GUÍA SEGMENTADA DE BOLA/RODILLO PARA UN COJINETE DE MOVIMIENTO LINEAL
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención La presente invención se refiere de manera general a un montaje de cojinete de movimiento lineal anti-fricción. Más particularmente, la presente invención esta dirigida a un montaje de una guía segmentada de bola/rodillo utilizada para eliminar las vibraciones causadas por el contacto bola a bola en cojinetes de movimiento lineal. 2. Descripción de lo relacionado a la técnica. Los tornillos de bola o cojinetes lineales son bien conocidos por su reducción significante en la fricción estática y dinámica contra cojinetes planos o tornillos guía bajo la carga. Hoy en día hay diferentes tipos de cojinetes lineales y tornillos de bola que se ofrecen en el mercado. De cualquier modo, ellos comparten un enfoque común para controlar apropiadamente la recirculación de bola para proporcionar un movimiento lineal o rotatorio suave. Los montajes de cojinetes de rodillo lineales típicos incluyen unas series de elementos rodantes o de rodillo que se mueven sobre una pista de circulación, pista de circulación la cual se forma en la periferia de un elemento de vía y que rodea y que cerca la cubierta de los cojinetes que confinan los elementos de rodillo en su pista de recirculación. Para llevar a cabo un movimiento lineal preciso, el eje del montaje del cojinete debe ser alineado de manera precisa con la dirección deseada del movimiento a lo largo de la estructura soportada. Además este alineamiento preciso también minimiza la fuerzas de oblicuidad que actúan sobre el montaje del cojinete, fuerzas de oblicuidad las cuales tienden a reducir el desempeño carga/ vida del montaje del cojinete. La instalación de tales montajes de cojinetes sobre una estructura de soporte (es decir, eje, eje ranurado, vía o corredera) incluye de manera típica maquinaria de precisión para localización de superficies para alinear apropiadamente el montaje de cojinetes sobre la estructura de soporte. Tales montajes de cojinete están típicamente instalados en grupos o series, cada uno comprendido de un número de cojinetes enfrentándose de manera diversa tal como para engranar una serie de superficies sobre la estructura de soporte (es decir, como arriba y debajo de una superficie de soporte y/o a lo largo de un borde lateral de una superficie de soporte) . En tales casos es usual proporcionar un ajuste para el cojinete para que posibilite el ajuste preciso del montaje del cojinete sobre la estructura soportada y también para que el cojinete establezca una apropiada pre-carga del cojinete mediante el ajuste de un montaje de cojinete opuesto por razones bien conocidas por aquellos expertos en el arte. En tales instalaciones, se necesita maquinaria de precisión considerable de la estructura soportada, la cual es difícil y cara de realizar sobre las estructuras de soporte. Muchas de las desventajas discutidas fueron superadas en una estructura de cojinete de movimiento lineal divulgada, entre otras, en las patentes norteamericanas Nos. 5,346,313; 5,558,442; 5,613,780 emitida a Alison Ng y asignada de manera, común a Thompson Industries, Inc., y totalmente incorporada encesta solicitud para referencia. Las patentes anteriormente identificadas y particularmente la patente norteamericana--5,613,780, divulgan un montaje de cojinete de movimientos. lineal, que comprende una pluralidad de segmentos de retención de las bolas que incluyen por lo menos una guía de deslizamiento de la bola que tiene una porción del cojinete cargado, una porción de retorno y una porción de vuelta. Una pluralidad de bolas individuales están entonces dispuestas en la guía de deslizamiento de la bola para permitir al cojinete lineal proporcionar un movimiento de baja fricción. Una baja fricción tal es particularmente ventajosa en estructuras relacionadas a montajes de cojinetes de movimiento lineal, inclinado del tipo, en el cual se soporta un carro o un bloque de cojinetes para un movimiento lineal a lo largo de un eje estriado interiormente, alargado. Estos montajes de cojinetes pueden ser cada uno de tipo abierto o de tipo cerrado . De manera típica, en los montajes de cojinetes lineales, como se divulga en las patentes identificadas anteriormente, el contacto bola a bola en la guía de deslizamiento de la bola genera condiciones adversas cuando el cojinete está en operación. El contacto bola a bola genera vibraciones mecánicas y/o acústicas. Las industrias de cojinetes radiales han creado