Brevet FR2568328A1 — publié le 19860131

La présente invention est relative aux roulements à aiguilles et se rapporte plus particu- lièrement à des douilles à aiguilles à étanchéité renforcée. Une douille a aiguilles est généralement constituée d'une couronne d'aiguilles disposées dans une cage, montée dans une douille dont la surface interne forme la piste de roulement extérieure de l'ensemble. A l'intérieur de la couronne d'aiguilles est monté à rotation un arbre. Des problèmes d'étanchéité d'une telle douille à aiguilles se posent aux extrémités de la douille formant la piste de roulement extérieure, surtout dans certaines applications o l'arbre est en outre animé d'un mouvement axial de faible amplitude, de l'ordre de 1 à 2 mm par exemple. L'invention vise à créer une douille à ai- guilles pourvue de moyens d'étanchéité efficaces, même lorsque la douille ou bague extérieure et l'arbre sont animés de mouvements relatifs axiaux. Elle a donc pour objet un roulement à ai- guilles, notamment une douille à aiguilles comprenant une bague extérieure dans laquelle sont montés des éléments de roulement, des moyens d'étanchéité étant prévus à au moins une extrémité de la bague exté- rieure-, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étan- chéité sont constitués par un joint en élastomère com- portant un manchon destiné à recevoir par emmanche- ment à force l'organe intérieur du roulement et des lèvres d'étanchéité périphériques coopérant avec les surfaces axiales d'une collerette à rebord axial associée à la bague extérieure et dans laquelle est disposé ledit joint, une portion intérieure axiale de ladite collerette constituant une butée de limitation des déplacements relatifs axiaux de la bague extérieure et de l'organe intérieur du roulement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - La Fig.1 est une vue partielle en éléva- tion et en coupe d'une douille à aiguilles selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la Fig.2 est une vue partielle en éléva- tion et en coupe d'un second mode de réalisation de la douille à aiguilles suivant l'invention; et - la Fig.3 est une vue partielle en éléva- tion et en coupe,d'un mode de réalisation constituée de pièces usinées de la douille à aiguilles suivant l'invention. La douille à aiguilles représentée à la Fig.1 comporte une bague extérieure 1 dans laquelle est montée une couronne d'aiguilles 2 disposées dans une cage 3. La couronne d'aiguilles peut également être formée d'aiguilles jointives sans cage. La surface interne de la bague constitue la piste de roulement extérieure pour les aiguilles 2 et un arbre 4 est monté à rotation à l'intérieur de la couronne d'aiguilles. L'arbre 4 est en outre animé d'un mouvement axial de faible amplitude, de l'ordre de 1 à 2 mm par exemple. A l'une de ses extrémités, la bague exté- rieure 1 comporte une collerette 5 à rebord axial 6 qui s'étend en direction axiale au-delà des aiguilles 2 et de la cage 3. Sur le rebord axial 6 est fixée par sertis- sage une pièce rapportée annulaire 7 pourvue d'une portion radiale 8 en forme de bague, d'une portion axiale extérieure 9 par laquelle elle est fixée au rebord 6 de la collerette 5 et d'une portion axiale intérieure 10 à extrémité rabattue sur elle-même. Dans les espaces délimités entre le rebord axial 6 de la collerette 5 et la partie axiale inté- rieure 10 de la pièce rapportée 7 d'une part et entre cette partie axiale 10 et l'arbre 4 d'autre part est interposé un joint d'étanchéité 11. Ce joint 11 est formé d'une pièce en élas- tomère pourvue d'un manchon central 12 monté serré sur l'arbre 4 et de trois lèvres périphériques axiales 13, 14 et 15 en contact respectivement avec la surface intérieure du rebord axial 6 de la collerette 5, la surface extérieure de la partie axiale intérieure 10 de la pièce rapporteée 7 et la surface intérieure de cette partie intérieure 10. Le triple joint est renforcé par une arma- ture 16 formée d'une virole 17 noyée dans la matière du manchon en élastomère 12 et d'une collerette radia- le 18. L'armature 16 est fixée au joint par exemple par adhérisation. En fonctionnement, la partie joint est immo- bilisée par rapport-à l'arbre 4 par serrage du manchon en élastomère 12. La possibilité de déplacement axial de l'en- semble ainsi défini est égale à la somme des distances A et k respectivement entre la collerette 5 de la douille 1 et la face de la collerette 18 de l'armatu- re 16 située en regard de celle-ci et entre la face opposée de ladite collerette 18 et l'extrémité de la partie intérieure axiale 10 de la pièce rapportée 7. Lors de l'introduction de l'arbre 4 dans le roulement, l'ensemble du joint est entrainé par le serrage du manchon 12. Si l'introduction a lieu dans le sens de la flèche F1, le joint d'étanchéité vient buter par sa collerette contre la collerette 5 de la douille 1. Si l'introduction a lieu dans le sens de la flèche F2, le joint 11 vient buter par sa partie 2' radiale contre l'extrémité de la partie intérieure axiale 10 de la pièce rapportée 7. On voit donc que quel que soit le sens d'in- troduction de l'arbre dans le roulement les lèvres d'étanchéité 13, 14 et 15 ne risquent pas d'être dé- tériorées au montage. Sur la Fig.2, on a représenté une douille à aiguilles qui constitue une variante de la douille à aiguilles de la Fig.1. Selon cette variante qui est semblable pra- tiquement en tous points à la douille de la Fig.1, la pièce rapportée 7 comporte une partie radiale 10A. prolongeant la partie intérieure axiale 