Brevet FR3025008A1 — publié le 20160226

Roulement d'orientation, notamment pour véhicule La présente invention concerne le domaine des roulements, en particulier les roulements comprenant une bague extérieure, une bague intérieure et au moins une rangée d'éléments roulants, tels que des rouleaux, disposés entre lesdites bagues. Plus particulièrement, l'invention concerne le domaine des roulements d'orientation de large diamètre capables d'assurer la rotation d'une partie mobile par rapport à une partie fixe, notamment ceux utilisés dans les éoliennes, les machines de forage de tunnels, tels que des tunneliers ou des excavatrices, les véhicules, par exemple à usage militaire, ou encore les grues à tour. Le brevet US 6, 113, 276 décrit un roulement d'orientation comprenant une rangée de rouleaux disposés entre les bagues intérieure et extérieure, et des joints d'étanchéité délimitant radialement entre lesdites bagues un espace annulaire fermé à l'intérieur duquel sont logés les rouleaux. Dans certaines conditions de fonctionnement, l'étanchéité d'un tel roulement d'orientation peut s'avérer insuffisante, notamment pour une utilisation dans un véhicule submersible. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un roulement d'orientation, notamment pour véhicule, présentant une étanchéité améliorée et qui soit simple à fabriquer. Dans un mode de réalisation, le roulement d'orientation, notamment pour véhicule, comprend une bague intérieure, une bague extérieure, au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues intérieure et extérieure, et des moyens d'étanchéité délimitant entre lesdites bagues un espace annulaire fermé à l'intérieur duquel sont disposés les éléments roulants. Le roulement comprend en outre au moins un joint d'étanchéité fixé sur la bague extérieure et comprenant au moins une lèvre d'étanchéité orientée vers l'extérieur du roulement, et au moins un déflecteur fixé sur la bague extérieure et comprenant une partie 3025008 2 déflectrice au moins en partie décalée axialement vers l'extérieur par rapport à la lèvre d'étanchéité dudit joint. De préférence, le déflecteur est décalé radialement vers l'extérieur par rapport au joint d'étanchéité. Avantageusement, la 5 partie déflectrice du déflecteur entoure radialement la lèvre d'étanchéité du joint d'étanchéité. La partie déflectrice du déflecteur peut s'étendre axialement ou obliquement. La lèvre d'étanchéité du joint peut s'étendre en saillie axiale par rapport à une surface frontale de ladite bague. 10 Dans un mode de réalisation, le déflecteur est fixé sur une surface extérieure de la bague extérieure. Le déflecteur peut être fixé à l'intérieur d'une rainure ménagée sur ladite surface extérieure. Dans un mode de réalisation, le joint d'étanchéité est fixé à l'intérieur d'une rainure ménagée sur la surface frontale de la bague 15 extérieure. Dans un mode de réalisation, la bague extérieure comprend au moins deux bagues partielles assemblées. Des joints d'étanchéité peuvent être interposés entre lesdites bagues partielles. En variante, la bague intérieure peut être réalisée en une seule partie. 20 L'invention concerne également un véhicule, par exemple un char de combat, comprenant un châssis, une tourelle mobile en rotation par rapport au châssis et au moins un roulement tel que défini précédemment interposé entre ladite tourelle et le châssis. La lèvre d'étanchéité du joint d'étanchéité du roulement coopère par friction 25 avec le châssis et la partie déflectrice du déflecteur coopère avec ledit châssis pour obtenir une étanchéité par passage étroit. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : 30 - la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un roulement d'orientation selon un premier exemple de réalisation de l'invention, et 3025008 3 - la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale d'un roulement d'orientation selon un second exemple de réalisation de l' invention. Sur la figure 1, le roulement d'orientation, référencé 10 dans 5 son ensemble, et de large diamètre est utilisé dans un véhicule submersible dont le châssis est illustré partiellement en pointillés. Le roulement 10 comprend une bague intérieure 12, une bague extérieure 14, une rangée de rouleaux 16 à contact oblique disposés entre lesdites bagues et une cage 17 pour le maintien de l'espacement 10 circonférentiel régulier des rouleaux. Les bagues intérieure 12 et extérieure 14 sont concentriques et s'étendent axialement le long de l'axe de rotation (non représenté) du roulement. La bague intérieure 12 est massive. On entend par « bague massive », une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, 15 rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/roulées. La