Brevet FR3066563A1 — publié le 20181123

L'invention concerne un jeu comprenant une première et une deuxième cages destinées à être disposées coaxialement en regard axial pour la rétention de respectivement une rangée de corps roulants dans un espace de roulement d'un palier à roulement, ainsi qu'un palier à roulement dans lequel les cages d'un tel jeu sont montées pour assurer la rétention de respectivement une rangée de corps roulants. On connaît de nombreuses géométries de cage de rétention, notamment obtenues par moulage, comprenant un corps annulaire qui présente un talon ayant une paroi avant depuis laquelle s'étendent axialement des ponts, lesdits ponts formant entre eux et ledit talon des logements de rétention d'un corps roulant. En particulier, chaque pont comprend au moins une branche qui s'étend depuis la paroi avant du talon entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches de deux ponts adjacents un logement de rétention d'un corps roulant. En outre, le talon présente une paroi arrière dans laquelle débouche un évidement. Ce type de cage est destiné à être utilisé dans un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur formant entre eux au moins un chemin de roulement dans lequel une rangée de corps roulants est disposée afin de permettre la rotation relative desdits organes, chaque corps roulant de ladite rangée étant retenu dans un logement de ladite cage de rétention. En particulier, on connaît des paliers à roulement dans lesquels la rotation relative des organes est assurée par deux rangées de corps roulants, qui sont disposées chacune dans un des deux chemins de roulement formés à cet effet entre lesdits organes, deux cages telles que décrites précédemment étant montées dans respectivement un desdits chemins pour assurer la rétention de la rangée correspondante, avec leurs parois arrière respectives disposées en regard axial. 3066563 2 Pour satisfaire aux cahiers des charges de plus en plus sévères relativement à aux dimensions des paliers à roulement, notamment dans le domaine automobile, les constructeurs cherchent généralement à limiter l'encombrement axial desdits paliers, notamment en rapprochant les rangées de corps roulants. 5 Pour ce faire, une solution est de former deux pistes de roulement avec une interface axiale de dimension limitée. En outre, il est connu de limiter la dimension axiale de l'interface entre les cages, notamment en limitant l'épaisseur axiale des talons et/ou en disposant leurs parois arrière respectives sensiblement en 10 contact axial lors du montage desdites cages dans le palier à roulement. Toutefois, ces solutions ne donnent pas entièrement satisfaction, en ce que la seule mise en contact axial des talons ne permet d'obtenir qu'un gain de place relativement faible, en plus de générer des frottements limitant les possibilités de 15 rotation relative des cages. En outre, une limitation trop importante de la dimension axiale d'un talon induit une trop grande souplesse au niveau du fond des logements de rétention des corps roulants, ce qui peut avoir un impact négatif sur la fonction de rétention de 20 la cage. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un jeu de deux cages de rétention agencées pour limiter l'encombrement axial d'un palier à roulement tout en présentant une résistance mécanique suffisante 25 pour assurer une bonne rétention des corps roulants dans leurs logements respectifs, la fabrication desdites cages étant en outre facilement réalisable, notamment par injection. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un jeu comprenant une 30 première et une deuxième cages destinées à être disposées coaxialement en regard axial pour la rétention de respectivement une rangée de corps roulants dans un espace de roulement d'un palier à roulement, chaque cage comprenant un corps annulaire présentant un talon ayant une paroi avant depuis laquelle 3066563 3 s'étendent axialement des ponts, chaque pont comprenant au moins une branche qui s'étend depuis la paroi avant entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches de deux ponts adjacents un logement de rétention d'un corps roulant, le talon présentant une paroi arrière 5 dans laquelle débouche un évidement, les parois arrière présentant respectivement un premier et un deuxième motifs angulaires formant chacun une gorge et une couronne, lesdits motifs étant complémentaires et agencés pour que la première couronne - respectivement la deuxième couronne - vienne s'imbriquer axialement dans la deuxième gorge - respectivement la première 10 gorge - lorsque les cages sont disposées coaxialement avec leur paroi arrière en regard axial. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe extérieur et un organe intérieur pourvus chacun de deux pistes 15 annulaires formant deux chemins de roulement dans chacun desquels est disposée une rangée de corps roulants, une première et une deuxième cages d'un tel jeu étant montées dans respectivement un chemin de roulement pour assurer la rétention de la rangée correspondante, lesdites cages étant disposées coaxialement avec leurs parois arrière en regard axial, les gorges et les 20 couronnes de leurs motifs complémentaires étant imbriquées axialement l'une dans l'autre. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : 25 - les figures 1 a et 1 b sont des représentations en perspective vue de l'arrière de respectivement une première et une deuxième cages de rétention d'un jeu selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une représentation partielle en coupe longitudinale d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 3 est un agrandissement de la figure 2 représentant plus précisément l'interface axiale entre les cages. 3066563 4 En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un jeu comprenant une première 1 et une deuxième 2 cages destinées à être disposées coaxialement pour la rétention de respectivement une rangée de corps roulants 3, notamment sous la forme de billes, dans un espace de roulement 4 d'un palier à roulement, ainsi 5 qu'un palier à roulement dans lequel les cages 1, 2 d'un tel jeu sont montées pour assurer la rétention de respectivement une rangée de corps roulants 3. Dans cette description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à l'axe de rotation du palier. En particulier, les termes « intérieur » et 10 « extérieur » sont relatifs à une disposition respectivement proche et éloignée de cet axe, tandis que les termes « axial » et « radial » sont relatifs à des directions respectivement suivant cet axe et s'éloignant ou se rapprochant de lui. Chaque cage 1, 2 de rétention comprend un corps annulaire présentant un talon 15 5 qui a une paroi avant 5a depuis laquelle s'étendent axialement des ponts 6 pour former entre deux ponts 6 adjacents et ledit talon des logements 7 de rétention des corps roulants 3. En particulier, la cage 1, 2 peut être réalisée par moulage, notamment d'une matière plastique thermoplastique, par exemple en polyamide éventuellement renforcé par des fibres de verre. 20 Chaque pont 6 comprend au moins une branche 8 qui s'étend depuis la paroi avant 5a entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches 8 de deux ponts 6 adjacents un logement 7 de rétention d'un corps roulant 3. 25 Les branches 8 présentent de chaque côté une paroi sphérique 8a sur laquelle respectivement un corps roulant 3 est destiné à venir en contact glissant. Ainsi, un logement 7 de rétention est défini entre les deux branches 8 de deux ponts 6 adjacents et la paroi avant 5a du talon 5, ladite paroi avant définissant en 30 particulier le fond dudit logement et comprenant également une paroi sphérique 8b de glissement des corps roulants 3. 3066563 5 Chaque logement 7 de rétention présente une ouverture formée entre les deux ponts adjacents 6 correspondants pour permettre l'introduction d'un corps roulant 3 dans ledit logement. En particulier, pour permettre la rétention des corps roulants 3, les ouvertures présentent une dimension qui est inférieure à celle 5 desdits corps roulants ainsi qu'à celle des empreintes de moulage des logements 7. Dans le mode de réalisation représenté, les ponts 6 présentent chacun une unique branche 8 qui s'étend axialement depuis la paroi avant 5a du talon 5 en 10 étant inclinée radialement vers l'extérieur. Le talon 5 présente une paroi arrière 5b dans laquelle débouche un évidement 9. En relation avec les figures la et 1 b, l'évidement 9 débouche dans la paroi avant 5a, les branches 8 présentant une paroi intérieure qui est disposée dans le 15 prolongement axial dudit évidement. Ainsi, la cage 1, 2 peut être montée autour d'un organe intérieur 11 d'un palier à roulement. En relation avec les figures 2 et 3, on décrit ci-dessous un palier à roulement dans lequel les première 1 et deuxième 2 cages d'un jeu selon l'invention sont 20 montées pour assurer la rétention de respectivement une rangée de corps roulants 3. Le palier comprend un organe extérieur 12 et un organe intérieur 11 pourvus chacun de deux pistes annulaires 12a, 12b, 11a, 11 b formant deux chemins de 25 roulement dans chacun desquels est disposée une rangée de corps roulants 3. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe extérieur 12 comprend deux pistes annulaires extérieures 12a, 12b formées directement sur ledit organe extérieur. En outre, l'organe intérieur 11 présente une première piste annulaire 30 11a intérieure formée directement sur sa périphérie, ainsi qu'une bague 13 rapportée sur ladite périphérie, sur laquelle est formée une deuxième piste annulaire intérieure 11b. 3066563 6 Les première 1 et deuxième 2 cages du jeu sont montées dans respectivement un chemin de roulement pour assurer la rétention de la rangée de corps roulants 3 correspondante, et ce en étant disposées coaxialement avec leurs parois arrière 5b en regard axial. 