Brevet FR3031554A1 — publié le 20160715

Roulement à rouleaux filetés L'invention concerne un roulement comprenant des rouleaux équipés d'au moins une partie axiale filetée. Le brevet d'invention FR 888, 281 décrit une vis à rouleaux consistant en une pluralité de rouleaux filetés intercalés entre une vis et un corps formant écrou ou appliqués contre la vis ou l'écrou par d'autres moyens. Le document divulgue la possibilité de configurer le système de manière à ce que la rotation de la vis et des rouleaux ne produise aucun déplacement. Ce dernier cas est connu comme vis à pas zéro et est avantageux car les vis à pas zéro sont connues pour leurs fortes capacités de charge, leur longue durée de vie, leur grande fiabilité, leur résistance aux chocs et leur capacité d'opérer avec des grandes vitesses de rotation. Un des inconvénients est que la synchronisation des rouleaux satellites filetés requiert des anneaux porte-satellites pour éviter une migration axiale des rouleaux. Le document FR 1.477.775 propose d'utiliser des rouleaux filetés portant une denture s'engrenant dans une couronne dentée intérieure. Il a été proposé d'utiliser des roulements à rouleaux à gorges ou des rouleaux cannelés. Dans le contexte de l'invention, les gorges sont des rainures circonférentielles ou des filets à inclinaison zéro. Dans ce dernier cas, les rouleaux risquent de glisser dans les filets ou les gorges de la vis ou de l'écrou lors de hautes vitesses de rotation. Un moyen de synchronisation tel qu'une denture est donc requise pour éviter le glissement. Le document WO 2014 décrit un mécanisme d'entraînement comprenant une vis à rouleaux satellites à engrenage qui comporte un tube de réaction relié à un corps d'écrou de ladite vis à rouleaux. La vis à rouleaux satellites comprend une bague extérieure fixe, un ensemble rotatif de rouleaux cannelés alignés axialement dans la bague extérieure, un corps d'écrou cylindrique situé dans l'ensemble de rouleaux cannelés, une pluralité de rouleaux intérieurs alignés axialement et situés dans le corps d'écrou, une tige filetée alignée axialement et à l'intérieur des rouleaux intérieurs, et un tube de réaction aligné axialement dans les rouleaux intérieurs. 3031554 - 2 - L'objet de l'invention est de trouver un roulement à rouleaux à forte capacité de charge capable d'opérer avec des grandes vitesses de rotation tout en évitant les inconvénients des vis à pas zéro et des roulements à rouleaux à gorges. 5 L'invention concerne un roulement comprenant une bague extérieure et une bague intérieure et une pluralité des rouleaux interposés entre la bague extérieure et la bague intérieure. Les rouleaux, ainsi qu'au moins une des bagues ont au moins une partie axiale filetée chacun. La partie filetée des rouleaux est en prise avec la partie filetée de la bague, les pentes des filets 10 étant telles que la bague intérieure et la bague extérieure ne se déplacent pas lors d'une rotation relative. Les filets ont donc la configuration d'une vis à rouleaux à pas zéro. L'invention propose que les rouleaux ainsi qu'au moins une des bagues aient au moins une partie axiale à gorges chacun, la partie à gorges des 15 rouleaux étant en prise avec la partie à gorges de la bague. Cette dernière partie axiale a donc la configuration d'un roulement à rouleaux à gorges. La partie à gorges évite toute migration axiale des rouleaux. De même, le glissement des rouleaux est évité grâce à la partie filetée. Une denture et/ou une roue couronnée n'est donc pas nécessaire. 20 Selon un mode de réalisation préféré, les rouleaux, la bague extérieure et la bague intérieure ont deux parties axiales à gorges chacun, les deux parties axiales à gorges étant placées sur les deux cotés axiaux de la partie filetée. De préférence, le nombre des rouleaux est égal à la somme du nombre 25 des filets de la bague extérieure et du nombre des filets de la bague intérieure. De plus, il est proposé que les filets d'au moins une des parties filetées et/ou les gorges de la partie à gorges soient bombés. On peut ainsi obtenir un effet auto-centrage du filetage ou des gorges ou encore des deux. Dans 30 d'autres modes de réalisation, les filets d'au moins une des parties filetées et/ou les gorges de la partie à gorges sont droits et/ou concaves. Selon un autre mode de réalisation les rouleaux se prolongent par des tourillons engagés dans l'une ou l'autre des deux bagues pour maintenir une distance prédéfinie des rouleaux. 