FR2704292A1 - Mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible. Elle se rapporte à un mécanisme qui comprend un siège de support, un demi-écrou (2), un manchon à mouvement vertical (3), une vis (4), un dispositif de blocage, un ressort et un cliquet. Le siège (1) de support a des trous de support (1.1.1, 1.1.2), le manchon à mouvement vertical (3) a une plaque à mouvement vertical qui coopère avec les parties ascendantes et descendantes (2.2) du profil de came du demi-écrou (2). Le demi-écrou (2) comporte une surface de guidage (2.4) avec des parties ascendantes supplémentaires de profil de came (2.2), la surface interne (3.2) de la plaque à mouvement vertical coopérant avec les parties ascendantes du profil de came à la surface externe du demi-écrou (2). Application aux étaux et vérins à vis.

Description

La présente invention concerne un nouveau mécanisme d'entraînement à vis convenant particulièrement bien à un système d'avance placé entre deux éléments mobiles d'un étau manuel d'établi, d'un étau de machine, d'un vérin, d'une poupée de tour et d'une table coulissante de machineoutil, et à tout appareil ayant un mécanisme dentraînement à vis mais qui nécessite un passage rapide sur une partie de course à vide.

La demanderesse a déjà décrit un mécanisme d1entraî- nement à vis dans sa demande de brevet chinois n" Cn 91 201 540.3 concernant un nouveau mécanisme d'entraînement à vis à ouverture et fermeture automatiques ayant un écrou à déplacement vertical. Ce mécanisme met en oeuvre le déplacement vertical drun demi-écrou par rapport à une vis pour assurer la mise en coopération rapide et la séparation de écrou et de la vis et permettre un passage rapide pendant une course à vide, avec ajustement rapide de la distance et augmentation du rendement de travail. Dans ce document, un manchon mobile vers le haut et vers le bas est utilisé comme mécanisme pour le déplacement vers le haut et vers le bas. La surface courbe d'une came formée à la face interne de lrextrémité inférieure du manchon est en prise avec les points de coopération de came à la surface externe du demi-écrou de manière qu'une paire de cames soit réalisée pour la commande du mouvement vertical du demiécrou ; le profil de la came qui constitue organe menant est placé à la face interne du manchon vertical et les points en saillie de coopération de l'organe mené sont placés à l'extrémité inférieure de la circonférence externe du demi-écrou. Cette réalisation présente des inconvénients qui sont un coût élevé de traitement et une structure complexe. En outre, le dispositif de blocage indiqué dans le document précité pose des problèmes dus à sa structure complexe, à sa mauvaise fiabilité, etc.

L'invention concerne les perfectionnements permettant de remédier aux inconvénients précités et elle concerne ainsi un mécanisme d'entraînement à vis ayant une vitesse élevée ou faible , dont la structure est simple et dont la réalisation est facile.

Selon l'invention, les problèmes précités sont résolus de la manière suivante. Un mécanisme d'entraînement à vis à vitesse élevée et faible comprend un siège de support , un demi-écrou, un manchon vertical, une vis, un dispositif de blocage, un ressort et un cliquet, et le siège de support a des trous de support placés à ses extrémités gauche et droite, ainsi que deux plaques latérales placées sur les côtés et formant une structure de châssis, le demi-écrou a, dans son trou interne, un taraudage ne couvrant pas plus d'une demi-circonférence, le manchon à mouvement vertical a un dispositif à cliquet qui comprend un ressort et un cliquet dans son trou interne, à l'extrémité droite et, à l'extrémité gauche, une plaque verticale qui coopère avec le profil de came formé à la circonférence externe du demi-écrou. Le demi-écrou et le manchon sont montés dans un siège de support, alors que la vis passe dans les trous de support et les trous du demiécrou et du manchon à l'intérieur du siège et les rend solidaires. L'invention est caractérisée en ce que la surface externe du demi-écrou comporte non seulement une surface de guidage des surfaces latérales allant d'une surface de guidage à la partie inférieure et à la partie supérieure du demi-écrou, mais aussi des parties ascendantes supplémentaires de profil de came, alors que la surface interne de la plaque à mouvement vertical qui coopère avec les parties ascendantes et descendantes du profil de came formé à la surface externe du demi-écrou est plane ou est courbée vers l'intérieur.

Lorsque le mécanisme selon l'invention est en fonctionnement, la vis tourne d'abord dans le sens des aiguilles d'une montre (ou dans le sens contraire) sous l'action de la clavette de la vis avec le dispositif à cliquet, la plaque du manchon est mise en rotation et, sous l'action de la partie ascendante du profil de came à la surface externe du demi-écrou, ce dernier est lui-même chassé et doit se déplacer vers le haut (ou vers le bas), si bien qu'il provoque la mise en coopération du taraudage du demi-écrou et du filetage de la vis et leur séparation.

