FR2521662A1 - Ensemble d'arbre cannele et de palier a glissement a billes universel - Google Patents

Abstract

CET ENSEMBLE D'ARBRE CANNELE ET DE PALIER A GLISSEMENT A BILLES UNIVERSEL COMPREND UN MANCHON EXTERIEUR A, UNE PAIRE DE DEMI-CAGES B, UN ARBRE CANNELE ET DES JEUX DE BILLES. LE MANCHON COMPORTE DEUX RAINURES LONGITUDINALES EXTERIEURES 1, 2 DIAMETRALEMENT OPPOSEES, CHACUNE MUNIE DE DEUX SURFACES 5, 6 DE ROULEMENT DES BILLES, INTERCALEES AVEC DEUX RAINURES LONGITUDINALES 3, 4 DIAMETRALEMENT OPPOSEES, CHACUNE EGALEMENT MUNIE DE DEUX SURFACES 7, 8 DE ROULEMENT DES BILLES. LES DEMI-CAGES B QUI SONT INTRODUITES DANS LES EXTREMITES DU MANCHON COMPRENNENT CHACUNE UNE BASE 14, UN GUIDE INTERIEUR B QUI COOPERE AVEC LES RAINURES INTERIEURES POUR DEFINIR DES CHEMINS A BILLES DE SUPPORT DE CHARGE ET DES GUIDES EXTERIEURS B QUI COOPERENT AVEC LES RAINURES EXTERIEURES POUR DEFINIR DES CHEMINS A BILLES NON CHARGEES. L'ARBRE A UNE SECTION TRANSVERSALE QUI CORRESPOND A CELLE DE L'INTERIEUR DE LA CAGE ET COMPORTE, A SES ANGLES, DES NERVURES LONGITUDINALES MUNIES DE SURFACES DE ROULEMENT POUR LES BILLES DU PALIER.

Description

La présente invention se rapporte, d'une manière géné-

rale, à un ensemble d'arbre cannelé et de palier à glissement à billes universel qui comporte un palier à billes et un arbre cannelé monté coulissant dans le palier à billes et qui permet un mouvement relatif linéaire entre le palier à billes et l'arbre cannelé soit seul soit en combinaison avec la transmission d'un couple de l'arbre cannelé au palier à

billes ou vice-versa.

L'ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes qui

fait l'objet de la présente invention est susceptible de mul-

tiples applications sur les broches de diverses machines-

outils,sur les colonnes et bras de robots industriels, sur les chargeurs automatiques, sur les broches de machines de

soudage par points, sur les arbres de guidage de diverses ma-

chines automatiques à grande vitesse,etc Des ensembles d'arbre cannelé et de palier à glissement à billes universels, du type ci-dessus mentionné, sont déjà

connus D'une manière générale, le palier à billes de l'en-

semble d'arbre cannelé et de palier à billes est composé d'un manchon extérieur et d'une cage pour retenir entre eux un grand nombre de billes groupées en plusieurs jeux dans chacun desquels les billes sont guidées en tant que billes de support de charge et billes non chargées le long de chemins de guidage en forme de boucles allongées constitués par des canaux approximativement en U Ces canaux sont formés dans la paroi et dans la surface périphérique intérieure d'un manchon

cylindrique extérieur en acier, ce qui nécessite des opéra-

tions d'usinage compliquées et onéreuses Par exemple, la pré-

paration du manchon extérieur nécessite un travail de tour-

nage tandis que la formation des divers canaux longitudinaux

nécessite un travail de brochage Le nombre relativement éle-

vé des étapes nécessaires pour l'exécution de ces opérations d'usinage de différents types estl'une des causes principales

de l'accroissement des coûts du produit fini.

En outre, la cage qui est adaptée à l'intérieur du man-

chon extérieur est habituellement formée par emboutissage et

est composée d'une série de segments s'étendant longitudinale-

ment et uniformément répartis dans le sens de la circonfé-

rence du manchon extérieur et elle nécessite des processus compliqués et difficiles pour son assemblage ce qui entraîne le risque qu'un déplacement relatif sans à coup entre l'arbre cannelé et le palier à billes ne puisse pas être obtenu du

fait d'erreurs éventuelles commises pendant l'assemblage.

