Brevet FR2635837A1 — publié le 19900302

Cette invention concerne les paliers à contact de roule- ment pour pièces ou unités de machines, du type construit pour des mouvements rectilignes et de faibles mouvements angulaires. Plus particulièrement, l'objet de l'invention est un roulement à rou- leaux qui est utile, notamment, dans un système d'entraînement de roue avant motrice à joint universel pour véhicules automobiles. Dans le fonctionnement de certaines machines comprenant des pièces mobiles les unes par rapport aux autres, il est souvent nécessaire qu'une pièce puisse se déplacer linéairement et égale- ment angulairement par rapport à une deuxième pièce. En beaucoup de cas, il est nécessaire, lorsqu'un roulement est utilisé sur une pièce, que le roulement possède des chemins de circulation droits contenant des rouleaux qui sont en même temps en contact avec des chemins de circulation dans une deuxième pièce de la machine. Par exemple, dans de nombreuses voitures de tourisme à roues avant motrices, le moteur du véhicule fait tourner un arbre menant par l'intermédiaire d'une transmission. A partir de cet arbre, le couple est transmis à des arbres menés par l'intermédiaire de joints universels homocinétiques. Un tel joint comporte un corps relié à l'arbre menant et possédant, par exemple, trois paires uni- formément espacées circonférenciellement de chemins de circulation parallèles. L'arbre mené est équipé de trois roulements uniformé- ment espacés circonférenciellement, de forme rectangulaire, possé- dant chacun des chemins de circulation opposés droits, ainsi que des rouleaux en contact avec les glissières externes formant les chemins de circulation du corps du joint universel. Les roulements sont construits pour permettre le coulissement linéaire de l'arbre mené par rapport au corps du joint et également des mouvements angulaires de l'arbre mené par rapport à ce corps. Un roulement à rouleaux fabriqué actuellement et qui est utilisé dans un système d'entraînement de roue avant motrice à joint universel, est décrit dans le brevet des E.U.A. 4 729 670. Les surfaces de butée pour les extrémités des rouleaux du roulement décrit dans ce brevet sont formées par des éléments rigides. Ceux- ci font partie du bloc à rouleaux ou sont attachés à ce bloc. Le résultat est que les rouleaux ne peuvent pas se déplacer axialement au-deLà du jeu prévu au montage entre les extrémités des rouleaux et les éLéments rigides. Il en découle des patinages des rouleaux, ce qui donne l'impression - en tenant le volant - que le joint uni- versel est Loin d'être parfait. Ceci est souvent attesté par un "tremblement" dans le volant. L'invention utilise deux plaques minces, façonnées et trempées, qui sont destinées à venir en contact avec les extrémités des rouleaux et à les guider. Les plaques sont uniquement attachées fermement au bloc à rouleaux par leurs parties internes, comprises dans les limites latérales du bloc. Les parties externes, avec les- quelles viennent en contact les rouleaux, peuvent librement fléchir vers l'extérieur sur la faible distance de déplacement que les rou- leaux sont forcés à couvrir. Cette disposition assure la diminution du patinage des rouleaux et la réduction du tremblement. Décrit succinctement, le roulement comprend un bloc à rouleaux de forme générale rectangulaire avec des chemins de circu- lation autour de sa périphérie. Des rouleaux en nombre suffisant pour occuper complètement les chemins de circulation, mais disposés avec suffisamment de jeu pour permettre leur roulement sur eux, sont montés autour des chemins de circulation. Les rouleaux sont main- tenus en place sur le bloc par au moins un élément de maintien de rouleaux. Deux plaques d'extrémité flexibles, séparées, définissent les extrémités des chemins de circulation près des extrémités des rouleaux et servent à guider les rouleaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée d'un joint homociné- tique et montre un mode d'application du roulement selon l'inven- tion; - la figure 2 est une vue de dessus d'un mode de réalisa- tion préféré du roulement; - la figure 3 est une coupe prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et dans le sens des flèches; et - La figure 4 est une coupe prise suivant la ligne 4-4 de La figure 2 et dans Le sens des flèches. Dans les différentes figures, des parties analogues sont désignées par les mêmes références. Lorsqu'on se reporte aux dessins et plus particulièrement à la figure 1, on voit que le joint homocinétique qui