EP4662425A1 - Système de transmission vis-écrou - Google Patents

Système de transmission vis-écrou

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Publication number
EP4662425A1
EP4662425A1 EP24709528.4A EP24709528A EP4662425A1 EP 4662425 A1 EP4662425 A1 EP 4662425A1 EP 24709528 A EP24709528 A EP 24709528A EP 4662425 A1 EP4662425 A1 EP 4662425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet
screw
nut
contact surface
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24709528.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Vincent WAHLI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MPS Micro Precision Systems AG
Original Assignee
MPS Micro Precision Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MPS Micro Precision Systems AG filed Critical MPS Micro Precision Systems AG
Publication of EP4662425A1 publication Critical patent/EP4662425A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2087—Arrangements for driving the actuator using planetary gears

Definitions

  • the present invention relates to a screw-nut transmission system, in particular a screw-nut transmission system intended for high-precision positioning applications, namely for applications in which the positioning accuracy is less than or equal to 50 pm, in particular less than or equal to 10 pm, for example less than or equal to 1 pm.
  • the present invention relates more specifically to a screw-nut transmission system which exploits a magnetic force to cancel an angular play.
  • a screw-nut transmission system includes:
  • a second element arranged to rotate about an axis and cooperating with the first element such that the first element moves with a translational motion along that axis when the second element rotates.
  • the nut moves by translation along the rotating screw.
  • the first element is a screw and the second element a nut, it is the screw which moves by translation along its main axis when the nut rotates around the screw.
  • the screw-nut system By adding balls between the first and second elements, the screw-nut system is called a "ball screw system".
  • the balls allow the transmission to be carried out by rolling and not by sliding or friction, which is the case with a screw-nut system.
  • P being the pitch (of the screw and/or the nut).
  • the nut is the first element, which moves with a translational motion along the screw when the screw rotates around its main axis.
  • the transmission system comprises a fixed envelope surrounding the nut and the screw, this envelope comprising a groove defined by sides.
  • At least a portion of the nut moves with a translational motion in the groove.
  • the screw-nut transmission system uses as an anti-rotation member a pin generally fixed on the nut.
  • a clearance must be present between the pin and the groove.
  • a conventional solution for taking up the play between the pin and the groove involves applying an angular preload using, for example, a torsion spring between the nut and the casing.
  • the transmission system also comprises a rolling body guide device such as a ball bearing, to guide the movement of the nut in the groove.
  • a rolling body guide device such as a ball bearing
  • the preload force may vary during the travel of the nut.
  • the force difference is equal to the product of the spring stiffness and its elongation. This variation may affect the positioning accuracy because of the difference in load state.
  • torsion spring involves a significant force to ensure play compensation over the entire travel of the nut. This has an impact on the sizing of an actuator (e.g. a linear actuator) connected to the screw-nut transmission system, on the necessary drive torque, on the energy consumption of the system and/or on the volume used.
  • an actuator e.g. a linear actuator
  • Document US9273766 discloses an electric actuator comprising a ball screw mechanism for converting the rotational motion of the electric motor, into an axial linear motion of a drive shaft.
  • the system may comprise a magnet on a pin and cooperating with a sensor, for example a Hall effect sensor, for the purpose of detecting the position of the shaft from the rotation angle of the pin.
  • Document JP2004182063 describes a screw-nut system for an automobile, which exploits a magnetic force to prevent rotation of the nut.
  • Document JP2021035311 relates to a screw-nut system. Rotation of the nut and an associated piston is avoided by exploiting a magnetic interaction between internal magnets and external magnets.
  • An object of the present invention is to provide a screw-nut transmission system free from the limitations of known screw-nut transmission systems.
  • Another object of the present invention is to provide a screw-nut transmission system suitable for high-precision positioning applications.
  • Another object of the present invention is to propose a screw-nut transmission system which has a reduced volume compared to known systems.
  • Another aim of the present invention is to propose a screw-nut transmission system which has a volume suitable for use in very compact devices, such as, for example and in a non-limiting manner, implanted devices.
  • Another aim of the present invention is to propose a screw-nut transmission system in which friction is better controllable compared to known systems.
  • Another aim of the invention is to propose a screw-nut transmission system which makes it possible to take up the angular play of the element which moves by translation while minimizing the energy requirement, by guaranteeing a constant state of load over the entire travel of the element which moves by translation, by ensuring a state of isostatic stress and/or having minimal impact on the volume of the system.
  • the screw-nut transmission system comprises:
  • the first element being a nut respectively a screw
  • the second element being the screw respectively the nut
  • the first element comprising a portion arranged to move with a translational movement in the groove.
  • the system also comprises a first magnet connected (directly or indirectly) to this portion respectively to the fixed envelope.
  • a contact surface made of ferromagnetic material and/or a second magnet is (are) connected to the fixed envelope respectively to this portion, this surface and/or this second magnet cooperating with the first magnet, so as to block any rotation of the first element.
  • This solution has in particular the advantage over the prior art of a screw-nut transmission system adapted to these high-precision positioning applications. [0035] This solution also has the advantage over the prior art of having a reduced volume compared to known systems, in particular a volume suitable for use in very compact devices, such as, for example and in a non-limiting manner, implanted devices.
  • the embodiment in which the first magnet is connected to the portion of the first element and the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet is (are) connected to the fixed casing has the advantage of having an even smaller volume compared to the embodiment in which the first magnet is connected to the fixed casing and the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet is (are) connected to the portion of the first element.
  • the first magnet may have larger dimensions compared to the first embodiment, however this has an impact on the total diameter of the screw-nut transmission system.
  • the presence of the first magnet and a surface made of ferromagnetic material and/or a second magnet makes it possible to better control friction compared to known systems.
  • the screw-nut transmission system according to the invention makes it possible in all cases to compensate for the angular play of the element which moves by translation while minimizing the energy requirement, by guaranteeing a constant load state over the entire travel of the element which moves by translation, while ensuring a state of isostatic stress and/or having a minimal impact on the volume of the system.
  • the screw-nut transmission system comprises a guide device for guiding the movement of the element which moves with a translational movement.
  • the guide device is a rolling body guide device (rolling transmission). In this embodiment, there are balls between the screw and the nut.
  • the rolling bodies are non-magnetic, for example and in a non-limiting manner they are made of ceramic.
  • the rolling bodies are made of a magnetizable material, for example magnetizable steel.
  • the rolling body guide device is a ball bearing.
  • the rolling body guide device comprises an outer ring, at least a portion of which is arranged to roll on the contact surface made of ferromagnetic material and/or on the second magnet, or it comprises a sleeve connected to the outer ring and at least a portion of which is arranged to roll on the contact surface made of ferromagnetic material and/or on the second magnet.
  • the first magnet is connected to the outer ring or the sleeve.
  • the first magnet is therefore a rotating magnet, namely a magnet arranged to rotate about the axis of the rod during operation of the screw-nut transmission system.
  • the portion arranged to move with a translational motion in the groove is connected to a rod (e.g. a pin, a stud, etc.) arranged to move by translation in the groove and to carry the first magnet.
  • a rod e.g. a pin, a stud, etc.
  • the rolling body guide device is carried by this rod.
  • the guide device is a plain bearing, which is fixed and at least partially surrounds the screw and the nut (sliding transmission).
  • the plain bearing may comprise the contact surface and/or the second magnet.
  • the contact surface and/or the second magnet must have a low coefficient of friction, for example a coefficient of friction less than 0.15, preferably equal to 0.05.
  • the groove belongs to a plane and the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet is substantially perpendicular to this plane.
  • the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet has the dimension parallel to the translation direction of the first element less than 15
  • the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet has a roughness (Ra) of less than 1
  • the fixed casing comprises a plate, the plate comprising the ferromagnetic material contact surface and/or the second magnet, and a fixing surface for fixing the plate to the fixed casing.
  • the plate is made of ferromagnetic material.
  • the contact surface and/or the second magnet is perpendicular to the attachment surface.
  • the first magnet is located on the casing, for example near a rolling plate which is not necessarily ferromagnetic, and a portion of the first element and/or a portion of the guide device (for example an outer ring and/or a bushing if the guide device is a ball bearing) is made of ferromagnetic material.
  • the present invention also relates to a rotary stroke bearing guiding device, comprising:
  • a part for example a lens connected to the first element and therefore arranged to move with a translational movement, the contact surface made of ferromagnetic material and/or the second magnet cooperating with the first magnet, in order to block any rotation of the first element and therefore any rotation of the part.
  • Figure 1 illustrates a perspective view of a linear actuator comprising a screw-nut transmission system according to one embodiment of the invention, with a nut which moves with a translational movement, a rotating screw, a ball bearing and a first rotating magnet.
  • Figure 2 illustrates a longitudinal section of the linear actuator of Figure 1.
  • Figure 3 illustrates a detail of Figure 2.
  • Figure 4 illustrates a cross-section of Figure 1.