L'invention présente l'avantage d'une construction de faible encombrement et, en outre, le demi-écrou et le manchon peuvent être facilement fabriqués, réalisant ainsi les buts de l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 représente un mode de réalisation d'étau d'établi ayant le mécanisme d'entraînement à vis à vitesse élevée et faible selon l'invention, sous forme d'une coupe centrale représentant le demi-écrou 2 en position ascendante, le taraudage étant en prise avec le filetage de la vis
la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, représentant l'état de travail lorsque la vis 4 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la plaque à mouvement vertical 3.1 tournant vers sa position la plus basse, le demi-écrou 2 remontant et le taraudage et le filetage étant juste en prise ;
la figure 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, représentant l'état de travail lorsque la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la plaque à mouvement vertical 3.1 tourne vers sa position la plus haute, le demi-écrou 2 descend, le taraudage et le filetage sont séparés et la vis peut être poussée ou tirée axialement par rapport au demi-écrou à volonté
la figure 4 est une vue en perspective du siège de support 1 de la figure 1
la figure 5 est une vue en perspective du manchon à mouvement vertical 3 de la figure I
la figure 6 est une vue en perspective du demi-écrou 2 de la figure 1
la figure 7 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 1, représentant l'état de travail dans lequel le taraudage et le filetage du manchon 3 et du demi-écrou 2 sont en prise comme indiqué sur la figure 2, alors que la poignée excentrique 5.5 est commandée afin que le bout de l'axe 5.1.1 pénètre dans le trou de blocage 3.4 du manchon 3 et, dans ce cas, malgré le sens de rotation de la vis 4, le taraudage et le filetage restent toujours en prise, la vis 4 devant sé déplacer à faible vitesse
la figure 8-I est un schéma illustrant le principe d'un vérin travaillant en ciseau, une première partie K étant représentée sur la figure 8-II sous forme de l'en- semble des éléments de l'arbre articulé
la figure 8-II est une coupe centrale d'un mode de réalisation obtenu dans le cas d'un vérin à vis du type à ciseau ayant une fonction de levage à grande vitesse et à faible vitesse, le taraudage et le filetage du demi-écrou 2 et de la vis 4 étant juste en prise
la figure 9 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 8-II représentant l'état de travail lorsque la vis 4 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la plaque 3.1 tourne vers sa position la plus haute et le taraudage et le filetage sont juste en prise
la figure 10 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 8-I-I représentant l'état de travail lorsque la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, la plaque 3.1 tourne vers sa position la plus basse, le taraudage et le filetage sont totalement séparés, et la vis 4 peut être poussée ou tirée axialement par rapport au demi-écrou 2' à volonté
la figure 11 est une vue en perspective du demiécrou 2', avec l'arbre articulé 1 de la figure 8
la figure 12 représente l'état de travail lorsque le cliquet 7 de la figure 10 qui est du type à surface conique double est remplacé par un cliquet unidirectionnel 7' dont une face est perpendiculaire et l'autre est inclinée
la figure 13 est une coupe centrale de l'état obtenu lorsque le siège de support 1 est éliminé et lorsqu'une broche d'arrêt 12 est utilisée dans le manchon 3 afin qu'elle empêche un décalage axial
la figure 14-I est une coupe centrale représentant l'état lorsqu'un châssis 13 ayant trois trous est utilisé avec le manchon.3 afin qu'il empêche un déplacement axial
la figure 14-II est une vue en perspective du châssis 13 ayant trois trous
la figure 14-I Il est une coupe suivant la ligne K-K de la figure 14-I
la figure 15-I est une coupe centrale d'un mode de réalisation A de mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible, ayant un écrou en plusieurs segments, permettant un équilibrage complet des forces radiales à l'intérieur du manchon vertical 3A
la figure 15-II est une coupe suivant la ligne E-E de la figure 15-I, le taraudage et le filetage étant en prise
la figure 15-111 est une coupe suivant la ligne E-E de la figure 15-I, dans laquelle le taraudage et le filetage sont séparés
la figure 16-I est une vue en perspective du siège de support 1A de la figure 15-I
la figure 16-II est une vue en perspective du manchon vertical 3A de la figure 15-I
la figure 16-III est une vue en perspective du demiécrou 2A de la figure 15-I ;
la figure 17-I est une coupe centrale d'un autre mode de réalisation B du mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible ayant un demi-écrou en plusieurs segments
la figure 17-II est une coupe suivant la ligne GG de la figure 17-I, dans laquelle le taraudage et le filetage sont en prise
la figure 17-III est une coupe suivant la ligne G-G de la figure 17-I dans laquelle le taraudage et le filetage sont séparés mutuellement ;
la figure 18-I est une vue en perspective du siège de support 1B de la figure 17-I
la figure 18-II est une vue en perspective d'un segment du demi-écrou 2B' de la figure 17-I ; et
la figure 18-III est une vue en perspective d'un autre segment du demi-écrou 2B de la figure 17-I.

La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'étau pour établi ayant un mécanisme d'entraînement à vis selon l'invention, composé d'un siège 1 de support, d'un demi-écrou 2, d'un manchon à mouvement vertical 3, d'une vis 4, d'un dispositif 5 de blocage, d'un ressort 6 et d'un cliquet 7, le siège 1 de support ayant des trous de support 1.1.1 et 1.1.2 aux extrémités gauche et droite, et deux plaques 1.2 et 1.3 formées des deux côtés et l'ensemble constituant une structure de châssis, le trou du demi-écrou 2 ayant un taraudage recouvrant au maximum une demi-circonférence, le manchon 3 ayant un dispositif à cliquet qui comprend un ressort 6 et un cliquet 7 dans son trou interne, à l'extrémité droite et, à son extrémité gauche, une plaque verticale 3.1 qui coopère avec le profil de came formé à la circonférence externe du demi-écrou 2, ce demi-écrou 2 et le manchon 3 étant montés sur le siège de support 1, alors que la vis 4 passe dans les trous 1.1.1 et 1.1.2 du.siège 1 et les trous du demi-écrou 2 et du manchon 3, dans le siège, et solidarise ces éléments. La surface externe du demi-écrou 2 comporte, en plus des surfaces de guidage 2.1 et 2.4 utilisées pour le guidage des surfaces latérales, d'une première surface de guidage 2.4 à la partie inférieure et à la partie supérieure du demi-écrou 2, d'autres parties ascendantes de profil de came 2.2 et 2.3, alors que la surface interne 3.2 de la plaque 3.1 coopère avec les parties ascendantes et descendantes du profil de came de la surface externe du demiécrou 2 est unewface plane ou courbée vers l'intérieur.

