Brevet FR2541397A1 — publié le 19840824

La présente invention, concernant des paliers, est plus spécifiquement relative à un palier consti- tué par des billes, des chemins de roulement annulai- res et des segments de cage. Des paliers de ce genre sont utilisés depuis de nombreuses années Ainsi il existe depuis longtemps des paliers oscillants dans lesquels les billes sont maintenues écartées par des pièces dites intermédiai- res Dans ce-cas les fentes de bord sont inutilisées et par suite les chemins de roulement peuvent présenter de hauts épaulements et les pistes de roulements de grands angles de pression La transmission de forces axiales importantes et de grands couples de renverse- ment devient cependant possible de ce fait, mais les vitesses de billes différentes qui en résultent ne sont pas absorbées par les pièces intermédiaires, de sorte qu'il se produit des forces périphériques qui freinent les billes par l'intermédiaire des pièces intermédiaires, Les billes freinées patinent sur les pistes de roulement et contribuent à augmenter l'usu- re En outre une retenue est introduite par les billes freinées, retenue contre laquelle d'autres billes se heurtent de sorte que la force de freinage est de plus en plus grande Cette accumulation des forces périphé- riques produit un "effet de serrage", ce qui fait que le couple du palier peut osciller fortement C'est pourquoi le domaine d'emploi d'un palier à quatre points avec pièces intermédiaires se limite à des mouvements oscillants présentant des angles d'oscillation minimes, car avec des mouvements d'oscillation de plus de 1800 il peut déjà apparaître des effets de serrage En outre les pièces intermédiaires présentent une forme très défavorable pour une pièce extrudée, de sorte que celles- ci tendent à se rompre sous l'effet des tensions pro- pres et des forces apparaissant pendant le fonctionnement. C'est pourquoi les pièces intermédiaires sont déjà fabriquées, pour la plus grande partie, sous forme de semi-produits, ce qui est cependant très compli- qué et coateux Afin d'éviter ces inconvénients, il- existe la possibilité d'utiliser un palier à quatre points avec cage Ces cages, constituées sous forme d'anneaux ou de segments d'anneau, présentent, pour at- teindre une certaine stabilité, des sections transver- sales relativement grandes et sont guidées dans les fentes de bord et dans ce cas par exemple les segments embrassent plus d'une bille, afin que ceux-ci soient maintenus par les billes et ne puissent se gauchir Du fait de l'encombrement relativement grandi nécessaire à cet effet, dans la fente de bord, les rainures de roule- ment prévues pour les billes sont réduites Par suite, dans les pistes de roulement il ntest pas possible d'avoir des angles de pression importants pour trans- mettre des charges axiales prédominantes et c'est pour- quoi une telle réalisation de palier reste limitée à des cas dtapplication dans lesquels on emploie des paliers à quatre points chargés surtout radialement. C'est pourquoi l'invention a pour objet d'amé- liorer un palier à quatre points du genre indiqué dans l'introduction de façon qu'il convienne à des mouve- ments de rotation sans qu'intervienne l'effet de serra- ge et que dans ce cas de grands angles de pression soient possibles, de sorte que le palier soit également adap- té à des cas d'application comportant sirtout des char- ges axiales. La solution d'un tel problème réside dans le fait que les fentes de bord se trouvant sur les deux côtés des billes seront extrêmement étroites et radialement décalées l'une par rapport à l'autre, les segments de cage présentant également des éclisses de guidage mu- tuellement décalées qui entrent dans les fentes de bord Des modes de réalisation particuliers ressorti- ront de ce qui suit. Grâce aux fentes de bord étroites et mutuel- lement décalées, ou peut prévoir, au moins dans une di- rection, un grand angle de pression, de sorte qu'on peut transmettre des forces axiales extrêmement grandes et également des couples de renversement Les nouveaux segments de cage dans un tel palier à quatre points selon l'invention offrent dans chaque cas d'application dans lequel des forces axiales prédominantes apparaissent, des avantages déterminants, indépendamment du fait que le palier tourne rapidement ou qu'il apparaisse seu- lement des mouvements d'oscillation Les segments qu'on peut obtenir par extrusion, exempte de tensions pro- pres, contrairement aux pièces intermédiaires habituel- les, sont en contact dans la direction périphérique, de sorte que les billes peuvent tourner librement dans les poches de segments, également avec des forces péri- phériques apparaissant par suite de l'avance ou du re- tard des billes Dans ce cas des mouvements de glis- sement des billes sur les pistes de roulement sont