  • Figure 5 illustrates a bottom view of another linear actuator comprising a screw-nut transmission system according to another embodiment of the invention, with a nut which moves with a translational movement, a rotating screw, a ball bearing and a first non-rotating magnet.
  • Figure 6 illustrates a side view of the linear actuator of Figure 5.
  • Figure 7 illustrates a longitudinal section of the linear actuator of Figure 6.
  • Figure 8 illustrates a cross-section of the linear actuator of Figure 7, along the A-A axis.
  • Figure 9 illustrates a longitudinal section of a perspective view of another linear actuator comprising a screw-nut transmission system according to another embodiment of the invention, with a nut which moves with a translational movement, a rotating screw, a plain bearing and a first magnet which moves with a translational movement.
  • Figure 10 illustrates a longitudinal section of the linear actuator of Figure 9.
  • Figure 11 illustrates a longitudinal section of a perspective view of another linear actuator comprising a screw-nut transmission system according to another embodiment of the invention, with a rotating nut, a screw which moves with a translational movement, a plain bearing and a first magnet which moves with a translational movement.
  • the first magnet is connected to the fixed casing and the contact surface made of ferromagnetic material is connected to the portion of the first element.
  • the first magnet may be located near a rolling plate which is not necessarily ferromagnetic, and a portion of the first element and/or a portion of the guide device (for example an outer ring and/or a bushing if the guide device is a ball bearing) is made of ferromagnetic material.
  • the first magnet may have larger dimensions compared to the first embodiment, however this has an impact on the total diameter of the screw-nut transmission system.
  • Figure 1 illustrates a perspective view of a linear actuator 1 comprising a screw-nut transmission system according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 illustrates a longitudinal section of the linear actuator 1 of Figure 1.
  • Figure 3 illustrates a detail of Figure 2.
  • Figure 4 illustrates a cross section of Figure 1.
  • the screw-nut transmission system comprises a nut 10 which moves with a translational movement along a main axis X (visible for example in Figure 2) of a screw 20 which rotates around this axis X with a rotational speed given by a motor M, possibly reduced by a reducer R.
  • the nut 10 is connected to a head T, which therefore also moves by translation.
  • the linear actuator 1 may for example be used in a device such as for example and in a non-limiting manner an implantable device.
  • Other examples include a linear actuator that can be assembled in parallel to constitute a tripod or a hexapod for positioning components such as mirrors, lenses or semiconductor wafers, or for guiding surgical tools for operations requiring high precision.
  • the transmission system comprises a fixed casing 60 surrounding the nut 10 and the screw 20.
  • the casing 60 is not a single piece, namely made monolithically, but it comprises several parts, including an internal part 61.
  • the casing also comprises a radial force take-up part 62, the presence of which is optional.
  • this part 62 is a ball cage (balls are for example visible in Figure 4) arranged to move half of the nut in the rotating screw configuration.
  • the casing 60 and in particular its internal part 61, comprises a groove 90 defined by sides. A portion of the nut 10 is arranged to move with a translational movement along the axis X in this groove 90.
  • the transmission system comprises a rod 30 (for example a pin or a stud) essentially perpendicular to the axis X.
  • This rod 30 is integral with the nut 10, so it also moves with a translational movement along the axis X in this groove 90.
  • this rod 30 is inserted into a cavity of the nut 10.
  • This rod 30 makes it possible in the embodiment of figures 1 to 4 to carry the first magnet 40 and also the guide device, which in this case is a ball bearing 80.
  • the first magnet 40 and/or the guide device is (are) carried directly by the portion of the nut 10 which moves in the groove 90.
  • the ball bearing 80 comprises an inner ring 82 (which in this embodiment is static), an outer ring 83 (which in this embodiment is dynamic and in particular rotates about the Y axis, and rolling bodies 81 (balls in FIGS. 1 to 4) held between the outer ring 83 and the inner ring 82.
  • the static ring comprises two separate and interconnected parts, in particular a core and a cone, which is generally driven onto the core and which determines the desired clearance in the bearing.
  • the static ring comprises a single part, namely a core (without a cone): advantageously, the bearing may have clearance, since this is taken up by the system according to the invention.
  • a cage may in certain cases be used in a known manner in order to space the rolling bodies 81 between the rings.
  • the number of contact points (for example in the case where the rolling bodies are balls) or contact lines (for example in the case where the rolling bodies are rollers) of the rolling bodies with the rings may vary depending on the type of bearing.
  • the bearing 80 is a deep groove bearing.
  • the bearing 80 is a ball bearing with four contact points: in this case, the system according to the invention makes it possible to have a ball bearing with reduced play.
  • the rolling bodies are non-magnetic or with low magnetic permeability, for example and in a non-limiting manner they are made of ceramic, which also avoids lubricating the bearing 80.
  • the use of non-magnetic rolling bodies or with low magnetic permeability makes it possible to prevent any magnetization of the rolling bodies from disturbing the operation of the system according to the invention.
  • the system according to the invention also operates with magnetizable rolling bodies, for example rolling bodies made of magnetizable steel.
  • the ball bearing 80 comprises in this embodiment an (external) sleeve 84 connected to the outer ring 83 and therefore also rotating around the Y axis.
  • the screw-nut transmission system comprises a first magnet 40 connected via the rod 30 to the portion of the nut 10 which moves in the groove 90.
  • the first magnet 40 is integral with the dynamic part of the bearing 80, in particular the sleeve 84, and therefore it is also arranged to roll around the Y axis.
  • the first magnet and/or the second magnet is a permanent magnet. In one embodiment, the first magnet and/or the second magnet is magnetized along the X-axis. In one embodiment, the first magnet and/or the second magnet has a substantially cylindrical shape.
  • the transmission system comprises a contact surface 51 made of ferromagnetic material (for example and in a non-limiting manner made of iron, iron alloy or magnetizable steel) connected to the fixed casing 60.
  • this contact surface 51 belongs to a plate 50 which is connected to the fixed casing 60, for example via one or more screws V.
  • this contact surface 51 belongs directly to the fixed casing 60.
  • the plate 50 and the fixed casing 60 form a single-piece part.
  • this contact surface 51 cooperates with the first magnet 40, so as to block any rotation of the nut 10.
  • the contact between the portion of the nut 10 which moves by translation in the groove 90 and one side of the groove 90 is an indirect contact, for example via the rod 30 and/or the guide device 80.
  • the bushing 84 of the guide device 80 touches the plate 50.
  • the ring 83 which can roll on the plate 50.
  • the groove 90 is a clearance and is not intended to serve as a support for rolling.
  • one side of the groove can be considered as a contact surface.
  • At least one dynamic portion of the guide device comes into direct contact C with a portion of the contact surface 51, as for example visible in FIG. 4.
  • the outer sleeve 84 therefore rolls on this contact surface 51.
  • d air gap
  • the magnetic attraction between the first magnet 40 and the contact surface 51 makes it possible to ensure the contact C, visible in FIG. 4, between a dynamic portion of the guide device (the outer sleeve 84 in the embodiment of FIGS. 1 to 4) and a portion of the contact surface 51.
  • the adhesion force is sized to ensure this contact C under the extreme conditions required by the application of the system according to the invention (maximum load and acceleration).
  • the adhesion force depends in particular on the magnetization power of the first magnet 40, the distance d and the material of the plate 51, etc.
  • the adhesive force is 2.1 N.
  • This force multiplied by the distance separating it from the X axis of the screw 20 must be greater than the transmissible torque during the extreme operating conditions of the system according to the invention (maximum load and acceleration).
  • the contact surface made of ferromagnetic material 51 has the dimension parallel to the direction of translation of the nut 10 (therefore parallel to the axis X) less than 15 pm, preferably less than 10 pm, for example equal to 1 pm.
  • the contact surface made of ferromagnetic material has a roughness (Ra) of less than 1 pm, preferably less than 0.8 pm, for example equal to 0.2 pm.
  • Ra roughness
  • quenching and/or grinding is (are) used to obtain this roughness.
  • the plate 50 comprises not only the contact surface 51 made of ferromagnetic material but also a fixing surface 52 (visible for example in FIG. 4) for fixing the plate 50 to the fixed casing 60.
  • the entire plate 50 is made of ferromagnetic material.
  • the contact surface 51 is substantially perpendicular to the fixing surface 52, as visible for example in FIG. 4. In the absence of this perpendicularity, a calibration of the system according to the invention can be carried out before its use.
  • Figure 5 illustrates a bottom view of another linear actuator 1 comprising a screw-nut transmission system according to another embodiment of the invention.
  • Figure 6 illustrates a side view of the linear actuator 1 of Figure 5.
  • Figure 7 illustrates a section longitudinal of the linear actuator 1 of figure 6.
  • Figure 8 illustrates a cross-section of the linear actuator of figure 7, along the AA axis.
