FR3123956A1 - Ensemble vis à billes à mesure de force intégrée - Google Patents

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ball screw
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groove
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FR2204592A
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Justin Brubaker
Robert Lukasiewicz
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JTEKT Bearings North America LLC
Original Assignee
Koyo Bearings North America LLC
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Abstract

ENSEMBLE VIS À BILLES À MESURE DE FORCE INTÉGRÉE L’invention concerne un ensemble vis à billes ayant un écrou de vis à billes comportant une surface externe, une surface interne définissant un alésage central, et une piste pour billes définie par la surface interne, un arbre de vis à billes comportant une surface externe définissant une piste pour billes, l’arbre de vis à billes étant disposé dans l’alésage central de sorte que les deux pistes pour billes forment un chemin de roulement pour billes, un premier butoir disposé à une première extrémité de l’écrou de vis à billes à l’intérieur du chemin de roulement pour billes, une pluralité de billes principales formant un train de billes disposé dans le chemin de roulement pour billes, un ensemble ressort principal disposé dans le chemin de roulement pour billes entre une première extrémité du train de billes et le premier butoir, et un élément de détection d’allongement apposé sur une partie de surface plate définie par la surface externe de l’écrou de vis à billes.

Description

TITRE DE L’INVENTION
ENSEMBLE VIS À BILLES À MESURE DE FORCE INTÉGRÉE
REVENDICATION DE PRIORITÉ
La présente demande revendique la priorité de la demande de brevet provisoire des États-Unis n° 63/188,546 déposée le 14 mai 2021, dont la totalité de la divulgation est ici incorporée.
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne généralement les actionneurs linéaires mécaniques. Plus particulièrement, la présente invention concerne des conceptions et des procédés d’assemblage d’ensembles vis à billes et la détection de forces linéaires en leur sein.
CONTEXTE DE L’INVENTION
Des systèmes de freinage électromécaniques 90 classiques, comme représenté sur la , nécessitent des actionneurs qui peuvent fournir une force linéaire, ainsi qu’un retour d’informations de force de serrage de frein vers les systèmes de commande de véhicule associés. Un actionneur linéaire 91 à titre d’exemple est un ensemble vis à billes comportant un train de billes interposé entre une piste pour billes formée dans une surface externe d’un arbre de vis à billes et une piste pour billes formée dans une surface interne d’un écrou de vis à billes. Comme représenté, l’état de l’art actuel peut accomplir une détection de force linéaire par le positionnement d’une cellule de mesure de force 93 dédiée entre l’actionneur 91 et un logement 92. Cependant, la cellule de mesure de force 93 s’ajoute à la longueur globale de l’ensemble, en occupant par conséquent un espace système valorisable, et s’ajoute à la complexité du système. Par ailleurs, un alignement dimensionnel de la cellule de mesure de force 93 sur ses composants d’accouplement est critique pour une détection de force précise et répétable ainsi que pour l’exigence du maintien d’une précontrainte minimale.
La présente invention reconnaît et aborde des considérations de constructions et de procédés de l’art antérieur.
Un mode de réalisation de la présente divulgation concerne un ensemble vis à billes ayant un écrou de vis à billes comportant une première extrémité, une seconde extrémité, une surface externe, une surface interne définissant un alésage central, et une piste pour billes définie par la surface interne, un arbre de vis à billes comportant une surface externe définissant une piste pour billes, l’arbre de vis à billes étant disposé dans l’alésage central de l’écrou de vis à billes de sorte que la piste pour billes de l’écrou de vis à billes et la piste pour billes de l’arbre de vis à billes forment un chemin de roulement pour billes, un premier butoir disposé à la première extrémité de l’écrou de vis à billes à l’intérieur du chemin de roulement pour billes, une pluralité de billes principales formant un train de billes, le train de billes étant disposé dans le chemin de roulement pour billes, et un élément de détection d’allongement apposé sur une partie de surface plate définie par la surface externe de l’écrou de vis à billes.
