FR3052829B1

FR3052829B1 - Guidage lineaire

Info

Publication number: FR3052829B1
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: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: DE102016210751A1; FR3052829A1

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 connaîtun guidage linéaire qui présente deux rails de guidage déplaçables l'un parrapport à l'autre en direction longitudinale avec des pistes de roulementtournées l'une vers l'autre. En l'occurrence, entre les pistes de roulementtournées l'une vers l'autre sont disposés des corps de roulement, qui sontagencés dans une cage à guidage forcé, dans laquelle il est prévu pour leguidage forcé de la cage au moins une roue dentée, qui est reliée à la cage etqui engrène avec des éléments en forme de crémaillères formés sur les railsde guidage. Le guidage linéaire est en outre réalisé selon la technique desrouleaux croisés, c'est-à-dire que les rails de guidage présentent un profil enforme de V en coupe transversale, dans lequel la rainure en forme de V estréalisée en forme de piste de roulement pour les corps de roulement agencésen croix. Pour obtenir un guidage forcé de la cage, les éléments en forme decrémaillères sont en outre disposés dans un fond de rainure de la rainure enforme de V et ils peuvent être creusés dans le matériau de base par unprocédé de fabrication électrochimique. De cette manière, il est possible depréparer également des guidages linéaires de très petites dimensions. L'inconvénient de cette solution est cependant que la denture, qui est réaliséedans le fond du rail, ne présente qu'une faible distance nominale par rapportaux corps de roulement. Lors d'un déplacement linéaire des corps deroulement le long de cette zone de transition, les conditions de déformationpeuvent varier légèrement de façon périodique, ce que l'on peut qualifier entechnique de mesure d'oscillation de la force de frottement ou de vibration. IIest en outre désavantageux que le procédé de fabrication électrochimique, leprocédé appelé Précisé Electronic Machining Process (Procédé PEM - Procédéd'usinage électronique de précision) nécessite de longs temps de traitement etque la dimension de l'espace de travail limite la longueur de fabricationmaximale 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 etqui peut être fabriqué aisément et en une longueur quelconque.

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

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

De cette manière, la denture est déplacée de la région du fond de rail sensiblepour la qualité de roulement à la fente entre les deux rails de guidage appariéset n'influence dès lors plus le comportement de roulement des corps deroulement dans la cage linéaire. De cette manière, le synchronisme, laconstante de frottement et le comportement de vibration sont encoreaméliorés.

Selon un autre exemple de réalisation avantageux, ledit au moins un élémenten forme de crémaillère est formé intégralement avec le rail de guidage. A ceteffet, il peut être prévu sur un côté sur le rail de guidage un surplus dematière, qui est alors usiné pour former l'élément en forme de crémaillère. Cesurplus 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 tellemanière que l'ébauche de rail présente une surélévation sur un côté.

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

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

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

Selon un autre exemple de réalisation avantageux, les rails de guidageprésentent chacun une rainure en forme de V en coupe transversale, prévuespour être mises l'une en face de l'autre, dont les parois de rainure sontréalisées en forme de pistes de roulement. Précisément avec des pistes deroulement ainsi formées, un agencement de la denture dans le fond de rainures'avère très défavorable pour la qualité de roulement, parce que la denture neprésente 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 lecomportement de vibration sont dégradés. En déplaçant la denture dans lafente entre les deux rails de guidage appariés, qui est obtenue par le surplusde matière ou la saillie disposé(e) sur les pistes de roulement, cesinconvénients peuvent être supprimés.

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

Dans les dessins:

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

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

La Fig. 3: est une deuxième vue schématique en coupe à travers un exemplede 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 guidageunique 1 d'un guidage linéaire 100 représenté dans les Figures 2 et 3 dansdifférentes vues en coupe, dans lequel le guidage linéaire 100 comprend deuxrails de guidage appariés 1-1 et 1-2. Comme on peut le voir par les Figures 1à 3, le rail de guidage 1 est réalisé sous la forme d'un rail de guidage 1présentant un profil en forme de V en coupe transversale. Des pistes deroulement 4-1 et 4-2 sont disposées latéralement sur la rainure en forme de V2, 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 celaest représenté dans les Figures 2 et 3, de telle manière que les corps deroulement 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 paliernon 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 enforme de crémaillère 10, est disposée entre les corps de roulement 6, commecela est représenté dans la Figure 3.

Les éléments en forme de crémaillère 10 sont disposés à côté de la piste deroulement 4-2 ou 4-4, comme on peut le voir en particulier dans les Figures 1et 2, et ils forment des saillies 11, qui s'étendent en direction de l'autre rail deguidage respectivement. De cette façon, ils sont déplacés d'une région d'unfond de rail 12 à une fente 14 entre les rails 1-1 et 1-2. De cette manière, ladenture 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 guidageappariés 1-1 et 1-2 et de ce fait elle n'influence plus le comportement deroulement des corps de roulement 6 dans la cage linéaire. Le synchronisme, laconstante de frottement et le comportement de vibration sont de ce faitégalement améliorés.

Comme on peut le voir en particulier dans la Figure 1, l'élément en forme decrémaillère 10 est en outre librement accessible de l'extérieur, de tellemanière que la denture 10 puisse être préparée pendant le traitement à l'étatmou du guidage linéaire 100. A cet effet, les procédés usuels comme parexemple la taille de la denture ou le refoulement de la denture peuvent êtreutilisés. C'est seulement après la formation de l'élément en forme decrémaillère 10 que les autres étapes de fabrication pour préparer le rail deguidage 1 ou le guidage linéaire 100 sont exécutées. En l'occurrence, il estparticulièrement avantageux que l'élément en forme de crémaillère 10 soitfabriqué à partir d'un surplus de matière formé sur le rail de guidage 1. Il estainsi possible de fabriquer des barres de guidage de longueur quelconque. Lalimitation de la longueur à cause de l'utilisation du procédé PEM (UsinageElectrolytique de Précision), qui est nécessaire pour la formation d'éléments dedenture dans le fond du rail 12, peut ainsi être surmontée.

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

Claims

REVENDICATIONS

1. Guidage linéaire (100) comportant deux rails de guidage (1) déplaçablesl'un par rapport à l'autre en direction longitudinale, qui présentent des pistesde roulement (4) tournées l'une vers l'autre, dans lequel des corps deroulement (6) sont disposés entre les pistes de roulement tournées l'une versl'autre, qui sont disposés dans une cage à guidage forcé, dans lequel il estprévu pour le guidage forcé de la cage au moins une roue dentée (8), qui estreliée à la cage et qui engrène dans des éléments (10) réalisés en forme decrémaillères sur les rails de guidage, caractérisé en ce qu'il est prévu sur au moins un des rails de guidage (1) surun côté de la piste de roulement, une saillie (11) qui s'étend en direction del'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 unélément en forme de crémaillère (10) est formé intégralement avec le rail deguidage (1). 3. Guidage linéaire (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moinsun 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 revendicationsprécédentes, dans lequel des découpes, qui coopèrent avec des dents (9) de laroue dentée (8), sont formées sur la saillie (11). 5. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel l'élément en forme de crémaillère (10) présente deséléments en forme de dents, qui sont usinés dans la saillie au moyen d'unprocédé de taille de denture et/ou d'un procédé de refoulement de denture. 6. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel les rails de guidage (1) présentent respectivementune 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 enforme de pistes de roulement (4).
7. Guidage linéaire (100) selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, dans lequel les corps de roulement (6) sont disposés selon latechnique des rouleaux croisés.