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Physical
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516612A1
Family ID 29585321
Probable Assignee Nsk Ltd
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title GLISSIERE DE ROULEMENT
Abstract
_________________________________________________________________
CETTE GLISSIERE DE ROULEMENT COMPREND UN RAIL 1 ET UN COULISSEAU 6 QUI
SE MONTE SUR LE RAIL. LE RAIL PRESENTE DANS SES SURFACES LATERALES DES
PREMIERES GORGES DE ROULEMENT 3 A SECTION CIRCULAIRE; LE COULISSEAU 6
PRESENTE DANS SA SURFACE INTERNE DES DEUXIEMES GORGES 8 DE ROULEMENT
CORRESPONDANTES. DES PERCAGES TRAVERSANTS 10 SONT MENAGES DANS LES
COULISSEAUX RESPECTIVEMENT DERRIERE LES GORGES 8. CES ELEMENTS FORMENT
DES CIRCUITS FERMES DE CIRCULATION DES BILLES 22. LES POINTS
D'INTERSECTION A, B, C ET D DES DROITES DE CONTACT ENTRE LES BILLES 22
ET LES PREMIERES GORGES 3 SONT SITUES A L'EXTERIEUR DU POLYGONE E, F,
G, H, FORME PAR LES DOITES JOIGNANT LES CENTRE DES BILLES 22. LES
CIRCUITS DE BILLES SE TROUVENT DANS DES PLANS A PEU PRES PARALLELES A
LA SURFACE INFERIEURE 4 DU RAIL. CETTE GLISSIERE A HAUTE PRECISION EST
FACILE A FABRIQUER.
Description
_________________________________________________________________
166 1 2
La presente invention se rapporte a une glissiere de roulement
comprenant un grand nombre de billes disposees entre le rail (ou
guide) et le coulisseau, le coulisseau pouvant se deplacer
lineairement dans la direction axiale du rail grace au mouvement de
roulementcles billes. Il est deja connu de realiser une glissiere
comportant de nombreuses billes capables de circuler entre la gorge
axiale de roulement des billes formee sur le rail, et la gorge de
roule- ment des billes formee sur la surface interne du coulisseau
dans une position qui correspond a la gorge mentionnee en premier Ce
type de glissiere a billes est connu, par exemple, par les brevets U
S. n O 3 897 982 et 3 93 C 854 Cette glissiere de roulement est
avanta- geusement utilisee comme element de guidage pour supporter un
ele- ment mobile dans une machine-outil ou un dispositif d'usinage,
gra- ce au fait que les billes sont en contact avec la surface creuse
cylindrique de la gorge de roulement des billes, de sorte qu'il a ete
ainsi possible d'agrandir la surface de contact entre lesbilles et la
gorge de roulement des billes, ce qui, a son tour, est de na- tur-e a
ameliorer la capacite de-charge comparativement aux glissieres de
roulement lineaires classiques.
Toutefois, ces glissieres de roulement de la technique anterieure ont
une faible resistance, au couple de torsion et, lorsqu'un grand effort
de torsion est applique, les billes tendent a entrer en contact avec
l'epaulement de la gorge de roulement des billes, de sorte que la
douceur de circulation des billes en est affectee. En outre, pour
obtenir une glissiere de roulement de haute precision, il est
necessaire d'usiner une gorge de roulement des billes avec precision;
or, avec les glissieres de roulement de la technique anterieure,il
etait difficiled'obtenir une haute preci- sion pour l'usinage de
chaque gorge de roulementdes billes en rai- son de sa structure, ou,
il est necessaire de donner au coulisseau des dimensions encombrantes
parcequ'il devait etre d'une grande hau- teur.
-La presente invention a pour objet une glissiere de roule-
25166 12 ment qui elimine les defauts de la technique anterieure, et
elle pro- pose une glissiere de roulement facile a fabriquer.
