Brevet FR3055927A1 — publié le 20180316

L'invention concerne une bague de roulement comprenant un alésage pour le montage en rotation d'un organe tournant, ainsi qu'un procédé de réalisation d'une telle bague de roulement. L'invention s'applique notamment au montage en rotation d'un organe tournant dans l'alésage d'une bague de roulement fixe, au moins une rangée de corps roulants étant disposée en appui entre ledit alésage et la périphérie dudit organe pour assurer le guidage de ladite rotation. Dans certaines applications, notamment pour le montage en rotation d'un arbre à cames de moteur de véhicule automobile, la structure de l'organe tournant empêche son montage par emmanchement dans l'alésage de la bague de roulement. Pour réaliser le montage, on utilise alors une bague de roulement formée de deux segments de bague, chacun desdits segments pouvant être disposés indépendamment autour de l'organe tournant avant d'être assemblé ensemble pour former la bague de roulement. En particulier, les segments sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs pour former une surface annulaire intérieure s'étendant continument sur l'alésage et une surface annulaire extérieure, ladite surface intérieure devant être rectifiée pour pouvoir recevoir en appui la rangée de corps roulants. Pour garantir la continuité parfaite de la surface intérieure, les segments sont obtenus à partir d'une bague cylindrique qui est rompue, notamment au niveau de deux rainures, pour former deux demi-bagues hémicylindriques. Cette solution, si elle donne satisfaction d'un point de vue du montage, pose un problème de conditionnement des segments avant ledit montage, puisque deux segments sont nécessairement appariés de façon unique pour garantir la géométrie de la bague de roulement assemblée. L'invention vise à résoudre ce problème en proposant un conditionnement optimal des segments de bague avant leur montage. 3055927 2 Par ailleurs, pour bénéficier de sa cohésion mécanique, la rectification de la surface intérieure est classiquement réalisée avant la rupture de la bague cylindrique. Toutefois, la rupture ultérieure peut induire des défauts au niveau de 5 la surface intérieure rectifiée, ce qui va à l'encontre de la fiabilité du guidage en rotation, notamment en étant source de bruit et d'usure prématurée. L'invention vise également à résoudre ce problème en proposant une bague de roulement conditionnée dont la surface intérieure peut être rectifiée de façon 10 optimale. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une bague de roulement comprenant un alésage pour le montage en rotation d'un organe tournant, ladite bague étant formée de deux segments de bague qui sont assemblés selon leurs 15 bords longitudinaux respectifs pour former une surface annulaire intérieure s'étendant continument sur ledit alésage et une surface annulaire extérieure, ladite bague étant conditionnée avec les segments de bague assemblés au moyen d'au moins un élément entourant la surface extérieure en maintenant lesdits segments de bague en position relative. 20 Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'une telle bague de roulement, ledit procédé prévoyant une bague cylindrique massive dans laquelle les deux segments de bague sont formés, l'élément de maintien étant disposé autour de la surface extérieure de ladite bague puis ladite bague 25 étant cassée en formant lesdits segments assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : 30 la figure 1 représente schématiquement les étapes d'un procédé de réalisation d'une bague de roulement selon un mode de réalisation de l'invention ; 3055927 3 - les figures 2a et 2b sont des représentations d'une bague de roulement selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en perspective éclatée (figure 2a) et conditionnée (figure 2b) ; - la figure 3 est une représentation d'une bague de roulement selon un 5 mode de réalisation de l'invention ; - les figures 4a et 4b sont des représentations d'une bague de roulement selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement conditionnée (figure 4a) et en cours de déconditionnement (figure 4b). 10 En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous une bague de roulement comprenant un alésage 1 pour le montage en rotation d'un organe tournant, notamment d'un arbre à cames de moteur de véhicule automobile, sans toutefois que l'invention ne soit limitée à une telle application. 15 En particulier, au moins une rangée de corps roulants est disposée en appui entre l'alésage 1 et la périphérie de l'organe pour assurer le guidage de la rotation. Pour permettre son montage autour de l'organe, la bague de roulement est formée de deux segments 2 de bague qui peuvent être disposés 20 indépendamment autour de l'organe tournant avant d'être assemblés ensemble pour former la bague de roulement. En particulier, les deux segments 2 de bague sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs 3 pour former une surface annulaire intérieure 4 s'étendant continument sur l'alésage 1 et une surface annulaire extérieure 5. 