Comme l'indique la figure 1, la vis 4 est raccordée au corps mobile 9 de l'étau d'établi, le siège de support est fixé au corps fixe 8 de l'étau par des boulons. Lorsque la vis 4 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, sa clavette 4.1 rient frapper la pente 7.1 du cliquet 7 (voir figures 7 et 2).sous l'action d'un ressort annulaire 6 ; le cliquet 7 peut supporter un certain couple et provoquer la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la plaque 3.1 du manchon à mouvement vertical 3, jusqu'a ce qu'elle se trouve sous le demi-écrou 2 et soit retenue par appui contre la surface 1.4 d'arrêt du siège 1 de support.

Par ailleurs, la vis 4 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et le cliquet 7 a tendance à dépasser la pression exercée par le ressort annulaire 6 et à sortir de la clavette 4.1 de la vis 4 et à continuer à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Simultanément, le demiécrou 2 remonte sous l'action de la partie ascendante du profil de came 2.2 lui-même jusqu a ce que le point inférieur en saillie 2.2.1 de la came du demi-écrou 2 vienne au contact de la surface 3.2 de coopération de la came de la plaque 3.1 du manchon 3. Simultanément, le taraudage du demi-écrou 2 est juste en prise avec le filetage de la vis 4. Ainsi, la vis 4 non seulement tourne dans le sens des aiguilles d'une montre mais aussi entraîne le "corps mobile" 9 de l'étau d'établi vers l'avant jusqu'à ce que la pièce soit serrée par ses mâchoires.

Pour la même raison, lorsque la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, grâce au dispositif à cliquet, la plaque 3.1 du manchon 3 tourne aussi dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, recule par rapport à la partie inférieure du demi-écrou 2 jusqu'à venir frapper la plaque gauche 2.1 du siège 1. Par ailleurs, étant donné l'action de la partie ascendante supérieure 2.3 du profil de came du demi-écrou 2, celui-ci est obligé de descendre jusqu'à ce que le taraudage et le filetage se séparent l'un de l'autre (comme indiqué sur la figure 3). A ce moment, la vis 4 peut être poussée ou tirée à volonté malgré le demi-écrou, en assurant une ouverture ou une fermeture rapides des mâchoires de l'étau.

Pour que le taraudage et le filetage du demi-écrou 2 et de la vis 4 puissent se bloquer automatiquement après mise en prise, la surface externe de la plaque 3.1 du manchon 3 peut être réalisée sous forme d'une face courbe 3.3 concentrique à la vis 4 ou d'une petite face plate qui coopère par coulissement avec la face inférieure 1.5 du siège 1. Lorsque le taraudage et le filetage sont en prise, le point de symétrie de la face courbe 3.3 ou de la face plate se trouve juste à l'emplacement lui permettant d'être en appui contre la partie inférieure du demi-écrou 2 ou légèrement au-dessus. De cette manière, lorsque la plaque 3.1 est soumise à une force, elle ne risque pas de glisser à distance de la partie inférieure du demi-écrou 2, et une meilleure stabilité existe.

Le dispositif 5 de blocage selon l'invention, comme indiqué sur la figure 7, comporte une broche 5.1 d'introduction, un ressort 5.2, un siège 5.3 de ressort et une poignée excentrique 5.5. La broche 5.1 a un bout 5.1.1 à son extrémité avant et une colonne de guidage 5.1.2 dans sa partie médiane, le ressort 5.2 est monté sur le siège 5.3 et la poignée excentrique 5.5 est articulée sur l'extrémité arrière de la broche 5.1 sur un axe 5.4. Le dispositif 5 de blocage est placé à la surface latérale du siège 1, à un emplacement correspondant au manchon 3 qui a un trou de blocage 3.4 correspondant au bout 5.1.1 de la broche d'introduction, lorsque la plaque 3.1 du manchon 3 est mise à la partie inférieure du demi-écrou 2, le trou 3.4 de blocage étant dans l'alignement du bout 5.1.1.

Le principe du dispositif 5 de blocage est le suivant. Lorsqu'on veut que la vis 4 ait une fonction d'avance lente et de retour lent, on tourne la poignée excentrique 5.5 vers la position de la flèche horizontale (comme indiqué sur la figure 7). A ce moment, la poignée 5.5 se trouve sur le petit axe (c'est-à-dire que la face inférieure 5.5.2 de la poignée 5.5 est au contact de la face d'extrémité avant 5.3.1 du siège 5.3). Grâce à l'introduction de la broche 5.1 dans le trou 3.4 de blocage, la plaque du manchon 3 est bloquée dans la position de contact à la partie inférieure du demi-écrou 2 et maintient en prise le filetage de la vis 4 et le taraudage du demi-écrou 2, si bien que le mécanisme d'entraînement à vis peut fonctionner avec une avance lente et un retour lent. Lorsque la vis 4 doit avoir une fonction d'avance rapide et de retour rapide, la poignée excentrique 5.5 est tournée vers la position de la flèche verticale. A ce moment la poignée 5.5 se trouve suivant le grand axe (c'est-à-dire que la face latérale 5.5.1 de la poignée 5.5 est au contact de la face d'extrémité avant 5.3.1 du siège 5.3 de ressort), le bout 5.1.1 est tiré en dehors du trou 3.4, le manchon 3 peut tourner et permettre un déplacement du demi-écrou 2 vers le haut et vers le bas si bien que le mécanisme d'entraînement à vis peut assurer l'avance rapide et le retour rapide.