3031554 - 3 - L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages qui lui sont propres apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un roulement conforme à son principe, donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexes dans lesquels: 5 la figure la est une vue en coupe d'un roulement conforme à une première forme de réalisation de l'invention ; la figure lb est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la première forme de réalisation de l'invention ; la figure lc est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à 10 la première forme de réalisation de l'invention ; la figure id est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la première forme de réalisation de l'invention ; la figure 2a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une seconde forme de réalisation de l'invention ; 15 la figure 2b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la seconde forme de réalisation de l'invention ; la figure 2c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la seconde forme de réalisation de l'invention ; la figure 2d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement 20 conforme à la seconde forme de réalisation de l'invention ; la figure 3a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une troisième forme de réalisation de l'invention ; la figure 3b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la troisième forme de réalisation de l'invention ; 25 la figure 3c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la troisième forme de réalisation de l'invention ; la figure 3d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la troisième forme de réalisation de l'invention ; la figure 4a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une 30 quatrième forme de réalisation de l'invention ; la figure 4b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la quatrième forme de réalisation de l'invention 3031554 - 4 - la figure 4c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la quatrième forme de réalisation de l'invention ; la figure 4d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la cinquième forme de réalisation de l'invention ; 5 la figure 5a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une cinquième forme de réalisation de l'invention ; la figure 5b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la cinquième forme de réalisation de l'invention 10 la figure 5c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la cinquième forme de réalisation de l'invention ; la figure 5d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la cinquième forme de réalisation de l'invention ; la figure 6a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une 15 sixième forme de réalisation de l'invention ; la figure 6b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la sixième forme de réalisation de l'invention ; la figure 6c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la sixième forme de réalisation de l'invention ; 20 la figure 6d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la sixième forme de réalisation de l'invention ; la figure 7a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une septième forme de réalisation de l'invention ; la figure 7b est une vue en coupe d'une bague extérieure du 25 roulement conforme à la septième forme de réalisation de l'invention ; la figure 7c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la septième forme de réalisation de l'invention ; la figure 7d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la septième forme de réalisation de l'invention ; 30 la figure 8a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une huitième forme de réalisation de l'invention ; la figure 8b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la huitième forme de réalisation de l'invention ; 3031554 - 5 - la figure 8c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la huitième forme de réalisation de l'invention ; la figure 8d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la huitième forme de réalisation de l'invention ; 5 la figure 9a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une neuvième forme de réalisation de l'invention ; la figure 9b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la neuvième forme de réalisation de l'invention 10 la figure 9c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme à la neuvième forme de réalisation de l'invention ; la figure 9d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la neuvième forme de réalisation de l'invention ; la figure 10a est une vue en coupe d'un roulement conforme à une 15 neuvième forme de réalisation de l'invention ; la figure 10b est une vue en coupe d'une bague extérieure du roulement conforme à la neuvième forme de réalisation de l'invention la figure 10c est une vue latérale d'un rouleau du roulement conforme 20 à la neuvième forme de réalisation de l'invention ; et la figure 10d est une vue latérale d'une bague intérieure du roulement conforme à