

  
L'un des buts de la présente invention est de procurer un dispositif d'entraînement à friction à autoserrage du type précité dans lequel la pression de contact augmente instantané-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
lements glissent sur celui-ci.

  
On atteint ce but grâce à un dispositif dans lequel deux mâchoires de roulements à billes; ou davantage, sont retenues et maintenues espacées dans des positions inclinées autour de l'arbre, ces mâchoires étant reliées par des moyens destinés à absorber ou

  
à contrecarrer la pression radiale exercée par l'arbre sur les roulements, les creux de support, dans une section perpendiculaire à l'axe d'un roulement coopérant, formant une courbe de rayon de courbure supérieure au rayon externe du roulement.

  
Par conséquent, les'bagues internes et les bagues externes des roulements à billes inclinés sont pressées dans un coin défini par l'arbre et par les creux supportant les mâchoires des roulements à billes, en réponse à la pression axiale exercée par l'arbre sur les roulements, et la pression de contact radiale augmente donc à mesure que diminue l'angle du coin, c'est-à-dire

  
à mesure qu'augmente le rayon de courbure des creux.

  
Si les organes destinés à absorber la pression radiale exercée par l'arbre sur les roulements sont des boulons et

  
s'ils sont montés de façon que les mâchoires soient immobiles l'une par rapport à l'autre, il est possible d'obtenir une pression de contact initiale préalablement déterminée entre les mâchoires,

  
les roulements à billes et l'arbre.

  
On peut éviter que les mâchoires se déplacent axialement l'une par rapport à l'autre et un organe destiné à recevoir

  
la pression radiale exercée par l'arbre sur les roulements peut être un fil métallique enroulé autour des mâchoires de façon que celles-ci puissent tourner sur des axes parallèles à l'axe de l'arbre, la pression de contact précitée étant ainsi supérieure

  
à celle que l'on obtient dans le cas de la forme de réalisation mentionnée plus haut, lorsque le dispositif fonctionne.

  
On obtient une très avantageuse combinaison des caractéristiques de la présente invention et du système de serrage décrit

  
 <EMI ID=4.1> 

  
 <EMI ID=5.1>   <EMI ID=6.1> 

  
ber la pression radiale exercée par l'arbre sur les roulements est un fil métallique enroulé autour des mâchoires.

  
Suivant une forme de réalisation très avantageuse du dispositif d'entraînement à friction conforme à l'invention, il est prévu deux mâchoires de roulements à billes qui sont espacées de

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Deux roulements à billes peuvent être supportés par l'une des mâchoires précitées, tandis qu'un roulement à billes placé entre les deux roulements qui viennent d'être cités peut être supporté par la seconde mâchoire. Ceci évite qu'une déviation de l'arbre découle des efforts radiaux produits par les roulements à billes.

  
Suivant des formes de réalisation avantageuses des creux destinés à supporter les bagues externes des roulements à billes, la courbe précitée peut être celle d'un arc de cercle ou elle peut être elliptique, ou encore elle peut revenir à une ligne droite.

  
Pour éviter une usure excessive du dispositif, la pression axiale ne doit être que légèrement supérieure à l'effort nécessaire pour produire une force de friction entre les bagues internes et l'arbre de façon que ces éléments ne glissent pas l'un par rapport à l'autre, et pour éviter l'endommagement sous l'effet d'une forte surcharge, la pression radiale doit ne pas pouvoir excéder la charge dynamique admissible des roulements à billes. On pourrait obtenir le réglage voulu de la pression radiale en réponse à la charge du dispositif si les creux destinés à supporter les roulements à billes dans une section du plan du roulement à billes correspondant présentaient des courbures de rayons variables,mais la fabrication de telles mâchoires de roulements

  
à billesserait compliquée, et c'est la raison pour laquelle il convient de trouver un dispositif dans lequel la pression radiale puisse être réglée de la manière mentionnée plus haut, même si les creux sont par exemple en arc de cercle. 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
i la pression de contact radiale produite grâce à l'effet de coin, 

  
1

  
 <EMI ID=10.1> 

  
et soit protégé contre tout endommagement dû à une surcharge.

  
A cet effet, il est proposé d'utiliser des moyens de réglage coopérant avec l'une au moins des mâchoires de roulements

  
à billes et conçus de telle façon qu'en réponse à des charges transmises par eux, ils fassent tourner la mâchoire des roulements à billes sur une ligne parallèle à l'arbre du dispositif et ne se confondant pas avec les axes de courbure des creux de support.

  
L'avantage de cette réalisation est que la pression de contact n'est pas déterminée uniquement par la tendance propre des roulements à billes à se caler ,pendant le fonctionnement,entre l'arbre et le fond des creux, car l'angle du coin est réglé grâce aux mesures précitées en réponse à la charge imposée au dispositif.

  
Suivant une forme de réalisation de l'invention, selon laquelle l'angle de coin dépend de la charge axiale imposée à l'arbre, le dispositif comporte deux cylindres de réglage dentés axialenent dont les axes se confondent et sont parallèles à l'arbre et qui sont placés entre au moins l'une des extrémités d'au moins une

  
 <EMI ID=11.1> 

  
cylindres de réglage précités étant empêché de tourner par rapport à la mâchoire de roulenentsà billes correspondante et l'autre cy-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
de retenue et les dentures étant tournées l'une vers l'autre par paires en direction axiale, pour permettre la rotation des mâchoires des roulements à billes en réponse au mouvement axial de ces mâchoires.

  
Le maximum de la longueur du trajet axial des cylindres

  
de réglage se situe là où les flancs de dents non coopérantes de ces  <EMI ID=13.1> 

  
La fabrication des cylindres de réglage sera grandement facilitée si les courbes des flancs des dents coopérantes foment un angle fixe avec la génératrice des cylindres et si chaque

  
paire de flancs de dents coopérantes comporte des flancs d'incurvations différentes, il y aura un rapport non linéaire entre l'angle du coin et la charge axiale imposée à l'arbre.

  
Suivant une forme de réalisation très avantageuse du dispositif conforme à l'invention, les cylindres de réglage des mâchoires de roulements à billes sont montés concentriquement sur un boulon d'ancrage fixé dans l'élément de retenue et servant d'élément de support pour la mâchoire des roulements, les mâchoires des roulements et l'élément de retenue présentant des rainures radiales destinées à recevoir une saillie complémentaire de chaque cylindre opposée à la denture.

  
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, où l'effet de calage est réglé suivant le couple transmis aux roulements à billes, le dispositif de réglage comporte un disque à came entraîné par moteur,agissant comme élément de support et destiné

  
à coopérer avec un organe de support rigide prévu sur l'une au moins des mâchoires de roulements à billes, de façon que la mâchoire de roulements à billes tourne,en réponse au couple transmis, autour de la ligne parallèle à l'arbre du dispositif.

  
Dans cette forme de réalisation, il est également avantageux que le disque à came coopère avec une extrémité d'un arbre creux s'engageant dans l'extrémité d'un élément de retenue à rotation libre qui fait face au acteur d'entraînement, deux bras de support étant rigidement reliés à un manchon et, partant de ce manchon, se plaçant en engagement avec les côtés opposés du disque à came, le manchon étant monté concentriquement sur un boulon d'ancrage prévu dans l'élément de retenue et étant en contact avec une mâchoire de roulements à billes. Les bras de support précités  <EMI ID=14.1> 

  
d'acier, et le manchon, à l'extrémité tournée vers la mâchoire de roulements à billes, présentant une saillie destinée à être reçue dans une ouverture radiale de la mâchoire de roulements à billes.

