Brevet FR2553160A1 — publié le 19850412

Dispositif comprenant un roulement à contact oblique. La présente invention se rapporte à un dispositif comprenant un roulement à contact oblique qui comporte au moins une rangée d'éléments rou5 lants et des chemins de roulement extérieur et intérieur en vue de former un contact oblique avec les éléments roulants Le chemin de roulement extérieur ou le chemin de roulement intérieur est en deux éléments et le chemin de roulement d'un élément a un angle de contact opposé à l'angle de contact du chemin de roulement de l'autre élément, les éléments pouvant se déplacer 10 axialement l'un par rapport à l'autre Un élément élastiquement déformable est intercalé et serré entre deux surfaces reliées chacune directement ou indirectement à l'un des éléments respectifs, ces surfaces étant disposées de telle manière que le jeu axial du roulement diminue lorsque la distance entre les surfaces augmente, cet élément étant élastiquement déformé par 15 pression contre les surfaces lorsqu'il n'y a pas de jeu dans le roulement. Des dispositifs de ce type sont utilisés, par exemple, dans divers genres de roues et de galets Les roulements courants à contact oblique, en particulier ceux qui comportent deux rangées d'éléments roulants, sont très rigides et peuvent transmettre des couples de déversement importants Les 20 roulements de type courant de ce genre comportent une bague extérieure, une bague intérieure et deux rangées de billes et ils sont relativement coûteux. Afin de permettre le montage, la bague extérieure comporte un évidement (encoche de remplissage des billes), ce qui signifie-qu'ils ne peuvent supporter des charges axiales importantes que dans un seul sens Ils ont l'avantage d'être complets par eux-mêmes, ce qui simplifie leur manipulation. Pour éviter de devoir former une encoche de remplissage dans la bague extérieure et pour permettre l'introduction d'un grand nombre de billes, une pratique connue consiste à fabriquer le roulement avec une bague intérieure 30 fendue Un tel roulement n'est pas complet par lui-même, à moins qu'il ne soit pourvu d'un manchon ou d'un autre organe de liaison des bagues intérieures La conception ci-dessus mentionnée est compliquée et coûteuse et elle a pour résultat une précontrainte ou un jeu du roulement qu'il n'est pas possible de prévoir avec une précision quelconque, comme lorsqu'on uti35 lise deux bagues intérieures qui sont en contact direct l'une avec l'autre. 2553 1 60 La présente invention a pour objet de fournir un dispositif comprenant un roulement à contact oblique qui comporte au moins une rangée d'éléments roulants et des chemins de roulement extérieur et intérieur en vue de former un contact oblique avec les éléments roulants Le chemin de roulement 5 extérieur ou le chemin de roulement intérieur est en deux éléments et le chemir de roulement d'un élément a un angle de contact opposé à l'angle de contact du chemin de roulement de l'autre élément, les éléments pouvant se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre Un élément élastiquement déformable est intercalé et serré entre deux surfaces reliées chacune direc10 tement ou indirectement à l'un des éléments respectifs, ces surfaces étant disposées de telle manière que le jeu axial du roulement diminue lorsque la distance entre les surfaces augmente, cet élément étant élastiquement déformé par pression contre les surfaces lorsqu'il n'y a pas de jeu dans le roulement Un tel roulement peut être monté et rempli d'un grand nombre d'élé15 ments roulants sans que soient prévus des orifices de remplissage On peut lui appliquer d'une manière simple pendant le montage, une précontrainte désirée et il est très rigide après montage, de sorte qu'il peut supporter des charges élevées sans se déformer de manière notable. Cet objet est réalisé par le fait que l'élément élastiquement défor20 mable est principalement incompressible et est contenu dans un espace fermé qu'il remplit complètement lorsque le dispositif est assemblé et monté dans ou sur un logement de roulement. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: 25 la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif comprenant un roulement suivant un premier exemple de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un montage de galet dont le moyeu comporte un roulement à billes; les figures 3 a et 3 b représentent deux exemples différents de réalisation de montage d'un roulement de roue pivotante; la figure 4 représente un exemple de réalisation de la présente invention sous la forme d'une poulie à courroie avec roulement; la figure 5 représente un roulement à deux rangées de billes à 35 contact oblique, la bague extérieure étant en deux parties; et 2553 1 60 la figure 6 représente une partie agrandie d'un dispositif. Le dispositif représenté à la figure i comprend une bague intérieure 1, deux rangées de billes, une bille 2, 3 de chaque rangée étant représentée, deux bagues extérieures 4, 5 présentant des surfaces enveloppes cylin5 driques et des épaulements à leurs extrémités, un manchon extérieur 6 dont le diamètre intérieur est égal au diamètre des surfaces enveloppes des bagues extérieures et dont le diamètre extérieur est égal au diamètre extérieur des épaulements, et un élément élastiquement déformable en forme d'anneau, par exemple un tore en caoutchouc, dont le diamètre intérieur à 10 l'état sans charge de l'anneau est inférieur au diamètre de la surface enveloppe de la bague extérieure 5 Chacune des bagues extérieures 4, 5 comporte un chemin de roulement extérieur pour les billes de chaque rangée La bague extérieure 4 est fixée au manchon extérieur 6 tandis que la bague extérieure 5 est mobile dans l'alésage de ce manchon extérieur Les bagues extérieures 15 peuvent donc se déplacer l'une par rapport à l'autre, parallèlement à l'axe du roulement, de sorte qu'on peut régler le jeu ou la précontrainte du roulement L'anneau 7 en caoutchouc remplit complètement un espace qui est délimité, dans le sens axial du roulement, par des surfaces principalement dirigées perpendiculairement à l'axe du roulement, dont l'une est située sur 20 le manchon extérieur 6 qui est fixé à la bague extérieure 4 et dont l'autre est située sur la bague extérieure 5 Une de ces surfaces est constituée par l'une des faces d'extrémité du manchon 6, tandis que l'autre surface est formée par la face intérieure de l'épaulement radial de la bague extérieure 5 Ces surfaces sont disposées de telle manière que le jeu axial du roule25 ment diminue lorsque la distance entre les surfaces augmente On obtient par conséquent une légère précontrainte du roulement lorsque l'anneau 7 en caoutchouc est élastiquement comprimé entre ces surfaces, de sorte que les bagues extérieures 4 et 5 sont écartées l'une de l'autre par la force élastique de l'anneau 7. Au cours du montage du roulement, on peut pousser la bague extérieure à l'intérieur du manchon 6 de sorte que les rangées de billes peuvent être introduites sans difficulté, du fait que le manchon extérieur est plus court que la distance plus grande existant entre les épaulements lorsqu'il n'y a pas de jeu dans le roulement Lorsque les billes et une cage éventuelle sont 35 montées, on pousse la bague 5 vers l'extérieur jusqu'à ce que tout le jeu soit éliminé, ce qui permet de former un espace entre l'une des faceslaté- 2553 t 6 @ rales du manchon 6 et la face intérieure de l'épaulement de la sagae 5 1 élargit l'anneau élastique 7 et on le fait passer au-dessus de 1 eient de la bague extérieure 5, puis on le relâche pour qu'il puisse pénétrer dis l'espace formé Du fait que le diamètre intérieur de l'anneau 7 non étargi 5 est inférieur au diamètre du fond de l'espace formé, l'anneau sera sows à une contrainte telle que l'espace sera rempli complètement par le matériau élastique Après montage, il est préférable que les diamètres extérieurs des épaulements, du manchon extérieur 6 et de l'anneau 7 soient égaux, de sorte que le dispositif