En outre, étant donné qu'une rainure de changement de direction de roulement pour transférer les billes de la zone

des billes de support de charge à la zone des billes non char-

gées ou vice-versa est située à une partie de joint entre le manchon extérieur et/ou la cage et une plaque de fermeture d'extrémité, même un faible décalage se produisant au niveau de la partie de joint provoque l'application d'une résistance

au roulement régulier des billes et/ou est une cause de pro-

duction de bruit.

En outre, du fait d'un agencement tel qu'une ligne pas-

sant par le centre axial du manchon extérieur et par le centre d'une bille de support de charge forme un angle obtus avec une ligne qui passe par la bille de support de charge et par la bille non chargée adjacente, il existe une distance radiale d'une grandeur importante entre le centre axial du manchon extérieur et le centre de la bille non chargée, ce

qui est à l'origine de ce problème que le mouvement de circu-

lation des billes devient difficile lorsqu'il est sous l'in-

fluence d'une force centrifuge à laquelle les billes sont sou-

mises lors de la rotation de l'ensemble d'arbre cannelé et de

palier à billes.

La présente invention a notamment pour buts: de réaliser un ensemble d'arbre cannelé et de palier

à billes universel qui soit pratiquement exempt des inconvé-

nients ci-dessus mentionnés; de réaliser un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes qui puisse être fabriqué et assemblé d'une manière très simplifiée sans nécessiter un travail ou traitement d'usinage pour former les canaux de guidage des billes dans la manchon extérieur; de réaliser un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes dans lequel les plaques d'extrémité soient formées en une seule pièce avec une cage de retenue des billes; de réaliser un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes dans lequel les billes puissent rouler sans à coup le long des chemins de roulement en forme de boucles fermées sans produire de bruit même dans les zones de changement de direction de roulement; de réaliser un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes dans lequel un mouvement de circulation sans à coup des billes alignées puisse être assuré par l'établissement

d'une relation des positions ourelation géométrique appro-

priée entre les billes de support de charge et les billes

non chargées.

Compte-tenu des buts ci-dessus et d'autres buts de l'in-

vention qui apparaîtront plus clairement à la lecture de la

description qui va suivre, il est prévu,conformément à un as-

pect général de la présente invention, un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes comprenant un manchon extérieur cylindrique muni d'une paire de rainures extérieures pour guider les billes non chargées et d'une paire de rainures

intérieures pour guider les billes de support de charge for-

mées longitudinalement respectivement dans la paroi extérieure

et dans la paroi intérieure du manchon extérieur de telle ma-

nière que les rainures extérieures et les rainures intérieures

alternent les unes avec les autres dans la direction circonfé-

rentielle du manchon extérieur, les-rainures extérieures étant disposées symétriquement dans des positions diamétralement

opposées l'une à l'autre, les rainures intérieures étant égale-

ment disposées symétriquement dans des positions diamétrale-

ment opposées l'une à l'autre, ensemble dans lequel des pre-

mières surfaces de roulement des billes sont formées sur les deux côtés longitudinaux de chacune des rainures intérieures, chacune des premières surfaces de roulement des billes ayant un centre de courbure situé sur une première ligne qui est inclinée à un angle d'environ 450 par rapport à une seconde ligne qui passe par l'axe longitudinal central de chacune des rainures extérieures tandis que des secondes surfaces de

roulementdes billes sont formées sur les deux côtés longitu-

dinaux de chacune des rainures extérieures, chacune des se-

condes surfaces de roulement des billes ayant un centre de

courbure situé sur une troisième ligne qui intersecte la pre-

mière ligne à un angle d'environ 90 et s'étend en direction de la seconde ligne, cet ensemble comportant une paire de demi-cages comportant des organes de guidage extérieurs dont chacun comporte une cloison de séparation faisant saillie vers l'intérieur à un emplacement correspondant à la seconde ligne,des rainures pour guiner les billes non chargées étant formées respectivement de chaque côté de chacune des cloisons de séparation, chacune des rainures coopérant avec celle des surfaces de roulements des billes formées dans chacune des rainures extérieures qui en est adjacente et un organe de guidage intérieur muni de rainures pour guider les billes de support de charge en coopération avec les premières surfaces de roulement des billes formées dans les rainures intérieures

