Brevet FR2027351A1 — publié le 19700925

i 202735]. La présente invention concerne une structure de montage d'un ensemble de roulement anti-frottement du type à billes ou à rouleaux sur une transmission par arbre, et elle concerne plus particulièrement une structure qui permet le mouvemant axial de 5 l'ensemble de roulement par rapport à son logement mais empêche le mouvement rotatif de la cage de roulement extérieure de l'ensemble de roulement par rapport à son logement» Lorsqu'on utilise des roulements, anti-frottement du type à billes ou à rouleaux sur une transmission par arbre» on 10 doit prendre les mesures nécessaires pour permettre à l'arbre de se dilater ou de se contracter axialement suivant les changements de température* Pour obtenir cette liberté de dilatation et de contraction, on prévoit un emmanchement h. la presse très léger eu un ajustage avec un faible jeu entre la cage-extérieure de l'en-15 semble de roulement et l'alésage du logement, ce qui maintient également l'alignement approprié de l'arbre, et en doit prévoir un jeu axial entre la cage de roulement extérieure et ses surfaces de repérage* En prévoyant des tolérances pour que la cage extérieure puisse se déplacer axialement, cette cage peut, dans beau-20 coup de cas, tourner par rapport à l'alésage du logement grftce au transfert de couple à partir des éléments de roulement de l'ensemble de roulement» Ce mouvement de rotation de la cage de roulement extérieure s'appelle cheminement circonférentiel et si on le laisse se produire, il occasionne l'usure de l'alésage ménagé dans 25 le logement ainsi que des autres parties voisines de la cage de roulement extérieure, ce qui amène le non-fonctionnement prématuré de l'ensemble de roulement de la transmission par arbre* La présente invention a donc pour objet t - une structure de montage d'un ensemble de roulement anti-frotte-30 ment dans un logement, qui emptche le cheminement circenférentiel de la cage de roulement extérieure par rapport au logement; - une structure de montage d'un ensemble de roulement anti-frottement dans un logement, structure dans laquelle une force axiale élastique s'exerçant sur la cage de roulement extérieure emptche 35 le cheminement circonférentiel de la cage de roulement extérieure par rapport au logement; - une structure de montage d'un ensemble de roulement anti-frottement dans un logement, structure qui compense les tolérances pré 69 45279 2 2027351 vues dans la structure en vue du mouvement axial requis* A ces fins, la présente invention prévoit une structure de montage d'un ensemble de roulement anti-frottement, comprenant un logement dans lequel une ouverture s'étend axialement, _5 un ensemble de roulement placé dans cette ouverture et ce-axiale-ment avec cette dernière, ledit ensemble de roulement ayant une cage de roulement intérieure et une cage de roulement extérieure entre lesquelles sont disposés des éléments de roulement circenfé-rentiellement espacés, et un couvercle de palier fixé k demeure à 10 ce logement et maintenant ledit ensemble de roulement en position dans cette ouverture, cette structure étant caractérisée par le fait que le logement présente une première surface de butée voisine de l'ouverture et que le couvercle de palier présente une seconde surface de butée, ladite cage de roulement extérieure portant, en 15 exerçant une poussée, contre l'une des surfaces de butée, et un ressort pouvant agir entre la cage dé roulement extérieure et l'autre surface de poussée, sollicitant axialement ladite cage exté- -rieure pour l'appliquer contre la première surface de butée précitée, ce qui fait qu'une force axiale est appliquée par ledit res-20 sert, par l'intermédiaire de la cage de roulement extérieure, sur la première surface de butée précitée, le mouvement de retation de la cage de roulement extérieure par rapport au logement se trouvant ainsi emptché. Pour mieux faire comprendre l'invention et la 25 mettre en pratique plus facilement, en va maintenant la déerire en se référant au dessin