FR3052829A1

FR3052829A1 - Guidage lineaire

Info

Publication number: FR3052829A1
Application number: FR1754775A
Authority: FR
Inventors: Jean-Paul Giraudeau; Henryk Velde
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2017-12-22
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: DE102016210751A1; FR3052829B1

Abstract

On divulgue un guidage linéaire (100) comportant deux rails de guidage (1) déplaçables l'un par rapport à l'autre en direction longitudinale, qui présentent des pistes de roulement (4) tournées l'une vers l'autre, dans lequel des corps de roulement (6) sont disposés entre les pistes de roulement tournées l'une vers l'autre, qui sont disposés dans une cage à guidage forcé, dans lequel il est prévu pour le guidage forcé de la cage au moins une roue dentée (8), qui est reliée à la cage et qui engrène dans des éléments (10) réalisés en forme de crémaillères sur les rails de guidage, dans lequel il est prévu sur au moins un des rails de guidage (1) sur un côté de la piste de roulement, une saillie (11) qui s'étend en direction de l'autre rail de guidage et sur laquelle l'élément en forme de crémaillère (10) est formé.

Description

Guidage linéaire

La présente invention concerne un guidage linéaire.

Par l'état de la technique, en particulier le document EP 1 972 806, on connaît un guidage linéaire qui présente deux rails de guidage déplaçables l'un par rapport à l'autre en direction longitudinale avec des pistes de roulement tournées l'une vers l'autre. En l'occurrence, entre les pistes de roulement tournées l'une vers l'autre sont disposés des corps de roulement, qui sont agencés dans une cage à guidage forcé, dans laquelle il est prévu pour le guidage forcé de la cage au moins une roue dentée, qui est reliée à la cage et qui engrène avec des éléments en forme de crémaillères formés sur les rails de guidage. Le guidage linéaire est en outre réalisé selon la technique des rouleaux croisés, c'est-à-dire que les rails de guidage présentent un profil en forme de V en coupe transversale, dans lequel la rainure en forme de V est réalisée en forme de piste de roulement pour les corps de roulement agencés en croix. Pour obtenir un guidage forcé de la cage, les éléments en forme de crémaillères sont en outre disposés dans un fond de rainure de la rainure en forme de V et ils peuvent être creusés dans le matériau de base par un procédé de fabrication électrochimique. De cette manière, il est possible de préparer également des guidages linéaires de très petites dimensions. L'inconvénient de cette solution est cependant que la denture, qui est réalisée dans le fond du rail, ne présente qu'une faible distance nominale par rapport aux corps de roulement. Lors d'un déplacement linéaire des corps de roulement le long de cette zone de transition, les conditions de déformation peuvent varier légèrement de façon périodique, ce que l'on peut qualifier en technique de mesure d'oscillation de la force de frottement ou de vibration. Il est en outre désavantageux que le procédé de fabrication électrochimique, le procédé appelé Précisé Electronic Machining Process (Procédé PEM - Procédé d'usinage électronique de précision) nécessite de longs temps de traitement et que la dimension de l'espace de travail limite la longueur de fabrication maximale d'un rail de guidage. L'objet de la présente invention est dès lors de procurer un guidage linéaire, qui présente une faible influence sur le roulement des corps de roulement et qui peut être fabriqué aisément et en une longueur quelconque.

Cet objet est réalisé par un guidage linéaire comportant deux rails de guidage déplaçables l'un par rapport à l'autre en direction longitudinale, qui présentent des pistes de roulement tournées l'une vers l'autre. En l'occurrence, des corps de roulement sont disposés entre les pistes de roulement tournées l'une vers l'autre, et sont disposés dans une cage à guidage forcé. Pour le guidage forcé de la cage, il est en outre prévu au moins une roue dentée, qui est reliée à la cage et qui engrène dans des éléments réalisés en forme de crémaillères sur les rails de guidage.

Pour ne pas influencer le comportement de roulement des corps de roulement dans la cage linéaire et ainsi améliorer la qualité de roulement, il est prévu qu'il soit prévu sur au moins un, mais de préférence sur les deux, des rails de guidage sur un côté de la piste de roulement, une saillie qui s'étend en direction de l'autre rail de guidage et sur laquelle l'élément en forme de crémaillère est formé.

De cette manière, la denture est déplacée de la région du fond de rail sensible pour la qualité de roulement à la fente entre les deux rails de guidage appariés et n'influence dès lors plus le comportement de roulement des corps de roulement dans la cage linéaire. De cette manière, le synchronisme, la constante de frottement et le comportement de vibration sont encore améliorés.

