Dispositif pour régler à volonté et rattraper le jeu radial entre une tige
et un trou d'un organe extérieur dans lequel cette ligne est engagée
Lorsqu'on a une construction de précision, dans laquelle une tige, filetée ou non, est engagée dans un trou fileté ou un alésage d'une autre pièce, pour s'y déplacer en rotation et longitudinalement, il est difficile de régler et de rattraper le jeu radial entre cette tige et ce trou. La difficulté vient de ce que le rattrapage, pour tre correct, doit se faire de façon uniforme sur tout le pourtour de la tige.
La présente invention vise à apporter une solution efficace et simple de ce problème. Elle a pour objet un dispositif pour régler à volonté et rattraper le jeu radial entre une tige (filetée ou non) et un trou (fileté ou non) d'un organe extérieur dans lequel cette tige est engagée pour tre mobile axialement et angulairement relativement à cet organe extérieur.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'organe extérieur comporte une douille élastique coupée par une fente et disposée à l'intérieur d'une gaine, cette douille présentant deux parties de révolution, obliques par rapport à l'axe de cette douille et d'inclinaisons inverses et prévues pour coopérer, l'une avec une surface d'appui correspondante de ladite gaine et l'autre avec une surface d'appui correspondante d'un organe de serrage à position réglable axialement par rapport à cette gaine, pour qu'en rapprochant ces deux surfaces d'appui l'une de l'autre, par déplacement de l'organe de serrage, la douille soit contrainte de serrer davantage la tige, et inversement de la serrer moins si l'on éloigne ces surfaces l'une de l'autre, et caractérisé en outre en ce que cette douille présente plusieurs fentes auxiliaires de flexion,
s'étendant chacune sur une partie seulement de son épaisseur, la profondeur de ces fentes auxiliaires allant en diminuant avec l'augmentation de leur éloignement de la fente coupant la douille, pour assurer un serrage radial de la douille sur la tige pratiquement uniforme sur le pourtour de cette tige.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, appliquée au cas d'un micromètre.
La fig. 1 est une vue d'ensemble, en coupe longitudinale axiale, du micromètre.
La fig. 2 est une vue en coupe selon 2-2 de la fig.
1, mais à plus grande échelle.
La fig. 3 est une mme vue en coupe axiale que la fig. 1, mais à plus grande échelle et montrant plus clairement une partie de cette fig. 1.
La fig. 4 est une vue selon 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe selon 5-5 de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue explosée, en perspective, du dispositif selon les fig. 3 à 5.
On a représenté en 1 le corps d'un micromètre dont on voit la touche fixe en 2 et la touche mobile en 3.
Cette dernière est solidaire de l'extrémité libre de la tige filetée 4 ilu micromètre, dont on voit la partie filetée 5 traversant un écrou 6 fixe par rapport au bâti 1.
On décrira plus loin en détail la disposition particulière de cet écrou.
On voit en 7 le tambour du micromètre, qui tourne, d'une part, directement sur le corps 1, en 8, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une couronne de billes 10, sur une extension 9 de ce corps. Ce tambour est solidaire d'une pièce creuse 11 et d'un bouton d'actionnement moleté 12. La vis 4 est mise en rotation, lorsqu'on fait tourner le tambour 7, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'accouplement 13 représenté en détail sur les fig. 3 à 6.
Revenant aux fig. 1 et 2, l'écrou 6 est constitué par un anneau coupé sur toute sa longueur et toute son épaisseur, par une fente 14. Cet anneau est fileté intérieurement pour coopérer avec la vis 4, à l'intérieur d'une partie de l'extension 9 du corps 1 formant gaine pour cet anneau. Cet anneau fendu constitue une douille élastique présentant deux parties de révolution 16, 17 une à chaque extrémité, obliques (par exemple coniques) par rapport à l'axe de cette douille qui est aussi l'axe de la vis 4. Ces deux parties 16, 17 sont d'inclinaison inverse l'une de l'autre. La partie 16 coopère avec une surface d'appui correspondante de la gaine 9 contre laquelle elle est constamment appliquée. La partie 17 coopère avec une surface d'appui correspondante d'un organe de serrage à position réglable axialement par rapport à la gaine 9.
