Brevet FR2479370A1 — publié le 19811002

Roulement, en particulier roulement à billes comprenant des moyens amortisseurs. La présente invention se rapporte à des roulements et en particulier à des roulements à billes composés d'un Jeu d'éléments roulants et de bagues à épaulements, l'un au moins des chemins de roulement comprenant des moyens d'amortissement élastiques. On utilise des roulements de ce type dans le cas o le jeu radial d'un roulement peut conduire à des vibrations ra- diales, donc à des bruits et à d'autre phénomènes indésirables. A titre d'exemple, on peut citer les systèmes de suspension et de direction de véhicules automobiles. En outre, de tels roulements sont utilisés en mécanique dans le cas o des vi- brations de rotation superposées à un mouvement de rotation ont des effets perturbateurs, tandis qu'une résistance de rou- lemet accrue peut 9tre acceptée. Un exemple typique se trouve dans le montage de cylindres d'imprimerie. Par le brevet allemand n0 932 942, on connalt des rou- lements à résistance de roulement accrue. Il est proposé entre autres de ménager des rainures ou gorges dans les chemins de roulement et d'y introduire des anneaux élastiques qui font saillie légèrement sur la surface du chemin de roulement. De ce fait, les éléments roulants doivent fournir un certain tra- vail de foulage, ce qui augmente la résistance de roulement. Du fait de la présence de la rainure ou gorge nécessai- re pour ce mode de réalisation, les bagues connues doivent subir un usinage supplémentaire, ce qui provoque une augmenta- tion considérable des coûts de fabrication. En outre, le che- min de roulement est fortement affaibli, notamment en ce qui concerne les charges radiales, ce qui limite considérablement le domaine d'utilisation comparativement à des roulements nor- maux de même taille ou nécessite, pour le même domaine d'appli- cation, l'adoption de roulements de plus grande taille. Un autre inconvénient des roulements connus réside dans le fait que, pendant le fonctionnement, le travail de foulage entraîne un allongement de l'anneau rapporté, allongement à la suite duquel l'anneau peut être entratné par les éléments roulants, ce qui peut provoquer une défaillance prématurée du roulement. La présente invention a pour objet un roulement du type défini ci-dessus qui, tout en permettant l'utilisation de bagues métalliques de fabrication simple et peu coûteuse, avec des chemins de roulement non modifiés, présente des éléments d'amortissement élastiques solidement ancrés. Selon l'invention, au moins l'une des bagues présente un épaulement interrompu par au moins un évidement dans lequel est ancré un élément d'amortissement élastique faisant saillie Jusque dans la zone du chemin de roulement. Des bagues de ce type peuvent être fabriquées d'une manière simple et à faible coût par formage. Les évidements formés dans les épaulements sont, en vue de la réalisation des éléments d'amortissement, remplis par coulée d'une manière caoutchouteuse élastique ou analogue de telle manière que cette matière dépasse Jusque dans la zone du chemin de roule- ment. Par variation de la cote de dépassement ou des proprié- tés élastiques du matériau, on peut faire varier d'une manière simple l'amortissement et donc la résistance de roulement selon les besoins. Une liaison durable entre l'élément d'amortisse- ment élastique et le métal peut être obtenue par vulcanisation ou analogue. Le principal effet d'ancrage de l'élément d'amor- tissement est cependant obtenu par la forme en alvéole des évidements. Par le frottement de roulement ainsi produit, l'élément d'amortissement est pressé en direction circonféren- cielle frontalement contre une surface axiale des secteurs restants de l'épaulement, ce qui exclu pratiquement un mouve- ment dans le sens de rotation. De ce fait, l'élément amortis- seur conserve toute son efficacité pendant toute la durée de vie du roulement. Il est possible de répartir un faible nombre d'éléments relativement longs ou un plus grand nombre d'élé- ments amortisseurs relativement courts sur la périphérie du roulement. En outre, il est avantageux que par suite de la disposition latérale des éléments amortisseurs, les éléments roulants ne foulent pas le matériau élastique par roulement, mais glissent avec frottement sur ce matériau. Pour une résis- tance de roulement nécessaire prédéterminée, il est ainsi possible de réduire sensiblement, par rapport au mode de réalisation avec foulage, la valeur dont l'élément amortis- seur doit dépasser dans le chemin de roulement. Il en résulte une résistance de roulement pratiquement indépendante de la vitesse de rotation. Cet avantage est d'une grande importance en particulier pour des mouvements de rotation du roulement à partir de l'arrêt. Le couple de démarrage n'est ainsi pas plus important que pendant la