La présente invention a pour objet un micromètre d'intérieurs, comprenant au moins une touche mobile radialement par rapport à l'axe du micromètre, caractérisé en ce que les mouvements radiaux de la touche mobile sont commandés par une vis sans fin en prise avec une roue dentée engrenant avec une crémaillère solidaire de la touche, en ce que ladite roue dentée est flottante radialement, et en ce que le flottement radial de la roue dentée est limité de façon qu'elle ne puisse se dégager de la crémaillère ou de la vis sans fin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une coupe longitudinale;
la fig. 2 est une coupe selon I-I de la fig. 1;
la fig. 3 est un schéma explicatif du fonctionnement d'un détail de l'instrument;
la fig. 4 est une coupe longitudinale partielle d'une unité de lecture accouplée au micromètre de la fig. 1;
la fig. 5 est une coupe selon II-II de la fig. 4.
Le micromètre représenté (figs. 1 et 2) comprend une tête 1 dans laquelle est logée une armature coaxiale 8 présentant un épaulement circulaire 9 appliquée contre une collerette périphérique 10 de la tête 1 et fermé par une plaque d'obturation 5 tenue par des vis 6 traversant l'épaulement 9 et engagées dans la collerette 10.
Dans la tête 1 sont coulissées trois touches de mesure radiales 2 disposées à 1200 l'une de l'autre. Chacune de ces touches 2 coulisse dans un canal de guidage 3 formé par la paroi de la collerette 10, un évidemment de l'épaulement 9 et la paroi intérieure de la plaque de fermeture 5. Chaque touche 2 présente une crémaillère longitudinale 7, soit radiale par rapport à l'axe de la tête 1.
Dans l'armature 8 est agencée une vis sans fin axiale 11 montée sur un tourillon 12 centré sur l'axe de la tête 1, la vis
11 étant axialement et angulairement solidaire du tourillon 12.
La vis 11 est retenue axialement vers l'arrière par une paroi 4
de l'armature 8 formant butée et vers l'avant par l'appui d'un doigt coaxial 16 contre une plaque de butée 13 fixée dans l'armature 8 à l'aide de vis 14 engagées dans des taraudages 15 de l'armature 8.
La crémaillère de chacune des touches 2 engrène avec une roue dentée radialement flottante 17 en prise avec la vis 11.
Chaque roue dentée 17 est disposée dans un logement 18 formé à cet effet par l'armature 8 et la paroi 19 de la tête 1, ce logement étant tel que la roue dentée 17 puisse se déplacer radialement dans tous les sens, ce jeu ou flottement radial étant toutefois limité par les parois du logement 18 à la profondeur des dents de la roue dentée de façon que la roue dentée 17 ne puisse se désengager complètement de la crémaillère 7 et/ou de la vis sans fin 11.
L'armature 8 présente un manchon 20 servant de palier au tourillon 12 de la vis sans fin 11, ce manchon 20 s'étendant hors de la tête 1. Sur le manchon 20 est fixée une unité de lecture analogique comprenant un corps tubulaire 21 (figs. 1 et 4) vissé sur le manchon 20 et sur l'extrémité 22 duquel est fixée, à l'aide de vis 23, une douille 24 dans laquelle engrène une vis micrométrique 25 présentant un tourillon 26 connecté à un rochet de commande 27 contigu à un tambour 28 solidaire du tourillon 26 et tournant sur la douille 24. Le rochet 27 peut être réalisé de toute manière adéquate ou connue et ne sera pas décrit plus en détail.
L'autre extrémité de la vis micrométrique 25 porte un axe
29 s'étendant dans un tube 30 auquel il est fixé par une vis 31.
L'axe 29 est coupé en deux sur une partie de sa longueur
(figs. 4 et 5) et le tube 30 s'étend dans le corps tubulaire 21.
Le tourillon 12 de la vis sans fin 11, coupé en deux sur une partie de sa longueur, s'étend hors du manchon 20 et coulisse dans le tube 30 où il occupe la section laissée libre par le demiaxe 29 (figs. 4 et 5). Par cette disposition, le tourillon 12 et l'axe 29 sont angulairement solidaires cependant qu'ils peuvent se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre.