  
On décrira l'invention de façon plus détaillée ci-après, dans son application à quelques formes de réalisation, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

  
la Fig. 1 représente une coupe d'un dispositif d'entrainement à friction conforme à l'invention;

  
la Fig. 2 représente le même dispositif vu de dessus;

  
la Fig. 3 est une coupe du même dispositif suivant la ligne III-III de la Fig. 1;

  
la Fig. &#65533;- est une coupe semblable à celle de la Fig. 3 d'un dispositif représentant une seconde forme de réalisation de l'invention;

  
la Fig. 5 est une coupe d'un dispositif d'entraînement

  
à friction représentant une deuxième forme de réalisation de l'invention;

  
la Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI du dispositif représenté sur la Fig. 5;

  
la Fig. 7 illustre une quatrième forme de réalisation de dispositif d'entraînement à friction suivant l'invention, le dispositif étant vu de dessous;

  
la Fig. 8 est une vue en coupe verticale du dispositif que représente la Fig. 7;

  
la Fig. 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la Fig. 8;

  
la Fig. 10 représente une cinquième forme de réalisation de dispositif d'entraînement à friction conforme à l'invention, et

  
la Fig. 11 est une vue en coupe suivant la ligne XI-XI de la Fig. 10 . 

  
Dans la forme de réalisation de l'invention que représentent les Fig. 1 à 3, le dispositif comporte un carter 2, dans  lequel un groupe d'entraînement à friction 4 est monté sur un  arbre 3. Le groupe d'entraînement à friction comprend deux mâchoires 5 et 6, présentant des creux destinés à supporter ou à contenir les roulements à billes du groupe. La mâchoire 5 présente un creux 11 destiné à supporter la bague externe du roulement à billes
13, ainsi que des creux 7 et 9, destinés à recevoir respectivement les roulements à billes 14 et 16. La mâchoire 6 présente un creux

  
8 destiné à recevoir le roulement 13 ainsi que des creux 10 et 12 destinés à supporter les bagues externes des roulements respectifs

  
14 et 16. Les creux sont inclinés par rapport à l'arbre 3 et la largeur des creux de support correspond à celle de la bague externe du roulement à billes qui y est logé, de sorte que les roulements sont maintenus dans la position inclinée représentée sur les Fig. 1 et 2. La largeur des creux récepteurs est en pratique inférieure à celle

  
qui est indiquée sur la Fig. 1, de sorte qu'entre les creux et les roulements, il.existe un jeu de quelques dixièmes de millimètre dans le sens axial du roulement. Les roulements sont maintenus en contact avec l'arbre, sous une pression préalablement déterminée, au

  
 <EMI ID=15.1> 

  
et 6 rigidement assemblées. Les bagues internes des roulements peuvent avoir un profil elliptique, comme il est courant, et rencontrer par conséquent l'arbre 3 suivant des génératrices diamétralement opposées de celui-ci.

  
Le dispositif de transmission 1 peut tourner sur l'arbre 3, qui ne peut tourner. La rotation peut par exemple être assurée par un moteur électrique pourvu d'un arbre creux destiné à recevoir l'arbre 3, corme cela est décrit de façon plus détaillée dans la spécification du brevet belge n[deg.] 823.412. Au moyen de boulons d'ancrage 25 et 26, fixés dans le carter 2 et passant dans des rainures axiales respectives 27 et 28, formées dans les mSchoi-res, celles-ci sont forcées de participer au mouvement de rotation. 

  
On décrit ci-après le fonctionnement du dispositif en se référant à la Fig. 3 et on suppose que les mâchoires sont forcées de tourner dans le sens indiqué par la flèche P. Pendant cette rotation, les bagues internes des roulements à billes roulent sur l'arbre suivant des lignes hélicoïdales telles que cet arbre des-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
indiquée sur la Fig. 2; on voit par cette figure que les roulements
14, 16 sont soumis à une force dirigée vers la gauche, tandis que

  
le roulement 13 est soumis à une face dirigée vers la droite, ces forces étant déterminées par la position d'inclinaison des roulements par rapport à l'arbre. Ceci signifie que, selon la représenta-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
de façon que la ligne de contact entre la bague externe et le fond du creux se déplace vers la droite, tandis que la ligne de contact entre la bague interne et l'arbre se déplace vers la gauche.

  
Etant donné les mouvements décrits ci-dessus des roulements, la pression de contact entre le roulement à billes et l'arbre et la mâchoire correspondante augmente avec le couple trans-

  
 <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
ment 13.

  
Le dispositif est donc un dispositif à autoserrage dynamique, c'est-à-dire que les forces de contact et le frottement conséquent entre l'arbre et les bagues internes des roulements augmentent à mesure qu'augmentent le couple et la charge axiale. Lorsque le dispositif d'entratnement ne tourne pas, un effort axial appliqué à l'arbre 3 provoque un certain autoserrage statique, en ce sens que par exemple, le roulement 14, par suite du frottement et de sa position inclinée par rapport à l'arbre, roule légèrement vers la droite (Fig. 3) lorsque la force K indiquée sur la Fig. 2  <EMI ID=20.1> 

  
grand que le pas des lignes hélicoïdales selon lesquelles les roulements roulent sur l'arbre 3 est grand.

  
Grâce au dispositif proposé par cette invention, on obtient non seulement un autoserrage dynamique ,mais également un centrage automatique correct des roulements. La forme des creux

  
de support pourrait être directement mise à profit dans la construction d'un dispositif à autoserrage à pas réglable, c'est-à-dire présentant un rapport réglable de transformation du mouvement de rotation en mouvement axial. Lorsqu'on utilise deux roulements

  
14, 16, un de chaque coté d'un roulement plus robuste 13, les points d'application de forces perpendiculaires à l'arbre 3 peuvent être rapprochés au point que l'arbre ne puisse fléchir.

  
Sur la Fig. 3,C désigne le centre de courbure du creux 10. Le fond du creux, suivant l'invention, peut présenter d'autres formes et être par exemple rectiligne ou avoir une forme qui détermine une amplitude réelle. Par suite de la pression axiale exercée par l'arbre vers les roulements à billes inclinés, les bagues internes et les bagues externes des roulements sont pressées dans un coin défini par l'arbre et les creux des mâchoires des roulements, et la pression de contact radiale augmentera donc à mesure

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
l'axe de l'arbre 3, qui, tel qu'il est représenté sur la Fig. 3,

  
 <EMI ID=24.1> 

  
pressé vers la droite lorsque les mâchoires tournent dans le sens indiqué par la flèche P.

  
 <EMI ID=25.1> 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
 <EMI ID=27.1> 

  
belge n[deg.] 823.412. 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
tion provenant de l'arbre 31 entratne un déplacement du roulement

  
à billes 32 vers la droite lorsque les mâchoires 35, 36 tournent dans le sens de la flèche P. La ligne de contact entre la bague externe et le fond du creux s'élève au-dessus de la ligne L (Fig. 4) et la pression radiale susmentionnée provenant des roulements à billes entraîne la mâchoire 36 en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre autour du boulon d'ancrage 40 et, par suite du déplacement du roulement 33 vers le bas, la mâchoire 35 est également poussée dans le sens des aiguilles d'une montre autour du boulon d'ancrage 39. Etant donné l'élasticité du fil métallique
30, les mâchoires tourneront donc de telle façon que l'angle de coin précité soit réduit et il en résultera une force de contact plus grande que dans le cas décrit précédemment, pour autant que les rayons de courbure des creux 10 et 38 soient identiques.

  
L'avantage spécifique de cette forme de réalisation de l'invention est que les rayons de courbure des creux peuvent être plus petits que précédemment tout en permettant d'obtenir la mené force de contact, d'où la pression exercée au niveau où la bague externe rencontre le creux est plus petite.

  
Si l'on désire une force de contact plus importante, notaient lorsque le dispositif ne tourne pas,on peut l'obtenir en

  
 <EMI ID=29.1> 

  
sur la Fig. 1 et en prévoyant en même temps un jeu plus grand que

  
 <EMI ID=30.1> 

  
d'extrémité du carter 2 et entre la mâchoire 6 et la paroi d'extrémité opposée du carter. L'une des parois d'extrémité du carter

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
 <EMI ID=33.1>   <EMI ID=34.1> 

  
tre, comme cela est décrit de façon plus détaillée dans le brevet belge n[deg.] 823.412. Par ce brevet, on sait que les roulements glissent dans une certaine mesure sur l'arbre avant que se présente la' force de contact accrue, mais, par suite de la combinaison de cet effet avec celui de la forme des creux de support, conformément

  
à la présente invention, une certaine fraction de l'effort de contact total,c'est-à-dire la partie dérivant de l'autoserrage dynamique, s'établit instantanément lorsque l'effort est appliqué, tandis que la dernière partie de la force de contact, c'est-à-dire la partie dérivant du mouvement axial relatif, s'établit progressivement.

