Brevet FR2940379A1 — publié le 20100625

Douille à aiguilles à bague extérieure ayant une face cylindrique extérieure comportant un réseau d'éléments en creux Domaine technique de l'invention 10 L'invention est relative à une douille à aiguilles pour le guidage en rotation d'une pièce extérieure tournant par rapport à un arbre intérieur, comportant une bague extérieure en tôle emboutie, ayant une face cylindrique extérieure présentant un diamètre nominal ajusté pour un montage serré à contact direct dans un alésage de la pièce extérieure, et une face cylindrique 15 intérieure constituant un chemin de roulement externe pour des aiguilles rotatives radialement disposées entre la bague extérieure et l'arbre intérieur. État de la technique 20 Une douille à aiguilles du type mentionné ci-dessus est peu encombrante radialement, de prix faible, et ne supporte pratiquement que des charges radiales. Un exemple de douille à aiguilles de l'art antérieur est illustré à la figure 1. Elle est connue par exemple du document EP1649178 qui divulgue une douille ayant une bague extérieure totalement lisse extérieurement (en 25 dehors, bien sûr, des défauts normaux de rugosité). Dans le cas où la bague extérieure est tournante (en même temps que la pièce extérieure) par rapport aux efforts radiaux appliqués sur la douille, le diamètre nominal de la face extérieure de la bague extérieure est ajusté pour garantir un montage serré de la douille dans un alésage de la pièce extérieure. 30 Un problème se pose toutefois lorsque la douille à aiguilles est soumise à des efforts combinés présentant une composante axiale même de très faible valeur. Ceci est notamment le cas lorsque les efforts radiaux sont déportés axialement. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser une douille à aiguilles qui améliore la tenue à des sollicitations axiales par rapport à une douille à aiguilles munie 10 d'une bague extérieure complètement lisse. La douille selon l'invention est remarquable en ce que la face cylindrique extérieure de la bague extérieure comporte un réseau d'éléments en creux, le diamètre correspondant aux fonds desdits éléments en creux étant 15 inférieur audit diamètre nominal de la face cylindrique extérieure. De tels éléments en creux permettent un engagement positif au moins partiel de la matière de la pièce extérieure au moment du montage de la douille dans l'alésage. Cet engagement de matière résulte d'une déformation locale 20 de matière qui découle de l'ajustement pour le montage serré. Ceci a pour effet d'ancrer légèrement la pièce extérieure dans la bague extérieure pour augmenter l'adhérence entre la bague extérieure et la pièce extérieure par rapport aux montages de l'art antérieur où la face extérieure est dépourvue d'éléments en creux, garantissant une meilleure solidarisation au moins dans 25 la direction axiale de la douille. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 30 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention5 3 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente une douille à aiguilles selon l'art antérieur, les figures 2 à 4 représentent trois modes de réalisation possibles d'une 5 douille à aiguilles selon l'invention. Description de modes préférentiels de l'invention La figure 1 illustre une douille à aiguilles 10 selon l'art antérieur, utilisée pour 1 o réaliser le guidage en rotation d'une pièce extérieure (non représentée) tournant autour d'un arbre intérieur (non représenté). De manière classique, la douille à aiguilles 10 comporte une bague extérieure 11 destinée à être emboîtée axialement dans un alésage de la 15 pièce extérieure. La bague extérieure 11 peut être réalisée par une opération d'emboutissage d'une tôle, par exemple à froid, et comporte une face cylindrique extérieure 12 présentant un diamètre nominal ajusté pour un montage serré à contact direct dans un alésage de la pièce extérieure, et une face cylindrique intérieure 13. Les faces cylindriques extérieure et 20 intérieure 12, 13 sont coaxiales. Un montage serré consiste à prévoir un diamètre nominal de l'alésage de la pièce extérieure qui soit légèrement inférieur, d'une valeur prédéterminée et adaptée, au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. Le choix de la différence entre