Pour atteindre ce but, dans une glissiere de roulement suivant
l'invention, les points d'intersection des droites de con- tact entre
les gorges de roulement des billes du rail et les billes qui sont
logees dans ces gorges, se trouvent a l'exterieur du poly- gone forme
par les lignes qui joignent les centres des billes, et les
emplacements des percages traversants menages dans le coulis- seau, et
qui servent de trajets de retour pour les billes, sont paralleles a la
surface inferieure du rail par rapport aux gorges de roulement des
billes correspondant aux percages traversants.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaitront au
cours de la description qui va suivre Aux dessins annexes, donnes
uniquement a titre dtexemple: La Fig 1 est une vue en perspective
d'une-glissiere de roulement suivant l'invention; La Fig 2 est une vue
en perspective des elements qui doivent etre montes dans la glissiere
de roulement representee sur la Fig 1; La Fig 3 est une coupe
transversale de la glissiere de roulement de la Fig 1; La Fig 4 est
une vue en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la Fig 3, le rail
etant omis sur la Fig 4; La Fig 5 illustre la rigidite ou resistance
de la glissiere de roulement suivant ltinvention.
Sur les Fig 1 a 4, on a represente une forme de reali- sation d'une
glissiere de roulement perfectionnee suivant l'inven- tion. Le rail 1
est l-' section rectangulaire et presente sur ses deux cotes des
rainures axiales 2 presentant en section la for- me d'un U Chacune des
rainures en U 2 presente des-gorges 3 de rou- lement des billes de
section circulaire Dans une section transversa- le du rail 1, chacune
des gorges de roulement des billes presente une partie inferieure de
gorge 31 qui coupe perpendiculairement la ligne parallele a la surface
inferieure 4 du rail 1 L'axe de syme- trie qui divise symetriquement
la section de la gorge 3 fait un an- gle de 45 O avec la surface
inferieure 4 du rail 1 Les quatre axes de symetrie qui divisent
symetriquement les quatre gorges 3 respecti- vement, se coupent aux
points a b, c et d, qui se trouve a l'exte- rieur du rectangle forme
en joignant les centres e, f, g et h des canaux circulaires formes
chacun par deux gorges, 3 et 8, et qui recoivent des billes
interieurement.
Le trou 5 apparaissant sur la surface superieure du rail 1 est destine
a recevoir une vis qui servira a fixer le rail a un premier element
dans l'utilisation de la glissiere a roulement Le coulisseau 6 est un
bloc rectangulaire presentant une rainure rectan- gulaire 7 (Fig 3)
qui recoit le rail 1, et, sur les surfaces late- rales internes de la
rainure 7, sont menagees des gorges axiales 8 de roulement de billes
sur chacune des surfaces laterales de la rai- nure 7, de sorte qu'il y
a au total quatre rainures 8 Sur chacune des surfaces laterales de la
rainure 7, est prevue une petite gorge 9 a section circulaire,
disposee entre les deux gorges de roulement des billes 8 et 8 Quatre
percages traversants axiaux 10 sont formes dans le coulisseau 6, pour
correspondre aux quatre gorges de-roule- ment des billes 8, et le
diametre des percages traversants 10 est un peu plus grand que le
diametre des gorges 8.
L'emplacement de chaque percage traversant 10 se trouve en arriere de
la gorge 8 correspondante;les plans qui contiennent chacun l'axe du
percage traversant 10 et l'axe du canal incurve forme par la gorge 8
correspondartesont tous paralleles entre eux, et, lorsque la glissiere
de roulement est utilisee dans une position dans laquelle la surface
inferieure 4 du rail 1 est horizontale, ces plans sont horizontaux.
La surface terminale du coulisseau 6 est formee de telle maniere que
le cote de la rainure 7 soit evide sur une longueur pre- determinee
(Fig 1) et, dans la surface de l'evidement, il est prevu un trou
taraude 11 forme parallelement aux percages traversants 10.
Les trous taraudes 12 prevus dans la surface superieure du coulisseau,
servent, lorsque la glissiere de roulement est utilisee, a fixer le
coulisseau au deuxieme element.