Un autre mode de réalisation de la présente divulgation concerne un ensemble frein ayant un étrier comportant une partie de bras, un piston disposé à l’intérieur de l’étrier, le piston étant axialement mobile le long d’un axe central longitudinal du piston, une première plaquette de frein apposée sur la partie de bras de l’étrier, une seconde plaquette de frein apposée sur une surface d’extrémité du piston, un disque de frein disposé entre la première plaquette de frein et la seconde plaquette de frein, et un ensemble vis à billes comportant un écrou de vis à billes comportant une première extrémité, une seconde extrémité, une surface interne définissant un alésage central, et une piste pour billes définie par la surface interne, un arbre de vis à billes comportant une surface externe définissant une piste pour billes, l’arbre de vis à billes étant disposé dans l’alésage central de l’écrou de vis à billes de sorte que la piste pour billes de l’écrou de vis à billes et la piste pour billes de l’arbre de vis à billes forment un chemin de roulement pour billes, un premier butoir disposé à la première extrémité de l’écrou de vis à billes à l’intérieur du chemin de roulement pour billes, une pluralité de billes principales formant un train de billes, le train de billes étant disposé dans le chemin de roulement pour billes, un ensemble ressort principal disposé dans le chemin de roulement pour billes entre une première extrémité du train de billes et le premier butoir, et un élément de détection d’allongement apposé sur une partie de surface plate définie par la surface externe de l’écrou de vis à billes.
Les dessins annexés, qui sont incorporés dans et constituent une partie de ce fascicule, illustrent un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de l’invention.
Une divulgation complète et habilitante de la présente invention, dont le meilleur mode de celle-ci, s’adressant à l’homme du métier, est énoncée dans le fascicule, qui fait référence aux dessins annexés, dans lesquels ;
la est une vue schématique d’un ensemble frein comportant un mode de réalisation d’un ensemble vis à billes conformément à un mode de réalisation de la présente divulgation ;
la est une vue en section transversale partielle de l’ensemble frein représenté sur la ;
la est une vue en plan latérale de l’ensemble vis à billes de l’ensemble frein représenté sur les Figures 1 et 2 ;
la est une vue en plan latérale d’un ensemble vis à billes conformément à un mode de réalisation en variante de la présente invention ;
la est une vue en plan latérale d’un ensemble vis à billes conformément à un mode de réalisation en variante de la présente invention ; et
la est une vue schématique d’un ensemble frein comportant un ensemble vis à billes et une configuration de cellule de mesure de force de l’art antérieur.
L’utilisation répétée de caractères de référence dans le présent fascicule et les dessins est destinée à correspondre à des particularités ou éléments identiques ou analogues de l’invention selon la divulgation.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
Référence sera maintenant faite en détail aux modes de réalisation présentement préférés de l’invention, dont un ou plusieurs exemples sont illustrés dans les dessins annexés. Chaque exemple est fourni à titre d’explication, non de limitation, de l’invention. De fait, il apparaîtra à l’homme du métier que des modifications et des variations peuvent être apportées à la présente invention sans s’écarter de la portée et de l’esprit de celle-ci. Par exemple, des particularités illustrées ou décrites dans le cadre d’un mode de réalisation peuvent être utilisées sur un autre mode de réalisation pour aboutir à encore un autre mode de réalisation. Ainsi, il est entendu que la présente invention couvre de telles modifications et variations relevant de la portée des revendications annexées et leurs équivalents.
Tels qu’utilisés ici, les termes faisant référence à une direction ou une position relative à l’orientation de l’ensemble vis à billes dans un système de frein, tels que, mais sans s’y limiter, « vertical(e) », « horizontal(e) », « haut(e) », « bas(se) », « au-dessus » ou « au-dessous » font référence à des directions et des positions relatives par rapport à l’orientation de l’ensemble vis à billes dans son fonctionnement normal attendu, comme indiqué sur les Figures 1 à 3. Ainsi, par exemple, les termes « vertical(e) » et « haut(e) » font référence à l’orientation verticale et à la position supérieure relative dans la perspective des Figures 1 à 3 et doivent être compris dans ce contexte, même par rapport à un ensemble vis à billes qui peut être disposé dans une orientation différente.