annexé, sur lequel t la figure 1 est une vue en coupe partielle de la structure de montage; la figure 2 est une vue en coupe partielle d'une 30 variante de la structure de montage; la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une autre variante de la structure de montage. La figure 1 montre un logement 10 dans lequel une ouverture 12 s'étend axialement* La paroi 11 du logement cons-35 titue une eleison intérieure, c'est-à-dire que l'intérieur du logement est k gauche de la paroi 11, A l'intérieur de l'ouverture 12 est monté un ensemble de roulement désigné d'une manière générale par 14. L'ensemble de roulement 14 comprend une cage de. roulement A 69 45279 3 2027351 extérieure 16 montée co-axialement dans l'ouverture 12» une cage de roulement intérieure 18 montée co-axialement dans ladite ouver— ture et des éléments multiples de roulement 20 espacés sur la circonférence et disposés entre la cage de roulement intérieure 18 5 et la cage de roulement extérieure 16, ces éléments étant en contact de roulement avec les deux cages. Un arbre cylindrique 22 est emmanché k la presse dans un alésage central de la cage de roulement intérieure 18 de l'ensemble de palier 14, de manière que la cage 18 et l'arbre 22 tournent comme un tout par rapport à la cage de roulement extérieure 16 et au logement 10* Un couvercle de palier 24 est fixé k demeure au logement 10 par plusieurs éléments de fermeture filetés 26 et obture l'ouverture 12 pour retenir le lubrifiant k l'intérieur du logement 10, l'intérieur du logement 10 se trouvant k gauche du couverele 24 comme illustré sur le 15 dessin* L'ensemble de roulements 14 èst maintenu axialement dans l'ouverture 12 par une bague k ressort 28 qui est logée dans une gorge 30 creusée dans la périphérie externe de la cage de roulement extérieure 16» La bague k ressort 28 prend appui contre une surface 20 de butée 32 orientée axialement vers l'extérieur et formée sur la face de droite du logement 10 ce qui empêche un mouvement vers la gauche de l'ensemble de roulement 14. Un contre-alésage annulaire 34 formé dans le couvercle de palier 24 et ayant un diamètre supérieur k celui de la bague k ressort 28 assure un jeu radial de la 25 bague k ressort, alors que la dimension axiale du contre-alésage 34 est supérieure k la largeur exiale de la bague à ressort 28 pour assurer le jeu axial de la bague k ressort, et un second contre alésage annulaire 36 ayant un diamètre légèrement inférieur k celui du contre-alésage 34 forme un logement pour un élément élas-tique sous la forme d'une rondelle Belleville 38 et maintient la rondelle dans une position concentrique par rapport k l'axe de l'ouverture 12. Bien qu'une rondelle Bellevile soit représentée sur le dessin, on comprendra que d'autres types de rondelles élastiques conviennent également aux fins de la présente invention» 35 A l'extrémité de droite du contre-alésage 36 se trouve une. surface de butée 40 espacée axialement de l'extrémité de droite de l'arbre 22 et de l'ensemble de roulement 14; la surface de butée 40 est opposée axialement k la surface de butée 32. La rondelle 69 45279 4 2027351 Belleville 38 s* trouvant dans le coofcre-alésage 36 est comprimée entre la surface de butée 40 et l'extrémité de dreite de la cage de roulement extérieure 16» Cette compression de la rondelle 38 permet d'obtenir une force axiale qui est transmise à partir de 5 la cage & roulement extérieure 16, par l'intermédiaire de la bague à ressort 28, contre la surface de butée 32, ce qui permet à la bague à ressort d'agir à la manière d'un frein entre la cage de roulement extérieure 16 et le logement 10. En outre, l'engagement du ressort 38 arec la cage de roulement extérieure 16 et la surface 10 de butée 40 permet également êf obtenir une action de freinage. Si la cage de roulement extérieure 16 a tendance à tourner dans l'ouverture 12, la coopération entre, d'une part, la bague à ressort 28 et la surface de butée 32^ et, d'autre part, entre la rondelle 38, la cage di roulement extérieure 16 et la surface