tecnología de bola enjaulada para eliminar la vibración debida al contacto bola a bola. Sin embargo, desarrollos recientes en tecnologías de cojinetes lineales están trabajando hacia la eliminación del mismo contacto bola a bola. Un desarrollo tal es una cadena de elementos de rodillo, también conocida como una cadena de bola. Las cadenas de elementos de rodillo están diseñadas para contener una fila de elementos de rodillo, es decir, una bola, como un sub-montaje con separadores entre los elementos de rodillo para evitar el contacto bola a bola. Un ejemplo de una cadena de elementos de rodillo tal está divulgada en la patente norteamericana No. 5,947,605 para Shirai. La cadena de elementos de rodillo esta hecha usualmente de material muy flexible para permitir la recirculación de la bola. De manera adicional, la selección cuidadosa del material mejora las características de amortiguamiento de la vibración de la cadena de bola. Tanto como el beneficio para la reducción de ruido o vibración, la cadena de elementos de rodillo también tiene sus desventajas. La cadena de elementos de rodillo no proporciona a los diseñadores con mucha libertad en el diseño de la geometría de la guía de deslizamiento de la bola. Debido al mecanismo individual de cadena, los elementos de rodillo deben seguir una geometría de la guía que es normal o casi normal a la dirección de una carga aplicada sobre la guía de deslizamiento de la bola. Esto restringe el lugar de la geometría de la guía de deslizamiento de retorno para la guía * . de deslizamiento de la bola y frecuentemente resulta en un incremento o modificación no deseada en la dimensión de cobertura o envoltura del cojinete debida a la localización de la geometría de retorno para los elementos de rodillo. Si el cojinete requiere una geometría de retorno muy estricta lejos de la dirección normal a la carga aplicada sobre la guía de deslizamiento de la bola, la cadena de elementos de rodillo debe se hecha de material muy flexible para permitir más torsión. De cualquier modo, este es un diseño muy indeseable debido a los efectos a largo plazo en el material cuando este se tuerce constantemente.
Otro desarrollo hacia la eliminación del contacto bola a bola en sistemas de tornillos de bolas y movimiento lineal es un separador de bolas. Los separadores de bolas son piezas individuales de un material tal como resina o polímero, los cuales separan a los elementos de rodillo en un cojinete o tornillo de bola. Los separadores de bola permiten la eliminación del contacto bola a bola sin las restricciones proporcionadas por las cadenas de elementos de rodillo. Los separadores de bola individuales no tienen conexiones entre ellos similares a los de cadena de elementos de rodillo y permiten a los diseñadores implementar separadores bola a bola sin mayor cambio en la geometría de la guía de deslizamiento de la bola. Aunque los separadores de bola permiten más libertad en el diseño de la geometría del retorno de bola, tienen sus desventajas. Debido al uso de separadores individuales, los diseños deben asegurar que los espaciadores no se saldrán de su posición durante la operación. Si los separadores se desprenden fuera de su posición entre las bolas hacia el fondo o los lados de la guía de deslizamiento de la bola, ellos crearán severos impedimentos para el movimiento lineal. Esto puede resultar en una falla catastrófica en los cojinetes. La patente norteamericana No 6,352,367 ilustra las desventajas antes discutidas mediante la divulgación de un separador localizado entre elementos de rodillo adyacentes y configurado de tal manera que si la distancia entre las bolas excede a la dimensión exterior del separador, este puede ser fácilmente desplazado fuera de una guía de deslizamiento de bola, lo cual lleva a las consecuencias discutidas anteriormente . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con esto un objetivo de la presente invención es proporcionar una nueva tecnología de separador bola a bola, la cual eliminará las desventajas de las cadenas de elementos de rodillo y separadores de bolas de la técnica anterior. