FR2538473A1

FR2538473A1 - DOUBLE-EFFECTIVE SELF-LOCKING PADS FOR LINEAR MOVEMENT

Info

Publication number: FR2538473A1
Application number: FR8320637A
Authority: FR
Inventors: Lothar Walter; Walter Reith; Manfred Brandenstein; Manfred Krug
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-06-29
Also published as: GB2134966B; FR2538473B1; GB8334204D0; DE8236311U1; GB2134966A

Abstract

L'invention concerne un coussinet à autoblocage pour un mouvement linéaire. Ce coussinet comporte un carter 1 enfilé sur un arbre 11 et dans lequel sont placées deux bagues de cage 2, 3 comportant des alésages coniques dont les inclinaisons sont inversées. Des billes de blocage 4 sont disposées entre l'arbre 11 et le carter et elles sont écartées l'une de l'autre par un ressort annulaire 5. L'invention s'applique à des coussinets destinés à supporter des appareils sur un arbre ou une colonne. (CF DESSIN DANS BOPI)The invention relates to a self-locking bearing for linear movement. This bearing comprises a casing 1 threaded onto a shaft 11 and in which are placed two cage rings 2, 3 comprising conical bores the inclinations of which are reversed. Locking balls 4 are arranged between the shaft 11 and the casing and they are spaced apart by an annular spring 5. The invention applies to bearings intended to support devices on a shaft or a column. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

COUSSINETS A AUTO-BLOCAGE A DOUBLE EFFETSELF-LOCKING DOUBLE-EFFECTS PADS

POUR UN MOUVEMENT LINEAIREFOR A LINEAR MOVEMENT

La présente invention concerne un coussinet à auto-blocage à double effet pour un mouvement linéaire d'un carter ou similaire sur un arbre, une colonne ou similaire, dans lequel entre l'arbre, la colonne ou similaire et le carter ou similaire, qui coopère avec des surfaces coniques de carter ou-similaire et l'arbre, la colonne ou similaire, et comportant un dispositif The present invention relates to a double-acting self-locking pad for linear movement of a casing or the like on a shaft, column or the like, wherein between the shaft, column or the like and the casing or the like, which cooperates with conical crankcase or like surfaces and the shaft, column or the like, and having a device

qui permet de libérer le blocage.which releases the blockage.

Des coussinets à auto-blocage de ce genre pour des mouvements linéaires sont déjà connus Dans ces coussinets connus, des douilles fendues sont disposées entre les pièces de coincement montées dans des cages et l'arbre, de sorte que le transfert de force ne se fait pas directement sur l'arbre Cela perturbe l'efficacité du coussinet à auto-blocage car le glissement est relativement important. L'invention a donc pour objet de proposer un coussinet à auto-blocage à double effet pour des mouvements linéaires, qui est constitué par seulement peu de pièces faciles à monter et avec lequel les forces s'exercent Self-locking pads of this kind for linear movements are already known In these known bearings, split sleeves are disposed between the wedging pieces mounted in cages and the shaft, so that the transfer of force is not made. not directly on the shaft This disrupts the effectiveness of the self-locking pad because slipping is relatively important. The object of the invention is therefore to propose a double-acting self-locking pad for linear movements, which consists of only a few easy-to-assemble parts and with which the forces exert themselves.

directement sur l'arbre.directly on the tree.

Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le carter ou similaire comporte deux alésages coniques avec des surfaces d'alésage inclinées dans des sens opposés l'une par rapport à l'autre, contre lesquels s'appuient les pièces de coincement qui sont en contact avec l'arbre, la colonne ou similaire; et que, entre les pièces de coincement de chaque surface d'alésage, sont disposés des éléments élastiques agissant axialement vers l'extérieur et qui s'appuient directement ou indirectement contre les pièces de coincement Cette disposition permet de réaliser un coussinet à auto-blocage avec une course According to the invention, this result is obtained by the fact that the housing or the like comprises two conical bores with bore surfaces inclined in opposite directions with respect to each other, against which the jamming which are in contact with the shaft, column or the like; and that, between the wedging pieces of each bore surface, resilient members acting axially outwardly and bearing directly or indirectly against the wedging pieces are arranged. This arrangement makes it possible to produce a self-locking pad. with a race

non limitée et une haute précision de positionnement. unlimited and high positioning accuracy.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention, des billes de coincement sont prévues entre l'arbre, colonne similaire et les surfaces d'alésage coniques d'une bague extérieure, et-qui sont introduites avec jeu dans des alésages radiaux de bagues de cages entre lesquelles se trouvent par exemple des ressorts annulaires s'appuyant en précontrainte contre les faces frontales voisines des bagues de cage Cette dispositiion ne comporte que peu de According to other features of the invention, wedging balls are provided between the shaft, similar column and the tapered bore surfaces of an outer ring, and which are inserted with clearance in radial bores of bushings. cages between which are for example annular springs bearing prestress against the adjacent end faces of the cage rings This dispositiion has only few

pièces faciles à assembler.easy to assemble parts.