L'organe de retenue 13 est un element mince en forme de plaque et
ayant, sur sa face arriere, une barre saillante 14 qui s'ajuste dans
la gorge 9 a section circulaire menagee entre les gor- ges de
roulement des billes 8, 8 du coulisseau, 6 La longueur de l'e- lement
mince en forme de plaque est egale a la longueur des gorges 8
25166 1 2 du coulisseau, et des surfaces concaves 15 sont formees dans
ces surfaces laterales longitudinales La barre saillante 14 s'etend
dans la direction longitudinale au-dela des deux bords de l'element
mince
13 en forme de plaque, comme represente en 16.
Chacune des plaques laterales 17 est fixee dans la par- tie terminale
evidee du coulisseau 6 par la vis 19 enfilee dans le trou 18, et
vissee dans le trou taraude 11 L'epaisseur des plaques. laterales 17
est legerement inferieure a la profondeur de l'evide- ment du
coulisseau 6, de sorte que les plaques laterales 17 sont fi- l O xees
legerement en retrait par rapport aux surfaces terminales du
coulisseau 6.
Sur sa surface qui est en appui contre le coulisseau, la plaque
laterale 17 presente un trou qui revoit la partie saillante
16 de la barre 14 et une empreinte circulaire 21, qui forme le cir-
: cuit de billes en combinaison avec les gorges 8 et le percage tra-
versant 10.
La barre saillante 14 de l'organe de retenue 13 est montee dans la
gorge 9 menagee dans la surface interne du coulis- seau 6, et la
partie saillante 16 de la barre 14 est montee dans le trou 20, de
sorte que l'organe de retenue 13 est fixe par la fixa- tion des
plaques laterales 17 au coulisseau 6 au moyen des vis 19.
Des billes 22 sont logees dans les circuits de billes constitues par
les canaux formes par les gorges 8 et les gorges 3, les trous
traversants 10 et les empreintes 21 des plaques laterales; de cette
facon, le coulisseau 6 et le rail 1 peuvent se deplacer l'un par
rapport a l'autre dans la direction axiale grace au roule- ment des
billes.
Lorsque le coulisseau 6 se deplace sur le rail, les billes 22 roulent
et circulent le long des gorges 8 du coulisseau et, a l'extremite de
chaque gorge 8, les billes sont guidees vers l'arriere par l'empreinte
21 de la plaque laterale 17, elles pene- trent dans le percage
traversant 10 correspondant, se dirigent vers la plaque laterale 17
opposee, et penetrent a nouveau dans le canal forme par les gorges 3
et 8 en passant par l'empreinte 2 i De cette facon, les billes
repetent leurs mouvements de circulation pendant que le coulisseau se
deplace sur le rail.
2 5 1 6 6 1-2
Les billes 22 logees dans la gorge 8 du coulisseau 6 ne tombent pas
lorsqu'on extrait entierement le rail 1 du coulisseau 6, grace au fait
que le jeu compris entre la gorge 8 et le bord de la surface creuse 15
de l'organe de retenue 13 est legerement inferieur au diametre des
billes Cette retenue des billes apporte la possibili- te de realiser
les gorges de roulement des billes sous la forme de gorges profondes.
Dans la forme de realisation representee, on utilise quatre plaque
laterales 17, mais les deux plaques laterales 17 mon- tees a l'une des
extremites du coulisseau 6 peuvent etre realisees sous la forme d'une
plaque laterale 17 d'un seul tenant qui combine les deux plaques 17
elementaires En outre, dans les cas-o le coulis- seau ne se separe par
de son rail en utilisation, il est possible d'-)mettre l'organe de
retenue 13 Dans la forme de realisation repre- sentee, les billes
circulent dans un plan horizontal, mais il est possible de modifier
cette forme pour faire circuler les billes le long d'un plan a peu
pres horizontal, et il n'est pas necessaire de limiter a 45 l'angle
forme entre la droite des contacts des billes avec les gorges et la
surface inferieure du rail.