ex- clus Onx àbtient pas une température-de palier élevée, car on évite les forces de contrainte Comme la réali- sation du palier convient aussi bien pour des mouvements de rotation que pour des mouvements de pivotement, ce palier peut 9 tre utilisé de façon universelle sans employer comme on le faisait jusqu'à présent, deux sor- tes de paliers qui exigeaient deux fabrications et deux systèmes de maintien de paliers. Selon une forme de réalisation préférée les seg- ments n'enferment chacun qu'une bille et présentent z - une forme plane avec des extrémités épaissies ou renflées$ Par suite il est possible d'employer les segments indi- viduels avec des diamètres de palier de grandeur diffé- rente, pour une fente de bord constante Ainsi simpli- fie-t-on encore la fabrication et lé systèmàe de maintien du palier La forme plane des segments produit de plus un effet d'amortissement dans la direction périphérique. Afin que les segments ne puissent tourner dans le palier, il est prévu au moins d'un c 8 té un talon se trouvant en regard d'un bord Pour raidir les segments ceux-ci peuvent comporter, d'après une autre réalisation de l'invention, un étrier en forme de demi-anneau qui entre dans une rainure de sa piste de roulement et qui guide le segmente L'invention sera exposée plus en détail, à titre non limitatif, en se référant aux quatre figures des dessins: la figure 1 est une coupe d'un palier à quatre points selon l'invention; la figure 2 est une vue de la fente de bord de la fi- gure 1; la figure 3 montre un segment de cage de la figure 1 selon trois vues et la figure 4 est une variante de la figure 1 Selon la figure 1, le palier à quatre points est constitué par l'anneau extérieur 1, l'anneau intérieur 2, les billes 3 et les segments de cage 4 Les fentes de bord 5 et 6 entre les anneaux de roulement 1 et 2 sont très étroites et décalées l'une par rapport à l'autre. Les segments 4 présentent également des éclisses -de guidage 7 et 8 décalées l'une par rapport à l'autre. Les fentes de bord décalées 5 et 6 présentent des hau- teurs de bord différentes, ce qui permet des angles de pression différents 9 et 10 Le palier à quatre points peut par conséquent être chargé axialement de façon pré- dominante et de plus absorber les forces de renversement et les forces Madiales. Afin que la situation souhaitée des segments 4 dans le palier soit trujours conservée, ceux-ci possè- dent, dans la région des épaulements leur faisant face des anneaux intérieurs 1 et 2, des talons 11 grâce aux- quels le segments 4 est guidé contre les épaulements. Sur la figure 2 on a représenté une section de la figure 1 en vue axiale On peut reconnaître ici les con- formations en bourrelet 8 ' sur les segments 49 qui rem- plissent sensiblement l'écartement des anneagx 1 et 2 dans la fente de bord 5 Les conformations 7 ' et 8 ' font saillie par rapport aux segments 4 et sont diri- gées vers l'intérieur, de sorte qu'on peut mettre en place un segment de grandeur donnée dans une fente de bord correspondante avec une différence de diamètre, sans qu'il faille tenir compte de la courbure différente. On peut voir sur la figure 3 les détails de la confor- mation des segments 4. Sur la figure 4 on voit un autre mode de réalisa- tion Dans ce cas, sur les anneaux de roulement 1 et 2 e on a prévu également des fentes de bord 5 et 6 -décaléês dans lesquêlles les segments 14 entrent par leurs éclis- ses de guidage 12 et 13 Ici l'étrier 15, dont la partie d'anneau 15 ' entre dans une rainure 16 de l'anneau in- térieur 2, a une importance particulière Grâce à lui la stabilité des segments 14 est accrue et ceux-ci sont maintenus à l'encontre d'un gauchissement. REVE IDICATI Ot S 1 o Palier à quatre points, constitué par des bil- les, anneaux de rouler ent et segments de cage, caracté- risé er ce que les fentes de bord ( 5 et 6) se trouvant sur les deux cotés des billes ( 3) sont extrêmement é- troites et décalées radialement l'une par rapport l'autre, les segments de cage ( 4 et 14) présentant éga- lement des éclisses de guidage ( 7,8, 12 et 13) décalées l'une par rapport à l'autre, éclisses qui entrent dans les fentes de bord ( 5 et 6) 2 Palier à quatre points selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaqun des segments ( 4) enserre une bille ( 3) et présente une forme plane, les éclisses de guidage ( 7, 8, 12 et 15) possédant chacune, dans la direction périphérique, deux conformations en bourrelet. ( 7 ' et 8 '). 3 Palier à quatre points selon la revendication 2, caractérisé en ce que les segments ( 4) possèdent, tout au moins d'un côté, un talon ( 11) qui s'étend dans la direction de la piste de roulement. 4 Palier à quatre points selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les segments ( 14) présen- tent chacun un étrier ( 15) à forme en demi-anneau.