Il convient en outre que l'alésage de la bague extérieure comporte un bord ou similaire dirigé radialement vers l'intérieur, et de prévoir entre le bord et les bagues de cage, des ressorts annulaires qui s'appuient contre les surfaces frontales des bagues et du bord Cela permet que les bagues de cage soient amenées indépendamment It is furthermore necessary for the bore of the outer ring to comprise an edge or the like directed radially inwards, and to provide annular springs between the edge and the cage rings, which bear against the front surfaces of the rings and this allows cage rings to be fed independently

l'une de l'autre en position de déblocage. each other in unlocking position.

Il est en outre avantageux d'introduire des billes de coincement dans des logements ouverts vers l'extérieur des bagues de cage, en disposant entre les rangées de billes de coincement une bague élastique fendue qui s'appuie au-dessous du cercle divisé avec une précontrainte radiale entre les billes de coincement, avec des surfaces It is further advantageous to introduce wedging balls into open housing outwardly of the cage rings, by arranging between the rows of wedging balls a split elastic ring which rests below the divided circle with a radial prestressing between the jamming balls, with surfaces

qui s'étendent tangentiellement aux billes. which extend tangentially to the balls.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les billes de coincement sont remplacées par des douilles avec respectivement une surface latérale conique qui s'engage contre les surfaces d'alésage coniques d'une bague extérieure, les douilles étant disposées sur l'arbre, la colonne ou autre et comportant éventuellement des fentes axiales Cette disposition offre une grande longévité et According to another characteristic of the invention, the jamming balls are replaced by sockets with respectively a conical lateral surface which engages against the conical bore surfaces of an outer ring, the sockets being arranged on the shaft, the column or other and possibly including axial slots This provision offers a long life and

ne comporte que peu de pièces faciles à réaliser. has few easy parts to make.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention apparaîtront au cours de la description qui the invention will become apparent during the description which

va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se will follow several examples of achievement and in

référant aux dessins annexés sur lesquels - referring to the attached drawings in which -

La figure 1 est une coupe d'un coulisseau à auto-blocage à double effet pour un mouvement linéaire, selon l'invention, La figure 2 est une coupe d'un autre mode de réalisation d'un coulisseau à auto-blocage à double effet selon l'invention, La figure 3 est une vue-de côté du coulisseau représenté sur la figure 2, La figure 4 représente le coulisseau de la figure 2, avec lequel un mouvement linéaire vers le bas est permis, FIG. 1 is a sectional view of a double-acting self-locking slide for linear movement, according to the invention; FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of a double self-locking slide. 3 is a side view of the slider shown in FIG. 2; FIG. 4 shows the slider of FIG. 2, with which a linear downward movement is allowed,

La figure 5 représente un coulisseau à auto- FIG. 5 shows a slide with

blocage à double effet selon l'invention, avec un ressort annulaire fendu entre les rangées de billes de coincement, et, La figure 6 représente une variante d'un coulisseau à auto-blocage à double effet qui comporte des bagues double-acting lock according to the invention, with an annular spring split between the rows of jamming balls, and, FIG. 6 represents a variant of a double-acting self-locking slide which comprises rings.

de coincement coniques.conical wedges.

