La présente invention se rapporte à un micromètre à lecture digitale, comportant une vis micrométrique mobile en prise dans un support fixe et un corps axialement solidaire de ladite vis micrométrique, ce corps étant angulairement fixe par rapport à la vis micrométrique, et dans lequel des prismes dont les faces portant des chiffres tournent individuellement dans le corps sur des axes tangents à un cercle imaginaire concentrique à l'axe de la vis micrométrique, I'ensemble desdits prismes étant entraîné en rotation par la vis micrométrique concentriquement à l'axe de ladite vis micrométrique et se déplaçant devant une fenêtre ménagée dans le corps, la rotation individuelle desdits prismes étant assurée par une came angulairement fixe et en prise avec lesdits prismes.
On connaît de tels micromètres dans lesquels la rotation individuelle des prismes tournants est assurée par une came fixée au boîtier du système et agissant axialement sur les prismes, c'està-dire que la came est disposée à côté des prismes et que sa surface active ou surface qui se trouve en prise avec les prismes est orientée vers lesdits prismes selon une direction générale parallèle à l'axe de la vis micrométrique. Cette disposition présente toutefois des inconvénients sérieux parmi lesquels on peut citer un encombrement important dans le sens axial et, surtout, le fait que le contact entre les prismes et la came peut être interrompu si la pièce portant les prismes a un léger jeu axial, ce qui est pratiquement inévitable.
En effet, du fait qu'elle est placée à côté des prismes, la came ne peut les suivre s'ils se déplacent dans le sens axial et, comme l'interpénétration des surfaces en prise est relativement faible, les prismes peuvent s'éloigner suffisamment de la came pour tourner librement, ce qui fausse complètement la lecture.
On a cherché à remédier à cela en dissociant la came du boîtier de façon à pouvoir la déplacer parallèlement à l'axe de la vis micrométrique pour rattraper le jeu axial de la pièce portant les prismes. Cela nécessite toutefois l'usage de cales pour positionner la came axialement, ce qui complique passablement le montage du système car il faut ajuster les cales avec précision, sans compter que le jeu de la pièce portant les prismes peut varier ultérieurement, ce qui nécessite de nouveaux réglages, cependant que le risque de perte de contact entre les prismes et la came subsiste.
Le micromètre selon l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Il est caractérisé en ce qu'il comprend une came de révolution radiale angulairement solidaire du corps, concentrique à l'axe de la vis micrométrique et disposée entre les prismes avec lesquels elle est en prise selon une direction radiale par rapport à l'axe de la vis micrométrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme et une variante d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale partielle de la forme d'exécution principale;
la fig. 2 est une vue selon I-I de la fig. 1;
la fig. 3 représente la variante d'exécution vue partiellement depuis dessus.
Le micromètre représenté sur les fig. 1 et 2 comprend, de façon connue, un tube de guidage I dans lequel est centrée en prise une vis micrométrique 2, l'engrènement de la vis micrométrique 2 dans le tube de guidage 1 étant contrôlé par un système de rattrapage de jeu 3 qui est également connu et ne sera pas décrit en détail. La vis micrométrique 2 est prolongée par un tourillon arrière 4 et un tourillon avant non représenté et commandant la ou les touches mobiles de l'instrument.
Sur le tube de guidage 1 est fixé un support tubulaire coaxial 5 sur lequel est montée à coulissement la partie antérieure 6 d'un manchon 7 comportant un patin de guidage 8 engagé dans une rainure longitudinale 9 ménagée le long du support tubulaire 5, parallèlement à son axe. De ce fait, le manchon 7 peut coulisser le long du support 1 tout en restant angulairement solidaire de celuici. La partie arrière 10 du manchon 7 est fixée, par exemple chassée, sur une douille 11 portant une denture intérieure 12. La douille 11 porte un chemin de roulement 13 dans lequel sont logées des billes 14 par l'intermédiaire desquelles un tambour de commande 15 est monté à rotation sur ladite douille 11, et par conséquent sur le manchon 7.
