FR2517783A1

FR2517783A1 - Convertisseur de mouvement rotatif en mouvement lineaire comportant des billes en roulement et mecanisme d'avance a deux vitesses contenant un tel convertisseur

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Publication number: FR2517783A1
Application number: FR8220202A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1983-06-10
Also published as: FR2517783B1; DE3241350C2; GB2114703B; DE3249692C2; DE3249894C2; IT1156124B; IT8224426A0; US4542661A; GB2114703A; DE3241350A1

Abstract

CONVERTISSEUR DE MOUVEMENT ROTATIF EN MOUVEMENT LINEAIRE COMPORTANT DES BILLES EN ROULEMENT ET MECANISME D'AVANCE A DEUX VITESSES CONTENANT UN TEL CONVERTISSEUR. L'ENSEMBLE COMPORTE UNE VIS SANS FIN 14 A FILETAGES EXTERIEURS 16, 16 DES ECROUS A BILLES 20, 20 TARAUDES EMMANCHES SUR LA VIS 14, DES BILLES 22, 22 INTERPOSEES ENTRE LA VIS 14 ET LES ECROUS 20, 20 ET DES CAGES 24, 24 MAINTENANT LES BILLES, UNE SPIRE DU TARAUDAGE DE L'ECROU 20 AYANT UNE LARGEUR DIFFERENTE DES AUTRES SPIRES AFIN DE PRECONTRAINDRE LES BILLES LATERALES POUR ELIMINER LE JEU ENTRE LES ECROUS ET LA VIS. APPLICATION NOTAMMENT AUX MECANISMES D'AVANCE A MOUVEMENT DE VA-ET-VIENT POUR MACHINES D'USINAGE.

Description

L'invention concerne un dispositif servant à-

convertir un mouvement rotatif en un mouvement linéai-

re et de façon plus spécifique un tel convertisseur de

mouvement rotatif en mouvement linéaire du type compor-

tant une vis sans fin et un écrou à billes, entre les- quels sont interposées avec possibilité de roulement,

une pluralité ou une multiplicité de billes en maté-

riau antifriction La présente invention a également trait de façon spécifique à un mécanisme d'avance à

deux vitesses réalisé sur la base du nouveau disposi-

tif de conversion d'un mouvement rotatif en un mouve-

ment linéaire.

La combinaison d'une vis sans fin et d'un écrou à billes, entre lesquels sont interposées des billes d'acier, aété largementutilisée dans des mouvement d'

avance et pour d'autres objectifs Les billes trans-

forment un frottement de glissement en un frottement

de roulement et par conséquent permettent un déplace-

ment de va-et-vient régulier de l'un ou l'autre des éléments que sont la vis sans fin et l'écrou à billes,

lors de la rotation bidirectionnelle de l'autre élé-

ment ou de la pièce en question Cependant, tel qu'il a été construit jusqu'à présent, l'ensemble à vis sans fin et écrou à billes posséde un inconvénient dû au mouvement des billes Le principe classique consistait à faire "recirculer" les billes, c'est-à-dire que ces

dernières retournaient depuis chaque extrémité à l'é-

crou à billesjusqu'à l'autre extrémité par l'intermé-

diaire d'un guide de renvoi tubulaire après avoir ef-

fectué par exemple-une rotation d'un tour-et-demi à

trois tours autour de la vis sans fin.

Une telle recirculation des billes provoque un

bruit considérable.

Une autre objection faite à l'art antérieur concerne le jeu entre la vis sans fin et l'écrou à billes, qui est dû à la présence de jeux axiaux entre la vis sans fin et les billes et entre l'écrou à billes et les billes Le jeu est une cause commune ( 1) d'une usure non uniforme des pièces en déplacement relatif, ( 2) d'un bruit et ( 3) d'un retard avec lequel l'un ou l'autre des éléments que sont la vis sans fin et l'écrou à billes,

commence à se déplacer axialement en réponse à la rota-

tion de l'autre élément En vue d'éliminer le jeu, il a été suggéré de subdiviser l'écrou à billesen deux

moitiés et de placer une entretoise entre ces moitiés.

Lorsqu'il est mis en place, l'ensemble constituant i' écrou à bill E est soumis à une contrainte préalable,

-suivant une direction correspondant soit à une compres-

sion axiale, soit à un écartement axial Cette solution connue n'est encore pas satisfaisante étant donné que

l'ensemble constituant l'écrou à billes doit être suf-

fisamment robuste pour résister aux contraintes, qui

sont exercées sur lui au moment du montage La précon-

trainte chargeant l'ensemble constituant l'écrou à bil-

les pose également en soi un problème.

L'ensemble classique à vis sans fin et écrou à

billes présente l'inconvénient supplémentaire de per-

mettre une pénétration aisée de poussières et d'autres substances étrangères à l'intérieur de l'espace logeant les billes et situé entre la vis sans fin et l'écrou à billes et ce à partir des deux extrémités de ce dernier En s'accumulant sur les surfaces filetées de

la vis sans fin et de l'écrou à billes, de telles sub-

stances étrangères gênent le roulement régulier des bil-

les et par conséquent le déplacement relatif régulier

de la vis sans fin et de l'écrou à billes.

L'ensemble à vis sans fin et écrou à billes conforme à là présente invention a des applications

typiques dans les mécanismes d'avance de machines-ou-

tils et dans d'autres organes de machines Dans de telles applications, il est souvent nécessaire d'avoir un montage rotatif de l'écrou à billes sur une certaine pièce fixe La pratique usuelle classique pour ce faire consistait à placer entre l'écrou à billeset la pièce fixe un palier en matériau antifriction comportant deux

couronnes concentriques entre lesquelles étaient dispo-

sés des organes de roulement, normalement des billes.

L'utilisation du palier séparé est un inconvénient en

raison de l'espace de montage supplémentaire requis.

Différents mécanismes ont été proposés et uti-

lisés en vue de réaliser Dar exemple l'avance d'outils de coupe, de tables de travail ou de la pièce à usiner elle-même à une vitesse extrêmement lente et de la ramener à une vitesse plus rapide sur une course de retour A titre d'exemples on peut citer des dispositifs de poulies à gradins avec ou sans engrenages, des trains

d'engrenages à rapport variable, dès engrenages dif-

férentiels et des dispositifs d'entraînement par fric-

tion à rapport variable Ces mécanismes d'avance connus sont la plupart du temps encombrants,d'une construction complexe et ne sont pas nécessairement bien adaptés pour réaliser l'avance d'un objet désiré d'une manière

appropriée pour réaliser un usinage de précision.

Résumée sous sa forme la plus simple, la pré-

sente invention fournit un convertisseur de mouve-

ment rotatif en mouvement linéaire comportant une vis sans fin, un écrou à billes muni d'un taraudage et plusieurs billes en matériau antifriction engagées avec possibilité de roulement entre les filets de la vis sans fin et l'écrou à billes de manière à réaliser le déplacement axial relatif de l'un ou l'autre desdits éléments que sont la vis sans fin et l'écrou à billes en réponse à la rotation de l'autre élément On donne

à au moins une spire du taraudage au niveau de la par-

tie médiane de l'écrou à billes une largeur différente (supérieure ou inférieure) de celle des autres spires de sorte que les billes situées sur les côtés opposés

de cette spire du filetage sont soumises à une précon-

trainte suivant les directions axiales opposées de la vis sans fin, avec comme conséquence une suppression du jeu ou de la liaison lâche entre la vis sans fin et 1 ' écrou à billes De même il est prévu une cage servant au maintien, avec possibilité de rotation, des billes

soumises à une précontrainte, dans des positions rela-

tives fixées d'avance.