du manchon extérieur qui leur correspondent, chacune des rai-

nures de guidage des billes de support de charge comportant une fente longitudinale, les organes de guidage intérieur et extérieurs faisant saillie longitudinalement à partir d'une partie de base de la demi-cage en laissant entre eux un espace prédéterminé, les demi-cages étant assemblées entre elles dans une disposition bout à bout pour constituer une cage complète,

l'ensemble comportant également un arbre cannelé monté coulis-

sant dans un alésage délimité par l'organe de guidage inté-

rieur et comportant une série de protubérances longitudinales

agencées pour être respectivement reçues dans un nombre cor-

respondant d'évidements délimités par les rangées de billes reçues à l'intérieur des rainures de guidage des billes et

retenues entre le manchon extérieur et la cage complète.

Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation actuelle-

ment préféré,faite par référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 est une vue éclatée en perspective représentant un manchon extérieur et une paire de demi-cages constituant

un, palier à glissement à billes universel pour un arbre can-

nelé, selon un premier mode de réalisation de l'invention;

la Fig 2 est une vue en coupe,prise au milieu de l'en-

semble d'arbre cannelé et de palier à billes à l'état as- semblé; la Fig 3 est une vue semblable à celle de la Fig 2 qui montre la relation des positions ou relation géométrique entre les billes de support de charge, les billes non chargées et les surfaces de roulement des billes, l'arbre cannelé ayant été retiré;

la Fig 4 est une vue en coupe,prise suivant la ligne IV-

IV de la Fig 3 qui montre le mouvement de circulation des billes dans une disposition alignée; la Fig 5 est une vue en coupe, prise suivant la ligne V-V de la Fig 2; la Fig 6 est une vue en coupe, prise suivant la ligne VI-VI de la Fig 3 pour montrer l'assemblage entre le manchon extérieur et les demi-cages; et la Fig 7 est une vue d'élévation montrant l'ensemble d'arbre cannelé et de palier à glissement à billes universel

selon l'invention,à l'état assemblé.

On décrira maintenant l'invention à l'aide d'un mode de

réalisation illustratif et en se référant aux dessins annexés.

Comme représenté sur les Fig 1 à 6 auxquelles on se ré-

férera et plus particulièrement sur la Fig 1,un ensemble d'arbre cannelé et de palier à glissement à billes universel

selon un mode de réalisation de l'invention est essentielle-

ment composé d'un manchon, désigné par la référence générale A, d'une paire de demi-cages B ayant une structure identique

l'une à l'autre et agencées de manière à pouvoir être assem-

blées dans une disposition bout à bout pour former une cage ou support désigné par la référence générale B, B, plusieurs jeux de billes C (non représenté-essurla Fig 1 > conçues pour

pouvoir rouler dans des rainures de guidage sans fin respec-

tives formées entre le manchon extérieur A et la cage ou sup-

port B, B, comme décrit ci-après, et un abre cannelé 24 (non représenté sur la Fig 1) Le manchon A fabriqué en acier trempable par emboutissage ou étirage avec une épaisseur de paroi uniforme comporte des rainures formées dans sa surface

périphérique extérieure et appelées dans la description et

les revendications rainures extérieures 1 et 2 et des rai-

nures formées dans sa surface périphérique intérieure appe-

lées dans la description et les revendications rainures inté-

rieures 3 et 4 qui ont toutes une section transversale ap-

proximativement en forme de U Les rainures extérieures 1 et

2 et les rainures intérieures 3 et 4 formées dans les sur-

faces extérieure et intérieure du manchon A alternent les unes avec les autres, vues dans la direction circonférentiele

du manchon Les rainures extérieures 1 et 2 sont disposées sy-

métriquement dans des positions diamétralement opposées l'une à l'autre de sorte que les deux rainures sont bissectées par

une ligne horizontale X qui passe par l'axe central O du man-

chon extérieur A tandis que les rainures intérieures 3 et 4 sont également disposées symétriquement dans des positions

diamétralement opposées l'une à l'autre de façon à être bis-

sectées par une ligne vertical Y qui passe par l'axe central O et est perpendiculaire à la ligne X, comme on peut le voir

clairement sur la Fig 2 Les rainures intérieures et exté-

rieures 1, 2, 3 et 4 s'étendent dans la direction longitudi-

nale du manchon extérieur A parallèlement les unes aux autres.