  
Si l'on désire éviter le glissement précité des roulements sur l'arbre, on peut prévoir l'application de cette invention en combinaison avec les formes de réalisation présentées dans la demande de brevet d'addition danoise n[deg.] 940/74.

  
Les Fig. 5 et 6 illustrent une telle combinaison, selon

  
 <EMI ID=35.1> 

  
des creux conformes à l'invention et selon laquelle il est en outre prévu des mâchoires à rouleaux respectives 47, 48, autour

  
 <EMI ID=36.1> 

  
force axiale est appliquée a l'arbre, la première mâchoire de rou-

  
 <EMI ID=37.1> 

  
Il n'y a aucun jeu axial entre les roulements à billes et les creux des mâchoires correspondantes et la seconde mâchoire de roulements à billes suivra donc le mouvement axial de la première mâchoire de

  
 <EMI ID=38.1> 

  
51 ou &#65533;2, déplacera la mâchoire à rouleaux correspondante par rapport à la seconde mâchoire à rouleaux, le fil élastique 50 étant ainsi tendu.

  
De cette façon, tous les avantages précédemment mentionnés sont obtenus sans que les bagues internes des roulements glissent  <EMI ID=39.1> 

  
Comme on l'a dit plus haut, la pression axiale ne doit être que légèrement supérieure à l'effort nécessaire pour produire une force de friction entre les bagues internes et l'arbre afin d'empêcher un glissement entre ces éléments, et pour éviter un endommagement dû à une forte surcharge, il faut que la pression radiale ne puisse dépasser la charge dynamique admissible des roulements à billes. Le réglage voulu de la pression radiale en réponse à la charge du dispositif est assuré., comme on l'a déjà dit également, si les creux destinés à supporter les roulements à billes,dans une section du plan du roulement à billes considéré, présentent une courbe de rayon variable.

   La fabrication de telles mâchoires de roulements à billes serait compliquée, et c'est la raison pour laquelle il convient de présenter un dispositif dans lequel la pression radiale puisse être réglée, comme on l'a dit plus haut, même si les creux sont par exemple en arc de cercle. Deux formes de réalisation de ce genre seront décrites ci-après.

  
 <EMI ID=40.1> 

  
 <EMI ID=41.1> 

  
un arbre 103 traversant le dispositif. La mâchoire de roulements à billes 105 présente un creux 111 destiné à supporter la bague externe du roulement à billes 113, le fond du creux présentant un rayon de courbure supérieur au rayon externe du roulement. Cette mâchoire présente en outre des creux 107, 109, destinés à rece-

  
 <EMI ID=42.1> 

  
des creux 110, 112 de la mâchoire de roulements à billes 106, ces creux ayant un rayon de courbure supérieur au rayon externe des roulements correspondants. La mâchoire 106 présente également

  
 <EMI ID=43.1> 

  
creux de support 111, 110, 112 et les roulements a billes corres-

  
 <EMI ID=44.1>   <EMI ID=45.1> 

  
ment de retenue 102, roulent sur l'arbre 103 suivant des lignes hélicoïdales de pas identiques et que l'arbre 103 soit ainsi pressé de façon à effectuer un déplacement axial lorsque le dispositif tourne et est maintenu contre tout déplacement axial.

  
Pour établir la liaison entre les mâchoires 105 et 106 des roulements à billes, il est prévu une bande élastique 130 qui entoure ces mâchoires et est fixée dans des rainures axiales de la mâchoire
106. Au moyen de la bande élastique 130, les mâchoires de roulements à billes 105, 106 peuvent être soumises à une certaine tension préalable les rapprochant de l'arbre 103 de façon à produire une friction entre l'arbre 103 et les bagues internes des roule-

  
 <EMI ID=46.1> 

  
de l'arbre.

  
Si le dispositif tourne par exemple dans le sens indiqué

  
 <EMI ID=47.1> 

  
la Fig. 8, sera poussé vers la droite. Un effort exercé sur le dis-

  
 <EMI ID=48.1> 

  
lement latéral des roulements en raison de leur position inclinée par rapport à l'arbre. Comme l'indique la Fig. 9, le roulement à billes 114 sera soumis à une force K2 dirigée vers la gauche, de façon que le roulement soit calé entre l'arbre 103 et le creux correspondant de la mâchoire de roulement à billes 106, la ligne de contact entre l'anneau externe et le fond du creux étant déplacée vers la gauche, tandis que la ligne de contact entre la bague interne et l'arbre est déplacée vers la droite. Les autres roulements à billes sont calés de la même façon entre l'arbre 103 et le fond des creux de support correspondants. Comme on l'a déjà expliqué, ce mouvement des roulements à billes détermine un certain couple des mâchoires de roulements à billes 105, 106

  
 <EMI ID=49.1> 

  
 <EMI ID=50.1>  

  
 <EMI ID=51.1> 

  
L'invention concerne également un dispositif servant à produire le couple précité indépendamment du mouvement latéral des roulements à billes. Ce dispositif comporte des cylindres de

  
 <EMI ID=52.1> 

  
paires entre les extrémités des mâchoires 105 et 106 et les brides d'extrémité de l'élément de retenue 102 et, concentriquement autour des boulons coopérants 125, 126. Les cylindres de guidage présentent des paires opposées de dentures coopérantes à flancs de dents parallèles axialement et à flancs de dents inclinés par rapport aux premiers. En opposition à une denture, chaque cylindre de guidage présente une saillie destinée à coopérer avec des fentes radiales prévues dans les brides d'extrémité de l'élément de retenue 102 et dans les faces d'extrémité des mâchoires de roulements

  
à billes 105, 106, de façon qu'un déplacement axial relatif entre le groupe à friction 104 et l'élément de retenue 102 détermine

  
une rotation des mâchoires 105, 106 autour des boulons d'ancrage coopérants 125, 126, en réponse au pas des flancs de dents inclinés. Le sens du pas, dans cette forme de réalisation, est choisi pour que les mâchoires de roulements à billes 105, 106 tournent dans le sens indiqué par la flèche P2 sur la Fig. 9 lorsque l'arbre 103 est soumis à l'action de la force Kl. L'angle de coin précité sera donc inférieur et la pression de contact radiale supérieure à ceux que l'on peut obtenir dans le cas des formes de réalisation précédemment décrites, pour autant que l'effort Kl soit le même.

  
Il importe que les cylindres de guidage restent en contact par paires de façon à limiter le déplacement axial du groupe

  
 <EMI ID=53.1> 

  
 <EMI ID=54.1> 

  
ment maximum et, de plus.. les flancs des dents servent d'arrêts de fin de course aux mâchoires et représentent donc

  
une limite supérieure au déplacement latéral des roulements à  <EMI ID=55.1> 

  
protéger celui-ci de la surcharge.

  
Les flancs de dents inclinés peuvent également avoir un pas opposé à celui qui est indiqué sur les Fig. 7 et 8, de façon que l'effet de coin soit contrecarré. Si l'on désire une liaison non linéaire entre les rotations des mâchoires de roulements

  
 <EMI ID=56.1> 

  
à la charge axiale imposée à l'arbre 103, les flancs de dents parallèles non axialement de l'une des paires de cylindres de guidage peut présenter une incurvation non uniforme pour coopérer avec une came de la seconde paire de cylindres de guidage. Ainsi, il est possible d'obtenir, au noyen des cylindres de guidage décrits,un réglage arbitraire de l'effet de coin résultant de ce que le fond des creux de support présente un rayon de courbure supé-

  
 <EMI ID=57.1> 

  
quence de cet effet de réglage, il n'est pas nécessaire que les

  
 <EMI ID=58.1> 

  
l'autre pour que la pression de contact radiale soit augmentée.

