Brevet FR2541394A1 — publié le 19840824

- ROULEMENT POUR MOUVEMENTS LONGITUDINAUX La présente invention porte sur un roulement pour mouvements longitudinaux sur un arbre, constitué d'une cage entourant l'arbre et ayant au moins une fente de guidage longitudinale pour les corps roulants montés en file, d'un élément d'appui couvrant à l'extérieur la ou les fente(s) de guidage et appuyé dans l'alésage d'un logement, de corps roulants transmettant la charge, roulant entre des chemins de roulement dirigés longitudinalement de l'élément d'appui et de l'arbre, et d'une bague d'extrémité fixée à chacune des deux extrémités de la cage et immobilisant latéralement l'élément d'appui sur la cage. On connaît un roulement pour mouvements longitudi- naux de ce type qui peut être fabriqué économiquement en grande série dans des dimensions standard déterminées (bre- vet DE N O 25 57 351) Quand on veut monter un roulement de capacité de charge supérieure à la normale dans un logement ayant un alésage donné, il faut l'équiper dans une fabrica- tion spéciale d'éléments d'appui et de cages différents afin qu'il ait une plus grande largeur portante De tels roulements fabriqués dans une fabrication spéciale sont ce- pendant relativement coûteux Par conséquent, classiquement, quand il s'agit d'absorber de plus grandes charges, on monte deux roulements ou plus de dimensions normales côte à côte sur l'arbre et dans le logement (brevet US No 40 05 913). Chacun des roulements placés côte -à côte a cependant alors un élément d'appui relativement court pour les corps rou- lants transmettant la charge, deux bagues d'extrémité de- vant être montées dans l'alésage du logement entre les deux éléments d'appui Une telle disposition de roulements de dimensions normales demande par conséquent une place rela- tivement grande dans la direction axiale. L'invention a pour but de fournir un roulement pour mouvements longitudinaux du type indiqué qui puisse être fabriqué en grande partie avec des éléments standard bien qu'on puisse, le diamètre restant le même, changer sa capa- -2- cité de charge ou sa largeur portante et ainsi l'adapter aux exigences de l'application prévue. Selon l'invention, l'élément d'appui, pour le chan- gement de la capacité de charge du roulement du même dia- mètre, est constitué au choix d'un ou de plusieurs tronçon(s) de forme standard qui sont placés directement côté à côte dans la direction longitudinale et qui, en cas de forme standard des corps roulants et des bagues d'extrémités cor- respondants, sont montés sur une cage de largeur correspon- dante. Avec le système de l'invention, le roulement pour mouvements longitudinaux est constitué d'éléments standard pouvant être fabriqués économiquement en grande série Pour obtenir un roulement de capacité de charge différente de celle du roulement de largeur normale, il n'y a plus qu'à fabriquer une cage de différentes largeurs. La cage peut être avantageusement composée de deux demi-cages séparées dans un plan transversal et assemblées par soudage ou un procédé analogue à leur joint situé dans ce plan transversal Ainsi, les demi-cages peuvent être fa- briquées économiquement en matière plastique dans un moule simple de moulage par injection à coulisseaux radiaux et/ou axiaux En faisant en sorte que le plan transversal du joint des deux demi-cages passe par le milieu d'un tronçon d'élé- ment d'appui monté sur l'une des deux extrémités de la cage, on peut utiliser pour tous les roulements d'un diamètre extérieur déterminé, une seule et-même demi-cage réunie par soudage ou collage à la deuxième demicage associée-de même largeur ou de largeur plus grande. De préférence, le ou les tronçon(s) de l'élément d'appui sont annulaires et sont fixés sur une surface laté- rale de la cage Ainsi, des tronçons de tube en acier ou matériau semblable, peuvent être trempés et rectifiés dans une fabrication économique en grande série. Suivant un autre mode de réalisation, le ou les tronçon(s) de l'élément d'appui sont des plaques longitudi- -3- nales et sont montés dans la ou les fente(s) de guidage de la cage Ainsi, chaque file de corps roulants transmettant la charge est appuyée radialement vers l'extérieur sur une ou plusieurs plaque(s) montée(s) côte à côte dans la di- rection longitudinale dans la cage Si ces plaques ont des extrémités en biseau dans la direction longitudinale et sont ainsi appuyées de façon à pouvoir basculer dans la di- rection longitudinale dans l'alésage du logement, les bil- les transmettant la charge de chaque file sont encore char- gées uniformément si l'arbre, par suite de flexion ou de