les diamètres nominaux dépend en particulier des matériaux constitutifs de la bague 25 extérieure 11 et de la pièce extérieure. Le choix d'un montage serré s'impose notamment lorsque la bague extérieure 11 est tournante par rapport aux charges radiales appliquées à la douille à aiguilles 10. La notion de direction axiale correspond à l'axe de révolution de la face 30 cylindrique extérieure 12 et la direction radiale correspond à toute direction perpendiculaire à la direction axiale. La face cylindrique intérieure 13 constitue un chemin de roulement externe pour des aiguilles rotatives 14 radialement disposées entre la bague extérieure 11 et l'arbre intérieur. Dans la variante illustrée, les aiguilles rotatives 14 sont maintenues espacées entre elles par une cage 15. Toutefois une autre variante peut consister à mettre en contact les aiguilles rotatives les unes contre les autres. Quelle que soit la variante, l'interposition des aiguilles rotatives 14 entre l'arbre intérieur et la bague extérieure 11 peut être réalisée soit directement de sorte que chaque aiguille rotative 14 est en contact direct contre l'arbre intérieur d'un côté et contre la face cylindrique intérieure 13 du côté opposé, soit en interposant radialement une bague intérieure (non représentée) entre les aiguilles rotatives 14 et l'arbre intérieur. Les figures 2 à 4 illustrent trois modes de réalisation possibles de douille à aiguilles selon l'invention qui prévoit que la face cylindrique extérieure 12 de la bague extérieure 11 comporte un réseau d'éléments en creux, le diamètre correspondant aux fonds desdits éléments en creux étant inférieur au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. Ces éléments en creux génèrent un engagement positif au moins partiel de la matière de la pièce extérieure dans lesdits éléments en creux au montage de la douille 10 dans la pièce extérieure. Les douilles à aiguilles des figures 2 à 4 sont identiques à celle de la figure 1 (avec toutes les variantes possibles : cage 15 ou non, bague intérieure ou non), à la différence près que la face cylindrique extérieure comporte un réseau d'éléments en creux. Les références numériques sont donc conservées. Les trois modes de réalisation selon l'invention se distinguent entre eux par la forme des éléments en creux. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les éléments en creux sont constitués par des rainures longitudinales 16, c'est-à-dire dirigées dans la direction axiale, parallèles les unes aux autres et angulairement réparties uniformément à la périphérie de la face cylindrique extérieure 12. Chacune des rainures longitudinales 16 s'étend sur la totalité de la longueur axiale de la bague extérieure 11 de manière à déboucher sur chacune des faces latérales 19, 20 de la bague extérieure 11. Les faces latérales 19, 20 font saillie radialement en direction de l'axe de révolution de la face cylindrique extérieure 12 de manière à former des butées axiales à la cage 15. De manière générale, les faces latérales 19, 20 sont conformées pour maintenir les aiguilles rotatives 14 à l'intérieur de la bague extérieure 11 et pour permettre de bloquer axialement la bague extérieure 11 à l'intérieur de la pièce extérieure. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les éléments en creux sont constitués par des rainures circulaires 17 comprises dans des plans parallèles entre eux, tous perpendiculaires à la direction axiale. Les rainures circulaires 17 sont ainsi toutes parallèles entre elles et échelonnées à intervalles réguliers dans la direction axiale. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les éléments en creux sont constitués par des rainures hélicoïdales 18 croisées à la manière d'un moletage. Les axes d'enroulement des différentes rainures hélicoïdales 18 coïncident tous avec l'axe de révolution de la face cylindrique extérieure 12. Chacune des rainures hélicoïdales 18 s'étend sur la totalité de la longueur axiale de la bague extérieure 11 de manière à déboucher sur les faces latérales 19, 20 de la bague extérieure 11. Sans se départir du concept de l'invention, il est possible de prévoir une combinaison des différents modes décrits ci-dessus. Il est ainsi possible de ménager dans la face cylindrique extérieure 12 à la fois des rainures longitudinales 16 et des rainures latérales 17, par exemple. 