10 et formant déflecteur de protection contre les projections de saletés. On constate que l'agencement qui vient d'être décrit permet d'obtenir un roulement à aiguil- les qui allie une bonne étanchéité à une possibilité de déplacement axial de l'arbre par rapport à la bague extérieure sans risque de détérioration des organes d'étanchéité. Les modes de réalisation décrits en référen- ce aux Fig.1 et 2 sont des roulements dont la bague extérieure et la pièce rapportée sont réalisées par emboutissage. L'invention s'applique également aux roule- ments massifs. La douille à aiguilles représentée à la Fig.3 diffère des modes de réalisation décrits en ré- férence aux Fig.1 et 2 en ce qu'elle comporte une ba- gue extérieure 20 massive à une au moins des extrémi- tés de laquelle est ménagée par usinage une gorge dé- finissant un rebord tronconique 22 dont la grande base définit l'extrémité correspondante de la bague. Le re- bord 22 est prolongé par une pièce annulaire rapportée 23 également massive comprenant elle aussi un rebord tronconique 24 dont la grande base est appliquée con- tre la grande base du rebord 22 de la bague 20. Les deux rebords 22 et 24 sont réunis par sertissage d'une bague d'assemblage 25. La pièce annulaire 23 comporte une partie extérieure axiale 26 qui s'étend dans le prolonge- ment de la bague extérieure 20, une partie radiale 27 et une partie axiale intérieure 28 dont l'extrémité 29 tournée vers l'intérieur forme butée pour les déplace- ments axiaux dans le sens de la flèche F de la bague extérieure par rapport à l'arbre 4 sur lequel elle est montée. Dans les espaces délimitées entre les par- ties extérieure et intérieure 26,28 de la pièce annu- laire 23 d'une part et la partie intérieure de cette pièce et l'arbre 4 d'autre part, est interposé un joint d'étanchéité 30 en élastomère analogue aux joints décrits en référence aux Fig.1 et 2 et com- portant un manchon central 31 monte serré sur l'arbre 4 et trois lèvres périphériques axiales 32, 33, 34 en contact respectivement avec la surface intérieure de la partie extérieure 26, avec la surface extérieure de la partie axiale intérieur 28 et avec la surface inté- rieure de la partie axiale intérieure 28 de la pièce 23. Comme dans les exemples précédents, ce tri- ple joint est renforcé par une armature 35 formée d'une virole 36 noyée dans la matière du manchon 31 en élastomère et d'une collerette radiale 37, l'armature étant fixée au joint par adhérisation. REVENDICATIONS 1. Roulement à aiguilles, notamment douille à aiguilles comprenant une bague extérieure (1;20) dans laquelle sont montées des aiguilles (2), des moyens d'étanchéité étant prévus à au moins une ex- trémité de la bague extérieure, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont constitués par un joint (11;30) en élastomère comportant un manchon (12; 31) destiné à recevoir par emmanchement à force l'organe intérieur (4) du roulement et des lèvres d'étanchéité périphériques (13,14,15; 32,33,34) coopérant avec les surfaces axiales d'une collerette à rebord axial (6,7, 8,10; 26,27,28) dans laquelle est disposé ledit joint (11;30), une portion intérieure axiale (10;28) de ladite collerette constituant une butée vis à vis des déplacements relatifs axiaux de la bague extérieure (1;20) et de l'organe intérieur (4) du roulement. 2. Roulement à aiguilles suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéi- té (11;30) comporte autour dudit manchon (12:31) trois lèvres périphériques (13,14,15; 32,33,34) en contact respectivement avec la surface intérieure d'un rebord axial extérieur (6;26) de ladite collerette prévue à au moins une extrémité de la bague extérieure (1;20), avec la surface extérieure d'une partie axiale inté- rieure de ladite collerette à rebord et avec la sur- face intérieure (10;28) de ladite partie axiale inté- rieure (10;28). 3. Roulement à aiguilles suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune desdites collerettes à rebord axial comporte une pièce rapportée (7;23) définissant ladite partie axiale in- térieure (10;28) et fixée par une partie axiale exté- rieure (9;26) à un rebord axial (6;22) venu de matière avec la bague extérieure.. 4. Roulement à aiguilles suivant la revendi- cation 3, caractérisé en ce que la partie intérieure axiale (10) de la pièce rapportée (7) est prolongée par une partie radiale (10a) formant déflecteur. 5. Roulement à aiguilles suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le joint (11;30) comporte une armature (16;35) formée d'une virole (17:36) noyée dans la matière du manchon (12; 31) et d'une collerette (18;37) contre laquelle est appliquée la partie du joint pourvue des lèvres périphériques (13. 14,15; 32,33,34), l'armature (16; 37) étant fixée audit joint par adhérisation. 6. Roulement à aiguilles suivant l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que la bague extérieure (1;20) et la pièce rappor- tée (7;23) sont réalisées par emboutissage ou sont constituées par des pièces massives usinées. 7. Roulement à aiguilles suivant la reven- dication 6, caractérisé en ce que la bague extérieu- re (20) et la pièce rapportée (23) étant des pièces massives, elles comportent chacune un rebord troncé- nique (22,24) dont la grande base constitue l'extré- mité' de la pièce correspondante, le rebord (24) de la pièce rapportée (23) étant disposé dans le prolon- gement du rebord (22) de la bague extérieure (20), la bague extérieure (20) et la pièce rapportées (23) étant réunies par une bague d'assemblage (25) sertie.