Selon l'invention, comme la partie ascendante du profil de came qui commande le déplacement du demi-écrou 2 se trouve à la face externe de celui-ci, les deux parties principales (le demi-écrou et le manchon) peuvent être facilement usinées à un coût réduit et leur précision peut être facilement réglée.

On note, d'après la description qui précède, que l'invention concerne un mécanisme de faible encombrement, de construction raisonnable et de structure simple, d'usinage facile, 'ayant un rendement élevé de travail et un faible coût de fabrication.

La figure 8 représente un second mode de réalisation de l'invention appliqué à un vérin à vis du type en ciseau, destiné à un véhicule.

Comme l'indique la figure 8-I, le vérin est un appareil courant de levage utilisé lors du remplacement d'un pneumatique. De manière connue, lorsque la poignée est tournée et, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, entraîne la vis 4 qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse sous la commande d'un arbre articulé 1 (jouant le rôle d'un écrou classique) et quatre bielles, la distance comprise entre les deux arbres d'articulation 01 et 02 peut être modifiée, et le support supérieur 10.3 peut supporter un objet lourd, tel qu'un véhicule W qui doit être soulevé ou abaissé. Lorsque le mécanisme selon l'invention est utilisé pour le remplacement de l'écrou de l'arbre d'articulation 01, comme représenté dans le bloc K de la figure 8, cette partie de l'arbre 01 forme le second mode de réalisation de l'invention. Cette partie du bloc "K" est représentée sur les figures 8-II, 9 et 10. La comparaison de ces figures avec les figures 1, 2 et 3 et 7 qui représentent le premier mode de réalisation de l'invention indique que le principe de fonctionnement est pratiquement le même, surtout pour les caractéristiques essentielles du manchon, de la vis, du dispositif de blocage, du ressort annulaire et du cliquet désigné respectivement par les références 3, 4, 5, 6 et 7, si bien qu'il n'est pas nécessaire de décrire ces éléments plus en détail. La seule différence est la suivante. Sur la figure 1, l'axe central du siège de support 1 et de la vis 4 n'est pas mobile en direction verticale par rapport au corps de l'étau, et le demi-écrou 2 peut se déplacer vers le haut et vers le bas de manière libre par rapport au corps de l'étau afin qu'il assure la mise en prise de la vis et sa séparation. Sur la figure 8, le demi-écrou 2' n'est pas mobile en direction verticale car deux arbres concentriques d'articulation 2'.7 et 2'.8 dépassent des deux côtés du demi-écrou 2' suivant l'axe Oî-Oî (voir figure 11) et ils sont articulés dans les trous des bielles 10.1 et 10.2 du vérin 10, si bien que ces arbres ne sont pas mobiles verticalement par rapport au corps 10, et la vis 4 et le siège 1, sous action du manchon, peuvent se déplacer vers le haut et vers le bas par rapport au demiécrou 2' lors de la mise en prise et de la séparation. Les dimensions de largeur BI et de distance BlO, entre les faces internes des bielles, donnent un ajustement permettant le déplacement.

Cette nouvelle combinaison cinématique permet aussi d'obtenir une mise en prise et une séparation automatiques du taraudage et du filetage. La mise en prise et la séparation sont les suivantes. Lorsqu'on veut soulever un objet lourd à l'aide du vérin 10, on tourne la poignée 5.5 afin qu'elle fasse tourner la vis 4 dans le sens des aiguilles d'une montre (figures 8 et 9) par l'intermédiaire de la clavette 4.1 et du cliquet 7 qui placent la face interne 3.2 de la plaque 3.1 du manchon 1 de manière qu'elle tourne aussi dans le sens des aiguilles d'une montre autour de la partie ascendante du profil de came 2.2 formé à la face externe du demi-écrou 2', jusqu'à ce que cette face 3.2 vienne au contact de la face supérieure plate 2.5 du demiécrou 2', lorsque le demi-écrou 2' n'est pas mobile en direction verticale et le manchon 3 est obligé de se déplacer vers le haut et, par l'intermédiaire du trou 3.5, il fait pivoter vers le haut la vis 4 autour de l'arbre 02, à l'extrémité droite du vérin 10 (voir figure 8-I), si bien que la mise en prise est obtenue entre le filetage de la vis 4 et le taraudage du demi-écrou 2', recouvrant moins d'une demi-circonférence.