bague intérieure 12 est réalisée en une seule pièce ou partie et est destinée à être fixée sur le châssis du véhicule. La bague intérieure 12 comprend un alésage 12a pourvu d'une pluralité de dents 20 radiales (non référencées) destinées à engrener avec des pignons d'engrenage pour orienter la tourelle mobile du véhicule. L'alésage 12a est délimité axialement par deux surfaces radiales 12b, 12c latérales opposées de la bague. La bague intérieure 12 comprend sur laquelle est formée également une surface extérieure 12d étagée 25 une gorge pour le montage des rouleaux 16. La bague intérieure 12 comprend encore un chemin de roulement 18 et un chemin de guidage 20 intérieurs annulaires prévus pour les rouleaux 16 et rapportés sur ladite bague. Les chemins de roulement 18 et de guidage 20 sont fixés dans la gorge ménagée sur la 30 surface extérieure 12d de ladite bague. Les chemins de roulement 18 et de guidage 20 sont continus dans le sens circonférentiel. Le chemin de roulement 18 vient en contact linéaire avec une surface de roulement extérieure de chacun des rouleaux 16. Le chemin de guidage 20 est prévu pour venir en appui axial avec une des faces d'extrémité de 3025008 4 chaque rouleau 16 qui délimitent axialement la surface de roulement dudit rouleau. Dans l'exemple de réalisation illustrée, la bague extérieure 14 est formée par l'assemblage de deux bagues partielles 22, 24 5 assemblées. La bague extérieure 14 est subdivisée dans le sens axial par les deux bagues partielles 22, 24. Les bagues partielles 22, 24 peuvent être assemblées par vissage. Les bagues partielles 22, 24 sont du type massive. La bague extérieure 14 est destinée à être fixée à la tourelle du 10 véhicule. La bague extérieure 14 comprend une surface extérieure 14a étagée et deux surfaces radiales 14b, 14c frontales latérales opposées délimitant axialement ladite surface extérieure. La bague extérieure 14 comprend également un alésage 14d étagé sur lequel est formée une gorge pour le montage des rouleaux 16. La surface extérieure 14a et 15 l'alésage 14d de la bague extérieure sont respectivement formés par les surfaces extérieures et les alésages des bagues partielles 22, 24. La surface radiale 14b est formée sur la bague partielle 22 et la surface radiale 14c est formée sur la bague partielle 24. La bague partielle 22 est montée axialement en regard de la bague partielle 24 en laissant 20 subsister entre eux un faible entrefer axial. Alternativement, la bague partielle 22 peut être montée axialement en appui contre la bague partielle 24. La bague extérieure 14 comprend également un chemin de roulement 26 et un chemin de guidage 28 extérieurs annulaires prévus 25 pour les rouleaux 16 et rapportés sur ladite bague. Les chemins de roulement 26 et de guidage 28 sont fixés dans la gorge ménagée sur l'alésage 14d. Les chemins de roulement 26 et de guidage 28 sont continus dans le sens circonférentiel. Le chemin de roulement 26 vient en contact linéaire avec la surface de roulement extérieure de chacun 30 des rouleaux 16. Le chemin de guidage 28 est prévu pour venir en appui axial avec une des faces d'extrémité des rouleaux 16. Le chemin de roulement 18 de la bague intérieure et le chemin de roulement 26 de la bague extérieure sont respectivement en regard et symétriques en considérant les axes de rotation des rouleaux. De manière analogue, le 3025008 5 chemin de guidage 20 intérieur et le chemin de guidage 28 extérieur sont en regard. Dans l'exemple de réalisation illustré, les chemins de roulement 18, 26 et de guidage 20, 28 sont rapportés sur les bagues intérieure 12 et extérieure 14. Alternativement, ces chemins pourraient 5 être formés directement sur les bagues. La surface extérieure 12d de la bague intérieure et l'alésage 14d de la bague extérieure délimitent radialement entre eux un espace annulaire 30 à l'intérieur duquel sont disposés la rangée de rouleaux 16 et la cage 17. Le roulement 10 comprend encore des joints 10 d'étanchéité 34, 36 annulaires pour fermer l'espace annulaire 30 délimité entre les bagues intérieure 12 et extérieure 14. L'espace annulaire 30 est protégé par les joints d'étanchéité 34, 36 contre l'intrusion de particules polluantes extérieures, telles que de la graisse ou de la poussière, et contre l'infiltration de liquides. 