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una guía segmentada de bola/rodillo para eliminar el contacto bola a bola en cojinetes de movimiento lineal. Un objetivo más de la presente invención es proporcionar una guía segmentada de bola/rodillo para reducir las vibraciones mecánicas y/o acústicas en los cojinetes de movimiento lineal. Aún otro objetivo de la presente invención es proporcionar una guía segmentada de bola/rodillo la cual permite aún mayor flexibilidad en el diseño de la geometría de la guía de retorno. El montaje de la guía de bola/rodillo inventivo tiene una guía configurada para soportar y guiar por lo menos un elemento de rodillo para que aún si a una distancia entre los elementos de rodillo adyacentes desplazables a lo largo de una guía de deslizamiento de la bola llegue a ser bastante larga para que la guía pueda caerse de la pista, este permanezca sobre la pista. De acuerdo con esto, puesto que se evita que la guía tenga un desplazamiento inaceptable que, por otra parte, podría resultar en impedimentos al movimiento lineal, mantiene el alineamiento deseado entre elementos de rodillo adyacentes a lo largo de la guía de deslizamiento de la bola. La guía segmentada de bola/rodillo de la presente invención incluye un primer miembro separador, un segundo miembro separador y por lo menos un miembro de conexión para que conecte y soporte el primer y segundo separador a una distancia diametral igual alrededor de un cojinete de bola. El primer y segundo miembros separadores están formados de manera general en forma similar a un disco y pueden estar formados con por lo menos una superficie cóncava de manera que cuando se ensamble el cojinete de bola, se mantenga sostenido de manera rotacional dentro de la guía segmentada de bola/rodillo. Preferiblemente, la guía se dimensiona para mantener un contacto de deslizamiento sustancialmente continuo con el cojinete de bola así soportado. En uso, el co inete de bola circulará sobre una guía de deslizamiento de la bola de un cojinete de movimiento lineal con los separadores previniendo el contacto bola a bola. Dado que cada guía segmentada de bola/rodillo incluye dos miembros separadores, únicamente se requiere una guía segmentada de bola/rodillo para cualquier otra bola de una pluralidad de bolas ubicadas sobre en la guía de deslizamiento de la bola de un cojinete de movimiento lineal. Adicionalmente , el miembro de conexión actúa como una guía para la bola cuando circula alrededor de la guía de deslizamiento de la bola. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetos, características, y ventajas de la presente invención serán más aparentes en vista de la siguiente descripción detallada de modalidades ejemplares del mismo, tomadas en conjunción con los dibujos adjuntos en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de una primera modalidad de un montaje de guía segmentada de bola de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista en plano frontal de la primera modalidad de un montaje de una guía segmentada de bola de acuerdo con la presente invención; La figura 3 es una vista en perspectiva de la guía segmentada de bola de la figura 1 con la bola eliminada;
La figura 4 es una vista en perspectiva de la estructura de guía / soporte de la guía segmentada de bola mostrada en la figura 1, de acuerdo con. la presente invención; La figura 4A es una vista en sección transversal tomada a lo largo de líneas I-I en la figura 4; La figura 5 es una vista de la perspectiva de otra modalidad de una estructura de guía / soporte de una guía segmentada de bola de acuerdo con la presente invención; La figura 6 es una vista de la perspectiva de otra modalidad todavía de una estructura de guía / soporte de una guía de bola de acuerdo con la presente invención; La figura 7 ilustra una pluralidad de montajes de guía segmentada de bola localizada" en una porción del cojinete de carga de una guía de deslizamiento de la bola de un montaje de cojinete lineal; La figura 8 es una vista aumentada de la figura 7; y La figura 9 es una vista de la perspectiva de todavía otra modalidad de una guía segmentada de bola de acuerdo con la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODALIDADES PREFERIDAS Modalidades preferidas de la presente invención se describirán de aquí en adelante con referencia a los dibujos que las acompañan. En la siguiente descripción, funciones o construcciones bien conocidas no están descritas en detalle para evitar que se enrede la invención en detalles innecesarios. Esto proporciona que elementos idénticos sean estructuralmente y funcionalmente equivalentes en todos los dibujos. Refiriéndose a las figuras 1-8, una guía segmentada de bola/rodillo de acuerdo con la presente invención se identifica en general por la referencia numérica 10. Las figuras 1-5 ilustran un montaje 100 de una guía segmentada de bola/rodillo con un cojinete de bola -contenido