ITMI970676A1

ITMI970676A1 - LINEAR BEARING WITH GUIDE TO C WITH OPPOSITE SLOPES OF WHICH A SLOPE WITH CYLINDER PORTION SURFACE

Info

Publication number: ITMI970676A1
Application number: IT97MI000676A
Authority: IT
Inventors: Loris Bolzonaro
Original assignee: Rollon S P A
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-09-24
Also published as: JP3292459B2; IT1290813B1; JPH116524A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione si riferisce al campo dei cuscinetti lineari a rotolamento, come sono largamente utilizzati in vari settori della tecnica per guidare il movimento lineare di organi con attriti ridotti al minimo. Tali cuscinetti lineari comprendono una guida longitudinale con sezione a C, con due piste di scorrimento interne in posizione contrapposta, e un cursore, dotato di tre o più rotelle, di cui rotelle alterne appoggiano su una o l'altra delle piste contrapposte della guida. The invention relates to the field of linear rolling bearings, as they are widely used in various fields of the art to guide the linear movement of members with minimal friction. These linear bearings comprise a longitudinal guide with C-section, with two internal sliding tracks in opposite positions, and a slider, equipped with three or more wheels, of which alternate wheels rest on one or the other of the opposite tracks of the guide.

Un problema che si pone con i cuscinetti lineari è ottenere che le rotelle collaborino con le superfici o piste di scorrimento contrapposte in modo da appoggiare correttamente i carichi ortogonali all'asse delle rotelle e anche i carichi diretti secondo l'asse delle rotelle. A problem that arises with linear bearings is obtaining that the rollers collaborate with the opposing sliding surfaces or tracks in order to correctly support the loads perpendicular to the axis of the rollers and also the loads directed according to the axis of the rollers.

Per prestazioni pesanti è previsto di usare due guide longitudinali contrapposte parallele ciascuna munita di almeno un cursore con rotelle. Questo comporta la necessità di un perfetto allineamento reciproco delle due guide, ciò che è realizzabile solo con difficoltà e con costi elevati. Inoltre, anche qualora si realizzi un buon allineamento delle guide possono intervenire altri fattori, come dilatazioni termiche o deformazioni sotto carico, che ne compromettono rallineamento. For heavy duty it is envisaged to use two parallel opposite longitudinal guides each equipped with at least one slider with wheels. This entails the need for a perfect mutual alignment of the two guides, which is achievable only with difficulty and with high costs. Furthermore, even if a good alignment of the guides is achieved, other factors may intervene, such as thermal expansions or deformations under load, which compromise their slow-down.

Lo stato della tecnica comprende cuscinetti lineari con guide a C a piste contrapposte, in cui entrambe le piste hanno superfici inclinate e quindi una sagoma a V in sezione; e cursori con rotelle aventi porzioni troncoconiche o ellittiche contrapposte per impegno delle superfici inclinate delle guide. The state of the art comprises linear bearings with C-shaped guides with opposing races, in which both races have inclined surfaces and therefore a V shape in section; and sliders with wheels having truncated cone or elliptical portions opposite each other for engagement of the inclined surfaces of the guides.

Lo stato della tecnica comprende anche cuscinetti con una guida longitudinale con sezione a C di cui una pista o due piste sono sostanzialmente piane. The state of the art also includes bearings with a longitudinal guide with a C-section of which one race or two races are substantially flat.

Tuttavia i cuscinetti lineari secondo la tecnica precedente non hanno dato risultati soddisfacenti; quelli con due piste a V, infatti, non consentono adattamenti del cuscinetto; mentre, nei cuscinetti con almeno una pista piana, l'adattamento è a scapito di un buon appoggio delle rotelle sulle piste. However, the linear bearings according to the prior art have not given satisfactory results; those with two V-shaped races, in fact, do not allow adaptations of the bearing; while, in bearings with at least one flat race, the adaptation is to the detriment of a good support of the rollers on the raceways.

Scopo della presente invenzione è evitare la necessità di provvedere ad un allineamento perfetto e costoso delle guide longitudinali. Tale scopo è stato raggiunto, secondo la presente invenzione, con un cuscinetto lineare come è detto nella rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche innovative sono dette nelle successive rivendicazioni. The object of the present invention is to avoid the need to provide a perfect and costly alignment of the longitudinal guides. This object has been achieved, according to the present invention, with a linear bearing as stated in claim 1. Further innovative characteristics are stated in the subsequent claims.