15 Le joint d'étanchéité 34 est monté à l'intérieur d'une rainure annulaire (non référencée) ménagée dans l'alésage 14d de la bague extérieure et s'étend en saillie radialement vers l'intérieur pour venir 20 l'intérieur d'une rainure (non référencée) annulaire ménagée sur la surface frontale 14b étagée de la bague extérieure et s'étend en saillie radialement vers l'intérieur pour venir frotter contre la surface extérieure 12a de la bague intérieure. Le contact entre le joint 25 d'étanchéité 36 et la bague intérieure 12 est ici radial. Dans l'exemple de réalisation illustré, le joint d'étanchéité 36 est un joint à ressorts. Le roulement 10 comprend encore un joint d'étanchéité 40 annulaire et un déflecteur 42 annulaire formant bavette qui sont fixés sur la bague extérieure 14. Le joint d'étanchéité 40 peut être réalisé en 30 élastomère, par exemple tel que du caoutchouc nitrile. Le joint d'étanchéité 40 est prévu pour limiter l'infiltration de liquides entre le roulement 10 et le châssis du véhicule, par exemple lors de la submersion du véhicule ou encore lors du roulage par temps de pluie ou du lavage. Le joint d'étanchéité 40 est fixé à l'intérieur d'une en contact de friction avec la surface frontale 12c de la bague intérieure Le contact entre le joint d'étanchéité 34 et la bague intérieure 12 est ici axial. Le joint d'étanchéité 36 est monté à 3025008 6 rainure 44 annulaire ménagée sur la surface frontale 14b étagée de la bague extérieure. La rainure 44 est ménagée radialement à proximité de la surface extérieure 14a de la bague extérieure et est orientée axialement vers l'extérieur. 5 Le joint d'étanchéité 40 comprend un talon 40a annulaire fixé à l'intérieur de la rainure 44 et une lèvre 40b d'étanchéité annulaire s'étendant en saillie à partir dudit talon axialement du côté extérieur, i.e. du côté opposé à la bague extérieure 14. La lèvre 40b s'étend en saillie axiale par rapport à la partie de la surface frontale 14b de la 10 bague extérieure sur laquelle est ménagée la rainure 44. La lèvre 40b est décalée axialement vers l'extérieur du roulement par rapport à cette partie de la surface frontale 14b. La lèvre 40b est flexible dans le sens axial. Dans l'exemple de réalisation illustré, la lèvre 40b s'étend à partir d'un bord de petit diamètre du talon 40a obliquement vers 15 l'extérieur. La lèvre 40b remplit une fonction d'étanchéité dynamique avec le châssis du véhicule. On entend par « étanchéité dynamique », une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. La lèvre 40b vient en contact de frottement avec le châssis. La lèvre 40b présente 20 ainsi une surface de contact avec le châssis. Le contact de friction entre la lèvre 40b et le châssis est axial. L'extrémité libre de la lèvre 40b présente avantageusement en section droite une forme triangulaire pour limiter la friction entre le joint d'étanchéité 40 et le châssis. La lèvre 40b est décalée radialement vers l'extérieur par rapport au joint 25 d'étanchéité 36 et forme en amont dudit joint une étanchéité préalable, ce qui permet de limiter l'arrivée de liquides jusqu'audit joint. Le déflecteur 42 peut être réalisé en élastomère, par exemple tel que du caoutchouc nitrile, ou encore en acier. Le déflecteur 42 est fixé à l'intérieur d'une rainure 46 annulaire ménagée sur la surface 30 extérieure 14a de la bague extérieure. La rainure 46 est orientée radialement vers l'extérieur. La rainure 46 est décalée axialement du côté de la bague partielle 24 par rapport à la rainure 44. Le déflecteur 42 est décalé radialement vers l'extérieur par rapport au joint d'étanchéité 40. Le déflecteur 42 comprend un talon 42a annulaire 3025008 7 monté dans la rainure 44 et une partie déflectrice 42b annulaire s'étendant axialement à partir du talon. La partie déflectrice 42b recouvre en partie la surface extérieure 14a de la bague extérieure et vient radialement en contact 5 contre ladite surface. La partie déflectrice 42b s'étend axialement en saillie vers l'extérieur du roulement par rapport à la partie de la surface frontale 14b sur laquelle est ménagée la rainure 44 et par rapport à la lèvre 40b du joint d'étanchéité. La partie déflectrice 42b s'étend axialement au-delà de la lèvre 40b du joint d'étanchéité. La 10 partie déflectrice 42b comprend une extrémité libre 42c décalée axialement vers l'extérieur du roulement par rapport à la lèvre 40b. La zone de la partie déflectrice 42b en saillie par rapport à la surface frontale 14b de bague extérieure entoure radialement la lèvre 40b. La partie déflectrice 42b remplit une fonction d'étanchéité 15 dynamique avec le châssis du véhicule. La partie déflectrice 42b entoure radialement le châssis et forme une étanchéité par passage étroit. Le passage étroit entre le déflecteur 42 et le châssis est ici radial. La partie déflectrice 42b décalée radialement vers l'extérieur par rapport à la lèvre 40b du joint d'étanchéité forme en amont de 20 ladite lèvre une étanchéité préalable. Ceci permet de réduire le nombre de particules polluantes se dirigeant vers la lèvre 40b du joint d'étanchéité et atteignant ladite lèvre. En effet, lorsqu'un flux véhiculant des particules polluantes se dirige depuis l'extérieur en direction de la bague extérieure 14, la partie déflectrice 42b forme un 25 obstacle empêchant le flux d'atteindre la lèvre 40b du joint d' étanchéité. Dans l'exemple de réalisation illustré, le roulement 10 comprend également un joint d'étanchéité 48 externe interposé axialement entre les bagues partielles 22, 24 de la bague extérieure, et 30 un joint d'étanchéité 50 interne interposé radialement entre lesdites bagues. Le roulement 10 comprend encore un joint d'étanchéité 52 fixé dans une rainure annulaire (non référencée) ménagée sur la surface radiale 14c de la bague extérieure. 