la neuvième forme de réalisation de l'invention. La figure la est une vue en coupe d'un roulement comprenant une bague extérieure 10 et une bague intérieure 12 et une pluralité de rouleaux 25 14 interposés entre la bague extérieure 10 et la bague intérieure 12. Les rouleaux 14, la bague extérieure 10 et la bague intérieure 12 ont chacun une partie axiale filetée 10a, 12a, 14a. La partie filetée 14a des rouleaux 14 est en prise avec la partie filetée 12a de la bague intérieure 12 et avec la partie filetée 10a de la bague extérieure 10, les pentes des filets étant telles que la 30 bague intérieure 12 et la bague extérieure 10 ne se déplacent pas lors d'une rotation relative. Les filets 10a, 12a, 14a ont donc la configuration d'une vis à rouleaux 14 à pas zéro. Le différentiel du système est calculé de façon à ce que sa résultante en termes d'avance soit égale à zéro. 3031554 - 6 - De plus, les rouleaux 14, la bague extérieure 10 et la bague intérieure 12 ont une partie axiale à gorges 10b, 12b, 14b chacun, la partie à gorges 14b des rouleaux 14 étant en prise avec la partie à gorges 12b de la bague intérieure 12 et avec la partie à gorges 10b de la bague extérieure 10. Cette 5 dernière partie axiale a donc la configuration d'un roulement aux rouleaux 14 à gorges. La partie à gorges évite toute migration axiale des rouleaux 14. Les gorges 10b, 12b, 14b situées à droite ont un rôle de compensation par rapport aux micros déplacements que peut engendrer le pas zéro. De même, le glissement des rouleaux 14 est évité grâce aux parties filetées 10a, 12a, 10 14b. Une denture et/ou une roue couronnée n'est donc pas nécessaire. La figure lb est une vue en coupe d'une bague extérieure 10 du roulement conforme à la première forme de réalisation de l'invention. Le filetage 10a est réalisé en la forme d'un filetage multi-filets. La figure lc est une vue latérale d'un rouleau 14 du roulement conforme 15 à la première forme de réalisation de l'invention. Les rouleaux 14 se prolongent par des tourillons 14c engagés dans l'une ou l'autre de deux bagues 16a, 16b (Fig. la) pour maintenir une distance prédéfinie des rouleaux 14 et pour optimiser le positionnement des rouleaux 14. Comme illustré dans la figure la, des joncs ou circlips 18a, 18b peuvent être utilisés 20 pour garantir l'étanchéité du roulement. L'assemblage du système se fait à la manière d'un roulement standard. On positionne les rouleaux 14 d'un seul côté, puis on distribue les rouleaux 14 symétriquement en les tournant pour suivre les filetages et finalement, on assemble les bagues 16a, 16b. 25 La figure ld est une vue latérale d'une bague intérieure 12 du roulement conforme à la première forme de réalisation de l'invention. Le filetage 12a de la bague intérieure 12 est réalisé en la forme d'un filetage multi-filets. De préférence, le nombre des rouleaux 14 est égal à la somme du nombre des filets de la bague extérieure 10 et du nombre des filets de la 30 bague intérieure 12. Les figures 2a - 10d sont des illustrations d'autres modes de réalisation de l'invention. La description suivante est limitée aux différences par rapport au premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Nous renvoyons à la description des figures la - ld pour les caractéristiques inchangées. 3031554 - 7 - Selon un deuxième mode de réalisation illustré dans les figures 2a à 2d, la longueur de la partie à gorges 10b, 12b, 14b est inférieure à la longueur axiale de la partie filetée 10a, 10b 10c respectivement de manière à ce que les charges axiales soient principalement reprises par les filets. 5 Selon un troisième mode de réalisation illustré dans les figures 3a à 3d, la bague extérieure 10 est réalisée en deux parties et une cale de réglage 20 est montée entre les deux demi-bagues 12, 14. La bague extérieure 10 est montée dans un boitier 22 pour réaliser une précharge entre les filetages 10a, 12a, 14a et les gorges 10b, 12b, 14b. 10 Selon un quatrième mode de réalisation illustré dans les figures 4a à 4d, la longueur de la partie à gorges 10b, 12b, 14b est supérieure à la longueur axiale de la partie filetée 10a, 12a, 14b de manière à ce que les charges axiales soient principalement reprises par les gorges 10b, 12b, 14b. Selon un cinquième mode de réalisation illustré dans les figures 5a à 5d, 15 les rouleaux 14, la bague extérieure 10 et la bague intérieure 12 ont chacun deux parties axiales à gorges 10b1, 10b2, 12b1, 12b2, 14b1, 14b2, les deux parties axiales à gorges étant placées sur les deux cotés axiaux de la partie filetée 10a, 12a, 14a. Selon un sixième mode de réalisation illustré dans les figures 6a à 6d, les 20 rouleaux 14, la bague extérieure 10 et la bague intérieure 12 ont chacun deux parties axiales filetés 10a1, 10a2, 12a1, 12a2, 14a1, 14a2, les deux parties axiales filetées étant placées sur les deux cotés axiales de la partie à gorges 10b, 12b, 14b. Selon un septième mode de réalisation illustré dans les figures 7a à 7d, 25 une partie axiale 10d de la bague extérieure 10 correspondante à la partie axiale à gorges 14b des rouleaux 14 est réalisée comme alésage sans gorges. La charge axiale est reprise par les filets 10a, 12a, 14a et la migration axiale des rouleaux 14 est évitée grâce à la prise des gorges 14a des rouleaux 14 avec les gorges 12a de la bague intérieure 12. 