Chacune des rainures extérieures 1 et 2 est agencée pour gui-

der les billes C 1 non chargées tandis que les rainures inté-

rieures 3 et 4 sont agencées pour guider les billes C 2 de sup-

port de charge qui servent à la transmission du couple,comme on le décrira ci-après en détail A cette fin, chacune des rainures extérieures 1 et 2 est munie de surfaces 5 et 6 de roulement des billes sur ses deux côtés,chacune des surfaces de roulement ayant une courbure approximativement égale à celle des billes C De la même manière, chacune des rainures

intérieures 3 et 4 est munie de surfaces 7 et 8 dont la cour-

-35 bure correspond approximativement à celle des billes C. Pour décrire la relation entre les positions ou relation géométrique entre les surfaces 5 et 6 de roulement des billes formées dans chacune des rainures extérieures 1 et 2 et les surfaces 7 et 8 de roulement des billes formées dans chacune des rainures intérieures 3 et 4, en prenant comme exemple la rainure extérieure 2 située du côté droit bissectée par la ligne horizontale X et les rainures intérieures adjacentes

3 et 4, il est important de noter que la surface 5 de roule-

ment des billes située du côté inférieur de la rainure exté-

rieure 2, en considérant la Fig 2, coopère avec la surface

7 de roulement des billes située du côté inférieur de la rai-

nure intérieure 4 pour former un chemin de roulement en boucle fermée le long duquel un jeu de billes C circule tandis

que la surface 6 de roulement des billes située du côté supé-

rieur de la rainure extérieure 2, en considérant la Fig 2, est combinée avec la surface 8 de roulement des billes située du côté supérieur de la rainure intérieure 3 pour former un autre chemin de roulement en boucle fermée le long duquel un autre jeu de billes C circule de la manière représentée sur

la Fig 5.

Sur la Fig 3 à laquelle on se référera, on notera égale-

ment que les centres de courbure 1 et 2 des surfaces 7 et 8

de roulement des billes respectivement de la rainure inté-

rieure 3 et de la rainure intérieure 4 sont situés sur des

lignes inclinées X 1 et, respectivement, Y 1, la ligne X 1 cor-

respondant à une rotation de la ligne horizontale X d'environ 45 en sens inverse des aiguilles d'une montre tandis que la ligne Y 1 correspond à une rotation de la ligne verticale Y d'environ 450 en sens inverse des aiguilles d'une montre, la

ligne verticale Y passant par le centre O du manchon exté-

rieur A perpendiculairement à la ligne horizontale X Ces centres de courbure 1 et 2 des surfaces 7 et 8 de roulement des billes coïncident avec les centres O, O 6 des cercles des rainures 15 et, respectivement, 16 de guidage des billes de support de charge de la cage B, B décrite ci-après D'autre part, le centre de courbure 03 de la surface 6 de roulement des billes formée dans la rainure extérieure 1 ou 2 est situé sur une ligne X 2 qui passe par le centre de courbure 1 de la surface 8 de roulement des billes et intersecte la ligne X 1

à un angle e qui est approximativement égal à 900 Ceci s'ap-

plique également au centre de courbure 04 de la surface 5 de

roulement des billes Ces centres de courbure 03 et 04 coin-

cident avec les centres 07 et 8 des cercles des rainures 18 et respectivement, 19 de guidage des billes non chargées de la cage B, B. Grâce à cet agencement géométrique qui est tel que la ligne X 2,qui passe à la fois par le centre d'une bille C 2 de support de charge et par le centre de la bille C non chargée

adjacente,intersecte la ligne inclinée X 1 à un angle e d'envi-

ron 90 , la ligne inclinée X 1 passant par l'axe central O du manchon extérieur A et par le centre de la bille de support de charge C 2, la différence entre la distance radiale de l'axe central O du manchon extérieur A au centre de la bille

de support de charge et la distance radiale de cet axe cen-

tral O au centre de la bille non chargée peut être fortement réduite à environ la moitié du rayon des billes de telle

sorte que la bille de support de charge et la bille non char-

gée peuvent être positionnées très proches l'une de l'autre.