3025008 8 Dans l'exemple de réalisation illustré, le joint d'étanchéité 40 et le déflecteur 42 sont montés sur la bague partielle 22 de la bague extérieure. Selon la conception du châssis du véhicule, il est possible de fixer le joint d'étanchéité 40 et le déflecteur 42 sur la bague 5 partielle 24 de la bague extérieure comme cela est illustré dans la variante de réalisation de la figure 2 sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références. Dans cette variante, la dimension radiale de la bague partielle 24 est réduite. Le déflecteur 42 comprend ici une portion déflectrice 42b s'étendant obliquement vers 10 l'extérieur à partir du talon 42a. Le passage étroit formé entre le déflecteur 42 et le châssis est ici axial. L'invention a été illustrée sur la base d'un roulement d'orientation comprenant une unique rangée d'éléments roulants. En variante, il est possible de prévoir un nombre de rangées d'éléments 15 roulants supérieur ou égal à deux. Grâce à l'invention, on dispose d'un roulement d'orientation capable d'assurer la rotation d'une partie mobile par rapport à une partie fixe qui présente une étanchéité améliorée grâce à l'utilisation du joint d'étanchéité et du déflecteur prévus sur la bague extérieure et 20 aptes à coopérer avec la partie fixe pour obtenir respectivement une étanchéité par friction et par passage étroit afin de limiter l'intrusion de particules polluantes et de liquides en direction des éléments roulants. REVENDICATIONS1. Roulement d'orientation, notamment pour véhicule, comprenant une bague intérieure (12), une bague extérieure (14), au moins une rangée d'éléments roulants (16) disposés entre les bagues intérieure et extérieure, et des moyens d'étanchéité (34, 36) délimitant entre lesdites bagues un espace annulaire (30) fermé à l'intérieur duquel sont disposés les éléments roulants, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un joint d'étanchéité (40) fixé sur la bague extérieure (14) et comprenant au moins une lèvre d'étanchéité (40b) orientée vers l'extérieur du roulement, et au moins un déflecteur (42) fixé sur la bague extérieure et comprenant une partie déflectrice (42b) au moins en partie décalée axialement vers l'extérieur par rapport à la lèvre d'étanchéité (40b) dudit joint. 2. Roulement selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur (42) est décalé radialement vers l'extérieur par rapport au joint d'étanchéité (40). 3. Roulement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie déflectrice (42b) du déflecteur entoure radialement la lèvre d'étanchéité (40b) du joint d'étanchéité. 4. Roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lèvre d'étanchéité (40b) du joint d'étanchéité s'étend en saillie axiale par rapport à une surface frontale (14b) de la bague extérieure (14). 5. Roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie déflectrice (42b) du déflecteur s'étend axialement ou obliquement. 6. Roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (42) est fixé sur une surface extérieure (14a) de la bague extérieure. 7. Roulement selon la revendication 6, dans lequel le déflecteur (42) est fixé à l'intérieur d'une rainure (46) ménagée sur ladite surface extérieure. 3025008 10 8. Roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (40) est fixé à l'intérieur d'une rainure (44) ménagée sur une surface frontale (14b) de la bague extérieure. 5 9. Roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague extérieure (14) comprend au moins deux bagues partielles (22, 24) assemblées. 10.Roulement selon la revendication 9, comprenant des joints d'étanchéité (48, 50) interposés entre lesdites bagues partielles. 10 11. Véhicule comprenant un châssis, une tourelle mobile en rotation par rapport au châssis et au moins un roulement (10) d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes interposé entre ladite tourelle et le châssis, la lèvre d'étanchéité (40b) du joint d'étanchéité coopérant par friction avec le châssis et la partie 15 déflectrice (42b) du déflecteur coopérant avec ledit châssis pour obtenir une étanchéité par passage étroit.