Pour la même raison, lorsque le vérin 10 doit descendre il suffit de tourner la poignée 5.5 de manière que la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre comme indiqué sur la figure 10 ; ensuite, le manchon 3 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre avec la vis 4 sous l'action du dispositif à cliquet et descend sous l'action du profil inférieur de came 2.3 et place la vis 4 et le siège 1 de manière qu'ils se déplacent vers le bas par rapport au demi-écrou 2' (en réalité, la vis 4 pivote vers le bas autour du pivot de l'arbre 02 du vérin 10) si bien que le taraudage et le filetage se séparent. Par ailleurs, la vis 4 peut se déplacer rapidement et librement dans la direction axiale par rapport au demi-écrou 2'. Lorsqu'un objet lourd se trouve sur le support supérieur 10.3 du vérin 10, l'objet lourd peut rapidement descendre. En l'absence d'une telle charge, le support supérieur 10.3 se soulève automatiquement sous l'action de remontée du ressort à lame 11 si bien que la distance entre les deux arbres 1 et 02 est réduite. Si le support supérieur 10.3 est repoussé vers le bas à la main (ou au pied) pour dépasser la force d'ouverture du ressort 11, la distance comprise entre les arbres 0, 1 et 02 augmente à nouveau, si bien que le support supérieur 10.3 du vérin 10 subit un soulèvement rapide et une descente rapide, et permet ainsi un passage rapide dans une partie de course à vide et une augmentation du rendement de travail.

Suivant les conditions du travail à exécuter, si le vérin ne peut fonctionner qu'à faible vitesse, il suffit de manoeuvrer la poignée 5.5 du dispositif 5 avec introduction du bout 5.1.1 dans le trou 3.4 de blocage du manchon 3 comme indiqué sur la figure 8-II. Au contraire, lorsque la poignée 5.5 du dispositif 5 de blocage est manoeuvrée afin que la flèche soit horizontale, le bout 5.1.1 est tiré vers l'extérieur du trou 3.4 et la fonction de montée rapide et de descente rapide peut être rétablie. Dans certains cas, le vérin utilisé ne doit pas posséder la fonction de descente lente, par exemple utilisée pour le remplacement du pneumatique d'un véhicule léger, après que le véhicule a été soulevé et que le pneumatique a été remplacé, et le véhicule peut descendre instantanément puisqu'il peut encaisser la chute grâce à sa suspension et aux pneumatiques. Dans ce cas, le dispositif 5 de blocage représenté sur la figure 8 peut être supprimé. Le cliquet 7 représenté sur la figure 10 peut avoir une autre configuration, les deux faces inclinées qui sont au contact de la clavette 4.1 de la vis 4 pouvant être simplifiées sous forme d'une seule face inclinée, l'une des faces inclinées étant remplacée par une face v'erticale, comme le cliquet unidirectionnel 7' représenté sur la figure 12. De cette manière, lorsque la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sous l'action de la clavette 4.1 et de la face verticalè du cliquet 7', le manchon 3 est obligé de tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour des profils de came supérieur et inférieur de 1800 environ au maximum et la vis 4 descend et le taraudage et le filetage se séparent rapidement si bien que le vérin peut être retiré instantanément. Cette propriété est celle que souhaitent les conducteurs des véhicules car le vérin classique ne peut pas descendre rapidement lorsqu'il est soumis à une charge élevée ; en conséquence, cet inconvénient est supprimé.

Lorsque le vérin représenté sur la figure 8-I est du type léger, la vis 4 est soumise à une charge plus faible et on peut utiliser une autre variante, c'est-à-dire que le siège 1 représenté sur la figure 8-II est éliminé et un dispositif empêchant le déplacement du manchon 3 est ajouté comme indiqué sur la figure 13. Ce mécanisme d'entraînement à vis à action rapide comprend le manchon 3, le cliquet 7, le ressort 6, le demi-écrou 2' avec l'arbre d'articulation et le dispositif empêchant le déplacement du manchon 3. Le diamètre externe d3 du manchon 3 et la distance comprise entre les faces internes des bielles B10 du vérin permettent un ajustement glissant.

Il existe de nombreux types de dispositifs destinés à empêcher le déplacement. Celui qui est représenté sur la figure 13 comprend une broche d'arrêt 12 et une gorge de limitation 2'.9. La broche d'arrêt 12 est montée sur la plaque 3.1 du manchon 3 (par vissage, soudage ou rivetage, etc.) et, de manière correspondante, une gorge 2'.9 est usinée dans le demi-écrou 2'. La gorge peut coopérer avec la colonne 12.1 de guidage de la broche d'arrêt 12 de manière ajustée permettant un coulissement. Le diamètre externe d3 du manchon 3 et la dimension correspondante du support B10 correspondent à un ajustement permettant un déplacement. Le principe de fonctionnement est le même que dans le cas des figures 9 et 10 et il n'est pas nécessaire d'en donner plus de détails.

La figure 14 représente un autre type de dispositif destiné à empêcher le décalage et qui comprend un châssis ayant trois trous deux des trous 13.1 et 13.2 étant placés sur les plaques gauche et droite afin qu'elles puissent coopérer avec les deux arbres 2.7 et 2.8 du demi-écrou 2' respectivement en étant mobiles par rapport à eux, et un autre trou 13.3 dans lequel passe la vis 4. Les deux faces d'extrémité 3,6 et 3.7 du manchon 3 sont placées entre la face droite 2'.9 du demi-écrou 2' et la face interne 13.4 du châssis, les trois trous étant tels que les deux faces d'extrémité 3.6 et 3.7 peuvent se déplacer axialement avec la vis 4. Le diamètre externe d3 du manchon 3 et la distance B13 des deux plaques latérales du châssis ayant les trois trous correspondent à un ajustement permettant un déplacement de manière que la vis 4 et le demi-écrou 2' se trouvent sur un même axe central. Le principe de fonctionnement est le 'même que dans le cas des figures 9 et 10 et il est donc superflu de le décrire.

