Brevet FR2515755A1 — publié le 19830506

L'invention concerne un coussinet ou une boîte à billes pour mouvements longitudinaux sur un arbre, com- prenant un manchon cylindrique extérieur muni de zones porteuses usinées dans l'a 14 sage du manchon et sous lesc quelles les billaes aomisas à ue chage avrcent d&is le sens du mouvement et d'é 7 idemonts méiagés pour le re- tour des billes non charg 4 es, des billes en tant qte corps de roulement et une cage m naie de renvois fermés sur eux-m*Mes dauns lesquels sont formes lea parcours de circulation des billes et qlui comporte des moyens omp St chant une déviation relativement au manchon. Les coussinets à billes existants (voir par exemple DE-OS 25 58 196) sont de constitution très com- pliquée et comprennent en général un manchon extérieur et une cage guidant les billes Lors du montage, il faut as- sembler les deux éléments entre eux au moyen d'éléments supplémentaires ou par des opérations supplémeantaires En outre, dans des exécutions connues, la cage et le man- chon ne sont pas toujours asaemblis par encastrement et présentent des espacements inesthétiques qui peuvent on- duire à la pénétration de corps étrangers dans les syst- mes de roulement Les éléments structuraux supplèmentai- res nécessaires & la fixation axiale dans les ex Scution, connues nécessitent de la place et diminuemt par szite la longueur des zones porteuses, ce quai conduit à des capa- cités de charge réduites. Le but de l'invention est déliiminer las incon- vénients mentionnés avec des éléments en eux-mtmes connus et de fournir un coussinet ou botte A billes, écononique, facile à fabriquer et à monter, grace à: une construction simple, économique et se contentant d'un minimum de pièces, une bonne capacité de charge, une forme nette et fermée des deux extrémités. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'au moins un élément central des renvois de bil- les, prévu dans la cage, présente au moins une cae fai. sant saillie à peu près à angle droit en direction radia- le et qui, s'engageant par déclic dans au moins une gor- ge circonférentielle ménagée dans l'alésage du manchon extérieur et pardessus laquelle courent les billes, fixe ainsi la cage axialement D'autres particularités avanta- geuses sont indiquées ci-après. Grice à cette construction selon l O invention, il devient possible d'assujettir axialement la cage sans éléments supplémentaires et sans opérations supplémentai- res En outre, ce mode de fixation assure, pour une mmne longueur totale en comparaison des exécutions existan- tes un gain notable de place dont on peut tirer parti pour un allongement désormais possible des zones porteu- ses, ce qui conduit à une augmentation de la capacité de charge. On expliquera plus précisément l'invention en regard des dessins annexés qui représentent des exemples d'exécution et sur lesquels z la figure 1 est une élévation partiellement en coupe d'un coussinet à billes selon l'invention; la figure 2 est une élévation latérale partiel- lement en coupe du coussinet à billes selon l'invention avec joints élastiques; la figure 3 est une coupe radiale de la cage selon l'invention; la figure 4 est une élévation latérale de la ca- ge selon l'invention, comportant des perforations desti- nées à loger un joint; la figure 5 est une coupe radiale de la cage dans la région des perforations destinées à loger un joint, ainsi que des traverses; la figure 6 est une élévation partiellement en coupe d'une variante d'exécution d'un coussinet à billes ouvert. Comme on peut le voir par les figures 1 et 2, le coussinet ou la botte à billes selon l'invention est prévu pour des mouvements longitudinaux illimités sur un arbre 1 et comprend un manchon cylindrique extérieur 2 en acier trempé et rectifié et des billes 3 disposées dans des renvois de billes fermés 4 de la cage 5 Les renvois de billes 4 comprennent deux tronçons rectilignes 8, 9 et deux tronçons arquég 14 reliant eeux-ci entre eux Ces renvois de billes 4 sont contenus dans une cage cylindrique en matière