Brevet FR2790803A1 — publié le 20000915

DISPOSITIF DESTINE A RECEVOIR UNE BAGUE D'UN ROULEMENT L'invention se rapporte à un dispositif destiné à recevoir une bague d'un roulement. Le roulement permet la rotation suivant un axe, d'une pièce par rapport à une autre, les deux bagues du roulement étant libres en rotation l'une par rapport à l'autre suivant cet axe. On désigne habituellement par logement un réceptacle à l'intérieur duquel on vient monter la bague extérieure du roulement. On désigne par portée la zone d'un arbre sur laquelle vient se monter la bague intérieure du roulement. Le logement comporte une surface cylindrique à l'intérieur de laquelle vient s'ajuster la bague extérieure du roulement afin de l'immobiliser radialement, la portée comporte également une surface cylindrique autour de laquelle vient s'ajuster la bague intérieure du roulement afin de l'immobiliser radialement. Par ailleurs il est nécessaire de prévoir lI'immobilisation en translation d'au moins une des bagues suivant l'axe du roulement. Il est connu de réaliser cette immobilisation en appuyant une première face plane de la bague contre un épaulement du logement ou de la portée et en appuyant contre une seconde face plane de la bague, une pièce mécanique supplémentaire telle qu'un anneau élastique ou un écrou. Afin de limiter le coût du montage du roulement, I'invention a pour but de supprimer cette pièce mécanique supplémentaire tout en assurant un montage de qualité suffisante sans endommager les chemins de roulement des bagues lors de l'immobilisation axiale. Pour atteindre ce but, I'invention a pour objet un dispositif destiné à recevoir une bague d'un roulement, le dispositif comportant une surface cylindrique sur laquelle vient s'ajuster la bague, caractérisé en ce qu'en vue de réduire les contraintes sur la bague un dégagement de faible profondeur est creusé dans la surface cylindrique concentriquement de la surface cylindrique, en ce qu'il comporte plusieurs pattes prolongeant le dégagement au-delà de la longueur de la bague, en ce que les pattes sont destinées à être rabattues contre la bague pour la maintenir axialement, et en ce que le dégagement est situé au voisinage immédiat de la zone de rabattage des pattes. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de plusieurs modes de réalisation détaillés illustrés par le dessin joint dans lequel: - la figure 1 représente en coupe un logement apte à recevoir la bague extérieure d'un roulement; - la figure 2 représente le logement représenté figure 1 dans lequel un roulement à billes est monté; - la figure 3 représente le logement et le roulement à billes représenté figure 2 vus suivant l'axe du roulement; - la figure 4 représente l'extrémité d'un axe comportant une portée apte à recevoir la bague intérieure d'un roulement; - la figure 5 représente un roulement à billes monté sur l'arbre représenté figure 4. Pour plus de simplicité, dans les différentes figures les mêmes éléments porteront les mêmes repères topologiques. La pièce mécanique représentée figure 1 en coupe comporte un trou 1 d'axe 2. Le trou 1 comporte un alésage 3 dont le diamètre est tolérance pour recevoir la bague extérieure d'un roulement. Sur la partie gauche de la figure 1, I'alésage 3 est ouvert sur l'extérieur de façon à permettre l'introduction de la bague extérieure du roulement. La partie droite de l'alésage 3 se termine par un épaulement 4 sur lequel la bague extérieure du roulement pourra venir en appui. L'épaulement 4 forme une surface plane sensiblement perpendiculaire à l'axe 2. Vers la droite de la figure 1, le trou 1 se prolonge au-delà de l'épaulement 4 avec un diamètre inférieur à celui de l'alésage 3. A gauche de l'alésage 3, le trou 1 se prolonge par un dégagement 5 concentrique de l'axe 2. Le diamètre du dégagement 5 est légèrement supérieur au diamètre de l'alésage 3. La surface cylindrique du dégagement 5 se prolonge par la face intérieure 6 de pattes 7. La figure 2 représente la pièce mécanique représentée figure 1 dans laquelle on a monté un roulement à billes 8. La bague extérieure 9 du roulement à billes 8 comporte une surface cylindrique 10 limitée par deux surfaces planes 11 et 12. La surface cylindrique 10 est d'axe 2 et vient s'ajuster à l'intérieur de l'alésage 3. L'ajustement entre la surface cylindrique 10 et l'alésage 3 peut être glissant ou serré. Les deux surfaces planes 11 et 12 sont sensiblement perpendiculaires à l'axe 2. La surface plane 11 vient en appui contre l'épaulement 4, ce qui assure un arrêt en translation de la bague