y est repré- senté comporte un corps 10 qui est entraîné par un arbre menant 12. Cet arbre peut être entraîné lui-même, par exemple, par la trans- mission d'un véhicule à roues avant motrices. Le corps 10 du joint possède trois lobes 14, 16 et 18 uniformément espacés circonféren- ciellement et servant de glissières. La glissière 14 définit deux chemins de circulation 20 et 22 qui sont rectilignes et espacés circonférenciellement. De façon analogue, la glissière 16 définit deux chemins de circulation 24, 26, tandis que la glissière 18 définit deux chemins de circulation 28, 30 qui sont également droits et mutuellement espacés circonférenciellement. L'arbre menant 12 fait tourner le corps de joint 10, fai- sant lui-même tourner une étoile à trois branches solidaire de l'arbre mené 32. Trois roulements 34 sont uniformément espacés cir- conférenciellement et sont montés chacun sur l'un des trois porte- roulements 36 dirigés radialement vers l'extérieur à. partir de l'étoile 37 proprement dite, fixée à l'arbre mené 32. Celui-ci peut servir, par exemple, à l'entraînement d'une roue avant motrice d'une voiture de tourisme. Ainsi que le montrent les flèches courbes sur la figure 1, l'arbre menant 12 fait tourner l'arbre mené 32 dans le même sens tout en permettant à ce dernier de se déplacer linéairement par rapport à lui, dans un sens et dans l'autre, le long des chemins de circulation mutuellement espacés dans les glissières externes 14, 16 et 18. De plus, le système permet des mouvements angulaires de l'arbre mené 32 dans le corps de joint 10. Lorsqu'on se reporte maintenant aux figures 2 à 4, on voit que chaque roulement 34 comporte un bloc à rouleaux 38 de forme générale rectangulaire. Toute la périphérie externe de ce bloc forme des chemins de circulation pour les rouleaux. Il y a par conséquent quatre surfaces externes droites, formant des chemins de circulation 40, 42, 44 et 46 (voir les figures 3 et 4). Un certain nombre de rouleaux 48 à tourillons garnissent tout le pourtour du bloc 38. Les rouleaux sont en nombre suffisant pour occuper complètement les chemins de circulation, mais ils sont disposés avec suffisamment de jeu entre eux pour qu'ils puissent rouler sur les chemins. Les rouleaux 48 sont retenus axialement sur le bloc 38 par deux plaques d'extrémité flexibles 50 et 52 séparées axialement l'une de l'autre et dépassant à l'extérieur du bloc, une plaque étant prévue à chaque extrémité axiale du bloc et s'étendant sur tout le pourtour de celui-ci. Les plaques d'extrémité sont situées près des extrémités axiales formées par les tourillons des rouleaux 48. Les plaques 50 et 52 définissent par conséquent les limites latérales des chemins de circulation servant à guider les rouleaux. Les parties radialement internes 53 et 54 des plaques 50 et 52, parties qui sont comprises dans les limites latérales du bloc 38, sont fermement attachées à ce bloc, tandis que les parties externes 58, 60 peuvent fléchir librement dans le sens de l'axe des rouleaux. Les parties internes 53, 54 de chaque plaque d'extrémité flexible 50, 52 recouvrent au moins une portion périphérique margi- nale d'une face d'extrémité 62, 64 du bloc 38. Les parties externes 58, 60 de chaque plaque d'extrémité flexible 50, 52 sont espacées longitudinalement (dans le sens de l'axe des rouleaux) des parties internes 53, 54 et elles s'étendent vers l'extérieur à partir de la surface latérale externe 66 du bloc 38. Les parties externes et les parties internes des plaques sont reliées entre elles par des parties intermédiaires flexibles 68, 70 qui recouvrent une portion de la surface latérale externe 66 du bloc. Au moins un et de préférence deux éléments de maintien de rouleaux 72 et 74 (voir figure 1) sont montés par-dessus des chemins de circulation opposés. Lorsqu'on examine la figure 4, on voit que chacun des éléments de maintien 72, 74 comporte une partie d'enfermement de rouleaux 76, 78. Les surfaces intérieures de ces parties 76, 78 maintiennent en place, sur le roulement, ceux des rouleaux qui n'occupent pas les positions exposées de fonctionne- ment o ils viennent en contact avec un chemin de circulation externe, comme ceux formés dans le corps 10 (voir figure 1) du joint universel. Ces rouleaux non exposés se trouvent sur Les pistes 42 et 46. Par contre, les rouleaux 48 visibles sur la figure 3 se trouvent sur les chemins de circulation opposés 40 et 44 et occupent des positions exposées de fonctionnement o ils peuvent venir en contact avec un chemin de circulation