Brevet FR3075287A1 — publié le 20190621

-1 L'invention concerne un procede de montage d'un palier a roulement dans un mecanisme fonctionnel. De fagon conventionnelle, le palier comprend un ensemble interieur incluant au moins un organe interieur et un ensemble exterieur incluant au moins un organe exterieur, lesdits organes formant entre eux un espace de roulement dans lequel est dispose un ensemble de roulement, incluant au moins une rangee de corps roulants, pour permettre la rotation relative desdits organes exterieur et interieur. 1 0 Selon une application particuliere, l'invention concerne le montage des paliers a roulement de type a rotule sur rouleaux dans lesquels l'organe interieur presente deux pistes de roulement sur chacune desquelles une rangee de rouleaux est disposee, l'organe exterieur presentant une piste de roulement spherique dans laquelle les deux rangees de rouleaux sont disposees afin de permettre un 15 rotulage angulaire desdits organes. Pour assurer le bon fonctionnement du palier, notamment relativement a sa duree de vie, le procede prevoit une deformation dudit palier lors de son montage dans le mecanisme pour ajuster un jeu fonctionnel entre l'ensemble de roulement 20 et les ensembles interieur et exterieur. En particulier, l'invention s'applique au montage d'un palier dont l'organe interieur presente un alesage qui est emmanche sur un cone du mecanisme fonctionnel, notamment afin de guider en rotation un arbre solidaire dudit cone. Le cone est 25 agence pour, en fonction de la distance d'emmanchement, ajuster un jeu fonctionnel du fait de la dilatation de ('alesage par ledit cone. Pour obtenir le jeu fonctionnel necessaire a un fonctionnement optimal du palier, ledit jeu peut etre controle au moyen de cales d'epaisseur variable, l'epaisseur 30 maximale de la cale pouvant etre interposee entre l'ensemble de roulement et l'ensemble exterieur dormant une image dudit jeu. 2 Toutefois, la fiabilite de ce controle reste insuffisante pour garantir avec precision le jeu fonctionnel optimal, et ce d'autant plus lors du montage des paliers a roulement de type a rotule sur rouleaux, puisque leur rotulage en depend directement. 5 Pour tenter de resoudre ce probleme, le document EP-1 508 709 propose ('utilisation d'une jauge de contrainte dont la precision se fait toutefois au detriment de la simplicite de mise en oeuvre. L'invention vise a perfectionner l'art anterieur en proposant notamment un procede de montage d'un palier a roulement dans lequel le jeu fonctionnel peut etre controle de fagon particulierement simple et fiable, et ce notamment en relation avec le montage d'un palier a rotule sur rouleaux sur un cone. A cet effet, l'invention propose un procede de montage d'un palier a roulement dans un mecanisme fonctionnel, ledit palier comprenant un ensemble interieur et un ensemble exterieur formant entre eux un espace de roulement dans lequel est dispose un ensemble de roulement pour permettre la rotation relative desdits ensembles exterieur et interieur, ledit procede prevoyant une deformation du palier lors de son montage dans le mecanisme pour ajuster un jeu fonctionnel entre ('ensemble de roulement et les ensembles interieur et exterieur, ledit procede prevoyant : - d'equiper au moins un ensemble avec un dispositif apte a changer d'etat optique en fonction de la deformation du palier ; - de controler le jeu fonctionnel par observation de l'etat optique dudit dispositif. D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront dans la description qui suit, faite en reference aux figures jointes, dans lesquelles : - les figures 1 et 2 sont des demi-coupes axiales montrant un palier a roulement monte selon respectivement un mode de realisation de l'invention ; 3 - les figures 3a et 3b representent schematiquement un dispositif de controle equipant le palier a roulement de la figure 1, selon respectivement un mode de realisation de ('invention ; - les figures 4a et 4b representent schematiquement un dispositif de 5 controle equipant le palier a roulement de la figure 2, selon respectivement un mode de realisation de ('invention. En relation avec ces figures, on decrit ci-dessous un procede de montage d'un palier a roulement dans un mecanisme fonctionnel, notamment permettant le 10 guidage en rotation d'un arbre tournant 1. Le palier comprend un ensemble interieur et un ensemble exterieur formant entre eux un espace de roulement dans lequel est dispose un ensemble de roulement pour permettre la rotation relative desdits ensembles exterieur et interieur. 