Brevet FR2777056A1 — publié le 19991008

GUIDAGE LINEAIRE AVEC CAGE A GUIDAGE FORCE La présente invention se rapporte à un guidage linéaire avec deux rails de guidage déplaçables en translation l'un par rapport à l'autre en direction longitudinale, ayant des pistes de roulement en regard, entre lesquelles sont disposés des éléments roulants guidés dans une cage, le guidage forcé de la cage étant assuré par au moins un pignon qui est relié à la cage et qui engrène avec des crémaillères ou éléments analogues reliés respec- tivement à un rail de guidage. Afin d'éviter un déplacement intempestif de la cage sous l'effet d'actions externes, par exemple d'un serrage irrégulier, ou sous l'effet d'actions internes, par exemple de défauts de forme même minimes des pistes de roulement, il est connu, dans le cas de guidages linéaires, de guider la cage de façon forcée par rapport aux rails de guidage. A cet effet, la cage est munie de pignons qui engrènent avec des crémaillères fixées entre les pistes de guidage (brevet DE 11 92 462). Suivant ces modes de réalisation connus, les crémaillères sont réalisées sous forme de pièces séparées qui doivent être reliées par vis aux rails de guidage ou à leurs supports. Il s'agit là de travaux d'assemblage longs et onéreux. En outre, le problème se pose de loger ces crémaillères dans des exécutions standard normalisées. Aussi bien les pignons que les crémaillères doivent être réalisés avec un profil denté relativement compliqué, ce qui accroît également le coût de fabrication. Le but de la présente invention est de créer un guidage linéaire du type défini ci-dessus, avec guidage forcé de la cage, suivant lequel les profils dentés peuvent être réalisés avec un profil très simple et facile à réaliser. Ce but est atteint, suivant l'invention, par le fait que - le pignon est constitué par un disque sur le pourtour extérieur duquel sont disposés des éléments roulants répartis unifor-mément et dépassant légèrement le disque, et - des évidements ayant une forme correspondant aux surfaces des éléments roulants sont disposés directement dans les rails de guidage, à des intervalles réguliers les uns derrière les autres, évidements dans lesquels peuvent pénétrer les parties dépassantes des éléments roulants. Grâce à ces dispositions, il est possible d'utili- ser pour le pignon des éléments roulants usuels du commerce qui, suivant d'autres caractéristiques de l'invention, peuvent être des billes ou des rouleaux, en particulier des rouleaux cylindriques ou des rouleaux bombés, ces éléments roulants pouvant être fixés soit rigidement, soit mobiles en rotation dans des évidements sur le pourtour extérieur du disque. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les rouleaux peuvent être munis de faces frontales bombées, de préférence sphériques. Le pignon ainsi réalisé peut être monté, suivant d'autres caractéristiques de l'invention, de façon connue en soi dans l'un des alvéoles de la cage ou dans un logement séparé qui peut être disposé entre des tronçons ou aux extrémités de la cage. Les évidements dans les rails de guidage, qui peuvent être réalisés, suivant d'autres caractéristiques de l'invention, sur toute la longueur des rails de guidage ou sur des tronçons partiels seulement de ces rails de guidage, peuvent être produits soit par déformation plastique, par exemple laminage ou estampage, soit par usinage, par exemple par électroérosion, fraisage ou analogue. Ces évidements n'ont pas besoin d'être ménagés très profondément, de sorte qu'ils ne provoquent pas d'affaiblissement notable de la section des rails de guidage, qui pourrait conduire à un risque de rupture. On obtient donc un système de guidage forcé de structure compacte et simple, sans fixation supplémentaire de crémaillères ou analogues. En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après plus en détail plusieurs exemples de réalisation de l'invention; sur les dessins: la figure 1 est une coupe transversale d'un guidage linéaire suivant l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle suivant A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective sur le dessus du rail de guidage inférieur selon les figures 1 et 2; la figure 4 est une vue en bout à plus grande échelle du rail de guidage inférieur suivant la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective sur le dessus d'un autre exemple de réalisation suivant lequel le pignon est monté dans un logement séparé. Sur les figures 1 à 4, la référence 1 désigne un rail de guidage supérieur et 2 un rail de guidage inférieur d'un guidage linéaire, chacun de ces rails présentant deux pistes de roulement 3, 4 ou 5, 6 de forme prismatique. Entre les pistes de