  • the screw-nut transmission system comprises a screw 20 rotating about a main axis X of the screw (visible for example in Figure 7), with a rotation speed given by a motor M, possibly reduced by a reducer R. This rotation causes a translational movement of the nut 10 along the axis X.
  • a motor M possibly reduced by a reducer R.
  • This rotation causes a translational movement of the nut 10 along the axis X.
  • This is a system similar to that of Figures 1 to 4, with the difference that in the embodiment of Figures 5 to 8, the first magnet 40 is non-rotating.
  • the screw 20 rotates in a cavity of an intermediate part 70, which serves as a rolling surface for the ball bushing 61, 62 which takes up the radial forces and the bending force moment.
  • the transmission system of Figures 5 to 8 comprises a fixed casing 60 surrounding the nut 10 and the screw 20.
  • the transmission system comprises a rod 30 (for example a pin or a stud) essentially perpendicular to the screw 20 and integral with the nut 10, therefore which also moves with a translational movement along the axis X in the groove 90.
  • this rod 30 is inserted into a cavity of the intermediate part 70 which is connected to the screw 20.
  • This rod 30 allows in the embodiment of figures 5 to 8 to carry the first magnet 40 and also the guide device, which is in this case also a ball bearing 80.
  • the guide device makes it possible to guide the movement of the portion of the nut 10 (and in the embodiment of FIGS. 5 to 8, of the rod 30 as well) in the groove 90.
  • the bearing 80 is also a deep groove ball bearing.
  • the ball bearing 80 comprises in this embodiment an (external) sleeve 84 connected to the outer ring 83 and therefore also rotating around the Y axis.
  • the first magnet 40 is carried by the rod 30 but it is not connected to the dynamic part of the bearing. Therefore in this embodiment, the first magnet 40 is non-rotating.
  • the transmission system comprises a contact surface 51 made of ferromagnetic material (for example and in a non-limiting manner made of iron, iron alloy or magnetizable steel) connected to the fixed casing 60.
  • this contact surface 51 belongs to a plate 50 which is connected to the fixed casing 60, for example via one or more screws V.
  • this contact surface 51 cooperates with the first magnet 40, so as to block any rotation of the nut 10.
  • the contact between the portion of the nut 10 which moves by translation in the groove 90 and one side of the groove is an indirect contact, namely via the rod 30 and/or the guide device 80.
  • at least one dynamic portion of the guide device comes into direct contact C with a portion of the contact surface 51, as for example visible in FIG. 8.
  • d air gap
  • the magnetic attraction between the first magnet 40 and the contact surface 51 makes it possible to ensure contact C between a dynamic portion of the guide device (the outer sleeve 84 in the embodiment of FIGS. 1 to 4) and a portion of the contact surface 51.
  • the adhesion force is dimensioned to ensure this contact C under the extreme conditions required by the application of the system according to the invention (maximum load and acceleration).
  • first non-rotating magnet 40 is not linked to the presence of a nut 10 which moves by translation.
  • the first magnet rotating or not, can be placed either on the element which translates or on the casing.
  • the aim is to minimize the mass of the element which translates.
  • the first magnet is placed on the part which translates (on the nut subassembly for FIGS. 1 to 4 and 5 to 8; on the screw subassembly for FIG. 11).
  • the guide device is a plain bearing 80'.
  • the nut that moves with a translational movement
  • the screw that moves with a translational movement.
  • a linear actuator configuration 1 with a rotating nut is commonly referred to as a “non-captive screw actuator.”
  • the nut 10 which moves with a translational movement along a main axis X (visible for example in FIG. 9) is integral with an intermediate part 70, defining a cavity which receives at least a portion of the rotating screw 20.
  • the transmission system comprises a fixed casing 60 surrounding the nut 10 and the screw 20.
  • the fixed casing 60 also comprises a plain bearing 80'.
  • This plain bearing 80' comprises a groove 90 defined by sides. A portion of the intermediate piece 70 (or - in the absence of the intermediate piece 70 - a portion of the nut 10) is arranged to move with a translational movement along the X axis in this groove 90.
  • the transmission system comprises a rod 30 (for example a pin or a stud) essentially perpendicular to the intermediate part 70 and secured to the intermediate part 70, and therefore to the nut 10, therefore which also moves with a translational movement along the axis X in this groove 90.
  • this rod 30 is inserted into a cavity of the intermediate part 70.
  • This rod 30 makes it possible, in the embodiment of FIGS. 9 to 10, to carry the first magnet 40.
  • the guide device makes it possible to guide the movement of the rod 30 in the groove 90.
  • at least a portion of the rod 30 comes into frictional contact with one side of the groove 90.
  • the screw-nut transmission system comprises a first magnet 40 connected via the rod 30 to the portion of the intermediate piece 70 which moves in the groove 90.
  • the first magnet 40 is non-rotatable.
  • the transmission system comprises a contact surface 51 made of ferromagnetic material connected to the fixed casing 60.
  • this contact surface 51 belongs to a plate 50 which is connected to the fixed casing 60, for example via one or more screws V.
  • this contact surface 51 is located directly on the fixed casing 60.
  • the plate 50 and the fixed casing 60 form a single piece.
  • this contact surface 51 cooperates with the first magnet 40, so as to ensure contact between the rod 30 and one side of the groove, which makes it possible to block any rotation of the nut 10.
  • d air gap
  • the adhesion force is dimensioned to ensure this contact C' under the extreme conditions required by the application of the system according to the invention (load and maximum acceleration).
  • the adhesive force depends in particular on the magnetizing power of the first magnet 40, the distance d and the material of the plate 51, etc.
  • Figure 11 illustrates a longitudinal section of a perspective view of another linear actuator comprising a screw-nut transmission system according to another embodiment of the invention.
  • the screw-nut transmission system comprises a nut 10 which moves with a rotational movement around a main axis X with a rotational speed given by a motor M, possibly reduced by a reducer R. (visible for example in Figure 9).
  • the screw 20 moves by translation along this axis X.
  • the screw 20 is secured to an intermediate part 70, defining a cavity which receives at least a portion of the screw 20.
  • the transmission system comprises a fixed casing 60 surrounding the nut 10 and the screw 20.
  • the casing 60 comprises a plain bearing 80' which comprises a groove 90 defined by sides.
  • a portion of the intermediate piece 70 (or - in the absence of the intermediate piece 70 - a portion of the screw 20) is arranged to move with a translational movement along the X axis in this groove 90.
  • the transmission system comprises a rod 30 as for the embodiments of Figures 9 to 10.
  • This rod 30 makes it possible in the embodiment of Figure 11 to carry the first magnet 40.
  • the guide device makes it possible to guide the movement of the rod 30 in the groove 90. In particular, at least a portion of the rod 30 comes into contact by friction with one side of the groove 90.
  • the screw-nut transmission system comprises a first magnet 40 connected via the rod 30 to the portion of the intermediate piece 70 which moves in the groove 90.
  • the first magnet 40 is non-rotatable.
  • the transmission system comprises a contact surface 51 made of ferromagnetic material (for example and in a non-limiting manner made of iron, iron alloy or magnetizable steel) connected to the fixed casing 60.
  • this contact surface 51 belongs to a plate 50 which is connected to the fixed casing 60, for example via one or more screws V.
  • this contact surface 51 directly to the fixed casing 60.
  • the plate 50 and the fixed casing 60 form a single piece.
  • this contact surface 51 cooperates with the first magnet 40, so as to block any rotation of the screw 20.
  • d air gap
  • the magnetic attraction between the first magnet 40 and the contact surface 51 makes it possible to ensure direct contact between a portion of the plain bearing 80' (in this case one side of the groove 90) and a portion of the rod 30.
  • the adhesive force is dimensioned to ensure this contact under the extreme conditions required by the application of the system according to the invention (maximum load and acceleration).
  • the adhesive force depends in particular on the magnetization power of the first magnet 40, the distance d and the material of the plate 51, etc.
  • the invention relates to a rotary stroke bearing guiding device comprising:
  • a part for example a lens connected to the first element and therefore arranged to move with a translational movement, the contact surface made of ferromagnetic material cooperating with the first magnet, in order to block any rotation of the first element and therefore any rotation of the part.
  • the lens must be moved linearly, but must not rotate (risk of changing the optical parameters of the lens composition).
  • a magnetic play compensation according to the invention in this connection can be applied.