synthétique 5 qui se trouve A l'intérieur du manchon 2 L'alésage du manchon 2 est forué de zones porteuses meulées 6 sur lesquelles s'appuient les billes 3 en contact avec l'arbre I et d'évidements ra- diaux 7 dans lesquels les billes 3 peuvent retourner lio brement Les renvois de billes 4 de la cage 5 sont for- més d'un tronçon rectiligne 8 traversant radialement la cage 5 des deux cetés et conduisant les billes 3 sous la zone porteuse 6 et d 9 un deuxième tronçon rectiligne 9 qui conduit les billes dans les évidements 7 pour le retonce Entre les tronçons 8 et 9 est disposé un 6 lément central 11, relit par l'intermédiaire d'une traverse ou entretoi- se 10 à la cage 5 La cage 5, la traverse 10 et llllment central 11 sont formés de la aime matière et constituent une pièce moulée de matière synth 4 tiqueo Sur au moins un élément central 11 se trouve & l'une au moins des extrémités une came ou dent 12 cormée de la mème matière, faisant saillie radialement à peu pr$z à angle droit et qui fait ressort dans au moins Cne gorge circonférentielle 13 de l'alésage du manchon 2 Par suite, la cage 5 est assujettie axialement une fois qu'elle a été enfoncée et que la came 12 s'est arrêtée dans la gor- ge 13. Pour permettre aux billes 3 de rouler par-dessus la gorge circonférentielle 13 sans influences sensibles, la largeur de la gorge 13 correspond à peu près à la moi- tié du diamètre des billes. Dans la construction selon l'invention, les tra- verses ou entretoises 10 des éléments centraux 11 sont courbées élastiquement vers le centre du coussinet & bil- les lorsqu'on monte dans le manchon 2 la cage 5 remplie de billes 3, de sorte que l'on peut enfoncer la cage 5 dans le manchon 2 Jusqu'à ce que les dents 12 s'arrftent dans la gorge circonférentielle 13 de l'alésage du manchon 2 et qu'ainsi, la cage 5 soit fixée axialement relative- ment au manchon 2. Afin que lors du montage les éléments centraux 11 puissent pivoter vers l'intérieur par l'intermédiaire des traverses 10 et ne s'appliquent pas alors sur les bil- les 3 des tronçons porteurs 8 des renvois & billes 4, les parois latérales correspondantes des éléments centraux 11 sont munies d'un léger biseau 16. La cage 5 est assu Jettie contre la rotation re- lativement au manchon 2 par des indentations radiales 17 (figure 3) de la cage 5 qui s'engagent rigidement dans les évidements correspondants 7 du manchon 2 Oet engage- ment s'effectue & l'extrémité correspondante 20 du man- chon 2, donc après les évidements 15 du manchon 2 qui sont prévus pour dévier les billes 3 d'wu tronçon recti- ligne 8 & l'autre tronçon rectiligne 9 des renvois de bil- les 4, ce qui assure une fermeture nette, lisse et étan- che du coussinet à billes. Dans une variante d'exécution représentée par les figures 4 et 5, selon l'invention, des perforations radiales 18 franchies par des traverses 19 sont prévues A l'une au moins des deux extrémités de la cage 5 pour lo- ger des anneaux élastiques de Joint 21 servant à rendre étanche le coussinet à billes relativement à l'arbre 1. Dans une autre variante d'exécution, figure 6, prévue pour ce qu'on appelle des coussinets à billes ou- verts présentant une ouverture 22 sur un angle de 45 à , la cage 5, afin qu'elle ne tombe pas vers le centre du coussinet à billes, présente sur toute sa longueur deux dents longitudinales 23 faisant saillie radialement vers l'extérieur et qui s'engagent dans des rainures à queue d'aronde correspondantes 24, prévues dans le man- chca 2, parallèles à l'axe et s'étendant sur toute la lon- Ainsi, le coussinet à billes selon l'invention ne comprend Jamais, pour les deux variantes coussinet fermé ou ouvert que deux parties principales, le man- chou 2 et la cage 5, ainsi que les billes 3 commie corps de roulement Dea modes d'e:4 eutiou nion représeitéc p D vent aussi présenter, aux deux extrimit 6 S d@ ou d 1 t sieurs éléments centraux 11 des came* qui s'engagemt alors dans deux gorges circortfrentielles du genre d U- crit 13 ou encore, A nouveau$ une seule came 12 pour au moins un élément