En outre, le terme « ou » tel qu’utilisé dans cette demande et les revendications annexées est entendu comme signifiant un « ou » inclusif plutôt qu’un « ou » exclusif. Autrement dit, sauf indication contraire, ou clairement d’après le contexte, l’expression « X emploie A ou B » est entendue comme signifiant l’une quelconque des permutations inclusives naturelles. Autrement dit, l’expression « X emploie A ou B » est satisfaite par l’un quelconque des exemples suivants : X emploie A ; X emploie B ; ou X emploie à la fois A et B. De plus, les articles « un » et « une » tels qu’utilisés dans cette demande et les revendications annexées doivent généralement être interprétés comme signifiant « un ou plusieurs » sauf indication contraire ou clairement d’après le contexte comme ayant trait à une forme singulière. Dans tout le fascicule et toutes les revendications, les termes suivants adoptent au moins les significations explicitement associées ici, sauf si le contexte dicte le contraire. Les significations identifiées ci-dessous ne limitent pas nécessairement les termes, mais fournissent simplement des exemples illustratifs pour les termes. La signification de « un(e) », « et » et « la/le » peut inclure des références plurielles, et la signification de « dans » peut inclure « dans » et « sur ». L’expression « dans un mode de réalisation », telle qu’utilisée ici, ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation, bien qu’elle le puisse.
En se référant maintenant aux dessins, la est une vue en coupe schématique d’un ensemble frein 1 comportant un ensemble vis à billes 100 conformément à un premier mode de réalisation de la présente divulgation. Comme représenté, l’ensemble frein 1 applique sélectivement une force de freinage par friction sur un disque 2 en rotation unifiée avec une roue d’une automobile ou analogue. L’ensemble frein 1 comporte un étrier 3, une première plaque d’appui 4 et une seconde plaque d’appui 5, et une première plaquette 6 et une seconde plaquette 7. L’étrier 3 est porté de manière mobile par un porte-fusée (non représenté), et la première plaque d’appui 4 et la seconde plaque d’appui 5 sont disposées sur l’étrier 3 de façon à prendre en sandwich le disque de frein 2 entre elles. La première plaquette 6 et la seconde plaquette 7 sont fixées à la première plaque d’appui 4 et à la seconde plaque d’appui 5, respectivement, et peuvent presser des surfaces latérales respectives du disque 2.
L’étrier 3 comporte un premier corps 8, un second corps 9 et un cache 10. Le premier corps 8 et le second corps 9 sont fixés ensemble. Le cache 10 est fixé au second corps 9. Le premier corps 8 comporte une partie de corps 11 et une partie de bras 12. Une extrémité du second corps 9 est fixée à la partie de corps 11. La partie de bras 12 est couplée de manière orthogonale à la partie de corps 11. La seconde plaque d’appui 5 est fixée à la partie de bras 12. Le second corps 9 comporte un cylindre 13 de frein et une plaque d’extension 14. Le cylindre 13 est fixé à la partie de corps 11 du premier corps 8. La plaque d’extension 14 s’étend à partir du cylindre 13.
Le cylindre 13 possède une première extrémité 41 et une seconde extrémité 42 qui sont opposées l’une à l’autre dans une direction axiale. Le cylindre 13 comporte une partie cylindrique 15 qui est ouverte à la première extrémité 41 et une plaque de surface d’extrémité 16 couplée à la seconde extrémité 42 de la partie cylindrique 15. Un piston 17 qui est mobile dans la direction axiale ST est logé dans le cylindre 13. Une extrémité 73 du piston 17 fait saillie vers le disque 2 à travers une partie d’ouverture au niveau d’une extrémité du cylindre 13 (qui correspond à la première extrémité 41 de la partie cylindrique 15) et est fixée à la première plaque d’appui 4.
