Brevet FR2792379A1 — publié le 20001020

DISPOSITIF DE GALET A ROULEMENT. La présente invention concerne le domaine des galets, notamment des galets tendeurs de courroie à roulement, par exemple les galets utilisés dans les moteurs des véhicules automobiles, afin d'assurer la tension adéquate d'une courroie d'entrainement d'un accessoire du moteur tel qu'une pompe à eau, un alternateur, etc. De manière connue en soi, de tels galets comportent une poulie ou une jante montée sur la bague extérieure tournante d'un roulement. La poulie est destinée à venir en appui radial contre une courroie. La bague intérieure du roulement est montée sur un support permettant par un système approprié, par exemple un excentrique, de déplacer radialement le roulement et la poulie par rapport à la courroie et de régler ainsi la tension de cette dernière. La poulie est souvent réalisé en tôle emboutie, en une ou deux parties, puis est emmanchée à force sur la portée cylindrique constituée par la périphérie de la bague extérieure du roulement. Selon l'importance et la position de la charge devant être supportée, on peut utiliser un roulement à simple rangée ou à double rangée d'éléments roulants ou bien encore deux roulements disposés côte à côte. Pour une charge radiale relativement faible, appliquée sensiblement dans le plan de la rangée d'éléments roulants, on pourra choisir un roulement à simple rangée d'éléments roulants, tel que des billes. Par contre, pour des charges radiales importantes et/ou des charges fortement décalées axialement par rapport au plan médian de la rangée d'éléments roulants, on choisira un palier à roulement à deux rangées d'éléments roulants afin de résister à la charge et au dévers. Le document français n 2 161 648 montre un galet tendeur à deux rangées de billes. Techniquement, un tel galet donne toute satisfaction. Toutefois, la bague extérieure et la bague intérieure qui est formée par un axe avec excentrique, sont constituées par des pièces massives relativement onéreuses à fabriquer en raison des opérations de tournage et de rectification qui sont nécessaires. Pour des dimensions de bagues et d'éléments roulants données, il est difficile d'optimiser le nombre de billes en fonction de la charge, le nombre maximum de billes étant limité par des problèmes de montabilité dans les gorges des bagues extérieure et intérieure. En effet, le montage des billes est réalisé en décalant radialement l'une des bagues par rapport à l'autre, en insérant les billes entre les deux bagues dans le secteur angulaire offrant le plus d'espace radial puis en recentrant les bagues l'une par rapport à l'autre tout en répartissant les billes circonférentiellement. Le nombre maximum de billes qu'il est possible de disposer entre deux bagues est donc rapidement limité puisque la mise bout à bout des billes entre les deux bagues ne peut se faire que sur un secteur maximum de l'ordre de 180 C. Enfin, la structure de ces pièces fait que la masse de l'ensemble est relativement élevée. Le document JP-A- 10 038 056 cherche à alléger et à simplifier la réalisation des bagues intérieures en partant de pièces en tôle emboutie. Toutefois, ce type de roulement n'est pas apte à supporter de fortes charges radiales et/ou des charges axialement décalées par rapport au chemin de roulement qui provoquent facilement une mise en dévers ou inclinaison de la bague extérieure par rapport à l'axe du roulement, ce qui est nuisible à son bon fonctionnement. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus. La présente invention a pour objet de proposer un galet à roulement économique, de faible masse, adaptable à des charges variées et/ou axialement décalées. Le dispositif de galet, selon l'invention, est du type comprenant une poulie montée à rotation sur un moyeu par l'intermédiaire d'un dispositif à roulement comprenant une rangée d'éléments roulants disposés entre un chemin de roulement aménagé sur une bague extérieure et un chemin de roulement intérieur aménagé sur le moyeu. La poulie est montée sur une portée cylindrique extérieure de la bague extérieure par l'intermédiaire d'un manchon de liaison. Le dit manchon se prolonge axialement d'un côté de la dite bague extérieure pour former un chemin de roulement extérieur pour une deuxième rangée d'éléments roulants coopérant avec un chemin de roulement intérieur aménagé sur une portée cylindrique du moyeu. De préférence, le dit chemin de roulement intérieur de la deuxième rangée d'éléments roulants est disposé à côté du chemin de roulement intérieur de la première rangée d'éléments roulants. Avantageusement, le chemin de roulement extérieur de la deuxième rangée d'éléments roulants est formé sur une surface cylindrique intérieure du manchon, le dit manchon étant de forme tubulaire. Avantageusement, les éléments roulants de la deuxième rangée sont cylindriques, par exemple des aiguilles ou des rouleaux. Dans un mode de réalisation de l'invention, les éléments roulants de la première rangée sont des billes. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dit manchon comprend une collerette radiale pour la fixation de la poulie. Dans un mode de réalisation de l'invention, la poulie comprend des moyens de centrage sur le manchon. Les moyens de centrage peuvent se présenter sous la forme d'une ouverture circulaire ou d'une portée cylindrique. La poulie peut être fixée sur le manchon par soudure, notamment par points ou par cordon. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, une unique pièce monobloc forme la poulie et le manchon. La poulie peut comprendre des moyens de positionnement axial sur le manchon. Avantageusement, le manchon comprend une portion radiale dirigée vers l'intérieur capable de retenir axialement la deuxième rangée d'éléments roulants, la dite portion radiale étant, de plus, capable de former une étanchéité par passage étroit avec le moyeu. Avantageusement, la poulie comprend une portion radiale dirigée vers l'intérieur capable de former une étanchéité par passage étroit avec la bague extérieure et/ou le moyeu. Le moyeu peut être constitué par une pièce en tôle emboutie ou par un axe de forme générale cylindrique. Le galet conforme à l'invention est apte à supporter des charges considérables par simple introduction d'une rangée d'aiguilles sans usinage supplémentaire coûteux, le nombre d'aiguilles pouvant être adapté à la charge. En cas de charge moyenne ou faible, le nombre d'aiguilles sera réduit, une partie des logements de la cage de la rangée d'aiguilles restant vide. Bien entendu, l'équilibrage de l'ensemble sera conservé par une répartition régulière des aiguilles dans le sens circonférentiel. Contrairement aux billes, les aiguilles peuvent être introduites axialement sans excentration des bagues. On bénéficie donc d'une plus grande latitude d'adaptation du nombre d'aiguilles à la charge devant être supportée que pour les billes. Quel que soit le nombre d'aiguilles, on conserve une cage standard comportant un grand nombre de logements à alévoles. Pour des charges moyennes ou faibles, on réalise une économie en diminuant le nombre d'aiguilles. Cette conception modulaire permet de disposer de galets à roulement pour différentes gammes de charges et dont tous les éléments sont identiques, seul le nombre d'aiguilles changeant. Enfin, on utilise le plus grand nombre possible de composants en tôle, ce qui permet de réduire le coût, la masse et l'inertie de l'ensemble. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un galet selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'un galet selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'un galet selon un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale d'un galet selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue partielle en coupe transversale de la deuxième rangée d'éléments roulants. Comme on peut le voir sur la figure 1, le galet comprend un moyeu 1 en tôle emboutie à section en L, comprenant une portion cylindrique 2 et une portion radiale 3 dirigée vers l'intérieur à partir d'une extrémité de la portion cylindrique 2. Le moyeu 1 est de forme générale annulaire autour d'un axe portant la référence 4. La portion radiale 3 est pourvue d'un trou 5 servant à la fixation dudit moyeu 1. Le trou 5 est excentré par rapport à l'axe 4 pour permettre un réglage de la tension de la courroie destinée à coopérer avec le galet, par rotation du moyeu 1 autour de l'axe du trou 5 décalé par rapport à l'axe 4 et déplacement du galet par rapport à son support, non représenté. La portion cylindrique 2 comprend une surface extérieure cylindrique 6 pourvue d'un chemin de roulement 7 destiné à des billes, disposé à proximité de l'extrémité libre de la portion cylindrique 2 à l'opposé de la portion radiale 3. La surface extérieure 6 forme également un chemin de roulement cylindrique 8 pour des aiguilles, le chemin de roulement 8 étant disposé axialement entre le chemin de roulement 7 et la portion radiale 3. Le chemin de roulement 8 peut être constitué par la