Le coussinet à auto-blocage à double effet représenté sur la figure 1 comporte une bague extérieure 1, deux bagues de cages 2, 3 avec chacune plusieurs billes de coincement 4, ainsi que des ressorts annulaires 5 qui sont disposés entre les bagues de cages 2,3 La bague extérieure 1, comporte, à-partir des surfaces d'extrémité 6, deux alésages coniques avec des surfaces d'alésage 7 inclinées en sens inverse Dans le cas présent, l'angle de conicité sous lequel sont inclinées les surfaces d'alésage est tel que lorsque le coussinet est verrouillé, il-se produit un auto-blocage Les bagues de cage 2,3 des billes de coincement 4 comportent axialement vers l'extérieur une collerette de poussée 8 et, dans la section annulaire axiale 9, un certain nombre d'alésages 10 répartis suivant la périphérie, dirigés axialement et dans lesquels sont maintenues les billes de coincement 4-de manière à pouvoir se déplacer radialement -Au montage du coulisseau, une bague de cage 2 avec les billes de coincement 4 est alors introduite dans l'alésage de la bague extérieure 1, puis les ressorts annulaires 5 sont mis en place et ensuite la deuxième bague de cage 3 est montée avec les billes de coincement 4 Pour l'introduction de l'arbre 11, les bagues de cage 2,3 sont poussées vers l'intérieur contre la force des ressorts annulaires 5 de sorte que les billes 4 se placent dans la région de plus grand diamètre des surfaces d'alésage coniques 7 et que le diamètre du cercle The double-acting self-locking bearing shown in FIG. 1 comprises an outer ring 1, two cage rings 2, 3 each with a plurality of jamming balls 4, and annular springs 5 which are arranged between the cage rings 2 The outer ring 1 comprises, from the end surfaces 6, two tapered bores with boring surfaces 7 inclined in the opposite direction. In this case, the taper angle at which the surfaces of the tapered surfaces are inclined. The bore is such that when the bearing is locked, self-locking occurs. The cage rings 2,3 of the jamming balls 4 comprise axially outwardly a thrust flange 8 and, in the axial annular section 9 a number of circumferentially axially distributed bores 10 in which the wedging balls 4 are held so as to be able to move radially. When mounting the slide, a cage ring 2 has With the wedging balls 4 is then introduced into the bore of the outer ring 1, then the annular springs 5 are put in place and then the second cage ring 3 is mounted with the jamming balls 4 For the introduction of the 11, the cage rings 2,3 are pushed inwards against the force of the annular springs 5 so that the balls 4 are placed in the region of larger diameter of the tapered bore surfaces 7 and that the diameter of the circle

tangent aux billes 4 est supérieur au diamètre de l'arbre 11. tangent to the balls 4 is greater than the diameter of the shaft 11.

Quand l'arbre 11 a été introduit, les bagues de cage 2,3 sont rappelées axialement vers l'extérieur par la force des ressorts annulaires 5 de sorte que les billes de coincement 4 sont poussées contre les surfaces d'alésage conique 7 et contre l'arbre 11, et que le coussinet est bloqué Un mouvement du coussinet dans les deux directions axiales est possible en poussant les deux bagues de cage 2,3 axialement vers l'intérieur Par exemple, les bagues de cage 2,3 sont associées dans l'alésage avec des paliers lisses 12 qui sont disposés pour pouvoir se déplacer sur l'arbre 11, de manière que lorsque le coulisseau est libéré, son bon guidage soit assuré sur l'arbre 110 Les figures 2 à 4 représentent un coulisseau à auto-blocage similaire, réalisé sur le même principe Le déplacement des bagues de cage 13,14 avec les billes de coincement 15 se fait dans ce cas par un dispositif de débrayage 17 en forme de 'U" dont les branches 18 sont guidées pour se déplacer radialement dans des logements 19 de la bague extérieure 20 Les branches 18 sont prévues chacune sur le côté faisant face aux surfaces d'extrémités extérieures 21 de la cage, avec des surfaces 22 inclinées par rapport à l'axe, et qui s'appuient sur des surfaces correspondantes 23 des faces d'extrémités extérieures 21 des bagues de cage 13,14 Sous l'effet d'une poussée sur le dispositif de débrayage supérieur ou inférieur 17, la bague de cage 12 ou 13 avec les billes de coincement est poussée axialement vers l'intériur (figure 4) et un mouvement axial du coussinet est possible dans une direction ou l'autre Si les deux dispositifs de débrayage 17 sont poussés, le coussinet peut alors se déplacer dans When the shaft 11 has been introduced, the cage rings 2,3 are biased axially outward by the force of the annular springs 5 so that the jamming balls 4 are pushed against the conical bore surfaces 7 and against the shaft 11, and that the pad is blocked A movement of the pad in both axial directions is possible by pushing the two cage rings 2,3 axially inwardly For example, the cage rings 2,3 are associated in the bore with plain bearings 12 which are arranged to move on the shaft 11, so that when the slide is released, its good guidance is ensured on the shaft 110 Figures 2 to 4 show a car slide similar locking, carried out on the same principle The displacement of the cage rings 13,14 with the wedging balls 15 is in this case by a disengagement device 17 in the shape of a 'U' whose branches 18 are guided to move radialeme The legs 18 are each provided on the side facing the outer end surfaces 21 of the cage, with surfaces 22 inclined with respect to the axis, and which are supported on corresponding surfaces 23 of the outer end faces 21 of the cage rings 13,14 Under the effect of a push on the upper or lower disengagement device 17, the cage ring 12 or 13 with the jamming balls is pushed axially inwards (FIG. 4) and axial movement of the bearing is possible in one direction or the other. If the two disengaging devices 17 are pushed, the bearing can then move in