Comme indiqué dans le résumé ci-dessus, les bil-

les sont maintenues dans leur position Arelativesfixées d'avance par la cage qui possède de préférence la forme

d'un tube perforé de manière à recevoir les billes se-

lon une liaison lâche La cage rend inutile le fait de prévoir les guides de retour des billes, requis par les

dispositifs classiques du type à recirculation de billes.

Il en résulte une réduction substantielle du bruit lors

du fonctionnement.

La présente invention, telle que résuméeci-

dessus, inclut également comme caractéristique la mi-

se sous précontrainte desbilles simplement par le fait que l'on donne à une spire du taraudage de l'écrou à

billes, une largeur différente de celle des autres spi-

res Soumises ainsi à une précontrainte, les billes suppriment pratiquement le jeu longitudinal entre la vis sans fin et l'écrou à billes L'absence de

ce jeu est une condition préalable d'une réponse rapi-

de avec laquelle l'un ou l'autre des éléments,que sont

la vis sans fin et l'écrou à billes,commence à se dépla-

cer axialement lors de la rotation de l'autre élément, et avec laquelle la partie mobile axialement change de direction lors du changement du sens de rotation de l'autre élément La mise sous précontrainte des billes sert également à accroître la rigidité du convertisseur du mouvement rotatif en un mouvement linéaire dans son

ensemble, de sorte que les pièces principales en dépla-

cement peuvent être positionnées de façon précise les unes par rapport aux autres en cours d'utilisation Une usure irrégulière des pièces est également évitée, ce

qui a pour conséquence une durée de vie utile plus lon-

gue du dispositif On notera que l'invention ne néces-

site aucun moyen supplémentaire, en plus des principaux composants répertoriés du convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire, pour la précontrainte des billes et rend par conséquent la fabrication et 1 '

assemblage du dispositif plus commodes qu'auparavant.

Dans une forme de réalisation préférée, l'écrou à billes comporte deux prolongements tubulaires faisant

saillie coaxialement à partir de ses extrémités oppo-

sées et dont chacun se termine par un rebord tourné vers l'intérieur et contacté avec glissement par le filetage de la vis sans fin Les surfaces intérieures

des prolongements de l'écrou à billes ne sont pas fi-

letêes et sont aptes à être en contact, par roulement,

avec les billes et à prolonger la course de déplace-

ment axiale de la vis sans fin par rapport à l'écrou à bille sans augmenter de façon correspondante la dimension axial du corps même de l'écrou à billes Une telle dimension axiale réduite du corps de l'écrou à billes est avantageuse au regard de la précision

supérieure avec laquelle il peut être taraudé Les re-

bords tournés versl'intérieur et situés sur les extré-

mités distales des prolongements de l'écrou à billes

fournissent l'avantage supplémentaire d'une étanchéi-

fication des extrémités vis-à-vis de la pénétration

de substances étrangères, ce qui garantit un déplace-

ment avec roulement régulier de la vis sans fin et de

l'écrou à billes l'un par rapport à l'autre.

Une autre caractéristique de l'invention rési-

de dans le fait de prévoir un palier en matériau anti-

friction faisant partie du convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire et -prévu pour réaliser le montage, avec possibilité de rotation, de l'écrou à billes sur une pièce fixe, lors de l'utilisation du con-

vertisseur Le palier permet d'utiliser l'écrou à bil-

les lui-même en tant que couronne intérieure Par con-

séquent le diamètre extérieur de ce palier peut être

nettement plus faible que dans le cas o un palier au-

tonome est monté autour de l'écrou à billes Le palier

possédant un tel diamètre extérieur réduit est naturel-

lement avantageux dans les applications du dispositif

selon l'invention, dans lesquelles les espaces de mon-

tage de ce dernier sont très étroits.

Selon un autre aspect de la présente invention,

il est prévu un mécanisme d'avance à deux vitesses com-

prenant un arbre à vis sans fin possédant une première

et une seconde partie filetées, avec des pas de fileta-

ge différents, et une partie cannelée Sur la première

et la seconde parties filetées sont emmanchés des pre-

mier et-second écrous à billes respectifs, et ce cha-

cun au moyen d'un groupe de billes en matériau antifric-

tion logées dans une cage et qui sont placéfe sous contrain-

te préalable comme indiqué précédemment Le premier écrou

à billes est monté rotatif sur une pièce fixe par l'in-

termédiaire d'un palier, de préférence possédant la cons-

titution expliquée ci-dessus et utilisant l'écrou à bil-

les pour constituer la couronne intérieure du nalier, et est ainsi bloqué contre tout déplacement longitudinal D'autre part le second écrou à billes est accouplé à un objet que l'on doit faire avanceret est par conséquent bloqué contre toute rotation Sur la partie cannelée de l'arbre à vis sans fin est monté un coussinet à billes qui permet le déplacement axial de l'arbre à vis sans fin, mais est tenu de tourner conjôintement avec ce dernier.

Ainsi, lorsque l'arbre à vis sans fin est en-

traîné en rotation par l'intermédiaire du coussinet

à billes, le second écrou à billes se déplace linéai-

rement, ainsi que l'objet monté sur cet écrou, le long de l'arbre à vis sans fin à l'ur ou l'autre de deux

vitesses différentes selon que le premier écrou à bil-

les est bloqué contre toute rotation ou est accouplé

au coussinet à billes de manière à tourner conjointe-

ment avec ce dernier On suppose que l'arbre à vis sans fin tourne à la même vitesse dans les deux cas Alors

la vitesse du déplacement axial du second écrou à bil-

les correspond à la différence entre les pas des pre-

mière et seconde parties filetées de l'arbre à vis sans fin lorsque le premier écrou à billes est bloqué

contre toute rotation, et uniquement au pas de la se-

conde partie filetée lorsque le premier écrou à bil-

les estaccouplé au coussinet à billes en vue de tour-

ner conjointement avec ce dernier.