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Abstract

La présente invention concerne un système de transmission vis-écrou, comprenant : - un premier élément (10; 20), - un deuxième élément (20; 10) arrangé pour tourner autour d'un axe (X) et coopérant avec le premier élément (10; 20) en sorte que le premier élément (10; 20) se déplace avec un mouvement de translation le long de cet axe (X) lorsque le deuxième élément tourne (20; 10), le premier élément (10; 20) étant un écrou respectivement une vis, le deuxième élément (20; 10) étant la vis respectivement l'écrou, - une enveloppe (60) fixe entourant au moins partiellement le premier élément (10; 20) et le deuxième élément (20; 10) et comprenant une rainure (90) définie par des côtés, - le premier élément (10; 20) comprenant une portion arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation dans la rainure (90), caractérisé en ce que le système comprend : - un premier aimant (40) relié à cette portion respectivement à l'enveloppe fixe (60), et en ce que - une surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ ou un deuxième aimant, relié(e)(s) à l'enveloppe (60) fixe respectivement à cette portion, cette surface de contact (51) et/ ou le deuxième aimant coopérant avec le premier aimant (40), en sorte de bloquer toute rotation du premier élément (10; 20).

Description

Système de transmission vis-écrou
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un système de transmission vis- écrou, notamment un système de transmission vis-écrou destiné à des applications de positionnement à haute précision, à savoir pour des applications dans lesquelles la précision du positionnement est inférieure ou égale à 50 pm, notamment inférieure ou égale à 10 pm, par exemple inférieure ou égale à 1 pm. La présente invention concerne plus précisément un système de transmission vis-écrou qui exploite une force magnétique pour annuler un jeu angulaire.
Etat de la technique
[0002] Une des solutions conventionnelles pour transformer un mouvement rotatif en un mouvement de translation (ou linéaire) et vice- versa est le système de transmission vis-écrou.
[0003] En règle générale, un système de transmission vis-écrou comprend :
- un premier élément,
- un deuxième élément arrangé pour tourner autour d'un axe et coopérant avec le premier élément en sorte que le premier élément se déplace avec un mouvement de translation le long de cet axe lorsque le deuxième élément tourne.
[0004] Dans le cas où le premier élément est un écrou et le deuxième élément une vis, l'écrou se déplace par translation le long de la vis qui tourne. [0005] Dans le cas où le premier élément est une vis et le deuxième élément un écrou, c'est la vis qui se déplace par translation le long de son axe principal lorsque l'écrou tourne autour de la vis.
[0006] En ajoutant des billes entre le premier et le second élément, le système vis écrou est appelé « système vis à billes ». Les billes permettent de réaliser la transmission par roulage et non par glissement ou frottement ce qui est le cas d'un système vis-écrou.
[0007] Pour assurer la transformation du mouvement rotatif en un mouvement de translation (ou linéaire) dans un système de transmission vis-écrou et ainsi obtenir par exemple une actuation linéaire le long d'une direction, par exemple le long de la direction X, il est souhaitable voire nécessaire de réduire ou bloquer le degré de liberté de rotation d0X autour de l'axe X de l'élément qui se déplace avec un mouvement de translation.
[0008] En effet, cette condition d'anti-rotation de l'élément qui se déplace avec un mouvement de translation a un impact sur la précision de positionnement de cet élément. Pour une plage de tolérance angulaire d0X, l'écart de positionnement est égal à :
P d0X/36O° (1)
P étant le pas (de la vis et/ou de l'écrou).
[0009] Par conséquent, pour une application nécessitant une précision de positionnement élevée, il est nécessaire de limiter d0X, voire le supprimer.
[0010] Des solutions existent pour limiter voire supprimer d0X.
[0011] Dans une de ces solutions, l'écrou est le premier élément, qui se déplace avec un mouvement de translation le long de la vis lorsque la vis tourne autour de son axe principal. Dans cette solution, le système de transmission comprend une enveloppe fixe entourant l'écrou et la vis, cette enveloppe comprenant une rainure définie par des côtés.
[0012] Au moins une portion de l'écrou se déplace avec un mouvement de translation dans la rainure.
[0013] Dans cette solution, le système de transmission vis-écrou utilise comme organe d'anti-rotation une goupille fixée en général sur l'écrou. Afin que la goupille réduise ou évite la rotation de l'écrou, un jeu doit être présent entre la goupille et la rainure.
[0014] Une solution conventionnelle de rattrapage du jeu entre la goupille et la rainure prévoit d'appliquer une précharge angulaire en utilisant par exemple un ressort de torsion entre l'écrou et l'enveloppe.
[0015] Cette sollicitation permet d'assurer d'avoir toujours un contact entre la goupille et un des côtés de la rainure. S'il n'y a pas de rattrapage de jeu dans la rainure, lorsque le deuxième élément tourne en sens opposé et donc le premier élément translate en sens opposé, la goupille peut s'appuyer sur l'autre côté de la rainure et ceci génère une erreur qu'on appelle « hystérèse ».
[0016] Dans le cas où il y a des billes entre la vis et l'écrou, le système de transmission comprend aussi un dispositif de guidage à corps roulants tel qu'un roulement à billes, pour guider le déplacement de l'écrou dans la rainure. Cela permet d'avoir du roulage de l'écrou sur un des côtés de la rainure plutôt que du frottement, ce qui permet de réduire ou supprimer les phénomènes connus sous le nom de « stick-slip », notamment pour réaliser du positionnement de précision.
[0017] La présence d'un ressort de torsion pour le rattrapage de jeu angulaire cause certains désavantages, notamment le volume utilisé par le ressort qui peut être critique si cette solution est utilisée dans des dispositifs très compacts, tels que par exemple et de façon non limitative des dispositifs implantés.
[0018] La présence d'un ressort de torsion cause aussi des risques de frottement non maîtrisés des spires du ressort sur les différents composants du système : des spires peuvent se chevaucher durant le repli, ce qui peut causer des frottements non maîtrisés.
[0019] De surcroît, la force de précharge peut varier durant la course de l'écrou. Dans le cas d'un ressort de traction, la différence de force est égale au produit de la raideur du ressort et de son élongation. Cette variation peut affecter la précision de positionnement à cause de la différence d'état de charge.
[0020] Finalement, l'utilisation d'un ressort de torsion implique une force importante pour assurer le rattrapage de jeu sur toute la course de l'écrou. Cela a un impact sur le dimensionnement d'un actionneur (par exemple un actionneur linéaire) connecté au système de transmission vis- écrou, sur le couple d'entraînement nécessaire, sur la consommation d'énergie du système et/ou sur le volume utilisé.
[0021] Le document US9273766 décrit un actionneur électrique comprenant un mécanisme de vis à billes pour convertir le mouvement de rotation du moteur électrique, en un mouvement linéaire axial mouvement d'un arbre d'entraînement. Le système peut comprendre un aimant sur une goupille et coopérant avec un capteur, par exemple un capteur à effet Hall, dans le but de détecter la position de l'arbre à partir de l'angle de rotation de la goupille.
[0022] Le document JP2004182063 décrit un système vis-écrou pour automobile, qui exploite une force magnétique pour éviter la rotation de l'écrou. [0023] Le document JP2021035311 concerne un système vis-écrou. La rotation de l'écrou et d'un piston y associé est évitée en exploitant une interaction magnétique entre des aimants internes et des aimants externes.
Bref résumé de l'invention
[0024] Un but de la présente invention est de proposer un système de transmission vis-écrou exempt des limitations des systèmes de transmission vis-écrou connus.
[0025] Un autre but de la présente invention est de proposer un système de transmission vis-écrou adapté à des applications de positionnement à haute précision.
[0026] Un autre but de la présente invention est de proposer un système de transmission vis-écrou qui ait un volume réduit par rapport à des systèmes connus.
[0027] Un autre but de la présente invention est de proposer un système de transmission vis-écrou qui ait un volume adapté pour être utilisé dans des dispositifs très compacts, tels que par exemple et de façon non limitative des dispositifs implantés.
[0028] Un autre but de la présente invention est de proposer un système de transmission vis-écrou dans lequel les frottements sont mieux maîtrisables par rapport à des systèmes connus.
[0029] Un autre but de l'invention est de proposer un système de transmission vis-écrou qui permette de rattraper le jeu angulaire de l'élément qui se déplace par translation tout en minimisant le besoin énergétique, en garantissant une constance d'état de charge sur toute la course de l'élément qui se déplace par translation, en assurant un état de contrainte isostatique et/ou en ayant un impact minime sur le volume du système.
[0030] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen du système de transmission vis-écrou selon la revendication 1.
[0031] Le système de transmission vis-écrou comprend :
- un premier élément,
- un deuxième élément arrangé pour tourner autour d'un axe et coopérant avec le premier élément en sorte que le premier élément se déplace avec un mouvement de translation le long de cet axe lorsque le deuxième élément tourne, le premier élément étant un écrou respectivement une vis, le deuxième élément étant la vis respectivement l'écrou,
- une enveloppe fixe entourant au moins partiellement le premier élément et le deuxième élément et comprenant une rainure définie par des côtés,
- le premier élément comprenant une portion arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation dans la rainure.
[0032] Selon l'invention, le système comprend aussi un premier aimant relié (directement ou indirectement) à cette portion respectivement à l'enveloppe fixe.
