Dispositif de rattrapage automatique du jeu angulaire
entre deux organes coaxiaux accouplés
Dans certaines constructions de précision, notamment dans les micromètres, se pose le problème d'assurer un accouplement sans jeu angulaire entre deux organes coaxiaux accouplés (par exemple le tambour et la vis d'un micromètre). Comme en pratique un jeu si faible soit-il est inévitable, son caractère nuisible à la précision fait que le rattrapage automatique de ce jeu, quel qu'il soit, est souhaitable.
La présente invention vise à fournir une solution simple et efficace de ce problème. Elle a pour objet un dispositif de rattrapage automatique du jeu angulaire entre deux organes coaxiaux accouplés tels que le tambour et la vis d'un micromètre. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte, pour assurer la liaison entre ces deux organes, un mécanisme d'accouplement comportant deux pièces polygonales engagées pour glisser longitudinalement et sans jeu angulaire, dans un trou polygonal de même forme d'une pièce coaxiale, ces deux pièces polygonales étant angulairement solidaires de l'un des deux organes susdits et la pièce coaxiale présentant le trou polygonal étant solidaire de l'autre de ces deux organes, caractérisé en outre en ce que ces deux pièces polygonales sont normalement décalées angulairement l'une par rapport à l'autre lorsque,
avant le montage, elles ne sont pas engagées dans ledit trou polygonal, I'une au moins de ces pièces polygonales étant portée par un organe de torsion coaxial, pour que cet organe de torsion soit sous tension lorsque les deux pièces polygonales sont engagées dans le trou polygonal, cette tension assurant le rattrapage automatique du jeu angulaire susdit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, appliquée au cas d'un micromètre.
La fig. 1 est une vue d'ensemble, en coupe longitudinale axiale, du micromètre.
La fig. 2 est une vue en coupe selon 2-2 de la fig. 1, mais à plus grande échelle.
La fig. 3 est une même vue en coupe axiale que la fig. 1, mais à plus grande échelle et montrant plus clairement une partie de cette fig. 1.
La fig. 4 est une vue selon 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe selon 5-5 de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue explosée, en perspective, du dispositif selon les fig. 3 à 5.
On a représenté en 1 le corps d'un micromètre dont on voit la touche fixe en 2 et la touche mobile en 3.
Cette dernière est solidaire de l'extrémité libre de la tige filetée 4 du micromètre, dont on voit la partie filetée 5 traversant un écrou 6 fixe par rapport au bâti 1.
On décrira plus loin en détail la disposition particulière de cet écrou.
On voit en 7 le tambour du micromètre, qui tourne, d'une part, directement sur le corps 1, en 8, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une couronne de billes 10, sur une extension 9 de ce corps. Ce tambour est solidaire d'une pièce creuse 11 et d'un bouton d'actionnement moleté 12. La vis 4 est mise en rotation, lorsqu'on fait tourner le tambour 7, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'accouplement 13 représenté en détail sur les fig.
3 à 6.
Revenant aux fig. 1 et 2, l'écrou 6 est constitué par un anneau coupé sur toute sa longueur et toute son épaiseur, par une fente 14. Cet anneau est fileté intérieurement pour coopérer avec la vis 4, à l'intérieur d'une partie de l'extension 9 du corps 1 formant gaine pour cet anneau. Cet anneau fendu constitue une douille élastique présentant deux parties de révolution 16, 17, une à chaque extrémité, obliques (par exemple coniques) par rapport à l'axe de cette douille qui est aussi l'axe de la vis 4. Ces deux parties 16, 17 sont d'inclinaison inverse l'une de l'autre. La partie 16 coopère avec une surface d'appui correspondante de la gaine 9 contre laquelle elle est constamment appliquée. La partie 17 coopère avec une surface d'appui correspondante d'un organe de serrage à position réglable axialement par rapport à la gaine 9.
Cet organe de serrage est constitué par un anneau 18 fileté extérieurement et se vissant dans un taraudage intérieur 15 de la gaine 9. En vissant progressivement l'anneau 18 dans la gaine 9, on provoque une compression axiale croissante de la douille 6.
Du fait de l'obliquité des surfaces d'appui 16, 17, cette pression axiale se traduit par une compression radiale de la douille 6, qui est élastique. Or, cette douille présente, en plus de la fente 14 déjà citée et qui la coupe en un endroit, plusieurs fentes auxiliaires 19, 20, 21, 22 et 23, s'étendant chacune sur une partie de son épaisseur. On voit sur la fig. 2 que ces fentes auxiliaires ont une profondeur qui va en diminuant avec l'augmentation de leur distance à la fente 14. Ces fentes auxiliaires sont disposées régulièrement et symétriquement par rapport au plan diamétral passant par la fente 14. Les fentes auxiliaires 19 et 20, les plus proches de 14, sont les plus profondes. Les fentes 21 et 22, plus éloignées, sont moins profondes. La fente 23, la plus éloignée de 14, est la moins profonde de toutes.