rotation du roulement. Cet avan- tage est particulièrement important pour les suspensions de véhicules automobiles. En outre, il n'est pas nécessaire de modifier le che- min de roulement par un usinage supplémentaire ou de le prépa- rer pour pouvoir recevoir les éléments amortisseurs. Ainsi, le roulement conforme à l'invention avec effet amortisseur peut subir les mêmes charges qu'un roulement normal correspondant sans effet d'amortissement. Un autre avantage concerne la fabrication et le stockage des bagues. Etant donné qu'à part les éléments amortisseurs entre les bagues, il n'existe pas de différence entre l'exécution normale et l'exécution avec amor- tissement, ces deux exécutions peuvent être fabriquées et stockées en commun. En cas de besoin, il suffit alors de munir d'éléments amortisseurs les bagues de l'exécution normale. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'une au moins des bagues présente, sur deux cotés, des épaulements interrompus par des évidements dans lesquels sont disposés des éléments amortisseurs. On obtient ainsi un amortissement uniforme sur toute la périphérie de la bague, de sorte que tous les éléments rou- lants contribuent uniformément à la résistance de roulement totale. Suivant un autre exemple de réalisation de l'invention, les éléments amortisseurs sont reliés entre eux par un anneau fermé. Les éléments amortisseurs se trouvant dans les évide- ments sont dans ce cas reliés entre eux par le même matériau élastique, en passant par les secteurs d'épaulement de la bague, ce qui procure un anneau amortisseur fermé. On obtient ainsi des surfaces de frottement supplémentaires pour les éléments roulants; en outre, la fixation sur le corps annu- laire métallique se trouve encore améliorée. En cas de besoin, d'autres dispositifs de fixation peuvent être prévus pour les éléments ou anneaux amortisseurs. On peut concervoir par exemple des petits trous ou des rai- nures dans le corps de bague métallique et dans la zone des surfaces de liaison avec le matériau élastique, ce qui crée des points d'ancrage supplémentaires. En référence au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail plusieurs exemples de réalisation illustratifs et non limitatifs de l'obJet de l'invention; sur le dessin: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un roule- ment à billes avec éléments amortisseurs; la figure 2 est une vue partielle d'un roulement à billes avec anneau amortisseur. Le roulement à billes illustré par la figure 1 com- prend une bague intérieure 1, une bague extérieure 2 et des billes 3. La bague intérieure 1 et la bague extérieure 2 présentent des épaulements qui sont interrompus par des évi- dements 4 répartis sur la périphérie, de manière que des sec- teurs d'épaulement 5 subsistent. Dans les évidements 4 sont rapportés des éléments amortisseurs 6 qui dépassent légèrement dans les chemins de roulement 7 et qui sont fixés par vulcani- sation ou par d'autres modes de fixation à la bague intérieure 1 et à la bague extérieure 2 par leurs surfaces de contact avec lesdites bagues. Si l'on fait, par exemple, tourner la bague intérieure 1 par rapport à la bague extérieure 2, les billes 3 roulent sur la surface métallique des chemins de roulement 7 et frottent contre les surfaces de contact 8 des éléments amortisseurs 6, ce qui produit une résistance de roulement accrue. Pour plus de clarté, on a donné sur le dessin une épaisseur excessive à la partie des éléments amor- tisseurs 6 dépassant dans le chemin de roulement 7. Le roulement à billes suivant la figure 2 comporte, sur la bague extérieure 2, de part et d'autre, des anneaux amortisseurs 9 dont des saillies radiales pénètrent dans des évidements 4 des épaulements et qui sont reliés rigidement, par exemple par vulcanisation, à la bague extérieure par leurs surfaces de contact avec cette bague. Les surfaces axiales 10 des secteurs d'épaulement 5 renforcent l'effet d'immobilisa- tion en rotation de l'anneau amortisseur 9, proeuré par la liaison par vulcanisation. De même que sur la figure 1, l'anneau amortisseur 9 dépasse légèrement dansle chemin de roulement 7, de sorte que les billes frottent sur cet anneau et qu'il se produit ainsi une résistance de roulement aecrue. La bague intérieure 1 peut 9tre munie, tout comme la bague extérieure 2, d'anneaux amortisseurs 9. L'amortissement conforme à l'invention, ou augmenta- tion de la résistance de roulement, décrit ci-dessus dans son application à des roulements à billes, peut être utilisé pour d'autres roulements, par exemple à rouleaux, etc. En outre, il est possible d'augmenter l'épaisseur radiale des anneaux amortisseurs élastiques à tel point que ces anneaux assurent une étanchéité bilatérale du roulement. (6) aw.ieJ nveuue un a:ed xne ae.iue saTTe.ia uos sjness.iZome s4uaetupI sel anb,' eT SNOITVOIGNRAU Oiú6ZZ