Brevet FR2922281A1 — publié le 20090417

L'invention concerne un ensemble de roulement pour palier, une cage de rétention de rouleaux pour un tel ensemble, ainsi qu'un palier à roulement comprenant une telle cage de rétention et des rouleaux maintenus dans ladite cage. L'invention s'applique en particulier à un ensemble de roulement pour un palier de train épicycloïdal, notamment un roulement satellite de réducteur épicycloïdal pour boîte de transmission d'hélicoptère. 10 Dans cette application, il est connu d'utiliser des cages de rétention réalisées en matériau métallique, dans les logements desquelles une rangée de rouleaux sphériques est retenue lors de la rotation. Pour ce faire, les logements sont classiquement réalisés par brochage. 15 Si cette réalisation confère la résistance mécanique nécessaire, elle est fortement pénalisée par la mise en oeuvre du brochage, et ce d'autant plus dans le cas d'une cage en acier et/ou présentant des logements de grande dimension. En effet, le brochage de l'acier ou d'un alliage métallique entraîne une usure importante des broches, et chaque dimension de logements 20 nécessite la réalisation d'une broche spécifique. En outre, le brochage ne permet la réalisation que d'un nombre pair de logements, ce qui n'est pas toujours optimal relativement à l'ajustement de la capacité de charge du roulement. 25 Par ailleurs, préalablement au montage de l'ensemble de roulement comprenant la cage pourvue des rouleaux, il convient de maintenir lesdits rouleaux dans les logements pour permettre la manipulation dudit ensemble. En outre, dans certaines applications, il existe également un risque de perte de rouleaux lors de la manipulation du roulement, notamment en cas de possibilité 30 de rotulation des bagues dudit roulement avant son montage dans l'application. Pour éviter la perte de rouleaux lors de ces manipulations, il est connu de réaliser des retenues sur la surface extérieure de la cage, lesdites retenues5 étant ensuite roulées pour maintenir les rouleaux dans les logements. Toutefois, le roulage est une opération supplémentaire qui est délicate à mettre en oeuvre. Par ailleurs, les roulements satellites selon l'art antérieur présentent un poids important, qui est d'autant plus critique pour une application aéronautique dans laquelle de cinq à dix-huit roulements sont classiquement embarqués dans un réducteur épicycloïdal équipant une boîte de transmission. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment une cage de rétention dans laquelle les rouleaux sont maintenus lors des manipulations préalables au montage dans l'application, ledit ensemble présentant une masse réduite et une fabrication simplifiée. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un ensemble de roulement pour palier, ledit ensemble comprenant une cage de rétention et des rouleaux maintenus dans ladite cage, ladite cage comprenant deux couronnes et une pluralité de traverses axiales s'étendant entre lesdites couronnes de sorte à former entre deux traverses adjacentes et les couronnes un logement de rétention d'un rouleau, chaque face latérale dudit rouleau étant disposée en regard de respectivement une face latérale du logement, dans lequel un moyen d'accrochage du rouleau est formé sur chaque face latérale d'un logement, ledit moyen étant agencé pour coopérer avec respectivement une face latérale du rouleau de sorte à maintenir ledit rouleau dans le logement. Selon un deuxième aspect, l'invention propose une cage de rétention pour un tel ensemble de roulement, ladite cage comprenant deux couronnes et une pluralité de traverses axiales s'étendant entre lesdites couronnes de sorte à former entre deux traverses adjacentes et les couronnes un logement de rétention d'un rouleau, chaque face latérale d'un logement intégrant un moyen d'accrochage du rouleau qui comprend une saillie axiale, lesdites saillies étant agencées pour coopérer avec respectivement une ouverture prévue sur chaque face latérale dudit rouleau de sorte à maintenir ledit rouleau dans le logement. Selon un troisième aspect, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur entre lesquels est monté un ensemble de roulement comprenant une telle cage de rétention et des rouleaux dont chaque face latérale est pourvue d'une ouverture, lesdits rouleaux étant maintenus dans les logements. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles : la figure 1 montre en perspective une cage de rétention selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 montre en perspective un rouleau sphérique percé selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 schématise de dessus et en coupe le maintien du rouleau de la figure 2 dans un logement de la cage de rétention selon la figure 1 ; la figure 4 montre en perspective un roulement satellite intégrant un ensemble de roulement comprenant la cage pourvue d'une rangée de rouleaux selon l'invention. En relation avec la figure 1, on décrit ci-dessous un mode de réalisation d'une cage de rétention de rouleaux 1, sous la forme de tonneaux dans la réalisation décrite. Cette cage est destinée à former avec les rouleaux 1 un ensemble de roulement pour un palier. Sur la figure 4 est représenté un roulement satellite de réducteur épicycloïdal pour une boîte de transmission d'hélicoptère, ledit roulement comprenant une bague intérieure 2 et une bague extérieure 3. Pour cette application, la surface extérieure de la bague extérieure 3 est pourvue d'un moyen d'engrenage formé de dentures axiales 4. Les bagues 2, 3 comprennent chacune une piste de roulement entre lesquelles est disposée une rangée de rouleaux sphériques 1 de sorte à permettre la rotation relative desdites bagues. Par ailleurs, pour permettre la rétention des rouleaux 1 dans l'espace de roulement lors de la rotation du roulement, ledit palier comprend en outre une cage de rétention. La cage est pourvue de logements 5 dans lesquels respectivement un rouleau 1 est retenu en pouvant tourner autour de son axe propre. La cage représentée sur la figure 1 est formée d'une seule pièce pour comprendre une première couronne 6 et, décalée axialement, une deuxième couronne 7, lesdites couronnes présentant un même diamètre. La cage comprend en outre une pluralité de traverses axiale 8 qui s'étendent entre lesdites couronnes de sorte à former entre deux traverses 8 adjacentes et les couronnes 6, 7 un logement de rétention 5 d'un rouleau 1. Dans l'ensemble de roulement comprenant la cage et les rouleaux 1, chaque face latérale dudit rouleau est disposée en regard de respectivement une face latérale du logement 5, la géométrie interne dudit logement étant formée pour épouser la périphérie dudit rouleau en permettant sa rotation autour de son axe propre. Compte tenu de la puissance à transmettre et du rapport de réduction important, la cage de rétention peut être réalisée en matériau métallique, notamment en acier à roulement de type 100Cr6. En outre, la géométrie de la cage représentée est particulièrement adaptée pour son obtention par usinage, notamment en formant les logements 5 avec des techniques d'usinage simples et standards. En outre, pour s'adapter au mieux à la charge que doit subir le roulement dans l'application, le nombre de logements 5 réalisés par usinage peut être impair. Le matériau métallique peut avoir subit un traitement de surface pour améliorer les performances de contact entre la cage et les rouleaux 1. En particulier, le traitement peut améliorer le glissement en prévoyant une phosphatation, un argentage ou, de façon plus générale, un traitement de surface électrochimique ou chimique. Par ailleurs, l'usinage permet de former de façon simplifiée, notamment lors de l'usinage des logements 5, des moyens d'accrochage du rouleau 1 dans ledit logement, de sorte à éviter la perte de rouleaux 1 lors de la manipulation de la cage pourvue des rouleaux 1. En outre, dans le roulement représenté sur la figure 4, il existe une possibilité de rotulation de la bague extérieure 3 par rapport à la bague intérieure 2, de sorte qu'il est également nécessaire de maintenir les rouleaux 1 dans les logements 5 préalablement au montage dudit roulement dans le train épicycloïdal. Les moyens d'accrochage sont formés sur chaque face latérale d'un logement 5, ledit moyen étant agencé pour coopérer avec respectivement une face latérale du rouleau 1. Dans Me mode de réalisation décrit, une ouverture 9 est formée sur chaque face latérale d'un rouleau 1, lesdites ouvertures étant formées de part et d'autre d'un perçage axial 10 (figure 2). Outre la fonction de maintien, le perçage 10 permet un gain de poids pour la cage pourvue des rouleaux 1, et ce en conservant le dimensionnement des rouleaux 1, notamment de leur zone de charge, et en respectant les critères de tenue en fatigue. Dans un exemple de réalisation, le diamètre du perçage 10 peut être de l'ordre de 8 mm. Dans la réalisation représentée, le moyen d'accrochage comprend une saillie axiale 11 qui est engagée dans une ouverture 9. Ainsi, le rouleau 1 est maintenu dans le logement 5 en étant accroché de part et d'autre de son axe par engagement d'une saillie 11 dans une ouverture 5 (figure 3), et ce en conservant la capacité de rotation dudit rouleau autour de