La fente 14 et les fentes auxiliaires sont parallèles à l'axe commun de la vis 4 et de l'écrou 6.
Grâce à cette disposition particulière de la douille 6, on obtient en vissant l'anneau fileté 18 un serrage radial de la douille formant écrou, sur la vis 4, pratiquement uniforme sur tout le pourtour de cette vis. Ainsi se trouve réalisée la condition nécessaire pour assurer un rattrapage correct du jeu pouvant exister ou se manifester avec le temps, entre la vis 4 et son écrou 6.
On va décrire maintenant le mécanisme d'accouplement 13 dont il a été question plus haut.
La pièce 11 (fig. 1 et 6) solidaire du tambour 7 présente un trou central 24 de section droite polygonale, carrée dans cet exemple.
La tige filetée 4 est angulairement solidaire de deux pièces polygonales correspondantes, donc carrées, 25 et 26, que l'on voit sur la fig. 1 engagées dans le trou 24, tandis que les fig. 3 à 6 montrent ces pièces polygonales hors de ce trou.
L'extrémité de la tige 4 opposée à la touche mobile 3 présente un trou axial 27 dont le fond 28 est conique.
Cette extrémité creuse présente deux fentes longitudinales 29, 30, diamétralement opposées, ouvertes à l'une de leurs extrémités.
La pièce carrée 25 est venue de fabrication avec une partie tubulaire 31 traversée diamétralement, à proximité de son extrémité libre, par un axe 32 dont elle est solidaire et dont les extrémités font saillie et sont prévues pour s'engager sans jeu appréciable, chacune dans l'une des fentes 29 et 30. Une bille 33 est logée dans la partie conique 28 et l'axe 32 vient appuyer sur elle lorsque les différentes parties sont en place, comme montré notamment sur les fig. 3 et 4.
L'extrémité creuse de 4 présente extérieurement deux entailles symétriques 34, 35 (fig. 5) dans lesquelles sont engagées les deux branches d'une pièce de retenue 36 constituée par un fil d'acier en forme de U. Cette pièce 36 retient Faxe 32 dans les fentes 29, 30, tout en laissant à cet axe un ébat sensible dans le sens de la longueur de la tige 4. On voit que, par cette disposition, la pièce carrée 25 jouit, dans certaines limites, de deux degrés de liberté: d'une part elle peut tourner autour de l'axe géométrique de l'axe 32; d'autre part cet axe 32 peut osciller dans le plan des fentes 29, 30. On a donc un montage du genre cardan.
Quant à la pièce carrée 26, elle est venue de fabrication avec une tige centrale 37 qui, comme on le verra plus loin, est appelée à former barre de torsion.
Cette tige 37 est solidaire, au voisinage de son extrémité libre, d'un axe transversal 38 identique à l'axe 32 et prévu comme celui-ci, pour que ses deux extrémités s'engagent sans jeu appréciable, chacune dans l'une des fentes 29, 30. Cet axe passe, avec un jeu notable, à travers deux trous 39, 40 de la partie tubulaire 31. Ces deux trous assurent la retenue de l'axe 38 dans les fentes 29, 30, tout en permettant une certaine oscillation de cet axe dans le plan des deux fentes en question. On voit que la pièce carrée 26 est donc montée elle aussi, dans certaines limites, à la cardan.
Mais on voit aussi sur la fig. 4 surtout, qu'à l'état libre les pièces carrées 25, 26 sont angulairement déca lées de quelques degrés l'une par rapport à l'autre. En outre, on prévoira avec avantage que la pièce 26, 37 soit en matière plastique, de façon que la tige 37 puisse subir sans difficulté, sous l'effet de forces modérées, une torsion de quelques degrés.
Pour introduire les deux pièces 25, 26 dans le trou carré, il est nécessaire de les amener à coïncider, c'està-dire à faire disparaître leur décalage angulaire visible notamment sur la fig. 4, et cela en donnant une torsion élastique à la tige 37. Cette tige ou barre de torsion 37 est donc sous tension lorsque les deux pièces carrées sont engagées dans le trou carré et cette tension assure le rattrapage automatique de tout jeu angulaire entre la vis 4 et le tambour 7, 11.
Si la coaxialité entre la vis 4 et le tambour 7, 1 1 n'est pas rigoureuse, le montage des pièces carrées tel qu'il a été décrit, avec deux degrés de liberté dans les limites de mouvement possible, assure la transmission parfaite du mouvement angulaire entre le tambour et la vis, sans jeu.
I1 est clair que les pièces polygonales 25, 26 pourraient être d'une forme autre que carrée. I1 suffit que cette forme soit non circulaire et que le trou 24 soit de section droite correspondante pour que l'entraînement angulaire de ces pièces et leur glissement à l'intérieur de 24 soient assurés.