Brevet FR3030654A1 — publié le 20160624

- 1 - ROULEMENT AVEC UNITE DE FONCTION ET METHODE D'ASSEMBLAGE D'UN TEL ROULEMENT La présente invention concerne le domaine des roulements équipés d'au moins une unité de fonction Il est connu d'équiper des roulements au moyen d'une unité de fonction, en particulier d'un capteur et de moyens électroniques pour interpréter et transmettre les signaux du capteur. Il est souvent nécessaire de prévoir de l'espace supplémentaire pour accommoder une telle unité de fonction. Toutefois, l'espace prévu pour le roulement est limité et ne permet pas d'utiliser des structures avec encombrement plus important que l'encombrement tel que défini dans la norme ISO 15:2011. De plus, le montage du roulement avec son unité de fonction est souvent compliqué. Il a été proposé d'intégrer de telles unités de fonction dans une poche située dans une des bagues du roulement, dans la cage d'un roulement ou dans un joint d'étanchéité. Toutefois, ces dernières solutions ne se prêtent pas aux roulements de petites dimensions. Le but de la présente invention est de proposer un roulement équipé d'une unité de fonction qui permet de respecter l'encombrement standard tout en assurant une utilisation universelle. A cet effet, l'invention a pour objet un roulement comprenant une première bague, une deuxième bague à gorges profondes et une unité de fonction attachée à une face axiale de la première bague. Selon l'invention, il est proposé que la largeur axiale de la première bague soit inférieure à la largeur de la deuxième bague et que la largeur axiale de l'unité de fonction soit choisie telle que la différence des largeurs des bagues soit compensée. Ainsi, on peut réaliser un roulement avec des bagues dont la largeur totale est égale. Le roulement peut donc être utilisé d'une manière simple dans des applications standards. - 2 - Les roulements peuvent être réalisés comme roulements à 2, 3 ou 4 points de contact. De préférence, la première bague est la bague extérieure du roulement. Dans un mode de réalisation préféré, la première bague est réalisée comme une bague divisée comportant une première partie et une deuxième partie afin de permettre un nombre d'éléments roulants plus important que le nombre maximal des éléments roulants que l'on peut introduire selon la méthode Conrad en une bague aux dimensions identiques formée en une pièce. On peut ainsi compenser la réduction de la capacité de charge résultant de la largeur réduite de la première bague par un nombre de billes plus important. De plus, l'invention propose d'utiliser des billes plus petites que les billes utilisées dans des roulements standards. On peut ainsi utiliser non seulement un nombre plus important de billes mais aussi des bagues à épaisseur radiale plus importante. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - le taux de remplissage des éléments roulants, c'est-à-dire la relation entre la longueur totale de la piste et la somme des diamètres des éléments roulants du roulement est supérieur à 85%. - la première partie et la deuxième partie de la première bague sont immobilisées axialement par une manche ; - ladite manche s'étend axialement sur l'unité de fonction ; - l'unité de fonction est de forme annulaire et comporte au moins un diamètre identique à un des diamètres de la première bague ; - l'unité de fonction comporte un boîtier en plastique et des éléments électroniques accommodés dans ce boîtier ; - l'unité de fonction comporte au moins un flasque pour protéger une chambre de roulement dans laquelle les éléments roulants du roulement sont disposés ; - l'unité de fonction comporte au moins un joint protégeant une chambre de roulement dans laquelle les éléments roulants du roulement sont disposés ; - les cotes d'encombrement du roulement y compris l'unité de fonction respectent le plan général des dimensions selon la norme ISO pour le roulement, en particulier la norme ISO 15 :2011. - 3 - Un autre aspect de l'invention concerne une méthode d'assemblage d'un roulement tel que décrit ci-dessus. Il est proposé que la méthode comporte l'étape d'attacher une unité de fonction à une face axiale de la première bague. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un roulement selon un mode de réalisation de l'invention. Le roulement 1 comprend une bague extérieure 2 et une bague intérieure 3, entre lesquelles est délimitée une chambre de roulement 4. Le roulement 1 présente un axe central formant l'axe de rotation relative des bagues 2 et 3. Le roulement 1 comprend des corps roulants réalisés comme des billes 6 disposées dans la chambre de roulement 4, et maintenues par une cage de roulement. La bague extérieure 2 ainsi que la bague intérieure 3 sont des bagues à gorges profondes. Une unité de fonction 5 est attachée à une face axiale de la bague extérieure 2. La bague extérieure 2 est réalisée comme une bague divisée comportant une première partie 2a et une deuxième partie 2b. Le nombre des billes 6 est plus important que le nombre maximal des billes que l'on peut introduire selon la méthode Conrad en des bagues aux dimensions identiques formée en une pièce. Ainsi, le taux de remplissage du roulement selon le mode de réalisation est supérieur à 85%. L'assemblage comporte une étape de placement des billes 6 dans la piste ou gorge de la bague intérieure suivi d'une étape de fermeture de la bague extérieure 2, cette dernière étape comportant l'immobilisation des deux parties 2a, 2b de la bague extérieure en utilisant une manche 2c ou autre moyen d'immobilisation comme décrit plus précisément dans la demande européenne EP11290594.8 dont le contenu doit être considéré comme faisant partie de la présente demande. L'étape de fermeture de la - 4 - bague extérieure 2a comporte ou est suivie par une étape de fixation d'une unité de fonction à une face axiale de la bague extérieure 2. En comparaison avec un roulement standard du même type, par exemple un roulement à billes à gorge profonde aux dimensions d'encombrement identique rempli selon la méthode Conrad, le nombre de billes est plus élevé de telle sorte que la réduction de la capacité de charge résultant de la largeur réduite de la bague extérieure 2 soit compensée par le nombre de billes 6 plus important. Les inventeurs on fait des essais et ont trouvé qu'il est possible de même achever des capacités de charge statique et dynamique supérieures aux capacités des roulements standard et de satisfaire aux exigences de la gamme « explorer » tel que défini par SKF. Dans le cas de l'encombrement d'un roulement DGBB (deep groove bail bearing) 6312, ils ont pu augmenter la capacité de charge dynamique de base (selon ISO 281 :1990) de 40%, la capacité de charge statique de base (selon ISO 76 :1987) de 80% et la limite de fatigue de plus de 80%. Selon l'invention, une largeur axiale de la bague extérieure 3 est inférieure à la largeur de la bague intérieure 3 et la largeur axiale de l'unité de fonction 5 est choisie de telle sorte que la différence des largeurs des bagues soit compensée. Autrement dit, la somme des largeurs de la bague extérieure 3 et de l'unité de fonction 5 est égale à la largeur de la bague intérieure 2 de manière que les faces axiales de la bague intérieure sont alignées avec une face axiale de l'unité de fonction 5 et avec une face axiale de la bague extérieure 2. La manche 2c immobilisant la première partie 2a et la deuxième partie 2b de la bague extérieure 2 s'étend axialement sur l'unité de fonction 5 de manière que la surface radiale extérieure du roulement 1 se présente en une pièce sans rainures circonférentielles pour assurer un montage simple du roulement. L'unité de fonction 5 est de forme annulaire et comporte un diamètre extérieur identique à un diamètre extérieur de la bague extérieure 2. L'unité de fonction 5 comporte un boîtier en plastique et des éléments électroniques non illustrés dans ce boîtier. Ces éléments peuvent comporter des capteurs, un microprocesseur, des moyens de communication sans fil, un moyen de générateur d'énergie, des batteries selon des - 5 - besoins de l'homme du métier et selon les circonstances du champ d'application du roulement. L'unité de fonction comporte 5 de plus optionnellement un flasque 7 métallique et/ou un joint d'étanchéité pour protéger une chambre de roulement dans laquelle les éléments roulants du roulement sont disposés. Le flasque 7 peut être disposé sur le côté de l'unité de fonction 5 orienté vers l'extérieur et/ou sur le côté de l'unité de fonction 5 orienté vers la chambre de roulement 4. Les cotes d'encombrement totales du roulement 1 y compris l'unité de fonction 5 respectent le plan général des dimensions selon la norme ISO pertinente pour le roulement, dans le cas d'espèce la norme ISO 15: 2011. Ceci permet l'utilisation du roulement 1 selon l'invention dans des situations standards sans nécessité de consacrer de l'espace additionnel pour les moyens électroniques de l'unité de fonction.