Cet organe de serrage est constitué par un anneau 18 fileté extérieurement et se vissant dans un taraudage intérieur 15 de la gaine 9. En vissant progressivement l'anneau 18 dans la gaine 9. on provoque une compression axiale croissante de la douille 6. Du fait de l'obliquité des surfaces d'appui 16, 17, cette pression axiale se traduit par une compression radiale de la douille 6, qui est élastique. Or, cette douille présente, en plus de la fente 14 déjà citée et qui la coupe en un endroit, plusieurs fentes auxiliaires 19. 20. 21. 22 et 23, s'étendant chacune sur une partie de son épaisseur. On voit sur la fig. 2 que ces fentes auxiliaires ont une profondeur qui va en diminuant avec l'augmentation de leur distance à la fente 14.
Ces fentes auxiliaires sont disposées régulièrement et symétriquement par rapport au plan diamétral passant par la fente 14. Les fentes auxiliaires 19 et 20, les plus proches de 14, sont les plus profondes. Les fentes 21 et 22, plus éloignées, sont moins profondes. La fente 23, la plus éloignée de 14, est la moins profonde de toutes.
La fente 14 et les fentes auxiliaires sont parallèles à l'axe commun de la vis 4 et de l'écrou 6.
Grâce à cette disposition particulière de la douille 6, on obtient en vissant l'anneau fileté 18, un serrage radial de la douille formant écrou, sur la vis 4, pratiquement uniforme sur tout le pourtour de cette vis.
Ainsi se trouve réalisée la condition nécessaire pour assurer un rattrapage correct du jeu pouvant exister ou se manifester avec le temps. entre la vis 4 et son écrou 6.
On va décrire maintenant le mécanisme d'accouplement 13 dont il a été question plus haut.
La pièce 1 1 (fig. 1 et 6) solidaire du tambour 7 présente un trou central 24 de section droite polygonale. carrée dans cet exemple.
La tige filetée 4 est angulairement solidaire de deux pièces polygonales correspondantes, donc carrées, 25 et 26, que l'on voit sur la fig. 1 engagées dans le trou 24. tandis que les fig. 3 à 6 montrent ces pièces polygonales hors de ce trou.
L'extrémité de la tige 4 opposée à la touche mobile 3 présente un trou axial 27 dont le fond 28 est conique. Cette extrémité creuse présente deux fentes longitudinales 29, 30, diamétralement opposées, ouvertes à l'une de leurs extrémités.
La pièce carrée 25 est venue de fabrication avec une partie tubulaire 31 traversée diamétralement, à proximité de son extrémité libre, par un axe 32 dont elle est solidaire et dont les extrémités font saillie et sont prévues pour s'engager sans jeu appréciable, chacune dans l'une des fentes 29 et 30. Une bille 33 est logée dans la partie conique 28 et l'axe 32 vient appuyer sur elle lorsque les différentes parties sont en place. comme montré notamment sur les fig. 3 et 4.
L'extrémité creuse de 4 présente extérieurement deux entailles symétriques 34, 35 (fig. 5) dans lesquelles sont engagées les deux branches d'une pièce de retenue 36 constituée par un fil d'acier en forme de U.
Cette pièce 36 retient l'axe 32 dans les fentes 29, 30, tout en laissant à cet axe un ébat sensible dans le sens de la longueur de la tige 4. On voit que, par cette disposition, la pièce carrée 25 jouit, dans certaines limites, de deux degrés de liberté: d'une part elle peut tour ner autour de l'axe géométrique de l'axe 32; d'autre part cet axe 32 peut osciller dans le plan des fentes 29, 30. On a donc un montage du genre cardan.
Quant à la pièce carrée 26, elle est venue de fabrication avec une tige centrale 37 qui, comme on le verra plus loin, est appelée à former barre de torsion.
Cette tige 37 est solidaire, au voisinage de son extrémité libre, d'un axe transversal 38 identique à l'axe 32 et prévu comme celui-ci, pour que ses deux extrémités s'engagent sans jeu appréciable, chacune dans l'une des fentes 29, 30. Cet axe passe, avec un jeu notable, à travers deux trous 39, 40 de la partie tubulaire 31. Ces deux trous assurent la retenue de l'axe 38 dans les fentes 29, 30, tout en permettant une certaine oscillation de cet axe dans le plan des deux fentes en question. On voit que la pièce carrée 26 est donc montée elle aussi, dans certaines limites, à la cardan.
Mais on voit aussi sur la fig. 4 surtout, qu'à l'état libre les pièces carrées 25, 26 sont angulairement décalées de quelques degrés l'une par rapport à l'autre. En outre, on prévoira avec avantage que la pièce 26, 37 soit en matière plastique, de façon que la tige 37 puisse subir sans difficulté, sous l'effet de forces modérées, une torsion de quelques degrés.