de butée 40 15 se cempertant comme des freins, empêchera la rotation, et, de ce fait, le cheminement circonférentiel de la cage de roulement exté** rieure, cheminement qui, si on le laisse se produire, peut occasionner un non-fonctionnement prématuré de l'ensemble de roulement on des pièces voisines de l'ensemble de roulement* La rondelle 38, 20 outre la force axiale qu'elle applique à la cage de roulement extérieure 16, absorbe toute tolérance prévue dans la structure en raison des tolérances de dimensions* La figure 2 montreTênsemble de roulement 14A comportant une cage è roulement extérieure 161 n'ayant pas de bague k ressort 25 aux fins d'une mise en position axiale. L'ensemble de roulement 14A est disposé dans une ouverture 12A s'étendant axialement dans un logement 101, la cage de roulement extérieure 161 étant logée dans l'ouverture et une cage de roulement intérieure 18A étant montée de façon à tourner comme un tout sur un arbre 22. Four disposer l'en-30 semble de roulement 14A axialement dans le logement 10A, ce dernier présente un épaulement 13 s'étendant radialement vers l'intérieur k l'extrémité de gauche de l'ouverture, épaulement qui constitue une surface de butée 42 k l'extrémité de gauche de l'ouverture 12A, surface contre laquelle prend appui la face de gauche de la cage 35 de roulement extérieure 16A. Un couvercle de palier 24 est fixé au logement 10A pour recouvrir l'ouverture 12A et la surface de poussée annulaire 40 se trouvant dans le couvercle de palier 24 est écartée axialement de l'extrémité de droite de l'ensemble de 69 45279 ' 2027351 roulement 141 et de l'arbre 22* Une rondelle Belleville 38 est comprimée entre l'extrémité de dz-oite de la cage de roulement extérieure 161 et la surface de butée 40, et transmet une force axiale k la cage de 5 roulement extérieure 161 qui la transmet elle-mime à la surface de butée 42, de façon qu'elle agisse à la manière d'un frein pour empteber la rotation de la cage de roulement extérieure 161 par rapport au logement 101, alors que la rondelle 38 permet également d'obtenir une action de freinage gr&ce à sa coopération 10 - avec la cage «k roulement extérieure 161 et la surface de butée 40* La figure 3 illustre un mode de réalisation dans lequel un ensemble de roulement 14B est placé dans l'ouverture 12 du logement 10, la cage do roulement extérieure 16B de ce dernier étant située dans l'ouverture et la cage de roulement intérieure 15 18B étant montée de manière k tourner comme un tout avec l'arbre 22* Une rondelle élastique sous la forme d'une rondelle Belleville 44 est logée dans une gorge 30B ménagée dans la-cage de roulement 16B# La rondelle Belleville 44, au lieu d'avoir une structure annulaire eontinae, comporte une fente rappelant celle d'une bague à 20 ressort, do façon à pouvoir être montée dans la g*rge 30B. Lorsque l'ensemble de roulement 14B est placé dans l'ouverture 12, le côté de gauehe do la portion do la rondelle Belleville 44 s'étendant dopais la gorge 30B porte contre la surfaee de butée 32 du logement 10 entourant l'ouverture 12 ménagée dans ce logement. 25 Un couvercle de palier 24B est fixé k demeure au logement 10 par plusieurs éléments ôb fixation 26 et comporte an contre-alésage annalaire 33 ayant une surface de butée annulaire 46 k son extrémité de droite. Un deuxième contre-alésage annulaire 35, situé k droite du centre-alésage 33 et plus petit que ce 30 dernier, permet d'obtenir un jeu axial pour l'extrémité de droite de 1'arbre 22. La surface de butée 46 agit k la manière d'une surface de mise en position axiale pour l'ensemble de roulement 14B et la distance entre la surface de butée 46 et la surface de butée 32 du logement 10 est telle que, lorsque le couvercle de 35 palier 24B est fixé k demeure, l'ensemble de roulement se trouve sollicité vers la gaucke, dans l'ouverture 12, k un degré suffisant pour comprimer la rondelle Belleville 44 entre la surface 69 45279 6 2027351 d* buté* 32 situé* sur le legeaent 10 et la paroi do droits do la gorge 30B» La rondelle