5 Les parois arrière 5b présentent respectivement un premier et un deuxième motifs angulaires formant chacun une gorge 14a, 14b et une couronne 15a, 15b, lesdits motifs étant complémentaires et agencés pour que la première couronne 15a - respectivement la deuxième couronne 15b - vienne s'imbriquer axialement 10 dans la deuxième gorge 14b - respectivement la première gorge 14a - lorsque les cages 1, 2 sont disposées coaxialement avec leur paroi arrière 5b en regard axial. Ainsi, l'imbrication dans les gorges 14a, 14b permet de limiter l'encombrement 15 axial des cages 1, 2, et donc du palier à roulement, tandis que la présence de couronnes 15a, 15b de dimensions axiales adaptées confère aux talons 5 une épaisseur suffisante pour permettre aux cages 1, 2 de conserver une bonne résistance mécanique, afin d'assurer une bonne rétention des corps roulants 3 dans leurs logements 7 respectifs. 20 En outre, un tel agencement des gorges 14a, 14b et des couronnes 15a, 15b permet de fabriquer les cages 1, 2 de façon particulièrement simple, notamment par injection. 25 En particulier, comme représenté notamment sur la figure 3, chacune des parois arrière 5b, et notamment leur couronne 15a, 15b, est inscrite dans un plan radial P1, P2 respectif, lesdits plans se chevauchant axialement sur une dimension axiale D inférieure à 0,8 mm, notamment en étant comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm, et plus précisément de l'ordre de 0,6 mm, ce qui constitue un gain de 30 dimension axiale souhaitable pour le palier à roulement, notamment dans le domaine de l'automobile. 3066563 7 Par ailleurs, les motifs sont imbriqués en laissant à leur interface des espaces radiaux et/ou axiaux, et notamment à la fois de tels espaces radiaux et axiaux, afin de limiter les risques de frottement à ladite interface, et ainsi garantir une bonne rotation relative des organes 11, 12. 5 De façon générale, dans les modes de réalisation représentés, la couronne 15a, 15b d'un motif s'étend sur une portion intérieure de la paroi arrière 5b correspondante, l'autre couronne 15a, 15b s'étendant sur une portion extérieure de la paroi arrière 5b correspondante. De même, la gorge 14a, 14b d'un motif 10 s'étend sur une portion intérieure de la paroi arrière 5b correspondante, tandis que l'autre gorge 14a, 14b s'étend sur une portion extérieure de la paroi arrière 5b correspondante. En particulier, la figure 1a représente une première cage 1 d'un jeu, dont la 15 couronne 15a et la gorge 14a s'étendent respectivement sur des portions extérieure et intérieure de la paroi arrière 5b, afin de former un premier motif. De même, la figure lb représente la deuxième cage 2 d'un tel jeu, dans laquelle la couronne 15b et la gorge 14b s'étendent respectivement sur des portions intérieure et extérieure de la paroi arrière 5b, afin de former le deuxième motif 20 complémentaire du premier motif de la figure 1a. Ainsi, lorsque les cages 1, 2 sont montées dans l'espace de roulement 4, les premier et deuxième motifs sont disposés de manière antisymétrique par rapport à un plan radial, notamment le plan médian P s'étendant radialement entre les 25 plans respectifs P1, P2 des parois arrière 5b. Dans le mode de réalisation représenté, les parois arrière 5b des deux cages 1, 2 présentent une dimension radiale analogue, ce qui permet de faciliter la fabrication desdites cages, notamment par injection. Par ailleurs, la dimension 30 radiale des gorges 14a, 14b peut être analogue à celle des couronnes 15a, 15b, et les couronnes 15a, 15b peuvent notamment présenter une géométrie complémentaire à celle des gorges 14a, 14b. 3066563 8 Selon une réalisation, au moins une gorge 14a, 14b peut s'étendre continument sur la paroi arrière 5b correspondante. En particulier, comme représenté sur la figure 1 a, la première cage 1 du jeu considéré présente une gorge 14a s'étendant continument sur la portion intérieure de sa paroi arrière 5b. 5 En outre, au moins une cage 1, 2 peut présenter des logements 7 qui débouchent axialement dans la gorge 14a, 14b. Par exemple, sur la figure 1 b, la deuxième cage 2 du jeu considéré présente des logements 7 qui débouchent axialement dans sa gorge extérieure 14b. Ainsi, les logements 7 présentent une partie de 10 fond ajourée, et les ponts 6 sont maintenus essentiellement par la couronne 15b. Les parois arrière 5b présentent en outre un épaulement annulaire 17 qui est formé axialement de manière à séparer la gorge 14a, 14b de la couronne 15a, 15b. En