Le fonctionnement général du micromètre décrit est le suivant: en faisant tourner le rochet 27, on entraîne le tourillon 26 et le tambour 28, cependant que la douille 24 reste fixe. La rotation du tourillon 26 entraîne celle de la vis micrométrique 25 dans la douille 24, ce qui provoque le déplacement angulaire et axial de l'axe 29. Par suite de l'accouplement particulier de l'axe 29 et du tourillon 12, ce dernier est mis en rotation par l'axe 29 sans être affecté par son mouvement axial. La rotation du tourillon 12 provoque celle de la vis sans fin 11 qui entraîne les roues dentées 17. Celles-ci engrenant sur les crémaillères 7 des touches de mesure 2, leur rotation va provoquer le déplacement radial desdites touches, déplacement qui pourra être repéré par une graduation adéquate (non représentée), marquée sur la douille fixe 24 et le tambour mobile 28.
La fig. 3 illustre le fonctionnement d'un détail particulier de l'instrument. On voit sur cette figure, l'une des touches de mesure 2 avec sa crémaillère longitudinale 7, la roue dentée 17 servant à l'actionnement de la touche 2 ainsi que la vis sans fin 11 entraînant la roue dentée 17. Ainsi que mentionné précédemment, la roue dentée 17 est radialement flottante dans son logement 18 mais elle ne peut se dégager complètement de la crémaillère 7 ou de la vis sans fin 1 1 avec lesquelles elle est constamment en prise. On suppose que la vis sans fin 11 est à filet droit, ce qui fait que lorsqu'elle tourne dans le sens contraire des aiguilles de la montre (flèche 32), la roue dentée 17 tourne dans le sens des aiguilles de la montre (flèche 33) et déplace la crémaillère 7 et la touche 2 vers l'extérieur de la tête 1 (flèche 34).
Lorsque l'on effectue une mesure, les touches 3 doivent être amenées en appui contre la surface à mesurer et elles subissent donc une poussée dans le sens contraire de leur déplacement, soit dans le sens de la flèche 35. Cette poussée se répercutera pour chaque touche sur sa crémaillère 7 et par conséquent sur la roue dentée 17 correspondante. Il s'ensuit que lorsque l'on actionne la vis sans fin 11 pour amener les touches 2 en contact avec la surface à mesurer, au moment où le contact se produit, chaque roue dentée 17 subira une poussée de la crémaillère 7 en plus d'une poussé de la vis sans fin 11.
On voit sur la fig. 3 que l'action de la vis sans fin 1 1 exerce sur la roue dentée 17 une force tangentielle Fvt et une force radiale Fvr dont la résultante est représentée en Ri. On voit également que par suite de la poussée dans le sens de la flèche 35, la crémaillère exerce sur la roue dentée 17 une force tangentielle
Fct et une force radiale Fcr dont la résultante est représentée en
R2. La composition de Ri et R2 donne une résultante R qui a pour effet d'appliquer la roue dentée 1 1 entre la crémaillère 7 et la vis sans fin 11, ce qui résulte en une transmission sans aucun jeu entre la vis sans fin, la roue dentée et la crémaillère.
Ainsi, chaque fois que l'on effectue une mesure, les roues dentées 17 prennent automatiquement sous l'action des forces en présence la position assurant une transmission sans jeu et par conséquent le déplacement angulaire de la vis sans fin 11, et donc de son tourillon 12, donnera une information rigoureusement exacte de la position des touches de mesure, et cela sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens complexes de rattrapage du jeu des engrenages en présence.
Lorsque l'on fait tourner la vis sans fin 1 1 dans le sens contraire, on inverse le mouvement des roues dentées 17 et l'on rappelle ainsi les touches 2 vers l'intérieur de la tête 1 sans qu'il soit nésessaire de faire usage de ressorts de rappel, ce qui simplifie sensiblement la construction de l'instrument. Au cours de ce mouvement, les roues dentées 17 ne seront plus strictement appliquées entre les crémaillères 7 et la vis sans fin 11, mais du fait qu'elles ne peuvent se dégager complètement des crémaillères 7 et de la vis sans fin 11, elles assureront dans tous les cas la transmission servant au rappel des touches.