Un organe d’étanchéité 18 est interposé entre une surface externe 67 cylindrique du piston 17 et une surface interne du cylindre 13 (qui correspond à une surface interne 69 de la partie cylindrique 15) pour rendre étanche l’espace entre la surface externe 67 et la surface interne 69. L’organe d’étanchéité 18 peut être un joint torique logé dans une rainure de logement formée dans la surface interne 69 du cylindre 13. La surface externe 67 du piston 17 et la surface interne 69 du cylindre 13 sont couplées ensemble via une clavette 19 ménagée dans des rainures de clavette formées dans la surface externe 67 et la surface interne 69. Un couplage par clavette à l’aide de la clavette 19 permet au mouvement du piston 17 dans la direction axiale ST d’être guidé et permet également à la rotation du piston 17 par rapport au cylindre 13 d’être régulée.
Une pression hydraulique qui sollicite le piston 17 vers le disque 2 peut être apportée dans le cylindre 13 par le biais d’un chemin hydraulique non illustré sur les dessins. Dans ce cas, le cylindre 13 et le piston 17 forment un actionneur hydraulique. L’étrier 3 a pour fonction de presser les deux plaquettes 6 et 7 contre le disque 2 pour générer une force de freinage. L’étrier 3 comporte un moteur électrique 20, un appareil de réduction de vitesse 21 et l’appareil à vis à billes 100. L’appareil de réduction de vitesse 21 réduit la vitesse de rotation du moteur électrique 20. L’appareil à vis à billes 100 convertit un mouvement rotatif transmis à partir du moteur électrique 20 via l’appareil de réduction de vitesse 21 en un mouvement linéaire du piston 17 dans la direction axiale ST.
Le moteur électrique 20 comporte un logement de moteur 23 et un arbre de sortie 24. Le logement de moteur 23 est fixé à la plaque d’extension 14 du second corps 9. L’appareil de réduction de vitesse 21 comporte un pignon d’entraînement 25, un pignon fou 26 et un pignon entraîné 27. Le pignon d’entraînement 25 est solidaire d’une extrémité de l’arbre de sortie 24 du moteur électrique 20 de façon à être en rotation conjointement avec l’arbre de sortie 24. Le pignon fou 26 s’engrène avec le pignon d’entraînement 25. Le pignon entraîné 27 s’engrène avec le pignon fou 26. Le pignon fou 26 est porté de manière pivotante par le second corps 9 de façon à être rotatif. Le cache 10 est fixé au second corps 9 de façon à recouvrir l’appareil de réduction de vitesse 21.
En se référant en outre à la , l’ensemble vis à billes 100 comporte un arbre de vis à billes 110 et un écrou de vis à billes 130. L’arbre de vis à billes 110 est un organe d’entrée. L’écrou de vis à billes 130 est un organe de sortie rotatif vissé sur l’arbre de vis à billes 110 via une pluralité de billes principales 140. L’arbre de vis à billes 110 est inséré à travers l’écrou de vis à billes 130. L’arbre de vis à billes 110 est porté par le second corps 9 ( ) de l’ensemble frein de sorte que l’arbre de vis à billes 110 soit rotatif par rapport au second corps 9 mais axialement restreint. L’écrou de vis à billes 130 est porté à l’intérieur du second corps 9 par le piston 17 de façon à être mobile dans la direction axiale et à être non rotatif par rapport au second corps 9.