central 11, située quelque part entre les deux extrémités de celui-ci et s'engageant à nouveau dans une gorge circonférentielle 130 REVENDICATIONS 1 Coussinet ou bote à billes pour mouvements longitudinaux sur un arbre, comprenant un manchon cylin- drique extérieur muni de zones porteuses usinées dans l'alésage du manchon et sous lesquelles les billes sou- mises à une charge avancent dans le sens du mouvement et d'évidements ménagés pour le retour des billes non char- gées, des billes en tant que corps de roulement et une cage munie de renvois fermés sur eux-m&Smes dans lesquels sont formés les parcours de circulation des billes et qui comporte des moyens empêchant une déviation relative- ment au manchon, coussinet caractérisé par le fait qu'au moins un élément ceetral 11) des parçours des billes $), prevu dans la cage t D presente au moins une came ou dent ( 12) faisant saillie à peu près à Angle droit en aireo ion radiale et qui s'engage par de clic dans au moins une gorge ciróonf Erentielle ( 13) ména- gée dans l'alésage du manchon extérieur ( 2) et par-dessus laquelle courent les billes ( 3), et fixe ainsi la cage ( 5) axialement. 2 Coussinet selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que les éléments centraux ( 11) des ren- vois de billes ( 4), prévus dans la cage ( 5), présentent chacun au moins une dent ou came ( 12) faisant saillie à peu près à angle droit en direction radiale, lesdites dents s'engageant par déclie dans au moins une gorge cir- conférentielle ( 13) ménagée dans l'alésage du manchon ex- térieur ( 2) et par-dessus laquelle courent les billes ( 3), de manière à fixer ainsi la cage ( 5) axialement. 3 Coussinet selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les dents ( 12) des élé- ments centraux ( 11) se trouvent à une extrémité de ces éléments centraux ( 11) et que la gorge circonférentielle ( 13) de l'alésage du manchon extérieur ( 2) se trouve dans la région située au début de la déviation des ren- vois de billes ( 4) ou à l'extrémité de chaque zone porteu- se. 4 Coussinet selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les dents ( 12) des élé- ments centraux ( 11) se trouvent aux deux extrémités de ceux-ci et par le fait que deux gorges circonférentiel- les ( 13) sont prévues dans l'alésage du manchon exté- rieur ( 2), chacune dans la région située au début des déviations bilatérales des renvois de billes ( 4), respec- tivement à la fin ou début de chaque zone porteuse. Coussinet selon llune des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la largeur de la gorge circonférentielle ( 13) de l'alésage du manehon extérieur ( 2) corrempond & peu près à la moitié du diamètre des billes. 6 Coussinet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le manchon extérieur ( 2) est en acier trempé et la cage ( 5) en matiêre synthêti- que 7 Coussinet selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qua le manchon extérieur ( 2) présente sur toute sa longueur et parallèlement 1 'axe une ouverture ( 22) et par le fait que dans l'alésage do ce manchon ( 2) sont ménagées en direction axiale des rai- nures en queue d'aronde ( 24) dans lesquelles s'engagent des dents longitudinales correspondances ( 23) de la cage ( 5), assujettissant celle-ci en l'emp Ochant de dévier radialenent et de tomber vers le centre du coussinet à billes. 8 Coussinet selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la cage ( 5) présente & au moins une de ses deux surfaces frontales autant de perforations radiales ( 18) qu'il y a de renvois de billes ( 4), pour loger des joints élastiques ( 21). 9 Coussinet selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'au moins une paroi laté- rale des éléments centraux ( 11) est munie d'un léger bi- seau ( 16) 10 Coussinet selon l'une des revendications 1 à 9, caractéried par la fait que la cage ( 5) présente des indentations radiales ( 17) qui s'engagent rigidement dans 15755 des évidements correspondants ( 7) du manchon ( 2) et 11 em- pèchent de d 6 rier rel ativement au manchion ( 2),