Brevet FR3021720A1 — publié le 20151204

L'invention concerne une cage de rétention des corps roulants dans un palier à roulement, ainsi qu'un procédé de montage d'une telle cage de rétention dans un palier à roulement. On connaît de nombreuses géométries de cage de rétention, notamment obtenues par moulage, comprenant un corps annulaire qui comprend un talon présentant une paroi avant depuis laquelle s'étendent axialement des ponts, lesdits ponts formant entre eux et ledit talon des logements de rétention d'un corps roulant. En particulier, chaque pont comprend au moins une branche qui s'étend depuis la paroi avant du talon entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches de deux ponts adjacents un logement de rétention d'un corps roulant. En outre, les parties d'extrémité des branches présentent une portée libre définissant ensemble un diamètre circonscrit, le talon présentant une paroi arrière dans laquelle débouche un alésage dont le diamètre maximal est inférieur audit diamètre circonscrit. Ce type de cage est destiné à être utilisé dans un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur formant entre eux au moins un chemin de roulement dans lequel une rangée de corps roulants est disposée afin de permettre la rotation relative desdits organes, chaque corps roulant de ladite rangée étant retenu dans un logement de ladite cage de rétention. Le montage d'une telle cage dans un palier à roulement est généralement effectué par des robots sur une chaîne d'assemblage. Pour ce faire, des cages sont empilées les unes sur les autres sur des épées, la cage supérieure de l'empilement étant prélevée par la pince d'un robot en étant soulevée en vue de son montage dans un palier à roulement. 3021720 2 Toutefois, la géométrie des cages, notamment les dimensions respectives du talon et des branches, peut poser des problèmes lors de leur empilage sur une épée. En effet, lorsque plusieurs cages sont empilées, le poids total s'exerçant sur les cages inférieures peut conduire lesdites cages à s'imbriquer les unes aux 5 autres, les portées libres des branches d'une cage inférieure venant par exemple se coincer par encliquetage dans l'alésage du talon de la cage supérieure adjacente. De ce fait, lorsque le robot vient saisir cette cage supérieure adjacente, il prélève 10 également et de façon intempestive la cage inférieure, ce qui est préjudiciable à la productivité de la chaîne d'assemblage. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment une cage de rétention dont la géométrie est agencée pour fiabiliser son empilage 15 en vue de son montage automatisé dans un palier à roulement, notamment en évitant son imbrication dans une cage adjacente dudit empilement. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une cage de rétention des corps roulants dans un palier à roulement, ladite cage comprenant un corps 20 annulaire comprenant un talon présentant une paroi avant depuis laquelle s'étendent axialement des ponts, chaque pont comprenant au moins une branche qui s'étend depuis la paroi avant entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches de deux ponts adjacents un logement de rétention d'un corps roulant, les parties d'extrémité des branches 25 présentant une portée libre définissant ensemble un diamètre circonscrit et le talon présentant une paroi arrière dans laquelle débouche un alésage dont le diamètre maximal est inférieur audit diamètre circonscrit, la paroi arrière du talon présentant une portée axiale qui entoure ledit alésage en définissant un diamètre inscrit qui est supérieur audit diamètre circonscrit. 30 Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de montage d'une telle cage de rétention dans un palier à roulement, ladite cage étant issue d'un empilement d'au moins deux cages dans lequel les portées libres des parties 3021720 3 d'extrémité des branches d'une cage inférieure sont disposées dans la portée axiale du talon d'une cage supérieure adjacente, ledit procédé prévoyant de prélever la cage supérieure dudit empilement en la soulevant en vue de son montage dans le palier à roulement. 5 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 est une représentation en coupe longitudinale d'une cage de rétention selon un mode de réalisation de l'invention ; 10 - la figure 2 est une représentation en perspective vue de dessus de la cage de rétention de la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation partielle en coupe longitudinale de l'empilement de deux cages telles que représentées sur les figures 1 et 2. 15 En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une cage de rétention des corps roulants, notamment sous la forme de billes, dans un palier à roulement, ainsi qu'un procédé de montage d'une telle cage de rétention dans un palier à roulement. 