les deux directions axiales.the two axial directions.

La figure 5 représente un coussinet à auto- FIG. 5 represents a self-supporting pad

blocage à double effet, essentiellement de même réalisation que ceux déjà décrits Dans ce mode de réalisation, les bagues de cage 24,25 comportent des logements 26 débouchant à l'extérieur sur leurs faces d'extrémités opposées, et dans lesquelles sont disposées les billes de coincement 27 en faisant saillie de ce logement 26 Entre les bagues de cage 24, 25 est prévu un ressort annulaire fendu 28,' pouvant être comprimé radialement, disposé entre les rangées de billes de coincement 27 et s'appuyant sur ces dernières avec une prétention radiale au-dessous de la circonférence, par une surface tangentielle 29 Sous l'effet d'une pression vers le bas sur la bague de cage 24, les billes 27 de la rangée supérieure se déplacent axialement vers l'intérieur, de sorte que le ressort annulaire fendu 28 diminue de diamètre et les billes 27 de la rangée supérieure sont dégagées de la surface d'alésage conique 30 Dans le cas d'un mouvement vers le bas du coussinet, les billes 27 de la rangée inférieure sont également dégagées, de sorte que le coussinet peut se double-acting blocking, essentially of the same embodiment as those already described In this embodiment, the cage rings 24, 25 comprise housings 26 opening outwards on their faces of opposite ends, and in which the balls are arranged. The wedge rings 27 protruding from this housing 26 between the cage rings 24, 25 is provided a radially compressed, split annular spring 28 disposed between the rows of jamming balls 27 and abutting them with a radial pretension under the circumference, by a tangential surface 29 Under the effect of a downward pressure on the cage ring 24, the balls 27 of the upper row move axially inwards, so that the split annular spring 28 decreases in diameter and the balls 27 in the upper row are disengaged from the tapered bore surface 30 In the case of a downward movement of the pad, the 27 of the lower row are also clear, so that the pad can be

déplacer.move.

La figure 6 représente un coussinet à auto- FIG. 6 shows a self-supporting pad

blocage, fonctionnant de la même manière, et qui comporte une bague extérieure 31 A en deux pièces, supportée par un anneau 31, avec deux surfaces d'alésage coniques 32, inclinées en sens inverse, et deux douilles de blocage 33 avec des surfaces extérieures 34 coniques quie par un ressort 35, sont poussées contre les surfaces d'alésage coniques 32 de la bague extérieure 31 Les douilles de blocage 33 sont prévues avec des fentes 36 dirigées axialement de sorte que sous l'effet d'une pression sur les surfaces d'alésage coniques 32 des bagues extérieures 31 A, une compression radiale s'exerce sur-l'arbre 11 La libération du blocage se fait avec ce coussinet par un déplacement axial vers l'intérieur des douilles de blocage 33. Ces modes de réalisation ne sont que des exemples d'un coussinet à auto-blocage selon l'invention pour un mouvement linéaire Des modifications de réalisation des éléments individuels sont possibles dans le cadre de l'invention Ainsi par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 1, un bord ou similaire dirigé radialement vers l'intérieur peut être prévu dans l'alésage de la bague extérieure 1 et un ressort annulaire peut être prévu entre le bord et les bagues de cage, s'appuyant contre les surfaces d'extrémités des bagues et leur bord Il est en outre possible de disposer chaque bille de coincement dans une rainure axiale de la bague extérieure et/ou de l'arbre Des coussinets à auto-blocage pour mouvements linéaires de ce genre conviennent par exemple pour le blocage et le déplacement d'appareils sur des colonnes blocking, operating in the same way, and which comprises a two-piece outer ring 31A, supported by a ring 31, with two conical tapered bore surfaces 32, and two locking bushes 33 with outer surfaces 34 Locking bushings 33 are provided with tapered bore surfaces 32 of the outer ring 31. The locking bushings 33 are provided with slots 36 directed axially so that under the effect of pressure on the surfaces. The release of the blocking is done with this bearing by an axial displacement towards the inside of the locking bushings 33. are only examples of a self-locking pad according to the invention for a linear movement Modifications of embodiment of the individual elements are possible within the scope of the invention Thus for example e, in the embodiment of Figure 1, an edge or the like directed radially inwardly may be provided in the bore of the outer ring 1 and an annular spring may be provided between the edge and the cage rings, leaning against the end surfaces of the rings and their edge It is also possible to arrange each wedging ball in an axial groove of the outer ring and / or the shaft Self-locking pads for linear movements of this kind are suitable for example for blocking and moving devices on columns