Dans la glissiere de roulement suivant l'invention, les gorges de
roulement des billes sont des gorges profondes, les points
d'intersection a, b, c et d des droites de contact entre les billes et
les gorges du rail, considere en coupe transversale, sont situes a
l'exterieur du polygone forme par les lignes qui joignent les cen-
tres e, f, o, et h des billes 22, comme on l'a represente sur la
Fig 3, et les billes peuvent circuler dans des plans a peu pres pa-
ralleles a la surface inferieure du rail En consequence, la rigidite
de portee en ce qui concerne la resistance au couple de torsion est
grande, et la circulation des billes est douce, puisque la gravite
n'exerce pas d'effets defavorables sur la resistance a la circulation
des billes, de sorte qu'on obtient une glissiere de roulement compacte
et possedant de bonnes caracteristiques de fonctionnement La rigidite
de portee en ce qui concerne la resistance au couple de torsion est
expliquee en reference a la Fig 5, sur laquelle d est un point
d'inter- section des droites de contact entre les billes 22 et 22 ' et
les gor- ges 3 du rail, le point O est le point o les couples positifs
et nega- tifs sont egaux L'angle forme entre les lignes od et ox est
eet la force F est appliquee suivant la direction de dx, la rigidite
de portee
25166 12 etant calculee sur la base de l'equation: M = 1 F cose.
En consequence, pour une force F constantes la rigidite de portee
croit lorsque la longueur 1 du bord du levier ox croit egalement.
Dans la glissiere de roulement decrite dans le brevet U S 4 040 679-,
dans laquelle sont prevues deux gorges de roulement a billes aux epau-
lements du rail, il est visible que la longueur du bras forme entre le
point o les moments negatifs et positifs sont egaux et le point de
contact entre les billes et les gorges formees a l'epaulement du rail,
est plus courte que dans la presente invention En comparant ces deux
cas, qui utilisent des rails ayant a peu pres la meme dimension, on
voit que la glissiere de roulement suivant l'invention possde une
capacite de resistance aux charges de couples deux fois au moins supe-
rieure a celle qui peut etre obtenue avec la structure du brevet U S.
4 040 679.
En outre, suivant l'invention, il devient-facile d'usiner les gorges
de roulement a billes avec une grande precision, et aise de mesurer le
degre de precision des gorges de telle maniere qutil soit facile de
fabriquer des glissieres de roulement de haute preci- sion. En outre,
suivant l'invention, il est possible d'usiner simultanement deux
gorges de roulement a billes sur une meme surface laterale du rail, en
utilisant uns seule meule a profil circulaire, et on peut egalement
usiner simultanement deux gorges de roulement a billes du coulisseau
au moyen d'une seule meule, de sorte que toutes les gorges de
roulement des billes peuvent etre produites aisement avec et avec une
grande precision Etant donne que les circuits des billes- sont formes
parallelement a la surface inferieure du rail, il est possible de
donner une faible dimension au pas entre les gorges supe- rieures et
les gorges inferieures, et on peut eviter toute irregularite de
l'usinage qui serait due a une deformation de la meule Etant donne
que, comme on l'a represente sur la Fig 3 dans une coupe transversale
du rail 1, chacune des gorges de roulement des billes a sa partie
infe- rieure 31 perpendiculaire a une ligne parallele a la surface
inferieure de ce rail, il est possible de mesurer le degre de
parallelisme des gorges de roulement des billes.
25166 1 2
En outre, etant donne tue dans le plan horizontal, il du coulisseau ce
qui, a son tour, rieure excentree. que la circulation des billes
s'effec- est possible de reduire la hauteur reduit les effets d'une
charge exte-
25166 12
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Glissiere de roulement comprenant un rail (1) presen-tant sur ses
surfaces laterales plusieurs gorges (3) de roulement abilles, de
section circulaire, un coulisseau f 6) destine a etre mon-te sur le
rail (1) et presentant dans sa surface interne des deuxiemes gorges
(8) de roulement des billes qui sont prevues respectivement en
correspondance avec les premieres gorges, ainsi que des percages
traversants (10) qui traversent le coulisseau (6) derriere lesdites
deuxiemes gorges (8) de maniere a former des circuits fermes pour les
billes (22), caracterise en ce que les points d'intersection des
droites de contact entre les gorges de roulements (3) des billes du
rail (1) et les billes (22) qui sont logees dans ces gorges (3)sont
situes a l'exterieur du polygone forme par les lignes qui joi-gnent
les centres (e, f, g, h) des billes (22) et chacun des perca-ges
traversants (10) menages dans le coulisseau (6) qui constituent les
chemins de circulation des billes (22) et les gorges (3, 8)
correspondantes se trouvent dans un plan a peu pres parallele a
asurface inferieure (4) du rail (1).