Comme représenté, l’arbre de vis à billes 110 est porté par un palier à rouleaux 32 retenu de manière adjacente à un trou de support 31 formé dans la plaque de surface d’extrémité 16 du cylindre 13 de sorte que l’arbre de vis à billes 110 soit rotatif et immobile dans la direction axiale (direction axiale ST). Le pignon entraîné 27 est couplé à une extrémité 112 de l’arbre de vis à billes 110 de façon à être en rotation conjointement avec l’arbre de vis à billes 110. Comme représenté, l’écrou de vis à billes 130 possède une surface externe 132 cylindrique et une surface interne 134 cylindrique. Une piste pour billes 136 de forme hélicoïdale est définie par la surface interne 134. De manière similaire, l’arbre de vis à billes 110 possède une surface externe 114 cylindrique dans laquelle une piste pour billes 116 de forme hélicoïdale est formée. La pluralité de billes principales 140 forme un train de billes qui est disposé dans un chemin de roulement pour billes 150, comme en atteste la , défini entre la piste pour billes 116 et la piste pour billes 136.
La surface externe 132 de l’écrou de vis à billes 130 comporte également une partie de régulation de rotation (non représentée). La partie de régulation de rotation est en prise avec une partie de régulation de rotation (non représentée) d’une surface interne 77 du piston 17. La surface externe 132 de l’écrou de vis à billes 130 est emboîtée dans un alésage défini par la partie de surface interne cylindrique du piston 17. La mise en prise entre les parties de régulation de rotation empêche une rotation du piston 17 et de l’écrou de vis à billes 130 l’un par rapport à l’autre. Dans des modes de réalisation en variante, la surface externe de l’écrou de vis à billes 130 peut posséder des surfaces plates 134 ( ) qui sont en prise avec des surfaces de forme correspondante dans l’alésage du piston correspondant (non représenté) pour empêcher une rotation de l’écrou de vis à billes 330 par rapport à au piston.
En se référant toujours aux Figures 1 à 3, l’écrou de vis à billes 130 comporte une première extrémité 137 et une seconde extrémité 139, la première extrémité 137 de l’écrou de vis à billes 130 étant disposée axialement vers l’intérieur dans le piston 17 comparativement à la seconde extrémité 139. Une bague de retenue (organe annulaire) 40 emboîtée dans une rainure annulaire formée dans la surface interne 77 du piston 17 est en prise avec une surface d’extrémité de la seconde extrémité 139 de l’écrou de vis à billes 130. Ainsi, le piston 17 et l’écrou de vis à billes 130 sont couplés ensemble de façon à se déplacer ensemble dans la direction axiale ST (direction axiale d’écrou à billes X). Lorsqu’une rotation de l’arbre de sortie 24 du moteur électrique 20 est transmise à l’arbre de vis à billes 110 via l’appareil de réduction de vitesse 21 pour mettre en rotation l’arbre de vis à billes 110, l’écrou de vis à billes 130 se déplace dans la direction axiale X d’écrou à billes (direction axiale ST). À ce stade, le piston 17 est guidé par la clavette 19 et se déplace conjointement avec l’écrou de vis à billes 130 dans la direction axiale ST.
Des mesures précises des forces linéaires qui sont appliquées dans un système de freinage sont souvent requises pour fournir un retour d’informations pour le bon fonctionnement du système de freinage. À ce titre, des ensembles vis à billes conformément à des modes de réalisation de la présente invention comportent de préférence un écrou de vis à billes 130 d’actionneur multifonction ou une combinaison écrou de vis à billes/piston. L’écrou de vis à billes 130 est de préférence conçu pour de multiples fonctions telles que sa fonction d’origine, agissant comme un composant d’accouplement avec l’arbre de vis à billes 110, et de plus, fournissant une cellule de mesure de force 200 pour mesurer des forces appliquées au sein du système. L’écrou de vis à billes 130 peut fonctionner comme une cellule de mesure de force 200 car tous les matériaux subissent une déformation physique (allongement) sous une contrainte. Comme en atteste la , l’écrou de vis à billes 130 est aligné avec la force linéaire appliquée de l’ensemble vis à billes (flèches 210 et 211), ce qui fait de l’écrou de vis à billes 130 un emplacement souhaitable pour mesurer des forces appliquées au sein du système de freinage.