25 La surface intérieure 4 est rectifiée pour pouvoir recevoir en appui au moins une rangée de corps roulants assurant le guidage en rotation de l'organe tournant. Selon une réalisation avantageuse, la bague de roulement est réalisée en 30 prévoyant une bague cylindrique massive 8 dans laquelle les deux segments 2 de bague sont formés, ladite bague étant cassée en formant lesdits segments assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs 3. Ainsi, en cassant la bague 8, on sépare les deux segments 2. 3055927 4 En relation avec les figures, les segments 2 de bague sont de géométrie hémicylindrique pour former deux demi-bagues, notamment réalisées en acier à roulement trempé. En particulier, deux rainures 7 peuvent être réalisées sur la 5 bague cylindrique massive 8, lesdites rainures ne débouchant pas dans l'alésage 1 pour former des ponts cassables 6 d'association des segments 2 de bague. Ainsi, après rupture des ponts 6, la bague 8 est cassée en formant deux entailles 9 à l'interface de deux bords longitudinaux 3 de respectivement un segment 2 de bague. 10 La bague de roulement est conditionnée avec les segments 2 de bague assemblés au moyen d'au moins un élément 10 entourant la surface extérieure 5 en maintenant lesdits segments de bague en position relative. 15 Ainsi, la bague de roulement est conditionnée en garantissant l'appairage des segments 2, permettant notamment d'éviter tout mélange desdits segments lors du montage de la bague de roulement autour de l'organe. En particulier, ce conditionnement permet d'utiliser des processus de convoyage qui sont de même type que ceux utilisés pour les bagues de roulement massives en une 20 seule pièce, ledit conditionnement pouvant être conservé jusqu'au montage des segments 2 de bague autour de l'organe tournant. Par ailleurs, l'élément de maintien 10 peut être transparent pour permettre une vision de la surface extérieure 5 au travers. 25 Pour sécuriser l'appairage, l'élément de maintien 10 peut être disposé autour de la surface extérieure 5 (étape b de la figure 1) avant la casse de la bague 8 (étapes d et e de la figure 1) pour conditionner la bague de roulement avec les segments 2 de bague assemblés dans leur position relative. 30 De façon avantageuse, comme représenté dans l'étape f de la figure 1, la bague de roulement peut être réalisée en prévoyant, après la casse de la bague 8 par rupture des ponts 6, une rectification de la surface intérieure 4 de la bague de roulement conditionnée par l'élément de maintien 10. 3055927 5 Ainsi, l'élément de maintien 10 permet de conserver la cohésion de la bague de roulement après la rupture des ponts 6, de sorte à pouvoir maîtriser la rectification de la surface intérieure 4 formée par les segments 2, notamment relativement à 5 leur disposition dans la machine de rectification avec ladite surface intérieure continue. En particulier, en cas de formation de défauts lors de la rupture de la surface intérieure 4, notamment au niveau des entailles 9, sa rectification ultérieure 10 permet de corriger ces défauts et donc d'obtenir une rectification parfaite pour fiabiliser la rotation de l'organe dans la bague de roulement. En outre, on peut prévoir une rectification de la surface extérieure 5 préalablement à la disposition de l'élément de maintien 10, notamment pour la 15 formation des rainures 7 (étape a de la figure 1) qui peuvent notamment présenter une section arrondie. Les rainures 7 peuvent être rectilignes, en s'étendant axialement ou en étant inclinés, ou arrondies. Ensuite, comme représenté sur les étapes d et e de la figure 1, les ponts 6 sont 20 rompus par application d'un effort radial en regard des rainures 7. En particulier, la bague 8 peut être disposée en appui sur une rainure 7 alors qu'une presse 11 appuie intérieurement, par exemple par à-coups, sur l'autre rainure 7 jusqu'à la rupture de la rainure 7 en appui (étape d de la figure 1). Ensuite, la bague 8 est tournée de 180° pour rompre l'autre rainure 7 de la même façon (étape e de la 25 figure 1). En relation avec les figures 2, un élément de maintien 10 est sous la forme d'un anneau 10a entourant élastiquement la surface extérieure 5. En particulier, le mode de réalisation représenté prévoit deux anneaux 10a qui sont chacun 30 engagés dans une gorge annulaire 12 formée dans la surface extérieure 5. En particulier, les gorges 12 sont espacées axialement pour former moyens géométriques sur lesquels chacun des anneaux 10a est immobilisé axialement. 3055927 6 En relation avec les figures 3 et 4, l'élément de maintien 10 est sous la forme d'un film 10b rétracté autour de la surface extérieure 5. Dans cette réalisation, la bague 8 peut être insérée dans un manchon de film 10b de dimension souhaitée, ledit manchon étant ensuite rétracté autour de la surface extérieure 5. 5 En particulier, une rétraction thermique du film 10b peut être réalisée après sa mise en place autour de la surface extérieure 5 (étape c de la figure 1), par exemple par soufflage d'air chaud et/ou par chauffage de la bague 8. En variante, l'utilisation d'un film 10b étirable peut être envisagée en tant qu'élément de 10 maintien 10. Sur la figure 3, le film 10b est disposé en partie centrale de la surface extérieure 5, sans la recouvrir complètement. Sur les figures 4, le film 10b recouvre entièrement la surface extérieure 5, et s'étend également au moins partiellement 15 en regard axial d'au moins un côté de l'alésage 1. Ainsi, en faisant varier la géométrie du manchon de film 10b, il est possible de le mettre en place sur les zones des segments 2 par lesquelles ils doivent être maintenus. Plus précisément, les figures 4 montrent un film 10b présentant un bord rentrant 20 13 de chaque côté de l'alésage 1, lesdits bords entourant chaque côté de l'alésage 1 pour fiabiliser le maintien des segments 2 de bague, notamment lors de la casse de la bague 8. En outre, les bords rentrants 13 permettent de retenir d'éventuelles projections lors de la casse de la bague 8. 