Brevet FR3062691A1 — publié le 20180810

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un palier à roulement. L'invention s'applique aux paliers à roulement comprenant deux organes - respectivement extérieur et intérieur - montés en rotation relative autour d'un axe commun par l'intermédiaire de deux rangées de billes. Dans certaines applications, l'organe extérieur présente deux pistes de roulement - respectivement externe et interne - qui sont espacées axialement, l'organe intérieur présentant une piste qui s'étend axialement entre deux bords de roulement - respectivement externe et interne -, lesdites pistes et lesdits bords étant incurvés radialement respectivement intérieurement et extérieurement pour pouvoir former entre eux un chemin de roulement à contact oblique pour chacune des rangées de billes. Pour assembler de tels paliers, on connait des procédés qui prévoient de : monter l'organe extérieur autour de l'organe intérieur avec les pistes de roulement dudit organe extérieur en regard radial de respectivement un bord de la piste de roulement de l'organe intérieur pour former les deux chemins de roulement ; déplacer relativement lesdits organes pour permettre l'introduction des billes dans chacun des chemins de roulement ; recentrer lesdits organes pour réaliser ledit assemblage. Toutefois, ces types de procédés ne donnent pas entière satisfaction, en ce que les billes des paliers ainsi assemblés sont disposées avec un jeu dans leurs chemins de roulement respectifs, ce qui n'est pas souhaitable dans certaines applications. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant un procédé permettant d'assembler de façon particulièrement simple un palier à roulement à deux rangées de billes à contact oblique, dans lequel lesdites billes sont pré-chargées dans leurs chemins de roulement respectifs. 3062691 2 A cet effet, l'invention propose un procédé d'assemblage d'un palier à roulement comprenant deux organes - respectivement extérieur et intérieur - montés en rotation relative autour d'un axe commun par l'intermédiaire de deux rangées de billes, l'organe extérieur présentant deux pistes de roulement - respectivement 5 externe et interne - qui sont espacées axialement et l'organe intérieur présentant une piste s'étendant axialement entre deux bords de roulement - respectivement externe et interne -, lesdites pistes et lesdits bords étant incurvés radialement respectivement intérieurement et extérieurement pour pouvoir former entre eux un chemin de roulement à contact oblique pour chacune des rangées de billes, 10 ledit procédé prévoyant d'appliquer une température différentielle aux organes et de monter l'organe extérieur autour de l'organe intérieur avec les pistes de roulement dudit organe extérieur en regard radial de respectivement un bord de la piste de roulement dudit organe intérieur, puis successivement de : - excentrer relativement les organes de sorte que les axes desdits organes 15 soient décalés radialement d'une distance suffisante pour former une première bouche entre la piste interne et le bord externe, ladite bouche étant agencée pour permettre l'introduction des billes le long de la piste de roulement intérieure jusqu'au bord externe ; - introduire les billes de la rangée externe au travers de ladite première 20 bouche ; - recentrer les organes ; - déverser relativement les organes de sorte que les axes desdits organes forment un angle suffisant pour former une deuxième bouche entre la piste interne et le bord externe, ladite bouche étant agencée pour permettre 25 l'introduction des billes sur la piste interne ; - introduire les billes de la rangée interne au travers de ladite deuxième bouche ; - disposer relativement les organes de façon coaxiale de sorte que les billes de la rangée interne - respectivement externe - soient disposées entre le 30 bord interne - respectivement externe - et la piste interne - respectivement externe ; - répartir angulairement les billes dans leurs chemins de roulement respectifs ; 3062691 3 - annuler la température différentielle entre les organes pour, par dilatation différentielle des bords et des pistes, appliquer une pré-charge sur les billes en contact oblique entre lesdits bords et lesdites pistes. 