En outre, la bille C 2 de support de charge qui roule dans la

rainure de la cage B, B est en contact avec la surface de rou-

lement des billes de la rainure intérieure sur un angle de contact O < d'environ 450 Lorsqu'une charge est appliquée, la surface sur laquelle la surface de la bille C 2 de support de charge est en contact avec la surface de roulement des billes est accrue du fait de la déformation élastique d'o il résulte que la charge à supporter par unité de surface de la surface

de roulement des billes est réduite d'une manière correspon-

dante ce qui, à son tour, signifie que le couple à trans-

mettre peut être accru d'une manière correspondante.

Sur la Fig 1 à laquelle on se référera à nouveau, la référence numérique 9 désigne un logement de clavette formé dans le manchon extérieur A pour monter l'ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes sur d'autres structures ou pour

l'assembler à de telles autres structures.

Chacune des moitiés B du support ou cage qui servent en combinaison à guider le roulement des billes C 2 de support de charge et des billes C 1 non chargées est formée en une seule pièce par moulage en coquille, par moulage d'une résine ou par coulée de précision Les demi-cages sont conçues pour s'adapter sans jeu dans le manchon extérieur A dans lequel elles sont introduites à partir de ses deux extrémités en étoit contact avec les surfaces périphériques intérieure et extérieure du manchon A de façon à s'assembler entre elles

dans une partie centrale dans une disposition bout à bout.

A cette fin, chacune des demi-cages B comporte un organe de guidage intérieur B 1 ayant un profil en coupe transversale approximativement elliptique conçu pour être mis en contact

intime avec la surface périphérique intérieure du manchon ex-

térieur A et des organes de guidage extérieurs B 2, dont chacun a une section transversale approximativement en forme de T, conçus pour venir en appui sans Jeu contre la surface de fond respectivement de la rainure extérieure 1 et de la rainure extérieure 2, du manchon extérieur A Les organes de guidage

intérieur et extérieurs B 1 et B 2 s'étendent à partir d'une par-

tie de base circulaire 14 dans la direction longitudinale de la demi-cage B dans la structure en une seule pièce L'organe de guidage intérieur B 1 comporte une paire d'éléments plats 12 approximativement rectangulaires, horizontalement symétriques

et diamétralement opposés l'un à l'autre et agencés de fa-

çon à s'adapter sans jeu contre et en correspondance avec une surface intérieure plate respective O o du manchon,chacune des surfaces 10 s'étendant entre les rainures intérieures 3 et 4 du manchon extérieur A, et une paire d'éléments arqués 13 à

section transversale en arc de cercle verticalement symé-

triques et diamétralement opposés l'un à l'autre et dont cha-

cun a une surface périphérique extérieure arquée dont le

centre de courbure coïncide avec le centre axial O Les sur-

faces périphériques extérieures arquées des éléments arqués 13 sont ainsi en contact sans jeu et en correspondance avec les

rainures intérieures 3 et 4 du manchon extérieur A, après as-

semblage Les éléments plats 12, de même que les éléments ar-

qués 13,s'étendent longitudinalement à partir de la partie de base circulaire 14 dans la structure en une seule pièce Les

surfaces intérieures des éléments plats qui se font face coo-

pèrent avec les surfaces intérieures des éléments arqués 13

pour délimiter un espace ou alésage 11 approximativement rec-

tangulaire dans lequel l'arbre cannelé 24 est monté coulis- sant Les rainures 15 et 16 de guidage des billes de support

de charge sont formées dans les régions qui séparent les élé-

ments plats 12 des éléments arqués 13 Chacune des rainures

et 16 a un rayon de courbure approximativement égal à ce-

lui des billes C et comporte une fente longitudinale qui a une plus petite largeur que le diamètre des billes C de sorte

que les billes C 2 de support de charge sont empêchées de tom-

ber hors des rainures 15 et 16 (voir la Fig 2) Comme pré-

cédemment décrit, les centres de courbure 05 et 06 des rai-

nures 15 et 16 de guidage des billes de support de charge colncident avec les centres de courbure et 2 des surfaces

7 et 8 de roulement des billes formées sur les rainures inté-

rieres 3 et, respectivement, 4 du manchon extérieur A. D'autre part, chacun des organes de guidage extérieurs B 2 ayant une section transversale approximativement en forme de