15 Dans la description, les termes 0 exterieur » et 0 interieur » sont Minis par rapport a l'axe de rotation de l'ensemble tournant, respectivement pour une localisation eloignee et proche dudit axe. Les termes 0 axial » et 0 radial » sont egalement Minis par rapport a cet axe, respectivement pour une direction 20 suivant cet axe et s'eloignant ou se rapprochant de lui. Dans les modes de realisation representes, les ensembles exterieur et interieur comprennent respectivement un organe exterieur 2 et un organe interieur 3 pourvus chacun d'au moins une piste annulaire 2a, 3a, 3b de roulement formant 25 entre lesdits organes un espace de roulement dans lequel est disposee au moins une rangee 4a, 4b de corps roulants 4 pour permettre la rotation relative desdits organes. L'ensemble de roulement comprend en outre au moins une cage 5a, 5b disposee dans l'espace de roulement. 30 Plus precisement, la description est faite en relation avec un palier a roulement de type a rotule sur rouleaux, dans lequel l'ensemble de roulement comprend deux rangees 4a, 4b de rouleaux 4 qui sont retenues par respectivement une cage 5a, 5b en etant espacees axialement dans l'espace de roulement, ('organe 4 interieur 3 presentant deux pistes 3a, 3b de roulement sur chacune desquelles une rangee 4a, 4b de rouleaux 4 est disposee, l'organe exterieur 2 presentant une piste 2a de roulement spherique dans laquelle les deux rangees 4a, 4b de rouleaux 4 sont disposees afin de permettre un rotulage angulaire desdits 5 organes. Un tel palier a roulement permet un rotulage angulaire des ensembles en autorisant leur rotation relative sous desalignement, c'est-a-dire lorsque les axes respectifs de chacun des organes 2, 3 forment un angle entre eux. Ainsi, ce type 10 de palier est particulierement adapte au guidage en rotation d'un arbre 1 tournant par rapport a une structure fixe, dans lequel l'axe de rotation dudit arbre peut fluctuer. La figure 1 repr6sente une realisation dans laquelle l'ensemble exterieur 15 comprend un dispositif d'etancheite 6a, 6b pour chacun des cotes de l'espace de roulement. En particulier, le dispositif d'etancheite 6a, 6b comprend une armature rigide 7 qui est solidaire de l'organe exterieur 2, ladite armature etant equipee d'un element elastomere presentant au moins une !byre 8 en contact frottant sur une portee de l'organe interieur 3. 20 La figure 2 represente une realisation dans laquelle chacune des pistes de roulement 3a, 3b de l'organe interieur 3 est equipee d'un collet 9 de retenue des rouleaux 4, !edit collet presentant notamment une portee peripherique exterieure 9a. 25 Pour assurer le bon fonctionnement du palier, notamment relativement a sa duree de vie, le procede prevoit une deformation dudit palier lors de son montage dans le mecanisme pour ajuster un jeu fonctionnel entre l'ensemble de roulement et les ensembles interieur et exterieur. En particulier, le jeu fonctionnel peut etre 30 positif, ou negatif pour appliquer une precharge de l'ensemble de roulement entre les ensembles interieur et exterieur. 5 Selon une realisation, l'organe interieur 3 peut etre dilate lors du montage du palier dans le mecanisme. Selon une autre realisation, eventuellement complementaire, l'organe exterieur 2 peut etre compresse lors du montage du palier dans le mecanisme. 5 L'organe interieur 3 pr6sente un alesage 10 qui est emmanch6 sur un cone 11 du mecanisme fonctionnel pour, en fonction de la distance d'emmanchement, ajuster un jeu fonctionnel du fait de la dilatation dudit alesage par ledit cone. 10 En relation avec les figures 1 et 2, le cone 11 est solidaire de l'arbre 1 du mecanisme fonctionnel, un ecrou 12 etant monte sur ledit cone pour pousser l'organe interieur 3 le long dudit cone sur une distance d'emmanchement. Ainsi, la dilatation de l'organe interieur 3 ajuste le jeu fonctionnel entre les rouleaux 4 et les pistes de roulement 2a, 3a, 3b, pouvant aller jusqu'a appliquer une 15 precharge desdits rouleaux entre lesdites pistes. En variante, l'arbre 1 peut pr6senter une portion conique sur laquelle ('alesage 10 est emmanche. Le procede de montage prevoit de controler le jeu fonctionnel par observation de l'etat optique d'un dispositif apte a changer d'etat optique en fonction de la 20 deformation du palier, ledit dispositif equipant au moins un ensemble, notamment au moins un composant d'au moins l'ensemble exterieur, l'ensemble interieur et l'ensemble de roulement. En particulier, dans les modes de realisation representes, l'etat optique du 25 dispositif de controle est fonction de la dilatation de l'organe interieur 3, le procede prevoyant d'ajuster la distance d'emmanchement jusqu'a controler le jeu fonctionnel souhaite. De fawn avantageuse, le dispositif de controle est fixe a l'organe interieur 3 ou a un composant de l'ensemble interieur qui est solidaire en dilatation dudit organe. En variante, le dispositif de controle peut etre dispose 30 sur un composant de l'ensemble de roulement, par exemple une cage 5a, 5b, et/ou sur un composant de l'ensemble exterieur, par exemple sur l'organe exterieur 2. 