ou des arbres, ainsi que pour des accouplements et autres. or trees, as well as for mating and others.

7 25384737 2538473

Claims

A double-acting self-locking pad for linear movement of a housing or the like on a shaft, a column or the like, in which between the shaft, the column or the like and the housing or the like are arranged wedging pieces which cooperate with conical surfaces of the housing or the like and the shaft, column or the like, and which is provided with a device for releasing the lock, characterized in that the housing or the like (1,20,31 A) is provided with two tapered bores, with bore surfaces (16, 30, 32) inclined in opposite directions, on which the wedging pieces (4, 15, 27, 33) which are associated with the shaft are supported (11) the column or the like, and between the wedging pieces (4,15,27,33) of each bore surface (7,30,32) are elastic members (5,28,35) exerting their force axially outwards and which rely directly or indirectly on the

wedging pieces (4,15,27,33).

Bearing according to claim 1, characterized

characterized in that the bore surfaces (7, 30, 32) are inclined with respect to the axis of the bearing at an angle

which ensures a self-locking under the effect of the blocking of

sinet. Bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the wedging balls (4,15) are arranged between the shaft (11), the column or the like and the conical bore surfaces (7) of the ring. outer (1), and are inserted with clearance into the radial bore (10) of the cage rings (2,3,13,14) o

4 Bearing according to claim 3, characterized

characterized in that, for example, annular springs (5) are arranged between the cage rings (2,3,13,14) and

are supported with pre-tension on

opposite ends of the cage rings (2,3,13,14).

Bearing according to claim 3, characterized

characterized in that an edge or the like directed radially inwards is provided in the bore of the outer ring (1) and that for example annular springs are arranged between the edge and the cage rings (2,3, 13, 14) resting on the end surfaces of the cage rings (2, 3, 13, 14) and their edges. Bearing according to Claim 1 or 2, characterized in that wedging balls (27) are provided between the shaft (11), the column or the like and the conical boring surfaces (30). housings (26) opening outwardly from the cage rings (24,25> and between the rows of wedging balls is arranged a split annular spring (28) which bears below the circumference on the balls jamming device (27) with pre-tension

radial outward.

Bearing according to claim 6, characterized

characterized in that the surfaces (29) of the annular spring (28) bearing against the jamming balls (29) are

arranged tangentially to the jamming balls (27).

8 Pad according to any one of the

1 to 7, characterized in that for example the cage rings (2, 3, 13, 14, 25, 27) are associated with bearings (12) which are arranged to move on

the tree (11).

Bearing according to Claim 1 or 2, characterized in that between the shaft (11), the column or the like and the outer ring (31A) there are provided locking bushes (33) each with an outer surface (34). ) and a cylindrical bore which engages against the tapered bore surfaces (32) of the ring

outer (31A) and shaft (11), column or the like.

Bearing according to Claim 9, characterized in that the locking bushes (33)

have axial slots (36).

Bearing according to Claim 9 or 10, characterized in that the outer ring (31 A) consists of two ring sections which are assembled by a

corresponding device (31).

12 Pad according to any one of

claims 1 to 11, characterized in that the

U-shaped disengaging devices (17) are arranged to be able to move radially in housings (19) of the outer ring (20) or the like, and whose legs (18) have inclined surfaces (22) relative to the axis opposite the end faces (21) of the cage rings (13, 14) or the like, and which rest on surfaces (23)

of the corresponding inclination cage ring (13, 14).