  
La corde à piano que, suivant le brevet belge n[deg.] 823.412, l'on propose d'enrouler autour des mâchoires peut par conséquent, . comme l'indiquent les dessins, être remplacée par la bande élastique 130 prévue pour absorber la pression des roulements à billes se trouvant sur l'arbre et pour permettre aux mâchoires de tourner sur les boulons d'ancrage correspondants sans pouvoir se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre. Ceci présente l'avantage qu'il n'y aura aucune transition dans le rapport de transmission lorsque le sens de rotation de l'élément de retenue et, par conséquent, celui du mouvement de l'arbre changeront. Ceci est d'importance particulière si le dispositif d'entraînement

  
 <EMI ID=59.1> 

  
nes-outils. 

  
 <EMI ID=60.1> 

  
les Fig. 7 à 9, il est supposé au départ que la bande élastique
130 provoque une certaine tension préalable des mâchoires de roulements à billes vers l'arbre de façon que ces mâchoires puissent tourner pour régler l'effet de coin. L'arbre n'est donc pas libre, même si le dispositif a été arrêté.

  
Dans certains cas, il peut être avantageux que l'arbre  puisse être poussé librement dans le dispositif lorsqu'il est  à l'arrêt; les Fig. 10 et 11 illustrent une telle forme de réalisation de dispositif d'entraînement à friction conforme à l'invention. Cette forme de réalisation convient dans le cas où l'on utilise le couple transmis aux roulements à billes pour faire tourner les mâchoires de ceux-ci comme il a été décrit plus haut. L'élément de retenue 202 est pour cette raison supporté de façon

  
à pouvoir tourner librement dans un carter de moteur 210, par les roulements à billes 211 - 214. Le couple provenant du rotor 216 du moteur 215 est transmis par un arbre de moteur creux 217 et par un arbre creux 218, conformément à l'invention, aux roulements à

  
 <EMI ID=61.1> 

  
plus haut.

  
 <EMI ID=62.1> 

  
friction 104 représenté sur les Fig. 7 à 9, mais au lieu d'être prévu pour contenir les cylindres de guidage, il présente une fente

  
 <EMI ID=63.1> 

  
tournée vers le moteur, fente qui est destinée à coopérer avec une saillie 219' que porte le manchon 219 monté concentriquement

  
 <EMI ID=64.1> 

  
bras 221, 222 (Fig. 11),qui se trouvent de part et d'autre d'un disque à came 220, relié rigidement à l'arbre creux 218. Les bras

  
 <EMI ID=65.1> 

  
avec le bord profilé du disque '-. cane 220.

  
 <EMI ID=66.1>  dispositif, on suppose que le rotor 216 et, par conséquent,

  
 <EMI ID=67.1> 

  
 <EMI ID=68.1> 

  
206 sont inclinés de façon que l'arbre 203, tel qu'il est repré-

  
 <EMI ID=69.1> 

  
droite, si bien qu'un effort exercé entraînera une force de réaction Kl. Lorsque la charge axiale augmente, un couple accru est transmis à la mâchoire de roulements à billes 205 et, par l'intermédiaire de la bande élastique 230, à la mâchoire de roulements à billes 206, ce qui a pour effet que le bras 222 fait tourner le

  
 <EMI ID=70.1> 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
profilé du disque 220. Par suite de son entrée en contact avec la saillie 219', la mâchoire de roulements à billes 205 tourne également dans le sens de la flèche P2 et, à l'intervention de la bande élastique 230, la mâchoire de roulements à billes 206 tourne également dans ce sens. Par conséquent, on obtient le même effet que dans le cas de la forme de réalisation illustrée par les <EMI ID=72.1>  d'une tension préalable des mâchoires de roulements à billes 205,
206 en direction de l'arbre 203 qui serait due à la bande élastique 230, et l'arbre est donc librement mobile dans le dispositif lorsque aucun couple n'est transmis, c'est-à-dire lorsque le dispositif ne tourne pas.

   La forme de réalisation illustrée par les Fig. 10 et 11 présente encore un avantage sur celle qu'illustrent les Fig. 7 à 9, en ce sens qu'il est très facile de prévoir une liaison non linéaire entre la rotation des mâchoires autour des boulons d'ancrage coopérants (225, 226) et la transmission du couple, puisque le profil du disque 220 peut être obtenu par un simple procédé d'usinage d'après gabarit de copiage. Dans les

  
 <EMI ID=73.1> 

  
tif représente très avantageusement un dispositif d'autoserrage  <EMI ID=74.1> 

  
réglable. 

  
 <EMI ID=75.1> 
1.- Dispositif d'entraînement à friction destiné à transformer un mouvement de rotation en un mouvement axial et comportant des organes d'entraînement et, pour coopérer avec l'élément tournant de ceux-ci, un groupe à friction comprenant des roulements à billes de diamètre interne supérieur au diamètre externe d'un arbre traversant le moteur et les roulements à billes et se trouvant en contact avec les bagues internes des roulements sous

  
un angle d'inclinaison, le groupe à friction comprenant en outre un élément de retenue dans lequel se trouvent des mâchoires ou culasses de roulements à billes tournant avec lui par rapport à l'arbre et pré

  
 <EMI ID=76.1> 

  
moins des roulements à billes et inclinés de façon que les roulements correspondants touchent l'arbre suivant des génératrices de celui-ci et, lors de la rotation des mâchoires, roulent sur l'arbre suivant des lignes hélicoïdales de pas et de direction identiques, le dispositif étant caractérisé en ce que les deux mâchoires

  
 <EMI ID=77.1> 

  
46) sont retenues et maintenues espacées dans des positions inclinées autour de l'arbre (3, 31), ces mâchoires étant reliées par des

  
 <EMI ID=78.1> 

  
que présentent les mâchoires, dans une section perpendiculaire à

  
 <EMI ID=79.1> 

  
de rayon de courbure supérieur au rayon externe du roulement

  
 <EMI ID=80.1> 



  Friction drive device.

  
The invention relates to a friction drive device intended to transform a rotational movement into an axial movement and comprising drive members and, in order to cooperate with the rotating element thereof, a friction unit comprising bearings. balls with an internal diameter greater than the external diameter of a shaft passing through the motor and the ball bearings and being in contact with the internal rings of the bearings at an angle of inclination,

   the friction unit further comprising a retaining element in which there are jaws or yokes of ball bearings rotating with it relative to the shaft and having recesses or recesses supporting the outer ring of at least one of the bearings with balls and inclined so that the corresponding bearings touch the shaft following generators thereof and, during the rotation of the jaws, roll on the shaft following

  
helical lines of identical pitch and direction.

  
The transformation of the rotational movement into axial movement is therefore obtained thanks to the tilting position of the wheels.

  
 <EMI ID = 1.1>

  
cementation of the inner rings of ball bearings in a helical line rotating on the surface of the shaft, in response to the rotation of the outer rings relative to the shaft, about the shaft thereof, and a desired friction between the inner rings of the ball bearings and the shaft between them determines a relative axial movement.

  
From Belgian patent n [deg.] 8 23.412, a device is known

  
 <EMI ID = 2.1>

  
Self-tightening tion which, in response to an increase in the relative axial movement of the jaws of the ball bearings, causes an increase in contact pressure between the jaws, the ball bearings and the shaft. The contact pressure increases evenly and the inner rings slide on the shaft until the jaws have assumed their balanced position. However, slippage can be avoided by taking special measures.

  
One of the objects of the present invention is to provide a self-tightening friction drive device of the above-mentioned type in which the contact pressure increases instantaneously.

  
 <EMI ID = 3.1>

  
elements slide on this one.

  
This goal is achieved by means of a device in which two jaws of ball bearings; or more, are retained and kept spaced apart in inclined positions around the shaft, these jaws being connected by means for absorbing or

  
counteracting the radial pressure exerted by the shaft on the bearings, the support hollows, in a section perpendicular to the axis of a cooperating bearing, forming a curve with a radius of curvature greater than the external radius of the bearing.