6 Ainsi, grace a ce controle simple et fiable, le procede permet d'obtenir le jeu fonctionnel necessaire a un fonctionnement optimal du palier dans le mecanisme fonctionnel, notamment relativement a sa duree de vie. En particulier, le controle du jeu fonctionnel peut etre realise par observation visuelle et/ou par un systeme 5 video ou d'analyse spectrale de l'etat optique du dispositif. Selon une realisation avantageuse, le procede prevoit un controle iteratif du jeu fonctionnel lors du montage du palier dans le mecanisme, la deformation du palier etant stoppee apres controle d'un jeu fonctionnel seuil, notamment en 10 stoppant le serrage de l'ecrou 12 dans les modes de realisation representes. Pour ce faire, le dispositif de controle peut etre apte a changer d'etat optique en fonction d'au moins une valeur seuil de deformation du palier, par exemple qui correspond a un jeu fonctionnel souhaite. En outre, plusieurs dispositifs de 15 controle qui sont aptes a changer d'etat optique en fonction de respectivement une valeur seuil de deformation du palier peuvent etre utilises, le procede prevoyant de pouvoir controler le jeu fonctionnel induit par chacune desdites deformations seuils. 20 Selon une realisation, le dispositif de controle est solidaire d'une portee d'un ensemble qui subit la deformation du palier, ladite portee pouvant etre disposee d'un cote du palier, par exemple du cote au la contrainte de deformation est appliquee, ou de l'autre en fonction de la visibilite de ladite portee dans ('application consideree. 25 Selon les realisations des figures 3a et 3b, un dispositif de controle comprend un temoin 13 qui est fixe sur une portee d'un ensemble, !edit temoin etant realise a base d'un materiau qui est apte a changer de spectre optique en fonction de sa deformation. Le materiau utilise peut etre de type mecano-chromatique, par 30 exemple en etant a base de poly-2-vinyl-pyridine, depose en couche mince sur la portee, notamment en trois bandes concentriques pouvant changer de couleurs specifiquement en fonction de leur deformation. 7 La figure 3a represente un temoin 13 fixe sur une portee de l'organe interieur 3 et la figure 3b un temoin 13 fixe sur une portee de la !byre 8 du dispositif d'etancheite 6a. Dans les deux cas, la dilatation de l'organe interieur 3 induit celle de la portee et donc la possibilite de changement de spectre optique, notamment 5 de couleur, du temoin 13. La figure 4a represente un dispositif de controle comprenant un motif geometrique 14 qui est realise sur une portee d'un ensemble, ledit motif etant agence pour changer de geometrie en fonction de la deformation de ladite portee. 10 Plus precisement, deux barrettes 14a, 14b sensiblement radiales et espacees angulairement d'un pas X peuvent etre realisees, par exemple par gravure, sur une portee de l'organe interieur 3, notamment sur le collet 9, l'espacement X et/ou l'inclinaison 13 relatifs desdites barrettes dependant directement de la dilatation de ladite portee. 15 De fawn avantageuse, le controle du jeu fonctionnel peut etre realise par comparaison du motif geometrique 14 avec un etalon dudit motif, par exemple au moyen d'une loupe gravee avec ledit etalon. La figure 4a represente les barrettes 14a, 14b en position nominale (trait pointille) et en etat contraint (trait plein). 20 Selon une realisation, un dispositif de controle comprend un temoin 15 qui est fixe sur une portee d'un ensemble, ladite fixation et/ou ledit temoin etant agence pour se degrader visuellement en fonction de la deformation de ladite portee, le controle de la pr6chage induite par ladite d6formation etant realise par 25 observation de ladite degradation. La figure 4b represente un tel temoin 15 partiellement decolle de la portee peripherique 9a du collet 9 sous l'effet de la dilatation correspondant a un jeu fonctionnel seuil a obtenir dans le montage. 30 Pour ce faire, le materiau de la fixation et/ou du temoin 15 peut presenter un module de Young superieur et/ou un allongement a la rupture inferieur a ceux du materiau de la portee 9a de ('ensemble. En particulier, le temoin 15 peut etre colle 8 sur la portee 9a au moyen d'un adhesif fusible mecaniquement, REVENDICATIONS1. Proc6d6 de montage d'un palier a roulement dans un mecanisme fonctionnel, ledit palier comprenant un ensemble interieur et un ensemble exterieur formant entre eux un espace de roulement dans lequel est dispose un ensemble de roulement pour permettre la rotation relative desdits ensembles exterieur et interieur, ledit procede prevoyant une deformation du palier lors de son montage dans le mecanisme pour ajuster un jeu fonctionnel entre l'ensemble de roulement et les ensembles interieur et exterieur, ledit procede etant caracterise en ce qu'il prevoit : - d'equiper au moins un ensemble avec un dispositif (13, 14, 15) apte a changer d'etat optique en fonction de la deformation du palier ; - de controler le jeu fonctionnel par observation de l'etat optique dudit dispositif. 