[0033] Selon l'invention, une surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou un deuxième aimant est(sont) rel ié(e)(s) à l'enveloppe fixe respectivement à cette portion, cette surface et/ou cet deuxième aimant coopérant avec le premier aimant, en sorte de bloquer toute rotation du premier élément.
[0034] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de système de transmission vis-écrou adapté à ces applications de positionnement à haute précision. [0035] Cette solution présente aussi l'avantage par rapport à l'art antérieur d'avoir un volume réduit par rapport à des systèmes connus, notamment un volume adapté pour être utilisé dans des dispositifs très compacts, tels que par exemple et de façon non limitative des dispositifs implantés.
[0036] Le mode de réalisation dans lequel le premier aimant est relié à la portion du premier élément et la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant est(sont) rel ié(e)(s) à l'enveloppe fixe présente l'avantage d'avoir un volume encore plus réduit par rapport au mode de réalisation dans lequel le premier aimant est relié à l'enveloppe fixe et la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant est(sont) relié(e)(s) à la portion du premier élément. En effet, dans ce deuxième mode de réalisation, le premier aimant peut avoir des dimensions plus grandes par rapport au premier mode de réalisation, cependant cela a un impact sur le diamètre total du système de transmission vis-écrou.
[0037] Par ailleurs, dans les deux modes de réalisation, la présence du premier aimant et d'une surface en matériau ferromagnétique et/ou d'un deuxième aimant permet de mieux maîtriser les frottements par rapport à des systèmes connus.
[0038] Le système de transmission vis-écrou selon l'invention permet dans tous les cas de rattraper le jeu angulaire de l'élément qui se déplace par translation tout en minimisant le besoin énergétique, en garantissant une constance d'état de charge sur toute la course de l'élément qui se déplace par translation, tout en assurant un état de contrainte isostatique et/ou en ayant un impact minime sur le volume du système.
[0039] Dans un mode de réalisation, le système de transmission vis-écrou comprend un dispositif de guidage pour guider le déplacement de l'élément qui se déplace avec un mouvement de translation. [0040] Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage est un dispositif de guidage à corps roulants (transmission roulante). Dans ce mode de réalisation, il y a des billes entre la vis et l'écrou.
[0041] Dans un mode de réalisation, les corps roulants sont amagnétiques, par exemple et de façon non limitative ils sont en céramique.
[0042] Dans un mode de réalisation, les corps roulants sont dans un matériau magnétisable, par exemple en acier magnétisable.
[0043] Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage à corps roulants est un roulement à billes.
[0044] Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage à corps roulants comprend une bague extérieure, dont au moins une portion est arrangée pour rouler sur la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant, ou il comprend une douille reliée à la bague extérieure et dont au moins une portion est arrangée pour rouler sur la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant.
[0045] Dans un mode de réalisation, le premier aimant est relié à la bague extérieure ou à la douille. Dans ce mode de réalisation, le premier aimant est donc un aimant rotatif, à savoir un aimant arrangé pour tourner autour de l'axe de la tige lors fonctionnement du système de transmission vis-écrou.
[0046] Dans un mode de réalisation, la portion arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation dans la rainure est reliée à une tige (par exemple une goupille, un pion, etc.) arrangée pour se déplacer par translation dans la rainure et pour porter le premier aimant. [0047] Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage à corps roulants est porté par cette tige.
[0048] Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage est un palier lisse, qui est fixe et qui entoure au moins partiellement la vis et l'écrou (transmission glissante). Dans ce cas, le palier lisse peut comprendre la surface de contact et/ou le deuxième aimant.
[0049] Dans ce cas, dans un mode de réalisation la surface de contact et/ou le deuxième aimant doit avoir un faible coefficient de friction, par exemple un coefficient de friction inférieur à 0,15, de préférence égale à 0,05.
[0050] Dans un mode de réalisation, la rainure appartient à un plan et la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant est sensiblement perpendiculaire à ce plan.
[0051] Dans un mode de réalisation, la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant a la dimension parallèle à la direction de translation du premier élément inférieure à 15 |im, de préférence inférieure à 10 |im, par exemple égale à 1 |im.
[0052] Dans un mode de réalisation, la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant a une rugosité (Ra) inférieure à 1 |im, de préférence inférieure à 0,8 |im, par exemple égale à 0,2 |im.
[0053] Dans un mode de réalisation, l'enveloppe fixe comprend une platine, la platine comprenant la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant, et une surface de fixation pour fixer la platine à l'enveloppe fixe.
[0054] Dans un mode de réalisation, la platine est en matériau ferromagnétique. [0055] Dans un mode de réalisation, la surface de contact et/ou le deuxième aimant est perpendiculaire à la surface de fixation.
[0056] Dans un mode de réalisation alternatif au mode de réalisation dans lequel le premier aimant est relié à l'enveloppe fixe et la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant est(sont) rel ié(e)(s) à la portion du premier élément, le premier aimant se trouve sur l'enveloppe, par exemple à proximité d'une platine de roulage qui n'est pas nécessairement ferromagnétique, et une portion du premier élément et/ou une portion du dispositif de guidage (par exemple une bague extérieure et/ou une douille si le dispositif de guidage est un roulement à billes) est en matériau ferromagnétique.
[0057] La présente invention concerne aussi un dispositif de guidage de douille à billes (« rotary stroke bearing »), comprenant :
- le système de transmission selon l'invention,
- une pièce (par exemple une lentille) reliée au premier élément et donc arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation, la surface de contact en matériau ferromagnétique et/ou le deuxième aimant coopérant avec le premier aimant, afin de bloquer toute rotation du premier élément et donc toute rotation de la pièce.
Brève description des figures
[0058] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
La figure 1 illustre une vue en perspective d'un actuateur linéaire comprenant un système de transmission vis-écrou selon un mode de réalisation de l'invention, avec un écrou qui se déplace avec un mouvement de translation, une vis tournante, un roulement à billes et un premier aimant rotatif. La figure 2 illustre une coupe longitudinale de l'actuateur linéaire de la figure 1.
La figure 3 illustre un détail de la figure 2.
La figure 4 illustre une coupe transversale de la figure 1.
La figure 5 illustre une vue par le bas d'un autre actuateur linéaire comprenant un système de transmission vis-écrou selon un autre mode de réalisation de l'invention, avec un écrou qui se déplace avec un mouvement de translation, une vis tournante, un roulement à billes et un premier aimant non rotatif.
La figure 6 illustre une vue latérale de l'actuateur linéaire de la figure 5.
La figure 7 illustre une coupe longitudinale de l'actuateur linéaire de la figure 6.
La figure 8 illustre une coupe transversale de l'actuateur linéaire de la figure 7, selon l'axe A-A.
La figure 9 illustre une coupe longitudinale d'une vue en perspective d'un autre actuateur linéaire comprenant un système de transmission vis-écrou selon un autre mode de réalisation de l'invention, avec un écrou qui se déplace avec un mouvement de translation, une vis tournante, un palier lisse et un premier aimant qui se déplace avec un mouvement de translation.
La figure 10 illustre une coupe longitudinale de l'actuateur linéaire de la figure 9. La figure 11 illustre une coupe longitudinale d'une vue en perspective d'un autre actuateur linéaire comprenant un système de transmission vis-écrou selon un autre mode de réalisation de l'invention, avec un écrou tournant, une vis qui se déplace avec un mouvement de translation, un palier lisse et un premier aimant qui se déplace avec un mouvement de translation.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0059] Dans la description qui suit, il sera fait référence, par souci de simplicité, à une force magnétique entre un (premier) aimant et un support ferromagnétique. Il faut toutefois comprendre que l'invention n'est pas limitée à une telle force magnétique, mais qu'elle comprend également (en complément ou en alternative) une force magnétique entre le premier aimant et un second aimant.
[0060] Dans la description suivante fournie à titre d'exemple, on fera référence, pour simplicité, à un système vis-écrou dans lequel le premier aimant est relié à la portion du premier élément (celui qui se déplace avec un mouvement de translation) et la surface de contact en matériau ferromagnétique est reliée à l'enveloppe fixe.
[0061] Il faut toutefois comprendre que l'invention n'est pas limitée à un tel mode de réalisation, mais inclut également tous les systèmes de transmission vis-écrou couverts par les revendications.
[0062] Par exemple, dans un autre mode de réalisation, non illustré sur les figures, le premier aimant est relié à l'enveloppe fixe et la surface de contact en matériau ferromagnétique est reliée à la portion du premier élément. Dans cet autre mode de réalisation, le premier aimant peut se trouver à proximité d'une platine de roulage qui n'est pas nécessairement ferromagnétique, et une portion du premier élément et/ou une portion du dispositif de guidage (par exemple une bague extérieure et/ou une douille si le dispositif de guidage est un roulement à billes) est en matériau ferromagnétique.
[0063] Dans cet autre mode de réalisation, le premier aimant peut avoir des dimensions plus grandes par rapport au premier mode de réalisation, cependant cela a un impact sur le diamètre total du système de transmission vis-écrou.