T comporte une cloison de séparation 17 s'étendant vers l'in-

térieur et venue de moulage le long d'une ligne longitu-

dinale centrale de l'organe de guidage extérieur, la cloison de séparation 17 étant séparée de l'élément 12 en forme de

plaque plate mentionné ci-dessus d'une distance approximati-

vement égale à l'épaisseur de la paroi du manchon extérieur A. Ainsi, lorsque le manchon extérieur A et les demi-cages B sont

assemblés, les cloisons de séparation 17 s'étendant vers l'in-

térieur sont situées sur l'axe longitudinal central respecti-

vement de la rainure extérieure 1 et de la rainure extérieure 2 et, de ce fait, sur la ligne horizontale X qui passe par le centre axial O du manchon extérieur Sur les deux côtés de chacune des cloisons de séparation 17, il est formé,au niveau

de leur partie de base,des rainures 18 et 19 à section trans-

versale semi-circulaire qui forment les chemins de roulement pour les billes C 1 non chargées en coopération respectivement avec la surface 5 de roulement des billes et avec la surface 6 de roulement des billes qui sont formées dans le manchon extérieur A Il va sans dire que les surfaces intérieures

des rainures 18 et 19 ont un rayon de courbure approximative-

ment égal à celui des billes C Les centres de courbure 07 et 8 des rainures 18 et 19 de guidage des billes non chargées coïncident avec les centres de courbure O 3 et 04 des surfaces et 6 de roulement des billes formées dans la périphérie ex- térieure du manchon A. Comme précédemment décrit, les deux demi-cages B, B qui ont la même structure sont adaptées dans le manchon extérieur

A, à partir de ses deux extrémités dans une disposition en bu-

tée bout à bout de façon à être assemblées entre elles dans la partie centrale du manchon extérieur A A cette fin, il

est formé dans les extrémités en vis à vis des organes de gui-

dage intérieurs Bl et des organes de guidage extérieurs B 2 des demicages B, B des tétons ou pieds de positionnement 20 et des trous de piétage ou de guidage 21 qui alternent de sorte que les tétons 20 formés dans l'une des demi-cages B, B

peuvent s'engager dans les trous 21 de l'autre demi-cage.

Comme représenté sur la Fig 5 à laquelle on se référera, il

est formé dans la paroi interne de la partie de base cylin-

drique 14 de chaque demi-cage B des rainures 22 de changement de direction de roulement des billes pour faire communiquer les rainures 15 et 16 de guidage des billes de support de charge respectivement avec la rainure 18 et avec la rainure 19 de guidage des billes non chargées de façon à permettre ainsi le changement de la direction de roulement des billes de la zone des billes C 2 de support de charge vers la zone des billes C 1 non chargées, ou vice-versa Des languettes 23 sont formées dans la rainure 22 de changement de direction de roulement des billes du côté de la zone des billes de support de charge pour dévier vers le haut les billes C 2 de support de charge qui doivent être transférées

à la zone des billes C 1 non chargées.

Comme représenté sur les Fig 2, 4 et plus particulière-

ment sur la Fig 7, auxquelles on se référera, l'arbre cannelé 24 est monté coulissant dans l'alésage 11 formé par l'organe de guidage intérieur Bl de la cage, l'arbre cannelé 24 ayant

une section transversale rectangulaire qui coïncide approxi-

mativement avec celle de l'alésage intérieur 11 L'arbre can-

nelé 24, a au minimum une longueur qui permet à toutes les rangées longitudinales de billes C 2 de support de charge de rouler et il est muni de parties nervurées 25 à chacun de ses

angles Comme on peut le voir sur les Fig 2 et 7, il est for-

mé sur les parois latérales opposées des nervures 25 des sur-

faces 26 et 27 de roulement des billes dont chacune a un rayon de courbure approximativement égal au rayon des billes C L'angle de contact entre ces surfaces de roulement des billes et les billes C 2 de support de charge est également choisi de l'ordre de 450 Après que les deux demi- cages B, B ont été montées dans le manchon A à partir des deux extrémités de ce dernier dans une disposition face à face,on visse des boulons filetés 30, enfilés dans des trous traversants 29 formés dans les parois d'extrémité des demi-cages,dans des trous taraudés respectifs 28 formés dans le manchon extérieur A Une fois les boulons

30 serrés, on obtient un ensemble d'arbre cannelé et de pa-

lier à glissement à billes universel formant une structure unitaire Dans le cas o les demi-cages sont fabriquées en une résine synthétique, l'assemblage au centre du manchon

peut être effectué au moyen de techniques de soudage des ma-

tières plastiques bien qu'une telle disposition n'ait pas

été représentée.