En se référant spécifiquement aux Figures 2 et 3, la cellule de mesure de force 200 comporte de préférence une partie de détection de contrainte 221 formée par une rainure 223 et un ou plusieurs alésages 225 formés en son sein, chaque alésage étant configuré pour recevoir un élément de détection de contrainte 220 en son sein. Comme représenté, la rainure annulaire 223 formée autour de l’écrou de vis à billes 130 entre la première extrémité 137 de l’écrou et l’extrémité avant du train de billes permet une plus grande sensibilité de mesure grâce à la partie de paroi amincie de l’écrou de vis à billes 130. De plus, la pluralité d’alésages 225 formés dans la paroi de fond de la rainure 223 permettent également une plus grande déformation de l’extrémité avant 137 de l’écrou de vis à billes, ce qui améliore la sensibilité. On notera que le train de billes 140 est omis sur la . Comme représenté, un ou plusieurs éléments de détection de contrainte 220, tels qu’un extensomètre disposé à l’intérieur d’un réceptacle en forme de coupelle, sont en outre reçus dans des alésages correspondants parmi les alésages 225. Chaque élément de détection de contrainte 220 est connecté par des fils 240 qui passent dans une rainure axiale 241 à un système de commande externe (non représenté) pour un traitement. En outre, une bande de protection (non représentée) de matériau peut être disposée à l’intérieur de la rainure annulaire pour protéger les éléments de détection de contrainte 220 contre des débris, des chocs, etc.
L’ensemble vis à billes 100 à mesure de force intégrée peut être englobé dans un espace linéaire plus court par le biais d’ensembles existants ( ) par l’élimination de cellules de mesure de force 13 traditionnelles positionnées de manière externe, ce qui crée un système d’actionnement compact. Comme la mesure de contrainte fait maintenant partie de l’écrou de vis à billes 130, l’écrou de vis à billes 130 divulgué qui agit comme une cellule de mesure de force ne nécessite pas de défis supplémentaires d’alignement de système et d’empilement dimensionnel comme on en trouve dans des configurations de l’art antérieur ( ). La cellule de mesure de force 200 d’écrou de vis à billes 130 présente une tolérance élevée aux débris, car l’élément ou les éléments de détection 220 sont incorporés à l’intérieur de l’écrou de vis à billes 130, avec uniquement les fils de connexion 240 exposés à l’environnement du système. L’écrou de vis à billes 130 peut contenir un quelconque type d’éléments de détection, tels que d’allongement, piézoélectriques, capacitifs ou inductifs.
En se référant maintenant à la , une cellule de mesure de force 203 conformément à un mode de réalisation en variante de l’invention comporte de préférence une partie de détection de contrainte 321 formée par une rainure 223 et un ou plusieurs alésages 125 formés en son sein, des alésages adjacents 325 étant séparés par des parties plates 327 qui sont configurées pour recevoir un élément de détection de contrainte 320 sur celles-ci. Comme représenté, la rainure annulaire 323 formée autour de l’écrou de vis à billes 330 entre la première extrémité 337 de l’écrou et l’extrémité avant du train de billes 140 ( ) permet une plus grande sensibilité de mesure grâce à la partie de paroi amincie de l’écrou de vis à billes 330. De plus, la pluralité d’alésages 325 formés dans la paroi de fond de la rainure 323 permettent également une plus grande déformation de l’extrémité avant 337 de l’écrou de vis à billes, ce qui améliore la sensibilité. On notera que le train de billes 140 est omis sur la . Comme représenté, un ou plusieurs éléments de détection de contrainte 320, tels que des extensomètres sont reçus sur les parties plates correspondantes 327 de la rainure 323. Chaque élément de détection de contrainte 320 est connecté par des fils 340 qui passent dans une rainure axiale 341 à un système de commande externe (non représenté) pour un traitement. Dans encore un autre mode de réalisation, des éléments d’amplification de signal (non représentés) peuvent être fixés aux parties plates 327 également pour réduire la nécessité d’un traitement externe du signal. En outre, une bande de protection (non représentée) de matériau peut être disposée à l’intérieur de la rainure annulaire pour protéger les éléments de détection de contrainte 320 contre des débris, des chocs, etc.