  
Therefore, the inner rings and outer rings of inclined ball bearings are pressed into a wedge defined by the shaft and by the recesses supporting the jaws of the ball bearings, in response to the axial pressure exerted by the shaft on. bearings, and the radial contact pressure therefore increases as the angle of the wedge decreases, i.e.

  
as the radius of curvature of the pits increases.

  
If the components intended to absorb the radial pressure exerted by the shaft on the bearings are bolts and

  
if they are mounted so that the jaws are stationary with respect to each other, it is possible to obtain a previously determined initial contact pressure between the jaws,

  
ball bearings and shaft.

  
It is possible to prevent the jaws from moving axially with respect to one another and a member intended to receive

  
the radial pressure exerted by the shaft on the bearings may be a metal wire wound around the jaws so that the latter can rotate on axes parallel to the axis of the shaft, the aforementioned contact pressure thus being greater

  
to that which is obtained in the case of the embodiment mentioned above, when the device is in operation.

  
A very advantageous combination of the characteristics of the present invention and of the clamping system described is obtained.

  
 <EMI ID = 4.1>

  
 <EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1>

  
ber the radial pressure exerted by the shaft on the bearings is a metal wire wound around the jaws.

  
According to a very advantageous embodiment of the friction drive device according to the invention, there is provided two jaws of ball bearings which are spaced apart by

  
 <EMI ID = 7.1>

  
Two ball bearings can be supported by one of the aforementioned jaws, while a ball bearing placed between the two bearings just mentioned can be supported by the second jaw. This prevents a deflection of the shaft resulting from the radial forces produced by the ball bearings.

  
According to advantageous embodiments of the hollows intended to support the outer rings of the ball bearings, the aforementioned curve may be that of a circular arc or it may be elliptical, or it may even return to a straight line.

  
To avoid excessive wear of the device, the axial pressure should be only slightly greater than the force required to produce a frictional force between the inner rings and the shaft so that these elements do not slip relative to each other. the other, and to avoid damage under the effect of a strong overload, the radial pressure must not be able to exceed the admissible dynamic load of the ball bearings. The desired setting of radial pressure in response to device load could be achieved if the recesses for supporting the ball bearings in a section of the plane of the corresponding ball bearing had varying radius curvatures, but the manufacture of such jaws of bearings

  
to billess would be complicated, and this is the reason why it is necessary to find a device in which the radial pressure can be adjusted in the manner mentioned above, even if the hollows are for example in an arc of a circle.

  
 <EMI ID = 8.1>

  
 <EMI ID = 9.1>

  
i the radial contact pressure produced by the wedge effect,

  
1

  
 <EMI ID = 10.1>

  
and is protected against damage due to overload.

  
For this purpose, it is proposed to use adjustment means cooperating with at least one of the bearing jaws

  
ball bearings and designed in such a way that in response to loads transmitted by them, they rotate the jaw of the ball bearings on a line parallel to the shaft of the device and not coinciding with the axes of curvature of the troughs of support.

  
The advantage of this embodiment is that the contact pressure is not determined solely by the inherent tendency of the ball bearings to wedge, during operation, between the shaft and the bottom of the recesses, because the angle of the wedge is regulated by the aforementioned measures in response to the load imposed on the device.

  
According to one embodiment of the invention, according to which the wedge angle depends on the axial load imposed on the shaft, the device comprises two axially toothed adjustment cylinders, the axes of which merge and are parallel to the shaft and which are placed between at least one of the ends of at least one

  
 <EMI ID = 11.1>

  
the aforesaid adjusting cylinders being prevented from rotating with respect to the corresponding ball roller jaw and the other cylinder

  
 <EMI ID = 12.1>

  
retainer and the teeth being turned towards one another in pairs in the axial direction, to allow the rotation of the jaws of the ball bearings in response to the axial movement of these jaws.

  
The maximum axial path length of the cylinders

  
setting is where the non-cooperating tooth flanks of these <EMI ID = 13.1>

  
The manufacture of adjusting cylinders will be greatly facilitated if the curves of the flanks of the cooperating teeth form a fixed angle with the generator of the cylinders and if each

  
pair of cooperating tooth flanks have different curvature flanks, there will be a non-linear relationship between the wedge angle and the axial load imposed on the shaft.

  
According to a very advantageous embodiment of the device according to the invention, the adjusting cylinders of the jaws of ball bearings are mounted concentrically on an anchor bolt fixed in the retaining element and serving as a support element for the jaw of the bearings, the jaws of the bearings and the retaining element having radial grooves intended to receive a complementary projection of each cylinder opposite to the teeth.

  
According to another embodiment of the invention, where the wedging effect is adjusted according to the torque transmitted to the ball bearings, the adjustment device comprises a motor-driven cam disc, acting as a support element and intended

  
to cooperate with a rigid support member provided on at least one of the ball bearing jaws, so that the ball bearing jaw rotates, in response to the torque transmitted, around the line parallel to the shaft of the device .

  
In this embodiment, it is also advantageous that the cam disc cooperates with one end of a hollow shaft engaging the end of a freely rotating retainer which faces the drive actor, two support arm being rigidly connected to a sleeve and, extending from that sleeve, engaging with opposite sides of the cam disc, the sleeve being mounted concentrically on an anchor bolt provided in the retainer and being in contact with a jaw of ball bearings. The aforementioned support arms <EMI ID = 14.1>

  
steel, and the sleeve, at the end facing the jaw of the ball bearings, having a projection intended to be received in a radial opening of the jaw of the ball bearings.

  
The invention will be described in more detail below, in its application to some embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:

  
Fig. 1 shows a section through a friction drive device according to the invention;

  
Fig. 2 shows the same device seen from above;

  
Fig. 3 is a section of the same device along the line III-III of FIG. 1;

  
Fig. &#65533; - is a section similar to that in Fig. 3 of a device representing a second embodiment of the invention;

  
Fig. 5 is a sectional view of a driving device

  
friction bearing representing a second embodiment of the invention;

  
Fig. 6 is a section taken along line VI-VI of the device shown in FIG. 5;

  
Fig. 7 illustrates a fourth embodiment of a friction drive device according to the invention, the device being seen from below;

  
Fig. 8 is a vertical sectional view of the device shown in FIG. 7;

  
Fig. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 8;

  
Fig. 10 shows a fifth embodiment of a friction drive device according to the invention, and

  
Fig. 11 is a sectional view taken along the line XI-XI of FIG. 10.

  
In the embodiment of the invention shown in Figs. 1 to 3, the device comprises a housing 2, in which a friction drive group 4 is mounted on a shaft 3. The friction drive group comprises two jaws 5 and 6, having hollows intended to support or to contain the group's ball bearings. The jaw 5 has a hollow 11 intended to support the outer ring of the ball bearing
13, as well as recesses 7 and 9, intended to receive the ball bearings 14 and 16 respectively. The jaw 6 has a recess

  
8 intended to receive the bearing 13 as well as recesses 10 and 12 intended to support the outer rings of the respective bearings

  
14 and 16. The recesses are inclined relative to the shaft 3 and the width of the supporting recesses corresponds to that of the outer race of the ball bearing housed therein, so that the bearings are kept in the inclined position shown. in Figs. 1 and 2. The width of the receiving hollows is in practice less than that

  
which is indicated in FIG. 1, so that between the recesses and the bearings, there is a play of a few tenths of a millimeter in the axial direction of the bearing. The bearings are kept in contact with the shaft, under a pre-determined pressure, at

  
 <EMI ID = 15.1>

  
and 6 rigidly assembled. The inner rings of the bearings may have an elliptical profile, as is usual, and consequently meet the shaft 3 following diametrically opposed generatrices thereof.

  
The transmission device 1 can turn on the shaft 3, which cannot turn. The rotation can for example be ensured by an electric motor provided with a hollow shaft intended to receive the shaft 3, as is described in more detail in the specification of Belgian patent n [deg.] 823,412. By means of anchor bolts 25 and 26, fixed in the housing 2 and passing through respective axial grooves 27 and 28, formed in the mSchoi-res, they are forced to participate in the rotational movement.