externe. L'élément de maintien 72 possède deux parties en retrait , 92 - par rapport à la partie d'enfermement - et deux parties de fixation ou ailettes 94 et 96, solidaires des parties 90 et 92 res- pectivement. De façon analogue, l'élément de maintien 74 possède deux parties en retrait 98 et 100 et deux parties de fixation ou ailettes 102 et 104 qui sont d'un seul tenant avec les parties 98 et 100 respectivement. Les parties en retrait maintiennent les rouleaux sur les chemins de circulation et empêchent les rouleaux 48 occupant les positions exposées de fonctionnement de tomber du roulement. Les ailettes sont appliquées fermement contre les parties internes 53, 54 des plaques d'extrémité flexibles 50, 52 respecti- vement. Les portions externes des ailettes sont espacées des parties externes 58, 60 des plaques 50, 52, de sorte que les parties 58, 60 peuvent fléchir librement vers l'extérieur dans les limites de la faible distance sur laquelle les rouleaux peuvent être forcés de se déplacer axialement. Cela se traduit par une diminution du patinage des rouleaux et une réduction du tremblement dans le volant de direction. Les éléments de maintien de rouleaux 72 et 74 sont eux- mêmes maintenus en place sur le roulement par un manchon rectangu- laire 106 (voir figure 1). Ce manchon possède deux côtés opposés ouverts. L'un d'eux se trouve du côté du chemin droit 40 du bloc, sur lequel circulent des rouleaux 48 en position exposée de fonc- tionnement; l'autre côté ouvert du manchon correspond au chemin droit 44 du bloc, sur lequel circulent des rouleaux 48 se trouvant également en position exposée de fonctionnement ou de roulement sur un chemin externe (voir figure 3). Les deux autres côtés opposés 108 et 110 du manchon 106 s'ajustent par-dessus les parties d'enfermement de rouleaux 76 et 78, respectivement, des éléments de maintien 72, 74 (voir figure 4). Une ouverture centrale 112 du dessus 114 du manchon et une ouverture centrale 116 du dessous 118 du manchon sont alignées avec l'alésage central 120 du bloc à rouleaux 38. Ainsi, le roule- ment peut être monté à l'état assemblé sur un porte-roulement 36 de l'étoile 37 (voir figure 1). REVENDICATIONS 1. Roulement possédant un bloc à rouleaux (38) de forme générale rectangulaire avec des chemins de circulation (40, 42, 44 et 46) autour de sa périphérie et un nombre suffisant de rouleaux (48) pour remplir les chemins de circulation complètement, mais avec assez de jeu pour que les rouleaux puissent rouler sur les chemins de circulation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément (72, 74) de maintien de rouleaux pour maintenir les rou- leaux (48) sur les chemins de circulation (40, 42, 44 et 46) et une paire de plaques d'extrémité (50, 52) flexibles, séparées, qui définissent les extrémités latérales des chemins de circulation et servent à guider Les rouleaux. 2. Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques d'extrémité (50, 52) s'étendent vers l'extérieur à partir du bloc à rouleaux (38) de forme générale rectangulaire. 3. Roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'éLément (72, 74) de maintien de rouleaux assure également le maintien en place des plaques d'extrémité (50, 52) sur le roulement (34). 4. Roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties internes (53, 54) des plaques d'extrémité (50, 52), parties qui sont en contact avec le bloc à rouleaux (38), sont fixées solidement à ce bloc, tandis que les parties externes (58, 60) des plaques peuvent fléchir librement. 5. Roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie interne (53, 54) de chaque plaque d'extrémité (50, 52) recouvre au moins une portion périphérique marginale d'une face d'extrémité (62, 64) du bloc à rouleaux (38), la partie externe (58, 60) est espacée longitudinalement (dans le sens de l'axe des rouleaux 48) de la partie interne (53, 54) et s'étend vers l'exté- rieur à partir de la surface latérale externe (66) du bloc à rou- leaux (38) et les parties interne et externe (53, 54; 58, 60) de la plaque sont reliées entre elles par une partie intermédiaire flexible (68, 70) qui recouvre une portion de la surface latérale externe (66) du bloc, et que l'élément (72, 74) de maintien de rou- leaux est appliqué fermement contre Les parties internes (53, 54) des plaques d'extrémité et est pourvu de parties en retrait (94, 96; 102, 104) destinées au maintien des roul^aux par Les extré- mités axiales de ceux-ci et espacées des parties externes (58, 60) des plaques d'extrémité (50, 52).