déformation analogue, est incliné par rapport à l'alésage du logement. Le roulement pour mouvements longitudinaux de l'in- vention est décrit en détail dans la description suivante de deux exemples de réalisation représentés sur les des- sins, sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale suivant C-C de la figure 2 du roulement pour mouvements longitudi- naux de capacité de charge augmentée (doublée) monté dans un logement; la figure 2 est une coupe transversale suivant B-B de la figure 1 du roulement monté dans un logement la figure 3 est une vue de dessus partielle du roulement représenté sur les figures 1 et 2 (sans logement); la figure 4 est une vue de dessus de la cage du roulement représenté sur les figures 1, 2 et 3; la figure 5 est une vue de dessus d'une cage pour un roulement correspondant au roulement représenté sur les figures 1 à 3 et ayant le même diamètre mais une capacité de charge normale (simple); la figure 6 est une coupe longitudinale d'un rou- lement modifié pour mouvements longitudinaux de capacité de charge augmentée (doublée); Za figure 7 est une vue de dessus partielle du roulement représenté sur la figure 6; et la figure 8 est une coupe transversale-suivant E-E -4- de la fiaure 7. Sur les figures 1 et 2, le repère 1 désigne un loge- ment et le repère 2 un roulement pour mouvements longitudi- naux de capacité de charge augmentée (doublée) fixé dans l'alésage cylindrique du logement 1 Le roulement 2 entoure l'arbre cylindrique mobile longitudinalement 3, qui est re- présenté sur les figures 1 et 2 en trait mixte. Le roulement 2 comporte une cage 4 en forme de douil- le en matière plastique dans laquelle sont faites plusieurs fentes de guidage longitudinales 5, disposées sur son pour- tour et qui la traversent radialement (figure 4) Pour re- cevoir une file sans fin de corps roulants sphériques 6, chaque fente de guidage 5 est pourvue d'un chemin de renvoi semi-circulaire 7 à chacune de ses deux extrémités longitu- dinales et d'un chemin de retour 8 réunissant les deux che- mins de renvoi 7 - Les fentes de guidage 5 de la cage 4 sont couvertes à l'extérieur par un élément d'appui monté dans le logement 1 Cet élément d'appui est constitué de deux tronçons an- nulaires 9 de forme standard qui sont placés directement côte à côte dans la direction longitudinale et sont fixés sur la surface latérale cylindrique 10 de la cage 4. Les corps roulants 6-qui transmettent la charge sont guidés dans la direction longitudinale dans les fentes de guidage 5 de la cage 4 et roulent entre le chemin de roule- ment cylindrique 11 situé dans l'alésage d'un tronçon 9 et la surface cylindrique de l'arbre 3 A chacune des-deux ex- trémités de la cage 4, une bague d'extrémité 12 est montée sur la surface latérale 10 de la cage 4 et fixée par col- lage sur la cage 4 Les deux bagues d'extrémités 12 sont en contact, par leur face frontale 13 dirigée axialement vers l'intérieur, avec la face frontale en regard d'un tronçon 9 et immobilisent ceux-ci latéralement sur la cage 4 (figure 3). On voit sur la figure 4 que la cage 4 est constituée de deux demi-cages 14, 15 divisées dans un plan transversal -5- B-B Ces deux demi-cages 14, 15 sont assemblées par souda- ge aux ultrasons à leur joint situé dans le plan transver- sal B-B Dans le cas présent, le plan transversal B-B passe par le milieu du tronçon 9 qui est monté dans l'extrémité longitudinale de la cage 4 située à gauche sur la figure 1. La cage 4 se compose d'une demi-cage étroite 14 et d'une demi-cage large 15, de sorte qu'elle a une largeur axiale relativement grande Les tronçons 9 placés côte à côte du roulement 2 ont une grande largeur portante compo- sée A (figure 1), de sorte que le roulement 2 a une capa- cité de charge double de celle d'un roulement n'ayant qu'un seul tronçon 9. Pour fabriquer un roulement (non représenté) de même diamètre que le roulement 2, mais de capacité de charge normale (simple), on glisse axialement un seul tronçon 9 sur une cage relativement étroite 16 (figure 5) et on l'im- mobilise au milieu entre les bagues d'extrémités 12 La largeur de la demi-cage gauche 14 représentée sur la figu- re 5 est exactement la même que celle de la demi-cage droi- te 17 Les deux demi-cages 14, 17 sont soudées à leur joint situé dans le plan transversal B-B, qui passe par le milieu du roulement de capacité de charge normale On mon- te en outre dans ce roulement des corps roulants 6 et des bagues d'extrémités 12 de mêmes dimensions que pour le roulement 2 de capacité de charge augmentée représenté sur les figures 1, 2 et 3. Sur les figures 6, 7 et 8 est représenté