Il nuovo cuscinetto lineare comprende una guida longitudinale con sezione a C con due piste interne contrapposte sulle ali della C, una delle quali piste è sagomata, in sezione trasversale ad arco di circonferenza mentre la pista opposta è sagomata a V nella stessa sezione. Le rotelle hanno un profilo periferico ad arco di circonferenza quando siano viste in sezione assiale. The new linear bearing includes a longitudinal C-section guide with two opposing inner races on the C flange, one of which raceways is shaped, in a circumferential arc cross section while the opposite race is V-shaped in the same section. The wheels have an arc-shaped peripheral profile when viewed in axial section.

Il nuovo cuscinetto lineare, oltre a sostenere carichi radiali assiali bidirezionali, è in grado di consentire una rotazione contenuta del cursore attorno all'asse di scorrimento senza variare nella detta rotazione il valore del gioco delle rotelle rispetto alle piste o il valore del precarico assegnato. The new linear bearing, in addition to supporting bidirectional axial radial loads, is able to allow a limited rotation of the slider around the sliding axis without varying in said rotation the value of the play of the wheels with respect to the races or the value of the assigned preload.

Quando il cuscinetto è utilizzato in parallelo con un secondo cuscinetto lineare non perfettamente allineato sullo stesso piano orizzontale o su un piano ortogonale, consente alla parte mobile fissata ai cursori dei cuscinetti lineari di autoallinearsi in funzione della reale posizione delle guide senza provocare sovraccarichi all'interno del cuscinetto lineare in oggetto. When the bearing is used in parallel with a second linear bearing not perfectly aligned on the same horizontal plane or on an orthogonal plane, it allows the moving part fixed to the linear bearing sliders to self-align according to the real position of the guides without causing overloads inside of the linear bearing in question.

Una forma di realizzazione del cuscinetto attualmente preferita sarà descritta in seguito con riferimento alle figure allegate, nelle quali: A currently preferred embodiment of the bearing will be described below with reference to the attached figures, in which:

la figura 1 è una vista prospettica di un cuscinetto lineare secondo l'invenzione; Figure 1 is a perspective view of a linear bearing according to the invention;

la figura 2 è una vista del cuscinetto della figura 1 in scala ridotta, dal lato interno di esso, Figure 2 is a view of the bearing of Figure 1 on a reduced scale, from the inside of it,

la figura 3 è una sezione del cuscinetto secondo il piano indicato con 3-3 in figura 2, con le rotelle del cursore disposte in assetto regolare, vale a dire con i loro piani di simmetria longitudinali coincidenti con un piano mediano della superficie a V della guida, Figure 3 is a section of the bearing according to the plane indicated with 3-3 in Figure 2, with the wheels of the slider arranged in a regular arrangement, i.e. with their longitudinal planes of symmetry coinciding with a median plane of the V-shaped surface of the guide,

la figura 4 è una sezione del cuscinetto, simile alla figura 3, ma con le rotelle disposte con il loro, piano mediano inclinato rispetto al piano di simmetria della superficie a V della guida. Figure 4 is a section of the bearing, similar to Figure 3, but with the wheels arranged with their median plane inclined with respect to the plane of symmetry of the V-shaped surface of the guide.

Un cuscinetto lineare secondo l'invenzione è indicato complessivamente con il riferimento 10 e comprende una guida lineare, 12, e un cursore (non illustrato) che presenta più rotelle 14, generalmente in numero almeno uguale a 3. Le tre rotelle nelle figure sono indicate con 14', 14", 14'". A linear bearing according to the invention is indicated as a whole with the reference number 10 and comprises a linear guide, 12, and a slider (not shown) which has several rollers 14, generally in number at least equal to 3. The three rollers in the figures are indicated with 14 ', 14 ", 14'".

La guida longitudinale 12 ha una forma a C in sezione con piste contrapposte sulle ali della c, le piste essendo indicate con 16 e 20 rispettivamente. La pista 16, illustrata inferiormente nelle figure, comprende due pareti a V 16' e 16", inclinate, simmetriche rispetto ad un piano, verticale nelle figure, la cui traccia nelle sezioni delle figure 3 e 4 è indicata con la lettera g. Le superfici 16’ e 16" sono raccordate al fondo da una superficie 17 di qualsivoglia forma, preferibilmente arrotondata, e formano fra loro un angolo et. The longitudinal guide 12 has a C-shape in section with opposite tracks on the wings of the c, the tracks being indicated with 16 and 20 respectively. The track 16, illustrated below in the figures, comprises two V-shaped walls 16 'and 16 ", inclined, symmetrical with respect to a plane, vertical in the figures, whose trace in the sections of figures 3 and 4 is indicated with the letter g. surfaces 16 'and 16 "are joined to the bottom by a surface 17 of any shape, preferably rounded, and form an angle et between them.

