Brevet FR2759129A1 — publié le 19980807

ROULEMENT ET PALIER COMPORTANT UN INSERT DE COMPENSATION TIIERMIO UE L'invention concerne un roulement et palier comportant un insert de compensation thermique, constitué par une première bague qui porte un premier chemin de roulement, une deuxième bague qui porte un deuxième chemin de roulement, une rangée de corps roulants à contact oblique disposée au contact desdits chemins de roulement et dans lequel l'insert compense une différence de dilatation et est en contact de butée sur l'une desdites bagues. La publication EP-A-0448239 décrit un palier de roulement dont l'insert de compensation est réalisé dans un matériau à haut coefficient de dilatation thermique qui permet de compenser par exemple la différence des dilatations ou des contractions entre un arbre tournant et un carter de montage dudit palier dont les coefficients de dilatation sont différents. La publication CH-A-318272 décrit un roulement dans lequel l'insert de compensation est coulé ou injecté dans une gorge localisée à la périphérie de la bague extérieure. De tels montages d'inserts nécessitent des usinages préalables de la bague support et une augmentation de l'encombrement axial et/ou radial du roulement. Les publications FR-A-2135903 et 1537570 décrivent des roulements dont les bagues sont formées en tôle qui peuvent présenter un profil creux en caisson et dont le rebord latéral sert à positionner les corps roulants. Selon l'invention, l'une des bagues du roulement en tôle qui assure l'appui de l'insert de compensation, possède une portée conique qui se prolonge par une extension radiale de butée axiale pour l'immobilisation radiale et axiale dudit insert. L'adjonction au roulement d'une bague en tôle incluant un chemin de roulement permet la réalisation économique d'un roulement comportant un insert d'interposition qui permet de compenser la dilatation thermique différentielle, à partir d'un roulement conventionnel, sans modification dimensionnelle importante du roulement ainsi réalisé. On convient de désigner ci-après cet insert par l'expression "insert de compensation thermique" D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisaition du roulement et de son montage d'application à un palier en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe radiale d'un roulement à rouleaux coniques conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe radiale d'un roulement à billes à contact oblique conforme à l'invention, - les figures 3 et 4 sont des coupes radiales de deux variantes de réalisation du roulement représenté à la figure 1, - la figure 5 représente une coupe axiale d'un palier illustrant le montage d'application d'un roulement tel que représenté à la figure 1. La figure 1 est une coupe radiale d'un roulement à rouleaux coniques constitué par une bague intérieure 1 qui porte un premier chemin de roulement 11, une bague extérieure 2 qui porte un deuxième chemin de roulement 21, une rangée de rouleaux coniques 3 montés dans une cage 4 et disposés au contact desdits chemins de roulement 11, 21. L'insert de compensation 5 est en contact de butée axial avec la face interne d'une extension radiale 22 de la bague 2 constituée dans le cas présent par une douille 6 ou armature de tôle sensiblement tronconique. La surface intérieure de la douille 6 constitue le chemin de roulement 21 tandis que la surface extérieure de la douille constitue la portée conique 6c que prolonge l'extension radiale 22 de butée pour l'immobilisation axiale et radiale de l'insert 5. La figure 2 représente un roulement dans lequel une rangée de billes 10 à contact oblique roule au contact des chemins de roulement 11, 21 portés par la bague intérieure 1 et une douille 6. Les autres éléments fonctionnels du roulement ne sont pas décrits car il sont agencés conformément aux éléments du roulement représenté à la figure 1. lls portent de ce fait les mêmes références. Les figures 3 et 4 représentent des variantes de réalisation du roulement représenté à la figure 1. L'insert de compensation 5 est ici localisé dans une armature à profil creux en caisson constituée par la première douille 6 intérieure et par une douille extérieure 7 emboîtées axialement sur l'insert 5. L'insert 5 est ici solidaire de l'une et l'autre douille 6, 7. La douille extérieure 7 possède conformément à la figure 3 un fond 7a plié radialement en direction de l'axe de rotation de la bague intérieure 2 du roulement contre lequel l'insert 5 est en appui axial. Le fond 7a est ici sensiblement localisé dans le plan de la face latérale du roulement. La douille extérieure 7 possède conformément à la figure 4 une extension radiale 7b orientée sensiblement dans le plan d'une autre face latérale du roulement. La douille 7 possède de la sorte une section en S à branches 7a, 7b sensiblement radiales qui assurent respectivement la butée de l'insert 5 et la butée du roulement au contact d'une cloison latérale d'un carter. La figure 5 représente la vue en coupe d'un palier incluant le montage d'application d'un roulement conforme à la figure 1. Un carter