Selon une variante, les roues dentées 17 peuvent être montées chacune sur un axe mais avec un jeu assez important pour que chacune d'entre elles puisse suffisamment flotter radialement pour s'appliquer entre la crémaillère 7 correspondante et la vis sans fin 1 1 pour assurer une transmission sans jeu. Dans ce cas, la limitation du flottement radial des roues dentées à la profondeur de leur denture pourra être assurée par leurs axes afin qu'elles ne puissent se dégager complètement des crémaillères et de la vis sans fin.
Selon une autre variante, il est prévu de remplacer l'unité de lecture analogique décrite par une unité de lecture digitale entraînée par la vis micrométrique 25 ou directement par le tourillon de la vis sans fin 11.
Bien que le micromètre décrit ait trois touches de mesures à 1200 l'une de l'autre, cela n'est toutefois pas limitatif et le micromètre peut n'avoir que deux touches mobiles à 1800 degrés l'une de l'autre ou une seule touche mobile.
The present invention relates to an interior micrometer, comprising at least one movable key radially relative to the axis of the micrometer, characterized in that the radial movements of the movable key are controlled by an endless screw engaged with a toothed wheel meshing with a rack integral with the key, in that said toothed wheel is radially floating, and in that the radial floating of the toothed wheel is limited so that it cannot disengage from the rack or from the screw unending.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section thereof;
fig. 2 is a section on I-I of FIG. 1;
fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of a detail of the instrument;
fig. 4 is a partial longitudinal section of a reading unit coupled to the micrometer of FIG. 1;
fig. 5 is a section on II-II of FIG. 4.
The micrometer shown (figs. 1 and 2) comprises a head 1 in which is housed a coaxial frame 8 having a circular shoulder 9 applied against a peripheral flange 10 of the head 1 and closed by a closure plate 5 held by screws. 6 passing through the shoulder 9 and engaged in the collar 10.
In the head 1 are slid three radial measuring keys 2 arranged 1200 from each other. Each of these keys 2 slides in a guide channel 3 formed by the wall of the collar 10, a recess of the shoulder 9 and the inner wall of the closing plate 5. Each key 2 has a longitudinal rack 7, ie radial relative to the axis of the head 1.
In the frame 8 is arranged an axial worm 11 mounted on a journal 12 centered on the axis of the head 1, the screw
11 being axially and angularly integral with the journal 12.
The screw 11 is retained axially towards the rear by a wall 4
of the frame 8 forming a stop and towards the front by pressing a coaxial finger 16 against a stop plate 13 fixed in the frame 8 by means of screws 14 engaged in threads 15 of the frame 8.
The rack of each of the keys 2 meshes with a radially floating toothed wheel 17 in engagement with the screw 11.
Each toothed wheel 17 is arranged in a housing 18 formed for this purpose by the frame 8 and the wall 19 of the head 1, this housing being such that the toothed wheel 17 can move radially in all directions, this play or floating radial being however limited by the walls of the housing 18 to the depth of the teeth of the toothed wheel so that the toothed wheel 17 cannot completely disengage from the rack 7 and / or the worm 11.
The frame 8 has a sleeve 20 serving as a bearing for the journal 12 of the worm 11, this sleeve 20 extending outside the head 1. On the sleeve 20 is fixed an analog reading unit comprising a tubular body 21 ( figs. 1 and 4) screwed on the sleeve 20 and on the end 22 of which is fixed, by means of screws 23, a sleeve 24 in which engages a micrometric screw 25 having a journal 26 connected to a control ratchet 27 adjacent to a drum 28 integral with the journal 26 and rotating on the sleeve 24. The ratchet 27 can be produced in any suitable or known manner and will not be described in more detail.
The other end of the micrometric screw 25 carries an axis
29 extending in a tube 30 to which it is fixed by a screw 31.
Axis 29 is cut in half over part of its length
(Figs. 4 and 5) and the tube 30 extends into the tubular body 21.