Le mécanisme d'avance à deux vitesses peut na-

turellement comprendre, en en tirant tous les a-

vantages toutes les nouvelles caractéristiques de 1 ' invention exposées précédemment en liaison avec sa forme la plus simple En outre, dans ce mécanisme d'

avance, les billes du coussinet à billes, sont pla-

cées sous contrainte préalable de manière à éviter

tout relâchement entre le coussinet à billes et l'ar-

bre à vis sans fin dans l'un ou l'autre sens de rota-

tion Ce fait, pris en combinaison avec la suppression du jeu axial entre l'arbre à vis sans fin et les deux

écrous à billes montés sur ledit arbre, a pour consé-

quence que ce mécanisme d'avance présente un fonc-

tionnement extrêmement sensible et est d'une construc-

tion durable.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description

donnée ci-après, prise en référence aux dessins an-.

nexés, sur lesquels:

la figure i est une vue en coupe axiale, par-

tiellement en élévation afin de permettre une meilleu-

re compréhension, des principaux composants du méca-

nisme d'avance à deux vitesses mettant en oeuvre les principes de la présente invention, ledit mécanisme

d'avance comprenant essentiellement deux convertis-

seurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire du type à vis sans fin et à écrou à billes conforme à l'invention;

la figure 2 est une vue en coupe axiale par-

tielle à plus grande échelle -de l'un des convertis-

seurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire si-

tués dans le mécanisme d'avance de la figure 1;

la figure 3 est une vue axiale partielle, en-

core à plus grande échelle, de chaque convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire situé dans

le mécanisme d'avance de la figure 1, ladite vue ser-

vant à expliquer la manière dont chaque bille en ma-

tériau antifriction contacte, avec roulement, l'arbre à vis sans fin et l'un des prolongements non filetés

de l'écrou à billes.

la figure 4 est une vue en coupe axiale, par-

tiellement en élévation pour faciliter la compréhen-

sion, du convertisseur de mouvement linéaire en mou-

vement rotatif de la figure 2, montrant en outre un palier à deux rangées de billes monté sur l'écrou à billes; la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4, mais montrant une autre forme de réalisation du palier à billes; la figure 6 est également une vue semblable à celle de la figure 4, mais montrant une autre forme de réalisation du palier à billes; la figure 7 est une vue en coupe transversale

à plus grande échelle de la partie cannelée de l'ar-

bre à vis sans fin situé dans le mécanisme d'avance de la figure 1 et le coussinet à billes monté sur le- dit arbre;

la figure 8 est une vue en coupe axiale, par-

tiellement en élévation afin de permettre une meilleu-

re compréhension, du coussinet à billes de la figure 7; la figure 9 est une vue en coupe axiale de l'ensemble du mécanisme d'avance à deux vitesses

comprenant tous les composants essentiels représen-

tés sur la figure 1; et la figure 10 est une vue en coupe partielle

du mécanisme sélecteur de vitesse situé dans le mé-

canisme d'avance de la figure 9 et'qui est représen-

té en étant actionné de manière à régler le mécanis-

me d'avance sur des vitesses différentes.

On va maintenant décrire de façon plus spé-

cifique la présente invention comme étant appliquée

à un mécanisme servant à réaliser une avance recti-

ligne d'un objet désiré (par exemple pièce à usiner ou un outil actionnant cette dernière) à une très faible vitesse et à ramener l'objet sur une course de retour à une vitesse nettement supérieure Le

mécanisme de vitesse doit comporter de façon intégran-

te deux convertisseurs de mouvement rotatif en mouve-

ment linéaire tels que repérés par les chiffres de ré-

férence 10 et 12 sur la figure 1 et dont chacun pré-

sente des concepts fondamentaux de l'invention Pour ainsi dire le dispositif à deux convertisseurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire comprend d' une manière générale: 1 Un arbre à vis sans fin 14 comportant une première partie filetée 16 et une seconde partie

filetée 16 'et une partie 18 à cannelures rectilignes.

2 Un premier écrou à billes 20 et un second écrou à billes 20 ' emmanchés respectivement sur la première partie filetée 16 et sur la seconde partie

filetée 16 ' de l'arbre à vis sans fin 14.

3 Un premier groupe 22 et un second groupe 22 ' de billes en matériau antifriction interposées entre l'arbre à vis sans fin 14 et respectivement le premier-écrou à billes 20-et le second écrou à

billes 20 '.

4 Une première cage 24 et une seconde cage

24 ' pour les groupes respectifs de billes en maté-

riau antifriction 22 et 22 '.

5 Un palier à deux rangées de billes 26 sur

le premier écrou à billes 20.

Le premier convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire 10 (à l'exclusion du palier 26) et le second convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire 12 possèdent des constitutions identiques hormis en ce qui concerne les pas des parties filetées 16 et 16 ' et les formes des écrous

à billes 20 et 20 ' La première partie filetée 16 pos-

sède un pas supérieur à celui de la seconde partie filetée 16 ' Le premier écrou à billes 20 possède une

forme extérieure convenant pour porter le palier 26.

Etant donné que les deux convertisseurs 10 et 12 sont

identiques à tous autres égards, on ne décrira en dé-

tails que le premier convertisseur 10 en référence aux

figures 2 et 3, étant entendu que la même description

s'applique au second convertisseur 12 Les différentes parties de ce second convertisseur seront identifiées simplement en affectant d'un accent les chiffres de

référence utilisés pour désigner les parties corres-

pondantes du premier convertisseur 10.

La figure 2 est une vue détaillée du convertis-

seur de mouvement rotatif en mouvement linéaire repré-

sentatif 10 On notera d'après cette figure que les bil-

les en matériau antifriction 22 sont engagées, avec pos-

sibilité de roulement, dans la gorge hélico-idale 28 mé- nagée dans la partie filetée 16 de l'arbre à vis sans fin 14 et dans la gorge hélicoïdale 30 découpée dans la surface inférieure de l'écrou à billes 20 Les

billes roulent dans ces gorges et agissent de ma-

nière à transformer sans frottement la rotation de

l'arbre à vis sans fin 14 en le déplacement axial re-

latif de l'écrou à billes 20 (ou vice versa).

Les billes en matériau antifriction 20 doivent dtre soumises à une précontrainte ou être-préchargées afin d'éliminer le jeu entre l'arbre à vis sans fin 14 et l'écrou à billes 20 A cette fin, l'invention prévoit de rendre différente la largeur W d'au moins une spire du taraudage au niveau de la zone médiane

de l'écrou à billes 20 par rapport à sa dimension axia-

le, par rapport à la largeur W' de toute autre spire du taraudage sur ses côtés opposés Dans la forme -de réalisation représentée, la valeur de W est supérieure

à celle de W' Ainsi les deux groupes de billes si-

tués sur les côtés opposés de la spire de taraudage de

largeur supérieure sont précontraints d'une manière gé-

nérale dans les directions axiales opposées de l'ar-

bre à vis sans fin, à l'opposé l'un de l'autre.

Sinon on peut rendre la largeur W de la spi-

re de taraudage au point médian de l'écrou à billes 20, inférieure à la largeur W' de n'importe quelle autre spire Dans ce cas, les deux groupes de billes sur ses côtés opposés seront précontraints l'un vers l'autre le long de l'arbre à billes sans fin Tout ce qui est nécessaire pour atteindre les objectifs de l'invention consiste à précharger ou précontraindre

certaines des billes et les autres billes dans des di-

rections axiales opposées de l'arbre à vis sans fin.

Les deux figures 1 et 2 montrent que l'écrou à billes 20 possède deux prolongements 32 s'étendant concentriquement à partir de ses extrémités axiales opposées Chaque prolongement 32 de l'écrou à billes se termine par un rebord annulaire 34 tourné vers 1 ' intérieur et contacté avec glissement par le filetage de l'arbre à vis sans fin 14 Les prolongements 32 de l'écrou à billes sont accouplés rigidement en 36

au corpsmdme de l'écrou à billes 20.