En se référant spécifiquement à la , une cellule de mesure de force 400 comporte de préférence une partie de détection de contrainte 421 formée par une rainure 423 qui est configurée pour recevoir un ou plusieurs extensomètres 320, comme représenté sur la , sur un ou plusieurs éléments de détection de contrainte 220, comme représenté sur la , en leur sein. Lors de l’utilisation d’éléments de détection d’allongement 220, un ou plusieurs alésages (non représentés) sont formés dans la rainure 423, chaque alésage étant configuré pour recevoir un élément de détection de contrainte 220 sur celui-ci. Comme représenté, la rainure annulaire 423 formée autour de l’écrou de vis à billes 430 entre la première extrémité 437 de l’écrou et l’extrémité avant du train de billes 140 ( ) permet une plus grande sensibilité de mesure grâce à la partie de paroi amincie de l’écrou de vis à billes 430. De plus, lorsqu’ils sont présents, la pluralité d’alésages (225 sur la ) formés dans la paroi de fond de la rainure 423 permettent également une plus grande déformation de l’extrémité avant 337 de l’écrou de vis à billes, ce qui améliore la sensibilité. On notera que le train de billes 140 ( ) est omis sur la . Comme représenté, la rainure 423 est oblique par rapport à l’extrémité avant plane 437 de l’écrou de vis à billes 430 selon un angle (α) égal à celui du chemin de roulement pour billes hélicoïdal 450. À ce titre, une distance constante existe entre chaque élément de détection de contrainte dans la rainure 423 et le train de billes 140 ( ) au niveau de laquelle la force représentée par la flèche 210 est transmise au train de billes au niveau des flèches 211, comme représenté sur la . À ce titre, une mesure très précise de contrainte est accomplie.
Bien qu’un ou plusieurs modes de réalisation préférés de l’invention soient décrits ci-dessus, il convient à l’homme du métier d’apprécier que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la présente invention sans s’écarter de la portée et de l’esprit de celle-ci. Par exemple, le concept divulgué n’est pas restreint à une utilisation dans seulement un système d’ensemble vis à billes mais, au contraire, peut être appliqué à un filetage normé (ACME, et al.) ou à un système de vis à rouleaux. Par ailleurs, le présent concept n’est pas non plus limité aux applications de freinage mais, au contraire, peut être utilisé partout où un système de type vis et écrou nécessite un retour d’informations de force. Il est entendu que la présente invention couvre de telles modifications et variations relevant de la portée et de l’esprit des revendications annexées et leurs équivalents.

Claims (18)

  1. Ensemble vis à billes comprenant :
    un écrou de vis à billes comportant une première extrémité, une seconde extrémité, une surface externe, une surface interne définissant un alésage central, et une piste pour billes définie par la surface interne ;
    un arbre de vis à billes comportant une surface externe définissant une piste pour billes, l’arbre de vis à billes étant disposé dans l’alésage central de l’écrou de vis à billes de sorte que la piste pour billes de l’écrou de vis à billes et la piste pour billes de l’arbre de vis à billes forment un chemin de roulement pour billes ;
    un premier butoir disposé à la première extrémité de l’écrou de vis à billes à l’intérieur du chemin de roulement pour billes ;
    une pluralité de billes principales formant un train de billes, le train de billes étant disposé dans le chemin de roulement pour billes ; et
    un élément de détection d’allongement apposé sur l’écrou de vis à billes.
  2. Ensemble vis à billes selon la revendication 1, dans lequel l’écrou de vis à billes comprend en outre une rainure formée dans une paroi externe de l’écrou de vis à billes et l’élément de détection d’allongement est disposé à l’intérieur de la rainure.