extérieure 9 du roulement 8 dans un premier sens de la direction axiale du roulement 8. A la figure 2, le premier sens de la direction axiale est porté par l'axe 2 et dirigé vers la droite de la figure. Les pattes 7 prennent naissance sur une surface plane 13 annulaire sensiblement perpendiculaire à l'axe 2. Avantageusement la distance entre la surface plane 13 et l'épaulement 4 est sensiblement voisine de la longueur de la bague extérieure 9 du roulement 8 mesurée suivant l'axe 2. Afin d'arrêter en translation la bague extérieure 9 dans un second sens opposé au premier sens, on vient rabattre les pattes 7 contre la surface plane 12, vers l'axe 2. Une fois rabattue la face intérieure 6 des pattes 7 est sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe 2. Le dégagement 5 augmente le jeu prévu au niveau de I5 l'ajustement entre la surface cylindrique 10 et l'alésage 5. Des expériences ont montré qu'un jeu de quelques dixièmes de millimètres était nécessaire et suffisant pour éviter que lors de la déformation des pattes 7, de la matière appartenant à la pièce mécanique ne vienne contraindre la bague extérieure 9 radialement. En effet une telle contrainte risquerait de déformer la bague extérieure 9 du roulement 8. Une telle déformation endommagerait le chemin de roulement de la bague extérieure 9 ce qui générerait du bruit dans le roulement 8 et une usure prématurée de celui- ci. La présence du dégagement 5 est d'autant plus utile que la bague extérieure 9 est fine. De tels roulements sont utilisés par exemple pour minimiser les dimensions ou la masse de montage mécanique qui les comporte. Avantageusement, la hauteur des pattes 7, mesurée suivant l'axe 2, est définie de telle façon qu'une fois rabattues elles recouvrent sensiblement la surface plane 12. A titre d'exemple, pour un roulement à billes 8 dont le diamètre de la surface cylindrique 10 est de dix-neuf millimètres et monté avec un ajustement glissant dans l'alésage 3 (l'alésage peut être tolérance H7 soit: +21 pm, - 0), le jeu entre le dégagement 5 et la surface cylindrique 10 est de 0,2 mm au rayon. Avantageusement, la longueur du dégagement 5 mesurée suivant l'axe 2 doit être suffisante pour éviter toute contrainte de la bague extérieure 9 lorsque l'on rabat les pattes 7 en les déformant. En revanche la longueur du dégagement 5 ne doit pas être excessive afin de ne pas compromettre le bon maintien radial de la bague extérieure 9. Des expériences ont montré qu'une longueur du dégagement 5 voisine du quart de la distance entre les deux surfaces planes 11 et 12 permettait de respecter les deux contraintes citées ci-dessus. La figure 3 montre la pièce mécanique et le roulement représentés figure 3 vus suivant l'axe du roulement du côté des pattes 7. Avantageusement les pattes sont au nombre de huit afin d'assurer un maintien suffisant de la bague extérieure 9. Les figures 1 à 3 ont permis de décrire un premier mode de réalisation de l'invention appliqué au montage de la bague extérieure d'un roulement. L'invention peut tout aussi bien être mise en oeuvre pour le montage de la bague intérieure d'un roulement. C'est ce que représentent les figures 4 et 5. La figure 4 représente un arbre 20 d'axe 21. A l'une des ses extrémités l'arbre 20 comporte une portée 22 apte à recevoir la bague intérieure d'un roulement. La portée 22 comporte une surface cylindrique 23 sur laquelle viendra s'ajuster l'alésage de la bague intérieure du roulement. La portée 22 comporte également un épaulement 24 situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe 21. L'épaulement 24 se situe à droite d'une des extrémités de la surface cylindrique 23. A gauche de l'autre extrémité de la surface cylindrique 23, l'arbre 20 comporte un dégagement 25. Le dégagement 25 forme une surface cylindrique d'axe 21 et de diamètre légèrement inférieur à celui de la surface cylindrique 23. En bout gauche de l'axe 20, le dégagement 25 est prolongé par la face extérieure 35 de pattes 28. Les pattes 28 sont réalisés entre la face extérieure 35 et un trou 26 d'axe 21. Le trou 26 est réalisé en bout de l'axe 20. La profondeur du trou 26 mesurée suivant l'axe 21, atteint sensiblement l'intersection entre le dégagement 25 et la surface cylindrique 23. Avantageusement les pattes 28 sont au nombre de quatre afin d'assurer un maintien suffisant de la bague extérieure 31. La figure 5 montre un roulement à billes 30 monté sur l'arbre 20 représenté figure 4. La bague intérieure 31 du roulement 30 comporte un alésage 32 d'axe 21 venant s'ajuster sur la surface