2 Glissiere de roulement caracterisee en ce qu'elle comprend un rail
(1) qui presente sur ses surfaces laterales au moins deux premieres
gorges (3) de roulement des billes de section circulaire, un
coulisseau (6) destine a etre monte sur le rail (1) et qui presente
sur sa surface interne au moins deux deuxiemes gorges (8) de roulement
des billes, prevues respectivement en correspondance avec les
premieresgorges (3) et des percages traversants (10) qui le traversent
respec-tivement derriere lesdites deuxiemes gorges (8) de maniere a
former descircuits chemins de circulation pour les billes (22), des
plaques late-rales (17) destinees a etre fixees aux extremites du
coulisseau (6) et qui presentent, sur l'une de leurs surfaces
Laterales, des empreintes (21) qui relient les gorges (8) de roulement
des billes aux percagestraversants (10) pour former dans le coulisseau
des chemins de circula-tion des billes de forme cylindrique, et un
nombre approprie de billes(22) disposees dans les premiere et deuxieme
gorges (3, 8) de roulement -des billes et dans les chemins de
circulation des billes.
3 Glissiere de roulement suivant l'une des revendications 1 et 2,
caracterisee en ce qu'elle comprend en outre un organe de rete-nue
(13) applique contre la surface interne du coulisseau (6), et qui
retient les billes (22) en combinaison avec les gorges (8) de
roulementdes billes qui, sont menagees dans le coulisseau (6). 25166 1
2
4 Glissiere de roulement suivant la revendication 3,caracterisee en ce
qu'une gorge axiale (9) est menagee dans la sur-face interne du
coulisseau, (6), et qu'une barre saillante (14) est placee dans
l'organe de retenue (13) pour s'ajuster dans la gorge (9) du
coulisseau.
5 Glissiere de roulement suivant la revendication 4, caracterisee en
ce que l'organe de retenue (13) est supporte a sesdeux extremites par
lesdites plaques laterales (17).
6 Glissiere de roulement, caracterisee en ce qu'elle comprend un rail
(1) qui presente dans ses deux surfaces laterales des rainures (2) a
section en U, et dans lesquelles sont formees deux premieres gorges
(3) de roulement des billes, un coulisseau(6) destine a etre monte sur
ledit rail, le coulisseau (6) presen-tant dans sa surface interne deux
deuxiemes gorges (8) de roule- 1 o ment des billes prevues en
correspondance avec les premieres gorges (3) de roulement des billes,
quatre percages traversants (10) qui traversent le coulisseau (6)
derriere les deuxiemes gorges(8) correspondantes, et des chemins de
billes, de forme cylindri-que, qui comprennent les gorges (3, 8) de
roulement des billes et les percages traversants (10) pour former des
chemins de circulationdes billes, et un grand nombre de billes
disposees dans les-premie-res et deuxiemes gorges (3, 8) de roulement
des billes et dans les chemins de circulation des billes; la glissiere
(6) a roulement comprenant en outre un organe de retenue (13) applique
contre la surface interne du coulisseau (6) et qui retient les billes
en combinaison avec les deuxiemes gorges (8) de roulement des
billesqui sont menagees dans le coulisseau (6).
7 Glissiere de roulement suivant la revendication 6,caracterisee en ce
qu'une gorge axiale (9) est menagee dans la sur-face interne du
coulisseau et qutune barre sailiante (14) est mena-gee dans l'organe
de retenue (13) pour s'ajuster dans la gorge(9) du coulisseau (6).
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