Mécanisme à vis et organe coopérant. L'objet de l'invention est un mécanisme à vis et organe coopérant, dans lequel l'un de ces organes est muni de roulements à bil les par l'intermédiaire desquels s'effectue la transmission d'énergie de l'un à l'autre, en vue d'éviter les pertes par frottement.
Le mécanisme peut constituer, par exem ple, un réducteur de vitesse à vis sans fin. On peut prévoir d'autres applications de l'in vention, par exemple: La vis pourrait coopé rer avec une crémaillère ou encore avec un écrou, soit pour déplacer ce dernier, soit pour être elle-même déplacée, comme dans une presse.
Dans les transmissions à vis sans fin et à roues hélicoïdales, le frottement de ces or ganes absorbé, en pure perte, 25 à 50 % de la force à transmettre. L'invention permet de supprimer, dans des mécanismes construits d'après le même principe, une grande partie de ces pertes dues au frottement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, divers modes d'exécution du mé canisme selon l'invention. La fig. 1 montre, partiellement en coupe, un segment de roue coopérant avec une vis sans fin; La fig. 2 est une vue d'une coupe faite transversalement à celle de fig. 1; Les fig. 3, 4 et 6 se rapportent à une va riante; La fig. 5 montre une autre variante; Les fig. 7 et 8 se rapportent à un réduc teur de vitesse.
Dans les mécanismes représentés, une roue est munie d'une denture démontable, dans laquellé chaque .dent est formée, sui vant sa largeur, d'un ou plusieurs axes cy- lindriques a (fig. 1, 2, 3, 4, 5), chacun d'eux étant entouré d'un ou plusieurs roule ments à billes de construction courante.
Chaque axe cylindrique a est boulonné solidement à la jante de la roue. Il fixe avec lui le ou les anneaux intérieurs d des roule ments, ainsi que la ou les rondelles r.
Autour .de chaque anneau intérieur fixe d, se trouve répartie uniformément la série de billes e enveloppée et maintenue par l'an neau mobile extérieur f. Ce dernier anneau mobile extérieur f, re- recevant la pression et l'action de la vis de commande, entraîne avec lui tout le jeu de billes e, qui roule autour de l'anneau fixe intérieur d, et supprime par ce fait le frotte ment de la vis.
Tout le dispositif d'engrenage peut être enfermé dans une boîte ou carter plein d'huile 35, comme cela est montré à la fig. 7.
Chaque axe cylindrique a peut recevoir un ou plusieurs roulements à billes superpo sés (fig. 1 et 2). Il peut être construit d'une seule pièce avec l'anneau intérieur d et aussi la. rondelle r et peut avoir, en sa partie tra versant la jante, une section de forme quel conque: carrée, elliptique, triangulaire, rec tangulaire, etc.
Ainsi que le montre la fig. 5, on peut, pour remplacer chaque dent d'une roue hélicoïdale, prévoir deux axes fixes a disposés suivant un certain angle qui varie suivant le diamètre de la vis. Les deux axes peuvent en outre "être légèrement décalés l'un par rapport à l'autre. Chaque axe porte un roulement à billes.
Dans le réducteur de vitesse montré à la fig. 7, la vis est légèrement évidée (vis glo- bique); elle est constituée en acier de grande ténacité, trempé et rectifié. L'arbre de la vis tourne sur des coussinets de bronze très durs ou sur des roulements à billes, suivant les dimensions de l'appareil. La poussée axiale est supportée par .des butées à billes fixées à chacune des extrémités. Le carter, en fonte, se compose de deux parties assemblées par des écrous.
Ainsi qu'il a déjà été dit, l'invention peut aussi être appliquée à la commande d'un écrou par une vis, les axes a portant les rou lements à billes étant disposés suivant une ou des lignes hélicoïdales soit sur la face de l'évidement cylindrique de la pièce jouant le rôle d'écrou, soit à la surface d'un arbre, de façon à former un filet de vis.
Screw mechanism and cooperating organ. The object of the invention is a screw mechanism and cooperating member, in which one of these members is provided with ball bearings through which the transmission of energy from one to the other takes place. 'other, in order to avoid friction losses.
The mechanism can constitute, for example, a worm speed reducer. We can provide other applications of the invention, for example: The screw could cooperate with a rack or with a nut, either to move the latter, or to be itself moved, as in a press.
In worm and helical-wheel transmissions, the friction of these organs absorbs, in vain, 25 to 50% of the force to be transmitted. The invention makes it possible to eliminate, in mechanisms constructed according to the same principle, a large part of these losses due to friction.
The appended drawing represents, by way of example, various embodiments of the mechanism according to the invention. Fig. 1 shows, partially in section, a wheel segment cooperating with a worm; Fig. 2 is a view of a section taken transversely to that of FIG. 1; Figs. 3, 4 and 6 relate to a variant; Fig. 5 shows another variant; Figs. 7 and 8 relate to a speed reducer.
In the mechanisms shown, a wheel is provided with removable toothing, in which each tooth is formed, depending on its width, of one or more cylindrical axes a (fig. 1, 2, 3, 4, 5 ), each of them being surrounded by one or more ball bearings of standard construction.
Each cylindrical axle a is bolted securely to the rim of the wheel. It fixes with it the inner ring or rings d of the bearings, as well as the washer (s) r.
Around each fixed inner ring d, there is uniformly distributed the series of balls e enveloped and held by the outer mobile ring f. This last external mobile ring f, receiving the pressure and the action of the control screw, carries with it all the set of balls e, which rolls around the internal fixed ring d, and thereby eliminates the friction ment of the screw.
The whole gear device can be enclosed in an oil-filled box or sump 35, as shown in fig. 7.
Each cylindrical axis a can receive one or more superposed ball bearings (fig. 1 and 2). It can be built in one piece with the inner ring d and also the. washer r and may have, in its part passing through the rim, a section of any conch shape: square, elliptical, triangular, rec tangular, etc.
As shown in fig. 5, it is possible, to replace each tooth of a helical wheel, to provide two fixed axes a arranged at a certain angle which varies according to the diameter of the screw. The two axes can furthermore be slightly offset from each other. Each axis carries a ball bearing.
In the speed reducer shown in fig. 7, the screw is slightly recessed (globus screw); it is made of high tenacity steel, hardened and ground. The shaft of the screw turns on very hard bronze bushings or on ball bearings, depending on the dimensions of the device. The axial thrust is supported by .des ball bearings fixed at each end. The casing, made of cast iron, is made up of two parts assembled by nuts.
As has already been said, the invention can also be applied to the control of a nut by a screw, the axes a carrying the ball bearings being arranged along one or more helical lines either on the face of the 'cylindrical recess of the part playing the role of a nut, either on the surface of a shaft, so as to form a screw thread.