cylindrique 23. L'ajustement entre la surface cylindrique 23 et l'alésage 32 peut être glissant ou serré. La bague intérieure 31 comporte deux surfaces planes 33 et 34 toutes deux sensiblement perpendiculaires à l'axe 21. La surface 33 vient en appui contre l'épaulement 24. Cet appui permet d'arrêter la bague intérieure 31 en translation dans un premier sens de la direction axiale du roulement 30. A la figure 5, le premier sens de la direction axiale est porté par l'axe 21 et dirigé vers la droite de la figure. Les pattes 28 prennent naissance sur une surface plane 29 annulaire sensiblement perpendiculaire à l'axe 21. Avantageusement la surface plane 29 est positionnée de telle sorte que la distance entre la surface plane 29 et l'épaulement 24 soit sensiblement 0 voisine de la longueur de la bague intérieure 31 mesurée suivant l'axe 21. Afin d'arrêter en translation la bague intérieure 31 dans un second sens opposé au premier sens, on vient rabattre les pattes 28 contre la surface plane 34. Une fois rabattue la face extérieure 35 des pattes 34 est sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe 21 et dirigé vers l'axe 21. Les avantages liés à la présence du dégagement 25 sont les mêmes que ceux liés à la présence du dégagement 5 représenté figures 1, 2 et 3. Comme dans le mode de réalisation représenté à l'aide des figures 1, 2 et 3, le jeu radial entre le dégagement 25 et l'alésage 32 du roulement 30 est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, la longueur du dégagement 25, mesurée suivant l'axe 21 est avantageusement voisine du quart de la distance entre les deux surfaces planes 33 et 34. Avantageusement, la hauteur des pattes 28, mesurée suivant l'axe 21, est définie de telle façcon qu'une fois rabattues elles recouvrent sensiblement la surface plane 34. On a représenté des roulements à billes dans les différentes figures, mais il est bien entendu que l'invention peut être mise en oeuvre pour tout type de roulement tel que par exemple un roulement à aiguille ou un roulement à rouleau cylindrique ou conique. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à recevoir une bague (9; 31) d'un roulement (8; 30), le dispositif comportant une surface cylindrique (10; 23) sur laquelle vient s'ajuster la bague (9; 31), caractérisé en ce qu'en vue de réduire les contraintes sur la bague (9; 31) un dégagement (5; 25) de faible profondeur est creusé dans la surface cylindrique (10; 23) concentriquement de la surface cylindrique (10; 23), en ce qu'il comporte plusieurs pattes (7; 28) prolongeant le dégagement (5; 25) au- delà de la longueur de la bague (9; 31), en ce que les pattes (7; 28) sont destinées à être rabattues contre la bague (9; 31) pour la maintenir axialement, et en ce que le dégagement (5; 25) est situé au voisinage immédiat de la zone de rabattage des pattes (7; 28). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la bague (9; 31) dégagée à une longueur sensiblement voisine du quart de la longueur axiale de la bague (9; 31). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le jeu entre le dégagement (5; 25) et la bague (9; 31) a une valeur dont l'ordre de grandeur est de quelques dixièmes de millimètres. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un épaulement (4; 24) sur lequel s'appuie une première face plane (11; 33) de la bague (9; 31) arrêtant la bague (9; 31) axialement dans un premier sens de la direction axiale (2; 21) du roulement (8; 30), en ce que les pattes (7; 28) arrêtent la bague (9; 31) axialement dans un second sens de la direction axiale (2; 21) du roulement (8; 30) opposé au premier sens, en ce que les pattes (7; 28) prennent naissance sur une surface plane (13; 29) annulaire sensiblement perpendiculaire à l'axe (2; 21) et en ce que la distance entre la surface plane (13; 29) annulaire et l'épaulement (4; 24) est sensiblement voisine de la longueur axiale de la bague (9; 31). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adapté à recevoir la bague (9) extérieure du roulement (8). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pattes (7) sont au nombre de huit. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est adapté à recevoir la bague (31) intérieure du roulement (30). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pattes (28) sont au nombre de quatre. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à recevoir un roulement à bille (8; 30). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pattes (7; 28), une fois rabattues, recouvrent sensiblement une surface plane (12; 34) de la bague.