en este. La guía 10 segmentada de bola/rodillo de la presente invención incluye por lo menos un primer miembro 12 separador. Aunque el primer miembro 12 separador puede rodear completa o parcialmente un elemento de rodillo, tal como un co inete 20 de bola, también se discutirán de aquí en adelante muchas de las modificaciones inventivas del soporte/guía 10 que incluye un segundo separador 14. Los separadores 12 y 14 están separados de entre si a lo largo de una dirección de viaje y funciona como una protección que previene el contacto entre cojinetes 20 de bola adyacentes que viajan a lo largo de una pista. La distancia entre los separador 12 y 14 puede ser seleccionada para que sea por lo menos ligeramente mayor que el diámetro exterior del cojinete 20 de bola. Como un resultado, por lo menos la porción que se arrastra de la guía 10 mantiene un contacto de deslizamiento sustancialmente continuo con el cojinete 20 de bola sin que afecte de manera perjudicial la rotación del cojinete de bola. Preferiblemente, como un resultado de la geometría de los separador 12, 14 y el cojinete 20 de bola, el anterior esta separado a una distancia radial uniforme alrededor del cojinete 20 de bola y están yuxtapuestos con sus regiones o segmentos de guía 23 y trasero 21, respectivamente. Para mantener una distancia uniforme tal, el montaje inventivo incluye por lo menos un primer miembro 16 (figura 5) de conexión, pero, preferiblemente, dos miembros 16 y 18 de conexión, como es mejor ilustrado en las figuras 1-4. Para guiar de manera confiable el cojinete 20 de bola, el primer y segundo miembro separador 12, 14 se pueden formar con asientos cada uno teniendo una superficie 22, 24 cóncava respectiva (vea la figura 3) que se extiende complementariamente hacia las regiones 21, 23 de los cojinetes 20 de bola. De conformidad, cuando se montan, los cojinetes 20 de bola serán sujetados de manera rotatoria dentro de la guía 10 segmentada y, aún si la distancia entre cojinetes 200-206 (figura 8) de bola adyacentes se incrementa inaceptablemente, la guía 10 permanecerá en contacto de deslizamiento con el cojinete de bola guiado. En términos prácticos, la guía 10 no puede ser desplazada de su posición entre cojinetes de bola adyacentes que corren a lo largo de un paso de circulación de una guía de deslizamiento de la bola formada en un carro de cojinete sin tener en cuenta de su posición relativa a lo largo de la guía de deslizamiento de la bola. Preferiblemente, los miembros separadores 12, 14 tendrán superficies cóncavas formadas en ambos lados 24, 26 una para retener la bola 20 y una para el contacto con una bola adyacente cuando este en movimiento, la operación de la que se describirá abajo. Alternativamente, sin embargo, las superficies 22, 24 internas pueden ser planas o aún convexas para proporcionar un contacto silencioso con las regiones guía 23 y trasera 21 del cojinete 20 de bola. Las figuras 4 hasta la 6 ilustran varias modalidades de la guía segmentada de bola/rodillo. Fundamentalmente, las variaciones en las diferentes modalidades están en el número y estructura de los miembros de conexión. Como se muestra en la figura 5, la guía 10 de bola/rodillo incluye únicamente un miembro 16 de conexión, mientras que la modalidad mostrada en la figura 6 tiene uno de los miembros de conexión ahuecado. La geometría y estructura particular de los miembros 16, 18 de conexión dependen del diseño particular de la guía de deslizamiento de la bola. Ventajosamente, los fondos 17 y 19 de los elementos 16, 18 de conexión son estrechos para tener una forma (figura 4A) sustancialmente cónica o arqueada, la cual reducirá un área de contacto y, consecuentemente, las fuerzas de fricción entre los elementos de conexión y las superficies laterales de la guía de deslizamiento de la bola. De manera operacional, las modalidades mostradas en las figuras 4 hasta la 6 son funcionalmente similares. Los separadores 12, 14 además de los elementos de conexión 16 y 18 pueden ser acoplados de manera desmontable entre si mediante varios sujetadores. Además, la guía puede ser configurada para tener todo de los componentes mecanizados con superficies que se extienden complementariamente y emparejándose entre si durante el montaje de la güía 10. Por ejemplo, los separadores 12, 14 pueden tener cada uno huecos que reciban de manera complementaria las proyecciones de los elementos 16, 18 de conexión. Alternativamente, los componentes de la guía de bola/rodillo pueden ser hechos de manera -integral