particulier, l'épaulement 17 présente une dimension axiale e comprise 15 entre 80% et 100% de la dimension axiale E du talon 5 mesurée au niveau dudit épaulement. Ainsi, même si la résistance mécanique de la cage 1, 2 est principalement garantie par l'épaisseur de sa couronne 15a, 15b, une épaisseur supplémentaire 20 peut être laissée au niveau de sa gorge 14a, 14b pour renforcer ladite résistance mécanique, notamment au niveau du fond du logement 7 de réception des corps roulants 3. REVENDICATIONS1. Jeu comprenant une première (1) et un deuxième (2) cages destinées à être disposées coaxialement en regard axial pour la rétention de respectivement une rangée de corps roulants (3) dans un espace de roulement (4) d'un palier à roulement, chaque cage (1, 2) comprenant un corps annulaire présentant un talon (5) ayant une paroi avant (5a) depuis laquelle s'étendent axialement des ponts (6), chaque pont (6) comprenant au moins une branche (8) qui s'étend depuis la paroi avant (5a) entre une partie de base et une partie d'extrémité en délimitant entre les branches (8) de deux ponts (6) adjacents un logement (7) de rétention d'un corps roulant (3), le talon (5) présentant une paroi arrière (5b) dans laquelle débouche un évidement (9), ledit jeu étant caractérisé en ce que les parois arrière (5b) présentent respectivement un premier et un deuxième motifs angulaires formant chacun une gorge (14a, 14b) et une couronne (15a, 15b), lesdits motifs étant complémentaires et agencés pour que la première couronne (15a) - respectivement la deuxième couronne (15b) - vienne s'imbriquer axialement dans la deuxième gorge (14b) - respectivement la première gorge (14a) - lorsque les cages (1, 2) sont disposées coaxialement avec leurs parois arrière (5b) en regard axial. 2. Jeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois arrière (5b) présentent une dimension radiale analogue. 3. Jeu selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une gorge (14a) s'étend continument sur la paroi arrière (5b) correspondante. 4. Jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une cage (2) présente des logements (7) qui débouchent axialement dans la gorge (14b). 5. Jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une couronne (15b) s'étend sur une portion intérieure de la paroi arrière (5b) 3066563 10 correspondante, l'autre couronne (15a) s'étendant sur une portion extérieure de la paroi arrière (5b) correspondante. 6. Jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 5 qu'une gorge (14a) s'étend sur une portion intérieure de la paroi arrière (5b) correspondante, l'autre gorge (14b) s'étendant sur une portion extérieure de la paroi arrière (5b) correspondante. 7. Jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 10 la dimension radiale des gorges (14a, 14b) est analogue à celle des couronnes (15a, 15b). 8. Jeu selon la revendication 7, caractérisé en ce que les couronnes (15a, 15b) présentent une géométrie complémentaire à celle des gorges (14a, 14b). 15 9. Jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les parois arrière (5b) présentent un épaulement annulaire (17) qui est formé axialement de manière à séparer la gorge (14a, 14b) de la couronne (15a, 15b). 20 10. Jeu selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'épaulement (17) présente une dimension axiale (e) comprise entre 80% et 100% de la dimension axiale (E) du talon (5) mesurée au niveau dudit épaulement. 11. Palier à roulement comprenant un organe extérieur (12) et un organe 25 intérieur (11) pourvus chacun de deux pistes annulaires (11 a, 11 b, 12a, 12b) formant deux chemins de roulement dans chacun desquels est disposée une rangée de corps roulants (3), une première (1) et une deuxième (2) cages d'un jeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 étant montées dans respectivement un chemin de roulement pour assurer la rétention de la rangée 30 correspondante, lesdites cages étant disposées coaxialement avec leurs parois arrière (5b) en regard axial, les gorges (14a, 14b) et les couronnes (15a, 15b) de leurs motifs complémentaires étant imbriquées axialement l'une dans l'autre. 3066563 11 12. Palier à roulement selon la revendication 11, caractérisé en ce que les premier et deuxième motifs sont disposés de manière antisymétrique par rapport à un plan radial (P). 5 13. Palier à roulement selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que les motifs sont imbriqués en laissant des espaces axiaux et/ou radiaux à leur interface. 14. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, 10 caractérisé en ce que chacune des parois arrière (5b) est inscrite dans un plan radial (P1, P2) respectif, lesdits plans se chevauchant axialement sur une dimension axiale (D) inférieure à 0,8 mm, notamment comprise entre 0,4 et 0,8 MM.