présente une surface cylindrique extérieure continue On 10 peut donc introduire de manière approppriée le dispositif dans un logement cylindrique de roulement, par exemple un moyeu L'anneau 7 peut éventuellement avoir un diamètre tel qu'une partie de la matière qui le constitue forme une saillie radiale à l'extérieur du manchon 6 et des épaulements lorsque l'anneau est monté, comme le représente la figure 6 On peut enlever alors 15 la matière qui déborde en la coupant par exemple avec un outil i bord circulaire Si on désire donner du jeu au roulement, on peut pousser les bagues 4, 5 l'une vers l'autre jusqu'a ce qu'on obtienne le jeu désiré; de ce fait, l'anneau 7 s'élargit vers l'extérieur de sorte qu'on peut couper une quantité plus importante de matière. Lorsque l'ensemble du roulement est monté dans son logement, l'anneau 7 est contenu complètement -dans un espace fermé et il ne peut pas être comprimé Le roulement conserve donc la précontrainte qui a été réalisée au cours du montage Dans un essai effectué sur un roulement ayant un diamnètre extérieur de 42 mm, on a appliqué au roulement une charge axiale de 25 10 000 N à la suite de quoi un déplacement relatif des bagues extérieures de moins de 0,01 mm a été mesuré lorsqu'un élément élastique ayant la forme d'un tore normal a été monté pour remplir complètement un espace fermé. La figure 2 représente un montage de galet dont le moyeu comporte un roulement a billes De manière analogue au montage représenté à la figure 1, 30 le roulement comprend une bague intérieure 8 et deux rangées de billes, une bille 9, 10 de chaque rangée étant représentée Un galet 11, par exemple une roue de chariot, comporte un alésage qui contient deux bagues extérieures 12, 13 de roulement dont l'une peut se déplacer axialement dans l'alésage du galet tandis que l'autre est fixe dans le galet Un anneau élastique 14 est 35 monté dans un évidement du galet 11, cet évidement entourant une partie cylindrique de la bague extérieure 13 L'anneau 14 est placé entre une face latérale du galet 11 et un épaulement de la bague extérieure 13 du roulement Un deuxième anneau 15, qui peut être un anneau fendu en acier ou un anneau fermé en plastique, est placé à l'extérieur de l'anneau 14 et remplit 5 le reste de l'évidement du galet 11 L'anneau 15 peut comporter une partie tronconique qui est pressée contre l'anneau élastique 14, et une butée qui permet d'engager brusquement l'anneau derrière l'épaulement de la bague extérieure 13 du roulement Lorsque le roulement est monté, la bague 13 est complètement poussée dans l'évidement du galet 11, ce qui permet d'intro10 duire les billes entre leurs chemins respectifs de roulement On déplace ensuite la bague 13 vers l'extérieur pour l'amener en contact avec l'une des rangées de billes, après quoi on place l'anneau élastique 14 dans l'évidement du galet 11 L'anneau 15 est ensuite pressé dans l'évidement, de sorte que ce dernier est complètement rempli. Les figures 3 a et 3 b représentent deux exemples différents de réalisation de montage d'un roulement de roue pivotante Le dispositif comprend une plaque 16 prévue pour être reliée à un meuble ou à un chariot de transport, et une fourche 17 qui chevauche une roue (non représentée) La fourche peut tourner librement par rapport à la plaque 16, du fait qu'elle est sus20 pendue par un roulement 18 à billes La bague extérieure du roulement à billes est en deux parties 19, 20 dont l'une 20 est fixée dans un logement 21 prévu dans la plaque 16 tandis que l'autre 19 peut se déplacer exialement dans le logement Un anneau élastique 22 est serré entre un épaulement de la partie 19 de la bague extérieure et une surface opposée de la plaque 16; de 25 ce fait, l'anneau 22 pousse axialement la partie 19 de la bague extérieure contre les billes du roulement Sur la figure 3 a, la partie 19 de la bague extérieure a la forme d'une cuvette disposée dans un évidement de la plaque 16, ce qui permet à cette partie de la bague extérieure