surface extérieure brute ou rectifiée de la portion cylindrique 2. Le galet comprend une bague extérieure 9 pourvue d'un chemin de roulement 10, et une rangée de billes 1 1 disposée entre le chemin de roulement 7 du moyeu 1 et le chemin de roulement 10 de la bague extérieure 9. Le moyeu 1 forme ainsi une bague intérieure de roulement. Les billes 11 sont maintenues circonférentiellement régulièrement espacées dans le sens circonférentiel par une cage 12 réalisée par exemple en matériau synthétique. Des organes d'étanchéité par passage étroit 13 et 14 sont montés sur la bague extérieure 9 et s'étendent jusqu'à proximité de la surface extérieure 6 en entourant axialement la rangée de billes 1 1. Un manchon de liaison 15 réalisé en tôle est disposé autour du moyeu 1 et de la bague extérieure 9. Le manchon 15 qui peut être formé par emboutissage comprend une portion cylindrique 16 dans l'alésage de laquelle est montée par emmanchement serré la bague extérieure 9. Du côté opposé à la portion radiale 3 du moyeu 1, le manchon 15 est pourvu d'une collerette radiale 17 s'étendant vers l'extérieur à partir de la portion cylindrique 16 et dépassant très légèrement axialement le moyeu 1 et la bague extérieure 9. Du côté opposé à la collerette 17, le manchon 15 comprend une portion radiale 18 s'étendant vers l'intérieur à partir de la portion cylindrique 16 et se poursuivant par un prolongement axial 19 s'étendant en direction de la portion radiale 3. Le prolongement axial 19 est de diamètre plus faible que la portion cylindrique 16. A l'extrémité du prolongement axial 19, le manchon 15 se termine par une portion radiale supplémentaire 20 dirigée vers l'intérieur et dont l'extrémité libre 21 forme une étanchéité par passage étroit avec la surface extérieure 6 de la portion cylindrique 2 du moyeu 1. L'alésage 22 du prolongement axial 19 forme un chemin de roulement en regard du chemin de roulement 8 de la portion cylindrique 2. Entre ces deux chemins de roulement, sont disposés une rangée d'éléments roulants, tels que des aiguilles 23 dont l'espacement circonférentiel régulier est maintenu par une cage 24, par exemple en matériau synthétique. Une rondelle 25 en forme de disque est disposée entre la rangée de billes 11 et la rangée d'aiguilles 23. Plus précisément, la rondelle 25 est maintenue serrée axialement entre une surface frontale 9a de la bague extérieure 9 et la portion radiale 18 du manchon 15. Le déplacement axial de l'ensemble formé par les éléments roulants 23 et la cage 24 est limité d'un côté par la rondelle 25 et de l'autre côté par la portion radiale supplémentaire 20. Le galet comprend encore une poulie 26 fixée sur la collerette radiale 17 du manchon 15. La poulie 26 comprend une partie cylindrique 27 extérieure, de dimension axiale proche de celle du moyeu 1. La surface extérieure de la partie cylindrique 27 est destinée à entrer en contact avec une courroie, non représentée. La partie cylindrique 27 se prolonge vers l'intérieur, axialement du côté de la portion radiale 3 du moyeu 1, par un rebord radial 28 destiné à la rigidifier et de l'autre côté par une partie oblique 29. La partie oblique 29 est orientée radialement vers l'intérieur et axialement en direction de la portion radiale 3 du moyeu 1. La poulie 26 comprend une partie cylindrique intérieure 30 disposée à l'extrémité de petit diamètre de la partie oblique 29 et dirigée axialemrnent dans une direction opposée à la portion radiale 3 du moyeu 1. La partie cylindrique 30 est de faible longueur et se prolonge vers l'intérieur par une partie radiale 31 sensiblement alignée sur l'extrémité de la partie cylindrique extérieure 27 joignant la partie oblique 29. L'extrémité libre intérieure de la partie radiale 31 est disposée sensiblement au niveau de la portion cylindrique 2 du moyeu 1. La partie cylindrique intérieure 30 est pourvue d'une portée cylindrique intérieure 32 sur laquelle vient se centrer l'extrémité libre de la collerette radiale 17 du manchon 15. Cette même collerette radiale 17 vient en contact avec un flanc radial 33 de la partie radiale 31 et est fixée à ladite partie radiale 31 par soudure, par exemple par soudure par points. On voit donc que l'assemblage d'un tel galet est très simple. Il suffit de disposer les billes 11 entre les chemins 7 et 10, d'encliqueter la cage 12 sur les billes 11 et de monter les organes d'étanchéité 13 et 14 en forme de flasque. On monte le nombre d'éléments roulants 23 nécessaires dans leur cage 24 en les répartissant de façon