20 La cage de rétention comprend un corps annulaire comprenant un talon 1 qui présente une paroi avant 1 a depuis laquelle s'étendent axialement des ponts 2 pour former entre deux ponts 2 adjacents et ledit talon des logements 3 de rétention des corps roulants. En particulier, la cage peut être réalisée par moulage, notamment d'une matière plastique thermoplastique, par exemple en 25 polyamide éventuellement renforcé par des fibres de verre. Chaque pont 2 comprend au moins une branche 4, 5 qui s'étend depuis la paroi avant 1 a entre une partie de base 4a, 5a et une partie d'extrémité 4b, 5b en délimitant entre les branches 4, 5 de deux ponts 2 adjacents un logement 3 de 30 rétention d'un corps roulant. Dans le mode de réalisation représenté, les ponts 2 comprennent chacun deux branches respectivement intérieure 4 et extérieure 5 qui forment entre elles une 3021720 4 échancrure 6 dans laquelle passe un cercle passant par le centre des corps roulants. Cette réalisation permet aux corps roulants d'être en regard le long du cercle afin de réduire la distance entre deux corps roulants adjacents. En particulier, un jeu réduit peut être prévu entre deux corps roulants adjacents pour 5 permettre un léger débattement des corps roulants le long du cercle. Ainsi, la cage de rétention peut contenir un nombre de corps roulants important par rapport à son diamètre de sorte à augmenter la capacité de charge du palier à roulement. Dans le mode de réalisation représenté, seize corps roulants 10 peuvent être retenus dans la cage, les corps roulants étant sous la forme de billes présentant un diamètre de 11,906 mm. Les branches 4, 5 présentent de chaque côté une paroi sphérique 4c, 5c sur laquelle respectivement un corps roulant est destiné à venir en contact glissant. 15 Ainsi, un logement de rétention est défini entre les quatre branches 4, 5 de deux ponts adjacents 2 et la paroi avant 1a du talon 1 qui comprend également une paroi sphérique 7 de glissement des corps roulants. Chaque logement 3 de rétention présente une ouverture axiale 3a délimitée par 20 les parties d'extrémité 4b, 5b des quatre branches 4, 5 qui le délimitent, ainsi que deux ouvertures radiales 3b, 3c délimitées respectivement par les deux branches intérieures 4 et les deux branches extérieures 5, et par le talon 1. En particulier, pour permettre la rétention des corps roulants, les ouvertures 3a-3c présentent une dimension qui est inférieure à celle des corps roulants ainsi qu'à celle des 25 empreintes de moulage des logements 3. Dans le mode de réalisation représenté, les branches extérieures 5 s'étendent axialement depuis la paroi avant 1 a du talon 1 en étant inclinées radialement vers l'extérieur. 30 Par ailleurs, les branches extérieures 5 présentent une dimension axiale qui est supérieure à la dimension axiale des branches intérieures 4. Ainsi, lors de l'introduction d'un corps roulant dans l'ouverture axiale 3a, le corps roulant appuie 3021720 5 d'abord sur la partie d'extrémité 5b des branches extérieures 5 puis sur la partie d'extrémité 4b des branches intérieures 4. En particulier, les corps roulants peuvent être introduits axialement tous en même temps dans respectivement une ouverture axiale 3a. 5 Le talon 1 présente une paroi arrière 1 b dans laquelle débouche un alésage 8. En relation avec les figures, l'alésage 8 débouche dans la paroi avant 1 a, les branches intérieures 4 présentant une paroi intérieure 4d qui est disposée dans le prolongement axial dudit alésage. Ainsi, la cage peut être montée autour d'un 10 organe intérieur d'un palier à roulement. Par ailleurs, l'alésage 8 présente une géométrie tronconique qui est convergente depuis l'arrière vers l'avant. En particulier, la cage comprend des branches intérieures 4 dont les parties d'extrémité 4b présentent une portée libre 9 définissant ensemble un diamètre 15 circonscrit Dc, l'alésage 8 présentant un diamètre maximal DM qui est inférieur audit diamètre circonscrit. Dans le mode de réalisation représenté, la portée libre 9 s'étend axialement sur la paroi extérieure 4e délimitant l'échancrure 6 sur les branches intérieures 4, de 20 sorte que le diamètre circonscrit Dc est délimité extérieurement dans chaque branche intérieure 4. En outre, la paroi arrière lb du talon 1 présente une portée axiale 10 qui entoure l'alésage 8 en définissant un diamètre inscrit Di qui est supérieur au diamètre circonscrit Dc. 25 Ainsi, lorsque deux cages empilées sont soumises à un effort axial descendant F, notamment dû au poids induit par d'autres cages empilées sur la cage supérieure, les portées libres 9 des parties d'extrémité 4b des branches 4 de la cage inférieure sont disposées dans la portée axiale 10 du talon 1 de la cage supérieure adjacente, le diamètre respectif des portées 9, 10 permettant de ne 30 pas créer d'interférence radiale qui pourrait induire une solidarisation axiale desdites cages lors du soulèvement de ladite cage supérieure. 