Comme cela est indiqué sur la figure 2, la

distance radiale h 1 entre la surface intérieure fi-

letée de chaque prolongement 32 de l'écrou à billes et les sommets du filetage situé sur l'arbre à vis

* sans fin 14 est égale à la distance radiale h 2 en-

tre les bases du filetage sur l'écrou à billes 20 et les sommets du filetage sur l'arbre à vis sans fin C'est-à-dire que les surfaces intérieures des

prolongements 32 de l'écrou à billes sont exacte-

ment à la même distance de l'axe X-X de l'arbre à vis sans fin 14 que les bases du filetage sur la

surface intérieure de l'écrou à billes 20 Par con-

séquent lors du déplacement longitudinal relatif de l'arbre à vis sans fin 14 et de l'écrou à billes , les billes 22 peuvent sortir de façon uniforme hors de la gorge 30 ménagée dans le corps même de

l'écrou à billes pour venir en contact avec la sur-

face intérieure de chaque prolongement 32 de l'écrou à billes et revenir dans la gorge 30 On peut voir que

les billes sont précontraintes comme indiqué ci-des-

sus uniquement lorsqu'elles sont saisies entre l'ar-

bre à vis sans fin 14 et le corps 20 de l'écrou a billes et ne sont pas précontraintes lorsqu'elles

se dégagent en roulant de ce dernier Les prolonge-

ments 32 de l'écrou à billes sont parfaitement calcu-

lés de manière à permettre un passage uniforme des billes entre les régions contraintes et non soumises à une contrainte La figure 3 montre clairement que, dans la ré- gion non soumise à contrainte, chaque bille 22 roule en étant en contact avec la surface intérieure d'un prolongement 32 de l'écrou à billes en un point P 1 et en étant en contact avec les flancs opposés du filetage situé sur l'arbre à vis sans fin 14 aux

points Pl et P 3 En étant ainsi efficacement sup-

portées chacune en trois points les billes 22 peu-

vent rouler de façon régulière sans être guidées par la gorge-20 de l'écrou à billes Il faut alors noter que le couple des prolongements 32 de l'écrou à billes sert à allonger la course du déplacement longitudinal relatif de l'arbre à vis sans fin 14 et de l'écrou à billes 20 sans accroître de façon correspondante la dimension axiale du corps même de l'écrou taraudé Les rebords terminaux 34 des

prolongements de l'écrou à billes assument la fonc-

tion supplémentaire d'empêcher la pénétration de

poussières dans ce dernier.

La cage 24, visible sur les figures 1, 2 et 3, a la forme d'un tube possédant un diamètre

intérieur légèrement supérieur au diamètre exté-

rieur de la partie filetée 16 de l'arbre à vis sans fin 14 et un diamètre extérieur légèrement inférieur

au diamètre intérieur de l'écrou à billes 20 taraudé.

Dans la cage tubulaire 24 se trouvent ménagés une

multiplicité de trous 38 recevant les billes res-

pectives en matériau antifriction 22,avec l'existen-

ce de certains jeux, ce qui maintient les billes dans les positions relatives fixées d'avance (comme

représenté également sur les figures 6).

Ci-après on va décrire les déplacements rela-

tifs entre l'arbre à vis sans fin 14, l'écrou à bil-

les 20 et la cage 24 On suppose que l'écrou à billes est bloqué contre toute rotation et contre tout déplacement longitudinal Si alors on fait tourner l'arbre à vis sans fin 14 dans un sens, la cage 24 se déplace axialement en association avec l'arbre à vis sans fin On suppose d'autre part que l'arbre à

vis sans fin 14 est bloqué uniquement contre tout dé-

placement axial et que l'écrou à billes 20 est bloqué uniquement contre toute rotation Alors, la rotation de l'arbre à vis-sans fin 14 provoque le déplacement

axial de la cage 24 en association avec l'écrou à bil-

les De façon résumée, la cage 24 se déplace avec ce-

lui des éléments que représentent l'arbre à vis sans

fin 14 et l'écrou à billes 20, qui en réalité se dé-

place axialement par rapport à l'autre desdits élé-

ments. Ainsi, lors de la course longitudinale de la cage 24 en association avec l'arbre à vis sans fin 14 par rapport à l'écrou à billes 20 fixe, les

rebords 34 des prolongements 32 de l'écrou à bil-

les fixent les limites de la course de l'arbre à

vis sans fin Sur la figure 1, la lettre L repré-

sente la distance entre l'une ou l'autre des extré-

mités de la cage 24 et la surface intérieure du rebord correspondant faisant partie des rebords 34 des prolongements de l'écrou à billes La somme des deux distances L représente la course totale admissible du déplacement linéaire de l'arbre à vis sans fin 14 par rapport à l'écrou à billes

, lorsque ce dernier est fixe.

Les deux convertisseurs de mouvement rotatif

en mouvement linéaire 10 et 12, que l'on vient de -

décrire en détail, sont essentiellement identiques

aux seulesdeux exceptions près indiquées précédemment.

Ci-après on va donner la description du palier 26 pré-

vu uniquement sur le premier convertisseur 10 Repré-

senté comme étant du type à deux rangées de billes à titre d'exemple, le palier 26 utilise, d'une manière caractéristique, le premier écrou à billes 20 comme partie constituante de sa couronne intérieure En se référant directement principalement à la figure 4, on voit que le palier 26 à deux rangées de billes comporte en outre: 1 Couronne extérieure 40 complète avec une

colerette de montage 42.

2 Deux rangées de billes (organes de roule-

ment) 44.

3 Un segment 46 formant couronne intérieure

coagissant avec l'écrou à billes 20 de manière à ser-

vir de couronne intérieure.

4 Un double écrou de blocage 48 servant à maintenir un segment 46 de lacouronne intérieure en

place sur l'écrou à billes 20.

La couronne extérieure 40 comporte une nervu-

re annulaire 50 faisant saillie intérieurement Sur les faces opposées de cette nervure sont ménagées deux pistes 52 s'écartant l'une de l'autre d'une manière générale en coupe transversale, pour les rangées respectives de billes 44 L'écrou à billes comporte une piste 54 pour une rangée de billes

44, tandis que le segment 46 de la couronne inté-

rieure possède une piste 56 pour l'autre rangée de billes On notera que les pistes intérieures 54 et

56 sont, d'une manière générale en coupe transversa-

le, orientées en direction des pistes extérieures respectives 52 Les billes 44 sont confinées entre

ces pistes extérieures 52 et les pistes intérieu-

res 54 et 56 Les cages 58 retiennent de façon clas-

sique les billes dans des positions espacées angulai-

rement. Le segment 46 de la couronne intérieure est monté sur une partie 60 de diamètre réduit de l'écrou à billes 20 Cette partie de diamètre réduit est file-

tée extérieurement en 62 de manière à permettre l'en-

grènement du double écrou de blocage 48 venant en

butée contre le segment 46 de la couronne intérieu-

re L'écrou de blocage 48 est destiné à repousser

le segment 46 de la couronne intérieure vers la droi-

te, selon la vue de la figure 4 Ainsi repoussé axia-

lement par l'écrou de blocage 48, le segment 46 de la couronne intérieure coagit avec l'écrou à billes 20

et avec la couronne extérieure 40 de manière à pré-

contraindre les deux rangées de billes 44 l'une vers l'autre On notera qu'une simple rotation du double écrou de blocage 48 sur l'écrou à billes 20 permet de précontraindre les billes 44 à l'encontre de tout jeu. La figure S représente une autre forme du

palier 26 a à deux rangées de billes L'écrou à bil-

les 20 a du premier convertisseur de mouvement rota-

tif en mouvement linéaire 10 possède une forme lé-

gèrement modifiée de manière à servir de couronne

intérieure du palier 26 a Il possède une nervure an-

nulaire 64 faisant saillie vers l'extérieur à partir de sa partie médiane Sur les côtés opposés de cette nervure se trouvent ménagées un couple de pistes 54 a et 56 a pour les deux rangées de billes 44, avec des

cages 58 a, les pistes étant disposées de manière gé-

nérale en coupe transversale allant s'écartant l'une

de l'autre.