  3. Ensemble vis à billes selon la revendication 2, dans lequel la rainure comporte une paroi de fond et l’élément de détection d’allongement est apposé sur la paroi de fond de la rainure.
  4. Ensemble vis à billes selon la revendication 3, dans lequel la rainure est disposée dans un plan qui est perpendiculaire à un axe central longitudinal de l’écrou de vis à billes.
  5. Ensemble vis à billes selon la revendication 3, dans lequel la rainure forme un angle avec un axe central longitudinal de l’écrou de vis à billes qui est égal à un angle formé par le chemin de roulement pour billes et l’axe central longitudinal.
  6. Ensemble vis à billes selon la revendication 5, dans lequel le chemin de roulement pour billes est de forme hélicoïdale.
  7. Ensemble vis à billes selon la revendication 2, comprenant en outre un alésage s’étendant vers l’intérieur à partir d’une paroi de fond de la rainure.
  8. Ensemble vis à billes selon la revendication 7, dans lequel l’élément de détection d’allongement est disposé à l’intérieur de l’alésage.
  9. Ensemble vis à billes selon la revendication 2, dans lequel la rainure est disposée entre une première extrémité de l’écrou de vis à billes et le train de billes.
  10. Ensemble frein comprenant :
    un étrier comportant une partie de bras ;
    un piston disposé à l’intérieur de l’étrier, le piston étant axialement mobile le long d’un axe central longitudinal du piston ;
    une première plaquette de frein apposée sur la partie de bras de l’étrier ;
    une seconde plaquette de frein apposée sur une surface d’extrémité du piston ;
    un disque de frein disposé entre la première plaquette de frein et la seconde plaquette de frein ; et
    un ensemble vis à billes comprenant :
    un écrou de vis à billes comportant une première extrémité, une seconde extrémité, une surface externe, une surface interne définissant un alésage central, et une piste pour billes définie par la surface interne ;
    un arbre de vis à billes comportant une surface externe définissant une piste pour billes, l’arbre de vis à billes étant disposé dans l’alésage central de sorte que la piste pour billes de l’écrou de vis à billes et la piste pour billes de l’arbre de vis à billes forment un chemin de roulement pour billes ;
    un premier butoir disposé à la première extrémité de l’écrou de vis à billes à l’intérieur du chemin de roulement pour billes ;
    une pluralité de billes principales formant un train de billes, le train de billes étant disposé dans le chemin de roulement pour billes ; et
    un élément de détection d’allongement apposé sur une partie de surface plate définie par la surface externe de l’écrou de vis à billes.
  11. Ensemble frein selon la revendication 10, dans lequel l’écrou de vis à billes comprend en outre une rainure formée dans une paroi externe de l’écrou de vis à billes et l’élément de détection d’allongement est disposé à l’intérieur de la rainure.
  12. Ensemble frein selon la revendication 11, dans lequel la rainure comporte une paroi de fond et l’élément de détection d’allongement est apposé sur la paroi de fond de la rainure.
  13. Ensemble frein selon la revendication 12, dans lequel la rainure est disposée dans un plan qui est perpendiculaire à un axe central longitudinal de l’écrou de vis à billes.
  14. Ensemble frein selon la revendication 12, dans lequel la rainure forme un angle avec un axe central longitudinal de l’écrou de vis à billes qui est égal à un angle formé par le chemin de roulement pour billes et l’axe central longitudinal.
  15. Ensemble frein selon la revendication 14, dans lequel le chemin de roulement pour billes est de forme hélicoïdale.
  16. Ensemble frein selon la revendication 11, comprenant en outre un alésage s’étendant vers l’intérieur à partir d’une paroi de fond de la rainure.
  17. Ensemble frein selon la revendication 16, dans lequel l’élément de détection d’allongement est disposé à l’intérieur de l’alésage.
  18. Ensemble frein selon la revendication 11, dans lequel la rainure est disposée entre une première extrémité de l’écrou de vis à billes et le train de billes.
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