30 Selon un huitième mode de réalisation illustré dans les figures 8a à 8d, une partie axiale 12d de la bague intérieure 12 correspondante à la partie axiale à gorges 14b des rouleaux 14 est réalisée comme surface cylindrique sans gorges. La charge axiale est reprise par les filets 10a, 12a, 14a et la 3031554 - 8 - migration axiale des rouleaux 14 est évitée grâce à la prise des gorges 14b des rouleaux 14 avec les gorges 10b de la bague extérieure 10. Selon un neuvième mode de réalisation illustré dans les figures 9a à 9d, une partie axiale 10e de la bague extérieure 10 correspondante à la partie 5 axiale filetée 14a des rouleaux 14 est réalisée comme alésage sans filetage. La charge axiale est reprise par les gorges 10b, 12b, 14b et le glissement rouleaux 14 est évité grâce à la prise du filetage 10a, 12a, 14a des rouleaux 14 avec le filetage 12a de la bague intérieure 12. Selon un dixième mode de réalisation illustré dans les figures 10a à 10d, 10 une partie axiale 12e de la bague intérieure 12 correspondante à la partie axiale filetée 14a des rouleaux 14 est réalisé comme surface cylindrique sans filetage. La charge axiale est reprise par les gorges 10b, 12b, 14b et le glissement rouleaux 14 est évité grâce à la prise du filetage 14a des rouleaux 14 avec le filetage 10a de la bague extérieure 10. 15 Pour toutes les formes de réalisation, les filets d'au moins une des parties filetées 10a, 12a, 14a et/ou les gorges de la partie à gorges 10b, 12b, 14b peuvent être bombés. On peut ainsi obtenir un effet auto-centrage du filetage ou des gorges ou encore des deux. Dans d'autres modes de réalisation, les filets d'au moins une des parties filetées et/ou les gorges de 20 la partie à gorges sont droits et/ou concaves. REVENDICATIONS1. Roulement comprenant une bague extérieure (10) et une bague intérieure (12) et une pluralité de rouleaux (14) interposés entre la bague extérieure (10) et la bague intérieure (12), les rouleaux (14), et au moins une des bagues (12, 14) ayant chacun au moins une partie axiale filetée (10a, 12a, 14a), la partie filetée des rouleaux (14) étant en prise avec la partie filetée (10a, 12a, 14a) de la bague intérieure (12) et/ou la bague extérieure (10), les pentes des filets étant telles que la bague intérieure (12) et la bague extérieure (10) ne se déplacent pas lors d'une rotation relative, caractérisé en ce que les rouleaux (14) et une des bagues (12, 14) ont chacun au moins une partie axiale à gorges (10b, 12b, 14b), la partie à gorges (14b) des rouleaux (14) étant en prise avec la partie à gorges (12b) de la bague intérieure (12) et/ou avec la partie à gorges (10b) de la bague extérieure (10). 2. Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure (10) et la bague intérieure (12) ont au moins une partie filetée (10a, 12a) en prise avec la partie filetée (14a) des rouleaux (14). 3. Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague extérieure (10) et la bague intérieure (12) ont au moins une partie à gorges (10b. 12b) en prise avec la partie à gorges (14b) des rouleaux (14). 4. Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rouleaux (14), la bague extérieure (10) et la bague intérieure (12) ont chacun deux parties axiales à gorges (10b1, 10b2, 12b1, 12b2, 14b1, 14b2), les deux parties axiales à gorges étant placées sur les deux cotés axiaux de la partie filetée (10a, 12a, 14a). 5. Roulement selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en 35 ce que le nombre de rouleaux (14) est égal à la somme du nombre des filets 3031554 - 10 - de la bague extérieure (10) et du nombre des filets de la bague intérieure (12). 6. Roulement selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que les filets d'au moins une des parties filetées (10a, 12a, 14a) sont bombés. 7. Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gorges d'au moins une des parties à gorges (10b, 10 12b, 14b) sont bombées. 8. Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rouleaux (14) se prolongent par des tourillons (14c) engagés dans l'une ou l'autre des deux bagues (16a, 16b) pour 15 maintenir une distance prédéfinie des rouleaux (14).