6 Dans ce qui précède, les rainures 16 à 18 présentent une section quelconque dès lors qu'elle est adaptée à la fonction attribuée d'augmenter l'adhérence vis-à-vis de la pièce extérieure, par exemple une section en forme de V. L'acception des termes � éléments en creux � incorpore également le mode de réalisation possible (non représenté) dans lequel, au lieu d'être formé par une rainure 16 à 18, chaque élément en creux se présente sous la forme d'une cavité locale formant trou, de forme quelconque, pratiquée 1 o ponctuellement. Les sillons formant les rainures longitudinales 16 et/ou les rainures circulaires 17 et/ou les rainures hélicoïdales 18 et/ou les cavités locales, présentent une profondeur telle que le diamètre correspondant aux fonds 15 desdits éléments en creux soit inférieur au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. Les éléments en creux précédemment décrits peuvent être réalisés de toute manière appropriée. Une première solution consiste à obtenir les éléments 20 en creux par usinage. Une autre solution réside dans la réalisation d'une opération de déformation par écrasement sans enlèvement de copeaux, par exemple par roulage externe. La douille à aiguilles 10 selon l'invention est destinée à être emboîtée à force 25 dans l'alésage de la pièce extérieure, pour aboutir à un montage serré à contact direct, et à un engagement positif au moins partiel de la matière de l'alésage de la pièce extérieure à l'intérieur des éléments en creux. Cet engagement positif de matière provient d'une déformation locale de la matière de la pièce extérieure qui découle de l'ajustement pour le montage 30 serré. Un tel engagement positif, même de très faible valeur, a pour effet d'ancrer légèrement la pièce extérieure dans la bague extérieure 11 pour augmenter l'adhérence entre la bague extérieure 11 et la pièce extérieure par rapport aux montages de l'art antérieur où la face cylindrique extérieure 12 est dépourvue d'éléments en creux. Cet ancrage garantit une meilleure solidarisation dans la direction axiale de la douille à aiguilles 10, et de surcroît dans sa direction circonférentielle. De manière avantageuse, les éléments en creux sont uniformément répartis sur toute la surface de la face cylindrique extérieure 12, pour homogénéiser l'adhérence vis-à-vis de la pièce extérieure. D'autre part, la face cylindrique ~o intérieure 13 est dépourvue de toute saillie radiale dirigée vers l'arbre intérieur résultant de l'opération d'obtention des éléments en creux. Revendications1. Douille à aiguilles (10) pour le guidage en rotation d'une pièce extérieure tournant par rapport à un arbre intérieur, comportant une bague extérieure (11) en tôle emboutie, ayant une face cylindrique extérieure (12) présentant un diamètre nominal ajusté pour un montage serré à contact direct dans un alésage de la pièce extérieure, et une face cylindrique intérieure (13) constituant un chemin de roulement externe pour des aiguilles rotatives (14) radialement disposées entre la bague extérieure (11) et l'arbre intérieur, caractérisée en ce que la face cylindrique extérieure (12) de la bague extérieure (11) comporte un réseau d'éléments en creux (16 à 18), le diamètre correspondant aux fonds desdits éléments en creux (16 à 18) étant inférieur audit diamètre nominal de la face cylindrique extérieure (12). 2. Douille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments en creux (16 à 18) sont uniformément répartis sur toute la surface de la face cylindrique extérieure (12). 3. Douille selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les éléments en creux (16 à 18) comportent des rainures longitudinales (16). 4. Douille selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments en creux (16 à 18) comportent des rainures circulaires (17). 5. Douille selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments en creux (16 à 18) comportent des rainures hélicoïdales (18). 6. Douille selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les 30 rainures ont une section en forme de V. 825 9 7. Douille selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments en creux (16 à 18) comportent des cavités locales pratiquées ponctuellement.5