Il existe de nombreux procédés pour le raccordement du demi-écrou 2' de type articulé (tel que représenté sur la figure 8, 13 ou 14), avec son support (un vérin à vis du type à ciseau, un étau d'établi, un étau de machine, etc.), et, en plus d'un arbre d'articulation, on peut utiliser d'autres dispositifs de raccordement, par exemple à clavette, à vis, à goujon, à saillie, à cavité, à bloc d'arrêt, etc.

Les mécanismes d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible représentés sur les figures 15 à 18 comprennent des demi-écrous en plusieurs segments, dérivés de celui de la figure 1 en ce que le demi-écrou unique est transformé en deux demi-écrous placés l'un en face de l'autre et symétriques par rapport à l'axe de la vis (ou plusieurs demi-écrous répartis uniformément). Leur avantage est que, lorsqu'un tel demi-écrou en plusieurs segments est utilisé, les composantes des forces radiales agissant sur la vis par l'intermédiaire du demi-écrou peuvent être équilibrées avec le manchon, et il n'est pas nécessaire que l'équilibre soit obtenu par transmission de forces par la vis au siège de support, et le frottement entre la vis et les trous de support peut être réduit.

Le mécanisme d'entraînement à vis ayant des demiécrous à plusieurs segments est caractérisé en ce que la vis est supportée par le siège, plusieurs demi-écrous (deux au moins) entourent la vis, les demi-écrous sont placés entre le siège de support et le manchon, les demi-écrous comportent un dispositif à déplacement vers le haut et vers le bas (ouvert et fermé) automatique et le manchon vertical a un dispositif destiné à empêcher le décalage afin qu'il empêche tout décalage le long de l'axe de la vis.

Le mécanisme d'entraînement à vis a la structure suivante.

Le siège de supp

Le dispositif de blocage donne à la vis une fonction d'avance et de retour à vitesses élevée et faible.

Les figures 15 et 16 représentent un mode de réalisation A d'un mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible ayant des demi-écrous à plusieurs segments, composés d'une barre de support lA, de deux demiécrous supérieur et inférieur 2A et 2A', d'un ressort 14 à lame de dilatation, d'un manchon à mouvement vertical 3A, d'un dispositif 7 à cliquet et d'une vis 4 ; la vis 4 passe dans les trous 1A.5 et un trou 3A,1 du manchon 3 (voir figure 16). Les faces latérales externes 2A.2, 2A'.2 et 2A.3, 2A'.3 de la partie gauche des demi-écrous 2A et 2A' coopèrent de façon mobile avec les faces internes de guidage IA.3 et 1A.4 du siège 1A alors que la partie droite des deux demi-écrous 2A et 2A' est montée dans un grand trou de l'extrémité gauche du manchon 3 ; ce grand trou forme une came interne dont le profil comprend deux segments symétriques d'arc de cercle interne 3A.2, 3A.3 pour la partie ascendante de la came, deux segments d'arc interne 3A.4 de rayon minimum R min et deux segments d'arc interne 3A.5 de rayon maximal Rima ' Le ressort de dilatation 14 monté dans les gorges 2A.4 et 2A'.4 des demi-écrous 2A et 2A' repousse les demi-écrous 2A et 2A' afin qu'ils se séparent si bien que les points les plus hauts de l'arc externe 2A.5, 2A'.5 repoussent toujours fermement la surface courbe interne du manchon 3A. Lorsque le manchon 3A tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse avec la vis 4 sous l'action du cliquet 7 et du ressort annulaire 6, le profil interne courbe provoque simultanément un mouvement vertical (ouverture et fermeture) des deux demi-écrous inférieurs 2A, 2A' par rapport à l'axe de la vis si bien que la mise en coopération est réalisée entre le taraudage 2A.6 des demi-écrous et le filetage 4.3 de la vis (ou ils sont séparés). La figure 15-II représente l'état de travail lorsque le filetage et le taraudage sont en prise. La figure 15-III représente l'étant de travail lorsque le taraudage et le filetage sont séparés. ' Pour que la mise en prise et la séparation puissent être réalisées avec précision, des broches 15, 15' de positionnement sont utilisées. En outre, un dispositif 5 de blocage est disposé sur le manchon 3A et comprend un trou 3A.4 de blocage. Le principe de fonctionnement est le même que sur la figure 7 et sur la coupe D-D de la figure 15-I qui représente le dispositif de blocage qui est analogue à celui de la figure 7, si bien que la coupe suivant la ligne
D-D n'est pas répétée.