roulement prismatiques sont montés des rouleaux 7 croisés se trouvant en alternance en contact avec les pistes de roulement 3, 6 et 4, 5 pour transmettre les efforts appliqués au guidage linéaire. Les rouleaux 7 sont maintenus dans des alvéoles 8 d'une cage 9. Dans l'un des alvéoles 8 de la cage 9 est monté un pignon 10 qui se compose d'un disque 11 dans lequel sont disposés des éléments roulants, en l'occurrence des billes 13, répartis uniformément sur le pourtour extérieur 12, les éléments roulants dépassant légèrement le pourtour extérieur 12 et les faces frontales du pignon 10. Chacun des rails de guidage 1 et 2 comporte une rainure longitudinale 14, 15 dans la zone d'intersection des pistes de roulement 3, 4 et 5, 6. Dans les zones de raccordement des pistes de roulement 3, 4 et 5, 6 avec les rainures longitudinales 14 et 15, des évidements 16, 17 et 18, 19 (voir figures 1 et 3) sont ménagés à des intervalles égaux les uns derrière les autres dans les rails 1 et 2, évidements qui correspondent, du point de vue forme, à la forme superficielle des billes 13 et dans lesquels les parties dépassantes des billes 13 pénètrent. Les billes 13 "engrènent" ainsi avec les évidements 16 à 19, de sorte que la cage 7 subit un guidage forcé en cas de déplacement des rails de guidage 1 et 2 l'un par rapport à l'autre. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 5, le pignon 10 constitué par le disque 11 et des rouleaux 23 comportant des faces frontales sphériques 22 est monté dans un logement 20 séparé, dont la forme extérieure est adaptée aux pistes de roulement prismatiques (non représentées sur cette figure). Ce logement 20 comporte aux deux extrémités des moyens d'assemblage 21 par lesquels il peut être relié à la cage non représentée, par exemple entre des tronçons de la cage. REVENDICATIONS 1. Guidage linéaire comprenant deux rails de guidage déplaçables en translation longitudinale l'un par rapport à l'autre, ayant des pistes de roulement entre lesquelles sont disposés des éléments roulants guidés dans une cage, le guidage forcé de la cage étant assuré par au moins un pignon qui est relié à la cage et engrène avec des crémaillères ou analogues reliées respectivement à un rail de guidage, caractérisé par le fait que le pignon (10) est formé par un disque (11) sur le pourtour extérieur (12) duquel sont disposés des évidements roulants (13, 23) répartis uniformément, dépassant légèrement le disque (11), et que des évidements (16, 17, 18, 19) dont la forme correspondant à la forme superficielle des éléments roulants (13, 23) et dans lesquels les parties dépassantes des éléments roulants (13) peuvent s'engager sont disposés directement dans les rails de guidage (1, 2) à des intervalles égaux les uns derrière les autres. 2. Guidage linéaire suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments roulants (13, 23) dépassent légèrement le pourtour extérieur (12) du disque (11). 3. Guidage linéaire suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments roulants (13, 23) dépassent légèrement les deux faces latérales du disque (11). 4. Guidage linéaire suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments roulants pour le pignon (10) sont des billes (13). 5. Guidage linéaire suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments roulants pour le pignon (10) sont des rouleaux (23), en particulier des rouleaux cylindriques ou des rouleaux bombés. 6. Guidage linéaire suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les rouleaux (23) présentent des faces frontales bombées (22). 7. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments roulants (13, 23) sont fixés rigidement dans le disque (11). 8. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments roulants (13, 23) sont montés mobiles en rotation dans le disque (11). 9. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le pignon est monté dans l'un des alvéoles (8) de la cage (9). 10. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le pignon (10) est monté dans un logement séparé (20). 11. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les évidements (16, 17, 18, 19) dans les rails de guidage (1, 2) sont disposés sur toute la longueur des rails de guidage (1, 2). 12. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les évidements (16, 17, 18, 19) ne sont disposés que sur un tronçon partiel des rails de guidage (1, 2). 13. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les évidements (16, 17, 18, 19) sont ménagés par déformation plastique dans les rails de guidage (1, 2). 14. Guidage linéaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les évidements (16, 17, 18, 19) sont ménagés par usinage dans les rails de guidage (1, 2).