Dans l'ensemble d'arbre cannelé et de palier à glisse-

ment à billes universel ayant la structure décrite ci-dessus,

lorsque l'arbre cannelé 24 est déplacé dans la direction lon-

gitudinale tout en étant entraîné en rotation dans un sens, les billes C disposées à l'intérieur de la cage B, B,

c'est-a-dire les billes C 2 de support de charge pour la trans-

mission de couple font saillie en partie à travers les fentes formées dans les rainures 15 et, respectivement, 16 de guidage

des billes de support de charge précitées de façon à être pla-

cées en contact de roulement avec les surfaces 26 et 27 de rou-

lement des billes forméesdans chacune des nervures 25 de l'arbre cannelé 24 et avec les surfaces 7 et 8 de roulement des billes du manchon A Lorsque les billes C 2 de support de charge sont déviées par les languettes 23,qui font saillie dans les rainures 15 et 16 de guidage des billes de support de charge, de façon à tourner dans la direction de roulement

du chemin linéaire au chemin circulaire,les billes C 2 de sup-

port de charge se déplacent en roulant dans les rainures 22 de changement de direction de roulement des billes formées dans les parties de basecylindriques 14 de la cage de façon à être transférées aux rainures 18 et 19 de guidage des billes non chargées de la cage B, B dans lesquelles les billes C 2 cessent d'être soumises à une charge De cette manière, les billes C sont amenées à se déplacer le long des rainures 15

et 16 de guidage des billes de support de charge et respecti-

vement le long de la rainure 18 et de la rainure 19 de guidage des billes non chargées suivant une boucle fermée de telle sorte que la même bille C fonctionne en tant que bille C 2 de

support de charge et en tant que bille C 1 non chargée.

Avec la structure de l'ensemble d'arbre cannelé et de

palier à glissement à billes universel selon l'invention dé-

crit ci-dessus, les surfaces de roulement des billes des rai-

nures intérieures et extérieures du manchon extérieur peuvent

être formées en même temps que le manchon extérieur par embou-

tissage sans qu'il soit nécessaire de former des canaux de gui-

dage en forme de U par brochage comme dans la technique anté-

rieure En outre, étant donné que les rainures de guidage pour

les billes non chargées peuvent être réalisées par la combinai-

son des rainures extérieures du manchon extérieur et des or-

ganes de guidage extérieurs de la cage, il n'est pas besoin

d'effectuer d'opérations de brochage ce qui entraîne une réduc-

tion des coûts de fabrication.

De plus, du fait de l'angle de contact d'environ 450

entre les billes de support de charge et la surface de roule-

ment des billes, l'ensemble d'arbre et de palier à billes

est capable de transmettre un couple accru tandis qu'une capa-

cité de support de charge accrue est assurée en ce qui con-

cerne les charges radiales.

* Grâce à la petite différence qui existe entre la dis-

tance radiale du centre axial du manchon extérieur au centre des billes de support de charge, d'une part, et la distance radiale dudit centre axial au centre des billes non chargées,

d'autre part, le diamètre du manchon extérieur peut être ré-

duit de façon à permettre la réalisation d'un ensemble de pa- lier de conception compacte et de petite taille,le coût des

matières étant,de ce fait, réduit d'une manière correspondante.

En outre, du fait de la caractéristique ci-dessus mentionnée,

l'influence d'une force centrifuge produite lors d'une rota-

tion à grande vitesse peut être réduite à une valeur mini-

male de sorte que la circulation des billes peut être effec-

tuée sans à coup et sans rencontrer une résistance au glisse-

ment appréciable En outre, l'agencement suivant lequel les rangées de billes de support de charge sont emprisonnées

entre les surfaces de roulement des billes du manchon exté-

rieur et celles de l'arbre cannelé en étant "prises en sand-

wich' entre elles, permet d'appliquer une charge préalable dans un sens de rotation du telle sorte que la rigidité de même que la durée de vie utile de l'ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes peuvent être nettement accruesce qui

constitue un avantage supplémentaire.

On a décrit l'invention en se référant à un mode de

réalisation illustratif représenté dans les dessins annexés.