un roule- ment de capacité de charge augmentée modifié 18 qui est constitué de façon semblable au roulement 2 représenté sur les figures 1, 2 et 3, mais a une cage en forme de douille 19 d'une seule pièce (non soudée). La cage 19 est fixée dans l'alésage d'un logement (non représenté) et entoure l'arbre 3 (représenté en traits mixtes sur les figures -6 et 8) Elle présente des fentes de guidage longitudinales 5 disposées sur son pour- tour qui sont pourvues d'un chemin de renvoi semi-circu- -6- laire 7 à chacune de leurs deux extrémités et d'un chemin de retour 8 de section circulaire réunissant les deux che- mins de renvoi 7 Dans chaque fente de guidage 5 sont gui- dés dans la direction longitudinale les corps roulants sphériques 6 transmettant la charge d'une file sans fin de corps roulants 6 placés directement les uns derrière les autres. Chaque fente de guidage 5 est couverte à l'extérieur par deux tronçons de forme standard qui sont placés direc- tement côte à côte dans la direction longitudinale et qui, dans le cas présent, sont des plaques longitudinales 20. Ces plaques 20 sont montées côte à côte par glissement axial dans la cage 19 et immobilisées radialement à la manière d'un assemblage à rainures et languettes dans la fent&de guidage étagée 5 de la cage 19 (voir section 21 des plaques 20 sur les figures 7 et 8). Les exemples de réalisation de la présente invention décrits plus haut peuvent être modifiés Par exemple, la cage en forme de douille peut avoir, au lieu de plusieurs fentes de guidage, une seule fente de guidage la traver- sant radialement et couverte à l'extérieur par un ou plu- sieurs tronçon(s) placé(s) directement côte à côte et ap- puyé(s) dans l'alésage du logement. En outre, il n'est pas nécessaire que la fente de guidage de la cage soit pourvue d'un chemin de renvoi semi-circulaire à chacune de ces deux extrémités et d'un chemin de retour réunissant les deux chemins de renvoi. S'il ne se produit en service que de petits mouvements de va-et-vient axiaux entre l'arbre et le logement, elle peut être limitée, de sorte que les corps roulants transmettant la charge peuvent rouler seulement jusqu'à l'extrémité longitudinale de chaque fente de guidage Les corps rou- lants transmettant la charge doivent alors, en fonction de l'amplitude du mouvement de va-et-vient, être montés avec un jeu axial suffisant aux extrémités de la fente de gui- dage Un ressort travaillant à la compression, flexible 2541394- 7 - dans la direction longitudinale, Peut éventuellement être monté dans la cage entre chaque extrémité de la fente de guidage et les corps roulants transmettant la charge. -8-- REVENDICATIONS 1. Roulement pour mouvements longitudinaux sur un arbre, constitué d'une cage entourant l'arbre et ayant au moins une fente de guidage longitudinale pour les corps roulants montés en file, d'un élément d'appui couvrant à l'extérieur la ou les fente(s) de guidage et appuyé dans l'alésage d'un logement, de corps roulants transmettant la charge, roulant entre des chemins de roulement dirigés lon- gitudinalement de l'élément d'appui et de l'arbre, et d'une bague d'extrémité fixée à chacune des deux extrémités de la cage et immobilisant latéralement l'élément d'appui sur la cage, caractérisé en ce que l'élément d'appui, pour le chan- gement de la capacité de charge du roulement ( 2, 18) du même diamètre, est constitué au choix d'un ou de plusieurs tronçon(s)( 9, 20) de forme standard qui sont placés directe- ment côte à côte dans la direction longitudinale et qui, en cas de forme standard des corps roulants ( 6) et des ba- gues d'extrémités ( 12) correspondants, sont montés sur une cage ( 4, 19) de largeur correspondante. 2 Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage ( 4, 19) est composée de deux demi-cages ( 14, 15, 17) dont la séparation est dans un plan transver- sal (B-B, D-D) et qui sont assemblées par soudage ou par un procédé analogue à leur joint situé dans ce plan trans- versal. 3. Roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plan transversal (B-B, D-D) du joint des deux demi-cages ( 14, 15, 17) passe par le milieu d'un tronçon ( 9, 20) monté sur une des deux extrémités de la cage ( 4). 4 Roulement selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le ou les tronçon(s) ( 9) sont annulaires et fixés sur une surface latérale ( 10) de la cage ( 4). 5. Roulement selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les tronçon(s) sont des plaques longitudinales ( 20) et sont montés dans la ou les fente(s) de guidage ( 5) de la cage ( 19). la ou les fente ( s) de guidage ( 5) de la cage ( 1 9)