2. Procede de montage selon la revendication 1, caracterise en ce que l'ensemble interieur comprend un organe (3) qui est dilate lors du montage du palier dans le mecanisme, l'etat optique d'un dispositif de controle (13, 14, 15) etant fonction de ladite dilatation. 3. Procede de montage selon la revendication 2, caracterise en ce que le dispositif de controle (13, 14, 15) est fixe a l'organe interieur (3) ou a un composant de l'ensemble interieur qui est solidaire en dilatation dudit organe. 4. Procede de montage selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterise en ce que l'organe interieur (3) presente un alesage (10) qui est emmanche sur un cone (11) du mecanisme fonctionnel pour, en fonction de la distance d'emmanchement, ajuster un jeu fonctionnel du fait de la dilatation dudit alesage par ledit cone, ledit procede prevoyant d'ajuster la distance d'emmanchement jusqu'a controler un jeu fonctionnel souhaite. 5. Procede de montage selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce qu'un dispositif de controle comprend un temoin (15) qui est 10 fixe sur une portee d'un ensemble, ladite fixation et/ou ledit temoin etant agence pour se degrader visuellement en fonction de la deformation de ladite portee, le controle de la pr6chage induite par ladite d6formation etant realise par observation de ladite degradation. 6. Procede de montage selon la revendication 5, caracterise en ce que le materiau de la fixation et/ou du temoin (15) presente un module de Young superieur et/ou un allongement a la rupture inferieur a ceux du materiau de la portee de ('ensemble. 7. Procede de montage selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caracterise en ce qu'un dispositif de controle comprend un temoin (13) qui est fixe sur une portee d'un ensemble, ledit temoin etant realise a base d'un materiau qui est apte a changer de spectre optique en fonction de sa deformation. 8. Procede de montage selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise en ce qu'un dispositif de controle comprend un motif geometrique (14) qui est realise sur une portee d'un ensemble, ledit motif etant agence pour changer de geometrie en fonction de la deformation de ladite portee. 9. Procede de montage selon la revendication 8, caracterise en ce que le controle du jeu fonctionnel est realise par comparaison du motif geometrique (14) avec un etalon dudit motif. 25 10. Procede de montage selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caracterise en ce qu'il prevoit un controle iteratif du jeu fonctionnel lors du montage du palier dans le mecanisme, la deformation du palier etant stoppee apres controle d'un jeu fonctionnel seuil. 30 11. Procede de montage selon l'une quelconque des revendications 1 a 10, caracterise en ce qu'un dispositif de controle (13, 14, 15) est apte a changer d'etat optique en fonction d'au moins une valeur seuil de deformation du palier. 5 10 15 20 11 12. Procede de montage selon la revendication 11, caracterise en ce qu'il prevoit plusieurs dispositifs de controle (13, 14, 15) qui sont aptes a changer d'etat optique en fonction de respectivement une valeur seuil de deformation du palier, !edit procede prevoyant de pouvoir controler le jeu fonctionnel induit par chacune 5 desdites deformations seuils. 13. Procede de montage selon ('une quelconque des revendications 1 a 12, caracterise en ce que le controle du jeu fonctionnel est realise par observation visuelle et/ou par un systeme video ou d'analyse spectrale de l'etat optique du 10 dispositif. 14. Procede de montage selon ('une quelconque des revendications 1 a 13, caracterise en ce que ('ensemble de roulement comprend deux rangees (4a, 4b) de rouleaux (4) qui sont retenues par respectivement une cage (5a, 5b) en etant 15 espacees axialement dans I'espace de roulement, ('ensemble interieur presentant deux pistes (3a, 3b) de roulement sur chacune desquelles une rangee (4a, 4b) de rouleaux (4) est disposee, ('ensemble exterieur presentant une piste (2a) de roulement spherique dans laquelle les deux rangees (4a, 4b) de rouleaux (4) sont disposees afin de permettre un rotulage angulaire desdits ensembles. 20