3021720 6 Dans le mode de réalisation représenté, la paroi arrière lb présente une gorge annulaire 11 qui débouche intérieurement dans l'alésage 8 et qui est délimitée extérieurement par la portée axiale 10 définissant le diamètre inscrit Di. Par ailleurs, la gorge annulaire 11 présente un fond radial 12 de raccordement de la 5 portée axiale 10 à l'alésage 8, les parties d'extrémités 4b de la cage inférieure étant disposées en appui axial contre ledit fond radial de la cage supérieure adjacente lorsqu'elles sont disposées dans ladite gorge par empilement. En particulier, la dimension axiale de la portée axiale 10 est inférieure à celle des 10 branches 4 pour éviter une interférence entre la paroi avant 1 a de la cage inférieure et la paroi arrière lb de la cage supérieure. On décrit maintenant un procédé de montage dans un palier à roulement d'une cage de rétention telle que décrite ci-dessus. 15 En relation avec la figure 3, la cage est issue d'un empilement d'au moins deux cages dans lequel les portées libres 9 des parties d'extrémité 4b des branches 4 d'une cage inférieure sont disposées dans la portée axiale 10 du talon 1 d'une cage supérieure adjacente, le procédé prévoyant de prélever la cage supérieure 20 en la soulevant en vue de son montage dans le palier à roulement. En particulier, grâce à la géométrie des cages, on évite qu'elles ne s'imbriquent les unes aux autres dans l'empilement. De ce fait, lorsqu'une cage est prélevée de l'empilement, elle est facilement désolidarisée de la cage inférieure adjacente, 25 ce qui permet d'assurer le prélèvement d'une seule cage à la fois, et ainsi d'éviter les problèmes pouvant être rencontrés sur les chaînes d'assemblage suite à un prélèvement intempestif de plusieurs cages imbriquées. REVENDICATIONS1. Cage de rétention des corps roulants dans un palier à roulement, ladite cage comprenant un corps annulaire comprenant un talon (1) présentant une paroi avant (1a) depuis laquelle s'étendent axialement des ponts (2), chaque pont (2) comprenant au moins une branche (4, 5) qui s'étend depuis la paroi avant (1a) entre une partie de base (4a, 5a) et une partie d'extrémité (4b, 5b) en délimitant entre les branches (4, 5) de deux ponts (2) adjacents un logement (3) de rétention d'un corps roulant, les parties d'extrémité (4b) des branches (4) présentant une portée libre (9) définissant ensemble un diamètre circonscrit (Dc) et le talon (1) présentant une paroi arrière (1b) dans laquelle débouche un alésage (8) dont le diamètre maximal (DM) est inférieur audit diamètre circonscrit, ladite cage étant caractérisée en ce que la paroi arrière (1b) du talon (1) présente une portée axiale (10) qui entoure ledit alésage en définissant un diamètre inscrit (Di) qui est supérieur audit diamètre circonscrit. 2. Cage de rétention selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dimension axiale de la portée axiale (10) est inférieure à celle des branches (4). 3. Cage de rétention selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'alésage (8) débouche dans la paroi avant (1a) , les branches (4) présentant une paroi intérieure (4d) qui est disposée dans le prolongement axial dudit alésage. 4. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'alésage (8) présente une géométrie tronconique qui est convergente depuis l'arrière vers l'avant. 30 5. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les branches (4, 5) présentent de chaque côté une paroi sphérique (5c, 5c) sur laquelle un corps roulant est destinée à venir en contact glissant. 25 3021720 8 6. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque pont (2) comprend deux branches respectivement intérieure (4) et extérieure (5) qui forment entre elles une échancrure (6) dans 5 laquelle passe un cercle passant par le centre des corps roulants, la portée libre (9) s'étendant axialement sur la paroi extérieure (4e) délimitant l'échancrure (6) sur les branches intérieures (4). 7. Cage de rétention selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque 10 logement (3) de rétention présente une ouverture axiale (3a) délimitée par les parties d'extrémité (4b, 5b) des quatre branches (4, 5) qui le délimitent, ainsi que deux ouvertures radiales (3b) délimitées respectivement par les deux branches intérieures (4) et les deux branches extérieures (5). 15 8. Cage de rétention selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que les branches extérieures (5) s'étendent axialement depuis la paroi avant (1a) du talon (1) en étant inclinées radialement vers l'extérieur. 9. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 20 caractérisée en ce que la paroi arrière (1 b) présente une gorge annulaire (11) débouchant intérieurement dans l'alésage (8), ladite gorge étant délimitée extérieurement par la portée axiale (10) définissant le diamètre inscrit (Di). 10. Cage de rétention selon la revendication 9, caractérisé en ce que la gorge annulaire (11) présente un fond radial (12) de raccordement de la portée axiale (10) à l'alésage (8). 11. Procédé de montage d'une cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans un palier à roulement, ladite cage étant issue d'un empilement d'au moins deux cages dans lequel les portées libres (9) des parties d'extrémité (4b) des branches (4) d'une cage inférieure sont disposées dans la portée axiale (10) du talon (1) d'une cage supérieure adjacente, ledit procédé 3021720 9 prévoyant de prélever la cage supérieure dudit empilement en la soulevant en vue de son montage dans le palier à roulement.