La couronne extérieure 40 a du palier 26 a est subdivisée en trois segments: ( 1)un segment de gauche 66 possédant une piste 52 a; ( 2) un segment médian 68 monté sur la nervure 64 de l'écrou à bille; et ( 3) un segment de droite 70 comportant une autre piste 52 a et fournissant une colerette de montage 42 a Les

deux pistes extérieures 52 a sont naturellement orien-

tées, en coupe transversale,en direction des pistes

intérieures respectives 54 a et 56 a de manière à enser-

rer entre elles, avec possibilité de roulement, les

billes 44 Le segment médian:68 de la couronne exté-

rieure 40 a doit posséder une épaisseur déterminée de façon appropriée de manière que, lorsque les trois segments 66, 68 et 70 de la couronne extérieure sont mis en place, ils puissent coagir avec l'écrou à billes ou la couronne intérieure 20 a de manière à précontraindre lesdeux rangées de billes 44 l'une

vers l'autre.

Sur la figure 6 se trouve indiquée une au-

tre variante du palier à deux rangées de billes 26 b.

L'écrou à billes 20 b du premier convertisseur de mou-

vement rotatif en mouvement linéaire 10 comporte un

renforcement annulaire 72 ménagé dans sa partie média-

ne Dans les parois latérales opposées de l'écrou à billes 20 b limitantle renfoncement annulaire 72 se trouvent ménagées deux pistes 54 b et 56 b pour les deux rangées de billes ( 44) avec des cages 58 b Des pistes 54 b et 56 b sont disposées obliquement en étant tournées l'une vers l'autre d'une manière générale en

coupe transversale.

Comme dans le palier 26 a de la figure 5, la couronne extérieure 40 b du palier 20 b est subdivisée en trois segments Ce sont ( 1) un segment de gauche ( 74) comportant une piste 52 b et fournissant une colerette de montage 42 b, ( 2) un segment médian ( 76) possédant deux ou plusieurs sections montées sur la surface du fond du renfoncement annulaire ( 72) dans l'écrou à billes 20 b, et ( 3) un segment de droite

78 possédant une autre piste 52 b Les deux pistes ex-

térieures 52 b sont,d'une manière générale en coupe

transversale, orientées en direction des pistes in-

térieures respectives 54 b et 56 b. Lors de l'assemblage de ce palier 26 b, les deux segments extérieurs 74 et 78 de la couronne extérieure 40 b peuvent être tout d'abord montés sur la couronne intérieure ou sur l'écrou à billes 20 b

par l'intermédiaire des rangées respectives de bil-

les encagées 44 Puis on peut monter à force le seg-

ment médian 76 entre les segments 74 et 78 de la couronne extérieure, ce qui a pour effet que ces

derniers provoquent une précontrainte des deux ran-

gées de billes 44 écartant ces dernières les unes des autres, en liaison conjointe avec l'écrou à billes 20 b Cette forme de réalisation présente 1 '

avantage de permettre un ajustement fin de la pré-

contrainte exercée sur le palier.

Il a été mentionné, en liaison avec la figu-

re 1, que l'arbre à vis sans fin 14 possède sur l'une

de ces extrémités la partie 18 à cannelures rectili-

gnes, rejoignant la première partie filetée 16 par une partie intermédiaire lisse 80 (une autre partie lisse existe en 82 entre la première partie filetée 16 et la seconde partie filetée 16 ' de l'arbre à vis sans fin) Sur cette partie cannelée de l'arbre à vis sans fin se trouve monté un coussinet à billes 84, représenté en détail sur les figures 7 et 8 et qui permet le déplacement axial relatif de l'arbre

à vis sans fin, qui est en contact roulant avec le-

dit coussinet, mais qui est tenu d'effectuer une ro-

tation conjointe avec ledit arbre à vis sans fin dans l'un ou l'autre des sens de rotation Dans le cas de l'utilisation de l'ensemble à deux convertisseurs de mouvement de rotation en mouvement linéaire de la figure 1 sous la forme d'un mécanisme d'avance à deux vitesses,

l'arbre à vis sans fin 14 doit être entraîné en rota-

tion par l'intermédiaire du coussinet à billes 84.

Une observation de la figure 7 montre que la

partie cannelée 18 de l'arbre à vis sans fin 14 pos-

sède une forme en coupe transversale sensiblement triangulaire, trois cannelures rectilignes 86 étant situées aux sommets du triangle dans cette forme de réalisation particulière Sur cette partie cannelée se trouve monté le corps 88 proprement dit, complet avec une colerette de montage 90, figure 8, du coussinet à billes 84 Sur la surface intérieure du

corps 88 du coussinet se trouvent ménagées trois gor-

ges de guidage 92 relativement profondes et trois gorges de guidage 94 moins profondes qui s'étendent suivant la direction longitudinale du coussinet et qui sont alternées sur son pourtour Chaque gorge de guidage 92 loge deux rangées de billes sans transfert de couple 96, qui ne prennent pas part à la transmissiondu couple depuis le corps 88 du coussinet à l'arbre à vis sans fin 14 D'autre part chaque gorge de guidage 94 reçoit deux rangées de

billes à transfert de couple 96 ' qui servent à trans-

mettre le couple depuis le corps du coussinet à l'ar-

bre à vis sans fin Les gorges de guidage 94 logeant les billes à transfert de couple possèdent la forme en coupe transversale représentée sur la figure 7 de

manière à servir de pistes pour les billes à trans-

fert de couple 96 '.

Les positions angulaires relatives de la par-

tie-cannelée 18 de l'arbre à vis sans fin et du corps 88 du coussinet sont telles que les trois cannelures rectilignes 86 situées sur la partie cannelée sont alignées avec les gorges de guidage 94 des billes à

transfert de couple ménagées dans le corps du coussinet.

Les faces opposées de chaque cannelure 86 sont concaves de manière à servir de pistes pour le déplacement de roulement longitudinal des deux rangées correspondantes de billes de transfert de couple 96 ' La référence 98 désigne des cages ou guides pour billes définissant les gorges 100 et 102 pour le mouvement de roulement axial et la recirculation des billes sans transfert de couple

96 et des billes à transfert de couple 96 '.

On voit d'après ce qui précède que lors de la rotation du corps 88 du coussinet dans l'un ou l'autre sens de rotation, les billes à transfert de couple 96 ' agissent de manière à transmettre le couple à la partie cannelée 18 de l'arbre à vis sans fin 14 de manière à

provoquer la rotation simultanée de ce dernier Les bil-

les à transfert de couple 96 ' sont précontraintes de manière à supprimer tout jeu entre l'arbre à vis sans fin 14 et le corps 88 du coussinet dans un sens ou dans

l'autre de rotation Par conséquent un transfert effica-

ce du couple est possible depuis le corps du coussinet à l'arbre à vis sans fin A la fois les billes sans transfert de couple 96 et les billes à transfert de

couple 96 ' agissent de manière à permettre le déplace-

ment axial relatif de l'arbre à vis sans fin 14 du corps 88 du coussinet avec un frottement de roulement On peut indiquer que les billes sans transfert de couple 96 et les billes à transfert de couple 96 ' doivent posséder le même diamètre et être constituées par le même matériau; elles sont dénommées différemment uniquement en raison

des fonctions différentes qui leur sont assignées.