son axe. En relation avec la figure 1, on décrit des moyens d'accrochage qui sont formés dans les couronnes 6, 7, chaque moyen comprenant en outre un embrèvement intérieur 12 sur lequel la saillie 11 s'étend. En particulier, les embrèvements 12 permettent de conserver un guidage avec jeu de la cage dans l'espace de roulement. La saillie 11 selon la figure 1 peut être réalisée par usinage, notamment au moyen d'une fraise cylindrique, en réalisant deux gorges 13 de géométrie semicylindrique dans l'épaisseur de la couronne 6, 7. Ainsi, la saillie 11 est formée entre lesdites gorges et l'extrémité intérieure desdites gorges est fermée par l'embrèvement 12. Plus précisément, les bords externes 14 des deux gorges 13 sont dans le prolongement de respectivement une face longitudinale 15 du logement 5, les bords internes 16 desdites gorges formant la saillie 11 entre eux. ~o Dans cette réalisation, le rouleau 1 est maintenu en appui latéral sur l'embrèvement 12 et sur la saillie 11, et en appui longitudinal sur les faces longitudinales 15 du logement 5 dont la géométrie n'est pas affectée par l'usinage des moyens d'accrochage. REVENDICATIONS 1. Ensemble de roulement pour palier, ledit ensemble comprenant une cage de rétention et des rouleaux (1) maintenus dans ladite cage, ladite cage comprenant deux couronnes (6, 7) et une pluralité de traverses axiales (8) s'étendant entre lesdites couronnes de sorte à former entre deux traverses (8) adjacentes et les couronnes (6, 7) un logement de rétention (5) d'un rouleau (1), chaque face latérale dudit rouleau étant disposée en regard de respectivement une face latérale du logement (5), ledit ensemble étant caractérisé en ce qu'un moyen d'accrochage (11, 12) du rouleau (1) est formé sur chaque face latérale d'un logement (5), ledit moyen étant agencé pour coopérer avec respectivement une face latérale du rouleau (1) de sorte à maintenir ledit rouleau dans ledit logement. 2. Ensemble de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture (9) est formée sur chaque face latérale d'un rouleau (1), le moyen d'accrochage comprenant une saillie axiale (11) engagée dans ladite ouverture. 3. Ensemble de roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rouleaux (1) comprennent un perçage axial (10) qui forme de part et d'autre les ouvertures (9). 4. Cage de rétention pour un ensemble de roulement selon la revendication 2 ou 3, ladite cage comprenant deux couronnes (6, 7) et une pluralité de traverses axiales (8) s'étendant entre lesdites couronnes de sorte à former entre deux traverses (8) adjacentes et les couronnes (6, 7) un logement de rétention (5) d'un rouleau (1), chaque face latérale d'un logement (5) intégrant un moyen d'accrochage du rouleau (1) qui comprend une saillie axiale (11), lesdites saillies étant agencées pour coopérer avec respectivement une ouverture (9) prévue sur chaque face latérale dudit rouleau de sorte à maintenir ledit rouleau dans le logement (5). 5. Cage de rétention selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'accrochage sont formés dans les couronnes (6, 7). 6. Cage de rétention selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le moyen d'accrochage comprend en outre un embrèvement intérieur (12), la saillie (11) s'étendant sur ledit embrèvement. 7. Cage de rétention selon la revendication 6, caractérisée en ce que la saillie (Il) est formée entre deux gorges (13) qui sont réalisées dans l'épaisseur de la couronne (6, 7), l'extrémité intérieure desdites gorges étant fermée par l'embrèvement (12). 8. Cage de rétention selon la revendication 7, caractérisée en ce que les bords externes (14) des deux gorges (13) sont dans le prolongement de respectivement une face longitudinale (15) du logement (5), les bords internes (16) desdites gorges formant la saillie (11). 9. Cage de rétention selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les gorges (13) présentent une géométrie semi-cylindrique. 10. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la cage est réalisée par usinage d'un matériau métallique. 25 11. Palier à roulement comprenant un organe intérieur (2) et un organe extérieur (3) entre lesquels est monté un ensemble de roulement comprenant une cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 4 à 10 et des rouleaux (1) dont chaque face latérale est pourvue d'une ouverture (9), lesdits rouleaux étant maintenus dans les logements (5). 30 12. Palier à roulement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la surface extérieure de l'organe extérieur (3) est pourvu d'un moyen d'engrenage (4) pour son utilisation dans un train épicycloïdal.20