Pour introduire les deux pièces carrées 25, 26 dans le trou carré, il est nécessaire de les amener à coïncider, c'est-à-dire à faire disparaître leur décalage angulaire visible notamment sur la fig 4, et cela en donnant une torsion élastique à la tige 37. Cette tige ou barre de torsion 37 est donc sous tension lorsque les deux pièces carrées sont engagées dans le trou carré et cette tension assure le rattrapage automatique de tout jeu angulaire entre la vis 4 et le tambour 7, 11.
Si la coaxialité entre la vis 4 et le tambour 7, 11, n'est pas rigoureuse, le montage des pièces carrées tel qu'il a été décrit, avec deux degrés de liberté dans les limites de mouvement possible, assure la transmission parfaite du mouvement angulaire entre le tambour et la vis, sans jeu.
Il est clair que les pièces polygonales 25, 26 pourraient tre d'une forme autre que carrée. Il suffit que cette forme soit non circulaire et que le trou 24 soit de section droite correspondante pour que l'entraînement angulaire de ces pièces et leur glissement à l'intérieur de 24 soient assurés.
Device for adjusting at will and taking up the radial play between a rod
and a hole of an external member in which this line is engaged
When we have a precision construction, in which a rod, threaded or not, is engaged in a threaded hole or a bore of another part, to move in it in rotation and longitudinally, it is difficult to adjust and adjust. take up the radial play between this rod and this hole. The difficulty arises from the fact that the correction, to be correct, must be done uniformly around the entire circumference of the rod.
The present invention aims to provide an effective and simple solution to this problem. Its object is a device for adjusting at will and taking up the radial play between a rod (threaded or not) and a hole (threaded or not) of an external member in which this rod is engaged so as to be movable axially and angularly relative to this external organ.
The device according to the invention is characterized in that the outer member comprises an elastic sleeve cut by a slot and arranged inside a sheath, this sleeve having two parts of revolution, oblique with respect to the axis of this sleeve and of reverse inclinations and provided to cooperate, one with a corresponding bearing surface of said sheath and the other with a corresponding bearing surface of a clamping member with an axially adjustable position relative to this sheath, so that by bringing these two bearing surfaces together, by moving the clamping member, the sleeve is forced to tighten the rod more, and conversely to tighten it less if one moves these surfaces away from each other, and further characterized in that this sleeve has several auxiliary bending slots,
each extending over only a part of its thickness, the depth of these auxiliary slots decreasing with the increase in their distance from the slot intersecting the socket, to ensure a radial clamping of the socket on the rod practically uniform over the circumference of this rod.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention, applied to the case of a micrometer.
Fig. 1 is an overall view, in axial longitudinal section, of the micrometer.
Fig. 2 is a sectional view along 2-2 of FIG.
1, but on a larger scale.
Fig. 3 is the same view in axial section as in FIG. 1, but on a larger scale and showing more clearly part of this fig. 1.
Fig. 4 is a view along 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a sectional view along 5-5 of FIG. 3.
Fig. 6 is an exploded perspective view of the device according to FIGS. 3 to 5.
1 shows the body of a micrometer, the fixed key of which can be seen at 2 and the movable key at 3.
The latter is integral with the free end of the threaded rod 4 ilu micrometer, the threaded part of which can be seen 5 passing through a nut 6 fixed relative to the frame 1.
The particular arrangement of this nut will be described in detail later.
We see at 7 the drum of the micrometer, which rotates, on the one hand, directly on the body 1, in 8, and, on the other hand, by means of a ring of balls 10, on an extension 9 of this body. This drum is integral with a hollow part 11 and a knurled actuating button 12. The screw 4 is rotated, when the drum 7 is rotated, by means of a coupling mechanism 13. shown in detail in FIGS. 3 to 6.
Returning to fig. 1 and 2, the nut 6 consists of a ring cut over its entire length and its entire thickness, by a slot 14. This ring is internally threaded to cooperate with the screw 4, inside a part of the extension 9 of the body 1 forming a sheath for this ring. This split ring constitutes an elastic sleeve having two parts of revolution 16, 17, one at each end, oblique (for example conical) with respect to the axis of this sleeve which is also the axis of the screw 4. These two parts 16 , 17 are tilted opposite to each other. Part 16 cooperates with a corresponding bearing surface of sheath 9 against which it is constantly applied. Part 17 cooperates with a corresponding bearing surface of a clamping member with an axially adjustable position relative to the sheath 9.