o unitaria de una variedad de materiales que incluyen polímeros de ingeniería y termoplásticos caracterizados por un coeficiente de fricción bajo. En uso, la guía segmentada de bola/rodillo circulará sobre una guía de deslizamiento de la bola de un cojinete de movimiento lineal con los miembros separadores previniendo el contacto bola a bola. Las figuras 7 y 8 muestran un segmento retenedor de bola o carro 72 de cojinete de un montaje 70 de cojinete lineal. El segmento 72 retenedor de bola incluye una guía 74 de deslizamiento de la bola que tiene una porción 76 de cojinete de carga, una porción 78 de retorno y una porción 80 alrededor. Dado que cada guía 10 segmentada de bola/rodillo incluye dos miembros separadores 12 y 14, tánicamente una guía 10 segmentada de bola/rodillo se requiere para cualquier otra bola de una pluralidad de bolas ubicadas sobre la guía 74 de deslizamiento de la bola del cojinete 70 lineal. Los miembros separadores 12 y 14 retendrán una primera bola 200 y una segunda bola 202 circulará en la superficie 26 exterior cóncava del miembro separador 14 y una superficie exterior cóncava (no mostrada) del miembro 12 separador de la guía 10 adyacente próxima. Como las bolas 200, 202, 204, 206 circulan para proporcionar movimiento lineal los miembros separadores 12, 14 eliminarán el contacto bola a bola. Adicionalmente , el miembro o miembros 16, 18 de conexión actúan como una guía para las bolas 20 cuando circulan alrededor de la guía 74 de deslizamiento de la bola mientras que previene el desplazamiento de las bolas lejos de la guía de deslizamiento. La figura 9 ilustra una quinta modalidad de la guía segmentada de bola. Como se muestra en la figura 9 la guía 90 se forma como un miembro anular que tiene una superficie 92 interna, una superficie 94 externa, una superficie 96 superior y una superficie 98 de fondo. La guía es preferiblemente formada con superficies planas. Como una modificación al miembro anular, la superficie 92 interna y la superficie 94 externa puede formarse en forma cóncava para minimizar el espacio entre las bolas 20. Como con otras modalidades descritas anteriormente, el miembro 90 anular actuará como una guía para las bolas cuando circulen alrededor de la guía de deslizamiento de la bola. La presente invención da los beneficios de ambos la cadena de elementos de rodillo y los separadores de bola para utilizarse sin las desventajas asociadas. La guía segmentada de bola/rodillo de la presente invención actúa en todo de la misma manera que la cadena de elementos de rodillo sin las desventajas de la torsión limitada. Dado que no tiene montajes individuales de guía segmentada de bola conectados unos a otros, es posible una cantidad infinita de .torcéduras entre las guías de bola lo que resulta en una gran cantidad de flexibilidad en el diseño de la geometría de la guía de retorno. Además, la guía segmentada de bola/rodillo no está en el peligro de desprenderse de su posición cuando el hueco entre los elementos de rodillo, es decir, las bolas de los cojinetes, se incrementa en el transcurso del tiempo como ocurre con los separadores de bola. Esto se logra mediante el miembro o los miembros 16, 18 de conexión entre los miembros separadores de bola. Esto permite a los diseñadores de REIVINDICACIONES 1. Un montaje guía para por lo menos un elemento de rodillo desplazable a lo largo de una pista, caracterizado porque comprende una guía configurada para guiar por lo menos un elemento de rodillo a lo largo de la pista mientras que mantiene un contacto de deslizamiento sustancialmente continuo con este a lo largo de la pista. 2. El montaje guía de la reivindicación 1, caracterizado porque la guía incluye por lo menos un separador que se extiende entre la guía opuesta de manera diametral y las regiones traseras de por lo menos un elemento de rodillo 3. El montaje guía de la reivindicación 2, caracterizado porque por lo menos un separador es continuo. 4. El montaje guía de la reivindicación 2, caracterizado porque por lo menos un separador es discontinuo a lo largo de una de las regiones guía y trasera de por lo menos un elemento de rodillo. 5. El montaje guía de la reivindicación 2, caracterizado porque por lo menos un separador tiene lados internos y externos opuestos que se extienden cada uno en paralelo a cualquier otro o que convergen hacia el fondo a fin de reducir el contacto en la superficie del fondo. 6. El montaje guía de la reivindicación 5, caracterizado porque el fondo es sustancialmente cónico o arqueado.