Brevet FR3029992A1 — publié le 20160617

L'invention concerne un palier à roulement comprenant un organe extérieur et un organe intérieur entre lesquels sont disposés des corps roulants de sorte à permettre la rotation relative desdites organes. Plus précisément, l'invention s'applique aux paliers à roulement de type conique dans lesquels des rouleaux coniques sont utilisés en relation avec des pistes annulaires de roulement tronconiques équipant respectivement un organe extérieur appelé cuvette et un organe intérieur appelé cône. Ce type de palier, de par leur aptitude à supporter des efforts radiaux et axiaux importants, trouve particulièrement leur application pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile. En particulier, l'organe extérieur peut être tournant et comprendre des moyens de fixation de la roue tandis que l'organe intérieur est fixe et comprend des moyens de fixation sur un élément de suspension du véhicule. Selon une réalisation connue pour une telle application, chaque organe est pourvu de deux pistes de roulement qui sont espacées axialement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement, deux rangées de rouleaux coniques étant en contact oblique dans lesdits chemins suivant un montage en O. Afin d'assurer la cohésion du palier, notamment lorsqu'il est soumis à des charges axiales, l'organe intérieur présente deux collets formés respectivement sur un bord externe d'une piste intérieure, chacun des collets étant agencé pour assurer une interférence axiale avec une rangée de rouleaux afin de maintenir ladite rangée dans le chemin de roulement. Toutefois, en cas de grippage du palier, en particulier lors d'une rotation en sous lubrification critique, les frottements des rouleaux sur un collet induisent un échauffement qui peut provoquer une destruction dudit collet, notamment par fusion. 3029992 2 Il en résulte un défaut de cohésion axiale du palier et donc, dans le cas d'un palier de guidage d'une roue de véhicule automobile, un risque de perte brutale de l'organe tournant et de la roue qu'il porte. 5 L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un palier à roulement conique dont la cohésion axiale est maintenue même en cas de destruction du collet afin d'éviter une perte brutale de l'organe tournant. A cet effet, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe 10 extérieur et un organe intérieur pourvus chacun de deux pistes annulaires de roulement qui sont espacées axialement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels est disposée respectivement une rangée de rouleaux coniques pour permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe, chacune desdites pistes présentant une géométrie tronconique 15 s'étendant entre un bord externe et un bord interne et sur laquelle les rouleaux coniques sont en appui par l'intermédiaire de leur périphérie tronconique, le bord interne de chacune des pistes présentant un diamètre Ou, 0i, qui est inférieur au diamètre Dei, 0' de son bord externe afin que les rangées de rouleaux coniques soient en contact oblique dans les chemins de roulement suivant un montage en 20 0, l'organe intérieur présentant deux collets formés respectivement sur un bord externe d'une piste intérieure en s'étendant radialement entre le diamètre externe Dei dudit bord et un diamètre de collet Oc qui est supérieur audit diamètre externe, l'organe extérieur étant équipé d'un anneau qui est formé entre les pistes pour être disposé entre les rangées de rouleaux coniques, ledit anneau présentant au 25 moins une portée d'interférence délimitant une diamètre intérieur Op qui est inférieur au diamètre de collet Ø. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : 30 la figure 1 est une représentation en coupe longitudinale d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 1a étant une vue agrandie d'une zone de la figure 1 ; 3029992 3 - la figure 2 est une représentation de face de l'anneau d'interférence du palier selon la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation en coupe longitudinale d'un palier à roulement selon une variante du mode de réalisation de la figure 1 ; 5 - la figure 4 est une représentation en coupe longitudinale d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 4a étant une vue agrandie d'une zone de la figure 4. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement 10 comprenant un organe extérieur 1 et un organe intérieur 2 pourvus chacun de deux pistes annulaires 1 a, 2a de roulement qui sont espacées axialement, de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels est disposée respectivement une rangée de rouleaux coniques 3 pour permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe X. 15 Dans la description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l'axe X de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. Les termes « axial » et « radial » sont également définis par rapport à l'axe X, respectivement pour une direction suivant cet axe 20 et s'éloignant ou se rapprochant de lui. Par ailleurs, les termes « externe » et « interne » sont pris en référence au palier, respectivement pour une localisation à droite et à gauche sur les figures 1 a et 4a. Pour permettre leur rétention dans les chemins de roulement lors de la rotation 25 du palier, les rouleaux 3 sont disposés dans une cage de rétention 9, notamment en étant retenus chacun dans un logement de ladite cage en pouvant tourner autour de leur axe propre Y. De façon avantageuse, les paliers selon l'invention, de par leur aptitude à 30 supporter des efforts radiaux et axiaux importants, trouvent particulièrement leur application pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile. En particulier, l'organe extérieur 1 est tournant et comprend des moyens de fixation 3029992 4 de la roue, tandis que l'organe intérieur 2 est fixe et comprend des moyens de fixation sur un élément de suspension du véhicule. Dans les modes de réalisation représentés, l'organe intérieur 2 comprend deux 5 bagues 5 sur lesquelles respectivement une piste de roulement 2a est formée, lesdites bagues étant emmanchées axialement en étant en butée axiale l'une contre l'autre. Par ailleurs, en relation avec les figures 3 et 4, l'organe extérieur 1 peut 10 comprendre également deux bagues 6 sur lesquelles respectivement une piste de roulement 1 a est formée. En particulier, l'organe extérieur 1 comprend un support 7 à l'intérieur duquel les bagues extérieures 6 sont associées, notamment par emmanchement. 15 Plus précisément, les bagues extérieures 6 sont en butée axiale respectivement d'un côté d'une couronne 8 du support 7 en étant espacées axialement par ladite couronne. Ainsi, chaque bague extérieure 6 est en regard radial autour d'une bague intérieure 5 pour délimiter le chemin de roulement entre lesdites bagues. 20 Chacune des pistes de roulement 1 a, 2a présente une géométrie tronconique sur laquelle les rouleaux coniques 3 sont en appui par l'intermédiaire de leur périphérie tronconique, ladite géométrie tronconique s'étendant entre un bord externe Bei, Bee et un bord interne Bii, Bie. 25 En relation avec les figures, notamment les figures 1 a, 4a, le bord interne Bii, Bie de chacune des pistes de roulement 1 a, 2a présente un diamètre Ou, Oie qui est inférieur au diamètre Dei- 0' de son bord externe Bei, Bee, afin que les rangées de rouleaux coniques 3 soient en contact oblique dans les chemins de roulement suivant un montage en O. 30 L'organe intérieur 2 présente deux collets 10 sous la forme d'épaulements annulaires de matière qui sont formés respectivement sur un bord externe Bei. Les collets 10 permettent notamment le maintien des rouleaux coniques 3 entre 3029992 5 les pistes de roulement 1 a, 2a, en particulier lorsque le palier est soumis à des charges axiales. Dans les modes de réalisation représentés, l'organe extérieur 1 est dépourvu de collet, les bords externes Bee des pistes extérieures 1 a débouchant latéralement dudit organe extérieur selon un diamètre au moins égal 5 à leur diamètre externe Oee - Chaque collet 10 présente une portée radiale de roulement 10a sur laquelle les rouleaux coniques 3 sont en appui par l'intermédiaire d'une face latérale 3a, ledit collet s'étendant radialement entre le diamètre externe Oei du bord externe Bei 10 sur lequel il est formé et un diamètre de collet 0, qui est supérieur audit diamètre externe. En particulier, le diamètre Oc sur lequel s'étend la portée radiale 10a est suffisant pour garantir la retenue des rouleaux coniques 3 dans le chemin de roulement lors de la rotation du palier. 15 Mais, en cas de fonte du collet 10 par frottements des rouleaux coniques 3 sur lui, notamment suite à un grippage, le déplacement axial de l'organe extérieur 1 par rapport à l'organe intérieur 2 devient possible puisque lesdits rouleaux coniques ne sont plus retenus axialement dans le chemin de roulement par la portée radiale 10a. 20 L'organe extérieur 1 est équipé d'un anneau 11 qui est formé entre les pistes de roulement 1 a pour être disposé entre les rangées de rouleaux coniques 3, ledit anneau présentant au moins une portée d'interférence 11 a délimitant un diamètre intérieur Op qui est inférieur au diamètre de collet Oc, notamment en 25 étant inférieur à5 5 Oei + Oc. Ainsi, le déplacement axial de l'organe extérieur 1 par rapport à l'organe intérieur 2 est interrompu par l'anneau 11 au niveau du bord externe Bei, notamment par interférence axiale de la portée 11 a avec le collet 10 fondu, ce qui permet d'éviter 30 une perte brutale de l'organe extérieur 1 et de la roue qu'il porte dans le cas de cette application. 3029992 6 En particulier, le collet 10 fondu s'étend classiquement suivant une dimension radiale qui est supérieure, au moins localement, à 250ei + de sorte que la valeur maximale préférentielle du diamètre intérieur Op s'avère suffisante pour maintenir la cohésion axiale du palier jusqu'à son remplacement. 