La figure 9 représente l'ensemble à deux con-

vertisseurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire de la figure 1, tel qu'il est monté pour être utilisé

en tant que mécanisme d'avance à deux vitesses L'ex-

trémité de gauche de l'arbre à vis sans fin 14 est sup-

posée être tourillonnée dans des paliers appropriés non

représentés permettant à la fois un mouvement de rota-

tion et un mouvement longitudinal La partie de droite 18 cannelée de l'arbre à vis sans fin est logée comme indiqué précédemment dans le coussinet à billes 84 et

est accoupléepar son intermédiaire à des moyens d'en-

traînement ici représent& sous la forme d'une poignée 104 Cette poignée est fixée à un disque 106 comportant un rebord et un trou central,qui est claveté en 108 sur

le corps 88 du coussinet Ainsi la rotation de la poi-

gnée 104 provoque l'entraînement en rotation de l'arbre à vis sans fin 14 autour de son axe L'arbre à vis sans fin est naturellement déplaçable longitudinalement par

rapport au coussinet à billes 84.

L'écrou à billes 20 ' du second convertisseur de mouvement rotatif en mouvement linéaire 12 est vissé en sur un objet désiré devant être avancé, comme par exemple une table de travail 112 En étant ainsi fixé à la table de travail, l'écrou à billes 20 ' est bloqué contre toute rotation, mais est libre de se déplacer

axialement avec ladite table.

D'autre part l'écrou à billes 20 du premier

convertisseur de mouvement de rotation en mouvement li-

néaire 10 est accouplé par l'intermédiaire du palier

26 à deux rangées de billes à une pièce fixe 114 tel-

le qu'un châssis ou un boîtier; c'est-à-dire que la colerette de montage 42 de la couronne extérieur 40 du palier est fixée à la partie fixe 114 à l'aide de vis à tête noyée 116 Par conséquent l'écrou à billes 20 ne peut pas avoir un déplacement axial relatif par rapport à la pièce fixe 114 Le chiffre de référence

118 désigne d'une manière générale un mécanisme sélec-

teur de vitesse permettant de bloquer au choix l'écrou

à billes 3 O contre toute rotation par rapport à la piè-

ce fixe 114 et de raccorder l'écrou à billes 20 au coussinet à billes 84 de manière à avoir une rotation conjointe avec ce dernier Le mécanisme sélecteur de vitesses 118 comporte:

1 Un manchon 120 entourant de façon concentri-

que l'arbre à vis sans fin 14, moyennant un certain jeu,

et dont l'extrémité droite est vissée en 122 à la cole-

rette 90 du corps 88 du coussinet.

2 Un collet 124 fixé en 126 à l'écrou à billes est intercalé avec possibilité de glissement entre

la colerette de montage 42 située sur la couronne ex-

térieure 40 du palier-et une colerette 128 située sur

l'extrémité gauche du manchon 120.

3 Une première goupille de verrouillage 130 s'étendant avec possibilité de glissement à traverila pièce fixe 114 et à travers la colerette 122 de la couronne 122 du palier de manière à pouvoir pénétrer

dans et sortir d'un trou 132 ménagé à travers le col-

let 124 de l'écrou à billes.

4 Une seconde goupille de verrouillage 134 s'étendant avec possibilité de glissement à travers

la colerette 124 du manchon et pouvant également péné-

trer dans et sortir hors du trou 132 ménagé dans le

collet 124 de l'écrou à billes.

Dans l'état du mécanisme sélecteur de vitesse 118 représenté sur la figure 9,la première goupille

de verrouillage 130 est engagée dans le trou 132 ména-

gé dans le collet 124 de l'écrou à billes, sous l'ac-

tion d'un ressort de compression 136 logé dans un lo-

gement 138 Ainsi l'écrou à billes 20 est bloqué con-

tre toute rotation par rapport à la pièce fixe 114.

Le manchon 120 peut alors tourner avec le coussinet à billes 84-et par conséquent avec l'arbre à vis sans fin 14 en étant en contact glissant avec le collet

124 de l'écrou à billes Sur la figure 10 on a repré-

senté la seconde goupille de verrouillage 134 repous-

sée à l'encontre de l'action du ressort de compression 136 La première goupille de verrouillage 130 eât alors retirée hors du trou 132 ménagé dans le collet 124 de l'écrou à billes; à sa place, la seconde goupille de verrouillage 134 est engagéadans le trou 132 L'écrou

à billes 20 est alors accouplé au manchon 120 de maniè-

re à avoir une rotation conjointe avec le coussinet à

billes 84 et avec l'arbre à vis sans fin 14.

Ci-après on va indiquer une description du

fonctionnement du mécanisme d'avance à deux vitesses

constitué conformément à la figure 9 La description

du fonctionnement présuppose que: ( 1) la première par-

tie filetée 16 de l'arbre à vis sans fin possède un pas supérieur à celui de la seconde partie filetée 16 ',

et que ( 2) les filets de ces parties 16 et 16 ' de l'ar-

bre à vis sans fin sont tous réalisés selon un découpa-

ge dextrorsum.

On suppose tout d'abord que le mécanisme sélec-

teur de vitesse 118 est dans l'état de la figure 9,

l'écrou à billes 20 du premier convertisseur de mouve-

ment rotatif en mouvement linéaire 10 étant bloqué con-

tre toute rotation (et contre tout déplacement axial).

Lorsque l'opérateur tourne la poignée 104 dans le sens des aiguilles d'une montre, le couple est appliqué à 1 ' arbre à vis sans fin 14 par l'intermédiaire du coussinet à billes 84, ce qui provoque la rotation de l'arbre à vis sans fin dans le même sens Bien que le manchon tourne également avec le coussinet à billes 84, sa colerette 128 glisse simplement sur le collet 124 de l'écrou à billes de-sorte que l'écrou à billes 20 du

premier convertisseur de mouvement rotatif en mouve-

ment linéaire 10 reste fixe Par conséquent la rota-

tion de l'arbre à vis sans fin 14 en sens des aiguil-

les d'une montre provoque son propre déplacement axial vers la gauche selon la représentation de la figure 9,

par rapport à l'écrou à billes 20 fixe.

D'autre part l'écrou à billes 20 ' du second

convertisseur de mouvement rotatif en mouvement li-

néaire 12 est bloqué contre toute rotation, mais est.

libre de se déplacer axialement avec la table de tra- vail 112 Par conséquent, lorsque l'arbre à vis sans fin 14 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre,

l'écrou à billes 20 ' se déplace vers la droi 1 aparrap-

port à l'abre à vis sans fin On suppose que le pas de la première partie filetée 16 de l'arbre à vis sans fin est de dix millimètres et que celui de la seconde

partie filetée 16 ' est de neuf millimètres Alors l'ar-

bre à vis sans fin 14 se déplace vers la gauche par rapport à l'écrou à billes 20 fixe à une vitesse de dix millimètres par rotation, tandis que l'écrou à billes 20 ' se déplace vers la droite par rapport à

l'arbre à vis sans fin à une vitesse de neuf milli-

mètres à chaque rotation de ce dernier Par consé-

quent, par rapport à la pièce fixe 114 par exemple, l'écrou à billes 20 ' ainsi que la table de travail

112, montée sur ce dernier,se déplacent vers la gau-

che à une vitesse de seulement un millimètre à cha-

que rotation de l'arbre à vis sans fin 14.