The journal 12 of the worm 11, cut in two over part of its length, extends outside the sleeve 20 and slides in the tube 30 where it occupies the section left free by the half-axis 29 (figs. 4 and 5 ). By this arrangement, the journal 12 and the axis 29 are angularly integral, however, they can move axially with respect to one another.
The general operation of the micrometer described is as follows: by rotating the ratchet 27, the journal 26 and the drum 28 are driven, while the sleeve 24 remains fixed. The rotation of the journal 26 drives that of the micrometric screw 25 in the sleeve 24, which causes the angular and axial displacement of the pin 29. As a result of the particular coupling of the pin 29 and the journal 12, the latter is rotated by the axis 29 without being affected by its axial movement. The rotation of the journal 12 causes that of the worm 11 which drives the toothed wheels 17. These meshing with the racks 7 of the measuring keys 2, their rotation will cause the radial displacement of said keys, a displacement which can be identified by a suitable graduation (not shown), marked on the fixed bush 24 and the mobile drum 28.
Fig. 3 illustrates the operation of a particular detail of the instrument. We see in this figure, one of the measuring keys 2 with its longitudinal rack 7, the toothed wheel 17 serving to actuate the key 2 as well as the worm 11 driving the toothed wheel 17. As mentioned above , the toothed wheel 17 is radially floating in its housing 18 but it can not completely disengage from the rack 7 or the worm 1 1 with which it is constantly engaged. It is assumed that the worm 11 is straight thread, so that when it turns counterclockwise (arrow 32), the toothed wheel 17 turns clockwise (arrow 33) and moves rack 7 and button 2 towards the outside of head 1 (arrow 34).
When performing a measurement, the keys 3 must be brought to bear against the surface to be measured and they therefore undergo a thrust in the opposite direction of their movement, that is to say in the direction of arrow 35. This thrust will be reflected for each touches on its rack 7 and therefore on the corresponding toothed wheel 17. It follows that when one actuates the worm 11 to bring the keys 2 into contact with the surface to be measured, at the moment when the contact occurs, each toothed wheel 17 will undergo a thrust from the rack 7 in addition to 'a push of the worm 11.
It is seen in fig. 3 that the action of the worm 11 exerts on the toothed wheel 17 a tangential force Fvt and a radial force Fvr, the resultant of which is shown at Ri. It can also be seen that as a result of the thrust in the direction of arrow 35, the rack exerts on the toothed wheel 17 a tangential force
Fct and a radial force Fcr whose resultant is represented by
R2. The composition of Ri and R2 gives a resultant R which has the effect of applying the toothed wheel 1 1 between the rack 7 and the worm 11, which results in a transmission without any play between the worm, the wheel toothed and the rack.
Thus, each time a measurement is carried out, the toothed wheels 17 automatically take, under the action of the forces present, the position ensuring a transmission without play and consequently the angular displacement of the worm 11, and therefore of its journal 12, will give rigorously exact information on the position of the measuring keys, and this without it being necessary to provide complex means for adjusting the play of the gears present.
When the worm screw 1 1 is turned in the opposite direction, the movement of the toothed wheels 17 is reversed and the keys 2 are thus recalled towards the inside of the head 1 without the need to do use of return springs, which significantly simplifies the construction of the instrument. During this movement, the toothed wheels 17 will no longer be strictly applied between the racks 7 and the worm 11, but because they cannot completely disengage from the racks 7 and the worm 11, they will ensure in all cases the transmission used to recall the keys.
According to a variant, the toothed wheels 17 can each be mounted on an axis but with a sufficiently large play so that each of them can float sufficiently radially to be applied between the corresponding rack 7 and the worm 1 1 to ensure a transmission without play. In this case, the limitation of the radial floating of the toothed wheels to the depth of their toothing can be ensured by their axes so that they cannot be completely free from the racks and the worm.
According to another variant, provision is made to replace the analog reading unit described by a digital reading unit driven by the micrometric screw 25 or directly by the journal of the worm 11.
Although the micrometer described has three keys of measurements at 1200 degrees from each other, this is however not limiting and the micrometer may have only two keys movable at 1800 degrees from each other or one single mobile key.