Selon un autre exemple de réalisation avantageux, ledit au moins un élément en forme de crémaillère est formé intégralement avec le rail de guidage. A cet effet, il peut être prévu sur un côté sur le rail de guidage un surplus de matière, qui est alors usiné pour former l'élément en forme de crémaillère. Ce surplus de matière sur un côté peut être réalisé par exemple par un outil d'étirage modifié de façon correspondante pour l'ébauche de rail, de telle manière que l'ébauche de rail présente une surélévation sur un côté.

En variante, la saillie elle-même, qui est réalisée par exemple par ce surplus de matière sur un côté, peut cependant aussi être réalisée uniquement comme support pour une crémaillère.

Dans les deux cas possibles, on préfère que, en raison du surplus prévu, qui est réalisé en forme d'élément en forme de crémaillère ou qui porte un tel élément, on puisse fabriquer un rail de guidage sans fin, qui ne présente aucune limite de longueur, comme c'est le cas par exemple à cause des dimensions de l'espace de travail dans un procédé PEM. La formation de l'élément en forme de crémaillère peut en l'occurrence être effectuée pendant le traitement à l'état mou du rail de guidage. De cette manière les durées de traitement peuvent être nettement réduites et ces traitements peuvent être exécutés en continu.

Selon un autre exemple de réalisation avantageux, des découpes sont pratiquées sur la saillie, et coopèrent avec des dents de la roue dentée. Ces découpes peuvent être usinées dans la saillie par exemple au moyen d'un procédé de taille de denture ou d'un procédé de refoulement de denture. Ces procédés sont exécutés pendant le traitement à l'état mou et peuvent dès lors être exécutés quasi sans fin dans la matière du rail de guidage. Au total, on peut ainsi proposer une fabrication particulièrement rapide de rails de guidage de longueur quelconque.

Selon un autre exemple de réalisation avantageux, les rails de guidage présentent chacun une rainure en forme de V en coupe transversale, prévues pour être mises l'une en face de l'autre, dont les parois de rainure sont réalisées en forme de pistes de roulement. Précisément avec des pistes de roulement ainsi formées, un agencement de la denture dans le fond de rainure s'avère très défavorable pour la qualité de roulement, parce que la denture ne présente qu'une faible distance nominale par rapport aux corps de roulement. De cette manière, le comportement de roulement des corps de roulement est influencé défavorablement et le synchronisme, la constante de frottement et le comportement de vibration sont dégradés. En déplaçant la denture dans la fente entre les deux rails de guidage appariés, qui est obtenue par le surplus de matière ou la saillie disposé(e) sur les pistes de roulement, ces inconvénients peuvent être supprimés.

Comme on l'a déjà indiqué plus haut, le déplacement de la denture de la zone sensible dans le fond de rail à la fente entre les rails de guidage appariés est d'une manière tout à fait générale avantageux dans les rails de guidage, dont les corps de roulement roulent sur les pistes de roulement des rails de roulement selon la technique des rouleaux croisés. Les corps de roulement eux-mêmes peuvent être des corps de roulement à contact linéique, par exemple des rouleaux cylindriques, ou des corps de roulement à contact ponctuel, par exemple des billes. Les deux types peuvent être agencés selon la technique des rouleaux croisés. D'autres avantages et d'autres modes de réalisation avantageux sont présentés dans la description, les dessins et les revendications. En l'occurrence, les combinaisons de caractéristiques indiquées dans la description et dans les dessins sont purement exemplatives, de sorte que les caractéristiques peuvent également se présenter isolément ou en d'autres combinaisons. L'invention sera décrite plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins. En l'occurrence, les exemples de réalisation et les combinaisons illustrées dans les exemples de réalisation sont présentés purement à titre d'exemple et ne sont pas censés fixer le domaine de protection de l'invention. Celui-ci n'est défini que par les revendications annexées.

Dans les dessins:

La Fig. 1 : est une vue schématique en coupe à travers un rail de guidage d'un exemple de réalisation préféré de l'invention;

La Fig. 2: est une première vue schématique en coupe à travers un exemple de réalisation préféré d'un guidage linéaire; et La Fig. 3: est une deuxième vue schématique en coupe à travers un exemple de réalisation préféré d'un guidage linéaire.

Des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont désignés ci-dessous par les mêmes repères numériques.

La Figure 1 montre une vue schématique en coupe à travers un rail de guidage unique 1 d'un guidage linéaire 100 représenté dans les Figures 2 et 3 dans différentes vues en coupe, dans lequel le guidage linéaire 100 comprend deux rails de guidage appariés 1-1 et 1-2. Comme on peut le voir par les Figures 1 à 3, le rail de guidage 1 est réalisé sous la forme d'un rail de guidage 1 présentant un profil en forme de V en coupe transversale. Des pistes de roulement 4-1 et 4-2 sont disposées latéralement sur la rainure en forme de V 2, sur laquelle des corps de roulement 6 roulent. Deux rails de guidage 1 -1, 1 -2 réalisés de cette manière sont disposés l'un en face de l'autre, comme cela est représenté dans les Figures 2 et 3, de telle manière que les corps de roulement 6 soient en contact avec les pistes de roulement 4-1, 4-2, 4-3 et 4-4 et roulent sur celles-ci.