Lors de l'achèvement de sa course vers la

gauche à faible vitesse, la table de travail 112.

peut être ramenée dans la position initiale de droi-

te à une vitesse beaucoup plus élevée Pour un tel

retour rapide, on peut repousser la seconde goupil-

le de verrouillage 134 à l'encontre de l'action du ressort de compression 136 dans la représentation représentée sur la figure 10 Alors on peut faire tourner la vis-104 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme ci-dessus Le couple est appliqué non seulement à l'arbre à vis sans fin 14, mais également, par l'intermédiaire du manchon 120 et du collet 124,

à l'écrou à billes 20 du premier convertisseur du mou-

vement en mouvement linéaire 10 Etant donné que l'ar-

bre à vis sans fin 14 et l'écrou à billes tournent dans le même sens et avec la même vitesse angulaire, il n' existe aucune rotation relative et par conséquent aucun

déplacement axial relatif entre ces éléments.

La rotation dans le sens des aiguilles d'une

montre de l'arbre à vis sans fin 14 provoque le dépla-

cement de l'écrou à billes 20 ' du second convertisseur de mouvement de rotation en mouvement linéaire 12 vers la droite de l'arbre, ainsi que la rotation de la tête de travail 112, montée sur cet écrou L'arbre à vis

sans fin 14 est alors fixe suivant sa direction longi-

* tudinale de sorte que la vitesse de déplacement vers la droite de l'écrou à billes 20 ' dépend uniquement du pas de la seconde partie filetée 16 ', en dehors

de la vitesse de rotation de l'arbte à vis sans fin.

Par conséquent, dans le cas présent, la table de tra-

vail 112 se déplace sur sa course de retour vers la

droite à une vitesse de neuf millimètres à chaque ro-

tation de l'arbre à vis sans fin.

Bien que cela a déjà été indiqué, il faut se rappeler que le mécanisme d'avance à deux vitesses ici décrit a été choisi dans le but de représenter

de façon imagée une application typique du convertis-

seur de mouvement rotatif en mouvement linéaire du type à vis sans fin et à écrou à billes conforme à 1 '

invention Des applications supplémentaires de l'in-

vention paraîtront évidentes au spécialiste de la technique, sans sortir pour autant du cadre de la

présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire caractérisé en ce qu'il comporte

(a) une vis sans fin ( 14) possédant un fileta-

ge extérieur ( 16,16 '),

(b) un écrou à billes ( 20,20 ') possédant un ta-

raudage et emmanché sur la vis sans fin ( 14), (c) plusieurs billes en matériau antifriction

( 22,22 ') interposées avec possibilité de roulement en-

tre la vis sans fin ( 14) et l'écrou à-billes ( 20,20 ')

de manière à provoquer un déplacement longitudinal re-

latif de l'un ou l'autre de ces éléments réponse à la rotation de l'autre élément,

(d) uxecage ( 24,24 ') pour maintenir, avec pos-

siblité de roulement, les billes ( 22,22 ') en des posi-

tions relatives fixées d'avance, (e) au moins une spire du taraudage dans la partie centrale de l'écrou à billes ( 20) possédant une largeur (W) différentede la largeur (Wr) des autres spires de taraudage, ce qui a pour effet que les billes

en matériau antifriction ( 22) situées sur les côtés op-

posés de la spire de largeur différente du taraudage

sont précontraintes dans des directions axiales oppo-

sées de la vis sans fin ( 14) et de l'écrou à billes

( 20) de manière à supprimer tout jeu entre eux.

2 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que la cage ( 24,24 ') est réalisée sous la forme d'un tube dans lequel sont ménagés plusieurs trous ( 38) dont chacun reçoit, de façon lâche, l'une

des billes en matériau antifriction ( 22,22 ').

3 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'écrou à billes ( 20,20 ') comporte deux

prolongements tubulaires ( 32,32 ') faisant saillie co-

axialement à partir de ses extrémités axiales opposées.

4 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le couple des prolongements ( 32,32 ') de 1 ' écrou à billes ( 20,20 ') comporte des surfaces inté- rieures ( 10) aptes à permettre un contact ponctuel avec

les billes en matériau anti-friction ( 22,22 ').

Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire suivant la revendication 3, caractéri-

sé en ce que chaque prolongement ( 32,32 ') de l'écrou à billes( 20,20 ') comporte un rebord annulaire ( 34,34 ')

dirigé vers l'intérieur à partir de son extrémité éloi-

gnée-de l'écrou à billes, chaque rebord étant contacté, avec glissement, par le filetage de la vis sans fin ( 14)

afin d'empêcher la pénétration de substances étrangères.

6 Convertisseur de mouvement rotatif en mouve-

ment linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un palier antifriction ( 26; 26 a; 26 b) pour lequel l'écrou à billes ( 20; 20 a; 20 b) est apte à servir de couronne intérieure, caractérisé en ce que le palier comporte en outre

(a) une couronne extérieure ( 40; 40 a; 40 b) entou-

rant l'écrou à billes, et (b) plusieurs organes de roulement ( 44) confinés

entre l'écrou à billes et la couronne extérieure.

7 Convertisseur de mouvement rotatif en mouve-

ment linéaire selon la revendication 6, caractérisé en

ce que les organes de roulement ( 44) sont disposés sui-

vant deux rangées et que dans l'écrou à billes ( 20) se

trouve ménagée une piste ( 54) pour une rangée des orga-

nes de roulement et que le palier comporte en outre

(a) un segment ( 46) de couronne intérieure mon-

té avec ajustement serré sur l'écrou à billes ( 20) et

dans lequel est ménagée une piste ( 56) pour l'autre ran-

gée des organes de roulement ( 44), et

25177 83

(b) des moyens de retenue ( 48) servant à rete-

nir le segment ( 46) de la couronne intérieure en posi-

tion sur l'écrou à billes,lesdits moyens de retenue ( 48) agissant de manière à repousser le segment ( 46) de la couronne intérieure suivant une direction axia- le telle de l'écrou à billes que ledit segment ( 46)

coagit avec l'écrou à billes ( 20) et avec la couron-

ne extérieure ( 40) de manière à précontraindre les deux rangées d'organes de roulement ( 44) l'une vers

l'autre.

8 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

vement linéaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que les organes de roulement ( 44) sont disposés suivant deux rangées et que la couronne extérieure

( 40 a) comporte plusieurs segments ( 66,68,70) coagis-

sant avec l'écrou à billes ( 20 a) de manière à précon-

traindre les deux rangées des organes de roulement

l'une vers l'autre.

9 Convertisseur de mouvement rotatif en mou-

( 40 b) comporte plusieurs segments ( 74,76,78) coagis-

sant avec l'écrou à billes ( 20 b) de manière à précon-

traindre les deux rangées des organes de roulement

en les écartant l'une de l'autre.