Ce tambour de commande 15 comprend un moyeu 16 engagé sur le tourillon arrière 4 de la vis micrométrique 2, ce moyeu 16 étant fixé audit tourillon 4 par une vis représentée schématiquement par la ligne traitillée 17. L'extrémité libre du tourillon 4 est engagée dans un rochet de commande 18 contigu au tambour 15, ce rochet de commande n'étant pas décrit plus en détail car il peut être réalisé de toute façon adéquate ou connue. Ainsi, lorsque l'on tourne le rochet 18 ou le tambour de commande 15, on fait tourner la vis micrométrique 2 qui se déplace axialement dans le tube de guidage 1. Simultanément, le tambour 15 qui est solidaire du tourillon 4 se déplace axialement et entraîne le manchon 7 dont il est axialement solidaire du fait de raccouplement par la douille 11 et les billes 14.
Ainsi, à tout mouvement axial de la vis micrométrique 2 correspondra un mouvement axial égal et simultané du manchon 7, lequel restera toutefois angulairement fixe.
Sur le moyeu 16 du tambour de commande 15 est montée rotativement une douille 32 axialement solidaire dudit moyeu 16, le montage de la douille 32 sur le moyeu 16 étant assuré par un roulement à billes schématiquement représenté en 33. La douille 32 présente un moyeu 34 portant une denture périphérique 35. Sur le tambour 15 est monté à rotation un pignon 36 excentré par rapport à l'axe du tambour 15 et engrenant d'une part avec la denture 12 de la douille 1 1 qui est solidaire du manchon 7 et, d'autre part, avec la denture périphérique 35 du moyeu de la douille 32.
Ce système joue le rôle d'un engrenage planétaire et, lorsque l'on tourne le tambour 15, le pignon 36 est mis d'une part en rotation sur son axe en sens inverse du fait de son engrènement avec la denture 12 qui est fixe et, d'autre part, il entraîne la douille tournante 32 par l'intermédiaire de sa denture 35 dans le même sens que le tambour 15 mais à une vitesse de rotation différente. Cette disposition n'est toutefois pas limitative et l'entraînement de la douille tournante 32 par le tambour 15 pourra être direct si l'on désire que les vitesses de rotation soient égales.
La douille tournante 32 porte, de façon connue, une série de bras latéraux 37 formant une sorte de cage, et entre lesquels sont montés rotativement sur des axes 38 des prismes à cinq faces 39.
Les prismes 39 sont disposés concentriquement par rapport au tourillon 4 et leurs axes se trouvent respectivement tangents à un cercle imaginaire concentrique au tourillon 4. I1 est à remarquer que, bien que dans l'exemple décrit les prismes 39 aient chacun cinq faces, il est possible de faire usage de prismes présentant un autre nombre de faces, par exemple quatre ou six faces. La douille tournante 32 ainsi que les prismes 39 se déplacent devant une fenêtre 40 arrangée dans la paroi du manchon 7. La fenêtre 40 est de dimensions telles qu'elle laisse apparaître simultanément les faces correspondantes de plusieurs prismes 39.
Sur chacune des faces des prismes 39 sont marqués deux chiffres 41 (fig. 2) correspondant à des fractions des unités de la graduation choisie pour indiquer les mesures faites par l'instrument, par exemple des dixièmes et centièmes d'unité, cependant que la douille tournante 32 porte des traits 42 correspondant à des fractions des chiffres indiqués sur les prismes 39, par exemple des millièmes d'unité. La douille fixe 11 porte un trait de référence 43.
Comme illustré sur la variante de la fig. 3, les faces de chacun des prismes 39 peuvent ne porter qu'un seul chiffre 44 correspondant à une fraction de l'unité de la graduation, cependant que les chiffres 45 correspondant à une autre fraction desdites unités, par exemple des centièmes d'unité, pourront être marqués sur la douille 32 qui portera également les traits 42 repérant les fractions des chiffres 45.
Sur le moyeu 16 est monté de façon à coulisser librement avec un certain jeu radial sur celui-ci un disque 46 dont la tranche est façonnée de façon à former une came de révolution radiale 47 concentrique au tourillon 4. Ce disque 46 est placé dans la surface circulaire formée par l'ensemble des prismes 39 et la came 47 se trouve en prise avec lesdits prismes qu'elle attaque radialement par rapport au tourillon 4. Les dimensions du disque 46 sont telles qu'il y a un certain jeu entre la came 47 et les prismes 39. Le disque 46 présente un bras latéral 48 qui est engagé à coulissement dans un arrêt 49 solidaire du manchon 7, cet assemblage étant destiné à empêcher la rotation du disque 46 et par conséquent de la came 47 tout en lui laissant la possibilité de jouer axialement et radialement par rapport au tourillon 4 et aux prismes 39.