25 Selon une réalisation dans laquelle la surface intérieure 4 est rectifiée sur la bague de roulement conditionnée, il est possible de découper préalablement au moins une portion d'au moins un bord rentrant 13 afin de faciliter l'accès de l'outillage de rectification, notamment au travers d'au moins un alésage 1, sur ladite surface intérieure. 30 En particulier, le film 10b recouvre alors les bords de la surface extérieure 5 qui peuvent avoir été préalablement ébavurés afin d'éviter un déchirement dudit film, notamment en cas de rétraction. De façon avantageuse, le film 10b est agencé 3055927 7 pour protéger la surface extérieure 5 lors de la rupture des ponts 6, notamment relativement aux contacts avec la presse 11. Par ailleurs, en relation avec la figure 4b, l'élément de maintien 10 présente une 5 zone de préhension qui est déchirable pour pouvoir séparer les deux segments 2 de bague. En particulier, l'un des bords 13 du film 10b présente une patte prédécoupée 14 qui peut être saisie manuellement pour pouvoir déchirer ledit film en vue du déconditionnement de la bague de roulement. 10 REVENDICATIONS1. Bague de roulement comprenant un alésage (1) pour le montage en rotation d'un organe tournant, ladite bague étant formée de deux segments (2) de bague qui sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs (3) pour former une surface annulaire intérieure (4) s'étendant continument sur ledit alésage et une surface annulaire extérieure (5), ladite bague étant caractérisée en ce qu'elle est conditionnée avec les segments (2) de bague assemblés au moyen d'au moins un élément (10) entourant la surface extérieure (5) en maintenant lesdits segments de bague en position relative. 2. Bague de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface extérieure (5) présente deux entailles (9) qui sont formées à l'interface de deux bords longitudinaux (3) de respectivement un segment (2) de bague. 3. Bague de roulement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les segments (2) de bague sont de géométrie hémicylindrique pour former deux demi-bagues. 4. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins un élément de maintien (10) est sous la forme d'un film (10b) rétracté autour de la surface extérieure (5). 5. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément de maintien (10) est sous la forme d'un anneau (10a) entourant élastiquement la surface extérieure (5). 6. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de maintien (10) s'étend également au moins partiellement en regard axial d'au moins un côté de l'alésage (1). 3055927 9 7. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface extérieure (5) présente des moyens géométriques (12) sur lesquels l'élément de maintien (10) est immobilisé axialement. 5 8. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un élément de maintien (10) présente une zone de préhension (14) qui est déchirable pour pouvoir séparer les deux segments (2) de bague. 10 9. Bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la surface intérieure (4) est rectifiée pour pouvoir recevoir en appui au moins une rangée de corps roulants assurant le guidage en rotation de l'organe tournant. 15 10. Procédé de réalisation d'une bague de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, ledit procédé prévoyant une bague cylindrique massive (8) dans laquelle les deux segments (2) de bague sont formés, l'élément de maintien (10) étant disposé autour de la surface extérieure (5) de ladite bague puis ladite 20 bague étant cassée en formant lesdits segments assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs (3). 11. Procédé de réalisation selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il prévoit, après la casse de la bague cylindrique massive (8), une rectification de 25 la surface intérieure (4). 12. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il prévoit une rectification de la surface extérieure (5) préalablement à la disposition de l'élément de maintien (10). 30 13. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il prévoit de réaliser deux rainures (7) sur la bague cylindrique massive (8), lesdites rainures ne débouchant pas dans l'alésage (1) 3055927 10 pour former des ponts (6) d'association des segments (2), la bague (8) étant cassée par rupture desdits ponts. 14. Procédé de réalisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que les 5 ponts (6) sont rompus par application d'un effort radial en regard des rainures (7). 15. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il prévoit une rétraction thermique de l'élément de maintien 10 ( 10) après sa mise en place autour de la surface extérieure (5).