régulière. Le sous-ensemble ainsi formé par la cage 24 munie des éléments roulants 23 est placé dans l'alésage 22 du manchon 15 formant chemin de roulement extérieur. On dispose la rondelle d'arrêt axial 25 dans le manchon 15. On introduit axialement le manchon 15 ainsi équipé sur la bague extérieure 9 du roulement à billes, cette introduction se faisant avec un emmanchement serré. Enfin, on met en place et on soude la poulie 26 sur le manchon 15. Le prolongement de la partie radiale 31 de la poulie 26 jusqu'au niveau de la portion cylindrique 2 du moyeu 1 permet d'augmenter la protection du roulement à billes contre les pollutions extérieures en formant un passage étroit entre ladite partie radiale 31 et l'extrémité libre de la portion cylindrique 2. Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 est semblable au précédent, à ceci près que les positions axiales de la rangée de billes 11 et de la rangée d'éléments roulants 23 sont inversées. En d'autres termes, le chemin de roulement 7 est disposé axialement entre le chemin de roulement 8 et la portion radiale 3 du moyeu 1. La bague extérieure 9 comprend un organe d'étanchéité 13 axialement du côté de la portion radiale 3 du moyeu 1 et un flasque 34 disposé de l'autre côté. Le flasque 34 est en forme de coupelle à section en U avec une branche cylindrique extérieure emmanchée sur une portée cylindrique 35 formée dans la bague extérieure 9, une portion radiale 3 affleurant la surface frontale 9a de la bague extérieure 9 et une branche cylindrique intérieure formant un passage étroit avec la surface extérieure 6 du moyeu 1. Le flasque 34 assure à la fois la fonction d'organe d'étanchéité et celle de rondelle d'arrêt axial de la rangée d'éléments roulants 23. Le manchon 15 est monté par rapport au moyeu 1 dans une position inversée par rapport à celle de la figure 1, en raison de l'inversion de la position du roulement à billes et du roulement à aiguilles. La collerette radiale 17 se trouve donc du côté de la portion radiale 3 du moyeu 1, tandis que la portion radiale supplémentaire 20 se trouve à l'opposé. La portion radiale supplémentaire 20 est en saillie axiale par rapport à l'extrémité libre de la portion cylindrique 2 du moyeu 1 et se prolonge vers l'intérieur au-delà de la branche cylindrique 2. Cette portion radiale supplémentaire 20 se termine par un rebord cylindrique 36 dirigé en retour vers la portion radiale 3 en formant un passage étroit avec chicane avec l'extrémité libre de la portion cylindrique 2 pour garantir l'étanchéité du roulement à aiguilles. La partie cylindrique 27 de la poulie 26 se prolonge axialement du côté de la portion radiale 3 par un rebord radial 37 orienté vers l'extérieur et de l'autre côté par une partie radiale 38 dirigée vers l'intérieur. La partie radiale 38 se prolonge par une partie cylindrique intérieure 39 de même dimension axiale que la partie cylindrique extérieure 27, puis par la partie radiale 31 dont l'extrémité libre forme avec la surface extérieure 6 du moyeu 1 un passage étroit à proximité de l'organe d'étanchéité 13 du roulement à billes. Ce passage étroit augmente la protection du roulement à billes. La poulie 27 est centrée sur une portée cylindrique 32 de la partie cylindrique intérieure 39 et est en contact avec le flanc radial 33 de la partie radiale 31 avec laquelle elle est soudée. Le mode de réalisation illustré sur la figure 3 est proche de celui de la figure 1, à ceci près que le moyeu 1 est formé par un axe 40. L'axe 40 est destiné à être monté sur un support fixe ou un bras mobile permettant le réglage de la tension de la courroie. L'axe 40 est pourvu de chemins de roulement 7 et 8. La poulie 26 comprend une première partie radiale 38 s'étendant vers l'intérieur à partir de la partie cylindrique extérieure 27 du côté opposé au rebord radial 28. La première partie radiale 38 se prolonge toujours vers l'intérieur par une portion oblique 41 dirigée axialement en direction du rebord radial 28, puis par une deuxième partie radiale 42 et par une partie cylindrique intérieure 43 en direction du rebord radial 28. La deuxième partie radiale 42 est en contact avec la collerette 17 du manchon 15, tandis que la partie cylindrique intérieure 43 est centrée sur la portion cylindrique 16 du manchon 15. La collerette 17 et la deuxième partie radiale 42 sont soudées. Le mode de réalisation illustré sur la figure 4 est proche du précédent, à ceci près que le manchon et la poulie sont réalisés en une unique pièce monobloc qui comprend