This clamping member consists of a ring 18 threaded on the outside and screwed into an internal thread 15 of the sheath 9. By gradually screwing the ring 18 into the sheath 9. an increasing axial compression of the sleeve 6 is caused. the obliquity of the bearing surfaces 16, 17, this axial pressure results in a radial compression of the sleeve 6, which is elastic. However, this sleeve has, in addition to the slot 14 already mentioned and which cuts it in one place, several auxiliary slots 19, 20, 21, 22 and 23, each extending over a part of its thickness. It is seen in fig. 2 that these auxiliary slots have a depth which decreases with the increase in their distance from the slot 14.
These auxiliary slots are arranged regularly and symmetrically with respect to the diametrical plane passing through the slot 14. The auxiliary slots 19 and 20, the closest to 14, are the deepest. The slits 21 and 22, which are further away, are shallower. Slot 23, the furthest from 14, is the shallowest of all.
The slot 14 and the auxiliary slots are parallel to the common axis of the screw 4 and the nut 6.
By virtue of this particular arrangement of the sleeve 6, by screwing the threaded ring 18, a radial tightening of the sleeve forming a nut is obtained on the screw 4, which is practically uniform over the entire periphery of this screw.
In this way, the necessary condition is fulfilled to ensure correct catching up of the play that may exist or appear over time. between screw 4 and its nut 6.
The coupling mechanism 13 which was discussed above will now be described.
The part 1 1 (Fig. 1 and 6) integral with the drum 7 has a central hole 24 of polygonal cross section. square in this example.
The threaded rod 4 is angularly integral with two corresponding polygonal pieces, therefore square, 25 and 26, which can be seen in FIG. 1 engaged in the hole 24. while fig. 3 to 6 show these polygonal pieces out of this hole.
The end of the rod 4 opposite the movable key 3 has an axial hole 27, the bottom 28 of which is conical. This hollow end has two longitudinal slots 29, 30, diametrically opposed, open at one of their ends.
The square part 25 has come from manufacture with a tubular part 31 traversed diametrically, near its free end, by a pin 32 which it is integral with and whose ends project and are designed to engage without appreciable play, each in one of the slots 29 and 30. A ball 33 is housed in the conical part 28 and the pin 32 presses on it when the different parts are in place. as shown in particular in FIGS. 3 and 4.
The hollow end of 4 has two symmetrical notches 34, 35 (fig. 5) on the outside in which the two branches of a retaining piece 36 formed by a U-shaped steel wire are engaged.
This part 36 retains the axis 32 in the slots 29, 30, while leaving this axis a substantial part in the direction of the length of the rod 4. It can be seen that, by this arrangement, the square part 25 enjoys, in certain limits, of two degrees of freedom: on the one hand it can turn around the geometrical axis of the axis 32; on the other hand, this axis 32 can oscillate in the plane of the slots 29, 30. We therefore have an assembly of the cardan type.
As for the square part 26, it came from manufacture with a central rod 37 which, as will be seen below, is called to form a torsion bar.
This rod 37 is integral, in the vicinity of its free end, with a transverse axis 38 identical to the axis 32 and provided like the latter, so that its two ends engage without appreciable play, each in one of the slots 29, 30. This pin passes, with significant play, through two holes 39, 40 of the tubular part 31. These two holes ensure the retention of the pin 38 in the slots 29, 30, while allowing a certain oscillation of this axis in the plane of the two slots in question. It can be seen that the square part 26 is therefore also mounted, within certain limits, with the gimbal.
But we also see in fig. 4 especially, that in the free state the square pieces 25, 26 are angularly offset by a few degrees with respect to each other. In addition, provision will be made with advantage for the part 26, 37 to be of plastic material, so that the rod 37 can easily undergo, under the effect of moderate forces, a twist of a few degrees.
To introduce the two square pieces 25, 26 in the square hole, it is necessary to bring them to coincide, that is to say to remove their visible angular offset in particular in fig 4, and this by giving an elastic torsion to the rod 37. This rod or torsion bar 37 is therefore under tension when the two square pieces are engaged in the square hole and this tension ensures the automatic adjustment of any angular play between the screw 4 and the drum 7, 11.
If the coaxiality between the screw 4 and the drum 7, 11 is not rigorous, the assembly of the square parts as described, with two degrees of freedom within the limits of possible movement, ensures the perfect transmission of the angular movement between the drum and the screw, without play.
It is clear that the polygonal pieces 25, 26 could be of a shape other than square. It suffices for this shape to be non-circular and for the hole 24 to be of corresponding cross section for the angular driving of these parts and their sliding inside 24 to be ensured.