On doit cependant noter que les spécialistes peuvent facile-

ment imaginer des variantes et modifications de la structure

décrite sans sortir pour cela du cadre ni s'écarter de l'es-

prit de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes caracté-

risé en ce qu'il comprend un manchon extérieur cylindrique

(A) muni d'une paire de rainures extérieures ( 1, 2) pour gui-

der les billes (C 1) non chargées et d'une paire de rainures intérieures( 3,4)pour guider les billes (C 2) de support de charge,formées longitudinalement respectivement dans la paroi extérieure et dans la paroi intérieure du manchon extérieur de telle manière que les rainures extérieures et les rainures

intérieures alternent les unes avec les autres dans la direc-

tion circonférentielle du manchon extérieur, les rainures ex-

térieures ( 1, 2) étant disposées symétriquement dans des posi-

tions diamétralement opposées l'une à l'autre, les rainures intérieures ( 3, 4) étant également disposées symétriquement dans des positions diamétralement opposées l'une à l'autre, en ce que des premières surfaces ( 7, 8) de roulement des

billes sont formées sur les deux côtés longitudinaux de cha-

cune des rainures intérieures, chacune des premières surfaces de roulement des billes ayant un centre de courbure ( 01, 02) situé sur une première ligne-(X 1, Y 1) qui est inclinée à un angle d'environ 450 par rapport à une seconde ligne (X) qui passe par l'axe longitudinal central de chacune des rainures

extérieures tandis que des secondes surfaces ( 5, 6) de roule-

ment desbilles sont formées sur les deux côtés longitudinaux

de chacune des rainures extérieures < 1, 2), chacune des se-

condes surfaces de roulement des billes ayant un centre de

courbure (O 31 04) situé sur une troisième ligne (X 2) qui in-

tersecte la première ligne (X 1, Y 1) à un angle d'environ 900

et s'étend en direction de la seconde ligne, en ce qu'il com-

porte une paire de demi-cages (B) comportant des organes de guidage extérieurs (B 2) dont chacune comporte une cloison de

séparation ( 17) faisant saillie vers l'intérieur à un emplace-

ment correspondant à la seconde ligne (X), des rainures ( 18, 19) pour guidef les billes non chargées (C 1) étant formées

respectivement de chaque côté de chacune des cloisons de sé-

paration, chacune des rainures coopérant avec celle des sur-

faces de roulement des billes formées dans chacune des rai-

nures extérieures qui en est adjacente et un organe de gui-

dage intérieur (B 1) muni de rainures pour guider les billes

de support de charge en coopération avec les premières sur-

faces de roulement des billes formées dans les rainures inté-

rieure L du manchon extérieur qui leur correspondent, chacune

des rainures de guidage des billes de support de charge com-

portant une fente longitudinale, les organes de guidage inté

rieur et extérieurs faisant saillie longitudinalement à par-

tir d'une partie de base ( 14) de la demi-cage en laissant

entre eux un espace prédéterminé, les demi-cages étant assem-

blées entre elles dans une disposition bout à bout pour cons-

tituer une cage complète, et en ce qu'il comporte un arbre cannelé ( 24) monté coulissant dans un alésage délimité par

l'organe de guidage intérieur et comportant une série de pro-

tubérances longitudinales ( 25) agencées pour être respective-

ment reçues dans un nombre correspondant d'évidements délimi-

tés par les rangées de billes reçues à l'intérieur des rai-

nures de guidage des billes et retenues entre le manchon exté-

rieur et la cage complète.

2 Un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de contact ( O <) entre les billes et les surfaces de roulementdesbilles du manchon extérieur (A) et l'arbre cannelé ( 24) est de

l'ordre de 45 .

3 Un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes selon la revendication 1, caractérise en ce que chacune des rainures

extérieures ( 1, 2) servant à guider les billes (C 2) non char-

gées est mise en communication avec la rainure intérieure ad-

jacente servant à guider les billes de support de charge par

une rainure ( 22) de changement de direction de roulement for-

mée dans la partie de base de chacune des demi-cages (B).

4 Un ensemble d'arbre cannelé et de palier à billes selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens ( 23) de déviation des billes servant à permettre un transfert sans à coup des billes entre chaque rainure de guidage des billes de support de charge et la rainure de guidage des billes non

chargées correspondante est disposée à une extrémité de cha-

cune desdites fentes.