une portion cylindrique 16 à l'intérieur de laquelle est emmanchée la bague extérieure 9, une collerette radiale 17 s'étendant vers l'extérieur, une portion radiale 18 s'étendant vers l'intérieur, un prolongement axial 19 dont l'alésage 22 forme un chemin de roulement pour les éléments roulants 23 et se terminant par une portion radiale supplémentaire 20 dont l'extrémité libre 21 forme un passage étroit avec l'axe 40. L'extrémité libre extérieure de la collerette 17 se prolonge par la partie cylindrique extérieure 27 pourvue à son extrémité axialement opposée à la collerette 17 d'un rebord radial 37 dirigé vers l'extérieur. Ce mode de réalisation est particulièrement économique et permet un montage très simple de l'ensemble du galet. Sur la figure 5 qui montre en coupe transversale les éléments roulants 23, tels que des aiguilles, montés dans leur cage 24, on voit que la cage 24 est pourvue d'une pluralité d'alvéoles 44 destinées à recevoir les éléments roulants 23. On a disposé seulement un élément roulant 23 toutes les deux alvéoles 44. En fonction de la charge à supporter, on peut prévoir de disposer un élément roulant 23 dans chaque alvéole 44 ou au contraire de diminuer leur nombre avec, par exemple, un élément roulant 23 pour trois alvéoles 44. La conception modulaire du galet présente de nombreux avantages: augmentation considérable de la capacité de charge à peu de frais, par simple introduction d'une rangée d'aiguilles sans usinage supplémentaire coûteux; - adaptabilité aux conditions de charge du galet prévues pour une application donnée, par simple modification du nombre d'aiguilles utilisées, les autres éléments de base restant inchangés. L'optimisation du nombre d'aiguilles en fonction de la charge permet de réduire le coût. Ainsi que l'illustrent les différents modes de réalisation, les différents éléments formant le galet sont adaptables aux exigences de forme et de dimension indépendamment les uns des autres. Un élément peut être modifié indépendamment des éléments voisins. il REVENDICATIONS 1. Dispositif de galet à roulement, du type comprenant une poulie (26) montée à rotation sur un moyeu (1) par l'intermédiaire d'un dispositif à roulement comprenant une rangée d'éléments roulants (11) disposés entre un chemin de roulement aménagé sur une bague extérieure (9) et un chemin de roulement intérieur aménagé sur le moyeu (1), caractérisé par le fait que la poulie (26) est montée sur une portée cylindrique extérieure de la bague extérieure par l'intermédiaire d'un manchon de liaison (15), le dit manchon se prolongeant axialement d'un côté de la dite bague extérieure pour former un chemin de roulement extérieur (22) pour une deuxième rangée d'éléments roulants (23) coopérant avec un chemin de roulement intérieur (8) aménagé sur une portée cylindrique du moyeu. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dit chemin de roulement intérieur (8) de la deuxième rangée d'éléments roulants est disposé à côté du chemin de roulement intérieur (7) de la première rangée d'éléments roulants. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le chemin de roulement extérieur de la deuxième rangée d'éléments roulants est formé sur une surface cylindrique intérieure du manchon, le dit manchon étant de forme tubulaire. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que les éléments roulants de la deuxième rangée sont cylindriques. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments roulants de la première rangée sont des billes. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dit manchon comprend une collerette radiale (17) pour la fixation de la poulie. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la poulie comprend des moyens de centrage (32) sur le manchon (15). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la poulie comprend des moyens de positionnement axial (33) sur le manchon (15). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une unique pièce monobloc forme la poulie et le manchon. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le manchon comprend une portion radiale (20) dirigée vers l'intérieur capable de retenir axialement la deuxième rangée d'éléments roulants, la dite portion radiale étant, de plus, capable de former une étanchéité par passage étroit avec le moyeu. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la poulie comprend une portion radiale (31) dirigée vers l'intérieur capable de former une étanchéité par passage étroit avec la bague extérieure et/ou le moyeu.