BolloTille 44, tout on repoussant l'en-seable do roulement 14B contro la surface do butée 46, aaintient un* foree axiale élastique sur la cage do rouleaent extérieure 5 16B, ce qui l'applique contre la surface de butée 46» La face do droite de la cage de rouleaent extérieur* 16B et la surface do butée 46 agissent alors à la aanière d'un frein pour eapicher tout aouveaent de rotation de la cage de rouleaent extérieure 16B par rapport au logeaent 10} on outre, l'engageaent entre la 10 rondelle Belleville 44 et la surface de butée 32 et la cage de roulement extérieure 16B peraet d'obtenir une actioqÀo freinage eapichant la rotation entre la cage de rouleaent extérieure et le logeaent* 11 ressort de la description ci-dessus qu'on a réalisé 15 une structure de aontago d'un ensemble d* r*uleaent anti-frottoa*nt qui peraet un aouveaent axial de l'enseablo de rouleaent lors do la dilatation ou de la contraction de l'arbre qui absorbe le jeu prévu en raison des tolérances de diaensions, et qui, on atao temps, emptche la cage de roulement extérieure de l'ensemble do 20 roulement do cheminer' circonférentiollement par rapport au logement* 69 45279 7 2027351 REVBTDICATIONS 1e Structure poux monter un ensemble de roulement anti-frottement, qui eemprend un logement comportant une ouverture s'étendant axialement,^ensemble de roulement placé à l'intérieur 5 de cette ouverture et coaxial par rapport k cette dernière, ledit ensemble de roulements comportant une cage de roulement intérieur re et une cage de roulement extérieure entre lesquelles sont disposés des éléments de roulement circonférentiellement espacés, et an couvercle de palier fixé à demeure au logement et maintenant 10 . ledit ensemble de roulement à l'intérieur de l'ouverture, cette structure étant caractérisée par le fait que'le logemeat constitue une première surface de butée voisine de ladite ouverture et que le eouvercle de roulement constitue une seconde surface de butée, ladite cage de roulement extérieure portant, en exerçant 15 une poussée, centre l'une des surfaces de butée précitées, et un ressort pouvant agir entre ladite cage de roulement extérieure et l'autre do ces surfaces de butée en repoussant la cage de roulement extérieure, axialement, contre la première surface de butée mentionnée, ce qui fait qu'une force axiale est appliquée par ledit 20 ressort, par l'intermédiaire de la cage de roulement extérieure, sur la première surface de butée mentionnée et que ladite cage de roulement extérieure ne peut donc pas tourner par rapport au logemeat* 2* Structure selon la revendication 1,dans laquelle ledit 25 ressort peut eatrer en jeu entre ladite seconde surface de butée et la cage de roulement extérieure, en créant une force axiale entre ladite cage de roulement extérieure et ladite première surface de butée, ce qui empêche la rotation de ladite cage de roulement extérieure par rapport au logement. 30 3* Structure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dams laquelle ledit ressort est une rondelle Belleville* 4* Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes,dans laquelle ledit logement comporte une surface intérieure et une surface extérieure, la première surface de butée 35 mentionnée est orientée axialement vers l'extérieur, le couvercle de palier est fixé à ladite surface extérieure du logement et entoure l'ouverture précitée pour l'obturer hermétiquement, ledit 69 45279 8 2027351 couvercle do palier présente une surface de butée annulaire orientée axialement vers l'intérieur et opposée axialement à la première surface de butée mentionnée, dont elle est écartée, et le ressort précité est un ressort annulaire pouvant entrer en jeu entre 5 la cage de roulement extérieure et la seconde surface de butée» 5. Structure selon la revendication 4, dans laquelle la première surface de butée mentionnée est ladite surface de butée annulaire du couvercle de palier, et la seconde surface de butée est la première surface de butée voisine de l'ouverture se 10 trouvant dans ledit logement*