Les corps de roulement 6 sont de nouveau disposés dans une cage de palier non représentée ici et ils subissent un guidage forcé par la cage de palier. A cet effet, une roue dentée 8, qui engrène avec des dents 9 d'un élément en forme de crémaillère 10, est disposée entre les corps de roulement 6, comme cela est représenté dans la Figure 3.

Les éléments en forme de crémaillère 10 sont disposés à côté de la piste de roulement 4-2 ou 4-4, comme on peut le voir en particulier dans les Figures 1 et 2, et ils forment des saillies 11, qui s'étendent en direction de l'autre rail de guidage respectivement. De cette façon, ils sont déplacés d'une région d'un fond de rail 12 à une fente 14 entre les rails 1-1 et 1-2. De cette manière, la denture a été déplacée de la région du fond de rail 12 sensible pour la qualité de roulement des corps de roulement 6 à la fente 14 entre les rails de guidage appariés 1-1 et 1-2 et de ce fait elle n'influence plus le comportement de roulement des corps de roulement 6 dans la cage linéaire. Le synchronisme, la constante de frottement et le comportement de vibration sont de ce fait également améliorés.

Comme on peut le voir en particulier dans la Figure 1, l'élément en forme de crémaillère 10 est en outre librement accessible de l'extérieur, de telle manière que la denture 10 puisse être préparée pendant le traitement à l'état mou du guidage linéaire 100. A cet effet, les procédés usuels comme par exemple la taille de la denture ou le refoulement de la denture peuvent être utilisés. C'est seulement après la formation de l'élément en forme de crémaillère 10 que les autres étapes de fabrication pour préparer le rail de guidage 1 ou le guidage linéaire 100 sont exécutées. En l'occurrence, il est particulièrement avantageux que l'élément en forme de crémaillère 10 soit fabriqué à partir d'un surplus de matière formé sur le rail de guidage 1. Il est ainsi possible de fabriquer des barres de guidage de longueur quelconque. La limitation de la longueur à cause de l'utilisation du procédé PEM (Usinage Electrolytique de Précision), qui est nécessaire pour la formation d'éléments de denture dans le fond du rail 12, peut ainsi être surmontée.

Au total, le guidage linéaire décrit plus haut permet de procurer un guidage linéaire qui présente un comportement de roulement amélioré et qui peut être fabriqué plus simplement. La raison en est que la denture est déplacée de la région sensible du fond de rail à la fente entre les deux rails de guidage appariés.

Claims

REVENDICATIONS

1. Guidage linéaire (100) comportant deux rails de guidage (1) déplaçables l'un par rapport à l'autre en direction longitudinale, qui présentent des pistes de roulement (4) tournées l'une vers l'autre, dans lequel des corps de roulement (6) sont disposés entre les pistes de roulement tournées l'une vers l'autre, qui sont disposés dans une cage à guidage forcé, dans lequel il est prévu pour le guidage forcé de la cage au moins une roue dentée (8), qui est reliée à la cage et qui engrène dans des éléments (10) réalisés en forme de crémaillères sur les rails de guidage, caractérisé en ce qu'il est prévu sur au moins un des rails de guidage (1) sur un côté de la piste de roulement, une saillie (11) qui s'étend en direction de l'autre rail de guidage et sur laquelle l'élément en forme de crémaillère (10) est formé.
2. Guidage linéaire (100) selon la revendication 1, dans lequel au moins un élément en forme de crémaillère (10) est formé intégralement avec le rail de guidage (1).
3. Guidage linéaire (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un élément en forme de crémaillère (10) est réalisé en forme de crémaillère, qui est portée par la saillie (11) du rail de guidage.
4. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des découpes, qui coopèrent avec des dents (9) de la roue dentée (8), sont formées sur la saillie (11).
5. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément en forme de crémaillère (10) présente des éléments en forme de dents, qui sont usinés dans la saillie au moyen d'un procédé de taille de denture et/ou d'un procédé de refoulement de denture.
6. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les rails de guidage (1) présentent respectivement une rainure (2) en forme de V en coupe transversale, prévues pour être placées l'une en face de l'autre, dont les parois de rainure sont réalisées en forme de pistes de roulement (4).
7. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les corps de roulement (6) sont disposés selon la technique des rouleaux croisés.