[0064] La figure 1 illustre une vue en perspective d'un actuateur linéaire 1 comprenant un système de transmission vis-écrou selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 illustre une coupe longitudinale de l'actuateur linéaire 1 de la figure 1. La figure 3 illustre un détail de la figure 2. La figure 4 illustre une coupe transversale de la figure 1.
[0065] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le système de transmission vis-écrou comprend un écrou 10 qui se déplace avec un mouvement de translation le long d'un axe principal X (visible par exemple sur la figure 2) d'une vis 20 qui tourne autour de cet axe X avec une vitesse de rotation donnée par un moteur M, éventuellement réduite par un réducteur R. L'écrou 10 est relié à une tête T, qui donc se déplace aussi par translation.
[0066] L'actuateur linéaire 1 peut par exemple être utilisé dans un dispositif tel que par exemple et de façon non limitative un dispositif implantable. D'autres exemples comprennent un actuateur linéaire pouvant être assemblé en parallèle pour constituer un tripode ou un hexapode pour positionner des composants tels que miroirs, lentilles ou plaquettes semi-conductrices, ou encore pour guider des outils chirurgicaux pour des opérations nécessitant une grande précision.
[0067] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le système de transmission comprend une enveloppe fixe 60 entourant l'écrou 10 et la vis 20. Dans ce mode de réalisation, il y a des billes entre la vis 20 et l'écrou 10. Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 60 n'est pas monobloc, à savoir réalisée de façon monolithique, mais elle comprend plusieurs pièces, y compris une pièce interne 61. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, l'enveloppe comprend également une pièce de reprise des efforts radiaux 62 dont la présence est optionnelle. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, cette pièce 62 est une cage à billes (des billes sont par exemple visibles sur la figure 4) arrangée pour se déplacer de la moitié de l'écrou dans la configuration de vis tournante.
[0068] L'enveloppe 60, et notamment sa pièce interne 61 comprend une rainure 90 définie par des côtés. Une portion de l'écrou 10 est arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans cette rainure 90.
[0069] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le système de transmission comprend une tige 30 (par exemple une goupille ou un pion) essentiellement perpendiculaire à l'axe X. Cette tige 30 est solidaire à l'écrou 10, donc elle se déplace aussi avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans cette rainure 90. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, cette tige 30 est insérée dans une cavité de l'écrou 10.
[0070] Cette tige 30 permet dans le mode de réalisation des figures 1 à 4 de porter le premier aimant 40 et aussi le dispositif de guidage, qui est dans ce cas un roulement à billes 80.
[0071] Cependant, dans d'autres modes de réalisation, le premier aimant 40 et/ou le dispositif de guidage est(sont) porté(s) directement par la portion de l'écrou 10 qui se déplace dans la rainure 90.
[0072] Le dispositif de guidage permet de guider le déplacement de la portion de l'écrou 10 (et dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, de la tige 30 aussi) dans la rainure 90. [0073] Comme mieux visible sur la figure 4, le roulement à billes 80 comprend une bague intérieure 82 (qui dans ce mode de réalisation est statique), une bague extérieure 83 (qui dans ce mode de réalisation est dynamique et notamment tourne autour de l'axe Y, et des corps roulants 81 (des billes sur les figures 1 à 4) maintenus entre la bague extérieure 83 et la bague intérieure 82. Dans un mode de réalisation, la bague statique comprenant deux parties distinctes et reliées entre elles, notamment un noyau et un cône, qui est généralement chassé sur le noyau et qui détermine le jeu souhaité dans le roulement. Dans un autre mode de réalisation, la bague statique comprend une seule pièce, à savoir un noyau (sans cône) : avantageusement, le roulement peut avoir du jeu, étant donné que celui-ci est rattrapé par le système selon l'invention.
[0074] Une cage peut dans certains cas être utilisée de façon connue afin d'espacer les corps roulants 81 entre les bagues.
[0075] Le nombre de points de contact (par exemple dans le cas où les corps roulants sont des billes) ou de lignes de contact (par exemple dans le cas où les corps roulants sont des rouleaux) des corps roulants avec les bagues peut varier selon le type de roulement. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le roulement 80 est un roulement à gorge profonde. Dans un autre mode de réalisation (non illustré), le roulement 80 est un roulement à billes à quatre points de contact : dans ce cas, le système selon l'invention permet d'avoir un roulement à billes à jeu réduit.
[0076] Dans un mode de réalisation des figures 1 à 4, les corps roulants sont amagnétiques ou avec une faible perméabilité magnétique, par exemple et de façon non limitative ils sont réalisés en céramique, ce qui évite aussi de lubrifier le roulement 80. L'utilisation de corps roulants amagnétiques ou avec une faible perméabilité magnétique permet d'éviter qu'une éventuelle magnétisation des corps roulants perturbe le fonctionnement du système selon l'invention. Cependant, le système selon l'invention fonctionne également avec des corps roulants magnétisables, par exemple des corps roulants en acier magnétisable. [0077] Comme mieux visible sur la figure 4, le roulement à billes 80 comprend dans ce mode de réalisation une douille (extérieure) 84 reliée à la bague extérieure 83 et donc tournant aussi autour de l'axe Y.
[0078] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le système de transmission vis-écrou comprend un premier aimant 40 relié via la tige 30 à la portion de l'écrou 10 qui se déplace dans la rainure 90. Dans ce mode de réalisation, le premier aimant 40 est solidaire de la partie dynamique du roulement 80, notamment de la douille 84, et donc il est aussi arrangé pour rouler autour de l'axe Y.
[0079] Dans un mode de réalisation, le premier aimant et/ou le deuxième aimant est un aimant permanent. Dans un mode de réalisation, le premier aimant et/ou le deuxième aimant est magnétisé le long de l'axe X. Dans un mode de réalisation, le premier aimant et/ou le deuxième aimant a une forme sensiblement cylindrique.
[0080] Selon l'invention, le système de transmission comprend une surface de contact 51 en matériau ferromagnétique (par exemple et de façon non limitative en fer, en alliage de fer ou en acier magnétisable) reliée à l'enveloppe fixe 60. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, cette surface de contact 51 appartient à une platine 50 qui est reliée à l'enveloppe fixe 60, par exemple via une ou plusieurs vis V. Dans un autre mode de réalisation non illustré, cette surface de contact 51 appartient directement à l'enveloppe fixe 60. Dans un autre mode de réalisation, la platine 50 et l'enveloppe fixe 60 forment une pièce monobloc.
[0081] Selon l'invention, cette surface de contact 51 coopère avec le premier aimant 40, en sorte de bloquer toute rotation de l'écrou 10.
[0082] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le contact entre la portion de l'écrou 10 qui se déplace par translation dans la rainure 90 et un côté de la rainure 90 est un contact indirect, par exemple via la tige 30 et/ou le dispositif de guidage 80. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, la douille 84 du dispositif de guidage 80 touche la platine 50. En l'absence de la douille 84, c'est la bague 83 qui peut rouler sur la platine 50. Dans ce mode de réalisation, la rainure 90 est un dégagement et n'est pas destinée à servir d'appui pour le roulage. Dans le cas du palier lisse (figures 9 à 11), un côté de la rainure peut être considéré comme surface de contact.
[0083] Dans un mode de réalisation, au moins une portion dynamique du dispositif de guidage (la douille extérieure 84 dans le mode de réalisation des figures 1 à 4) entre en contact direct C avec une portion de la surface de contact 51, comme par exemple visible sur la figure 4. La douille extérieure 84 donc roule sur cette surface de contact 51.
[0084] Dans un mode de réalisation, il y a une distance d (entrefer) entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51, visible par exemple sur la figure 4.
[0085] L'attraction magnétique entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51 permet d'assurer le contact C, visible sur la figure 4, entre une portion dynamique du dispositif de guidage (la douille extérieure 84 dans le mode de réalisation des figures 1 à 4) et une portion de la surface de contact 51.
[0086] Dans un mode de réalisation, la force d'adhérence est dimensionnée pour assurer ce contact C aux conditions extrêmes demandées par l'application du système selon l'invention (charge et accélération maximales). La force d'adhérence dépend notamment de la puissance de magnétisation de le premier aimant 40, de la distance d et du matériau de la platine 51, etc.
[0087] À titre d'exemple non limitatif, avec un premier aimant 40 cylindrique de diamètre 4 mm et de hauteur 2 mm en néodyme N45 avec une force de tenue de 4,1 N, une platine 50 en fer pur et une distance d de 0,3 mm, la force d'adhérence est de 2,1 N. Cette force multipliée par la distance la séparant de l'axe X de la vis 20 doit être supérieure au couple transmissible lors des conditions de fonctionnement extrêmes du système selon l'invention (charge et accélération maximales).