Ensemble à deux convertisseurs de mouve-

ment rotatif en mouvement linéaire caractérisé en ce qu'il comporte (a) un arbre à vis sans fin ( 14) comportant au moins deux parties filetées extérieurement ( 16,16 ') dont les filetages possèdent des pas différents,

(b) un écrou à billes taraudé ( 20,20 ') emman-

ché sur chaque partie filetée ( 16,16 ') de l'arbre à vis sans fin,

(c) un groupe de billes en matériau antifric-

tion ( 22,22 ') insérées avec possibilité de roulement entre chaque partie filetée ( 16-,16 ') de l'arbre à vis sans fin ( 14) et l'écrou correspondant des écrous à billes ( 20,20 '), au moins une spire du filetage située dans la partie médiane de chaque écrou à billes étant d'une largeur (W) différente de la largeur (W') des autres spires, ce qui a pour effet que les billes en

matériau antifriction ( 22) situées sur les côtés oppo-

sés de la spire de largeur différente du filetage sont

précontraintes dans chaque groupe suivant les direc-

tions axiales opposées de l'arbre à vis sans fin ( 14)

de l'écrou à billes ( 20) afin d'éliminer le jeu exis-

tant entre ces éléments, et -

(d) une cage ( 24,24 ') afin de maintenir avec

possibilité de roulement chaque groupe de billes en ma-

tériau antifriction ( 22,22 ') dans des positions relati-

ves fixées d'avance.

11 Ensemble à deux convertisseurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire selon la revendication 10,

caractérisé en ce qu'il comporte en outre un palier an-

tifriction ( 26) monté sur l'un des écrous à billes ( 20), ce dernier étant apte à servir de couronne intérieure

du palier.

12 Ensemble à deux convertisseurs de mouvement rotatif en mouvement linéaire selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre à vis sans fin ( 14) est

réalisé de manière à comporter une partie ( 18) à canne-

luresrectilignes. 13 Mécanismie permettant de réaliser l'avance

et le retour d'un objet ( 112) à deux vitesses différen-

tes et monté sur une pièce fixe ( 114), caractérisé en ce qu'il comporte

(a) un arbre à vis ( 114) comportant des premiè-

re et seconde parties filetées extérieurement ( 16,16 ')

et une partie ( 18) à cannelures rectilignes, les file-

tages des deux parties filetées possédant des pas dif-

férents,

(b) des premier et second écrous à billes ta-

raudés ( 20,20 ') emmanchés respectivement sur les pre- mière et seconde parties filetées ( 16,16 ') de l'arbre à vis sans fin ( 14), le second écrou à billes ( 20 ') étant apte à être accouplé à l'objet ( 112) de manière à être empêché de tourner par rapport à la pièce fixe

( 114),

(c) deux groupes de billes en matériau anti-

friction ( 22,22 ') enserrés avec possibilité de roule-

ment entre les première et seconde partiesfiletées

( 16,16 ') de l'arbre à vis sans fin ( 14) et les pre-

mier et second écrowàbilles ( 20,20 '), au moins une spire du filetage ménagée dans la partie médiane de

chaque écrou à billes étant d'une largeur (W) diffé-

rente de la largeur (W') des autres spires, ce qui a pour effet que les billes en matériau antifriction situées sur les côtés opposés de la spire de largeur différente du filetage sont précontrainte dans chaque groupe suivant les directions axiales opposées de 1 ' arbre à vis sans fin ( 14) et de l'écrou à billes ( 20) afin d'éliminer le jeu entre ces éléments, (d) une cage ( 24,24 ') permettant le maintien,

avec possiblité de roulement, de chaque groupe de bil-

les en matériau antifriction ( 22,22 ') dans des posi-

tions relatives fixées d'avance,

(e) un palier anfriction( 26) destiné à soute-

nir, avec possibilité de rotation, le premier écrou à billes ( 20) sur la partie fixe ( 114), ce qui a pour effet que le premier écrou à billes est empêché d'avoir un déplacement axial par rapport à la pièce fixe, (f) un coussinet à billes ( 94) monté sur la partie ( 18) à cannelures rectilignes de l'arbre à vis sans fin ( 14) afin d'avoir avec ce dernier une rotation conjointe tout en autorisant son déplacement axial, (g) des moyens d'entraînement ( 104) agissant

sur un coussinet à billes ( 95) afin de provoquer l'en-

traînement en rotation de l'arbre à vis sans fin ( 14), et (h) des moyens sélecteurs ( 117,118) servant

à bloquer de façon sélective le premier écrou à bil-

les ( 20) contre toute rotation par rapport à la piè-

ce fixe ( 114) et à raccorder le premier écrou à billes ( 20) au coussinet à billes( 94) de manière à avoir une rotation conjointe avec ce dernier, (i) le fonctionnement étant tel que, lorsque

le premier écrou à billes ( 20) est bloqué contre tou-

te rotation par rapport à la pièce fixe ( 114), la ro-

tation de l'arbre à vis ( 114) provoque le déplacement axial du second écrou à billes ( 20 ') à une vitesse qui,

par rapport à la pièce fixe ( 114),correspond à la dif-

férence entre les pas des première et seconde parties filetées ( 16,16 ') de l'arbre à vis sans fin, et que, lorsque le premier écrou à billes ( 20) est raccordé au manchon ( 95) afin d'avoir une rotation conjointe avec ce dernier, la rotation de l'arbre à vis sans fin ( 14) provoque le déplacement axial du second écrou à billes ( 20 ') à une autre vitesse correspondant au pas de la seconde partie filetée de l'arbre à vis sans

fin ( 14).

14 Mécanisme d'avanoe deux vitesses selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de sélecteurs de vitesse ( 118) comprennent

(a) un manchon ( 120) entourant de façon con-

centrique l'arbre à vis sans fin ( 14) et accouplé ri-

gidement à une extrémité du coussinet à billes ( 94)

de manière à avoir une rotation conjointe avec ce der-

nier, le manchon possédant une collerette ( 90) sur son autre extrémité,

(b) un collet ( 124) fixé rigidement sur le pre-

mier écrou à billes ( 20), (c) une première goupille de verrouillage ( 130) s'étendant avec possibilité de glissement à travers la pièce fixe ( 114) et pouvant être introduite dans et

ressorti hors d'un trou ( 132) ménagé à traveir le col-

let ( 124) sur le premier écrou à billes ( 20), (d) des moyens élastiques ( 160) repoussant

la première goupille de verrouillage ( 130) à l'inté-

rieur du trou situé dans le collet ( 124) afin de blo-

quer le premier écrou à billes ( 20) contre toute rota-

tion par rapport à la pièce fixe ( 114), (e) une seconde goupille de verrouillage ( 134) s'étendant avec possiblité de glissement à travers la

collerette ( 90) ménagée sur le manchon ( 120) et pou-

vant être également introduite dans et ressortir du

trou ( 132) situé dans le collet ( 124), la seconde gou-

pille de verrouillage étant apte à être repoussée dans le trou situé dans le collet à l'encontre de la force des moyens élastiques ( 136) de manière à provoquer la rotation conjointe du premier écrou à billes ( 20) et

du coussinet à billes ( 84).

Mécanisme d'avance à deux vitesses selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier

écrou à billes ( 20) est apte à servir de couronne in-

térieure du palier antifriction ( 26).