Les figures 17 et 18 représentent un autre mode de réalisation B de mécanisme d'entraînement à vis à demiécrous à plusieurs segments, composé d'un siège 1B de support, des deux demi-écrous supérieur et inférieur 2B, 2B', d'un manchon à mouvement vertical 3B, de deux broches de guidage 16, 16' d'une came latérale, d'un anneau 17 d'arrêt empêchant un déplacement du manchon 3B, et d'une broche de positionnement 15B. Le procédé de raccordement du siège 1B et du support, (par exemple un vérin à vis) met en oeuvre un arbre d'articulation tel que 1B.1, un seul trou de support 1B.2 coopérant avec la vis 4 afin qu'il soit mobile, et deux surfaces de guidage 1B.3 et 1B.4 sont formées sur le siège 1 afin qu'elles coopèrent par coulissement avec les deux demi-écrous 2B et 2B'. En plus du cliquet 7, de la bague élastique 6, du trou interne 3B.1 coopérant avec la vis 4, du trou de blocage 3A.4 déterminant la vitesse élevée ou faible, de la broche 15B et du profil courbe de came (de rayon maximal R et de rayon
max minimal R ) au contact des points les plus hauts 2B1, 2B'1 de la courbe externe des deux demi-écrous 2B.1 et 2B'.1, tous ces éléments ayant la même structure que dans le mode de réalisation A de la figure 15 sont prévus sur le manchon 3B, un anneau 17 d'arrêt destiné à empêcher le déplacement axial est en outre incorporé et est ajusté sur la face d'extrémité gauche du siège 1B.5, deux broches 16 et 16' de guidage étant destinées à coopérer avec des gorges formées à la face d'extrémité et constituant des cames. Les broches de guidage sont montées à la face latérale 'interne 3B.2 du manchon 3B et coopèrent respectivement avec les gorges 2B.2 et 2B'.2 de came formées à la face d'extrémité des deux demi-écrous 2B et 2B'. Le fonctionnement est le même que celui du ressort 14 du mode de réalisation A représenté sur la figure 15. Lorsque la vis 4 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et fait tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre le manchon 3B et les broches 16, 16' sous l'action du dispositif à cliquet, les broches 16 et 16' pénètrent dans les gorges 2B.3 et 2B'.3 et repoussent les profils circonférentiels internes 2B.3 de came courbe et obligent ainsi les deux demi-écrous 2B et 2B' à sortir du centre si bien que le taraudage et le filetage 2B.6 et 4.3 se séparent. On note, d'après la description qui précède, que le mode de réalisation B est dérivé du mode de réalisation
A par simple changement de certaines parties, ce changement correspondant pratiquement à des équivalents, si bien que les opérations de travail et les principes de mise en oeuvre des deux modes de réalisation sont pratiquement les mêmes sans qu'il soit nécessaire d'en étudier les détails.

Il existe de nombreux types d'équivalents des différentes parties. Par exemple, lorsque la charge encaissée est relativement faible, les profils internes courbes de came du manchon 3B peuvent être supprimés et, à la place, les broches de guidage 16, 16' et les gorges de came formées sur les demi-écrous 2B, 2B' peuvent être utilisées.

Lorsque la sélection de l'espace d'ajustement entre les broches 16, 16' de guidage et les profils de surface interne circonférentielle de came 2B.4 et 2B'.4 est convenable, la vis 4 et le manchon 3B tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, les broches 16, 16' tournent aussi dans ce sens et pénètrent à la face d'extrémité des gorges de came, et elles repoussent les profils circonférentiels internes des cames courbes 2B.4 et 2B'.4, en repoussant les demi-écrous 2B et 2B' qui sont obligés de se déplacer vers l'intérieur vers le centre de la vis simultanément en assurant la mise en prise entre le taraudage et le filetage. D'autres dispositifs équivalents sont nombreux, par exemple, lorsque la largeur du demi-écrou est réduite, trois ou quatre demi-écrous peuvent être répartis uni formé ment, etc., et il n'est pas nécessaire d'énumérer une à une toutes ces variantes mettant en oeuvre le même principe fondamental entrant dans le cadre de la présente invention.

Claims (11)

REVENDICATIPNS

1. Mécanisme d'entraînement à vis à vitesses élevée et faible, du type qui comprend un siège de support (1), un demi-écrou (2), un manchon à mouvement vertical (3), une vis (4), un dispositif de blocage (5), un ressort (6) et un cliquet (7), dans lequel le siège (1) de support a des trous de support (1.1.1, 1.1.2) sur ses bras de support, à deux extrémités, et deux plaques latérales (1.2, 1.3) sur les deux côtés et formant une structure de châssis, le demi-écrou (2) a un trou interne dont le taraudage ne couvre pas plus d'une demi-circonférence, le manchon à mouvement vertical (3) a un dispositif à cliquet à son trou interne à l'extrémité droite et, à son extrémité gauche, une plaque à mouvement vertical (3.1) qui coopère avec les parties ascendantes et descendantes (2.2 et 2.3) du profil de came de la partie droite du demi-écrou (2), le demiécrou (2) et le manchon (3) sont montés sur le châssis du siège (1) alors que la vis (4) passe dans les deux trous (1.1.1, 1.1.2) du siège de support (1) et les trous du demi-écrou (2) et du manchon (3) dans le siège, ces éléments étant ainsi intégrés, le mécanisme étant caractérisé en ce que la surface externe du demi-écrou (2) comporte, en plus des surfaces de guidage (2.1, 2.4) utilisées pour le guidage des surfaces latérales, d'une surface de guidage (2.4) à la partie inférieure et à la partie supérieure du demi-écrou (2), des parties ascendantes supplémentaires de profil de came (2.2, 2.3), la surface interne (3.2) de la plaque (3.1) à mouvement vertical coopérant avec les parties ascendantes du profil de came à la surface externe du demi-écrou (2) qui est une face plane ou courbée vers l'intérieur.

2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface externe de la plaque à mouvement vertical (3.1) a une face courbe concentrique à la vis (4) (ou une petite face plane) qui coopère avec coulissement avec la surface inférieure du siège de support (1).

3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie ascendante du profil de came (2.2) de la surface externe du demi-écrou (2) a un point en saillie (2.2.1) ou une petite face plane (2'.5, 2'.6) à sa partie médiane inférieure.

4. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (5) comprend une broche (5.1) d'introduction, un ressort (5.2), un siège (5.3) de ressort et une poignée excentrique (5.5), et la broche d'introduction (5.1) a un bout (5.1.1) à son extrémité avant et une colonne de guidage (5.1.2) dans sa partie médiane, le ressort (5.2) étant monté sur un siège (5.3) de ressort et la poignée excentrique (5.5) étant articulée sur l'extrémité postérieure de la broche (5.1) sur un axe (5.4).

5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de blocage est monté sur une face latérale ou directement sur la plaque latérale (1.2) du siège (1) de support à un emplacement correspondant au manchon (3) qui a un trou de blocage (3.4) qui correspond au bout de la broche d'introduction (5.1.1), lorsque la plaque (3.1) du manchon (3) est mise au contact de la partie inférieure du demi-écrou (2) et le trou de blocage (3.4) est aligné sur le bout (5.1.1).

6. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le support est formé d'un vérin à vis du type à ciseau, caractérisé en ce que, en plus du dispositif à came qui comprend des parties ascendantes supérieure et inférieure du profil de came (2'.2, 2'.3) qui coopèrent avec la surface interne (3.2) de la plaque (3.1) formée à la face externe du demi-écrou (2'), le mécanisme comporte en outre des faces de positionnement (2'.5, 2',6) et des arbres d'articulation (2'.7, 2'.8) qui sont raccordés au support du vérin, la wis (4) passe dans deux trous de support (1.6, 1.7) du siège (1) de support et dans les trous (3.5) du manchon (3) et du demi-écrou (2'), la largeur B1 du siège (1) et la distance B10 entre les faces externes des bielles sont telles qu'elles permettent un ajustement avec déplacement et, lorsque la vis (4) tourne, elle est sous l'action d'un dispositif à cliquet (7) et de l'interaction entre la plaque verticale (3.1) du manchon (3) et les parties ascendantes et descendantes du profil de came du demi-écrou lui-même (2'); si bien qu'elle subit un mouvement ascendant et descendant par rapport au demi-écrou (2') et assure la mise en prise du taraudage et du filetage et leur séparation.

7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, à la place de l'arbre d'articulation, un dispositif à clavette, à boulon, à broche, à saillie, à cavité ou à bloc d'arrêt pour le raccordement du demi-écrou (2') à divers supports utilisant la présente invention.

8. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme, qui ne comporte plus le siège de support (1), comprend uniquement une vis (4), un manchon (3), un demi-écrou (2') raccordé au support, un cliquet (7), un ressort annulaire (6) et un dispositif destiné à empêcher un décalage afin qu'il empêche un déplacement axial du manchon, la vis (4) passant dans les trous du manchon (3) et du demi-écrou (2').

9. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif destiné à empêcher le déplacement axial du manchon (3) comprend une broche d'arrêt (12) et une gorge (2'.9) de restriction, le diamètre externe d3 du manchon (3) et la dimension correspondante B10 du support étant tels qu'ils permettent un ajustement avec déplacement.

10. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif destiné à empêcher le décalage axial du manchon (3) comprend un châssis ayant trois trous, deux des trous (13.1, 13.2) des plaques gauche et droite étant raccordés aux arbres d'articulation du demi-écrou (2'), et l'autre trou (13.3) étant tel que la vis (4) passe dans ce trou, et les deux faces d'extrémité (3.6, 3.7) du manchon (3) sont placées entre la face droite (2'.9) du demi-écrou (2') et la face d'extrémité interne (13.4) du châssis ayant les trois troues, et le diamètre externe d3 du manchon (3) et la distance B13 entre les faces internes du châssis à trois étant tels qu'ils permettent un ajustement avec coulissement.

11. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un demi-écrou en plusieurs segments, la vis est supportée par le siège de support, le mécanisme comporte plusieurs demi-écrous répartis uniformément autour de la vis, les demi-écrous sont placés entre le siège de support et le manchon à mouvement vertical, les demi-écrous ont un dispositif vertical (ouverture et fermeture) automatiques, et le manchon à mouvement vertical a un dispositif destiné à empêcher le décalage de manière qu'il ne puisse pas se déplacer le long de la vis, et le mécanisme est en outre tel que

le siège de support possède un ou deux bras de support ayant un ou deux trous de support correspondants, un corps de siège comprenant le dispositif raccordé au support, des organes de guidage à mouvement vertical destinés à coopérer avec les surfaces de guidage à mouvement vertical- des demi-écrous à plusieurs segments et les organes de positionnement, la vis passant dans les trous de support afin qu'elle puisse se déplacer tout en étant ajustée et qu'elle coopère avec les demi-écrous à plusieurs segments et le dispositif à mouvement vertical analogue à un manchon comprenant un dispositif empêchant un décalage axial,

les demi-écrous à plusieurs segmentes, au moins au nombre de deux, sont répartis uniformément autour de la vis et symétriquement à l'axe de la vis, les demi-écrous ont un taraudage recouvrant moins d'une demi-circonférence, un dispositif de guidage à mouvement vertical et un organe à action verticale destiné à transmettre la force de déplacement vertical,

le dispositif à mouvement vertical qui commande l'ouverture et la fermeture automatiques synchrones des demi-écrous à plusieurs segments comporte un dispositif à action vers le haut et vers le bas, un dispositif d'embrayage en cas de surcharge et un dispositif destiné à limiter la montée, et

un dispositif de blocage donne à la vis des fonctions d'avance et de retour à des vitesses élevée et faible.