[0088] Dans un mode de réalisation, la surface de contact en matériau ferromagnétique 51 a la dimension parallèle à la direction de translation de l'écrou 10 (donc parallèle à l'axe X) inférieure à 15 pm, de préférence inférieure à 10 pm, par exemple égale à 1 pm.
[0089] Dans un mode de réalisation, la surface de contact en matériau ferromagnétique a une rugosité (Ra) inférieure à 1 pm, de préférence inférieure à 0,8 pm, par exemple égale à 0,2 pm. Dans un mode de réalisation, une trempe et/ou un planage à la meule est(sont) être utilisé(s) pour obtenir cette rugosité.
[0090] Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, la platine 50 comprend non seulement la surface de contact 51 en matériau ferromagnétique mais aussi une surface de fixation 52 (visible par exemple sur la figure 4) pour fixer la platine 50 à l'enveloppe fixe 60.
[0091] Dans un mode de réalisation, toute la platine 50 est en matériau ferromagnétique.
[0092] Dans un mode de réalisation, la surface de contact 51 est sensiblement perpendiculaire à la surface de fixation 52, comme visible par exemple sur la figure 4. En l'absence de cette perpendicularité, une calibration du système selon l'invention peut être effectuée avant de son utilisation.
[0093] La figure 5 illustre une vue par le bas d'un autre actuateur linéaire 1 comprenant un système de transmission vis-écrou selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 6 illustre une vue latérale de l'actuateur linéaire 1 de la figure 5. La figure 7 illustre une coupe longitudinale de l'actuateur linéaire 1 de la figure 6. La figure 8 illustre une coupe transversale de l'actuateur linéaire de la figure 7, selon l'axe A-A.
[0094] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le système de transmission vis-écrou comprend une vis 20 tournante autour d'un axe principal X de la vis (visible par exemple sur la figure 7), avec une vitesse de rotation donnée par un moteur M, éventuellement réduite par un réducteur R. Cette rotation cause un mouvement de translation de l'écrou 10 le long de l'axe X. Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, il y a des billes entre la vis 20 et l'écrou 10. Il s'agit d'un système similaire à celui des figures 1 à 4, avec la différence que dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le premier aimant 40 est non rotatif.
[0095] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, la vis 20 tourne dans une cavité d'une pièce intermédiaire 70, qui sert de surface de roulage pour la douille à billes 61, 62 qui reprend les efforts radiaux et le moment de force de flexion.
[0096] Comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le système de transmission des figures 5 à 8 comprend une enveloppe fixe 60 entourant l'écrou 10 et la vis 20.
[0097] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le système de transmission comprend une tige 30 (par exemple une goupille ou un pion) essentiellement perpendiculaire à la vis 20 et solidaire à l'écrou 10, donc qui se déplace aussi avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans la rainure 90. Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, cette tige 30 est insérée dans une cavité de la pièce intermédiaire 70 qui est reliée à la vis 20.
[0098] Cette tige 30permet dans le mode de réalisation des figures 5 à 8 de porter le premier aimant 40 et aussi le dispositif de guidage, qui est dans ce cas aussi un roulement à billes 80. [0099] Le dispositif de guidage permet de guider le déplacement de la portion de l'écrou 10 (et dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, de la tige 30 aussi) dans la rainure 90.
[00100] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le roulement 80 est aussi un roulement à billes à gorges profondes.
[00101] Comme mieux visible sur la figure 8, le roulement à billes 80 comprend dans ce mode de réalisation une douille (extérieure) 84 reliée à la bague extérieure 83 et donc tournant aussi autour de l'axe Y.
[00102] Cependant, dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le premier aimant 40 est porté par la tige 30 mais il n'est pas relié à la partie dynamique du roulement. Donc dans ce mode de réalisation, le premier aimant 40 est non-rotatif.
[00103] Selon l'invention, le système de transmission comprend une surface de contact 51 en matériau ferromagnétique (par exemple et de façon non limitative en fer, en alliage de fer ou en acier magnétisable) reliée à l'enveloppe fixe 60. Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, cette surface de contact 51 appartient à une platine 50 qui est reliée à l'enveloppe fixe 60, par exemple via une ou plusieurs vis V.
[00104] Selon l'invention, cette surface de contact 51 coopère avec le premier aimant 40, en sorte de bloquer toute rotation de l'écrou 10.
[00105] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 8, le contact entre la portion de l'écrou 10 qui se déplace par translation dans la rainure 90 et un côté de la rainure est un contact indirect, à savoir via la tige 30 et/ou le dispositif de guidage 80. [00106] Dans un mode de réalisation, au moins une portion dynamique du dispositif de guidage (la douille extérieure 84 dans le mode de réalisation des figures 1 à 4) entre en contact direct C avec une portion de la surface de contact 51, comme par exemple visible sur la figure 8.
[00107] Dans un mode de réalisation, il y a une distance d (entrefer) entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51, visible par exemple sur la figure 8.
[00108] L'attraction magnétique entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51 permet d'assurer le contact C entre une portion dynamique du dispositif de guidage (la douille extérieure 84 dans le mode de réalisation des figures 1 à 4) et une portion de la surface de contact 51.
[00109] Comme pour le mode de réalisation des figures 1 à 4, la force d'adhérence est dimensionnée pour assurer ce contact C aux conditions extrêmes demandées par l'application du système selon l'invention (charge et accélération maximales).
[00110] Bien entendu, la présence d'un premier aimant 40 non rotatif n'est pas liée à la présence d'un écrou 10 qui se déplace par translation. Le premier aimant, rotatif ou pas, peut être placé soit sur l'élément qui translate, soit sur l'enveloppe. Généralement, on cherche à minimiser la masse de l'élément qui translate. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 4 et 5 à 8 et de la figure 11, le premier aimant est placé sur la partie qui translate (sur le sous-ensemble écrou pour les figures 1 à 4 et 5 à 8 ; sur le sous-ensemble vis pour la figure 11).
[00111] Dans les modes de réalisation des figures 9 à 11, le dispositif de guidage est un palier lisse 80'. Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10 c'est l'écrou qui se déplace avec un mouvement de translation, par contre dans le mode de réalisation de la figure 11 c'est la vis qui se déplace avec un mouvement de translation. Une configuration d'actuateur linéaire 1 à écrou tournant (comme celle de la figure 11) est communément appelée « actuateur à vis non captive ».
[00112] Pour ce qui concerne le mode de réalisation des figures 9 et 10, l'écrou 10 qui se déplace avec un mouvement de translation le long d'un axe principal X (visible par exemple sur la figure 9) est solidaire d'une pièce intermédiaire 70, définissant une cavité qui reçoit au moins une portion de la vis 20 tournante.
[00113] Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, le système de transmission comprend une enveloppe fixe 60 entourant l'écrou 10 et la vis 20.
[00114] L'enveloppe fixe 60 comprend aussi un palier lisse 80'. Ce palier lisse 80' comprend une rainure 90 définie par des côtés. Une portion de la pièce intermédiaire 70 (ou - en l'absence de la pièce intermédiaire 70 - une portion de l'écrou 10) est arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans cette rainure 90.
[00115] Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, le système de transmission comprend une tige 30 (par exemple une goupille ou un pion) essentiellement perpendiculaire à la pièce intermédiaire 70 et solidaire à la pièce intermédiaire 70, et donc à l'écrou 10, donc qui se déplace aussi avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans cette rainure 90. Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, cette tige 30 est insérée dans une cavité de la pièce intermédiaire 70.
[00116] Cette tige 30 permet dans le mode de réalisation des figures 9 à 10 de porter le premier aimant 40.
[00117] Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, le dispositif de guidage permet de guider le déplacement de la tige 30 dans la rainure 90. Notamment, au moins une portion de la tige 30 rentre en contact par frottement avec un côté de la rainure 90.
[00118] Dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, le système de transmission vis-écrou comprend un premier aimant 40 relié via la tige 30 à la portion de la pièce intermédiaire 70 qui se déplace dans la rainure 90. Dans ce mode de réalisation, le premier aimant 40 est non rotatif.
[00119] Selon l'invention, le système de transmission comprend une surface de contact 51 en matériau ferromagnétique reliée à l'enveloppe fixe 60. Comme pour les modes de réalisation des figures 1 à 8, dans le mode de réalisation des figures 9 à 10, cette surface de contact 51 appartient à une platine 50 qui est reliée à l'enveloppe fixe 60, par exemple via une ou plusieurs vis V. Dans un autre mode de réalisation non illustré, cette surface de contact 51 se trouve directement à l'enveloppe fixe 60. Dans un autre mode de réalisation, la platine 50 et l'enveloppe fixe 60 forment une pièce monobloc.
[00120] Selon l'invention, cette surface de contact 51 coopère avec le premier aimant 40, en sorte d'assurer un contact entre la tige 30 et un côté de la rainure, ce qui permet de bloquer toute rotation de l'écrou 10.