Ainsi, lorsque la douille tournante 32 est mise en rotation, elle entraîne les prismes 39 qui glissent le long de la came radiale 47 qui reste fixe. Les prismes 39 suivront donc le profil de la came radiale 47, ce qui aura pour effet de les faire tourner. Suivant les rapports de rotation choisis pour la douille tournante 32 et les prismes 39, le nombre de prismes 39 et le nombre de faces de ceux-ci ainsi que l'unité choisie, il sera donc possible de faire défiler en regard de la fenêtre 40 et devant le repère 43 les chiffres suçcessifs correspondant aux fractions de l'unité choisie pour indiquer les déplacements de la vis micrométrique 2. De ce fait, à chaque tour de la vis micrométrique 2 correspondra une séquence de chiffres indiquant, par exemple, les dixièmes et centièmes d'unité, les traits 42 de la douille 32 fournissant dans ce cas une indication des millièmes d'unité.
Compte tenu des possibilités de variation des rapports de rotation entre le tourillon 4, la douille 32 et les prismes 39, et du fait que le nombre de prismes 39 ainsi que le nombre de leurs faces peuvent être choisis à volonté, le système sera évidemment applicable à toutes les divisions d'unités désirées, de même qu'à des mesures métriques aussi bien qu'à des mesures en pouces.
La commande de la rotation des prismes 39 sur leurs axes 38 par le moyen de la came radiale 47 offre des avantages nombreux et importants par rapport aux systèmes connus.
En effet, la came décrite est radiale, c'est-à-dire qu'elle est disposée entre les prismes et que sa surface active ou surface de contact avec les prismes est orientée vers ceux-ci selon une direction générale perpendiculaire à l'axe du tourillon. Cela résulte déjà en un gain de place important dans le sens axial. D'autre part, du fait que la came est radiale et disposée entre les prismes, sa surface active ou surface de contact avec les prismes ne peut s'en éloigner au point de les laisser tourner librement. De plus, comme décrit ci-dessus, la came radiale peut être rendue totalement flottante, c'est-à-dire qu'elle peut coulisser librement dans le sens axial et avoir un certain jeu radial, ce qui fait qu'elle peut suivre tous les mouvements axiaux des prismes et même s'adapter à d'éventuelles inégalités de leur position radiale.
Il y a donc auto centrage et élimination totale du risque de déboîtement des prismes. Enfin, pour un encombrement donné, la came radiale peut être très réduite en diamètre, ce qui permet d'augmenter la dimension des prismes dont les faces pourront porter des chiffres plus grands, ce qui facilitera leur lecture.
En plus du système décrit pour la lecture digitale des fractions des unités de la graduation choisie, le micrométre représenté comprend une structure permettant la lecture digitale des unités de la graduation choisie pour indiquer l'étendue de mesure de l'instrument. Bien que cette structure ne fasse pas partie de l'invention, elle sera néanmoins décrite brièvement ci-après pour la clarté de l'exposé au vu du dessin annexé.
Cette structure comprend, monté à rotation dans le manchon 7, un élément tubulaire 19 coaxial au support tubulaire 5 et qui est axialement solidaire dudit manchon 7. Le maintien axial et le guidage de la rotation de l'élément tubulaire 19 dans le manchon 7 est assuré par un roulement à billes solidaire du manchon 7 et schématiquement représenté en 20 et par un palier 21.
Une partie 22 de l'élément 19 est disposée sous une fenêtre 23 arrangée dans la paroi du manchon 7, à côté de la fenêtre 40 et contre laquelle est marqué un trait de référence 24 (fig. 2 et 3).