  
The operation of the device will be described below with reference to FIG. 3 and it is assumed that the jaws are forced to rotate in the direction indicated by the arrow P. During this rotation, the inner rings of the ball bearings roll on the shaft along helical lines such that this shaft des-

  
 <EMI ID = 16.1>

  
shown in Fig. 2; we see by this figure that the bearings
14, 16 are subjected to a force directed to the left, while

  
the bearing 13 is subjected to a face directed towards the right, these forces being determined by the position of inclination of the bearings relative to the shaft. This means that, according to the representation

  
 <EMI ID = 17.1>

  
so that the line of contact between the outer ring and the bottom of the trough moves to the right, while the line of contact between the inner ring and the shaft moves to the left.

  
Given the above-described movements of the bearings, the contact pressure between the ball bearing and the shaft and the corresponding jaw increases with the trans- torque.

  
 <EMI ID = 18.1>

  
 <EMI ID = 19.1>

  
ment 13.

  
The device is therefore a dynamic self-tightening device, that is to say that the contact forces and the consequent friction between the shaft and the inner rings of the bearings increase as the torque and the axial load increase. When the drive device is not rotating, an axial force applied to the shaft 3 causes a certain static self-tightening, in the sense that, for example, the bearing 14, due to the friction and its inclined position relative to the shaft, rolls slightly to the right (Fig. 3) when the force K shown in Fig. 2 <EMI ID = 20.1>

  
large than the pitch of the helical lines along which the bearings roll on the shaft 3 is large.

  
Thanks to the device proposed by this invention, not only dynamic self-tightening is obtained, but also correct automatic centering of the bearings. The shape of the hollows

  
support could be directly used in the construction of a self-clamping device with adjustable pitch, that is to say having an adjustable ratio of transformation of the rotational movement into axial movement. When using two bearings

  
14, 16, one on each side of a more robust bearing 13, the points of application of forces perpendicular to the shaft 3 can be brought closer to the point that the shaft cannot bend.

  
In Fig. 3, C denotes the center of curvature of the hollow 10. The bottom of the hollow, according to the invention, may have other shapes and be for example rectilinear or have a shape which determines a real amplitude. As a result of the axial pressure exerted by the shaft towards the inclined ball bearings, the inner rings and outer rings of the bearings are pressed into a wedge defined by the shaft and the recesses of the bearing jaws, and the contact pressure radial will therefore increase as

  
 <EMI ID = 21.1>

  
 <EMI ID = 22.1>

  
 <EMI ID = 23.1>

  
the axis of the shaft 3, which, as shown in FIG. 3,

  
 <EMI ID = 24.1>

  
pressed to the right when the jaws rotate in the direction indicated by the arrow P.

  
 <EMI ID = 25.1>

  
 <EMI ID = 26.1>

  
 <EMI ID = 27.1>

  
Belgian n [deg.] 823.412.

  
 <EMI ID = 28.1>

  
tion coming from the shaft 31 causes a displacement of the bearing

  
ball 32 to the right when jaws 35, 36 rotate in the direction of arrow P. The contact line between the outer ring and the bottom of the recess rises above the line L (Fig. 4) and the aforementioned radial pressure from the ball bearings causes the jaw 36 to rotate clockwise around the anchor bolt 40 and, as a result of the bearing 33 moving downward, the jaw 35 is also pushed clockwise around the anchor bolt 39. Due to the elasticity of the wire
30, the jaws will therefore rotate in such a way that the aforementioned wedge angle is reduced and a greater contact force will result than in the case described previously, provided that the radii of curvature of the recesses 10 and 38 are identical.

  
The specific advantage of this embodiment of the invention is that the radii of curvature of the troughs can be smaller than before while still allowing to obtain the led contact force, hence the pressure exerted at the level where the ring outer meets the hollow is smaller.

  
If a greater contact force is desired, noted when the device is not rotating, it can be obtained by

  
 <EMI ID = 29.1>

  
in Fig. 1 and at the same time providing a clearance greater than

  
 <EMI ID = 30.1>

  
end of the housing 2 and between the jaw 6 and the opposite end wall of the housing. One of the end walls of the housing

  
 <EMI ID = 31.1>

  
 <EMI ID = 32.1>

  
 <EMI ID = 33.1> <EMI ID = 34.1>

  
tre, as described in more detail in Belgian patent n [deg.] 823,412. From this patent it is known that the bearings slide to a certain extent on the shaft before the increased contact force occurs, but, as a result of the combination of this effect with that of the shape of the supporting recesses, in accordance with

  
in the present invention, a certain fraction of the total contact force, that is to say the part deriving from the dynamic self-tightening, is established instantaneously when the force is applied, while the last part of the contact force, that is to say the part deriving from the relative axial movement, is gradually established.

  
If it is desired to avoid the above-mentioned sliding of the bearings on the shaft, the application of this invention can be provided for in combination with the embodiments presented in Danish addition patent application No. [deg.] 940/74 .

  
Figs. 5 and 6 illustrate such a combination, according to

  
 <EMI ID = 35.1>

  
hollows according to the invention and according to which there are further provided respective roller jaws 47, 48, around

  
 <EMI ID = 36.1>

  
axial force is applied to the shaft, the first roller jaw

  
 <EMI ID = 37.1>

  
There is no axial clearance between the ball bearings and the recesses of the corresponding jaws and the second ball bearing jaw will therefore follow the axial movement of the first jaw of

  
 <EMI ID = 38.1>

  
51 or &#65533; 2, will move the corresponding roller jaw relative to the second roller jaw, the elastic thread 50 being thus tensioned.

  
In this way, all the previously mentioned advantages are obtained without the inner rings of the bearings slipping <EMI ID = 39.1>

  
As stated above, the axial pressure should be only slightly greater than the force required to produce a frictional force between the inner rings and the shaft in order to prevent slippage between these elements, and to avoid damage due to high overload, the radial pressure must not exceed the permissible dynamic load of the ball bearings. The desired adjustment of the radial pressure in response to the load of the device is ensured., As has also already been said, if the recesses intended to support the ball bearings, in a section of the plane of the ball bearing in question, have a curve of variable radius.

   The manufacture of such ball bearing jaws would be complicated, and this is the reason why it is appropriate to present a device in which the radial pressure can be adjusted, as has been said above, even if the recesses are by example in an arc. Two such embodiments will be described below.

  
 <EMI ID = 40.1>

  
 <EMI ID = 41.1>

  
a shaft 103 passing through the device. The ball bearing jaw 105 has a recess 111 intended to support the outer ring of the ball bearing 113, the bottom of the recess having a radius of curvature greater than the outer radius of the bearing. This jaw also has hollows 107, 109, intended to receive

  
 <EMI ID = 42.1>

  
recesses 110, 112 of the jaw of ball bearings 106, these recesses having a radius of curvature greater than the external radius of the corresponding bearings. Jaw 106 also presents

  
 <EMI ID = 43.1>

  
support hollow 111, 110, 112 and the corresponding ball bearings

  
 <EMI ID = 44.1> <EMI ID = 45.1>

  
retaining element 102, roll on the shaft 103 following helical lines of identical pitch and that the shaft 103 is thus pressed so as to effect an axial displacement when the device rotates and is held against any axial displacement.

  
To establish the connection between the jaws 105 and 106 of the ball bearings, an elastic band 130 is provided which surrounds these jaws and is fixed in axial grooves of the jaw
106. By means of the elastic band 130, the jaws of the ball bearings 105, 106 can be subjected to a certain pre-tension bringing them closer to the shaft 103 so as to produce friction between the shaft 103 and the inner rings of the bearings. rolled-

  
 <EMI ID = 46.1>

  
of the tree.