de se déplacer dans l'évidement L'anneau élastique 22 est contenu dans un espace fermé de 30 manière à pouvoir se déformer et à remplir complètement cet espace afin de donner de la rigidité au montage de roulement Si le dispositif n'est pas soumis à des charges importantes, la partie 19 de la bague extérieure peut prendre la forme qui est représentée sur la figure 3 b et, de ce fait, il se forme un intervalle entre cette partie de la bague et le fond 23 de la pla35 que 16 Si la force de serrage appliquée à l'anneau élastique est modérée, 2553 1 60 il n'y aura aucun risque de voir l'anneau 22 s'insinuer dans l'intervalle. La figure 4 représente un exemple de réalisation de la présente invention en forme de poulie à courroie avec roulement Le moyeu cylindrique de la poulie, renfermant le roulement, est pourvu d'épaulements 24, 25 diri5 gés vers l'extérieur et qui délimitent, avec des épaulements 26, 27 dirigés vers l'extérieur et formés sur des parties distinctes d'une bague extérieure, deux espaces prévus pour des anneaux 28, 29 en caoutchouc Ces parties de la bague extérieure peuvent se déplacer axialement dans le moyeu et elles sont poussées contre l'élément roulant du roulement par les anneaux en 10 caoutchouc. La figure 5 représente un roulement à deux rangées de billes à contact oblique, la bague extérieure étant en deux parties 30, 31 dont l'une peut se déplacer télescopiquement dans l'autre et dans un manchon extérieur 32 Un anneau élastique 33 est placé dans un espace fermé délimité par le 15 manchon et les parties de la bague extérieure, et pousse chacune de ces dernières contre une rangée d'éléments roulants. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus Par exemple, le manchon extérieur 6 et la bague extérieure 4 (figure 1) peuvent être formés d'une seule pièce Il est préférable 20 que les bagues 4 et 5, comme les bagues 12 et 13, soient respectivement identiques mais elles peuvent également avoir des formes différentes Des joints étanches peuvent être montés entre les parties de la bague extérieure et de la bague intérieure qui se trouvent en face l'une de l'autre Les chemins de roulement intérieurs peuvent éventuellement être formés sur des 25 bagues séparées qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre et coopèrent avec un anneau élastique; dans ce cas, les chemins de roulement extérieurs peuvent être prévus sur un élément en une seule pièce On peut prévoir les chemins de roulement intérieurs ou extérieurs directement dans l'élément associé, tel qu'un palier ou un moyeu, au lieu de les former dans des bagues 30 séparées de roulement Les éléments roulants du roulement peuvent être, par exemple, des rouleaux coniques au lieu de billes, 255-316 O REVENDICATION Dispositif comprenant un roulement à contact oblique qui comporte au moins une rangée d'éléments roulants et'des chemins de roulement extérieur et intérieur en vue de former un contact oblique avec les éléments rou5 lants, le chemin de roulement extérieur ou le chemin de roulement intérieur étant en deux éléments ( 4, 5; 12, 13; 19, 20; 30, 31) et le chemin de roulement d'un élément ayant un angle de contact opposé à l'angle de contact du chemin de roulement de l'autre élément, les éléments pouvant se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre, un élément élastiquement 10 déformable ( 7; 14; 22; 28, 29; 33) étant intercalé et serré entre deux surfaces reliées chacune directement ou indirectement à l'un des éléments respectifs, ces surfaces étant disposées de telle manière que le jeu axial du roulement diminue lorsque la distance entre les surfaces augmente et l'élément étant élastiquement déformé par pression contre les surfaces 15 lorsqu'il n'y a pas de jeu dans le roulement, ce dispositif étant caractérisé en ce que l'élément élastique déformable est principalement incompressible et est contenu dans un espace fermé qu'il remplit complètement lorsque le dispositif est assemblé et monté dans ou sur un logement de roulement.