5 D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un palier à roulement lors de l'étape d'introduction des billes de la rangée externe d'un procédé selon l'invention ; 10 - les figures 2 et 3 sont des vues partielles en coupe longitudinale du palier de la figure 1, respectivement lors de l'étape d'introduction des billes de la rangée interne (figure 2) et lors de l'étape de disposition relative coaxiale des organes (figure 3) d'un procédé selon l'invention ; - les figures 4a et 4b représentent l'organe extérieur du palier à roulement 15 des figures 1 à 3, respectivement en perspective (figure 4a) et en vue de dessous (figure 4b). En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement comprenant deux organes - respectivement extérieur 1 et intérieur 2 - montés 20 en rotation relative autour d'un axe commun par l'intermédiaire de deux rangées de billes 3. Dans la description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation 25 éloignée et proche dudit axe. En outre, les termes « interne » et « externe » sont définis par rapport à la disposition des organes sur les figures 1, 2 et 3, respectivement en haut et en bas sur chacune de ces figures. En particulier, les organes 1, 2 sont des pièces monobloc massives réalisées, 30 par exemple par forge, en acier à roulement. En outre, dans le mode de réalisation représenté, l'organe intérieur 2 présente en une seule pièce un flasque 4 destiné à l'association dudit organe à un élément fixe. 3062691 4 L'organe extérieur 1 présente deux pistes de roulement - respectivement externe le et interne 1 i - qui sont espacées axialement, l'organe intérieur 2 présentant une piste 5 s'étendant axialement entre deux bords de roulement - respectivement externe 5e et interne 5i -, la piste de roulement externe le - 5 respectivement interne 1 i - étant disposée en regard du bord de roulement externe 5e - respectivement interne 5i - pour former un chemin de roulement externe - respectivement interne - dans lequel une rangée de billes 3 est disposée. 10 En particulier, les pistes 1 e, 1 i et les bords 5e, 5i sont incurvés radialement respectivement intérieurement et extérieurement pour pouvoir former entre eux un chemin de roulement à contact oblique pour chacune des rangées de billes 3. De façon connue, les billes 3 peuvent être maintenues dans leur rangée par une 15 cage de rétention. En outre, le palier peut être équipé de moyens d'étanchéité des chemins de roulement pour notamment limiter les fuites de lubrifiant présent dans les chemins de roulement ainsi que la contamination desdits chemins avec des polluants extérieurs. 20 Pour permettre l'assemblage d'un tel palier, le procédé prévoit de monter l'organe extérieur 1 autour de l'organe intérieure 2 avec les pistes de roulement 1e, 1 i, dudit organe extérieur en regard radial de respectivement un bord 5e, Si de la piste de roulement 5 dudit organe intérieur. 25 Ensuite, comme représenté sur la figure 1, le procédé prévoit d'excentrer relativement les organes 1, 2 de sorte que leurs axes respectifs Ae, Ai soient décalés radialement d'une distance D suffisante pour former une première bouche 6 entre la piste interne 1 i et le bord interne Si, ladite première bouche étant agencée pour permettre l'introduction des billes 3 le long de la piste de 30 roulement intérieure 5 jusqu'au bord externe 5e. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe extérieur 1 présente un épaulement 7 séparant axialement les pistes de roulement 1e, 1 i. 3062691 5 En relation avec la figure 1, le procédé prévoit, lors de l'excentration relative des organes 1, 2, de déplacer l'épaulement 7 relativement à la piste de roulement intérieure 5, de manière à mettre ledit épaulement en butée radiale sur une 5 portion 5a de ladite piste qui est opposée à la première bouche 6. Ainsi, on prolonge la première bouche 6 jusqu'au bord externe 5e en formant, entre ledit épaulement et une portion opposée 5b de ladite piste, un jeu J1 dont la dimension Dl est supérieure au diamètre d des billes 3, afin de permettre la disposition des billes 3 introduites par ladite première bouche sur le bord externe 5e. 10 En particulier, l'épaulement 7 présente une surface cylindrique destinée à venir en butée radiale contre la piste 5 de roulement intérieure, ladite surface cylindrique présentant une dimension axiale agencée pour garantir la stabilité dudit appui, et donc de la première bouche 6, lors de l'introduction des billes 3. 15 Une fois la première bouche 6 ainsi formée, le procédé prévoit d'introduire les billes 3 de la rangée externe au travers de ladite première bouche, puis de recentrer les organes 1, 2. 20 Le procédé peut en outre prévoir d'équiper au moins un organe 1, 2 d'un déflecteur externe 8 qui est agencé pour empêcher, lors de l'excentration desdits organes, le passage des billes 3 de la rangée externe au-delà de la piste externe le et/ou du bord externe 5e. 25 En relation avec la figure 1, l'organe extérieur 1 présente un bord externe 9 sur lequel un tel déflecteur 8 est fixé, ledit déflecteur présentant une partie 8a d'association audit bord externe et un rebord 8b saillant radialement vers l'intérieur et agencé pour, lors de l'excentration des organes 1, 2, former avec la piste de roulement intérieure 5 un jeu J2 dont la dimension D2 est inférieure au 30 diamètre d des billes 3. En particulier, le déflecteur 8 est formé en une pièce distincte de l'organe extérieur 1, par exemple en matière plastique, notamment