fixe 30 est fermé par une plaque de réglage 3 1 réalisée par fonderie d'un alliage de métal léger tel qu'un alliage aluminium. Un arbre 32, par exemple en acier, tourne dans le carter 30 et est supporté par des paliers de roulements à contact oblique 33, 34. Les roulements 33, 34 possèdent respectivement une bague intérieure I frettée sur deux portées correspondantes de l'arbre 32 et sont en appui sur des épaulements e, de l'arbre 32. Les épaulements e sont respectivement tournés vers les paliers de roulement 33, 34 axialement espacés. Les paliers 33, 34 sont respectivement montés au contact d'une paroi de butée 35 usinée dans une cloison du carter 30 et au contact d'une paroi de butée 36 portée par la plaque 31 du carter 30. La bague extérieure 2 du roulement de palier 34 est réalisée, conformément à l'exemple représenté à la figure 1, en tôle et possède une extension radiale 22 à face de butée tournée contre l'insert de compensation thermique 5. Ce dernier est ainsi monté sur une portée sensiblement conique entre la face de butée de l'extension 22 et la paroi de butée axiale 36 portée par le carter 30. L'insert de compensation thermique est de préférence en matériau polymère thermoplastique tel qu'un polyoxyméthylène, un polysulfure de phénylène, un polyétherimide ou un polyamide. Mais ce matériau polymère peut également être un élastomère chargé de particules métalliques. La charge de particules métalliques procure dans ce cas à l'élastomère, des caractéristiques physiques comparables à celles d'un polymère thermoplastique. A titre d'exemple on utilisera une rnatière synthétique dont le coefficient de dilatation thermique est compris entre 50.106 et 150.10-6 dont le module d'élasticité est inférieur à 7000.N/mm2 et dont la limite élastique à la compression est supérieure à 50.N/mm2. fl est bien évident que l'insert de compensation peut être associé indifféremment à la bague extérieure ou intérieure du roulement sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Roulement comportant un insert de compensation thermique et dans lequel une première bague ( I ) porte un premier chemin de roulement (11), une deuxième bague (2) porte un deuxième chemin de roulement (21), une rangée de corps roulants (3) à contact oblique est disposée au contact desdits chemins de roulement et dans lequel l'insert de compensation (5) est en contact de butée sur l'une desdites bagnes, caractérisé par le fait que l'une des bagues (2) en tôle du roulement et d'appui de l'insert de compensation (5), possède une portée (6c) qui se prolonge par une extension radiale (22) de butée pour l'immobilisation axiale et radiale dudit insert (5). 2) Roulement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'insert de compensation thermique (5) localisé à la périphérie de l'une des bagues (2) est solidaire d'une armature en tôle qui possède un fond (7a) plié radialement en direction de l'axe de rotation de l'autre bague (2) contre lequel ledit insert (5) est en appui axial. 3) Roulement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'armature en tôle (7) de l'insert (5) possède une extension radiale (7b) orientée. 4) Roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'insert de compensation thermique (5) est une matière synthétique dont le coefficient de dilatation thermique est compris entre 50.10-6 et 150.10.6 dont le module d'élasticité est inférieur à 7000.N/mm2 et dont la limite élastique à la compression est supérieure à 50.N/ mm2. 5) Roulement selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait que l'insert de compensation thermique est un matériau élastomère chargé de particules métalliques. 6) Roulement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'insert de compensation thermique est un matériau polymère thermoplastique tel qu'un polyoxyméthylène, polysulfure de phénylène, polyétherimide ou polyamide. 7) Roulement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'insert de compensation thermique (5) est localisé dans un profil creux en caisson constitué par deux douilles (6, 7) emboîtées, dont la douille extérieure (7) possède une section en S à branches sensiblement radiales (7a, 7b) et dont la douille intérieure (6) porte intérieurement le chemin de roulement d'une bague (2) du palier. 8) Palier de roulement selon l'une quelconque des revendications I à 7 comportant un carter fixe (30) un arbre tournant (32) sur lequel deux épaulement (e) sont respectivement tournés vers deux paliers (33, 34) axialement espacés et montés au contact d'une paroi de butée (35, 36) portée par ledit carter (10) et dans lequel les bagues intérieures (1) des roulements sont frettées sur l'arbre (32) au contact desdits épaulements (e), caractérisé par le fait que la bague extérieure (2) de l'un des paliers (34) est réalisée en tôle et possède une extension radiale (22) à face de butée tournée contre l'insert de compensation thermique (5) et une portée sensiblement conique de montage dudit insert (5) localisé entre la face de butée de ladite extension radiale (22) et une face de butée axiale (36) portée par le carter (30).