  
If the device turns for example in the direction indicated

  
 <EMI ID = 47.1>

  
Fig. 8, will be pushed to the right. An effort exerted on the dis-

  
 <EMI ID = 48.1>

  
lateral displacement of the bearings due to their inclined position relative to the shaft. As shown in Fig. 9, the ball bearing 114 will be subjected to a force K2 directed to the left, so that the bearing is wedged between the shaft 103 and the corresponding recess of the ball bearing jaw 106, the contact line between the outer ring and the bottom of the trough being moved to the left, while the contact line between the inner ring and the shaft is moved to the right. The other ball bearings are wedged in the same way between the shaft 103 and the bottom of the corresponding support hollow. As already explained, this movement of the ball bearings determines a certain torque of the ball bearing jaws 105, 106

  
 <EMI ID = 49.1>

  
 <EMI ID = 50.1>

  
 <EMI ID = 51.1>

  
The invention also relates to a device for producing the aforementioned torque independently of the lateral movement of the ball bearings. This device comprises cylinders of

  
 <EMI ID = 52.1>

  
pairs between the ends of the jaws 105 and 106 and the end flanges of the retainer 102 and, concentrically around the cooperating bolts 125, 126. The guide cylinders have opposite pairs of cooperating teeth with axially parallel tooth flanks and with teeth flanks inclined relative to the former. In opposition to a toothing, each guide cylinder has a projection intended to cooperate with radial slots provided in the end flanges of the retaining element 102 and in the end faces of the bearing jaws.

  
ball 105, 106, so that a relative axial displacement between the friction group 104 and the retaining element 102 determines

  
rotation of the jaws 105, 106 around the cooperating anchor bolts 125, 126, in response to the pitch of the inclined tooth flanks. The direction of the pitch, in this embodiment, is chosen so that the ball bearing jaws 105, 106 rotate in the direction indicated by the arrow P2 in FIG. 9 when the shaft 103 is subjected to the action of the force Kl. The aforementioned corner angle will therefore be lower and the radial contact pressure higher than those which can be obtained in the case of the embodiments described above, provided that the force K1 is the same.

  
It is important that the guide cylinders remain in contact in pairs so as to limit the axial displacement of the group

  
 <EMI ID = 53.1>

  
 <EMI ID = 54.1>

  
maximum ment and, moreover .. the flanks of the teeth serve as end-of-stroke stops for the jaws and therefore represent

  
an upper limit to the lateral displacement of the bearings at <EMI ID = 55.1>

  
protect it from overload.

  
The inclined tooth flanks may also have a pitch opposite to that shown in Figs. 7 and 8, so that the wedge effect is counteracted. If you want a non-linear connection between the rotations of the bearing jaws

  
 <EMI ID = 56.1>

  
at the axial load imposed on the shaft 103, the non-axially parallel tooth flanks of one of the pairs of guide rollers may exhibit a non-uniform curvature to cooperate with a cam of the second pair of guide rollers. Thus, it is possible to obtain, at the core of the guide rolls described, an arbitrary adjustment of the wedge effect resulting from the fact that the bottom of the support recesses has a greater radius of curvature.

  
 <EMI ID = 57.1>

  
effect of this adjustment effect, it is not necessary that the

  
 <EMI ID = 58.1>

  
the other so that the radial contact pressure is increased.

  
The piano wire that, according to Belgian patent n [deg.] 823.412, it is proposed to wind around the jaws can therefore,. as shown in the drawings, be replaced by the elastic band 130 provided to absorb the pressure of the ball bearings on the shaft and to allow the jaws to rotate on the corresponding anchor bolts without being able to move axially. one in relation to the other. This has the advantage that there will be no transition in the transmission ratio when the direction of rotation of the retainer and, therefore, that of the movement of the shaft changes. This is of particular importance if the training device

  
 <EMI ID = 59.1>

  
our tools.

  
 <EMI ID = 60.1>

  
Figs. 7 to 9, it is initially assumed that the elastic band
130 causes a certain pre-tension of the ball bearing jaws towards the shaft so that these jaws can rotate to adjust the wedge effect. The tree is therefore not free, even if the device has been stopped.

  
In some cases, it may be advantageous if the shaft can be pushed freely into the device when it is stationary; Figs. 10 and 11 illustrate such an embodiment of a friction drive device according to the invention. This embodiment is suitable in the case where the torque transmitted to the ball bearings is used to rotate the jaws thereof as has been described above. The retainer 202 is therefore supported so

  
rotatable freely in a motor housing 210, by the ball bearings 211 - 214. The torque from the rotor 216 of the motor 215 is transmitted by a hollow motor shaft 217 and by a hollow shaft 218, in accordance with the invention , to bearings

  
 <EMI ID = 61.1>

  
upper.

  
 <EMI ID = 62.1>

  
friction 104 shown in FIGS. 7 to 9, but instead of being intended to contain the guide cylinders, it has a slot

  
 <EMI ID = 63.1>

  
turned towards the motor, slot which is intended to cooperate with a projection 219 'carried by the sleeve 219 mounted concentrically

  
 <EMI ID = 64.1>

  
arms 221, 222 (Fig. 11), which are located on either side of a cam disc 220, rigidly connected to the hollow shaft 218. The arms

  
 <EMI ID = 65.1>

  
with the profiled edge of the disc '-. cane 220.

  
 <EMI ID = 66.1> device, it is assumed that the rotor 216 and, therefore,

  
 <EMI ID = 67.1>

  
 <EMI ID = 68.1>

  
206 are inclined so that the shaft 203, as shown

  
 <EMI ID = 69.1>

  
right, so that a force exerted will result in a reaction force Kl. As the axial load increases, increased torque is transmitted to the ball bearing jaw 205 and, through the elastic band 230, to the ball bearing jaw 206, which causes the arm 222 to make turn the

  
 <EMI ID = 70.1>

  
 <EMI ID = 71.1>

  
profile of the disc 220. As a result of its coming into contact with the projection 219 ', the ball bearing jaw 205 also rotates in the direction of the arrow P2 and, with the intervention of the elastic band 230, the bearing jaw ball 206 also rotates in this direction. Therefore, the same effect is obtained as in the case of the embodiment illustrated by <EMI ID = 72.1> of a pre-tensioning of the ball bearing jaws 205,
206 in the direction of the shaft 203 which would be due to the elastic band 230, and the shaft is therefore freely movable in the device when no torque is transmitted, that is to say when the device is not rotating.

   The embodiment illustrated by Figs. 10 and 11 still have an advantage over that illustrated in FIGS. 7 to 9, in that it is very easy to provide a non-linear connection between the rotation of the jaws around the cooperating anchor bolts (225, 226) and the torque transmission, since the profile of the disc 220 can be obtained by a simple process of machining according to the copying template. In the

  
 <EMI ID = 73.1>

  
tif very advantageously represents a self-tightening device <EMI ID = 74.1>

  
adjustable.

  
 <EMI ID = 75.1>
1.- Friction drive device intended to transform a rotational movement into an axial movement and comprising drive members and, to cooperate with the rotating element thereof, a friction unit comprising ball bearings with an internal diameter greater than the external diameter of a shaft passing through the motor and the ball bearings and being in contact with the internal rings of the bearings under

  
an angle of inclination, the friction group further comprising a retaining element in which there are jaws or yokes of ball bearings rotating with it relative to the shaft and pre

  
 <EMI ID = 76.1>

  
less ball bearings and inclined so that the corresponding bearings touch the shaft following generators thereof and, during the rotation of the jaws, roll on the shaft following helical lines of identical pitch and direction, the device being characterized in that the two jaws

  
 <EMI ID = 77.1>

  
46) are retained and kept spaced apart in inclined positions around the shaft (3, 31), these jaws being connected by

  
 <EMI ID = 78.1>

  
that the jaws present, in a section perpendicular to

  
 <EMI ID = 79.1>

  
with a radius of curvature greater than the external radius of the bearing

  
 <EMI ID = 80.1>


    

Claims (1)