[00121] Dans un mode de réalisation, il y a une distance d (entrefer) entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51, visible par exemple sur la figure 10.
[00122] L'attraction magnétique entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51 permet d'assurer le contact C' entre une portion du palier lisse 80' et une portion de la tige 30, comme visible sur la figure 10.
[00123] Comme pour les modes de réalisations de figures 1 à 8, la force d'adhérence est dimensionnée pour assurer ce contact C' aux conditions extrêmes demandées par l'application du système selon l'invention (charge et accélération maximales). La force d'adhérence dépend notamment de la puissance de magnétisation de le premier aimant 40, de la distance d et du matériau de la platine 51, etc.
[00124] La figure 11 illustre une coupe longitudinale d'une vue en perspective d'un autre actuateur linéaire comprenant un système de transmission vis-écrou selon un autre mode de réalisation de l'invention.
[00125] Dans le mode de réalisation de la figure 11, le système de transmission vis-écrou comprend un écrou 10 qui se déplace avec un mouvement de rotation autour d'un axe principal X avec une vitesse de rotation donnée par un moteur M, éventuellement réduite par un réducteur R. (visible par exemple sur la figure 9). La vis 20 se déplace par translation le long de cet axe X.
[00126] Dans le mode de réalisation de la figure 11, la vis 20 est solidaire d'une pièce intermédiaire 70, définissant une cavité qui reçoit au moins une portion de la vis 20.
[00127] Dans le mode de réalisation de la figure 11, le système de transmission comprend une enveloppe fixe 60 entourant l'écrou 10 et la vis 20.
[00128] L'enveloppe 60 comprend un palier lisse 80' qui comprend une rainure 90 définie par des côtés. Une portion de la pièce intermédiaire 70 (ou - en l'absence de la pièce intermédiaire 70 - une portion de la vis 20) est arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation le long de l'axe X dans cette rainure 90.
[00129] Dans le mode de réalisation de la figure 11, le système de transmission comprend une tige 30 comme pour les modes de réalisation des figures 9 à 10. Cette tige 30 permet dans le mode de réalisation de la figure 11de porter le premier aimant 40. [00130] Dans le mode de réalisation de la figure 11, le dispositif de guidage permet de guider le déplacement de la tige 30 dans la rainure 90. Notamment, au moins une portion de la tige 30 rentre en contact par frottement avec un côté de la rainure 90.
[00131] Dans le mode de réalisation de la figure 11, le système de transmission vis-écrou comprend un premier aimant 40 relié via la tige 30 à la portion de la pièce intermédiaire 70 qui se déplace dans la rainure 90. Dans ce mode de réalisation, le premier aimant 40 est non rotatif.
[00132] Selon l'invention, le système de transmission comprend une surface de contact 51 en matériau ferromagnétique (par exemple et de façon non limitative en fer, en alliage de fer ou en acier magnétisable) reliée à l'enveloppe fixe 60. Comme pour les modes de réalisation des figures 1 à 10, cette surface de contact 51 appartient à une platine 50 qui est reliée à l'enveloppe fixe 60, par exemple via une ou plusieurs vis V. Dans un autre mode de réalisation non illustré, cette surface de contact 51 directement à l'enveloppe fixe 60. Dans un autre mode de réalisation, la platine 50 et l'enveloppe fixe 60 forment une pièce monobloc.
[00133] Selon l'invention, cette surface de contact 51 coopère avec le premier aimant 40, en sorte de bloquer toute rotation de la vis 20.
[00134] Dans un mode de réalisation, il y a une distance d (entrefer) entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51. L'attraction magnétique entre le premier aimant 40 et la surface de contact 51 permet d'assurer le contact direct entre une portion du palier lisse 80' (en l'occurrence un côté de la rainure 90) et une portion de la tige 30.
[00135] Dans ce cas aussi, la force d'adhérence est dimensionnée pour assurer ce contact aux conditions extrêmes demandées par l'application du système selon l'invention (charge et accélération maximales). La force d'adhérence dépend notamment de la puissance de magnétisation de le premier aimant 40, de la distance d et du matériau de la platine 51, etc. [00136] L'invention concerne un dispositif de guidage de douille à billes (« rotary stroke bearing ») comprenant :
- le système de transmission selon l'invention,
- une pièce (par exemple une lentille) reliée au premier élément et donc arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation, la surface de contact en matériau ferromagnétique coopérant avec le premier aimant, afin de bloquer toute rotation du premier élément et donc toute rotation de la pièce.
[00137] Dans un mode de réalisation, la lentille doit être déplacée linéairement, mais qui ne doit pas tourner (risque de changer les paramètres optiques de la composition de la lentille). Dans ce cas de figure, un rattrapage de jeu magnétique selon l'invention dans cette connexion peut être appliqué.
Tl
Numéros de référence employés sur les figures
1 Actuateur linéaire 10 Ecrou 20 Vis 30 Tige 40 Premier aimant 50 Platine 51 Surface de contact 52 Surface de fixation 60 Enveloppe fixe 61 Pièce interne de l'enveloppe fixe 62 Pièce de reprise des efforts radiaux
70 Pièce intermédiaire 80 Roulement à billes 80' Palier lisse 81 Corps roulants 82 Bague intérieure 83 Bague extérieure 84 Douille du roulement à billes 90 Rainure A-A Axe pour coupe transversale C Contact entre le roulement et la surface de contact C' Contact entre le palier et la tige d Distance premier aimant - surface de contact M Moteur MR Réducteur T Tête V Vis X Axe principal vis Y Axe de rotation du roulement 80

Claims

Revendications
1. Système de transmission vis-écrou, comprenant :
- un premier élément (10 ; 20),
- un deuxième élément (20 ; 10) arrangé pour tourner autour d'un axe (X) et coopérant avec le premier élément (10 ; 20) en sorte que le premier élément (10 ; 20) se déplace avec un mouvement de translation le long de cet axe (X) lorsque le deuxième élément tourne (20 ; 10), le premier élément (10 ; 20) étant un écrou respectivement une vis, le deuxième élément (20 ; 10) étant la vis respectivement l'écrou,
- une enveloppe (60) fixe entourant au moins partiellement le premier élément (10 ; 20) et le deuxième élément (20 ; 10) et comprenant une rainure (90) définie par des côtés,
- le premier élément (10 ; 20) comprenant une portion arrangée pour se déplacer avec un mouvement de translation dans la rainure (90), caractérisé en ce que le système comprend :
- un premier aimant (40) relié à cette portion respectivement à l'enveloppe fixe (60), et en ce que
- une surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou un deuxième aimant, la surface de contact (51) et/ou le deuxième aimant étant rel ié(e)(s) à l'enveloppe (60) fixe respectivement à cette portion, cette surface de contact (51) et/ou le deuxième aimant coopérant avec le premier aimant (40), en sorte de bloquer toute rotation du premier élément (10 ; 20).
2. Système selon la revendication 1, comprenant un dispositif de guidage (80 ; 80') pour guider le déplacement de la portion du premier élément (10 ; 20).
3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, le dispositif de guidage étant un dispositif de guidage à corps roulants (80).
4. Système selon la revendication 3, le dispositif de guidage à corps roulants (80) étant un roulement à billes.
5. Système selon l'une des revendications 3 à 4, le dispositif de guidage à corps roulants (80) comprenant une bague extérieure (83) dont au moins une portion est arrangée pour rouler sur la surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant, ou comprenant une douille (84) reliée à la bague extérieure (83) et dont au moins une portion est arrangée pour rouler sur la surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant.
6. Système selon la revendication 5, le premier aimant (40) étant relié à la bague extérieure (83) ou à la douille (84).
7. Système selon l'une des revendications 3 à 6, les corps roulants étant amagnétiques.
8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, la portion du premier élément (10 ; 20) étant reliée à une tige (30) arrangée pour se déplacer par translation dans la rainure et pour porter le premier aimant (40).
9. Système selon la revendication 8, le dispositif de guidage à corps roulants (80) étant porté par la tige (30).
10. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, le dispositif de guidage étant un palier lisse (80'), le palier lisse (80') comprenant ladite rainure (90).
11. Système selon l'une des revendications 1 à 10, la surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant ayant la dimension parallèle à la direction de translation (X) du premier élément inférieure à 15 |im.
12. Système selon l'une des revendications 1 à 11, la surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant ayant une rugosité (Ra) inférieure à 1 |im.
13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'enveloppe fixe (60) comprend une platine (50), la platine (50) comprenant la surface de contact (51) en matériau ferromagnétique et/ou sur le deuxième aimant, et une surface de fixation (52) pour fixer la platine (50) à l'enveloppe fixe (60).
14.Système selon la revendication 13, la platine (50) étant en matériau ferromagnétique.
15. Système selon l'une des revendications 13 ou 14, la surface de contact (51) et/ou sur le deuxième aimant étant perpendiculaire à la surface de fixation (52).
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