5 Toutefois, pour sécuriser davantage cette cohésion axiale, notamment en cas d'usure très importante et de destruction totale du collet 10, le diamètre intérieur Op peut être inférieur ou égal au diamètre externe 0,i, de sorte que la portée 11 a interfère avec le bord externe Bei pour interrompre le déplacement axial de 10 l'organe extérieur 1. Dans les modes de réalisation représentés, la portée d'interférence 11 a s'étend annulairement à l'intérieur de l'anneau 11 suivant le diamètre Op, notamment en étant formée sur la paroi intérieure 12 dudit anneau. En variante, l'anneau 11 15 peut présenter des saillies qui s'étendent radialement depuis sa paroi intérieure 12, la portée d'interférence 11 a s'étendant à l'intérieur desdites saillies. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4, l'anneau 11 est formé d'une seule pièce avec l'organe extérieur 1, par exemple par fonderie ou par 20 forge, et s'étend axialement depuis la couronne 8 du support 7. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 3, l'anneau 11 est rapporté dans l'organe extérieur 1. Pour ce faire, l'organe extérieur 1 présente une gorge 13 de réception de l'anneau 11 qui est formée entre les pistes 25 extérieures 1 a. En particulier, sur les figures 3, la gorge 13 est formée sur la couronne 8 du support 7. Par ailleurs, l'anneau 11 est logé dans la gorge 13 par déformation élastique avec la portée d'interférence 11 a saillant axialement de ladite gorge. Pour ce faire, en 30 relation avec la figure 2, l'anneau 11 présente une fente 14 agencée pour faciliter sa déformation lors de son montage dans la gorge 13. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant un organe extérieur (1) et un organe intérieur (2) pourvus chacun de deux pistes annulaires (1a, 2a) de roulement qui sont espacées axialement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels est disposée respectivement une rangée de rouleaux coniques (3) pour permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe (X), chacune desdites pistes présentant une géométrie tronconique s'étendant entre un bord externe (Bei, Bee) et un bord interne (Bu, Bie) et sur laquelle les rouleaux coniques (3) sont en appui par l'intermédiaire de leur périphérie tronconique, le bord interne (Bu i, Bie) de chacune des pistes (1a, 2a) présentant un diamètre Ø. Oie qui est inférieur au diamètre Dei, Dee de son bord externe (Bei, Bee) afin que les rangées de rouleaux coniques (3) soient en contact oblique dans les chemins de roulement suivant un montage en O, l'organe intérieur (2) présentant deux collets (10) formés respectivement sur un bord externe (Bei) d'une piste intérieure (2a) en s'étendant radialement entre le diamètre externe Oei dudit bord et un diamètre de collet 0, qui est supérieur audit diamètre externe, ledit palier étant caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) est équipé d'un anneau (11) qui est formé entre les pistes (1a) pour être disposé entre les rangées de rouleaux coniques (3), ledit anneau présentant au moins une portée d'interférence (11a) délimitant une diamètre intérieur Op qui est inférieur au diamètre de collet Oc. 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce le diamètre intérieur Op est inférieur à 5 Oei Oc. 3. Palier à roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre intérieur Op délimité par la portée d'interférence (11a) est inférieur ou égal à Dei. 3029992 8 4. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portée d'interférence (11a) s'étend annulairement à l'intérieur de l'anneau (11) suivant le diamètre Op. 5 5. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'anneau (11) est formé d'une seule pièce avec l'organe extérieur (1). 6. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 10 caractérisé en ce que l'anneau (11) est rapporté dans l'organe extérieur (1). 7. Palier à roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) présente une gorge (13) formée entre les pistes extérieures (1a), l'anneau (11) étant logé dans ladite gorge par déformation élastique avec la 15 portée d'interférence (11a) saillant de ladite gorge. 8. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe intérieur (2) comprend deux bagues (5) sur lesquelles respectivement une piste de roulement (2a) est formée. 20 9. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) comprend deux bagues (6) sur lesquelles respectivement une piste de roulement (1a) est formée. 25 10. Palier à roulement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les bagues (6) sont associées à l'intérieur d'un support (7) en étant espacées axialement par une couronne (8) dudit support, l'anneau (11) étant formé sur ledit support. 11. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 30 caractérisé en ce que les bords externes (Bee) des pistes extérieures (1a) débouchent latéralement de l'organe extérieur (1) selon un diamètre au moins égal à leur diamètre externe Dee-