Sur la périphérie de la partie 22 de l'élément tubulaire 19 qui se trouve en regard de la fenêtre 23, sont alignés, l'un au-dessus de l'autre, tous les chiffres successifs 25 (fig. 2 et 3) des unités de la graduation choisie pour indiquer l'étendue de mesure de l'instrument. La fenêtre 23 du manchon 7 est de dimensions telles qu'au moins trois des chiffres 25 sont visibles simultanément, cela afin d'éviter des ambiguités de lecture lors du passage d'un chiffre à l'autre.
A côté des chiffres 25, la périphérie de la partie 22 de l'élément tubulaire 19 porte un repérage 26 (fig. 2 et 3) constitué par une succession de marques 27 en dents de scie disposées de façon à indiquer la plage de mesures correspondant à chaque chiffre d'unité, c'est-à-dire l'ensemble des valeurs comprises entre un chiffre d'unité et le chiffre de l'unité suivante. Ainsi, si l'on se reporte à la fig. 2, on voit que le repère 24 se trouve à proximité du sommet de la dent de scie 27 correspondant au chiffre 04, ce qui indique que la mesure effectuée par l'instrument est légere- ment inférieure à cinq unités, c'est-à-dire que l'on se trouve dans la plage de quatre unités, soit quatre unités plus un certain nombre de fractions d'unité.
Le repérage 26 facilite ainsi la lecture des plages correspondant aux chiffres 25.
La paroi intérieure de l'élément tubulaire 19 est creusée de deux rainures hélicoïdales 28 et 29 diamétralement opposées et dont le pas est égal à l'étendue de mesure de l'instrument. Dans chacune des rainures hélicoïdales 28 et 29 est introduit un tenon 30 axialement et angulairement fixe par rapport à l'élément tubulaire 19, ces tenons 30 étant diamétralement opposés et respectivement fixés sur une bague élastique 31 logée dans le support tubulaire 5, les tenons 30 traversant chacun la paroi dudit support tubulaire 5 pour venir se loger respectivement dans les rainures hélicoïdales 28 et 29.
Ainsi qu'indiqué plus haut, le manchon 7 est axialement solidaire de la vis micrométrique 2 et suit les mouvements de celle-ci tout en restant angulairement fixe. Or, les tenons 30 sont axialement et angulairement fixes et l'élément tubulaire 19 est axialement solidaire du manchon 7 tout en étant libre angulairement puisqu'il est monté à rotation dans ledit manchon 7. D'autre part, les tenons 30 sont engagés dans les rainures hélicoïdales 28 et 29 de l'élément tubulaire 19. Il s'ensuit que si l'on déplace le manchon 7 axialement, l'élément tubulaire 19 se déplacera aussi axialement. Mais les tenons 30 sont engagés dans les rainures hélicoïdales 28 et 29 de l'élément tubulaire 19 et ils ne peuvent permettre le déplacement axial de l'élément tubulaire 19 que s'ils glissent le long des rainures hélicoidales 28 et 29.
Comme les tenons 30 sont fixes, leur glissement dans les rainures hélicoïdales aura pour effet de faire tourner l'élément tubulaire 19 sur son axe.
Le pas des rainures hélicoïdales 28 et 29 étant égal à l'étendue de mesure de l'instrument, l'élément tubulaire 19 fera une révolution complète sur son axe pour un déplacement du manchon 7 et de la vis micrométrique 2 égal à l'étendue de mesure de l'instrument.
Tous les chiffres 25 des unités de la graduation choisie pour indiquer l'étendue de mesure de l'instrument, qui sont alignés ainsi que le repérage 26 sur la périphérie de la partie 22 de l'élément tubulaire 19, défileront donc en regard de la fenêtre 23 et permettront d'effectuer une lecture digitale des unités de la graduation.
Ainsi l'affichage des unités à l'aide de l'élément tubulaire 19 combiné à celui des fractions d'unité donné par les prismes 39 et la douille 32, permettront une lecture digitale des mesures effectuées par l'instrument et, du fait de la position relative des deux systèmes d'affichage, la lecture digitale se fera dans le sens normal de lecture, soit de gauche à droite pour les unités et leurs fractions. Il est toutefois évident que l'affichage des fractions d'unité à l'aide de la douille 32 et des prismes 39 à commande par came radiale pourra être combiné à tout autre système pour la lecture des unités.