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 2.- Device according to claim 1, characterized en ce que les organes destinés à absorber la pression radiale exer- <EMI ID=81.1> in that the members intended to absorb the radial pressure exerted- <EMI ID = 81.1> <EMI ID=82.1> <EMI ID=83.1> <EMI ID = 82.1> <EMI ID = 83.1> <EMI ID=84.1> <EMI ID = 84.1> 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les mâchoires (35, 36) ne peuvent se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre et en ce que l'organe destiné à absorber la pression radiale exercée par l'arbre (31) sur les roulenents (par exemple 32) est un fil métallique (30) enroulé autour des mâchoires (35, 36). 3.- Device according to claim 1, characterized in that the jaws (35, 36) cannot move axially with respect to one another and in that the member intended to absorb the radial pressure exerted by the The shaft (31) on the rollers (eg 32) is a metal wire (30) wound around the jaws (35, 36). 4.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 4.- Device according to claim 1, characterized <EMI ID=85.1> <EMI ID = 85.1> par rapport à l'autre et en ce que l'organe destiné à absorber la pression radiale exercée par l'arbre (31) sur les roulements (par exemple 32) est un fil métallique (30) enroulé autour des mâchoires (3?, 36). relative to the other and in that the member intended to absorb the radial pressure exerted by the shaft (31) on the bearings (for example 32) is a metal wire (30) wound around the jaws (3 ?, 36). . 5.- Dispositif suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires de roulements à billes <EMI ID=86.1> . 5.- Device according to claims 1 to 4, characterized in that it comprises two jaws of ball bearings <EMI ID = 86.1> 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que deux roulements à billes (14, 16) sont supportés par l'une des mâchoires précitées (6) et en ce qu'un roulement à billes (13) placé entre les deux roulements qui viennent d'être cités est supporté par la seconde mâchoire (5). 6.- Device according to claim 5, characterized in that two ball bearings (14, 16) are supported by one of the aforementioned jaws (6) and in that a ball bearing (13) placed between the two bearings which have just been mentioned is supported by the second jaw (5). 7.- Dispositif suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la courbe précitée est celle d'un arc de cercle. 7.- Device according to claims 1 to 6, characterized in that the aforementioned curve is that of a circular arc. 8.- Dispositif suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la courbe précitée est elliptique. 8.- Device according to claims 1 to 6, characterized in that the aforementioned curve is elliptical. 9.- Dispositif suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la courbe revient à une ligne droite. 9.- Device according to claims 1 to 6, characterized in that the curve returns to a straight line. 10.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage coopérant avec l'une au moins (105, 205) des mâchoires de roulements à billes et conçus de telle façon qu'en réponse &#65533; des charges transmises par eux, 10.- Device according to claim 1, characterized in that it comprises adjustment means cooperating with at least one (105, 205) of the ball bearing jaws and designed such that in response &#65533; loads transmitted by them, <EMI ID=87.1> sur une ligné parallèle à l'arbre (103, 203) du dispositif et ne se confondant pas avec les axes de courbure des creux de support (110, 111, 112). <EMI ID = 87.1> on a line parallel to the shaft (103, 203) of the device and not coincident with the axes of curvature of the support hollows (110, 111, 112). 11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte deux cylindres de réglage dentés axialement 11.- Device according to claim 10, characterized in that it comprises two axially toothed adjusting cylinders <EMI ID=88.1> <EMI ID = 88.1> dent et sont parallèles à l'arbre (103) et qui sont placés entre tooth and are parallel to the shaft (103) and which are placed between <EMI ID=89.1> <EMI ID = 89.1> de roulements à billes et l'élément de retenue (102), l'un des ball bearings and the retainer (102), one of the <EMI ID=90.1> <EMI ID = 90.1> étant empêché de tourner par rapport à la mâchoire de roulements being prevented from rotating relative to the bearing jaw <EMI ID=91.1> <EMI ID = 91.1> (117, 119, 121, 123) de la paire étant empêché de tourner par rapport à l'élément de retenue (102) et les dentures étant tournées l'une vers l'autre par paires dans le sens axial, pour permettre la rotation des mâchoires (105, 106) des roulements à billes en réponse au mouvement axial de ces mâchoires (105, 106). (117, 119, 121, 123) of the pair being prevented from rotating relative to the retainer (102) and the teeth being turned towards each other in pairs in the axial direction, to allow rotation jaws (105, 106) of the ball bearings in response to the axial movement of these jaws (105, 106). 12.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les flancs de dents non coopérantes des cylindres de 12.- Device according to claim 1, characterized in that the flanks of non-cooperating teeth of the cylinders of <EMI ID=92.1> <EMI ID = 92.1> parallèles à l'axe d'une paire. parallel to the axis of a pair. 13.- Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que les courbes des flancs de dents coopérantes forment un angle fixe avec la génératrice des 13.- Device according to either of claims 11 and 12, characterized in that the curves of the sides of cooperating teeth form a fixed angle with the generatrix of <EMI ID=93.1> <EMI ID = 93.1> 14.- Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que chaque paire de flancs de dents coopérantes comporte des flancs d'incurvation différente. 14.- Device according to either of claims 11 and 12, characterized in that each pair of flanks of cooperating teeth has flanks of different curvature. <EMI ID=94.1> <EMI ID = 94.1> <EMI ID=95.1> <EMI ID = 95.1> <EMI ID=96.1> <EMI ID = 96.1> 106) sont montés concentriquement sur un boulon d'ancrage (125, <EMI ID=97.1> 106) are mounted concentrically on an anchor bolt (125, <EMI ID = 97.1> mâchoires (105, 106) des roulements et l'élément de retenue (102) présentent des rainures radiales destinées à recevoir une saillie complémentaire de chaque cylindre de réglage (117, 118, 119, 120, jaws (105, 106) of the bearings and the retaining element (102) have radial grooves intended to receive a complementary projection of each adjustment cylinder (117, 118, 119, 120, <EMI ID=98.1> <EMI ID = 98.1> 16.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé 16.- Device according to claim 10, characterized en ce que le dispositif de réglage comporte un disque à came (220) entraîné par moteur agissant conne élément de support et destiné in that the adjusting device comprises a motor driven cam disc (220) acting as a support member and intended à coopérer avec un organe de support rigide prévu sur l'une (205) to cooperate with a rigid support member provided on one (205) au moins des mâchoires de roulements à billes de façon que la mâchoire (205) des roulements à billes tourne en réponse au couple transmis, autour de la ligne parallèle à l'arbre du dispositif (204). at least one of the ball bearing jaws such that the ball bearing jaw (205) rotates in response to the transmitted torque, around the line parallel to the shaft of the device (204). 17.- Dispositif suivant la revendication 16, caractérisé 17.- Device according to claim 16, characterized en ce que le disque à came (220) est mis en rotation par l'intermédiaire d'un arbre creux (218) s'engageant dans l'extrémité d'un élément de retenue à rotation libre (202) qui fait face au moteur d'entraînement (215). in that the cam disc (220) is rotated via a hollow shaft (218) engaging the end of a freely rotating retainer (202) which faces the motor drive (215). 18.- Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que deux bras de support (221, 222) sont reliés rigidement à un manchon (219) et, partant de ce manchon, se placent en engagement avec des côtés opposés du disque-à came (220), le manchon (219) étant monté concentriquement sur un boulon d'ancrage (225) prévu dans l'élément de retenue et se trouvant en contact avec la mâchoire de roulements à billes (205). 18.- Device according to either of claims 16 and 17, characterized in that two support arms (221, 222) are rigidly connected to a sleeve (219) and, starting from this sleeve, are placed in engagement with opposite sides of the cam disc (220), the sleeve (219) being mounted concentrically on an anchor bolt (225) provided in the retainer and contacting the ball bearing jaw (205). 19.- Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé 19.- Device according to claim 18, characterized en ce que les bras de support précités (221, 222) rencontrent le disque à came (220) par l'intermédiaire de rouleaux d'acier (223, in that the aforesaid support arms (221, 222) meet the cam disc (220) via steel rollers (223, <EMI ID=99.1> <EMI ID = 99.1> la mâchoire du roulement à billes (205), présente une saillie (219') destinée à être reçue dans une ouverture radiale de la mâchoire de roulements à billes (205). the jaw of the ball bearing (205) has a projection (219 ') intended to be received in a radial opening of the jaw of the ball bearings (205).
BE159110A 1974-08-12 1975-08-11 FRICTION TRAINING DEVICE BE832325A (en)

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