La pista contrapposta 20, secondo l’invenzione, ha una forma a porzione di superficie cilindrica, vale a dire, in particolare nella sezione ortogonale alla direzione longitudinale della guida figure 3 e 4 presenta una forma ad arco di circonferenza ad ampio raggio, R. The opposite track 20, according to the invention, has a shape of a cylindrical surface portion, that is, in particular in the section orthogonal to the longitudinal direction of the guide figures 3 and 4 it has an arc shape of a wide radius circumference, R.

Sempre secondo l’invenzione, le rotelle 14', 14", 14"' del cursore presentano un profilo comprendente parti d'appoggio periferiche a porzione di circonferenza, preferibilmente a semicirconferenza, e preferibilmente con raggio r pari a metà della larghezza delle rotelle. Il raggio r dev'essere tale da consentire che la rotella impegni la superficie di guida a V, 16, come si illustra ad esempio nelle figure 3 e 4, solo lungo linee di tangenza all'arco di raggio r, per ridurre al minimo gli attriti. Poiché il raggio R della superficie superiore 20 della guida longitudinale è molto maggiore di r, anche lungo questa guida si avrà un appoggio lineare della rotella 14". La superficie cilindrica di scorrimento dell'ala superiore della guida longitudinale è preferibilmente definita come si dice qui in seguito. Essa ha l'asse sul piano di simmetria per le superfici a V dell'ala opposta; in sezione trasversale (figura 4) l'asse ha traccia nel punto 0 definito come centro della circonferenza di raggio r che ha per tangenti le linee definite dalle superfici 16' e 16". Il raggio R è quindi la distanza fra 0 e la superficie 20. Still according to the invention, the wheels 14 ', 14 ", 14"' of the slider have a profile comprising peripheral support parts with a portion of a circumference, preferably a semi-circumference, and preferably with a radius r equal to half the width of the wheels. The radius r must be such as to allow the wheel to engage the V-shaped guide surface, 16, as illustrated for example in Figures 3 and 4, only along lines of tangency to the arc of radius r, to minimize the friction. Since the radius R of the upper surface 20 of the longitudinal guide is much greater than r, also along this guide there will be a linear support of the roller 14 ". The cylindrical sliding surface of the upper wing of the longitudinal guide is preferably defined as described here. It has its axis on the plane of symmetry for the V-shaped surfaces of the opposite wing; in cross section (figure 4) the axis traces at point 0 defined as the center of the circumference of radius r which has the lines defined by surfaces 16 'and 16 ". The radius R is therefore the distance between 0 and the surface 20.

Il cuscinetto lineare così definito consente inclinazioni del cursore rispetto ad un piano a di simmetria come sopra definito, di un angolo β, come è illustrato in figura 4, senza variare le condizioni di carico o di gioco sulle rotelle del cursore. The linear bearing thus defined allows inclinations of the slider with respect to a plane a of symmetry as defined above, of an angle β, as illustrated in Figure 4, without varying the load or play conditions on the wheels of the slider.

Claims

CLAIMS 1. Linear bearing comprising a longitudinal guide with C-section with two internal sliding races in opposite positions, of which a first race has a V-section formed by two inclined planes at an angle to each other, and a slider equipped with a row of three or more roteile, of which alternate wheels rest on said opposing tracks, characterized by the fact that each wheel (14) has a profile in the shape of a portion of circumference; with a first ray (r); the track (20) of the guide opposite the V-shaped track (16) has a shape, like a cylinder portion, with a radius (R) greater than the radius of the circumference defined by the profile of the wheel.

2. Linear bearing according to claim 1, characterized in that the circular arc profile of the roller is preferably a semicircle of radius (r) equal to half the thickness of the roller.

3. Linear bearing according to claim 1, characterized in that the surface (20) as a cylinder portion of the sliding race of the guide opposite the V-race is thus defined with reference to a cross section thereof: an arc of circumference with center (O) on the symmetry axis (a) of the inclined lines defined by the inclined surfaces (16 ', 16 ") of the opposite track (16), said center coinciding with the center defined by the semicircular profile of a wheel on said inclined tracks; said radius of the cylinder portion surface being the distance between the center and said surface.