afin de pouvoir être 3062691 6 dissocié dudit organe extérieur en fin d'assemblage du palier, par exemple pour permettre la disposition d'une cage de rétention des billes 3 et/ou de moyens d'étanchéité dans le chemin de roulement externe. Dans le mode de réalisation représenté, la partie d'association 8a comprend un logement 10 dans lequel le 5 bord externe 9 est emmanché, notamment réversiblement. Le déflecteur 8 peut en outre s'étendre le long d'une partie de la périphérie de l'organe 1, 2 qu'il équipe, notamment sur une course angulaire a comprise entre 1600 et 2200. Sur les figure 4a et 4b, le déflecteur 8 s'étend sur la périphérie de 10 l'organe extérieur 1 sur une course angulaire de l'ordre de 1800 . En relation avec la figure 2, le procédé prévoit ensuite de déverser relativement les organes 1, 2, de sorte que les axes Ai, Ae desdits organes forment un angle p suffisant pour former une deuxième bouche 11 entre la piste interne 1i et le 15 bord interne 5i, ladite deuxième bouche étant agencée pour permettre l'introduction des billes 3 sur la piste interne 1i. En particulier, le procédé prévoit, lors du déversement relatif des organes 1, 2, de déplacer l'épaulement 7 relativement à la piste de roulement intérieure 5, de 20 manière à ce que ledit épaulement forme, avec une portion 5c de ladite piste qui est en regard de la deuxième bouche 11, un jeu J3 dont la dimension D3 est inférieure au diamètre d des billes 3, afin de maintenir les billes 3 introduites sur la piste interne 1i. 25 En outre, le déflecteur externe 8 est également agencé pour empêcher, lors du déversement des organes 1, 2, le passage des billes 3 de la rangée externe au-delà de la piste externe 1e et/ou du bord externe 5e. Pour ce faire, en relation avec la figure 2, le rebord radial 8b du déflecteur 8 est agencé pour, lors de ce déversement, former avec la piste de roulement intérieure 5 un jeu J4 dont la 30 dimension D4 est inférieure au diamètre d des billes 3. Une fois la deuxième bouche 11 ainsi formée, le procédé prévoit d'introduire les billes 3 de la rangée interne au travers de ladite deuxième bouche, puis, comme 3062691 7 représenté sur la figure 3, de disposer relativement les organes 1, 2 de façon coaxiale, de sorte que les billes 3 de la rangée interne - respectivement externe - soient disposées entre le bord interne 5i - respectivement externe 5e - et la piste interne 1i - respectivement externe le. De façon avantageuse, l'organe extérieur 1 est disposé autour de l'organe intérieur 2 avec le côté interne disposé au-dessus du côté externe, afin de permettre l'introduction des billes 3 par gravité dans leurs chemins de roulement respectifs. Pour permettre l'assemblage du palier sans formation de jeu entre les billes 3 et leurs chemins de roulement respectifs, le procédé prévoit, préalablement et/ou après le montage de l'organe extérieur 1 autour de l'organe intérieur 2, d'appliquer une température différentielle aux organes 1, 2. 15 Ensuite, après l'introduction des billes 3 dans chacun des chemins de roulement et la disposition coaxiale des organes 1, 2, le procédé prévoit d'annuler la température différentielle entre les organes 1, 2 pour, par dilatation différentielle des bords 5e, Si et des pistes 1 e, 1i, appliquer une pré-charge sur les billes 3 en 20 contact oblique entre lesdits bords et lesdites pistes. En particulier, pour appliquer une telle température différentielle, le procédé peut prévoir de chauffer l'organe extérieur 1, notamment à une température de l'ordre de 100°C. 25 Le procédé prévoit également, après disposition des organes 1, 2 de façon coaxiale et avant l'annulation de la température différentielle, de répartir angulairement les billes 3 dans leurs chemins de roulement respectifs. En particulier, un outil peut être utilisé afin de répartir les billes 3 dans chacun des 30 chemins de roulement, ledit outil pouvant traverser les chemins de roulement pour répartir les billes 3 en une seule fois ou en être disposé de chaque côté libre desdits chemins pour répartir successivement les billes 3 dans chacun desdits chemins. 5 10 3062691 8 On peut ensuite équiper le palier avec des cages de rétention et/ou des dispositifs d'étanchéité, notamment en retirant le déflecteur 8. En variante, les cages de rétention peuvent être utilisées pour répartir les billes dans leurs chemins de 5 roulement respectifs. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un palier à roulement comprenant deux organes - respectivement extérieur (1) et intérieur (2) - montés en rotation relative autour d'un axe commun par l'intermédiaire de deux rangées de billes (3), l'organe extérieur (1) présentant deux pistes de roulement - respectivement externe (le) et interne (1i) - qui sont espacées axialement et l'organe intérieur (2) présentant une piste (5) s'étendant axialement entre deux bords de roulement - respectivement externe (5e) et interne (5i) -, lesdites pistes et lesdits bords étant incurvés radialement respectivement intérieurement et extérieurement pour pouvoir former entre eux un chemin de roulement à contact oblique pour chacune des rangées de billes (3), ledit procédé prévoyant d'appliquer une température différentielle aux organes (1, 2) et de monter l'organe extérieur (1) autour de l'organe intérieur (2) avec les pistes de roulement (le, 1i) dudit organe extérieur en regard radial de respectivement un bord (5e, Si) de la piste de roulement (5) dudit organe intérieur, puis successivement de : - excentrer relativement les organes (1, 2) de sorte que les axes (Ai, Ae) desdits organes soient décalés radialement d'une distance (D) suffisante pour former une première bouche (6) entre la piste interne (1i) et le bord interne (Si), ladite bouche étant agencée pour permettre l'introduction des billes (3) le long de la piste de roulement intérieure (5) jusqu'au bord externe (5e) ; - introduire les billes (3) de la rangée externe au travers de ladite première bouche ; - recentrer les organes (1, 2) ; - déverser relativement les organes (1, 2) de sorte que les axes (Ai, Ae) desdits organes forment un angle (13) suffisant pour former une deuxième bouche (11) entre la piste interne (1i) et le bord interne (Si), ladite bouche étant agencée pour permettre l'introduction des billes (3) sur la piste interne (1i) ; - introduire les billes (3) de la rangée interne au travers de ladite deuxième bouche ; 3062691 10 - disposer relativement les organes (1, 2) de façon coaxiale de sorte que les billes (3) de la rangée interne - respectivement externe - soient disposées entre le bord interne (5i) - respectivement externe (5e) - et la piste interne (1i) - respectivement externe (1e) ; 5 - répartir angulairement les billes (3) dans leurs chemins de roulement respectifs - annuler la température différentielle entre les organes (1, 2) pour, par dilatation différentielle des bords (5e, 5i) et des pistes (1 e, li), appliquer une pré-charge sur les billes (3) en contact oblique entre lesdits bords et 10 lesdites pistes. 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, dans lequel l'organe extérieur (1) présente un épaulement (7) séparant axialement les pistes de roulement (1 e, 1i), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il prévoit, lors de 15 l'excentration et/ou du déversement, de déplacer ledit épaulement relativement à la piste (5) de l'organe intérieur (2). 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'excentration relative des organes (1, 2), l'épaulement (7) est mis en butée 20 radiale sur une portion (5a) de la piste (5) de l'organe intérieur (2) qui est opposée à la première bouche (6) afin de prolonger ladite première bouche jusqu'au bord externe (5e) en formant un jeu (J1) entre ledit épaulement et une portion (5b) opposée de la piste (5) de l'organe intérieur (2), la dimension (D1) dudit jeu étant supérieure au diamètre (d) des billes (3). 25 4. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, lors du déversement relatif des organes (1, 2), l'épaulement (7) forme un jeu (J3) avec une portion (5c) de la piste (5) de l'organe intérieur (2) qui est en regard de la deuxième bouche (11), la dimension (D3) dudit jeu étant inférieure 30 au diamètre (d) des billes (3) afin de maintenir les billes (3) introduites sur la piste interne (1i). 3062691 11 5. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) est disposé autour de l'organe intérieur (2) avec le côté interne disposé au-dessus du côté externe, les billes (3) étant introduites par gravité. 5 6. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il prévoit d'équiper au moins un organe (1, 2) d'un déflecteur externe (8) qui est agencé pour empêcher, lors de l'excentration et/ou du déversement des organes (1, 2), le passage des billes (3) de la rangée externe 10 au-delà de la piste externe (1e) et/ou du bord externe (5e). 7. Procédé d'assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un déflecteur (8) s'étend le long d'une partie de la périphérie de l'organe (1) qu'il équipe, notamment sur une course angulaire (a) comprise entre 160 et 2200 . 15 8. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) présente un bord externe (9) sur lequel un déflecteur (8) est fixé, ledit déflecteur présentant une partie (8a) d'association audit bord et un rebord (8b) saillant radialement vers l'intérieur qui est agencé pour, lors de 20 l'excentration et/ou du déversement des organes (1, 2), former un jeu (J2, J4) avec la piste (5) de l'organe intérieur (2) dont la dimension (D2, D4) est inférieure au diamètre (d) des billes (3). 9. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 25 caractérisé en ce que l'organe extérieur (1) est chauffé, notamment à une température de l'ordre de 100°C.